AT408754B

AT408754B - Verfahren zum kompostieren von organischen materialen

Info

Publication number: AT408754B
Application number: AT0193896A
Authority: AT
Inventors: Firooz Kita
Original assignee: Firooz Kita
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 2002-03-25
Also published as: ATA193896A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompostieren von organischen Materialien, mit den folgenden Schritten : - Vorzerkleinern des Materials ; - Erstes Umsetzen während einer mechanischen Behandlung des Materials ; - Zweites Umsetzen und Verrottung zu Kompost.

Es ist bekannt, organische Abfälle, wie etwa Gartenabfälle und Grünschnitt, Mist aus Tierhaltung, Fäkalien, Gülle und dgl. durch Kompostierung umzusetzen. Die Umsetzung erfolgt dabei entweder in entsprechenden Behältern, oder freiliegend auf entsprechenden Lagerplätzen.

Unbefriedigend ist bei diesen bekannten Kompostierungsverfahren die relativ lange Zeitdauer, die zur Umsetzung benötigt wird, und die erhebliche Geruchsbelästigung, die während des Umsetzungsvorganges auftritt.

Aus der EP 0 441 994 A 1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Umwandlung organischer Stoffe in Biomasse bekannt. Bei dem Verfahren werden die Abfallstoffe zunächst unter Frischluftzufuhr zerkleinert und dann weiter unter Frischluftzufuhr eine Zeit lang kontinuierlich vermischt und bewegt, wobei die Temperatur im Reaktionsbehälter gemessen wird. Ein solches Verfahren ist relativ aufwendig und die Durchsatzleistung ist beschränkt, da eine relativ lange Verweilzeit des Abfalls In der Vorrichtung erforderlich ist.

Die EP 0 490 005 A 1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kompost, bei der in einem letzten Verfahrensschritt durch einen Siebvorgang eine Feinfraktion und eine Grobfraktion unterteilt wird. Ein solches im Prinzip einstufiges Verfahren kann hohe Qualitätsansprüche nicht erfüllen.

Aus der DE 27 09 715 A1 ist eine Vorrichtung zur Kompostierung einer Mischung aus Klärschlamm und Müll bekannt. Eine Siebung Ist bei diesem Verfahren nicht vorgesehen.

Die in dem Druckschriften DE 41 21 104 A1 und DE 42 01 399 A1 beschnebenen Verfahren tragen ebenfalls nichts zur Lösung dieser Probleme bei
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage anzugeben, wobei bei gleicher Baugrösse der Anlage eine deutlich gesteigerte Durchsatzleistung darstellbar ist, wobei eine hohe Qualität der Umsetzung erreicht wird.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass nach dem Vorzerkleinern des Materials eine erste Siebung zum Ausscheiden von Rohmatenalien durchgeführt wird, und dass nach dem ersten Umsetzen eine zweite Siebung ausgeführt wird.

Wesentlich an der Erfindung ist der mehrstufige Ablauf des Verfahrens, der eine erhebliche Steigerung der Qualität der Umsetzung ermöglicht. In überraschender Welse hat sich gezeigt, dass es durch die erfindungsgemässe Verfahrensführung auch möglich ist, praktisch vollkommen geruchsfrei zu arbeiten Weiters wird die Gesamtdauer der Kompostierung wesentlich verringert
In einer bevorzugten Ausführungsvanante der vorliegenden Erfindung erfolgt während der ersten Umsetzung eine Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts des Materials. Dies kann beispielsweise durch gesteuerte Zugabe von Klärschlamm und/oder Wasser bzw. wasserhaltigen Stoffen erfolgen.

