DE10061014A1 - Verarbeitung von organischen Abfällen zu Dünger - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Verarbeitung, Verwertung von organischen Abfällen, besonders von Abfällen in Form von Schlämmen, Tiermehl oder auch Fetten aus Tierkörperbeseitigungsanlagen unter Zumischung von CaO-haltigen Produkten sowie Zuschlägen von N, P und K, um einen biologischen, organischen mineralischen Dünger zu erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachgeschalteten Behandlung von besonders orga­ nisch belasteten flüssigen, pastösen, breiigen, pumpfähigen Suspensionen bis stichfesten Schlämmen oder auch Stäuben (Mehl), die bei der Verarbeitung von Rohmaterial bei den zahlreichen Tierkörperbeseitigungsanstalten (TBA) anfallen. Unter Rohmaterial fallen nicht nur Tierkadaver sondern auch Schlachtabfälle und verdorbene tierische Lebensmittel. Die unbedenkliche Beseitigung derartiger Abfälle ist eine seuchen-hygienische Aufgabe, die durch Gesetz geregelt ist.

In der EU fallen jährlich ca. 12 Mio.t Rohmaterial an. Das Rohmaterial wird zu ca. 3 Mio.t Fleisch-, Knochen- und Blutmehl und zu Fetten verarbeitet. In Deutschland werden ca. 650.000 t p. a. Tiermehle aller Art und ca. 275.000 t p. a. Tierfette produziert.

Die jüngste nationale/internationale Krise in Bezug auf BSE und Maßnahmen zur Vernich­ tung bzw. zur Verbreitungseinschränkung des BSE-Erregers über das Tiermehl richtet sich nicht gegen die "Rohmaterial" Aufbereitung in TBA's, sondern maßgeblich nur gegen die Verfütterung von bei TBA's gewonnenen bzw. hergestellten Tiermehlen und Fetten.

Die Rohware wird in TBA's zerkleinert/fragmentiert und der Sterilisation zugeführt. Die weiteren Stufen der Aufbereitung sind im Fließschema (Anlage) dargestellt. Aus seuchen­ hygienischen Gründen dürfte eine Sterilisation (Temperatur/chemische Mittel) der frag­ mentierten Rohware unumgänglich sein. Wie aus dem Fließschema ersichtlich, erfolgen Schritte der Weiterbehandlung der Rohware zu Tiermehl und Fett. Das gesetzliche Verbot richtet sich gegen die Verfütterung von Tiermehl und fordert unter strengen Auflagen dessen Vernichtung bzw. Nachbehandlung derart, dass das Tiermehl als Futtermittel unbrauchbar ist. Noch nicht gesetzlich klar geregelt ist, die industrielle Verwertung der anfallenden Fette bzw. ob diese nach besonderer Behandlung einer Tiernahrung noch zugeführt bzw. darin genutzt werden dürfen.

Nach der Sterilisation der Rohware, die dann in einer wässerigen bis breiigen Suspension vorliegt, wird diese Suspension in Filterpressen oder anderen Verfahren mäßig bis stark teil­ entwässert. Erfindungsgemäß ist die vorentwässerte sterile Rohware in Form von Filterku­ chen in einen gekapselten Zwangsmischer aufzugeben. Durch die mechanische Bewegung der Mischerwerkzeuge wird der Filterkuchen zerkleinert und homogenisiert. Dieser homogenen Masse werden besonders unter Berücksichtigung und im Verhältnis zur Restfeuchte Ätzkalk bzw. Branntkalk, oder gebrannter Dolomit oder Flugaschen aus Kohle-gefeuerten Kraftwer­ ken mit freiem CaO-Gehalt, oder eine Kombination der genannten Materialien zu geschla­ gen. Zusätzlich kämen Gichtgas-, Konverter-, Sinterbandstäube, gemahlene/gesiebte Pfan­ nenofenschlacken, gemahlene/gesiebte Schlacken aus metallurgischen Anlagen, gemahlene Kohle, feine bis feinstkörnige Kokse, oder auch andere brennbare Abfälle als Zuschlagsstoff /e in Betracht. Die genannten Materialien werden einzeln für sich oder mehrere nacheinander zugegeben und intensiv gemischt, bis eine riesel- und siebfähige Masse und eine Konsistenz­ änderung vorliegt. Die aufzugebenden Zuschläge sollten rezepturmäßig abgestimmt sein und besonders die thermische vollständige Vernichtung des Kombiproduktes nicht behindern. Durch die in der Rohware enthaltene Feuchtigkeit/Wasser und in Verbindung mit Ätzkalk/­ Branntkalk oder trockenen feinen bis feinstkörnigen Materialien, die freies reagierendes CaO enthalten, kommt es zur exothermen Reaktion, Hydration. Das Mischprodukt/"Kombipro­ dukt" bestehend aus Rohmaterial und den trockenen besonders CaO-haltigen Zuschlägen, reagiert unter Erzeugung von Wärme, je nach Reinheit und Qualität des CaO-Zuschlages bis zu Temperaturen von über 90°C bis zu 200°C und mehr. Durch diese Reaktion werden Brüden freigesetzt, somit das Mischgut entwässert, bei gleichzeitiger erneuter "Sterilisation" bzw. Inertisierung des Mischgutes. Die Entwässerung des Kombiproduktes erfolgt somit ohne zusätzliche äußere Energie (Kostenersparnis). Ätzkalk bzw. Branntkalk sind als Ste­ rilisationsmittel bekannt.

