CS216966B1

CS216966B1 - A method for thermophilic processing of organic secondary raw materials and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: CS216966B1
Application number: CS803998A
Authority: CS
Inventors: Michael Barchanek; Richard Bartak; Jozef Hassler; Zdenek Pechan
Original assignee: Michael Barchanek; Richard Bartak; Jozef Hassler; Zdenek Pechan
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález se týká způsobu termofilního zpracování organických sekundárních surovin, např. exkrementů hospodářských zvířat a dále zařízení k provádění tohoto způsobu. Organické sekundární suroviny se smísí ve stanoveném poměru s částí již termofilně zpracovaného sypkého produktu a dále s materiálem desikačním, nasávaoím, popř. s dalšími doplňkovými složkami# vzniklá vsádka se lisuje na brikety, jež se po dobu 70 až 150 hodin podrobí termofilnímu zpracování při teplote 50 až 85 °C. Reaktor pro termofilní zpracování má’ v horní části reakční prostor, na nějž dole navazuje vysoušeči prostor.The invention relates to a method for thermophilic processing of organic secondary raw materials, e.g. excrement of farm animals, and also to a device for carrying out this method. Organic secondary raw materials are mixed in a specified ratio with a part of the already thermophilically processed bulk product and further with desiccant, absorbent material, or other additional components; the resulting batch is pressed into briquettes, which are subjected to thermophilic processing for 70 to 150 hours at a temperature of 50 to 85 °C. The reactor for thermophilic processing has a reaction space in the upper part, which is connected to a drying space at the bottom.

Description

Vynález se týká způsobu termofilního zpracování organických sekundárních surovin, např. tekutého hnoje, kejdy nebo exkrementů hospodářských zvířat ad., kdy obsah organických látek v sušině činí alespoň 30 % apod·, a dále zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for thermophilic processing of organic secondary raw materials, e.g. liquid manure, slurry or excrement of farm animals, etc., where the content of organic substances in the dry matter is at least 30%, etc., and also to a device for carrying out this method.

Známý způsob kompostování organických sekundárních surovin na hromadách je dnes málo perspektivní, neboť je náročný na plochu a pracnost, je značně závislý na povětrnostních podmínkách a hlavně je velmi pomalý; zrání kompostu trvá nejméně tři měsíce. Lze jím běžně zpracovávat jen suroviny se sušinou nad 30 %. Závažným momentem je skutečnost, že povrchové vrstvy takto vyrobeného produktu zůstávají zdravotně závadné, protože v nich nemohl proběhnout termofilní proces v důsledku povrchového ochlazení.The well-known method of composting organic secondary raw materials in piles is not very promising today, as it requires space and labor, is highly dependent on weather conditions and, most importantly, is very slow; the maturation of compost takes at least three months. It can normally only be used to process raw materials with a dry matter content of over 30%. A serious point is the fact that the surface layers of the product produced in this way remain hazardous to health, because the thermophilic process could not take place in them due to surface cooling.

Z výše uvedených důvodů se dnes prosazují způsoby zejména kontinutálního termofilního zpracování - rychlokompostaoe. Jeden ze známých způsobů je realizován spojením technologických operací kompostaoe do jednoho zařízení, které zabezpečí prvotní prnm-fcháni surovin, provzdušňování, následné promíchání a transport hmot. Realizuje se v horizontálních tubulárníoh fermentorech či kompostérech, které uvedené operace zabezpečují otáčením kolem vlastní osy neb otáčením vložených míchadel. Tyto postupy jsou však energeticky velmi náročné.For the above reasons, methods of continuous thermophilic processing - rapid composting - are currently being promoted. One of the known methods is implemented by combining the technological operations of composting into one device, which ensures the initial mixing of raw materials, aeration, subsequent mixing and transport of materials. It is implemented in horizontal tubular fermenters or composters, which ensure the above operations by rotating around their own axis or by rotating inserted mixers. However, these procedures are very energy-intensive.

Pokusy o rychlokompostování ve stojatých nádržích nebo věžích, ať již provozované kontinuálně ne.bo přerušovaně, jsou úspěšné jen pro některé druhy vsádky mechanicky značně odolné, Zpraoovávat takto termofilně organické sekundární suroviny, jejiohž zpracování tímto způsobem se jeví jako velmi naléhavé, tzn. kejdu a exkrementy hospodářských zvířat, hlavně slepic, vepřů a hovězího dobytka, odpadající z velkovýkrmen s vysokou koncentrací zvířat, se doposud nepodařilo, poněvadž tyto materiály ve věžích uléhají a slepují se, čímž téměř zněmožňují prostup vzduchu, nezbytný pro proces termofilního zpracování a kompostování.Attempts at rapid composting in standing tanks or towers, whether operated continuously or intermittently, are successful only for some types of mechanically very resistant batches. It has not yet been possible to process thermophilic organic secondary raw materials in this way, the processing of which in this way appears to be very urgent, i.e. manure and excrement of farm animals, mainly chickens, pigs and cattle, falling from large-scale feedlots with a high concentration of animals, because these materials settle and stick together in the towers, thus almost preventing the passage of air, which is necessary for the process of thermophilic processing and composting.

Vynález si klade za cíl odstranit uvedené nedostatky a umožnit spolehlivé a vysoce produktivní termofilní zpracování organických sekundárních surovin kontinuálním nebo přerušovaně kontinuálním způsobem ve stojatých reaktorech.The invention aims to eliminate the aforementioned shortcomings and enable reliable and highly productive thermophilic processing of organic secondary raw materials in a continuous or intermittently continuous manner in stationary reactors.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že organické sekundární suroviny v množství 30 až 80 hmotnostních dílů se mísí s částí již termofilně zpracovaného recyklují čího sypkého produktu v množství 5 až 15 hmotnostních dílů, popřípadě s dalším nasávacím materiálem a/ nebo dalšími doplňkovými složkami v množství 0,1 až 50 hmotnostních dílů; vzniklá vsádka o sušině 20 až 55 % se lisuje na brikety, jež se po dobu 70 až 150 hodin podrobí termofilnímu zpracování při teplotě 50 až 85 °C, popřípadě se následně dosušují 120 až 670 hodin.The essence of the method according to the invention consists in that organic secondary raw materials in an amount of 30 to 80 parts by weight are mixed with a part of the already thermophilically processed recycled bulk product in an amount of 5 to 15 parts by weight, optionally with another absorbent material and/or other additional components in an amount of 0.1 to 50 parts by weight; the resulting batch with a dry matter content of 20 to 55% is pressed into briquettes, which are subjected to thermophilic processing for 70 to 150 hours at a temperature of 50 to 85 °C, optionally subsequently dried for 120 to 670 hours.

