AT398197B

AT398197B - Vorrichtung zum kompostieren organischer abfälle

Info

Publication number: AT398197B
Application number: AT0001191A
Authority: AT
Original assignee: Neumann Georg
Priority date: 1987-05-19
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1994-10-25
Also published as: ATA1191A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kompostieren organischer Abfälle, bestehend aus einem eine Rottekammer bildenden, mit einem Halterahmen zum mobilen Transport und zum senkrechten oder schräg geneigten Aufstellen versehenen Kompostbehälter mit einer an einem Ende angeordneten Einfüllöffnung zum Einfüllen der Abfälle und mit einer am entgegengesetzten Ende vorgesehenen Entnahmeöffnung zum Entnehmen des Kompostes und einer in der Rottekammer angeordneten Belüftungseinrichtung.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist beispielsweise aus der DE-CI-34 42 058 bekannt und besteht aus einem Trommelreaktor zur Herstellung von Düngemitteln aus Abfällen durch aerobe Fermentierung. Der Trommelreaktor weist einen Rahmen, dem eine Höhenverstellvorrichtung zugeordnet ist, auf und ist mit einer Drehtrommel versehen, der entlang ihrer äußeren Metallfläche längsverlaufende Luftrohre zugeordnet sind. Die als Belüftungseinrichtung dienenden Luftrohre werden von einem Verteilerschieber so mit Druckluft und Feuchtigkeit beaufschlagt, daß das jeweils von Fermentierungsgut freie Luftrohr inaktiviert ist. Den Luftröhren ist eine Vielzahl von Düsen zugeordnet, die in den Trommelinnenraum führen und dort von Leitblechen zumindest teilweise überdeckt werden. Leitbleche sorgen durch ihre pflugartige Anordnung für eine Umwälzung und Weiterförderung des Fermentierungsgutes. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, daß infolge mangelnder homogener Feinbelüftung mit Sauerstoff bzw. Luft sich Trockennester in der Rottemasse, insbesondere entlang der Mittelachse der Drehtrommel, ausbilden. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung aufgrund der Anordnung einer Vielzahl von entlang der äußeren Mantelfläche der Drehtrommel längsverlaufenden Luftrohre verhältnismäßig aufwendig aufgebaut.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der DE-PS 25 08 321 bekannt und besteht aus einem waagrecht oder geneigt angeordneten Dehzylinder zur Schnellkompostierung der organischen Abfallstoffe, der Ein- und Austragsorgane in je einer Stirnseite des Zylinders aufweist. Mittig in der Längsrichtung des Zylinders verlaufend ist ein Rohr mit Öffnungen für die Luftzufuhr vorgesehen, während im oberen Teil des Zylinders eine Absaugeinrichtung für Abgase angeordnet ist, die mehrere, in Längsrichtung des Zylinders verlaufende und Öffnungen aufweisende Rohre umfaßt. Das Rohr für die Luftzufuhr und die Rohre für die Absaugeinrichtung sowie ggf. eine Wasserzuführeinrichtung dienen bei der bekannten Vorrichtung dazu, die Wirksamkeit der beim Kompostierungsvorgang erforderlichen Mikroorganismen durch eine Verbesserung von deren Umgebungsbedingungen zu erhöhen. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch verhältnismäßig aufwendig aufgebaut und wirtschaftlich nur im stationären Betrieb einzusetzen, wobei die Anschaffungskosten für die bekannte Vorrichtung sehr hoch sind und die Handhabung der Vorrichtung im Betrieb umständlich ist. Außerdem kann es bei der bekannten Vorrichtung nicht ausgeschlossen werden, daß infolge mangelnder homogener Feinbelüftung mit Sauerstoff bzw. Luft sich Trockennester in der Rottemasse ausbilden.

