其中尤以氮和磷含量高的液体流出物的处理方法与设备 本发明涉及其中尤以氮和磷含量高的液体流出物的处理方法以及用于实施这种方法的设备。
其中尤以氮和磷含量高的液体流出物，如城市、农业或工业来源的液体流出物导致非常严重的环境问题。已经引起围绕地下水中硝酸盐含量问题展开的广泛争论。
国家立法和/或国际立法越来越趋向于禁止排放其中含氮物质量超过在各种压力影响下趋于降低的临界值的任何液体流出物。同样地，对于磷，立法规定了施播肥料中磷的允许量。
另外，上述液体流出物经常通过撒播得到利用，而撒播散发出的令人恶心的臭味成为与邻里冲突的起源。
在其中尤以氮和/或磷含量高的液体流出物中，首先应列举猪粪以及来自净化站的液体污泥。
地确，已经提出过许多方法和/或设备用来减少因撒播这样一些液体流出物而引起的不愉快，但是没有任何一种方法和/或设备能使人完全满意，尤其是无法充分符合现行法规的要求。
因此，本发明的目的是提供一种其中尤以氮和磷含量高的液体流出物的处理方法，该方法能够将含氮物料至少减少到法定临界值。
本发明另一个目的是提供一种能够使这样一些液体流出物除臭的这类方法。
本发明附加目的是提供操作简短，成本又低的这样一种方法。
采用一种处理其中尤以氮和磷含量高的液体流出物的方法可达到这些目的以及下文中的其他目的，根据本发明，该方法的特征在于它包括下述步骤：
A)往该液体流出物中添加碱性反应物，以便达到pH为8.5-13；
B)在气流中喷洒来自步骤A)的碱化液体流出物。
有利地，被加入步骤A)的碱性反应物是粉末、膏或液态生石灰或熟石灰。这种反应物的氢氧化钙[Ca(OH)2]浓度可以高达1000克/升反应物。
优选地，对于同样的碱化流出物，步骤B)重复许多次：次数是1-50。
有利地，在步骤B)开始时添加消泡催化剂，其量是每立方米待处理液体流出物为0-1升。
根据优选的实施方式，本发明方法可以包括第三个步骤，即来自步骤B)的液体流出物的筛滤步骤C)。
如上所述，本发明还涉及用于实施上述方法的低成本设备。
这种设备包括：
-让液体流出物与碱性反应物接触的混合反应器，该反应器配置有用于这种流出物的进料口和用于碱性反应物的另一个进料口；
-与混合反应器相连的氨提取反应器，和
-来自氨提取反应器的已处理液体流出物存储槽。
有利地，混合反应器包括介质pH测定设备，该设备与处在碱性反应物进料口上用于自动调节碱性反应物加入量的部件相连。
优选地，氨提取反应器，即脱气反应器包括下部和上部，下部主要回收碱化液体流出物，上部设有与该反应器下部相连的安装有喷嘴的喷射集合管，并包括加料泵，在两部分之间配置让外部空气进入的口，与这个上部连接的空气吸风机。喷射集合管上的喷嘴例如是旋风分离器。
有利地，脱气反应器上部与除雾装置相连。
下面结合唯一的附图进行说明，而这些说明没有任何限制性的特征，该附图是用于实施本发明方法的设备部分的垂直剖面示意图。
根据本发明，其中尤以氮和/或磷含量高的液体流出物的处理方法包括第一个步骤，即碱性反应物与待处理液体流出物的混合步骤A)。这样将这种流出物的pH值升到8.5-13。
碱性反应物主要由呈粉末、液体或膏状的生石灰或熟石灰组成，其浓度达到每升反应物为1000克当量Ca(OH)2。
这种加入过程在使pH升高的同时，还能够将液体流出物中用N-NH4+表示的以铵离子形式存在的含氮化合物，转化成溶于液体流出物中的气态氨(NH3)。
