DE10108495A1 - Vorrichtung zum Entsorgen von Bioabfällen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entsorgen von Bioabfällen mit wenigstens einem eine Zerkleinerungsmühle aufweisenden Aufgabeelement und einer diesem nachgeordneten Trennvorrichtung für Feststoffe und Flüssigkeiten. Problematisch bei derartig bekannten Vorrichtungen ist, dass die Trennvorrichtung bei einer zu schnellen Beaufschlagung mit Bioabfällen, die einen sehr hohen Feuchtigkeitsanteil aufweisen, leicht überschwemmt wird und dann einen hohen Anteil an Restfeuchte im aufgetrennten Feststoff verbleibt. Um dies zu optimieren, wird vorgeschlagen, zwischen das Aufgabeelement und die Trennvorrichtung einen Zwischentank anzuordnen. In diesem wird der Bioabfall, der der Trennvorrichtung zugeführt werden soll, zwischengespeichert und dann über eine zusätzliche Pumpe der Trennvorrichtung zugeführt in einer Menge, die es der Trennvorrichtung ermöglicht, in ihrem optimalen Betriebsbereich zu arbeiten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entsorgen von Bioabfällen mit wenigs­ tens einem eine Zerkleinerungsmühle aufweisenden Aufgabeelement und einer diesem nachgeordneten Trennvorrichtung für Feststoffe und Flüssigkeiten.

Wenigstens ein Drittel des Abfallaufkommens in Europa besteht aus organischen (vegetabilen) Abfällen, die im Rahmen dieser Anmeldung als Bioabfälle bezeichnet werden.

Außer in privaten Haushalten fallen derartige Bioabfälle hauptsächlich in der le­ bensmittelverarbeitenden Industrie, in Gemeinschaftsverpflegungseinrichtungen, wie zum Beispiel in Großküchen, Krankenhäusern oder Kantinen, bei Großveran­ staltungen (Volksfesten) sowie in Hotels und Gastronomiebetrieben an.

Die Beseitigung dieser Abfälle führt zu einer immensen Belastung der Infrastruktur und der Umwelt über Lärm- und Abgasemissionen. Auch ist die Abgaben- und Ge­ bührenbelastung der Abfallerzeuger steigend.

Um die organischen Abfälle mit einem Wassergehalt von mehr als 40%, um die es sich hier im Wesentlichen handelt und zu denen Obst- und Gemüsereste, Fisch- und Fleischabfälle, aber auch Suppen, Saucen und Knochenreste zählen, zu be­ seitigen, wurden diese früher oft von Bauern abgeholt und an Tiere verfüttert. We­ gen der seuchenhygienischen Vorschriften muss heute dieser Abfall dort aufwen­ dig vorbehandelt werden. Die Zahl der Betriebe, die von den Veterinärbehörden für solche Verfahren konzessioniert sind, nimmt kontinuierlich ab.

Die teurere Alternative zur Verfütterung ist die Entsorgung in einer amtlichen Tier­ körperbeseitigungsanstalt und damit auch die ökologisch bedenkliche Verbren­ nung.

Wenn keinerlei tierische Bestandteile im Bio-Abfall sind, kann dieser auch der Kompostierung zugeführt werden, wobei hier der hohe Nassanteil von Speiseres­ ten eine erhebliche Behinderung darstellt. Eine Überbringung auf öffentlich Depo­ nien ist vornehmlich wegen der Aussalzung in das Grundwasser und auch der Methangasemission (Treibhauseffekt) gesetzlich eingeschränkt und wird ab dem Jahr 2005 gesetzlich völlig verboten.

Um diese Problematik zu umgehen, ist es im gewerblichen Bereich bekannt, am Entstehungsort die Bioabfälle zu behandeln, indem zunächst im Wesentlichen der Wasseranteil in ihnen gesenkt wird. Dies geschieht insbesondere mit Zerkleine­ rungsmühlen oder Mahlwerken, die die Zellstruktur der Abfallbestandteile aufbre­ chen und damit dann auch die Voraussetzung schaffen, um mit Trennvorrichtungen mittels Schwerkraft, Zentrifugierung, Extrudierung oder mit Stoßwellentechnik o. ä. das Wasser von den Feststoffen abzutrennen.

