对动物粪便、粪坑和臭水进行处理的方法和装置制造方法及图纸

公开了一种处理动物粪便、粪坑和臭水的方法，其中向上述液体物质中添加二氧化铁和硫酸钙，使液态物质中未化合的和／或已溶解的氨转化成一种不挥发的、植物易吸收的氮肥，从而减少了液态物质中所含的难闻气体，还公开了实施上述的设备。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对动物粪便、粪坑和臭水（用上位概念液态物质来概括）进行处理的方法和装置，其目的在于将液态物质中所含的氮化合物（主要是氨）化合并转化成植物容易吸收的肥料，并减少液态物质中所含的难闻气体。同时，本专利技术的方法还涉及解决厩槽内废气的处理并变废气为有用物质的问题。由于农业的增长，或工业化的动物饲养，也由于牲畜处理的现代化，会成倍地产生液态物质。根据以前所用的方法，这些液态物质大多数都被集中并贮存在混凝土池内，即所谓的粪便池内。对这些粪便池要定期排空，排空周期的长短取决于便池的容积。或者借助于槽车或用交通工具牵引的贮槽、或直接通过泵和管道（也称作管线）把液态物质主要用于耕作的农田中。可用喷管或反冲槽将液态物质喷洒和分配到地里。因为液态物质中含有以氮、磷、钙化合物形式存在的有价值的植物养分，从古至今，都是将液态物质送到耕作的地里。从国民经济的角度来考虑，液态物质中所含的天然肥料尤其是氮的化合物是一种有价值的物质，在其他情况下，必须用化学方法才能生产出这些物质。-->人工合成的氮肥只能利用大气中所含的氮作为原料来生产。因为空气中仅含有大约80%的氮，因此必须将20%的氧气部分分离出去。可通过所谓的林德法进行上述分离，由于氧气是林德法生产的副产品，因此最好是通过氧的燃烧而变成为CO或CO2。为了生产1kg氮，至少需要以天然气、石油或煤为形式的1kg碳来与空气中的氧气部分化合或燃烧、假如不产生消耗一氧化碳的有关产品，那么就会产生大量的二氧化碳，这些二氧化碳会排放到大气中。据报道，这就会引起所谓的温室效应。正因为液态物质中动物粪便所含的氮如此重要，因此不仅不应将其弃掉，而应该将其转化成某种形式，从而最大程度地将氮作为天然肥料来使用，这正是本专利技术的任务。与此有关的是还应考虑到由于经济原因在各个不同地区来自动物以及甚至于人的粪便的天然肥料，经常是唯一随时可供使用的肥料。在已描述的使用未经处理的液态物质的传统方法中，有80-90%的氮损失掉了。大部分未经化合物的氮，如氨，漏入大气中。一部分喷洒的液态物质在浇灌期间立即损失掉了，另一部分因气候情况和地面状态的关系，在浇灌液态物质之后的很短时间内漏走了。这种现象也适用于存在于液态物质中的散发出特别臭的粪臭素类化合物和硫醇类化合物。最后剩余的物质很难发生化学反应，因此不能用一种简单的化-->学方法进行化合和分离。饲养动物特别是在养牛场饲养动物，如饲养奶牛、耕牛、水牛等等的场所的另一个环境污染问题是甲烷的排放问题。甲烷具有臭氧危险的可能性比CO2高30倍。由于甲烷本来就对环境造成污染，尤其在没有消耗掉所贮气体的情况下，来自于使堆放的垃圾进行发酵处理的气体，如传统所公知的来自稻田种植区和沼泽地的沼泽气，以及如来自污泥堆放处的因通风不良产生的腐烂气和死水区的腐烂气，对环境都有污染，所以重要的是至少要解决上述部分问题。因此，本专利技术的任务是在理想情况下用一种综合方法来解决所有提到的与动物饲养有关的问题。然而，从上面的描述看出，不全部利用则不能保证彻底解决坑粪和动物排泄物的问题。即使彻底解决了对环境来说也是不能满足的，因为在化学的和生物的转化过程中，不存在永动机。用一种简单的适当的流程处理所提到的液态物质，使其：a）呈处理后的状态;以及b）已处理的液态物质的浓度能直接浇灌耕作的农田，均匀地浇在单位面积的农田上的液态物质的浓度在农田中植物吸收能力和生物细菌分解力范围之内是具有重大意义的。如果在居住区附近的农田上喷洒的液态物质的浓度超过上述范围，就可能会影响居民的健康。在这种被污染地区易引起黏膜炎、头痛、失眠和过敏反应。影响环境的因素主要是液态物质中呈气态的以及所谓游离状的、-->未化合的组分。上述组分主要是氨、由粪臭毒蛋白以及硫醇类的有机硫化物分解出的臭气。人们认为尤其是氨对人的健康危害可能很严重，另一方面存在于液态物质中的刺激性物质的浓度也许不太高。但这些刺激性物质的刺激性特别是硫醇的刺激性极大，有时甚至在ppm范围内。液态物质的扩散除了对健康产生严重影响以外，对于液态物质中所含的气态物质会破坏大气和更高的大气层的情况也常有报道。同样，养牛场所产生的甲烷也会造成很多更严重的危害。显然，还会破坏臭氧层，而在地球周围20-50km高处的臭氧层就象一层保护层一样能吸收太阳中有害的紫外线。必须提及的是，饲养动物时产生甲烷的问题至今仍被忽视。然而，如果人们考虑到全世界饲养了几十亿头如牛之类的牲畜，在这种情况下，每头牲口每天排泄出的甲烷超过200升，那么很容易算出要考虑的排出的总甲烷量是非常可观的。彻底解决这些问题的方案以前几乎未介绍过。假如能使用一种简单而可行的方法解决上述问题的话，那么仅就减少所产生的甲烷而言，就可以认为是一种巨大的成功。因此，本专利技术的任务是要获得一种方法和装置，用这种方法和装置可从液态物质中排出易挥发且未化合的化合物，特别是排出氮化物和臭气体，或者显著减少液态物质中这些物质的含量，也就是说，在这类方法中，最好使上述组分化合并使氮化合，尤其是使氨转化为易被植物吸收的氮肥，对过程中的气体剩余物进行加热处理，-->或通过简化的工艺过程对剩余物进行加热处理。本专利技术的另外的目的是，假如涉及到养牛业，则要减少含有臭气体和甲烷（沼气）的厩内废气的发散，如果可能，同时还要提供一种对液态物质进行处理的方法。本专利技术提出的新方法和装置以出乎人们意料之外的方式对动物粪便，粪坑及臭水（这些称作为液态物质）进行处理，并可利用液态物质中所含的氨使其成为经化学反应化合的、不挥发的植物肥料，同时加热处理掉不易发生化学反应、对环境造成危害的液态物质中的组分，更确切地说，加热处理掉在工艺过程中产生的如氨基类，甲烷或气态的臭气体（如臭味素和硫醇之类），其特征是通过向液态物质中添加二氧化碳和硫酸钙，使得液态物质中未化合的和/或已溶解的氨转化成一种不挥发的、植物能吸收的氮肥，最好将厩内废气作为二氧化碳气源，用一种分解方法（stripingserfahrene）通过向液态物质中注入氧气，较好的是注入空气，尤其是注入厩内废气使液态物质中的臭气体、剩余氨和来自于厩内废气中的甲烷及其他易挥发物质排出，在装置的排出口附近对放出的气体加热催化或借助于可燃气体将其烧掉。按照图2所示的装置，在一种简化的处理液态物质的工艺过程中，省掉了用硫酸钙对液态物质进行处理步骤，而仅仅注入氧气或空气，最好是用厩内废气进行分解处理。即使待处理的液态物质少得使总过程的费用完全不合理，本专利技术的方法也能适合这种情况。遇上这种情况建议将液态物质收集在一个多级混合装置中并加-->以处理。同样地在移动式小型装置中，对液态物质的处理也可以用简化的工艺流程，省略用硫酸钙对液态物质进行处理的步骤，仅用上面所述的分解法步骤对液态物质进行处理。在添加石膏浆的情况下处理液态物质时，最好使用满意的石膏，如在烟气脱硫时产生的硫酸钙，石膏浆内的固体含量在5-25%之间，考虑到反应动力学原理，硫酸钙浓度较高是有利的。然而，由于硫酸钙在水中容易扩散，加之硫酸钙浆在处理装置中可以无干扰地分配、在实际应用中浆中的硫酸钙浓度在10-20%之间。同样，将硫酸钙注入处理装置的位置也是重要的。该位置应安排成使得待处理的液态物质在较高的位置与硫酸钙混合，而将相应当量的氨转化成本文档来自技高网...