Dalěím význakem je, že část již termofilně zpracovaného produktu určená k recyklová216966 ní je upravena drcením nebo mletím do sypkého stavu₀ Another feature is that part of the already thermophilically processed product intended for recycling is treated by crushing or grinding into a loose state _.

Výhodné je, že brikety jsou před podrobením termofilnímu zpracování poprášeny saturačním kalem.It is advantageous that the briquettes are dusted with saturation sludge before being subjected to thermophilic processing.

Jiným význakem je, že organickou sekundární surovinou je odseparovaný tuhý podíl exkrementů hospodářských zvířat.Another feature is that the organic secondary raw material is the separated solid portion of livestock excrement.

Rovněž je výhodné, upraví-li se vsádka na obsah sušiny 20 až 35 %, načež se po briketování před termofilním zpracováním brikety suší na obsah sušiny 40 až 55 %·It is also advantageous to adjust the batch to a dry matter content of 20 to 35%, after which, after briquetting, the briquettes are dried to a dry matter content of 40 to 55% before thermophilic processing.

Dalším význakem je, že se dosušují jen brikety, určené k recyklování.Another feature is that only briquettes intended for recycling are dried.

Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že reaktor pro termofilní zpracování briket má ve své horní části vytvořený reakční prostor vymezený jednak vnitřním obvodovým pláštěm, případně opatřený izolační vrstvou, do něhož je shora zaústěn vstup briket a průduch, jednak dole kuželovitou stěnou zakončenou průchodem, nad níž jsou uspořádány stěny, tvořící štěrbiny a dále vysoušeči prostor, navazující níže na reakční prostor, kterýžto vysoušeči prostor je vymezen rovněž vnitřním obvodovým pláštěm proti němuž jsou v jeho horní části uspořádány clony, tvořící odváděči prostor, na nějž je napojeno odváděči potrubí, a v jehož spodní části je soustava šikmých stěn, které se ve svislém pohledu překrývají a směrem dolů přibližují až po výstup produktu.The essence of the device for carrying out the method according to the invention lies in the fact that the reactor for thermophilic processing of briquettes has a reaction space formed in its upper part, delimited by an inner peripheral shell, possibly provided with an insulating layer, into which the briquette inlet and vent are opened from above, and at the bottom by a conical wall ending in a passage, above which are arranged walls forming slots and further a drying space, connecting below to the reaction space, which drying space is also delimited by an inner peripheral shell against which are arranged in its upper part screens forming a discharge space, to which a discharge pipe is connected, and in the lower part of which there is a system of inclined walls, which overlap in a vertical view and approach downwards to the product outlet.

Dalším význakem zařízení je, že kolem vnější strany vnitřní obvodové stěny je uspořádán vnější plášl, vytvářející předehřívací prostor, do něhož je zaústěno vstupní potru bí.Another feature of the device is that an outer jacket is arranged around the outer side of the inner peripheral wall, creating a preheating space into which the inlet pipe opens.

Jiným význakem zařízení je, že do prostoru mezi kuželovitou stěnou a stěnami je zaústěn přívod vzduchu odlučovače prachu.Another feature of the device is that the air supply of the dust separator is opened into the space between the conical wall and the walls.

Způsob podle vynálezu přináší proti způsobům známým celou řadu výhod. Jednou z nich je to, že lze úspěšně kompostovat zvířecí kejdu, exkrementy a ostatní organické suroviny s poměrně nízkou sušinou, jejíž ekonomická dolní hranice je kolem 5 % sušiny, teoretická ještě nižší, takové materiály by při dosavadních způsobech kompostování nebylo možné zpracovat vůbec, nebo jen s velkými nároky na energii, popřípadě s překonáním provozních a jiných technických potíží. Velkou výhodou způsobu podle vynálezu je až stokrát nižší odpor pro prostup vzduchu briketovaným materiálem ve srovnání s nebriketovaným, takže je lze kompostovat ve vrstvách do 3 m s přirozeným tahem větracího vzduchu. Nad 3 m je třeba nucené ventilace, ovšem vystačí se s nízkotlakým ventilátorem. Další výhoda, díky přídavku saturačního kalu, je urychlení výměny vlhkosti mezi briketami a plynnou fází, což se příznivě projevuje v prostupu kyslíku do briket, a tím urychlení pochodů termofilního zpracování, a na rychlejším odparu vody z briket. Tento jev se vysvětluje vytvořením mikroskopických kanálků, podél jakéhosi stromatu, z dotýkajících se krystalků uhličitanu vá penátého ze saturačního kalu.The method according to the invention brings a number of advantages over known methods. One of them is that it is possible to successfully compost animal manure, excrement and other organic raw materials with a relatively low dry matter, the economic lower limit of which is around 5% dry matter, the theoretical limit is even lower; such materials would not be possible to process at all with existing composting methods, or only with high energy requirements, or with overcoming operational and other technical difficulties. A great advantage of the method according to the invention is up to a hundred times lower resistance to air penetration through briquetted material compared to non-briquetted, so it can be composted in layers up to 3 m with natural draft of ventilation air. Above 3 m, forced ventilation is required, but a low-pressure fan will suffice. Another advantage, due to the addition of saturation sludge, is the acceleration of moisture exchange between the briquettes and the gas phase, which is positively reflected in the penetration of oxygen into the briquettes, thereby accelerating the processes of thermophilic processing, and in faster evaporation of water from the briquettes. This phenomenon is explained by the formation of microscopic channels, along a kind of stroma, from the touching crystals of calcium carbonate from the saturation sludge.

Nezanedbatelnou výhodou je velmi rychlá desodorizace. Tím je výrazně zlepšena hygiena pracovního procesu. Jak bylo zjištěno, dosahuje se desodorizace v dostačující míře už v prvé operaci, zásluhou přídavku recyklovaného termofilně zpracovaného substrátu, který se vyznačuje mimořádně dobrou absorpční schopností pro zápachy.A significant advantage is the very fast deodorization. This significantly improves the hygiene of the work process. As it was found, deodorization is achieved to a sufficient extent in the first operation, thanks to the addition of recycled thermophilically processed substrate, which is characterized by an exceptionally good odor absorption capacity.