Eine auf diese Weise vorbehandelte Abfallfraktion hat somit die ökologischen Vorteile, gegebenenfalls Deponieraum zu sparen und die Wiederverwertung zu ermöglichen. Hierzu trägt insbesondere die Reduzierung des Nassanteiles bei, da dies die Kompostierfähigkeit des Materials verbessert. Andererseits ist ein ent­ sprechend entwässerter Abfall auch vom Volumen her geringer und die Verringe­ rung der Abtransporthäufigkeit von Speiseresten vermeidet somit auch Lärm und Abgase. Selbst die Vergärung von Bioabfällen kann mit derart getrocknetem Mate­ rial besser durchgeführt werden.

Die bekannten Vorrichtungen, die insbesondere im gewerblichen Bereich in Groß­ küchen für die Entsorgung von Speiseresten und Küchenabfällen eingesetzt wer­ den, weisen für derartige Bioabfälle ein Aufgabeelement auf, in das die Bioabfälle gekippt werden. Dieses Aufgabeelement besteht im Wesentlichen aus einem trichterförmigen Behälter, an dessen Austritt eine Zerkleinerungsmühle angeordnet ist, die die Bioabfälle zerhackt, auffasert etc. Die Bioabfälle können der Zerkleine­ rungsmühle gegebenenfalls auch über einen Schneckenförderer o. ä. zugeführt werden.

Bei dem Prozess innerhalb der Zerkleinerungsmühle muss üblicherweise ausrei­ chend Flüssigkeit zur Verfügung stehen, um eine gewünschte Aufschlämmung zu ermöglichen, die für eine optimale Zerkleinerung notwendig ist.

Diese Flüssigkeit stammt entweder aus den Bioabfällen selbst, wenn diese ent­ sprechend feucht sind, weil sie wasserhaltige Lebensmittel, Saucen oder Suppen enthalten. Oder aber es wird noch separat Wasser zugesetzt.

Die derart in der Zerkleinerungsmühle aufgeschlämmten Bioabfälle werden dann in eine nachgeordnete Trennvorrichtung in Feststoffe und Flüssigkeiten getrennt, um diese dann getrennt zu entsorgen - die Flüssigkeit wird in das normale Abwasser geleitet (gegebenenfalls nachdem es über einen eventuell vorhandenen Fett- Abscheider geleitet wurde) und die Feststoffe werden separat entsorgt, üblicher­ weise, indem sie einer Kompostierung, Vergärung o. ä. (üblicherweise in der kommunalen Abfallentsorgung) zugeführt werden.

Nachteilig bei den bisher bekannten Vorrichtungen ist insbesondere, dass eine optimale Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten nur sehr schwierig zu errei­ chen ist: Die beispielsweise vorgesehene zentrifugale Presseinheit arbeitet am günstigsten bei einer kontinuierlichen Aufgabe von auf Dauer in der Konsistenz gleichem Material. Bei einer kurzfristigen "Überschwemmung" der Trennvorrichtung mit überproportional nassem Material (beispielsweise wenn ins Aufgabeelement eine größere Menge Suppe eingefüllt wird) kann die Trennvorrichtung die Menge an plötzlich auftretendem Material oft nicht schnell genug verarbeiten und so wird zusammen mit dem abgetrennten Feststoff noch ein relativ großer Anteil an darin noch enthaltener nicht getrennter Flüssigkeit mit ausgegeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung wie oben be­ schrieben derart weiterzubilden, dass eine Trennung von Feststoffen und Flüssig­ keiten für die weitergehende Entsorgung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen Trennvor­ richtung und Aufgabeelement ein Zwischentank angeordnet ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Trennvorrichtung nicht unmittelbar vom Aufgabeelement mit Bioabfällen beaufschlagt wird. Vielmehr wird hier durch den vorgesehenen Zwischentank eine Pufferung ermöglicht. Die Trennvorrichtung kann somit über einen längeren Zeitraum kontinuierlich betrieben werden und somit ins­ besondere im Bereich ihres optimalen Wirkungsgrades. Da die Trennvorrichtung nicht kurzfristig hohe Spitzenbelastungen abarbeiten können muss, kann sie auch kleiner und somit preiswerter ausgelegt werden.