Zur Nachbehandlung des reagierenden Mischgutes empfiehlt sich das Verfahren gemäß DE 197 53 389 A1 bzw. DE 199 24 472 A1 anzuwenden, um die größtmögliche Entwässerung und Abkühlung des aus feinen bis feinsten Agglomeraten bestehenden Mischgutes zu errei­ chen und um die entstehenden schadstoffbelasteten Brüden emissionsgerecht abzusaugen und zu filtern. Das nachbehandelte Mischgut erreicht vorzugsweise eine Restfeuchte von < 10% H2O und ist dann auf eine Körnung von < 10 mm vorzugsweise < 5 mm zu klassieren/zu sieben. Das Überkorn ist mechanisch zu zerkleinern und dem Mischprozess bzw. dem Siebprozess wieder zuzuführen. Das Kombiprodukt soll über Dosier- und Injektionsanlagen unter Druck über Lanzen in den Verbrennungsraum von z. B. einem Schachtofen, Müllver­ brennungsanlage, Zementdrehrohrofen eingeblasen werden. Der jeweilige Lanzenquerschnitt ist maßgebend für die Granulometrie des Siebgutes. Das gewonnene gesiebte Mischgut/­ Kombiprodukt ist silofähig und kann aus Silos pneumatisch oder mechanisch abgezogen und dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt werden. Das Kombiprodukt mit einem Kornband vorzugsweise < 5 mm kann über Dosier- und Injektionsanlagen besonders erfolgreich und kontinuierlich in thermische Anlagen, wie Hochofen, Kupolofen, Zementdrehrohrofen, Schachtofen, Kraftwerkskesseln, Müllverbrennungsanlagen, Elektrolichtbogenöfen oder auch Pyrolyseanlagen mittels Lanzen eingeblasen werden. Mit der pneumatischen Verbringung des Kombiproduktes über die Lanzentechnik, beweglich oder auch fest installiert, kann beson­ ders für eine umfassende und wirkungsvolle Verbrennung der zentrale und heißeste Bereich einer thermischen Anlage erreicht werden. Als Medium für den pneumatischen Transport kann vorzugsweise trockene Kompressorluft, Stickstoff, Sauerstoff oder eine Kombination der Medien genutzt werden. Das Kombiprodukt wird mit Druck von 1-8 bar oder mehr in das ausgewählte thermische Aggregat über Lanzen eingeblasen. Nach Austritt aus der Lanze verteilt sich das Produkt fächerartig, breite Streuung, große Oberfläche, und je kleiner die Granulometrie des einzublasenden Produktes ist, desto schneller und besser ist die Auflö­ sung/Verbrennung.

Das gewonnene Produkt kann auch über Schurren oder mit Schaufeln, Frontladern oder big bags, die mit dem Kombiprodukt gefüllt sind, in den jeweiligen Verbrennungsraum verbracht oder zugeführt werden.

