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Anlage zur kontinuierlichen Kompostierung von Stadtmüll Die Erfindung
bezieht sich auf eine Anlage zur kontinuierlichen Erzeugung von Kompost aus Stadtmüll
und bezweckt eine billige Verarbeitung großer Tagesmengen auf engstem Raum zu einem
hochwertigen, humusartigen Kompost.
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Seit längerer Zeit bereits wird Stadtmüll, der pro Einwohner im Jahr
mit etwa 200 kg anfällt, in besonderen Aufbereitungsanlagen zu Kompost verarbeitet.
So ist es bekannt, den Müll zu sortieren sowie zu zerkleinern und in Haufen von
1 bis 2 m Höhe und mehreren Metern Breite und Länge aufzusetzen. Der Verrottungsprozeß,
d. h. die Gärung des Mülls und die biologische Umwandlung in Kompost wird dabei
im wesentlichen der Natur selbst überlassen. Um aber eine Durchmischung und Durchlüftung
des sich bildenden Kompostes und wenigstens eine geringe Lenkung der bei der Gärung
entstehenden Wärmeentwicklung zu erreichen, werden die Haufen in gewissen Zeitabständen
von Hand oder mittels Maschinen immer wieder umgesetzt.
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Abgesehen davon, daß das zur Belüftung erforderliche häufige Umsetzen
der Haufen die Kompostbildung ungünstig beeinflussen kann, ist bei dieser Art Kompostierung
viel Handarbeit erforderlich und nur eine Verarbeitung relativ kleiner Müllmengen
möglich. Außerdem dauert die Kompostierung oft bis zu 6 Monate, so daß der für große
Gemeinden erforderliche Platz und Kostenaufwand für das Lagern und Umsetzen eine
wirtschaftliche Anwendung dieses Verfahrens meist verhindert. Der entstehende Kompost
ist ferner oft nur von geringer Güte und der Gehalt an organischer Substanz durch
den praktisch unkontrollierten Verrottungsvorgang gering.
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Ferner ist eine Anlage bekannt, bei der zur Vereinfachung des Aufsetzens
der Müll zur Verrottung in ein oder mehreren konzentrisch im Halbkreis angeordneten
Haufen mittels einer sich über diese Haufen bewegenden Zuführeinrichtung aufgesetzt
wird. Auch hier ist aber ein mehrmaliges Umsetzen des sich bildenden Kompostes erforderlich,
da die Haufen nicht belüftet werden.
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Zur Belüftung der Haufen ist schon vorgeschlagen worden, am Boden
der Komposthaufen Belüftungskanäle anzuordnen und bei höheren Schütthöhen diesen
Kanälen vertikale Belüftungskamine zuzuordnen. Durch diese Kanäle und Kamine, die
mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen, strömt ständig Frischluft, die eine
gewisse Belüftung des Komposthaufens ermöglicht. Ein häufiges Umsetzen des Haufens
kann durch eine derartige Belüftung angeblich vermieden werden. Zur besonders intensiven
Belüftung von Komposthaufen ist auch schon vorgeschlagen worden, die Luft unter
Druck in das Belüftungssystems des Haufens zu blasen. Des weiteren sind Anlagen
zur chargenweisen Verarbeitung von Müll in nebeneinander angeordneten Gärkammern
od. dgl. vorgeschlagen worden. Der Müll wird hierbei teilweise mit Wasser berieselt
und auch belüftet, die Beschickung und Entleerung der Gärzellen erfolgt aber immer
abteilungsweise oder durch Umsetzen der einzelnen Müllhaufen, so daß bei diesen
Anlagen ein kontinuierlicher Betrieb nicht möglich ist.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Anlage zum kontinuierlichen
Kompostieren von Müll, die vorzugsweise mit Einrichtungen zur automatischen oder
manuellen Abscheidung von Eisenteilen, Glas, Papier und anderen für die Kompostierung
unerwünschten Bestandteilen des Mülls versehen ist. Zweckmäßigerweise kann die Anlage