Außerdem hat eine derartige Vorrichtung den Vorteil, dass mit mehreren, unab­ hängig voneinander arbeitenden Aufgabeelementen gearbeitet werden kann, die in nur einem gemeinsamen Zwischentank und damit auch nur auf eine gemeinsame Trennvorrichtung münden. Damit kann eine entsprechende Anlage beispielsweise auch im privaten Bereich verwandt werden, wenn in mehreren Haushalten z. B. in Wohnblocks oder Siedlungen Aufgabeelemente vorgesehen sind. Somit kann auch für den nicht gewerblichen Bereich eine vorteilhafte Verringerung des Feuchtig­ keitsgehaltes in Bioabfällen erreicht worden.

Damit eine besonders kontinuierliche Zuführungen des von der Trennvorrichtung zu verarbeitenden Materials erfolgt, wird vorgeschlagen, dem Zwischentank eine separate Pumpe zuzuordnen zur Ableitung des Tankinhalts auf die Trennvorrich­ tung.

Außerdem erreicht man mit dieser separat vorgesehenen Pumpe, dass die Verar­ beitung des Bioabfalls durch die Trennvorrichtung zeitlich unabhängig von der Aufgabe des Bioabfalls auf die Gesamtvorrichtung erfolgen kann. Diese Verarbei­ tung kann also beispielsweise mit billigerem Nachtstrom erfolgen.

Es wird in diesem Zusammenhang auch vorgeschlagen, dem Zwischentank Bioab­ fälle zersetzende Enzyme und/oder Bakterien zuzusetzen. Hiermit kann ein weite­ res Aufschließen des Bioabfalls erreicht werden, so dass einerseits die nachge­ schaltete Trennvorrichtung noch besser arbeiten kann und andererseits der als Feststoff ausgeschiedene Anteil der Bioabfälle noch weiter abnimmt. Da insbeson­ dere dieser Feststoffanteil beider Entsorgung höhere Kosten verursacht, ist dies vorteilhaft.

Um die im Zwischentank vorgesehenen Bioabfälle zersetzenden Enzyme und/oder Bakterien auch über längere Zeiträume hin einsetzen zu können, wird vorgeschla­ gen, innerhalb des Zwischentanks einen separat abpumpbaren Sumpf vorzusehen. In diesem Sumpf kann auch bei Entleeren des Zwischentanks immer ein Restbe­ stand an Enzymen und Bakterien zurückbehalten werden. Damit müssen diese nicht bei jeder neuen Befüllung des Zwischentanks erneut zugesetzt werden.

Insbesondere für die Wirksamkeit der vorgesehenen Bakterien ist es vorteilhaft, den Zwischentank mit einer entsprechenden Belebungsvorrichtung auszurüsten.

Die Pumpe, die normalerweise gedacht ist, die Ableitung des Tankinhalts auf die Trennvorrichtung zu übernehmen, kann dabei vorteilhafterweise umgeschaltet werden, um innerhalb der Belebungsvorrichtung als Umwälzpumpe zu agieren. - Somit ist keine separate Umwälzpumpe für diesen Zweck vorzusehen. Auch ist mit einer entsprechenden Umwälzpumpe eine Verbesserung zu erreichen im Hinblick auf eine im gesamten Tank durch Vermischen erfolgende Vereinheitlichung der Konsistenz.

Außer der beschriebenen Zersetzung von Speiseresten mittels Enzymen und/oder Bakterien ist es auch im Rahmen der Erfindung, dem Zwischentank eine Nachzer­ kleinerungsmühle zuzuordnen.

Mit dieser Nachzerkleinerungsmühle können entweder direkt vom Aufgabeelement kommende Bio-Abfälle nachbearbeitet werden. Es ist aber auch möglich, bereits in den Zwischentank eingetretenen Bioabfall noch einmal weiter zu zerkleinern, wo­ durch er insbesondere auch schneller durch die Enzyme und/oder Bakterien zer­ setzt werden kann.