Aus der DE-OS 31 04 769 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung nutzbarer Wärme durch Schnellverrottung bzw. Kompostierung pflanzlicher Abfallstoffe sowie Stallmist bekannt. Das zur Verrottung bestimmte Material wird bei dem bekannten Verfahren vor. der Eingabe in einen Reaktor zunächst grob zerkleinert und im Reaktorinneren unter ständiger Vermischung in einem Kreislauf durch verschiedene Kammern geführt, wobei das Material während dieses Kreislaufs belüftet und erneut nachzerkleinert wird. Die bekannte Vorrichtung bzw. der Reaktor besteht dabei aus einem liegenden Behälter mit einer Einfüllöffnung und im Behälterinneren angeordneter, um eine horizontale Achse umlaufender Rührschnecke sowie einer Entnahmeöffnung am Ende des Kompostierungskreislaufes. Auch diese bekannte Vorrichtung setzt hohe Anschaffungskosten voraus und ist infolge der zahlreichen Fördereinrichtungen störungsanfällig und im Betrieb umständlich zu handhaben. Darüber hinaus ist notwendigerweise mindestens ein elektrischer Antrieb erforderlich, der zusätzliche Betriebskosten und die Nähe eines elektrischen Anschlusses erforderlich macht. Die Ausnutzung bzw. teilweise Ausnutzung der beim Kompostieren entstehenden Verrottungswärme ist darüber hinaus nur mit maschinellen Hilfsmitteln möglich, was ebenfalls den Anwendungsbereich der bekannten Vorrichtung herabsetzt.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der DE-PS 35 17 262 bekannt und besteht aus einem Müllgefäß. Dieses bekannte Müllgefäß dient zur Aufnahme von zu kompostierenden Abfällen und weist einen Siebeinsatz in Form eines Korbes auf, in den die Rottemasse eingegeben wird. Zur Belüftung enthalten die Wände des Müllgefäßes im unteren Bereich Lüftungsöffnungen, durch die Außenluft in das Gefäß eintreten kann. Nachteilig ist dabei, daß die Belüftung ungleichmäßig erfolgt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Kompostierungsvorgang bei niedrigen Temperaturen zum Erliegen kommt, was gerade im Winter häufig der Fall ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, die eine wirksame und rasche Kompostierung unter Vermeidung aerober Zonen in der Rottekammer und die Ausnutzung der beim Kompostierungsvorgang anfallenden Wärme und biologischen Gase in einfacher Weise ohne Zufuhr zusätzlicher Energie ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kompostbehälter aus einem langgestreckten, zylindrischen Rohr besteht, in dem eine Förder- 2

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Schnecke drehbar angeordnet ist, in deren Antriebswelle als Belüftungseinrichtung mindestens ein Luftkanal vorgesehen ist, der einerseits mit einer Druckluftpumpe oder einem Gebläse und andererseits mit mehreren auf der Antriebswelle verteilt angeordneten Luftaustrittsöffnungen verbunden ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die kombinierte Wirkung der Förderschnecke und der auf deren Antriebswelle verteilt angeordneten Luftaustrittsöffnungen eine gleichmäßige Belüftung der Rottemasse erreicht wird. Mit Hilfe der Förderschnecke wird die Rottemasse nicht nur von der Einfüllöffnung zur Entnahmeöffnung gefördert, sondern dabei auch gut durchmischt, was zusätzlich zur gleichmäßigen Belüftung durch die Luftaustrittsöffnungen an der Antriebswelle beiträgt. Da die Luftaustrittsöffnungen mit Druckluft oder Gebläseluft versorgt werden können, kann der für den Kompostiervorgang notwendige Lufteintrag in die Rottemasse in gewünschter Weise erzielt werden. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird demnach gewährleistet, daß der Kompostiervorgang wesentlich verbessert wird und daher wesentlich rascher abläuft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kompostiervorrichtung; und Fig.2 eine Draufsicht auf einen Teil der Förderschnecke dieser Vorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Längsschnitt durch eine Schnecken-Schneilkompostierungsvorrichtung zeigt ein als Gehäuse einer Kompostierungsvorrichtung dienendes, langgestrecktes zylindrisches Rohr 60, in dem eine sich über die gesamte Länge des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 erstreckende Förderschnecke 40 drehbar angeordnet ist. Das langgestreckte zylindrische Rohr 60 ist auf einem Gestell 63 befestigt, das für einen Transport geeignet ist, indem am unteren Teil der geneigt angeordneten Schnecken-Kompostierungsvorrichtung Räder 90 am Gestell 63 befestigt sind.