auch eine Vorrichtung zum Zerkleinern des Mülls aufweisen, ferner sind eine Einrichtung
zum Fördern des Mülls zu dem einen Ende eines im Freien errichteten Haufens und
eine weitere Einrichtung zum Abtransport des Kompostes vom entgegengesetzten Ende
des Haufens vorhanden, außerdem noch ein System von am Boden des Haufens angeordneten
Belüftungskanälen und/oder innerhalb des Haufens angeordneten, vorzugsweise mit
den Kanälen in Verbindung stehenden Belüftungskänälen. Für eine solche Anlage wird
gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Einrichtung zum Fördern des :Mülls auf den
Haufen und die Einrichtung zum Abtransport des Kompostes vom Haufen oberhalb des
Haufens verschiebbar anzuordnen, wobei in Bewegungsrichtung gesehen die Zufuhreinrichtung
dicht hinter der Abfuhreinrichtung und diese in so großem Abstand hinter der Zufuhreinrichtung
anzuordnen
ist und ferner die Geschwindigkeit, um die sich die
beiden Einrichtungen über den Haufen bewegen, so zu wählen ist, daß zwischen der
Zufuhr des Mülls und der Abfuhr des Kompostes eine ausreichende Gärung und Humusbildung
stattfindet.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kompostanlage wird eine
nahezu kontinuierliche Müllverwertung auf engstem Raum ermöglicht. Der mit den Sammelfahrzeugen
angefahrene Rohmüll wird sofort ohne Lagerung über die Sortier- und Zerkleinerungsvorrichtung
oder auch direkt mittels der Zufuhreinrichtung auf den Haufen gefördert. Die dadurch
mögliche relativ geringe Länge der Förderwege ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Anlage. Bei den bekannten Anlagen, die fast alle in chargenweisem Betrieb arbeiten,
muß dagegen der Rohmüll zwischen den Beschickungsvorgängen gelagert werden, was
einen erheblichen Platzaufwand erfordert und außerdem zur Staubbelästigung, unerwünschter
Geruchbildung sowie Insektenplage führt. Das zwischenzeitliche Absetzen des Mülls
vergrößert außerdem den Transportaufwand, der bei dem Verarbeitungsprozeß eine wesentliche
Rolle spielt.
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Nach der Gärung wird der fertige Kompost an dem einen Ende des Haufens
in dem Maße abgeführt, wie der frische Müll am anderen Ende des Haufens neu aufgesetzt
wird, wobei sich beide Enden in geringem Abstand voneinander, der bedingt durch
die Böschungswinkel und die erforderliche Bewegungsfreiheit der Zufuhr- und Abfuhreinrichtung
ist, stetig langsam über die Grundfläche des Haufens bewegen. Bei entsprechender
Wahl von an sich bekannten automatisch arbeitenden Abscheidungsvorrichtungen für
unerwünschte Müllbestandteile und einer kontinuierlich arbeitenden, an sich bekannten
Zerkleinerungsvorrichtung kann die erfindungsgemäße Anlage fast vollautomatisch,
d. h. theoretisch ohne jeglichen Personalaufwand, betrieben werden, da die erfindungsgemäße
Anordnung der Zufuhr- und Abfuhreinrichtung eine selbsttätige Steuerung der Bewegung
der Einrichtung in Abhängigkeit von der anfallenden Müllmenge und der Schnelligkeit
der Kompostbildung ermöglicht. Für die Überwachung des Arbeitsablaufes und Wartung
der Maschinen ist es aber zweckmäßig, wenn ein Mann anwesend ist. Gegenüber den
bekannten Anlagen bedeutet das aber eine wesentliche Einsparung an Personalaufwand,
der für den Betrieb einer Kompostanlage mit ein wesentlicher Kostenfaktor ist. Außerdem
ist es aus hygienischen Gründen wünschenswert, wenn für den Betrieb einer Müllverwertungsanlage
kein Personal erforderlich ist, das mit dem Müll direkt in Berührung kommt, da die
Arbeit in nächster Umgebung der Haushalts-, Industrie- und Straßenabfälle in jeglicher
Hinsicht unangenehm und nicht gerade gesundheitsfördernd ist.
