DE10210701C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von organischem Material, insbesondere von Bioabfall - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von organischem Material, insbesondere von Bioabfall

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Abstract

Zur Behandlung von organischem Material (2), insbesondere von Bioabfall, wird das organische Material (2) durch einen Tunnel (3) hindurch gefördert, wobei in dem Tunnel (3) mit Wasser (23) lösliche Bestandteile aus dem organischen Material (2) ausgewaschen werden und eine Zwangsdurchlüftung des organischen Materials mit Luft (24) erfolgt, wobei die ausgewaschenen Bestandteile des organischen Materials (2) einer Fermentation zur Gewinnung von Biogas (25) zugeführt werden und wobei das organische Material (2) in oben und unten luft- und wasserdurchlässigen Containern (4) durch den Tunnel (3) gefördert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von organischem Material, insbesondere von Bioabfall, wobei das organische Material durch einen Tunnel hindurchgefördert wird, wobei in dem Tunnel mit Wasser lösliche Bestandteile aus dem organischen Material ausgewaschen werden und eine Zwangs­ durchlüftung des organischen Materials mit Luft erfolgt und wobei die ausgewaschenen Bestandteile des organischen Materials einer Fermentation zur Gewinnung von Biogas zugeführt werden.
Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist unter der Marke BIOPERCOLAT der WEHRLE-WERK KG, Emmendingen, bekannt. Bei diesem Verfahren wird Bioabfall nach einer mechanischen Vorbe­ handlung von dessen einem Ende her in einen langgestreckten Reaktorbehälter eingebracht. In dem Reaktorbehälter ist eine durchgehende Förderschnecke vorgesehen, die den Bioabfall zum anderen Ende des Reaktorbehälters fördert und dabei auch für eine Umwälzung des Bioabfalls in dem Reaktorbehälter sorgt. Der Bioabfall in dem Reaktorbehälter wird von unten nach oben mit Luft durchlüftet. Gleichzeitig wird der Bioabfall von oben mit Wasser berieselt. Das Wasser löst leichtlösliche Bestandteile aus dem Biomüll heraus und tritt zusammen mit diesen an der Unterseite des Reaktorbehälters in eine Abzugseinrichtung über. Weiteres Wasser mit löslichen organischen Bestandteilen wird durch eine mechanische Entwässerung des aus dem Reaktorbehälter wieder austretenden Bioabfalls erhalten. Der so behandelte Bioabfall wird als Perkotrat bezeichnet. Von dem Wasser und den darin gelösten organischen Stoffen können mit aus dem Bioabfall herausgeschwemmte Inertstoffe abgetrennt werden. Anschließend erfolgt eine Fermentation der gelösten Bestandteile des Bioabfalls zur Gewinnung von Biogas. Das Biogas kann beispielsweise zur Wärmegewinnung verbrannt werden. Die bei der Fermentation anfallende feste Phase kann in den Reaktorbehälter zurückgeführt werden. Die flüssige Phase kann ggf. nach Aufbereitung erneut als Wasser zur Berieselung des Bioabfalls in dem Reaktorbehälter verwendet werden. Der Reaktorbehälter, in dem die Auswaschung der löslichen Bestandteile des Bioabfalls erfolgt, die auch als Perkolation bezeichnet wird, ist vergleichsweise kurz. Dies entspricht bei nennenswerten Durchsatzmengen an Bioabfall einer relativ kurzen Verweilzeit des Bioabfalls in dem Reaktorbehälter. Obwohl der Bioabfall nur in dem vorderen Teil des Reaktorbehälters mit Wasser berieselt wird, ist daher trotzdem eine mechanische Entwässerung des aus dem Reaktorbehälter austretenden Bioabfalls notwendig. Weiterhin ist es schwierig, tatsächlich mehr als eine Auswaschung der löslichen Bestandteile des Bioabfalls in dem Reaktorbehälter zu erreichen. Das heißt, das gewonnene Perkotrat ist noch einer biologischen Stabilisierung zu unterziehen, zu der auch seine Hygienisierung gehört. Eine Hygienisierung von Bioabfall erfordert eine Mindesttemperatur des Bioabfalls für einen definierten Zeitraum. Dies kann bei dem bekannten Verfahren BIOPERCOLAT normalerweise nicht sichergestellt werden.