Am unteren Ende des im stationären Betrieb geneigt angeordneten langgestreckten zylindrischen Rohres 30 ist ein Einfüllstutzen 66 vorgesehen, der in eine mittels eines Elektromotors 67 angetriebene Mischstation 50 mündet. Unterhalb der Mischstation 50 ist ein Paddelwerk 51 vorgesehen, das in den Eingangsbereich der Förderschnecke 40 mündet. Die Förderschnecke 40 wird von zwei synchronlaufenden Elektromotoren 52, 59 angetrieben, die am unteren und oberen Ende des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 angeordnet sind.

Ein Gebläse 55 drückt komprimierte Luft Uber Schleifverbindungen 53 in die in der Antriebswelle der Förderschnecke 40 liegenden fünf Luftkanäle 45 bis 49 bis zu einzelnen Belüftungsabschnitten 70 und 71, die hintereinander in dem langgestreckten zylindrischen Rohr 60 angeordnet sind. Die Verbindung zwischen dem Gebläse 55 und den Schleifverbindungen 53 wird mittels eines Druckluftschlauches 56 hergestellt.

Das langgestreckte zylindrische Rohr 60 ist zur Wärmeisolation an seiner Außenseite mit einer vorzugsweise aus Polyurethanschaum bestehenden Wärmeisolierung umgeben. Zur Überwachung der Rottetemperatur in den einzelnen Abschnitten des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 sind verteilt über die Länge des Rohres 60 Zeigerthermometer 65 angeordnet, so daß der Rottevorgang exakt gesteuert werden kann.

Am höchsten Punkt des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 ist eine Rutsche 61 angeordnet, die mittels einer gasdichten Klappe 62 verschließbar ist und über die das verrottete Material zur Nachverrottung an eine Miete 75 abgegeben wird. Ebenfalls im oberen Bereich des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 ist ein Vakuumbehälter 58 angeordnet, über den die beim Rottevorgang entstehenden Gase, im wesentlichen Kohlendioxid, am höchsten Punkt des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 abgesaugt werden. Der Vakuumbehälter 58 ist mit einer Vakuumpumpe 57 verbunden, die einen bestimmten Unterdrück im Vakuumbehälter 58 aufrecht erhält.

In Fig. 2 sind nähere Einzelheiten der Förderschnecke 40 dargestellt und verdeutlichen das Förder- und 65 Belüftungsprinzip der Kompostierungsvorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Förderschnecke 40 besteht aus einer Antriebswelle 41, auf der mehrere freistehende Sichelbleche 42 sowie zusätzliche Sichelbleche 43 befestigt sind, die an die Schneckenbleche der Förderschnecke 40 angeschweißt sind. Am Umfang der Antriebswelle verteilt angeordnet im Bereich des Schneckenbleches sind Luftaustrittsbohrungen bzw. -rohre 44 vorgesehen, über die vom Gebläse 55 abgegebene Druckluft bzw. Sauerstoff in die Rottemasse eingeblasen wird. Die freistehend angeordneten Sichelbleche 42 sowie die zusätzlich an die Schneckenbleche angeschweißten Sichelbieche 43 sorgen während des Drehvorganges der Förderschnecke 40 für einen Freiraum innerhalb der Rottemasse, so daß die in den einzelnen Rotteabschnitten eingeblasene Luft bzw. Sauerstoff oder sonstige Gase eine aerobe Verrottung bewirken.

Die Zufuhr von Luft, Sauerstoff oder sonstiger Gase zu den einzelnen Belüftungsabschnitten 70 und 71 entlang des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 erfolgt über konzentrisch zueinander angeordnete und innerhalb der Antriebswelle 41 der Förderschnecke 40 angeordnete Luftkanäle 45 bis 49, an deren im 3

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Bereich der Schleifkontakte 53 oder im Bereich der Beiüftungsabschnitte 70 und 71 Regelventile angeordnet sind, über die die Luftzufuhr zu den einzelnen Belüftungsabschnitten eingestellt werden kann.