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Zweckmäßigerweise werden mindestens Teile der Zufuhr- und der Abfuhreinrichtung
so ausgebildet, daß sie außer in Bewegungsrichtung auch quer hierzu bewegt werden
können. Dadurch besteht die Möglichkeit der Beschickung einer beliebig großen Lagerfläche.
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Eine besonders günstige Anwendung der Erfindung ergibt sich bei Ausbildung
der Haufengrundfläche in Form eines Kreises, in dessen Mitte ein Turm angeordnet
ist, wobei sich die Einrichtungen zum Fördern des Mülls und zum Abtransport des
Kompostes einerseits auf dem Turm und andererseits an der Peripherie des Haufens
abstützen, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Abfuhreinrichtung
in Bewegungsrichtung um etwa 340° hinter der Zuführeinrichtung angeordnet ist. Bei
der Ausbildung der Haufengrundfläche als Kreis können beide Einrichtungen immer
ohne wesentliche Verschiebung zueinander bewegt werden. Bei beispielsweise rechteckigen
Lagerflächen ist es dagegen erforderlich, daß die Einrichtungen bei Erreichen des
einen Endes der Haufengrundfläche erst über den ganzen Haufen zurückgeführt werden
müssen, bevor sie mit ihrer Arbeit wieder beginnen können.
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Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist außerdem die ungenutzte Fläche
sehr klein, denn in dem gleichen Maße, wie die Abfuhreinrichtung den fertigen Kompost
wegtransportiert, kann durch die Zufuhreinrichtung dem Haufen neuer Müll zugeführt
werden. Bei der vorbekannten Anlage, die nur mit einer einzigen Fördereinrichtung
arbeitet, ist dies dagegen nicht möglich. Da die Platzfrage aber bei den Kompostanlagen
eine große Rolle spielt, insbesondere in großen Städten, wo die Kompostanlagen oft
in Stadtnähe angelegt werden, ist die Einsparung auch kleiner Lagerflächen von großem
Vorteil. Außerdem ist es erwünscht, den Müll möglichst schnell zu kompostieren,
etwa innerhalb eines Monats, so daß das Nichtausnutzen eines Teiles der Lagerfläche,
wenn auch nur für einen kurzen Zeitraum, bereits eine erhebliche Verminderung des
Ausnutzungsgrades der Anlage bedeutet.
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Ferner wird durch die Abstützung der Zufuhr- und der Abfuhreinrichtung
auf dem Turm in der Mitte und an der Peripherie des Haufens eine einfache Bauweise
der Einrichtungen und der gesamten Anlage ermöglicht.
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Zur Vermeidung von zusätzlichem Platzaufwand und Erzielung möglichst
kurzer Förderwege wird ferner vorgeschlagen, die Zerkleinerungsvorrichtung auf dem
Turm anzuordnen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind an Hand eines
Ausführungsbeispiels einer Kompostanlage mit kreisförmiger Grundfläche in der Zeichnung
dargestellt und näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Anlage und Fig. 2 eine Draufsicht.
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Der Stadtmüll wird, wie an sich bekannt, mit Sammelfahrzeugen zur
Kompostanlage gefahren. Die Fahrzeuge entleeren den Müll auf ein Plattenband 1,
das den Müll zu einem Steilgutförderer 2 bringt, welcher den Müll auf ein Schwingsieb
3 entleert. Hier wird in erster Linie die zur Kompostierung weitgehend unbrauchbare
Asche, die vor allem in den Wintermonaten anfällt, ausgeschieden. Ein Magnetabscheider
4, der vor oder hinter dem Schwingsieb 3 angeordnet sein kann, dient zur Entfernung
der Eisenteile, welche in einer nicht dargestellten Schrottpresse paketiert werden.
Anschließend können noch durch entsprechende Einrichtungen 5 große Pappe- und Papierstücke,
Flaschen usw. aus dem Müll ausgeschieden werden. Diese Einrichtungen 5 sind nicht
unbedingt erforderlich, da diese unerwünschten Bestandteile auch in der diesen Einrichtungen
nachgeschalteten Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert werden können. Die Zuführung
des verlesenen Stadtmülls zur Zerkleinerungsvorrichtung 6 geschieht mit einer
Förderschnecke 7, die den Müll mehrere Meter hoch über den Anlageboden hebt und
auf ein waagerechtes Förderband 8 entleert, das den Müll der auf einem Turm 9 in
der Mitte der kreisförmigen Haufengrundfläche angeordneten Zerkleinerungsvorrichtung
6 zuführt.