Bei der Kompostwerke Göttingen GmbH wird ein Verfahren zur Intensivverrottung von organischem Material, insbesondere von Bioabfall, angewandt, bei dem das organische Material durch einen Rottetunnel hindurchgefördert wird, wobei in dem Rottetunnel unterschiedliche in der Förderrichtung aufeinanderfolgende Zwangsdurchlüftungszustände eingestellt werden. Der Rottetunnel ist thermisch isoliert und er weist einen Spaltboden auf, wobei über die Spalte in dem Spaltboden Sickerwasser aus dem Bioabfall abläuft und Luft zur Zwangs­ durchlüftung des Bioabfalls angesaugt wird. Die Förderung des Bioabfalls durch den Rottetunnel erfolgt durch eine auf Schienen im oberen Bereich des Rottetunnels verfahrbare Umwälzeinrichtung, die den auf dem Spaltboden liegenden Bioabfall an ihrer Vorderseite aufnimmt und an ihrer Hinter­ seite um ihre Arbeitslänge versetzt wieder abwirft. Durch das wiederholte Überfahren des Bioabfalls mit der Umwälzeinrichtung wird der Bioabfall von dem einen Ende des Rottetunnel zu dessen anderen Ende bewegt. Dort wird der gewonnene Rohkompost aufge­ nommen und je nach seiner Zusammensetzung noch einer Nachrotte unterworfen. Der Rottetunnel in dem Kompostwerk Göttingen ist mit einer Länge von 60 m erheblich länger als der Reaktorbehälter des oben beschriebenen Stands der Technik.
Bei dem in Göttingen angewandten Verfahren stellt sich heraus, dass das Umwälzen des Bioabfalls in dem Rottetunnel nicht unbedingt vorteilhaft ist, weil durch den Umwälzvorgang eine Abkühlung des Bioabfalls erfolgt, so dass thermisch aktivierte Umsetzungsprozesse erheblich verzögert werden oder ganz unterbleiben. Daneben stellt sich heraus, dass neben den Anschaffungskosten auch der Wartungsaufwand für die Umwälzeinrichtung ganz beträchtlich ist, da diese einer chemisch sehr aggressiven Arbeitsumgebung ausgesetzt ist.
Weiterhin reduziert die Bau- und Arbeitshöhe der Umwälzeinrichtung die nutzbare Höhe des Rottetunnels. Der Rottetunnel selbst ist durch seinen nur teilweise nutzbaren relativ großen thermisch isolierten Querschnitt ebenfalls kostenaufwändig. Darüber hinaus ist beachtlich, dass bei den bekannten Verfahren das organische Material nach seiner Intensivverrottung in dem Rottetunnel für eine Nachrotte aufwändig zu Nachrottemieten aufgesetzt werden muss, da der Rohkompost ohne eine Nachrotte noch nicht verwendbar ist. Eine Hygienisierung des Bioabfalls in dem Rottetunnel ist zwar bei einer aus der Länge des Rottetunnels resultierenden üblichen Verweilzeit sicherzustellen. Dennoch müssen die Nachrottemieten über einen Biofilter entlüftet werden, um das Auftreten von Geruchsemissionen zu vermeiden. Durch die Umwälzeinrichtung wird zwar das Fördern des Bioabfalls durch verschiedene Behandlungsstationen in dem Rottetunnel bewirkt, die in der Längserstreckungsrichtung des Rottetunnels aufeinanderfolgen. Dabei ist aber keine vollständige Abstimmung dieser einzelnen Behandlungsstufen auf die jeweilige Zusammensetzung des Bioabfalls möglich, da die Zusammensetzung des Rohkomposts durch seine ständige Umwälzung in den einzelnen Behandlungs­ stufen nicht definiert, d. h. nicht nachvollziehbar ist. Das Sickerwasser aus dem Bioabfall wird bei dem in Göttingen angewandten Verfahren nicht verwertet, sondern vielmehr kostenaufwändig entsorgt.