Nachstehend soll die Funktionsweise der Schneckenkompostierungsvorrichtung gemäß den Fig.1 und 2 näher erläutert werden. 5 Die zu verrottenden organischen Abfälle werden von Hand oder mittels eines Aufgabegerätes, wie ein Förderband, ein Bagger od. dgl. über den Einfüllstutzen 66 in die Mischstation 50 eingegeben. Dort kann eine entsprechende Stickstoffmenge in Form von Schnellkompostierungsmitteln oder Gülle zugegeben und das gesamte Material homogen gemischt werden. Das am tiefsten Punkt des langgestreckten Rohres 60 angeordnete Paddelwerk 51 befördert das gemischte Material zum Anfangspunkt der Förderschnecke 40 70 und drückt dieses zwischen die einzelnen Schneckenblätter.

Die Förderschnecke 40 wird in Zeitintervallen geschaltet und fördert das gemischte organische Material unter einem Winkel von etwa 10” bis 20” bis zum oberen Abwurfpunkt, d. h. zur schwenkbaren Abwurfrutsche 61. Dabei beträgt der Vortrieb der Förderschnecke 40 ca. 1,00 bis 3,00 Meter in 24 Stunden. Nach Erreichen der vorgegebenen Rottezeit wird das gemischte organische Material aus dem langgestreck-15 ten zylindrischen Rohr 60 am höchsten Punkt über die schwenkbare Abwurfrutsche 61 abgeworfen und gelangt auf die Miete 75 zur Nachverrottung.

Zum Erreichen der hohen Rottetemperaturen von ca. 60 * C bis 80 * C ist es erforderlich, die in dem organischen Gemisch vorhandenen Rottebakterien mit ausreichendem Sauerstoff zu versorgen. Dies erfolgt über das Gebläse 55, das komprimierte Luft über den Druckluftschlauch 56 und die Schleifkontakte 53 in 20 die in der Antriebswelle 41 angeordneten Luftkanäle bzw. Luftrohre 45, 49, über die die komprimierte Luft bzw. Sauerstoff zu den einzelnen Belüftungsabschnitten 70, 71 gefördert wird, einbringt. Durch die einzelnen Belüftungsabschnitte ist es möglich, in Verbindung mit den Regelventilen den einzelnen Rottenabschnitten konzentriert Luft, Sauerstoff oder sonstige Gase zuzuführen und den Rottevorgang exakt zu steuern. 25 Der gleiche Effekt wie mit den freistehenden und an den Schneckenblechen befestigten zusätzlichen Schnekkenblechen kann erreicht werden, indem an der Antriebswelle 41 der Förderschnecke 40 gebogene Rohrenden eingeschraubt werden, aus denen Luft aus den einzelnen Belüftungsbschnitten 70 und 71 des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 in die Rottemasse gedrückt wird.

Gleichzeitig mit dem Einblasen von Frischluft, Sauerstoff oder sonstigen Gasen werden durch den 30 Vakuumbehälter 58 in Verbindung mit der Vakuumpumpe 57 die beim Rottevorgang entstehenden Gase, im wesentlichen Kohlendioxid, an den höchsten Punkten des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 abgesaugt. Diese erwärmten Gase und das darin enthaltene Kohlendioxid können für die Beheizung eines Gewächshauses, einer Gärtnerei od. dgl. verwendet werden.