另外，石灰的存在导致在这种流出物中以正磷酸盐形式存在的磷酸盐化的化合物以钙化合物形式沉淀。同样地，以恶臭气体形式放出的含硫化合物、二氧化硫(H2S)转化成惰性产物硫酸钙。
在第二个步骤，即氨提取步骤B)中，来自前面步骤的液体流出物转移并喷洒到气流中：气体氨(NH3)由空气带走。铵离子在pH＝9.5-12.5时快速转化成氨。温度高达70℃脱气增加。
在这个步骤B)开始时，可以加入消泡催化剂，其量达到每立方米待处理液体流出物为0-1升。
本发明方法视具体情况而定包括第三个步骤，即筛滤步骤C)，该步骤能够在倾析之后而在存储已处理液体流出物之前分离悬浮状的颗粒。
本发明还涉及用于实施上述方法的设备。
该设备包括首先是图上未表示的混合反应器，在该反应器中实施第一个步骤。这个反应器包括液体流出物进料口和碱性反应物的进料口。它配置了一种尽可能使待处理液体流出物与碱性反应物充分混合的搅拌设备。
这种混合反应器还可以配有置于碱性反应物进料口之上的流量调节设备，该设备与用于测定反应介质pH的设备相连。这种碱性反应物主要由生石灰或熟石灰组成，这种碱性反应物以应该达到所要求pH的次数以相继延缓与重复顺序加入：这种加入可以自动方式进行。每一加入顺序包括四个阶段：
.测定负载液体流出物的起始pH，
.在一定的时间内，例如30分钟，加入碱性反应物的稀释液，这种液体可以是水，这种操作可以在阴天进行；
.在一定时间内，例如每次20秒钟将稀释的碱性反应物加入待处理流出物中，
.具体地采用搅拌方法将流出物与碱性反应物混合。
一个程序的时间一般是30分钟至3小时。
其次，本发明的设备包括在图中用编号1表示的脱气反应器，它与混合反应器相连。
这种脱气反应器1由两部分组成：
-下部分2，它用来接受来自混合反应器的混合物。根据优选实施方式，该下部分由多个槽2a、2b、2c组成，每个槽与通到喷射集合管4的同一抽取管道3相连。
-上部分5包括喷射集合管4，它安装了例如旋风分离器类的喷嘴6，它与反应器下部分2相连，并在这个高度配置了泵7：这台泵7在喷射集合管4中抽吸处在下部分2中的混合物。在下部分2与上部分5之间设置开口8，以便能够抽吸外部空气，未表示的吸风机与这上部分相连；由此形成气流。关于吸风机，当通过来自喷射集合管4的混合物液滴帘时，它能够使含有氨的空气循环。
这种喷射集合管4还可以配有消泡产品进料口：其目的是保持碱化液体流出物呈现均匀的流动性。
在下部分回收来自喷嘴的产物，并将这种产物循环到喷射集合管：为了使固定的氨态氮达到一定的提取水平，循环数可以达到50。
来自脱气步骤B)的已处理液体流出物，视具体情况而定在经过筛滤以便主要除去磷酸盐化的化合物之后送到存储槽中。
关于在上部分中抽吸的空气，它在脱气反应器外被抽吸，并送到除雾装置9，以便除去其中含有的液滴。
如果氨的浓度低于允许排放标准的话，可将含有氨的空气再排到大气中，或在洗涤塔中或采用能够捕获或除去氨的任何其他设备进行处理后再排到大气中。
处理含有氨的空气时，可以将如此纯化的空气循环到设置在脱气反应器下部分与上部分之间的开口中。
要除去猪粪中80％氨态氮，本发明的设备每小时能够处理约1-4米3猪粪，空气流量应是6000-15000米3/小时。
要除去60％氨态氮，使用与前面相同的空气流量，这种设备能够处理约2-8米3/小时猪粪
要除去40％氨态氮，使用同样的空气流量，这种设备能够处理约3-10米3/小时猪粪。