Aus der DE 197 19 323 A1 ist ein Tunnelfermentationsverfahren zur einstufigen anaeroben und aeroben Behandlung von festen und flüssigen biogenen Abfällen bekannt. Zur Durchführung des Verfahrens wird organisches Material, beispielsweise Restmüll, in einen Container gefüllt, der hier auch als Tunnel bezeichnet wird. Jeder Container ist gegenüber einem üblichen Rottetunnel anders aufgebaut, weil das Prinzip der Zwangsbelüftung anders als bei einem Rottetunnel realisiert werden muss. So sind die Seitenwände und der Boden des Containers doppelwandig ausgeführt und in die inneren Seitenwände sind Belüftungs- und Entwässerungsschlitze eingebaut. Mehrere Container können zu größeren Einheiten zusammengefasst werden, für die zentrale Versorgungseinheiten vorgesehen sein können. In den einzelnen Containern wird während des Tunnelfermentationsverfahrens das organische Ausgangsmaterial mit Wasser oder organischer Flüssigkeit berieselt und zwangsbelüftet und nacheinander aerob und anaerob behandelt.
Aus der DE 196 00 711 A1 ist ein Verfahren zum Abbau von organischem Material bekannt, bei dem das organische Material über einen Förderweg im Gegenstrom mit einer Spülflüssigkeit, bei der es sich im Wesentlichen um Wasser handelt, ausgewaschen wird. Die ausgewaschenen organischen Stoffe werden dann unter anaeroben Bedingungen zersetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, bei dem das organische Material in dem Tunnel weitergehend biologisch stabilisiert wird, so dass die Nachbehandlung des Rohkomposts nach dem Tunnel einen möglichst geringen Aufwand erfordert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das organische Material in oben und unten luft- und wasserdurch­ lässigen Containern durch den Rottetunnel gefördert wird und dabei mindestens drei Tage in dem Rottetunnel verbleibt.
Die Erfindung kombiniert ein bekanntes Verfahren, bei dem eine Auswaschung von löslichen Bestandteilen aus dem organischen Material mit Wasser erfolgt, mit Merkmalen eines Verfahrens der Intensivverrottung in einem langen Rottetunnel, bei dem die Verweilzeit in dem Tunnel ausreichend ist, um eine Hygienisierung des organischen Materials bei entsprechend hohen Temperaturen in dem Tunnel sicherzustellen. D. h. als der erfindungsgemäß zu verwendende Tunnel kann von einem bestehenden Rottetunnel ausgegangen werden. Zusätzlich verwendet das neue Verfahren Container zur Förderung des organischen Materials durch den Tunnel. Hierdurch wird eine Umwälzung des organischen Materials innerhalb des Tunnels vermieden, zumindest sofern das organische Material in dem Tunnel innerhalb der Container nicht umgelagert wird, was bevorzugt ist. So können thermisch aktivierte Prozesse in dem organischen Material stabilisiert werden, weil es nicht zu einer Abkühlung des organischen Materials durch seine Umwälzung kommt. Das organische Material in den Containern wird sowohl zwangsdurchlüftet als auch bezüglich seiner löslichen Bestand­ teile ausgewaschen. Hierzu sind die Container zumindest oben und unten luft- und wasserdurchlässig zu gestalten. Der Inhalt der einzelnen Container ändert sich bis auf die Auswaschung löslicher Bestandteile bei seinem Durchlauf durch den Tunnel nicht. Er ist demnach genau definiert und kann bei der Auslegung von in dem Tunnel aufeinanderfolgenden Auswasch­ bedingungen und Belüftungszuständen berücksichtigt werden. Es versteht sich, dass die Container für das organische Material ihrerseits aus korrosionsbeständigem Material ausgebildet sein müssen, da sie aggressiven chemischen Bedingungen ausgesetzt sind. Das neue Verfahren stellt nicht nur eine Weiterent­ wicklung eines Perkolations-Verfahrens dar, sondern es ermöglicht auch, mit vertretbarem Aufwand einen vorhandenen Rottetunnel zur Intensivverrottung, der bislang ohne Perko­ lation des organischen Materials arbeitete, um die Perkolation zu erweitern. Der durch die Verwendung der Container entfal­ lende Raum für eine Umwälzeinrichtung kann dabei beispielsweise neben einer Erhöhung der Kapazität des Rottetunnels zum Anbringen von Berieselungsanlagen im oberen Bereich des Rotte­ tunnels genutzt werden.