Die vorstehend beschriebene Schnecken-Kompostierungsvorrichtung kann in vielfältiger Weise modifi-35 ziert und ergänzt werden. Da die Luftaustrittsbohrungen 44, die am Umfang und über die Länge der Antriebswelle 41 verteilt angeordnet sind, äußerst empfindlich gegen Verstopfungen seitens der Rottemasse sind, kann die Antriebswelle 41 mit kleinen Bohrungen versehen werden, die mit einem mikroskopisch feinen Schlitzgummi bedeckt werden. Damit wird erreicht, daß nur wenn von innen aus der Antriebswelle 41 bzw. aus den Luftkanälen 45 bis 49 Luft mit entsprechendem Druck gegen die Gummischlitze gedrückt 40 wird, sich diese öffnen und anschließend wieder verschließen, wenn Rottemasse von außen dagegen drückt. Durch die zentrale, in vielen Belüftungsäbschnitten eingeteilte Belüftungsart ist garantiert, daß eine aerobe Heißfermentation in kürzester Zeit stattfindet. Die Heißfermentation kann mittels der über die Länge des langgestreckten zylindrischen Rohres 60 verteilt angeordneten Zeigerthermometer überwacht und damit der Rotteverlauf sichtbar gemacht werden. 45 Durch die spezielle Ausgestaltung des Kompostbehälters als langgestrecktes zylindrisches Rohr ist es leicht möglich, das Rohr von außen mit vorzugsweise Polyurethan-Hartschaum nahtlos zu isolieren. Zusätzlich kann zur Wärmeisolation von außen eine Aluminiumbeschichtung vorgesehen werden, so daß auch im Winter Kältestrahlung abgehalten wird. Durch diese zusätzliche Isolierung des Kompostbehälters ist gewährleistet, daß die erforderlichen hohen Rottetemperaturen erreicht werden und auch ein problemlose; ser Winterbetrieb möglich ist.

Die vorstehend beschriebene Schnecken-Kompostierungsvorrichtung eignet sich insbesondere für eine mobile Verwendung zur Vorkompostierung, wobei es zu Sammelstellen transportiert werden kann, an denen größere Mengen Garten- und Küchenabfälle anfallen, die nicht mit der sogenannten Flächenkompostierung beseitigt werden. Die anfallenden organischen Abfälle können mit Hilfe der vorstehend beschriebenen 55 Vorrichtung an verschiedenen Punkten einer Gemeinde zu hochwertigem biologischen Dünger verarbeitet werden und als Recyclingmaterial bei Privatleuten und Gärtnereien wieder Anwendung finden. 4

Claims

AT 398 197 B Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Kompostieren organischer Abfälle, bestehend aus einem eine Rottekammer bildenden, mit einem Halterahmen zum mobilen Transport und zum senkrechten oder schräg geneigten Aufstellen versehenen Kompostbehälter mit einer an einem Ende angeordneten Einfüllöffnung zum Einfüllen der Abfälle und mit einer am entgegengesetzten Ende vorgesehenen Entnahmeöffnung zum Entnehmen des Kompostes und einer in der Rottekammer angeordneten Belüftungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompostbehäiter aus einem langgestreckten, zylindrischen Rohr (60) besteht, in dem eine Förderschnecke (40) drehbar angeordnet ist, in deren Antriebswelle (41) als Belüftungseinrichtung mindestens ein Luftkanal (45) vorgesehen ist, der einerseits mit einer Druckluftpumpe oder einem Gebläse und andererseits mit mehreren auf der Antriebswelle (41) verteilt angeordneten Luftaustrittsöffnungen (44) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere konzentrische Luftkanäie (45 bis 49) vorgesehen sind, die zu hintereinander im zylindrischen Rohr (60) angeordneten Belüftungsabschnitten (70, 71) führen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Rohr (60) mehrere weitere, als Luftkanäle ausgebildete Rohre (45 bis 49) angeordnet und fest mit dem zylindrischen Rohr (60) verbunden und an der Luftübergabesteile verschlossen sind, wobei für jedes Rohr (45 bis 49) ein Schleifelement (53, 54) vorgesehen ist, über das der betreffende Belüftungsabschnitt (70, 71) mit Frischluft, Sauerstoff oder sonstigen Gasen versorgbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebswelle (41) mehrere verteilt angeordnete Luftaustrittsöffnungen (44) vorgesehen sind, die mit einem mikroskopisch feinen Schlitzgummi bedeckt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (41) der Förderschnecke (40) freistehende Sichelbleche (42) und zusätzliche Schneckenbleche (43) befestigt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (41) der Förderschnecke (40) gebogene Rohrenden eingeschraubt sind, aus denen Luft aus den einzelnen Belüftungsabschnitten (70, 71) der Antriebswelle (41) an die organischen Abfälle abgegeben wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des langgestreckten zylindrischen Rohrs (60) Öffnungen (65) vorgesehen sind, die mit einem Vakuumbehälter (58) mit Vakuumpumpe (57) verbunden sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 5