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Als Tragkonstruktion für die Förderschnecke 7 und das Förderband 8
dient eine zur Zerkleinerungsvorrichtung
6 führende Klärschlamm-Rohrleitung
10 mit parallelliegenden weiteren Rohren für Wasser und Stromleitungen. Diese Rohre
sind mit einem Windverband miteinander verbunden.
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In der Zerkleinerungsvorrichtung 6 wird der Müll auf eine gewisse
Korngröße zerkleinert. Zu große Teile verrotten schlecht, und eine Zermahlung zu
Staub verhindert bei der Lagerung den erforderlichen Luftdurchtritt. Die Zerkleinerungsvorrichtung
6 besteht im wesentlichen aus einem senkrecht stehenden Behälter 11, der an den
beiden Stirnflächen durch gewölbte Böden abgeschlossen wird. In dem unteren Behälterboden
sitzen Schlagarme 12, die an einer ebenfalls senkrecht stehenden Drehachse 13 befestigt
sind. Der Antrieb dieser Drehachse 13 erfolgt über eine gegebenenfalls regelbare
Kupplung 14 durch einen Motor 15. Zur Befeuchtung des Mülls und einer eventuellen
Impfung mit Bakterien (Verrottungsbeschleuniger) befindet sich am oberen Abschlußboden
des Behälters 11 eine Düse 16, durch welche auch für Reinigungs- und Löschzwecke
Wasser gespritzt werden kann.
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Die kontinuierliche Entleerung der Zerkleinerungsvorrichtung erfolgt
durch einen oder mehrere am Umfang des Behälters 11 befindliche waagerechte Schlitze
17. Unterhalb der Schlitze 17 befindet sich außerhalb des Behälters 11 am ganzen
Umfang desselben eine Auffangrinne 18, die, durch einen Elektromotor 19 angetrieben,
langsam umlaufen kann. An einer Stelle des Behälterumfanges ist ein Abstreifblech
20 befestigt, das in die umlaufende Auffangrinne 18 hineinragt und das den zerkleinerten
Müll auf ein Förderband 21 leitet.
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Das Förderband 21 umschlingt in bekannter Weise zwei Umlenkrollen
29, 30. Die Umlenkrolle 30 wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben.
An der Antriebsseite ist das Förderband 21 am Turm 9 unterhalb der Zerkleinerungsvorrichtung
6 derart gelagert, daß es langsam um den Turm 9 geschwenkt werden kann. In der Nähe
der Umlenkrolle 29 stützt sich das Traggerüst des Förderbandes 21 auf einem Stahlgitterträger
24 ab. Dieser Träger 24 ist an seinem unteren Ende mit zwei Rädern 25 versehen,
die auf einer entlang der Peripherie der Lagerfläche 22 verlaufenden Schiene 26
bewegt werden können. Zur Bewegung des Trägers 24 und damit des Förderbandes 21
um den Turm 9 ist in den Träger 24 ein auf die Räder 25 wirkender Antrieb 31 eingebaut.
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Der zerkleinerte Müll wird aus der Auffangrinne 18 auf das Förderband
21 geleitet und auf diesem quer zur Bewegungsrichtung 33 über die Lagerfläche 22
befördert. Damit eine gleichmäßige Beschickung der Lagerfläche 22 erfolgen kann,
ist dem Förderband 21 ein Abstreifer 23 zugeordnet, der den Müll vom Förderband
21 herunterleitet. Dieser Abstreifer 23 bewegt sich quer zur Bewegungsrichtung 33
langsam vom Turm 9 zur Peripherie der Lagerfläche 22 und leitet so entsprechend
seiner jeweiligen Stellung den Müll auf den sich bildenden Haufen 27. Damit eine
gleichmäßige Haufenbildung erfolgen kann, ändert sich die Geschwindigkeit des Abstreifers
23 automatisch in Abhängigkeit von der Entfernung vom Turm 9, und Zwar wird die
Geschwindigkeit um so langsamer, je weiter der Abstreifer 23 vom Turm 9 entfernt
ist.