Durch die Behandlung der vorentwässerten Rohware, wie beschrieben, ist sie für den weite­ ren Gebrauch als "Futtermittel bzw. als Futtermittelzuschlag" unbrauchbar. Ferner wird da­ durch das Gefahrenpotential, was von der Rohware ausgeht, minimiert und bei geregelter Handhabung des Mischgutes bis zur thermischen Vernichtung/Verwertung eliminiert.

Ferner kann erfindungsgemäß das gewonnene Kombiprodukt mit Schlämmen aus der Papier­ fabrikation oder Kommunalen Kläranlagen ver-/zugemischt oder die nach DE 195 06 249 C1 bzw. nach DE 195 17 603 A1 hergestellten Kombiprodukte mit dem vorerwähnten Kombi produkt aus Tiermehl und oder den organischen Schlämmen und Stäuben, die bei der Aufbe­ reitung und Verwertung von Rohware bei TBA's an fallen, vermischt werden, um einen bio­ logischen organischen mineralischen Dünger herzustellen.

Das bei den TBA's anfallende Tiermehl kann ferner erfindungsgemäß befeuchtet, gewässert derart mit Wasser versetzt werden, um eine schlammige breiige bis pastöse Konsistenz zu erreichen. Der wässerige Zuschlag sollte vorzugsweise in Form von Schlämmen die bei der Papierherstellung anfallen und/oder auch mit Schlämmen aus kommunalen Kläranlagen erfolgen. Die biologischen, organischen, mineralischen Inhaltsstoffe der jeweiligen Schläm­ me ergänzen sich und bilden entweder jeder für sich oder in der Kombination einen biologi­ schen, organischen, mineralischen Dünger, ein Bodensubstrat oder einen Düngerzuschlags­ stoff ergeben, der gute bis ideale Voraussetzungen für die Ansiedlung von Bakterienstämmen bietet, die wiederum für die Bildung von Humus zwingend erforderlich sind. Der gewonnene Dünger wäre ein Produkt, das besonders in ariden warmen bis heißen Gebieten zur Boden­ verbesserung eingesetzt werden könnte. Bekannt ist nämlich, daß die intensive Bewässerung der Bodenflächen und der Einsatz von Kunstdüngersorten, die Versalzung des Bodens inner­ halb von 2-3 Jahren verursacht und somit solche Flächen für den Nahrungsmittelanbau verlo­ ren gehen.

Erfindungsgemäß kann das Tiermehl (trockene Substanz) in Teiche, Bottiche oder Behält­ nisse bzw. Mischaggregate eingeleitet bzw. eingeschlämmt werden. Die wässerige schlammi­ ge Masse kann mit einem der vorerwähnten Mineralsubstanzen oder einer Kombination von genannten Mineralsubstanzen verrührt, vermischt werden, bis eine Konsistenzveränderung vorliegt. Von besonderem Vorteil dabei ist die Beaufschlagung der schlammigen Masse mit Ätzkalk bzw. Branntkalk und/oder Braunkohlenflugasche mit einem hohen freien CaO An­ teil. Durch diese Behandlung wird das Tiermehl als Futtermittel unbrauchbar gemacht. Durch die Wirkung des Branntkalkes wird eine weitere Sterilisation erreicht und nach Ausdünstung der feuchten Masse unter Nutzung von DE 197 53 389 A1 bzw. DE 199 24 472 A1 ist das Produkt lager-, riesel-, sieb- und silofähig. Das Produkt ist inert.

Zur weiteren Sterilisation böte sich erfindungsgemäß die Durchsetzung besonders der brei­ igen Masse mit Ozon (O3) an.

Kostengünstig wäre, wenn die Filterkuchen (H2O Gehalt 20-40%) der Rohware in eine zentrale Aufbereitungsanlage transportiert würden. Erfindungsgemäß würden die Filterkuchen dort in einen Zwangsmischer chargiert, homogenisiert und mit Ätzkalk oder Branntkalk bzw. CaO-haltiger Asche vermischt. Eine zusätzliche Sterilisation kann dadurch erreicht werden. Nach Verdunstung der Feuchte kann die Masse auf bestimmte Korngrößen gesiebt und als Dünger oder Bodensubstrat verwertet werden bzw. zum Einsatz kommen. Falls für die weite­ re Verwertung das Kombiprodukt in pelletierter Form hergestellt bzw. eingesetzt werden soll, ist die Masse mit herkömmlichen Pelletierverfahren leicht zu agglomerieren.