Vorzugsweise werden bei dem neuen Verfahren die Luft und das Wasser von oben nach unten durch die Container geführt. Dies bedeutet, dass die Zwangsdurchlüftung des organischen Materials die Förderung des Wassers durch das organische Material unter­ stützt, die sonst nur durch die Schwerkraft des Wassers bewirkt wird. Besonders bevorzugt ist es daher auch, wenn die durch das organische Material hindurchgeführte Luft und das Wasser mit den löslichen Bestandteilen des organischen Materials zusammen aus dem Tunnel abgezogen und erst dann voneinander separiert werden.
Wenn bei dieser Vorgehensweise das organische Material in den Containern nur in einem vorderen Teil der Länge des Tunnels mit dem Wasser berieselt wird, ist eine ausreichende Entwässerung des organischen Materials bis zu seinem Verlassen des Tunnels allein durch seine Zwangsdurchlüftung erreichbar.
Das aus dem Tunnel austretende organische Material ist im Vergleich zu einem Rohkompost, der aus einem Rottetunnel ohne Perkolation austritt, durch eine erheblich geringere Geruchs­ emission gekennzeichnet. Entsprechend ist eine etwaige Nach­ rotte dieses biologischen Materials mit geringerem technischen Aufwand möglich.
Gleichzeitig wird durch die Auswaschung der löslichen Bestand­ teile aus dem organischen Material und deren Fermentation zu Biogas Energie gewonnen. Diese Energie kann genutzt werden, indem zumindest ein Teil des Biogases verbrannt wird, um die Luft aufzuwärmen, mit der das organische Material durchlüftet wird. So kann beispielsweise die Hygienisierung des organischen Materials in einem auf die Perkolation folgenden Bereich in dem Tunnel sichergestellt werden. Dabei ist zu sehen, dass durch die Perkolation des organischen Materials dessen Temperatur grundsätzlich sinkt und auch durch den Entzug der flüssigen Bestandteile aus dem organischen Material, die entsprechend nicht mehr exotherm in dem Tunnel umgesetzt werden können, eine mittelbare Temperaturabsenkung erfolgt. Durch Rückführung von Energie durch Verbrennung des gewonnenen Biogases können diese Effekte mindestens kompensiert werden.
Häufig wird es auch mit dem neuen Verfahren gelingen, neben der Wärme, welche für den Tunnel benötigt wird, auch elektrische Energie aus dem Biogas zu gewinnen, um die mechanischen Anlagen des Tunnels zu betreiben. Im Idealfall wird keine zusätzliche elektrische Energie oder Wärme von außen zugeführt, um das neue Verfahren durchzuführen. Es kann aber auch beispielsweise das Biogas zur Erzeugung von Wärme verwendet werden, die außerhalb des neuen Verfahrens benötigt wird, und im Gegenzug dazu elektrische Energie von außen in das Verfahren eingebracht werden. Auch so lässt sich eine neutrale oder gar positive Energiebilanz des neuen Verfahrens erreichen und es kann auf die Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie aus dem Biogas verzichtet werden.
Bereits angesprochen wurde, dass bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform des neuen Verfahrens unterschiedliche Zwangsdurch­ lüftungszustände für das organische Material eingestellt werden, die in der Förderrichtung durch den Tunnel aufeinanderfolgen. Darüber hinaus ist es sinnvoll, das organische Material im Anschluss an eine Intensivverrottung in dem Tunnel einer Nachrotte zu unterwerfen. Hierbei kann häufig auf eine Absaugung von Luft verzichtet werden, ohne dass unzulässige Geruchsemissionen auftreten, da die geruchsbilden­ den Substanzen durch die Perkolation des organischen Materials in dem Tunnel ausgewaschen wurden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens mit einem Tunnel und einer Förderstrecke durch den Tunnel ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke oben und unten luft- und wasserdurchlässige Container aufweist, die sich durch den Tunnel hindurchbewegen.