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Zur Abfuhr des ausgereiften Kompostes ist ein Greifer 28 vorgesehen.
Dieser kann auf einer Kranbahn 32 bewegt werden, die sich in Bewegungsrichtung 33
etwa um 340° hinter dem Förderband 21 befindet und ebenfalls langsam um den Turm
9 gedreht werden kann. Die Kranbahn 32 stützt sich ähnlich wie das Förderband 21
auf dem Turm 9 ab und außerdem über einen Träger 34 und Räder 35 auf der Schiene
26. Zur Bewegung der Kranbahn 32 um den Turm 9 ist in dem Träger 34 ein auf die
Räder 35 wirkender Antrieb 36 angeordnet.
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Zur einfachen Abfuhr des Kompostes erstreckt sich die Kranbahn 32
über die Peripherie der Lagerfläche 22 hinaus, so daß der Greifer 28 den Kompost
direkt in Fahrzeuge entleeren kann, die bis unterhalb der Kranbahn 32 hinfahren
können.
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Auch das Förderband 21 erstreckt sich zweckmäßigerweise bis über die
Peripherie der Lagerfläche 22 hinaus, damit das Förderband 21 auch zur gelegentlichen
Abführung von sich in der Zerkleinerungsvorrichtung 6 ansammelnden, nicht zerkleinerbaren
Teilen verwendet werden kann.
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Insbesondere bei der Aufschüttung des Haufens zwischen Bunkerwänden
kann es zweckmäßig sein, oberhalb des Haufens 27 eine mit Ausschnitten für die Zufuhr
des Mülls und die Abfuhr des Kompostes versehene Abdeckplatte anzuordnen, die sich
mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Zufuhr- und Abfuhreinrichtung um den Turm
9 bewegt.
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Zur Erzielung einer gleichmäßigen und schnellen Umwandlung des Mülls
in Kompost wird der Haufen 27 mit Frischluft belüftet. Dazu sind in gleichmäßigen
Abständen über die Lagerfläche 22 verteilt, sich vom Turm 9 zur Peripherie der Lagerfläche
22 erstreckende Belüftungsrohre 37 angeordnet, die in gewissen Abständen schlitzförmige
Öffnungen 38 aufweisen. Die Belüftungsrohre 37 stehen alle mit einer in dem hohlen
Sockel 39 des Turmes 9 angeordneten Rohrleitung (Frischluftleitung) in Verbindung,
die ihrerseits mit der Ausblasleitung eines im Turm 9 angeordneten Ventilators 40
verbunden ist. Der Ventilator 40 ist über eine Kupplung mit dem Motor 14 der Zerkleinerungsvorrichtung
6 verbunden.
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Zur Belüftung des Haufens 27 mit Frischluft wird mittels des Ventilators
40 durch die Schlitze 38 der Belüftungsrohre 37 Luft in den Haufen 27 geblasen.
Zur Anpassung der Belüftung an die im Haufen an den einzelnen Stellen meist unterschiedlich
ablaufenden Gärprozesse sind zur Regulierung der Luftmenge den Belüftungsrohren
Absperrschieber zugeordnet. Die Absperrschieber der an dem nicht bedeckten Sektor
der Lagerfläche befindlichen Rohre sind jeweils geschlossen.
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Außerdem besteht die Möglichkeit, zur besonders genauen Anpassung
der Belüftung an den sektorweise verschiedenen Gärverlauf und Fortschritt der Gärung
den Belüftungsrohren 37 über eine weitere im Sockel 39 angeordnete, von der Frischluftleitung
abgezweigte Leitung (Klimaleitung) Luft zuzuführen, deren Feuchtigkeitsgehalt und
Temperatur vorher geregelt wird. Dazu wird ein Teil der vom Ventilator 40 angesaugten
Frischluft in die Klimaleitung geblasen, in der ein steuerbarer Wärmeaustauscher
und eine steuerbare Befeuchtungseinrichtung angeordnet sind. Dem Wärmeaustauscher
kann dabei die zur Erwärmung der Luft benötigte Wärme von einem Verbrennungsofen
zugeführt werden, in dem nicht verwertbare Müllbestandteile verbrannt werden. Die
Leitung für die klimatisierte Luft steht ebenfalls über Absperrschieber mit den
einzelnen Belüftungsrohren in Verbindung.