Besonders günstig ist es, wenn bei der zweiten Umsetzung und/oder bei der endgültigen Verrottung eine temperaturgesteuerte Belüftung erfolgt. Unter gewissen Umständen Ist es möglich, dass durch die chemischen Prozesse bei der Umsetzung die Temperatur über einen zulässigen Wert hinaus ansteigt. Dies ist nicht nur schädlich für den Umsetzungsprozess sondern bedingt auch Brandgefahr Durch die Belüftung wird einerseits ein erhöhtes Sauerstoffangebot zur Verfügung gestellt, und andererseits eine ausreichende Kühlung erreicht.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht dann, dass vorzugsweise das verrottete Material einer Granulierung unterworfen werden kann. Auf diese Weise kann ein hochwertiges Düngemittel hergestellt werden.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Kompostieren von organischen Materialien, - mit einer mechanischen Zerkleinerungseinrichtung, - einer Einrichtung mit rotierenden Walzen zur Umsetzung des Materials unter intensiver Zer- kleinerung, Zerfaserung, Verknetung und Verreibung, welche vorzugsweise mit einer Um- wälzeinrichtung zur Rückführung des Materials wirkverbunden ist, - einer Einrichtung zum Austragen des Materials
Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass weiters ein als Siebtrommel ausgebildetes erstes Sieb vorgesehen ist, das der Zerkleinerungseinrichtung nachgeschaltet ist, dass ein als

Siebplatte ausgebildetes zweites Sieb unterhalb der Einrichtung zum Umsetzen angeordnet ist,

und dass weiters eine Einrichtung zur vollständigen Kompostierung des Materials der Einrichtung zum Austragen des durch das zweite Sieb hindurchgetretenen Materials nachgeschaltet ist.

Die Zerkleinerungseinrichtung besteht vorteilhafterweise aus rotierenden Walzen, die mit entsprechenden Messern und/oder Mahlwerkzeugen ausgestattet sind. Je nach Anwendungsfall können die Walzen gleichläufig oder gegenläufig rotieren. Die hindurchfallenden zerkleinerten Materialien fallen auf das erste Sieb, das aus einer Siebtrommel besteht, um zu grosse Materialien auszuscheiden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Umsetzung aus einer Kammer besteht, in der Walzen drehbar und/oder axial verschiebbar angeordnet sind. Die Walzen sind jeweils mit Scheiben bestückt, die entsprechende Messer am Umfang tragen. Die zentrisch angeordnete Walze ist in Axialrichtung hin und her bewegbar. Um diese Walze herum sind drehbare Walzen angeordnet. Durch die Kombination aus Drehbewegung und Axialbewegung wird eine besonders intensive Vermischung und Verreibung des Materials erzielt. Durch die Homogenisierung wird eine schnelle Umsetzung mit Bakterien erreicht, wodurch eine schnelle Verrottung erzielt wird. Um den Feuchtigkeitsgehalt richtig einzustellen, können Klärschlamm oder andere wasserhältige Stoffe zugegeben werden. Auch der Zusatz von Wasser ist möglich.

Es ist vorgesehen, dass das zweite Sieb unterhalb der Einrichtung zur Umsetzung angeordnet und als Siebplatte ausgebildet ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung besteht die Umwälzeinrichtung aus einer dem zweiten Sieb nachgeschalteten Förderschnecke, weiche das Material wieder zum Eingang der Kammer rückfördert.

Weiters ist es für die Verrottung günstig, wenn ein Gebläse vorgesehen ist, um in die Einrichtung zur Umsetzung und/oder die Einrichtung zur vollständigen Kompostierung Luft einzublasen, wobei ein Temperaturmesselement in der Einrichtung zur Umsetzung bzw. in der Einrichtung zur vollständigen Kompostierung und eine Schaltung zur Steuerung des Gebläses in Abhängigkeit von der Temperatur des Materials vorgesehen sein kann. Damit ist eine ausreichende Kühlung und Sauerstoffzufuhr gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Kompostieren von organischen Materialien, Fig. 2 bis 5 Details der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Vorrichtung zum Kompostieren von organischen Materialien weist einen Materialeingang A, eine Zerkleinerungseinrichtung B, eine erste Siebeinrichtung C, eine Einrichtung D zur Umsetzung, eine Fördereinrichtung E, eine zweite Siebeinrichtung F, sowie eine Einrichtung G zum Austragen des Materials auf. Mit H ist eine Einrichtung zum vollständigen Kompostieren angedeutet.