Za velkou výhodu navrhovaného procesu nutno pokládat to, že produkovaný materiál cha rakteru průmyslového kompostu je hygienicky dokonale zabezpečen. Při způsobu zpracování podle vynálezu se likvidují také vždy přítomné patogenní mikroorganismy způsobující nebezpečná infekční onemocnění, např. i slintavku a kulhavku apod., takže postup podle vynálezu představuje významný příspěvek v boji proti těmto nebezpečným infekcím.A great advantage of the proposed process is that the produced material of the industrial compost character is hygienically perfectly secured. The processing method according to the invention also eliminates the always present pathogenic microorganisms causing dangerous infectious diseases, e.g. foot-and-mouth disease, etc., so that the process according to the invention represents a significant contribution in the fight against these dangerous infections.

Použití vysušeného recyklovaného materiálu jako nasávacího materiálu přináší několikeré výhody. Snižují se náklady na dopravu pomocných materiálů a též na rozmetání hotového hnojivá, jehož množství není zvýšeno o cizí nasávací materiál. Nejen tím, ale též zmenšením hmotnosti odparem se snižují nároky na energii potřebnou k míšení a pro přepravu produktu.The use of dried recycled material as a suction material brings several advantages. The costs of transporting auxiliary materials are reduced and also for spreading the finished fertilizer, the amount of which is not increased by foreign suction material. Not only that, but also by reducing the weight through evaporation, the energy requirements for mixing and transporting the product are reduced.

Jednou z největších výhod je přímé využití biologicky produkovaného tepla k několikerým účelům. K odparu nadbytečné vody, k získání nasávacího materiálu, a k hygienickému zabezpečení produktu. Je zřejmé, že tento způsob bezprostředního využití energie, ukryté v odpadních materiálech, lépe řečeno v sekundárních surovinách, je jedním z nejvýhodnějších vůbec, zřetelně výhodnější než např. anaerobní fermentace a získávání energie spalováním vyprodukovaného bioplynu.One of the biggest advantages is the direct use of biologically produced heat for several purposes. To evaporate excess water, to obtain absorbent material, and to ensure the hygiene of the product. It is obvious that this method of direct use of energy hidden in waste materials, or rather in secondary raw materials, is one of the most advantageous at all, clearly more advantageous than, for example, anaerobic fermentation and obtaining energy by burning the produced biogas.

Tyto výhody dříve nebylo možné využívat, dokud nebylo dosaženo briketováním a účelným tvarováním briket výrazné snížení odporu vzduchu, potřebného pro terraofilní zpracování a sušení briket.These advantages were previously not possible to exploit until briquetting and purposeful shaping of briquettes significantly reduced the air resistance required for terraphilic processing and drying of briquettes.

Nespornou výhodou postupu podle vynálezu je univerzálnost, tzn. použitelnost pro různé druhy exkrementů a složek. Navíc, postup úspěšně funguje i s velmi zředěnými materiály, jak bude ještě doloženo v příkladech. Prakticky je ekonomicky únosné zpracovávat kejdu i o sušině 5 %, ale není principiálních zábran pro zpracování materiálů se sušinou ještě nižší.The undisputed advantage of the process according to the invention is its versatility, i.e. applicability to various types of excrement and components. In addition, the process works successfully even with very diluted materials, as will be demonstrated in the examples. In practice, it is economically viable to process slurry with a dry matter content of 5%, but there are no fundamental obstacles to processing materials with a dry matter content even lower.

Jako výhodu je cřeba počítat též flexibilitu postupu. V příkladeoh jsou konkretizovány jen čtyři varianty způsobu, čímž technologické alternativy nejsou zdaleka vyčerpány.The flexibility of the procedure should also be considered as an advantage. Only four variants of the method are specified in the examples, which means that the technological alternatives are far from being exhausted.

Předmět vynálezu není dotčen zařazením do receptury dalších materiálů vhodných k ter mofilnímu zpracování, které nejsou v popisu vynálezu výslovně vyjmenovány. Obdobně jako při sestavování receptur na známé standartní průmyslové komposty bude vždy záviset na při způsobivosti, s jakou provozovatel dovede využívat materiály z místních zdrojů.The scope of the invention is not affected by the inclusion in the recipe of other materials suitable for thermophilic processing that are not explicitly listed in the description of the invention. Similar to the compilation of recipes for known standard industrial composts, it will always depend on the adaptability with which the operator is able to use materials from local sources.

Je známo od pradávna, že zvířecí exkrementy mají vysokou hnojivou hodnotu. Patří pro to k přednostem postupu podle vynálezu, že tyto hnojivé hodnoty zůstávají zachovány.It has been known since ancient times that animal excrement has a high fertilizer value. It is therefore one of the advantages of the process according to the invention that these fertilizer values are maintained.

Výraznou výhodou postupu podle vynálezu je podstatně kratší čas, potřebný k termofilnímu zpracování. Jako průměr můžeme počítat 6 dní, což znamená ve srovnání s klasickými postupy více než řádové urychlení,A significant advantage of the process according to the invention is the significantly shorter time required for thermophilic processing. On average, we can calculate 6 days, which means more than an order of magnitude faster than conventional processes.

Termofilnímu zpracování v uzavřených reaktorech dále přináší prakticky naprostou nezávislost na povětrnostních podmínkách. Briketovaný produkt má ve srovnání s běžnými komposty zlepšenou skladovatelnost.Thermophilic processing in closed reactors also brings virtually complete independence from weather conditions. The briquetted product has improved storage life compared to conventional composts.

Nároky na energii jsou u sestavy zařízení podle vynálezu zřetelně nižší, než u známých zařízení pro kompostování. Z rozboru vyplývá, že příčiny tohoto vyššího účinku jsou následující» při míchání -proto, že po počátečním promísení není už další promíchávání potřebné, jako je tomu u tubulámích fermentorů či komposterů při provzdušňování -pro již zmíněný snížený odpor pro prostup vzduchuj při sušení -protože se maximálně využívá biologicky produkovaného tepla při termofilním zpracování, při dopravě materiálů -poněvadž se účelně využívá recyklovaného produktu.The energy requirements of the device assembly according to the invention are clearly lower than those of known composting devices. The analysis shows that the reasons for this higher effect are as follows: during mixing - because after the initial mixing no further mixing is required, as is the case with tubular fermenters or composters during aeration - because of the already mentioned reduced resistance to air flow during drying - because maximum use is made of biologically produced heat during thermophilic processing, during material transport - because the recycled product is used effectively.