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Ferner ist den Belüftungsrohren 37 noch eine Spülwasserleitung zugeordnet,
damit die Rohre 37 von Zeit zu Zeit zur Reinigung mit Wasser durchspült werden können.
Zur Abführung des Wassers ist außerhalb
der Peripherie der Lagerfläche
22 konzentrisch zu derselben ein Sammelgraben 42 angeordnet.
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Eine besondere Vorbereitung der Lagerfläche 22 ist bei Erstellung
der Kompostanlage nicht erforderlich. Zweckmäßigerweise fällt die Lagerfläche vom
Turm 9 aus zum Sammelgraben 42 leicht ab, so daß sich in keinem Falle die untersten
Schichten des Haufens 27 im Wasser befinden. Das aufgefangene Wasser des Sammelgrabens
42 soll nicht abgeführt, sondern nach Möglichkeit in einem Behälter gesammelt werden,
damit es bei Bedarf zur Befeuchtung zu trockener Sektoren des Haufens 27 benutzt
werden kann. Das Sammelwasser enthält wertvolle Bestandteile, die sonst verlorengehen
würden.
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Oberhalb der Zerkleinerungsvorrichtung 6 als Abschluß des Turmes 9
befindet sich eine Kabine 43 für den Bedienungsmann, der den Ablauf der Kompostierung
überwacht. Der Bedienungsmann kann die ganze Lagerfläche übersehen und auch den
zur Zerkleinerungsvorrichtung 6 gelangenden oder den sie verlassenden Müll beobachten.
Dadurch hat er die Möglichkeit, bereits beim Zerkleinerungsvorgang durch Zusetzen
von Wasser oder trockenen Zuschlagstoffen (Erde oder Kompost) das Zerkleinerungsprodukt
in gewissen Grenzen zu beeinflussen.
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Die Bedienungen der Zufuhr- und der Abfuhreinrichtung sowie die Antriebe
für Zerkleinerungsvorrichtung, Auffangrinne, Abstreifer und Ventilator können von
der Kabine aus selbsttätig gesteuert werden. Ferner sind in der Kabine Steuerorgane
für die den einzelnen Belüftungsrohren zugeordneten Schieber angeordnet, mit denen
die Schieber von der Kabine aus ferngesteuert werden können.
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Zur Kontrolle des Gärungsablaufes sind in verschiedenen Sektoren des
Haufens Sonden zur Feuchtigkeits- und Temperaturmessung eingebaut. Die in den Spitzen
der Sonden befestigten Meßgeräte geben über elektrische Leitungen ihre Meßwerte
an Kontrollgeräte, die ebenfalls in der Kabine angeordnet sind. Diese Kontrollgeräte
können ebenfalls die Steuerorgane für die den einzelnen Leitungen zugeordneten Schieber
steuern.
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Die Kabine 43, in der die Steuer- und Kontrollorgane angeordnet sind
und von der der Bedienungsmann den Ablauf der Kompostierung überwacht, wird zweckmäßigerweise
von einer Klimatisierungseinrichtung belüftet, die einen kleinen Überdruck in der
Kabine erzeugt, so daß Staub- und Geruchsbelästigungen des Bedienungsmannes ausgeschlossen
sind.
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Entsprechend den Gegebenheiten der Kompostanlage kann es zweckmäßig
sein, dieser eine Komposttrockenungsanlage zuzuordnen. Der fertig verrottete Kompost
muß dann schonend auf einen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, der das Bakterienleben
so weit ablähmt. <laß der Kompost längere Zeit in Papiersäcken verpackt. gelagert
und versandt werden kann.