【技术保护点】
对称之为液态物质的动物粪便、坑粪和臭水进行处理的方法，目的在于利用液态物质中所含的氨作为经化学反应化合的、不挥发的植物肥料以及加热处理掉不易发生化学反应，对环境造成危害的液态物质的组分，更确切地说加热处理掉在工艺过程中产生的剩余物如氨、甲烷或如粪臭素和硫醇类的臭气体，其特征在于向液体物质中添加二氧化碳和硫酸钙，使液态物质中未化合的和／或已溶解的氨转化成一种不挥发的、植物易吸收的氮肥，最好用厩内废气作为二氧化碳气源，一般用分解法通过注入氧气、较好的是注入空气、尤其是注入厩内废气，使液态物质中所含的臭气体、剩余氨和来自厩内废气中的甲烷以及其它易挥发物质排出，在装置的排出口附近将上述排出的气体加热催化或借助于可燃气体将其烧掉。

【技术特征摘要】
DE 1991-9-20 P4131296.11、对称之为液态物质的动物粪便、坑粪和臭水进行处理的方法，目的在于利用液态物质中所含的氨作为经化学反应化合的、不挥发的植物肥料以及加热处理掉不易发生化学反应，对环境造成危害的液态物质的组分，更确切地说加热处理掉在工艺过程中产生的剩余物如氨、甲烷或如粪臭素和硫醇类的臭气体，其特征在于向液体物质中添加二氧化碳和硫酸钙，使液态物质中未化合的和/或已溶解的氨转化成一种不挥发的、植物易吸收的氮肥，最好用厩内废气作为二氧化碳气源，一般用分解法通过注入氧气、较好的是注入空气、尤其是注入厩内废气，使液态物质中所含的臭气体、剩余氨和来自厩内废气中的甲烷以及其它易挥发物质排出，在装置的排出口附近将上述排出的气体加热催化或借助于可燃气体将其烧掉。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在一个简化的工艺过程中省略用硫酸钙对液态物质进行处理的步骤，仅按权利要求1中用分解法对液态物质进行处理的步骤进行处理。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用浆状且含5-25%固体物质的硫酸钙当作原料，最好是用烟气脱硫后的硫酸钙作为原料。4、根据权利要求1和3所述的方法，其特征在于在偏心螺杆泵（1）的抽吸管上把浆状硫酸钙加入装置中。5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在一个简化的方法中，根据氨的化合反应仅用硫酸钙和厩内废气对液态物质进行处理。6、实施对称之为液态物质的动物粪便、坑粪和臭水进行处理的方法的装置，目的在于利用液态物质中所含的氨作为经化学反应化合的、不挥发的植物肥料以及加热处理掉不易发生化学反应、对环境造成危害的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：G哈福特，
申请(专利权)人：G哈福特，
类型：发明
国别省市：DE[德国]