[发明专利]制备具有高养分浓度的有机肥料的方法，以及用于执行所述方法的安排

说明书

本发明涉及一种用于获得具有高养分浓度的有机肥料的方法以及用于执行该方法以减少养分流失的目的的安排。要求这种类型的技术解决方案来从生物源的原料和/或废料通过厌氧技术回收物质以及能量。

取决于蛋白质和硫含量以及厌氧处理的特性和强度，已知来自生物源的原料和/或废料的厌氧处理的发酵残余物具有典型比例的溶解的铵和溶解的硫化氢。这两种物质都是农业用途非常受欢迎且高度有效的植物养分。在另一方面，在不需要释放的情况下，这些物质不仅导致在经济上有害的养分损失而且导致相当大的环境问题，因为它们破坏了气候和水这两者。从这个角度来看，用于保留养分并提供具有高养分浓度的处理过的发酵残余物的已知技术方案存在很大不同。

因此，DE19806089A1和DE19806087A1描述了提供添加矿物地面岩石和/或粘土矿物用于结合气味并在具有降低的水溶性的化合物中保持水溶性植物养分的建议。此目的所要求的额外的方法步骤不仅使整个过程更加昂贵，而且它们额外导致了生产的肥料中养分的可用性减少。

DE19829799C2描述了来自厌氧处理过的动物排泄物的铵通过加入磷酸和镁化合物结合在微溶的磷酸镁铵中。这种技术解决方案的不足都是磷酸的使用，这是因为其全世界储量的耗尽而越来越难以获取，以及含有养分的潮湿沉淀产品的技术上复杂的处理。

DE102005002066B4包含一种技术解决方案，通过该方案部分养分潜量（nutrient potential）（基本上处于磷酸盐的形式存在）是从一种脱水的淤浆中提取并随后通过加入镁和钙化合物沉淀的。所提出的技术解决方案的目的在于回收仅一种养分成分并接受所产生的沉淀产品的更难处理。

在DE102005055310B4中所披露的技术解决方案认为来自厌氧处理的流出物的预期需氧处理会造成氮损失（不再作为植物肥料可利用）。

在DE102007008188A1中所披露的技术解决方案通过提供使用充气堆进行固相处理给出了类似的结果。

DE102008007296A1也提出了通过提供液化主要由甲烷和二氧化碳组成的气体混合物的沼气来获得含养分的肥料，这迄今没有真正成功地实现工业规模。所提出的使用磷酸和/或硫酸以及以磷酸铵或硫酸铵形式的废产物的生产还使得用于保持养分潜量的方法复杂化并使其更昂贵。此外，所产生的废产物现今难以使用现代施肥技术在农业惯例中利用。

在DE102009024536A1中描述了一种令人关注的技术方案。它提供了在厌氧处理步骤之前和之后在需氧生物反应器中处理生物源的底物。

而前述步骤的目的在于协助进料有机物的水解过程以及因此的厌氧降解过程，设想脂肪和蛋白质的细菌形成以及存在于发酵残余物的氮和硫化合物的同时使用是在下游的需氧生物反应器中进行。据说用于施肥目的的液体养分浓缩物是通过这种方式获得的。

至今尚未在工业惯例中建立，并且目前也不能在现有的文献中找到以下技术方案，该技术方案能够实现的养分潜量存在于来自生物源的原料和/或废料的厌氧处理的发酵残余物中而几乎没有损失并且没有与该方法不相关的添加剂并且是通过简单的手段处于浓缩的形式。

因此，本发明的一个目的是克服已知的现有技术的不足之处。一个目的首先是实现在许多情况下一种经济上可行的利用来自在所使用的生物物质的厌氧处理中所获得的能量形式燃料气体的回收的足够可利用的热能，目的是避免所产生的用于储存、运输以及农业用途的肥料的过高水分含量。其次，根据已知的现有技术的热干燥和/或其他物质消耗的方法步骤引起的养分损失应减少到最低限度。还包括通过将养分引入到受保护的资源土壤（goods soil）、空气和水来使环境污染最小化的目的。

该目的是根据本发明通过权利要求1中所述的方法以及权利要求10中所述的装置来实现的。本发明的优选实施例在从属权利要求中描述。

根据本发明，来自用于生物原料和/或废料的厌氧处理的设备的发酵残余物（取决于进料的性质，具有磷、钾、氮、硫、钙以及镁化合物含量）首先被进料至固-液相分离。使用传统的工业装置，例如加压螺旋分离器和/或倾析器，获得了一个具有至少28%的平均干物质含量的固相以及一个具有不超过8%的干物质含量的液相。由于目的是要保持所有养分潜量以非常高的浓度并以适合于现代应用技术的形式存在于厌氧处理所得到的发酵残余物和可燃性气体中，植物养分在进一步通过脱水和成形过程进行处理之前最初应几乎完全存在于固相中。