Dabei geht es speziell um relativ lange Tunnel und Förder­ strecken. Eine Mindestlänge von 30 m ist bevorzugt. Die Länge kann aber auch 60 m und mehr überschreiten, wozu ggf. mehrere Tunnel, also beispielsweise bereits vorhandene Rottetunnel, mit einer kürzeren Länge in Reihe zu schalten sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens in einer ersten Ausführungs­ form,
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Vorrichtung zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des neuen Ver­ fahrens,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Vorrichtung zur Durchführung einer dritten Ausführungsform des neuen Ver­ fahrens,
Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Vorrichtung zur Durchführung einer vierten Ausführungsform des neuen Verfahrens und
Fig. 5 eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Vorrichtung zur Durchführung einer fünften Ausführungsform des neuen Ver­ fahrens.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung 1 zur Behandlung von organischem Material 2. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Bioabfall, dem Grünschnitt u. dgl. als Strukturmaterial zugesetzt sein kann. Die Vorrichtung 1 weist als wesentliche Bestandteile drei hier parallelgeschaltete Tunnel 3 auf. Das organische Material 2 wird auf die Tunnel 3 verteilt und hierzu jeweils in Container 4 eingebracht und in den Containern 4 durch die Tunnel 3 gefördert. Die Container 4 sind oben offen und an ihrem Boden luft- und wasserdurchlässig. In den Tunneln 3 wird das organische Material 2 in den Containern 4 über Berieselungseinrichtungen 5 von oben mit Wasser 23 berieselt. Das Wasser 23 sickert durch das organische Material hindurch und löst dabei leichtlösliche Bestandteile aus dem organischen Material heraus. Zusammen mit diesen Bestandteilen tritt das Wasser 23 unten aus den Containern 4 aus und gelangt in Abzugseinrichtungen 6. Die Abzugseinrichtungen 6 dienen auch zum Abziehen von Luft 24, die zur Zwangsdurchlüftung des organischen Materials 2 in den Containern 4 von oben nach unten durch die Tunnel 3 gesogen wird. Hierzu sind Luftzufuhren 7 im oberen Bereich der Tunnel 3 vorgesehen und die Abzugseinrichtungen 6 weisen Absauggebläse 8 auf, die die aus den Tunneln 3 abgesaugte Luft 24 einem Biofilter 9 zuführen. Vor die Absauggebläse 8 ist in den Abzugseinrichtungen 6 jeweils ein Separator 10 geschaltet, mit dem das Wasser 23 mit den löslichen Bestandteilen des orga­ nischen Materials, die gemeinsam auch als Perkolat 22 bezeichnet werden, von der abgesaugten Luft 24 getrennt werden. Das Perkolat 22 wird einem Fermenter 11 zugeführt, indem eine Fermentation des Perkolats 22 zur Gewinnung von Biogas 25 erfolgt. Das Biogas 25 wird in einen Gasspeicher 12 abgeführt. Aus dem Fermenter 11 werden feste Bestandteile abgetrennt und dem organischen Material 2 vor den Tunneln 3 zugeschlagen. Wasser 23 aus dem Fermenter 11 wird in die Berieselungseinrichtung 5 zurückgeführt. Daneben kann Abwasser 13 anfallen. Die Berieselungseinrichtungen 5 können zusätzlich mit Frischwasser 20 versorgt werden. Das Biogas 25 aus dem Gasspeicher 12 kann in einem Blockheizkraftwerk 14 zur Gewinnung von elektrischer Energie 15 und Wärme 16 verbrannt werden. Die Wärme 16 kann genutzt werden, um in einem Wärmetauscher 17 Frischluft 18 aus der Umgebung anzuwärmen, die in die Luftzufuhren 7 der Tunnel 3 angesaugt wird. Mit Ventilen 19 der Abzugseinrichtung 6 können unterschiedliche Zwangsdurch­ lüftungszustände für das organische Material 2 eingestellt werden, die in dem Tunnel 3 aufeinanderfolgen. Auch die Berieselungseinrichtung 5 kann unterschiedliche Wassermengen in unterschiedlichen Stationen entlang der Tunnel 3 abgeben. Das aus Tunneln 3 austretende organische Material wird einer Nachrotte 21 zugeführt.