Der Zwischentank soll insbesondere mit Füllstandsensoren ausgerüstet sein. Da­ mit wird sichergestellt, dass keine Gefahr besteht, den Tank zu überfüllen. Ande­ rerseits kann mit einem entsprechenden Füllstandsensor auch gewährleistet wer­ den, dass die dem Tank nachgeschaltete Pumpe nicht trocken läuft und dabei be­ schädigt wird. Insbesondere sind die vorgesehenen Füllstandsensoren hierzu über eine zentrale Steuerung sowohl mit der Pumpe als auch mit der Trennvorrichtung gekoppelt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt

Fig. 1 die Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In einer Küche 1 oder zum Beispiel im Abräumbereich eines Restaurants, einer Kantine o. ä. oder aber auch in mehreren Küchen von Privathaushalten sind Auf­ gabeelemente vorgesehen. Diese weisen ein insbesondere trichterförmiges oder ähnlich geformtes Becken 3 auf, in die die Bio-Abfälle zusammen mit etwas Flüs­ sigkeit eingefüllt werden. Das Becken kann entweder separat montiert oder in be­ stehende Arbeitsflächen eingebaut sein. Dabei kann es direkt mit einer Wasser­ zuführung verbunden sein.

Aus diesem im Wesentlichen trichterförmigen Becken rutschen die Bioabfälle ge­ gebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Förderschnecke dann in Zerkleinerungs­ mühlen 4, die je nach Bedarf eine unterschiedliche Größe haben können. In diesen Zerkleinerungsmühlen werden die Bioabfälle - teilweise unter Zusatz von weiterem Wasser - zermahlen und zerkleinert und werden dann über Leitungen 5 in einen Lagerraum 6 geführt. Bei Anlagen mit mehreren Aufgabeelementen kann dieser Lagerraum insbesondere zentral vorgesehen sein. In diesem Lagerraum werden die Bioabfälle, gegebenenfalls nach einer weiteren Zerkleinerung in einer Nach­ zerkleinerungsmühle 7, in einen Zwischentank 8 geleitet.

In diesem Zwischentank, dessen Größe nach Bedarf gewählt werden kann, werden den mit Wasser versetzten Bioabfällen Enzyme und/oder Bakterien zugesetzt, die insbesondere das in den Bioabfällen vorhandene Fett aufspalten. In gleicher Weise können aber auch noch organische Bestandteile zersetzt werden. Durch diese Be­ handlung mit Enzymen oder Bakterien kann sich der Volumenanteil an Feststoffen im Bioabfall um mehr als 80% verringern.

Nach einer gewissen Zeit innerhalb des Tanks 8 werden die im Tank gesammelten Bioabfälle über eine Leitung 9 in einen vorteilhafterweise in der Nähe befindlichen Abfalllagerraum 10 geleitet und dort einer Trennvorrichtung 11 zugeführt.

Bei dieser Trennvorrichtung, bei der es sich insbesondere um eine zentrifugale Presseinheit handelt, werden die im Bioabfall vorhandenen Feststoffe 12 von den im Bioabfall vorhandenen Flüssigkeiten 13 getrennt. Die Feststoffe 12 werden in einen separaten Abfallbehälter 14 ausgegeben, während die Flüssigkeiten 13 über einen Fettabscheider 15 geführt werden und dann in die allgemeine Abwasserlei­ tung 16 gelangen.

Bezüglich der weiteren Zerkleinerung des Bioabfalls im Zwischentank 8 ist noch zu erwähnen, dass über eine Pumpe 17 ein Umwälzen des im Tank vorhandenen Bio­ abfalls erreicht werden kann, der dabei gegebenenfalls über eine Umwälzleitung 18 nach Bedarf auch noch einmal über die Nachzerkleinerungsmühle 7 geführt werden kann.

Sollten bei mehreren Aufgabeelementen somit z. B. unterschiedlich stark zerklei­ nerte Bioabfälle in den Zwischentank 8 gelangen, kann hier noch eine Vereinheitli­ chung der gesamten im Zwischentank 7 vorhandenen Masse erreicht werden.