Über einen trichterförmigen Materialeingang A wird der Vorrichtung zur Kompostierung vorgesehenes Material aus organischen Abfällen zugeführt und gelangt in die Zerkleinerungseinrichtung B, weiche aus rotierenden Walzen 1 besteht, die im wesentlichen durch Messerscheiben aus Stahl gebildet werden. Das zerkleinerte Material gelangt über den Auffangbehälter 2 in die erste Siebeinrichtung C, die durch eine Siebtrommel 4 gebildet ist, welche im Detail in Fig. 2 dargestellt ist. In der Siebtrommel 4 werden die für die Kompostierung zu grossen Materialien bzw. Fremdstoffe, wie Steine, Metall etc. ausgeschieden. Zur Abtrennung von ferromagnetischen Metallteilen sind an der Siebtrommel 4 Magnete 3 angeordnet.

Die ausgeschiedenen Materialien werden über eine Fördereinrichtung 4a, beispielsweise eine Rütteleinrichtung oder eine Schnecke, einem Ausgang 6 zugeführt. Der Weg des Materials ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet. Das die Sieblöcher 5 passie- rende, für die weitere Behandlung vorgesehene Material gelangt in die Einrichtung D zur Umsetzung.

Die Einrichtung D zur Umsetzung des Materials besteht aus einer Kammer 7, in welcher fünf Walzen 9,12, 14 drehbar angeordnet sind. Dabei ist eine axial bewegbare Walze 12 von vier drehbaren Walzen 9,14 umgeben. Jede der Walzen 9,12, 14 weist Drehscheiben 9a, 12a, 14a aus Stahl auf, welche am Umfang mit Messern, nämlich Zerkleinerungs- Verknetungs- bzw. Ver- reibungswerkzeuge 9b, 12b, 14b, bestückt sind. Die Wände der Kammer 7 bestehen aus in ihrem
Profil den äusseren Walzen 9 angepassten Metallteilen 10 mit einer unebenen, beispielsweise gezahnten Oberfläche 13 zur Förderung der Zerkleinerung und Knetwirkung der Walzen 9,14.

Fig. 3 zeigt eine eingangsseitige Walze 9 mit Drehscheiben 9a und darauf montierten Werk-

zeugen 9b zur Zerkleinerung und Zerknetung.

In Fig. 4 ist eine Drehscheibe 12a für die mittlere Walze 12 dargestellt, wobei die Drehscheibe mit Reibwerkzeugen 12b versehen ist.

Fig. 5 zeigt eine Drehscheibe 14a einer unteren Walze 14 mit montierten Werkzeugen 14b zur Zerkleinerung und Reibung.

Das zerkleinerte und geknetete Material wird durch ein als Siebplatte 16 ausgebildetes zweites Sieb F gedrückt und über eine durch eine Förderschnecke 11 gebildete Rückführeinrichtung E zum Eingang 7a der Kammer 7 zurückgeführt.

Gegebenenfalls kann über die Nebeneingänge 8a bzw. 8b Wasser bzw. Klärschlamm zugeführt werden, um die Feuchtigkeit des Kompostausgangsmaterials einzustellen. Die Zugabe erfolgt zweckmässigerweise während des ersten Umsetzschrittes. Der zugegebene Schlamm sollte jedoch zuvor auf Schwermetalle oder auf andere Schadstoffe untersucht werden, die den Umsetzungsprozess storen könnten, oder zu einer unzumutbaren Belastung des entstehenden Komposts führen könnten.

Nach dem zweiten Umsetzen wird die Ausgangsklappe 15 einer Einrichtung G zum Austragen des Materials geöffnet und das Material über den Materialausgang 17 einer konventionellen Einnchtung H zur vollständigen Kompostierung des Materials (Kompostmiete) zugeführt. Während der Umsetzung und/oder der endgültigen Verrottung kann in Abhängigkeit von der Temperatur des Materials eine Luftzufuhr durch ein nicht weiter dargestelltes Gebläse erfolgen. Vor dem oder nach dem zweiten Umsetzen kann auch eine Granulierung des verrotteten Materials durchgeführt werden
Die endgültige Umsetzung des Materials nach dieser Behandlung, die ungefähr eine Stunde dauert, benötigt nur mehr sieben bis zwölf Wochen.

