W niektórych krajach europejskich, zwłaszcza w Holandii, Belgii i we Francuskim regionie Bretanii, hodowla zwierząt jest tak intensywna, że rolnicy mają problem z nadwyżką odchodów. W związku z tym potrzebują technologii przetwarzania odchodów, które umożliwią im export frakcji, które występują w nadmiarze. W procesie fermentacji beztlenowej z odchodów usuwane są lepkie związki organiczne, co później ułatwia separację masy pofermentacyjnej. Dlatego połączenie mikrobiogazowni z obróbka pofermentu cieszy się szczególnym zainteresowaniem.

 

Ponieważ odchody zwierząt gospodarskich mają dużą zawartość wody, ich transport jest kosztowny. Aby poradzić sobie z ich nadmiarem, stosuje sie różne technologie oddzielania składników mineralnych. Technologie dla gospodarstw rolnych mają służyć obróbce nadwyżki, która nie może zostać wykorzystana w gospodarstwie.

Klikając w poniższe odnośniki uzyskacie Państwo więcej informacji o poszczególnych technologiach obróbki pofermentu.

Separacja – Oddzielanie frakcji stałej od płynnej

Popularną technologią przetwarzania masy pofermentacyjnej jest zastosowanie mechanicznej separacji, po której oddzielona zostaje frakcja stała (30% suchej masy) od płynnej.

Jeśli jest taka potrzeba, frakcja stała może byc dalej przetworzona na kompost lub wysuszona. Frakcja płynna może być dalej oczyszczana poprzez oddzielenie pozostałych w niej cząstek stałych (np. poprzez ultrafiltrację lub odparowywanie próżniowe), a potem usunięcie znacznej części składników mineralnych (np. poprzez eliminację azotu, krystalizację struwitu, czy odwróconą osmozę). Produkty końcowe mogą zastępować nawozy sztuczne.

 

Prasy śrubowe

Prasy śrubowe są często stosowane w budynkach inwentarskich przy dużej ilości odchodów. Są też instalowane w większych biogazowniach, do recyrkulacji, by zmniejszyć objętość masy pofermentacyjnej, lub jako pierwszy etap obróbki pofermentu. Ciecz jest usuwana poprzez tłoczenie masy przez śrubowy przenośnik. Ciecz wydostaje sie na zewnątrz przez filtr siatkowy o rozmiarze oczka. 0,1 – 1 mm. Zawartość suchej masy w pofermencie to około 4-15% a po odciśnięciu przez prasę od 18 do 35%. Ponieważ jest to prosta metoda, zawartość suchej masy w cieczy jest dość wysoka, 3-4%.

 

Główne komponenty, czyli prasa i sito są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej. Obudowa wykonana jest z żeliwa lub stali nierdzewnej. Zainstalowana moc elektryczna to od 3 do 11 kW. Jeśli prasa nie jest potrzebna na stałe, okresowe wypożyczanie może być bardziej opłacalne.

 

 Wirówka

Wirówki mogą osiągać większą wydajność niż prasy śrubowe. Mechanizm separacji jest tu inny. Masa pofermentacyjna jest odwirowywana, podczas gdy w prasie śrubowej masa jest tłoczona przez filtr siatkowy. Wirówki są rzadko wykorzystywane w małych biogazowniach z uwagi na wysokie koszty eksploatacji.

 

Kompostowanie - Frakcja stała jest kompostowana

Kompostowanie to proces biologiczny, w którym mikroorganizmy w obecności tlenu przetwarzają materię organiczną w związki próchnicze. W procesie tym uwalnia się ciepło, woda, CO2 i związki zapachowe. Dzięki wyparowywaniu wody i rozkładowi materii organicznej zwiększa się zawartość suchej masy i zmniejsza objętość (Melse, et al. 2004). Instalacje do kompostowania odchodów zwierzęcych znajdują się w ofercie licznych dostawców. Z odchodów oddziela się najpierw frakcję stałą od płynnej. Frakcja stała jest kompostowana w bębnie. Frakcja płynna jest przechowywana. Kompostowanie to proces tlenowy, materiał jest więc napowietrzany przy pomocy pęcherzyków powietrza lub poprzez przerzucanie. Jeśli struktura materiału jest nieodpowiednia lub zawiera on węgiel, dodaje się słomę lub inne składniki wspomagające proces. W procesie kompostowania uwalnia się ciepło. Jeśli proces jest odpowiednio kontrolowany, temperatura może osiągnąć ponad 70° C i proces może być waloryzowany.

Suszenie - Poferment jest suszony i waloryzowany przed eksportem
Oddzielanie amoniaku – Produkcja saletry amonowej (nawóz mineralny)

Dostępne są różne technologie oddzielania amoniaku ale zasada jest taka sama: w kolumnie odpędowej, dzięki optymalizacji pH i temperatury, amoniak paruje. Para ta jest łączona w skruberze z kwasem siarkowym.

 

Wiązanie amoniaku w płuczce kwasem siarkowym jest szeroko stosowane w rolnictwie (zwłaszcza w Niemczech i Holandii), np. w chlewniach, gdzie kwasowe roztwory myjące przeciwdziałają ulatnianiu się amoniaku. Produktem jest nawóz azotowy. Jeśli temperatura w kolumnie odpędowej jest wystarczająco wysoka, proces może być waloryzowany.

Produkcja struwitu – Produkcja nawozu bogatego w azot i fosfor

Produkcja struwitu jest oparta o technikę wytrącania fosforanów, która jest powszechnie stosowana w oczyszczalniach scieków do wyodrębniania azotu i fosforanów ze ścieków. Fosforan wiąże się z magnezem i azotem tworząc struwit (Mg (NH 4) PO 4 • 6 (H2O). Struwit ma postać krystaliczną. Ponieważ krystalizuje się w pofermencie, kryształy mogą zawierać cząski organiczne i muszą zostać poddane pasteryzacji.

Proces wytrącania fosforanu przebiega w następujący sposób:

Nawóz jest pompowany do zbiornika razem z sodą kaustyczną i chlorkiem magnezu. W tym zbiorniku ortofosforan (niezwiązany fosforan w pofermencie) reaguje z azotem i magnezem tworząc kryształ. Kryształy rosną po zetknięciu z większą ilością fosforanu, azotu i magnezu. Gdy są wystarczająco duże, oddziela się je od masy i myje. Po pasteryzacji struwit jest gotowy do exportu.

Rozporządzenie WE nr 1069/2009 określające  przepisy  sanitarne  dotyczące  produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego zakazuje eksportu i transportu niepasteryzowanego obornika.  Należy więc włączyć pasteryzację do procesu. Więcej informacji na temat Rozporządzenia WE nr 1069/2009 zjadą Państwo tutaj. Poniższe technologie obróbki spełniają wymagania zawarte w rozporządzeniu:

 

  1. Kompostowanie – Frakcja stała jest kompostowana.
  2. Suszenie – Poferment jest suszony i waloryzowany przed eksportem.
  3. Oddzielanie amoniaku – Produkcja saletry amonowej (nawóz mineralny).
Share This