Die durch das organische Material 2 hindurchgeführte Luft 24 dient zur Aufrechterhaltung aerober Bedingungen in dem Tunnel 3. Durch die Zwangsdurchlüftung des organischen Materials von oben nach unten wird gleichzeitig eine Förderwirkung auf das parallel sickernde Wasser 23 ausgeübt, so dass, zumindest dann, wenn gegen Ende der Tunnel 3 nur noch eine geringe Berieselung des organischen Materials mit dem Wasser 23 erfolgt, keine Nachtrockung des organischen Materials 2 in den Containern 4 notwendig ist. Die Abkühlung des organischen Materials 2 in den Containern 4 durch die Berieselung mit Wasser 23 und die Entfernung von ansonsten bei der Verrottung exotherm umsetzbaren löslichen Bestandteilen wird durch die Anwärmung der angesaugten Frischluft 18 kompensiert, so dass auch bei dem gemäß Fig. 1 durchgeführten Verfahren eine Hygienisierung des organischen Materials 2 in den Tunneln 3 möglich ist. Die Verweildauer des organischen Materials 2 in den Tunnel 3 muss dazu insgesamt mindestens drei Tage betragen. Bevorzugt ist ein längerer Zeitraum von mindestens fünf Tagen. Diese Zeiträume schließen eine Hygenisierung des Perkotrats, d. h. des aus dem Tunnel 3 wieder austretenden organischen Materials 2, in der Regel noch nicht ein. Für seine Hygenisierung ist die Verweildauer des organischen Materials 2 in dem Tunnel 3 und zwar bei erhöhten Temperaturen angemessen zu verlängern.
Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der­ jenigen gemäß Fig. 1 nur dadurch, dass die Berieselungsein­ richtungen 5 nur im vorderen Bereich der jeweiligen Tunnel vorgesehen sind. Das heißt, das organische Material 2 wird nur zu Beginn seiner Verweilzeit in den Tunneln 3 mit Wasser 23 berieselt. Anschließend erfolgt nur noch eine Zwangsdurchlüftung des organischen Materials 2 mit Luft 24. Hierdurch kommt es zu einer stärkeren Abtrocknung des organischen Materials, und durch eine Konzentration auf die aerobe Umsetzung des organischen Materials in den hinteren Teilen der Tunnel 3 ohne Abkühlung durch Wasser wird das Erreichen ausreichend hoher Temperaturen für seine Hygienisierung ohne starke Wärmezufuhr durch Verbrennung von Biogas 25 erleichtert.
Bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 3 sind die drei Tunnel 3 im Gegensatz zu den Fig. 1 und 2 nicht parallel, sondern in Reihe geschaltet. Dabei ist die Berieselungseinrichtung 5 nur bei dem vorderen Tunnel 3 vorgesehen. In den nachgeschalteten Tunneln 3 erfolgt keine Zugabe von Wasser 23 mehr von oben auf das organische Material 2. Durch die Reihenschaltung der drei Tunnel 3 wird bei gleicher Fördergeschwindigkeit der Container 4 eine größere Verweildauer des organischen Materials 2 in den Tunneln 3 erreicht. Entsprechend kann eine weitergehende Umsetzung des organischen Materials in den Tunneln 3 erfolgen. Auch die Abtrocknung des organischen Materials nach seiner Perkolation in dem ersten Tunnel 3 ist zu einem größeren Maß möglich. Grundsätzlich unterscheidet sich der Ablauf der Behandlung des organischen Materials 2 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 aber nicht von demjenigen bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2.
Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 und das damit durchgeführte Verfahren zur Intensivverrottung des organischen Materials stellen eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 3 dar. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen beschränkt sich darauf, dass gemäß Fig. 4 dem letzten Tunnel 3 der Reihenschaltung keine angewärmte Luft 24, sondern nicht angewärmte Luft 24 zugeführt wird. Das heißt, für die Zwangs­ durchlüftung des organischen Materials 2 in dem letzten Tunnel 3 wird keine Wärmeenergie zugeführt. Dies ist beispielsweise zur Energieeinsparung möglich, wenn das organische Material 2 in dem mittleren Tunnel 3 bereits hinreichend abgetrocknet ist und es deshalb durch Verdampfen von Wasser nicht mehr so viel Wärme aufgrund der Zwangsentlüftung verliert.
Bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 5 und dem damit durchgeführten Verfahren zur Behandlung von organischem Material wird das gesamte organische Material 2 zunächst durch einen, hier oben dargestellten Tunnel 3 hindurchgeführt, der mit einer Berieselungseinrichtung 5 versehen ist. Anschließend werden die Container 4 auf zwei Tunnel aufgeteilt, die hier in der Mitte und unten dargestellt sind, in denen nur noch eine Zwangsdurchlüftung des organischen Materials 2 durch angewärmte Luft 24 erfolgt. Hierdurch reduziert sich die Fördergeschwin­ digkeit des organischen Materials 2 gegenüber dem vorderen Tunnel 3 in den hinteren Tunneln 3 auf die Hälfte, was einer Verdopplung der Verweildauer in den hinteren Tunneln 3 entspricht. So kann beispielsweise nach einer schnellen Perkolation des organischen Materials eine langsame Hygienisierung unter weitergehender aerober Umsetzung erfolgen.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung gehen jeweils von einer Vorrichtung mit drei Tunneln 3 aus. Zur Durchführung des neuen Verfahrens reicht ein Tunnel üblicher Länge grundsätzlich aus, wie aus der Parallelschaltung der Fig. 1 und 2 ableitbar ist. Bei der Reihenschaltung innerhalb der Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 bis 5 handelt es sich demgegenüber effektiv um nichts anderes als eine Verlängerung eines einzigen Tunnels um die Länge der ihm in Reihe nachgeschalteten Tunnel. In jedem Fall sollte die effektive Länge des Tunnels 3 so groß sein, dass bei der gegebenen Fördergeschwindigkeit der Container 4 durch den Tunnel eine Verweildauer von mindestens drei Tagen in dem Tunnel 3 resultiert.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Vorrichtung
2
organisches Material
3
Tunnel
4
Container
5
Berieselungseinrichtung
6
Abzugseinrichtung
7
Luftzufuhr
8
Absauggebläse
9
Biofilter
10
Separator
11
Fermenter
12
Gasspeicher
13
Abwasser
14
Blockheizkraftwerk
15
Elektrische Energie
16
Wärme
17
Wärmeüberträger
18
Frischluft
19
Ventil
20
Frischwasser
21
Nachrotte
22
Perkolat
23
Wasser
24
Luft
25
Biogas

Claims (10)

1. Verfahren zur Behandlung von organischem Material, insbesondere von Bioabfall, wobei das organische Material durch einen Tunnel hindurch gefördert wird, wobei in dem Tunnel mit Wasser lösliche Bestandteile aus dem organischen Material ausgewaschen werden und eine Zwangsdurchlüftung des organischen Materials mit Luft erfolgt und wobei die ausgewaschenen Bestandteile des organischen Materials einer Fermentation zur Gewinnung von Biogas zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Material (2) in oben und unten luft- und wasserdurchlässigen Containern (4) durch den Tunnel (3) gefördert wird und dabei mindestens 3 Tage in dem Tunnel (3) verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Material (2) in dem Tunnel (3) innerhalb der Container (4) nicht umgelagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft (24) und das Wasser (23) von oben nach unten durch die Container (4) geführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das organische Material (2) hindurchgeführte Luft (24) und das Wasser (23) mit den löslichen Bestandteilen des organische Materials (2) zusammen aus dem Tunnel abgezogen und dann voneinander separiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Material (2) in den Containern (4) nur in einem vorderen Teil der Länge des Tunnels (3) mit dem Wasser (23) berieselt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des aus den löslichen Bestandteilen des organischen Materials (2) gewonnenen Biogases (25) verbrannt wird, um die Luft (24) anzuwärmen, mit der das organische Material (2) durchlüftet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Biogas (25) Wärme (16) und elektrische Energie (15) gewonnen werden und dass keine zusätzliche elektrische Energie oder Wärme von außen zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Zwangsdurchlüftungs­ zustände für das organische Material (2) eingestellt werden, die in der Förderrichtung durch den Tunnel (3) aufein­ anderfolgen, und dass das organische Material (2) im Anschluss an eine Intensivverrottung in dem Tunnel (3) einer Nachrotte (21) unterworfen wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Tunnel und einer Förderstrecke durch den Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder­ strecke oben und unten luft- und wasserdurchlässige Container (4) aufweist, die sich durch den Tunnel (3) hindurch bewegen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke eine Länge von mindestens 30 m aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19600711A1 (de) * 1996-01-11 1997-07-17 An Maschinenbau Und Umweltschu Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von organischem Material
DE19719323A1 (de) * 1997-05-08 1998-11-12 Rudolf Dipl Ing Loock Tunnelfermentationsverfahren zur einstufigen anaeroben und aeroben Behandlung von festen und flüssigen biogenen Abfällen

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