Sypkost produktu usnadňuje manipulaci s tím, takže hnojivářská aplikace na půdu je snadná, bez nutnosti okamžitého zapravení pod povrch. V půdě se půdní vlhkostí brikety rychle rozpadnou. Přípravek satumačního kalu jako desikantu znamená zvýšený obsah vápníku, což je pro velkou většinu půd výhodné.The product's free-flowing nature makes it easy to handle, so fertilizer application to the soil is easy, without the need for immediate incorporation under the surface. The briquettes quickly disintegrate in the soil due to soil moisture. The use of sewage sludge as a desiccant means an increased calcium content, which is beneficial for the vast majority of soils.

Vedle veškerého surového tekutého hnoje nebo kejdy z bezstelivového ustájení lze postupem podle vynálezu zpracovávat též odseparovaný podíl s vyšší sušinou. Separaci je možné realizovat podrostovým separátorem, anebo jakýmkoliv jiným separačním zařízením, jako jsou spádová síta, odstředivé dekantéry, vibrační separátory, šnekové lisy aj. Před separací může být kejda chemicky upravena, za předpokladu, že přidávaná činidla jsou hnojivářsky prospěšná, např. vápenný hydrát, nebo inertní, jako např. bentonit, klinoptilolit nebo křemičité koagulanty. Nevhodné jsou síran hlinitý nebo železité sole.In addition to all raw liquid manure or slurry from litterless housing, the process according to the invention can also process the separated portion with a higher dry matter content. The separation can be carried out with an undergrowth separator or any other separation device, such as downdraft screens, centrifugal decanters, vibrating separators, screw presses, etc. Before separation, the slurry can be chemically treated, provided that the added agents are beneficial for fertilizer production, e.g. lime hydrate, or inert, such as bentonite, clinoptilolite or silica coagulants. Aluminum sulfate or ferric salts are not suitable.

Příklad způsobu a zařízení podle vynálezu je v dalším popsán na základě připojených výkresů, kde obr. 1 znázorňuje zařízení schematicky, obr. 2 vytlačovaoí hubici briketovacího lisu v podélném osovém řezu a obr. 3 až 6 různě tvarované brikety v příčném řezu.An example of a method and device according to the invention is described below based on the attached drawings, where Fig. 1 shows the device schematically, Fig. 2 shows the extrusion nozzle of the briquetting press in a longitudinal axial section, and Figs. 3 to 6 show differently shaped briquettes in a cross section.

Zařízení obsahuje reaktor 1 pro termofilní zpracování, který ve své středová části obsahuje reakční prostor 10. na jehož spodní Část navazuje kuželovitá vestavba se vzájemně překrytými stěnami 11 a štěrbinami 12, umožňujícími průchod vzduchu do reakčního prostoru 10. Pod překrytými stěnami 11 je kuželovitá stěna 13. přecházející ve své spodní části do průchodu 14. komunikujícího s níže uspořádaným vysoušecím prostorem 2.The device includes a reactor 1 for thermophilic processing, which in its central part contains a reaction space 10. The lower part of which is connected by a conical installation with mutually overlapping walls 11 and slots 12, allowing the passage of air into the reaction space 10. Below the overlapping walls 11 is a conical wall 13. passing in its lower part into a passage 14. communicating with the drying space 2 arranged below.

Do prostoru mezi kuželovitou vestavbou - štěrbinami 11 - a kuželovitou stěnou 13 je zaústěn přívod 15 vzduchu, vyvedený mimo reaktor 1.An air inlet 15, led outside the reactor 1, opens into the space between the conical installation - slots 11 - and the conical wall 13.

V horní části vysoušecího prostoru 2 je v blízkosti vnitřního pláště 16 uspořádáno zařízení, umožňující odvod vlhkého vzduchu z vysoušecího prostoru 2, Toto zařízení je u příkladného provedení vytvořeno soustavou prstencovitých clon 21, vytvářejících spolu s vnitřním pláštěm 16 odváděči prostor 22, který je propojen odváděcím potrubím 23 a neznázorněným odsávacím ventilátorem.In the upper part of the drying space 2, near the inner casing 16, a device is arranged that enables the removal of moist air from the drying space 2. In the exemplary embodiment, this device is formed by a system of annular screens 21, which together with the inner casing 16 form a discharge space 22, which is connected by a discharge pipe 23 and an exhaust fan (not shown).

Ve spodní části je vysoušeči prostor 2 vymezen soustavou překrývajících se šikmých stěn 2£, j ež umožňují vstup předehřátého vzduchu do vysoušecího prostoru 2.In the lower part, the drying space 2 is defined by a system of overlapping inclined walls 2£, which allow the entry of preheated air into the drying space 2.

Soustava překrývajících se šikmých stěn 24 přechází do výstupu 25 produktu, pod nímž je uspořádáno vhodné zařízení 40 na drcení, popř. mletí produktu, např. kladívkový mlýn.The system of overlapping inclined walls 24 passes into a product outlet 25, below which a suitable device 40 for crushing or grinding the product, e.g. a hammer mill, is arranged.

Vnitřní plášť 16 je obklopen vnějším pláštěm 17. čímž je mezi nimi vytvořen předehřívaoí prostor 18, do něhož je zaústěno vstupní potrubí 19 pro přívod vysoušecího vzduchu, který - po ohřátí v předehřívacím prostoru 18, vstupuje mezerami mezi šikmými stěnami 24 do vysoušecího prostoru 2.The inner shell 16 is surrounded by an outer shell 17, thus creating a preheating space 18 between them, into which an inlet pipe 19 for the supply of drying air is connected, which - after being heated in the preheating space 18 - enters the drying space 2 through the gaps between the inclined walls 24.

Pro dosažení dobré tepelné izolace reakčního prostoru 10 je příslušná horní část vnitřního pláště 16 opatřena tepelně izolační vrstvou 160.To achieve good thermal insulation of the reaction space 10, the corresponding upper part of the inner shell 16 is provided with a thermal insulation layer 160.