Reichen die pflanzlichen Nährstoffpotentiale in den vorgenannten Kombiprodukten nicht aus, auch wenn sie mit Schlämmen aus kommunalen Kläranlagen, die bekanntlich N, P und K als pflanzliche Nährstoffe z. T. in ausreichender Menge enthalten, können erfindungsgemäß je nach Anforderung des Bodens und der Pflanzen N, P und K (Stickstoff, Phosphat, Kalium) dosiert und gezielt der oder den Mischungen zugesetzt bzw. beigemischt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Weiterbehandeln, Verwerten und Veraschen von organischen Abfällen, besonders von Abfällen und/oder organischen Produkten, die besonders bei Tierkörper­ beseitigungsanstalten (TBA) in Form von Schlämmen und/oder getrockneten Substan­ zen in Form von Mehl (Tiermehl) sowie Fetten anfallen, derart, daß sie durch Zuschläge von Ätzkalk/Branntkalk, oder CaO-haltige Stäube in Form von Flugaschen aus Kohle­ gefeuerten Kraftwerken, oder gebranntem Dolomit nach Mischen in einem Zwangsmi­ scher durch exotherme Reaktion-Hydration - ganz oder teilweise entwässert und in eine riesel-, sieb- und silofähige Konsistenz überführt werden. Die trockenen Substanzen in Form von Mehl (Tiermehl) sind mit Wasser oder mit Schlämmen aus der Papierfabrika­ tion bzw. Schlämmen aus kommunalen Kläranlagen bis zur breiigen, schlammigen pastö­ sen Konsistenz aufzubereiten und mit CaO-haltigen Stoffen ausreichend zu versetzen, zwecks Erreichung einer zusätzlichen Sterilisation und Ausdünstung, um eine riesel-, sieb- und dosierfähige Masse zu erhalten, die als biologischer, organischer, mineralischer Dünger ggf. mit Zuschlägen an N, P und K verwertet bzw. als Dünger, Bodensubstrat oder Bodenhilfsstoff eingesetzt werden kann

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlamm oder in Form eines feuchten Filterkuchens aus einem mechanischen Entwässerungssystem in ei­ nem Zwangsmischer mechanisch homogenisiert und mit Ätzkalk/Branntkalk, gebrann­ tem Dolomit oder CaO-haltigen Stäuben in Form von Flugaschen aus Kohle-gefeuerten Kraftwerken oder auch gemahlener Schlacke aus metallurgischen Anlagen vermischt, bis eine rieselfähige Masse erreicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das hergestellt/gewon­ nene Gemisch nach Anspruch 1 und 2 einer intensiven Nachbehandlung gem. DE 197 53 389 A1 bzw. DE 199 24 472 A1 zur ganzen oder teilweisen Ausdünstung unterzogen wird bzw. in einem Haufwerk ausreichend lange gelagert wird, um eine ganz oder teilweise Austrocknung der Masse zu erreichen.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge Produkte gem. DE 197 53 389 A1 und/oder DE 199 24 472 A1 beigemischt werden, sofern dem Produkt gem. 1 und 2 nicht bereits Schlämme aus der Papierfabrikation bzw. Schlämme aus kommunalen Kläranlagen zugesetzt wurden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß das behandelte Ge­ misch nach Ansprüchen 2 und/oder 3 gesiebt wird, wobei die Feinfraktion < 5 mm für das Einblasen mittels Dosier- und Injektionsanlagen hauptsächlich vorgesehen ist und das Überkorn mittels mechanischer Zerkleinerung behandelt und dem Mischer bzw. dem Siebprozeß zur weiteren Verwendung zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das gesiebte Produkt vorzugs­ weise < 5 mm pelletiert wird. Das gesiebte Material bzw. das nicht gesiebte Material, so­ fern geeignet, als Pelletier- Brikettier- und Steinemasse mit Zuschlägen wie Zement, Be­ tonit oder Melasse, zur Herstellung von Pellets, Briketts oder Steinen genutzt wird.