Wenn der Tank 8 einen gewissen Füllstand erreicht hat, was über einen ersten Füllstandsensor 19 ermittelt wird, wird die Pumpe 17 von einer zentralen Steue­ rung 20 über eine Steuerleitung 21 umgeschaltet und fördert dann über die Leitung 9 auf die Trennvorrichtung 11. Da die Pumpe 17 dabei einen kontinuierlichen Mas­ senstrom an sehr homogenem Bioabfall liefert, kann die Trennvorrichtung 11 exakt auf diesen Massenstrom eingestellt werden und somit in ihrem optimalen Betriebs­ bereich betrieben werden. Insbesondere kann der durch die Pumpe 17 gelieferte Massenstrom auch relativ niedrig ausgelegt sein, so dass auch die Trennvorrich­ tung 11 relativ klein und damit kostengünstig ausgeführt werden kann.

Die Pumpe 17 fördert dabei solange zu der Trennvorrichtung 11, bis ein zweiter Füllstandsensor 22 das Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Zwischentank 8 auf ein unteres, vorher festgelegtes Niveau an die zentrale Steuerung meldet. Dabei ist dieser zweite Füllstandsensor so eingestellt, dass am unteren Ende des Zwi­ schentanks 8 ein Sumpf 23 verbleibt, in dem ständig ein Restbestand an Enzy­ men/Bakterien verbleibt, der jeweils genutzt werden kann, um eine Grundversor­ gung des Zwischentanks 8 damit zu gewährleisten.

Außerdem hat dieser Sumpf 23 noch den Vorteil, dass in ihn nicht weiter zerklei­ nerbare Elemente absinken, die gegebenenfalls die Pumpe 17 beschädigen könn­ ten.

Die gesamte Vorrichtung hat mehrere Vorteile. Hierzu gehört beispielsweise, dass sie insgesamt hermetisch abgeschlossen und somit insbesondere geruchsdicht arbeitet. Außerdem ist es möglich, zu entsorgende Abfälle beispielsweise erst kurz vor ihrer Abholung durch ein Entsorgungsunternehmen aus dem Zwischentank 8 zu entnehmen und über die Trennvorrichtung 11 zuleiten. Die dann zu entsorgenden Feststoffe 12 haben somit keine Zeit, um Gerüche o. ä. zu entwickeln.

Andererseits gibt die Zwischenspeicherung des Bioabfalls im Zwischentank 8 auch die Möglichkeit, für den Betrieb der Trennvorrichtung 11 billigeren Nachstrom zu verwenden.

Außer für den gewerblichen Bereich eignet sich die Anlage insbesondere auch für den privaten Einsatz, wenn in mehreren Wohnungen wie beispielsweise in Wohn­ blöcken, Siedlungen etc. mehrere separate Aufgabeelemente vorgesehen werden, die dann alle auf einen zentralen Zwischentank fördern.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Entsorgen von Bioabfällen mit einem eine Zerkleinerungsmühle (4) aufweisenden Aufgabeelement und einer diesem nachgeordneten Trennvor­ richtung (11) für Feststoffe (12) und Flüssigkeiten (13), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Trennvorrichtung (11) und Aufgabeelement (3) ein Zwischentank (8) angeordnet ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zwischentank (8) eine Pumpe (17) zugeordnet ist zur Ableitung des Tankinhaltes auf die Trennvorrichtung (11).

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischentank (8) Bioabfälle zersetzende Enzyme und/oder Bakterien enthält.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Zwischentanks (8) ein separat abpumpbarer Sumpf (23) vorge­ sehen ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischentank (8) eine Belebungsvorrichtung aufweist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (17) umschaltbar ist, um als Umwälzpumpe zu agieren.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zwischentank (8) eine Nachzerkleinerungsmühle (7) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischentank mit Füllstandsensoren (19, 22) versehen ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsensoren (19, 22) über eine zentrale Steuerung (20) mit der Pumpe (17) und der Trennvorrichtung (11) gekoppelt sind.