Reakční prostor 10 je nahoře uzavřen víkem 100 se vstupem 101 briket a průduchem 102 pro výstup odparu.The reaction space 10 is closed at the top by a lid 100 with an inlet 101 for briquettes and a vent 102 for the outlet of the vapor.

Zařízení dále obsahuje misie 2, např. lopatkový mixér, do jehož vstupu je zaveden přívod 31 organických sekundárních surovin, v daném případě exkrementů, přívod 32 pomocného materiálu - např. saturačního kalu - ze zásobníku 320. přívod 33 nasávacího materiálu ze zásobníku 33O_f přívod 34 dalších doplňkových složek a dále přívod 35 recyklovaného sypkého materiálu, napojený na odlučovač 41 prachu na konci pneumatického dopravníku £, poháněného kompresorem 42 a napojeného na výstup zařízení 40. v daném případě na kladívkový mlýn»The device further comprises a mission 2, e.g. a paddle mixer, into the inlet of which is introduced a supply 31 of organic secondary raw materials, in this case excrement, a supply 32 of auxiliary material - e.g. saturation sludge - from a reservoir 320. _a supply 33 of suction material from a reservoir 330, a supply 34 of other additional components and a supply 35 of recycled bulk material, connected to a dust separator 41 at the end of a pneumatic conveyor £, driven by a compressor 42 and connected to the outlet of the device 40. in this case to a hammer mill»

Prašný vzduch je z odlučovače 41 prachu veden přívodem 15 do prostoru mezi stěny 11 a kuželovitou stěnu 12 reaktoru 1.The dusty air is led from the dust separator 41 through the inlet 15 into the space between the walls 11 and the conical wall 12 of the reactor 1.

Výstup 36 mísiče J je napojen na briketovací lis §.· jehož výstup 51 navazuje transportní zařízení, v daném případě pásový dopravník £l a na něj navazující korečkový dopravník 62, na nějž je napojen přívod 620. ústící do vstupu 101 briket.The outlet 36 of the mixer J is connected to the briquetting press §, the outlet 51 of which is connected to a transport device, in this case a belt conveyor £1 and a bucket conveyor 62 connected to it, to which a feed 620 is connected, opening into the briquette inlet 101.

Je možné provedení, u něhož je mísič 2 sloučen s briketovaoím lisem 5 v jeden celek.An embodiment is possible in which the mixer 2 is combined with the briquetting press 5 into one unit.

Za účelem dosažení zvláší vhodného tvaru briket, jakým je trubkovitý tvar, je ve vytlaěovací hubici 52 briketovacího stroje uspořádán podélný tm 520. např. kruhového průře zu, upevněný na ostruze 521. jak je patrno na obr. 2.In order to achieve a particularly suitable shape of the briquettes, such as a tubular shape, a longitudinal die 520, e.g. of circular cross-section, is arranged in the extrusion nozzle 52 of the briquetting machine, mounted on a spur 521, as can be seen in Fig. 2.

Průtočný průřez ústí vytlačovací hubioe 52 může mít i jiný vhodný profil, např. tako vý, který odpovídá některému průřezu briket, znázorněných na obr. 3 až 6 a umožňující dob rý prostup vzduchu.The flow cross-section of the mouth of the extrusion nozzle 52 may also have another suitable profile, e.g. one that corresponds to one of the cross-sections of the briquettes shown in Figs. 3 to 6 and allows good air passage.

Popsané zařízení pracuje následovně:The described device works as follows:

Do mísíce 2 j^e kejda přiváděna přívodem 21» míšena s recyklovaným sypkým produktem, vycházejícím z výstupu 25 v podobě termofilně zpracovaných a dosušených briket, rozdrcených zařízením 40 - kladívkovým mlýnem - na sypký produkt, který je dopravován pneumatickým dopravníkem £ do odlučovače 41 prachu a je přívodem 35 veden do mísiče 2*The slurry ^is fed into the mixer 2 via inlet 21 and mixed with the recycled bulk product coming from outlet 25 in the form of thermophilically processed and dried briquettes, crushed by device 40 - a hammer mill - into a bulk product, which is transported by pneumatic conveyor £ to the dust separator 41 and is fed into the mixer 2 via inlet 35.

Do mísiče 2 3^{e d}^le současně přiváděn přívodem 32 pomocný materiál - saturační kaly - ze zásobníku 320 a/ nebo vhodný desikant ze zásobníku 330. popř. i další doplňkový mate riál přívodem 34 tak, aby se vytvořila vsádka o sušině 20 až 55 %, která se briketovaoím lisem 2 briketuje do briket tvaru válečku, s výhodou do trubkového tvaru.The mixer 2 3 ^ed is simultaneously fed through the inlet 32 with auxiliary material - saturation sludge - from the tank 320 and/or a suitable desiccant from the tank 330. or other additional material through the inlet 34 so as to create a batch with a dry matter content of 20 to 55%, which is briquetted by the briquetting press 2 into cylindrical briquettes, preferably into a tubular shape.

Po případném dalším přídavku, popř. poprášení desikačním materiálem, jsou brikety do pravovány pásovým dopravníkem 61 a korečkovým dopravníkem 62 do reaktoru 1. V reakčním prostoru dochází k termofilnímu zpracování briket při teplotě 50 až θ5 °C, za současného provzdušňování vzduchem, přiváděným přívodem 15 od odlučovače 41 prachu štěrbinami 12, přičemž se za zvýšené teploty část vody odpaří a odpař odchází průduchem 102.After any further addition or dusting with desiccant material, the briquettes are transported by belt conveyor 61 and bucket conveyor 62 to reactor 1. In the reaction space, thermophilic processing of the briquettes takes place at a temperature of 50 to θ5 °C, with simultaneous aeration with air supplied by inlet 15 from dust separator 41 through slots 12, whereby at the increased temperature part of the water evaporates and evaporates through vent 102.