Die Kompostmiete, auf der diese Umsetzung erfolgt, ist abgedeckt, um Temperatur und Feuchtigkeitsverhältnisse stabil erhalten zu können, wobei eventuell eine Wasserzufuhr (Spnnkler) erfolgen kann. Der fertige Kompost ist hochwertig und enthält Stickstoff (organisch), organische Substanzen (als Torf), Phosphat (als Thomasphosphat), Kalium (als Kornkali), frei verfugbaren Stickstoff (entsprechend Kalkammonsalpeter), Magnesium (als Bitterkalk), Kalzium (als kohlensaurer Kalk) Der Kompost ist pH-neutral und vielseitig verwendbar.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es In vorteilhafter Weise, eine Vielzahl von Abfallen zu hochwertigem Kompost zu verarbeiten Insbesondere können eingesetzt werden Mist aus der Tierhaltung, Gülle, Fäkalien, der Inhalt von Biotonnen (Biomüll aus Haushalten und Gewerbebeneben), Haare, Federn, Fell, Friedhofsabfälle, Gras, Ga rtena bfalle, Schlachthofabfálle, Obst- und Gemüseabfälle, Hecken- und Baumschnitte, Holzschnitte, biogene Abfälle aus der Industrie, Klarschlamm, Fnschschlamm aus Klaranlagen und dergleichen PATENTANSPRÜCHE :

1 Verfahren zum Kompostieren von organischen Matenallen, mit den folgenden Schritten Vorzerkleinern des Matenals, - Erstes Umsetzen wahrend einer mechanischen Behandlung des Materials, - Zweites Umsetzen und Verrottung zu Kompost. dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Vorzerkleinern des Materials eine erste
Siebung zum Ausscheiden von Rohmatenalien durchgeführt wird, und dass nach dem ersten Umsetzen eine zweite Siebung ausgeführt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des ersten Um- setzens der Feuchtigkeitsgehalt des Materials auf einen optimalen Wert eingestellt wird 3 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Feuchtig- keitsgehalts aus der Zugabe von Klärschlamm und/oder Wasser bzw. wasserhaltigen Stoffen besteht 4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Umsetzens und/oder während der Verrottung zu Kompost eine Luftzufuhr in Abhängigkeit von der Temperatur des Materials erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem <Desc/Clms Page number 4> ersten und/oder zweiten Umsetzen eine Granulierung des verrotteten Materials vorge- nommen wird.

6. Vorrichtung zum Kompostieren von organischen Materialien, - mit einer mechanischen Zerkleinerungseinrichtung (B) - einer Einrichtung (D) mit rotierenden Walzen zur Umsetzung des Materials unter inten- siver Zerkleinerung, Zerfaserung, Verknetung und Verreibung, weiche vorzugsweise mit einer Umwälzeinrichtung (E) zur Rückführung des Materials wirkverbunden ist ;

- einer Einrichtung (G) zum Austragen des Materials, dadurch gekennzeichnet, dass weiters ein als Siebtrommel ausgebildetes erstes Sieb (C) vorgesehen ist, das der Zerkleinerungseinrichtung (B) nachgeschaltet ist, dass ein als Siebplatte ausgebildetes zweites Sieb (F) unterhalb der Einrichtung (D) zum Umsetzen angeordnet ist, und dass weiters eine Einrichtung (H) zur vollständigen Kompostierung des Materials der Einrichtung (G) zum Austragen des durch das zweite Sieb (F) hindurchgetre- tenen Materials nachgeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungseinrich- tung (B) aus rotierenden Walzen (1) besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- richtung (D) zur Umsetzung aus einer Kammer (7) besteht, in der Walzen (9,12, 14) dreh- bar und/oder axial verschiebbar angeordnet sind, die mit Messern (9b, 12b, 14b) versehen sind, und dass eine axial bewegbare Walze (12) von mehreren drehbaren Walzen (9,14) umgeben ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung (E) aus einer Förderschnecke (11) besteht, welche vorzugsweise dem zweiten Sieb (F) nachgeschaltet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse vorgesehen ist, um in die Einrichtung (D) zur Umsetzung und/oder in die Ein- richtung (H) zur vollständigen Kompostierung einzublasen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturmess- element in der Einrichtung (D) zur Umsetzung und/oder in der Einrichtung (H) zur voll- ständigen Kompostierung und eine Schaltung zur Steuerung des Gebläses in Abhängigkeit von der Temperatur des Materials vorgesehen ist.