Brikety zpracovávané v reaktoru 1, jsou určeny k recyklaci a jsou proto dosušovány po dobu 120 až 670 hodin ve vysoušecím prostoru 2, do něhož je přiváděn vzduch, přicházející od neznázorněného dmychadla vstupním potrubím 19 nejdříve do již popsaného předehřívacího prostoru 18 a pak mezerami mezi šikmými stěnami 24 do vysoušecího prostoru 2_t z nějž je vzduch odváděn mezi prstencovitými clonami 21 odváděcím potrubím 22 ven.Briquettes processed in reactor 1 are intended for recycling and are therefore dried for a period of 120 to 670 hours in the drying space 2, into which air is supplied, coming from a blower (not shown) through the inlet pipe 19, first to the already described preheating space 18 and then through the gaps between the inclined walls 24 into the drying space _2t , from which the air is discharged between the annular screens 21 through the discharge pipe 22 to the outside.

Vysoušené brikety jsou drceny kladívkovým mlýnem a jejich část recyklována, jak již uvedeno, zbytek je výsledným produktem.The dried briquettes are crushed with a hammer mill and part of them is recycled, as already mentioned, the rest is the final product.

Při způsobu podle vynálezu je možno zpracovávat tyto složky:The following components can be processed in the method according to the invention:

a/ Organickými sekundárními surovinami se zde rozumí např. kejda nebo exkrementy hospodářských zvířat, zejména slepic, prasat, hovězího dobytka, ovcí, popř. odseparovaná tuhá frakce těchto surovin, přičemž obsah sušiny činí 2 až 30 % a minimální obsah organických látek v sušině musí být 30 % a minimální obsah dusíku činí 0,1 %. Celkové hmotnostní zastoupení této složky ve směsi se pohybuje kolem 30 až 80 na celkových 100 dílů.a/ Organic secondary raw materials here are understood as, for example, manure or excrement of farm animals, especially chickens, pigs, cattle, sheep, or the separated solid fraction of these raw materials, with a dry matter content of 2 to 30% and a minimum organic matter content of 30% and a minimum nitrogen content of 0.1%. The total weight percentage of this component in the mixture is around 30 to 80 per 100 parts.

b/ Recyklovaný sypký produkt je částí výsledného produktu, s výhodou dosoušenou a drcenou, popř. pomletou a je ve směsi zastoupen 5ti až 60ti díly, při sušině 55 až 80 %.b/ The recycled bulk product is a part of the resulting product, preferably dried and crushed or ground, and is represented in the mixture by 5 to 60 parts, with a dry matter content of 55 to 80%.

o/ Pomocný materiál s desikačním účinkem je např. saturační kal nebo odpadní sádra apod. # jeho funkcí je usnadnění odparu z briket a úprava Teologických vlastností, tj. dosažení snadného tvarování briket# jeho podíl ve směsi může činit 5 až 15 %· d/ Nasávací materiál má funkci úpravy sušiny vsádky na požadované procento# současně může být též doplňkovým zdrojem organické hmoty, resp. uhlíku pro proces# je jím např. drcený tříděný tuhý domovní odpad, drcená sláma, dřevěná moučka, piliny, drcené větve, drcená kůra, lesní hrabanka, sběrový papír, ale též elektrárenský popílek, expandovaný perlit, bentonit apod. Podíl tohoto materiálu ve směsi se může pohybovat mezi 5 až 15 %· e/ Další doplňkové složky jsou další organické sekundární suroviny, které na rozdíl od výše uvedené první skupiny mohou mít sušinu v širším rozmezí, od 0,5 do 50 %, nemusí obsahovat dusík a jejich přídavek není nezbytný. Jsou to např. vlhká sláma, zemědělské odpady, jako siláž nevhodná pro krmení, organické zbytky potravinářského průmyslu a distribuoe potravin, kaly z čistíren odpadních vod, zejména kaly z průmyslu papíren a celulózy. Mohou to být rovněž složky, které v konkrétním případě upravují složení produktu, např. minerální soli pro úpravu mikroprvků. Podíl těchto složek ve směsi může činit 0 až 50 %.o/ Auxiliary material with a desiccant effect is, for example, saturation sludge or waste gypsum, etc. # its function is to facilitate evaporation from briquettes and adjust the rheological properties, i.e. to achieve easy shaping of briquettes# its proportion in the mixture can be 5 to 15% d/ The suction material has the function of adjusting the dry matter of the batch to the required percentage# at the same time it can also be an additional source of organic matter, respectively. carbon for the process# is, for example, crushed sorted solid household waste, crushed straw, wood flour, sawdust, crushed branches, crushed bark, forest shavings, waste paper, but also power plant ash, expanded perlite, bentonite, etc. The proportion of this material in the mixture can range between 5 and 15% e/ Other additional components are other organic secondary raw materials, which, unlike the first group mentioned above, can have a dry matter content in a wider range, from 0.5 to 50%, do not have to contain nitrogen and their addition is not necessary. These include, for example, wet straw, agricultural waste, such as silage unsuitable for feeding, organic residues from the food industry and food distribution, sludge from wastewater treatment plants, especially sludge from the paper and cellulose industries. They can also be components that modify the composition of the product in a specific case, such as mineral salts for the treatment of microelements. The proportion of these components in the mixture can be 0 to 50%.

Všechny výše uvedené materiály musí být v procesu mikrobiálního termofilního zpracování bu5 odbouratelné, nebo alespoň inertní# nesmí být toxioké, jako např. některé kaly z průmyslových čistíren odpadních vod, např_t železité, chromové apod.All of the above materials must be either biodegradable or at least inert in the microbial thermophilic processing process and must not be toxic, such as some sludges from industrial wastewater treatment plants, _e.g. iron, chromium, etc.

Lze rovněž uvažovat směs složek tak, aby výchozí sušina byla v rozmezí 20 až 35 %, načež se předsuší na sušinu 40 až 55 % a po briketování se podrobí termofilnímu zpracovál ní.It is also possible to consider a mixture of components so that the initial dry matter is in the range of 20 to 35%, after which it is pre-dried to a dry matter of 40 to 55% and, after briquetting, subjected to thermophilic processing.

Výsledná směs musí být r, jméně trojsložkováThe resulting mixture must be at least ternary.

Níže uvedená tabulka δ. 1 dává přehled o některých parametrech konkrétníc příkladných složek:Table δ. 1 below gives an overview of some parameters of specific exemplary components:

Tabulka č, 1Table No. 1

Složka příklad funkce sušina dusík %Component example function dry matter nitrogen %

a/ and/ Organická sekundární surovina Organic secondary raw material exkrementy excrement základní basic 2 až 30 2 to 30 min. 0,1 min. 0.1 b/ b/ Recyklovaný sypký produkt Recycled bulk product recyklovaný sypký produkt recycled bulk product úprava sušiny dry matter treatment min, 45 minutes, 45 min, 1,2 min, 1.2 c/ c/ Pomocný materiál Supporting material saturační kal saturation sludge usnadnění odparu a briketizace facilitate evaporation and briquetting min. 25 min. 25 d/ d/ Nasávaoí materiál Suction material tuhý domovní odpad solid household waste úprava sušiny dry matter treatment alespoň 50 at least 50 e/ e/ Další doplňkové složky Other additional components vlhká sláma wet straw úprava složení produktu nebo adjusting the product composition or 0,5 až 50 % 0.5 to 50%

likvidace odpadu nebo náhrada za od b/ -jen při zábšhuwaste disposal or compensation for waste - only in case of death

V dalším budou popsány čtyři případy, z nichž první dva jsou tzv, záběhové, tj. bez použití recyklovaného sypkého produktu. Složení použitých vsádek je uvedeno v tabulce 2.Four cases will be described below, the first two of which are so-called run-in cases, i.e. without the use of recycled bulk product. The composition of the used charges is given in Table 2.

Tabulka č, 2Table No. 2

Složení vsádky pro termofilní zpracování u příkladu č. 1 a 4.Composition of the batch for thermophilic processing in examples 1 and 4.

Příklad číslo Example number Složka Folder Sušina % Dry matter % Podíl Share ve směsi % in the mixture % v sušině % in dry matter % 1 1 a/ Tekutý prasečí hnůj a/ Liquid pig manure 5 5 50 50 11,2 11.2 a/ Separát z tekutého prasečího hnoje a/ Liquid pig manure separator 20 20 20 20 17,9 17.9 c/ Saturační kal c/ Saturated sludge 47 47 10 10 21,0 21.0 d/ Sláma, řezaná (3cm) d/ Straw, chopped (3cm) 86 86 10 10 38,7 38.7 e/ Celulózo»papírenské kaly e/ Pulp»paper sludge 25 25 10 10 11,2 11.2

výsledná sušina vsádky 22,3resulting dry weight of the batch 22.3

2 2 a/ Slepičí trus a/ Chicken droppings 22 22 65 65 42,1 42.1 o/ Saturační kal o/ Saturated sludge 47 47 10 10 13,8 13.8 e/ Vlhká sláma e/ Wet straw 60 60 25 25 44,1 44.1 Výsledná sušina vsádky Resulting dry matter of the batch 33 33 3 3 a/ Tekutý hnůj býků a/ Liquid bull manure 13 13 55 55 22,4 22.4 b/ ňecyKlovaný sypký produkt b/ recycled bulk product 56 56 23 23 40,4 40.4 o/ Saturační kal o/ Saturated sludge 47 47 10 10 14,7 14.7 e/ Vlhká sláma e/ Wet straw 60 60 12 12 22,5 22.5 Výsledná sušina vsádky Resulting dry matter of the batch 31,9 31.9 4 4 a/ Tekutý hnůj dojnic a/ Liquid manure from dairy cows 11 11 56 56 18,8 18.8 b/ Recyklovaný sypký produkt b/ Recycled bulk product 56 56 12 12 20,5 20.5 o/ Saturační kal o/ Saturated sludge 47 47 15 15 21,5 21.5 d/ Papír sběrový mletý d/ Recycled paper, ground 90 90 9 9 24,6 24.6 e/ Vlhká sláma e/ Wet straw 60 60 8 8 14,6 14.6 Výsledná sušina vsádky Resulting dry matter of the batch 32,8 32.8

Tabulka č« 3Table No. 3

Hnojivářská analýza produktů po termofilním zpracováníFertilizer analysis of products after thermophilic processing

Komponenta Component Produkt dle příkladu č. 1 Product according to example no. 1 Produkt dle příkladu č. 2 Product according to example no. 2 Produkt dle příkladu č. 3 Product according to example no. 3 Produkt dle příkladu č.4 Product according to example no. 4 Sušina -% Dry matter -% 65 65 66 66 63 63 68 68 Organ, látky - % v sušině Organic substances - % in dry matter 53,3 53.3 62,8 62.8 58,2 58.2 50,3 50.3 Dusík celk. - % v sušině Total Nitrogen - % in dry matter 1,73 1.73 2,06 2.06 1,66 1.66 1,34 1.34 Dusík amon. - mg.kg v sušině Ammonium nitrogen - mg.kg in dry matter 1300 1300 150 150 600 600 300 300 Posfor P - % v sušině Phosphorus P - % in dry matter 2,4 2.4 1,46 1.46 1,00 1.00 0,90 0.90 Draslík K - % v sušině Potassium K - % in dry matter 0,54 0.54 2,28 2.28 1,60 1.60 1,04 1.04 Sodík Na - % v sušině Sodium Na - % in dry matter 0,24 0.24 0,31 0.31 0,33 0.33 0,24 0.24 Vápník Ca v sušině Calcium Ca in dry matter 9,00 9.00 9,40 9.40 10,60 10.60 10,20 10.20

Hořčík Mg - $ v sušiněMagnesium Mg - $ in dry matter

1,74 0,70 0,951.74 0.70 0.95

0,910.91

Všechny uvedené ukazatele jsou v souladu s požadavky kladenými na průmyslové komposty.All of the above indicators are in accordance with the requirements for industrial composts.

Příklad č. 1Example No. 1

Bylo promíseno 5 složek podle tabulky č. 2 a po slisování do briket o délce kolem 100 mm byly brikety složeny do reaktoru 1 a ponechány termofilnímu zpracování po dobu cca 120 hodin. Maximální teplota kolem 50 °G byla dosažena zhruba za 20 hodin. Produkt měl obsah sušiny 65 % a jeho hnojivářská analýza je patrna z tabulky 3. Produkt je slabého zemitého zápachu nez negativního pachového projevu. Po záběhu nahradí recyklovaný sypký produkt, který bude představovat 15 % podíl ve směsi, část tekutého hnoje, která se sníží na 35 %. Tím se výhodně zlepší sušina vsádky.The 5 components were mixed according to Table No. 2 and after pressing into briquettes with a length of about 100 mm, the briquettes were placed in reactor 1 and left for thermophilic processing for about 120 hours. The maximum temperature of about 50 °C was reached in about 20 hours. The product had a dry matter content of 65% and its fertilizer analysis is shown in Table 3. The product has a weak earthy odor rather than a negative odor. After running-in, the recycled bulk product, which will represent a 15% share in the mixture, will replace a part of the liquid manure, which will be reduced to 35%. This will advantageously improve the dry matter of the batch.

Příklad č, 2Example No. 2

Byla promísena trojsložková směs podle tabulky č. 2 a poté zpracována analogicky jako v příkladu č. 1. Výsledek analýz produktů je patrný z tabulky č. 3. Je patrný mírný úbytek dusíku, způsobený únikem amoniaku. Po záběhu nahradí recyklovaný sypký produkt ve směsi s výhodou vlhkou slámu v nezměněném percentruálním zastoupení, tj. 25 % - v obecném rozsahu 10 až 30 %.The three-component mixture was mixed according to Table No. 2 and then processed analogously to Example No. 1. The result of the product analyses is shown in Table No. 3. A slight loss of nitrogen is evident, caused by ammonia leakage. After running-in, the recycled bulk product in the mixture preferably replaces the wet straw in an unchanged percentage, i.e. 25% - in the general range of 10 to 30%.

Příklad č, 3Example No. 3

Příklad s e týká termofilního zpracování tekutého hnoje býků. Styřsložková směs podle tabulky š. 2, zahrnující recyklovaný sypký produkt, byla opět zpracována analogicky jako u příkladu č. 1; pouze termofilní zpracování trvalo 144 hodin. Výsledek hnojivářské analýzy je uveden v tabulce č. 3.Example s e concerns the thermophilic processing of liquid bull manure. The four-component mixture according to Table 2, including recycled bulk product, was again processed analogously to Example 1; only the thermophilic processing lasted 144 hours. The result of the fertilizer analysis is given in Table 3.

Příklad č. 4Example No. 4

Tento příklad se týká termofilního zpracování tekutého hnoje z ustájení dojnic. Pětisložková směs ve složení podle tabulky č. 2 byla zpracována analogicky jako v příkladu č. 1. Výsledek hnojivářské analýzy je uveden na tabulce č. 3.This example concerns the thermophilic processing of liquid manure from dairy cow housing. The five-component mixture with the composition according to Table 2 was processed analogously to Example 1. The result of the fertilizer analysis is shown in Table 3.

Všechny čtyři produkty jsou bakteriologicky a parazitologicky nezávadné.All four products are bacteriologically and parasitologically harmless.

Postup podle vynálezu poskytuje pro zpracování některých druhů exkrementů další výhody, při přímé aplikaci prasečího tekutého hnoje či kejdy do půdy znamená mj. značnou komplikaci to, že se do půdy vracejí životaschopná semena plevelů, která projdou zažívacím traktem prasat beze změny. Výhodou postupu podle vynálezu je to, že při termofilním zpracování se semena zničí.The method according to the invention provides additional advantages for the treatment of certain types of excrement, when directly applying pig liquid manure or slurry to the soil, it means, among other things, a significant complication that viable weed seeds return to the soil, which pass through the digestive tract of pigs unchanged. The advantage of the method according to the invention is that the seeds are destroyed during thermophilic treatment.

Použití recyklovaného produktu má další výhody v tom, že udržuje mikroflóru příznivou pro rychlost a úplnost procesu, umožňuje zpracovávat úspěšně materiály o nižší suši11 ně, přispívá ke zlepšení struktury briket a lepší prostupnosti vzduchu a ke snadnější regulaci celého procesu.The use of recycled product has additional advantages in that it maintains microflora favorable for the speed and completeness of the process, allows materials with lower dryness to be successfully processed, contributes to improved briquette structure and better air permeability, and makes the entire process easier to regulate.

Vynález je vhodný zejména kuplatněnív zemědělství, jednak při zpracování exkrementů z velkochovů a velkovýkrmen, jednak při výrobě průmyslových kompostů.The invention is particularly suitable for application in agriculture, both in the processing of excrement from large-scale farms and large-scale feedlots, and in the production of industrial composts.

Claims

Process for the thermophilic treatment of organic secondary raw materials, such as liquid manure, manure or animal excrements, etc., wherein the organic matter content in the dry matter is at least 30%, characterized in that the organic secondary raw materials in an amount of 30 to 80 parts by weight are mixed with 5 to 40 parts by weight, with a desiccating aid, e.g. with a saturating sludge, in an amount of 5 to 15 parts by weight. optionally with additional material and / or additional components in an amount of 0.1 to 50 parts by weight, the resulting batch having a dry matter content of 20 to 55% is compressed into briquettes, which is subjected to a thermophilic treatment at a temperature of 50 to 150 hours 85 ° C, optionally after drying for 120 to 670 hours.

2. A method according to claim 1, characterized in that the portion of the already thermophilic product to be recycled is treated by grinding or grinding to a loose state.

3. The method of claim 1 wherein the briquettes are dusted with a saturating sludge prior to being subjected to thermophilic treatment.

4. A process according to claim 1, wherein the organic secondary raw material is a separated solid fraction of livestock excrements.

5. Process according to claim 1, characterized in that the batch is adjusted to a dry matter content of 20 to 35%, after which it is dried to a dry matter content of 40 to 55% after briquetting prior to thermophilic briquette processing.

6. Method according to claim 1, characterized in that only the briquettes to be recycled are dried.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the reactor (1) for thermophilic briquette processing has in its upper part a reaction space (10) formed, defined on the one hand by an inner cladding (16) optionally provided with an insulating layer (160). into which there is an entry (101) of briquettes and a vent (102) from above, on the one hand a conical wall (13) ending with a passage (14) above which are arranged walls (11) forming slots (12) and 2), downstream of the reaction space (10), said drying space (2) being also defined by an inner circumferential jacket (16) against which are arranged in its upper part the orifices (21) forming the discharge space (22) on which is connected to a drain port (23), at its bottom a set of inclined walls (24) which overlap vertically and approach down to the product outlet (25).

Device according to claim 7, characterized in that an outer shell (17) is arranged around the outside of the inner peripheral shell (16), forming a preheating space (18) into which the inlet duct (19) opens.

Device according to Claims 7 and 8, characterized in that the air inlet (15) of the dust separator (41) opens into the space between the conical wall (13) and the walls (11).