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Verfahren zum Kompostieren von Müll zu Düngemitteln Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Kompostieren von Müll zu Düngemitteln, wobei der Müll
zu feinen Teilchen zerkleinert, die zerkleinerte Müllmasse durch Zusatz von Wasser
auf bestimmte Feuchtigkeitsgehalte eingestellt, danach mit aeroben Bakterienkulturen
geimpft, in Gärbehälter eingefüllt und einer Vergärung bzw. Verrottung unter Luftzufuhr
und unter Umwälzen sowie Umwenden unterworfen und in größeren Zeiträumen in eine
weitere Zelle umgefüllt wird, wonach eine nochmalige Zerkleinerung des teilweise
zersetzten Mülls und eine weitere Vergärung erfolgt.
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Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird eine vollständige Zersetzung
organischer Bestandteile im Müll mit Sicherheit nicht immer erreicht. Es ist des
weiteren bekannt, den Müll mit Pilzen zu impfen, um die Zersetzung zu beschleunigen.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, unter den bekannten Pilzarten diejenige
auszuwählen, die die Zersetzung, insbesondere der organischen Bestandteile, in besonderem
Maße unterstützt, und die geimpfte Masse so zu behandeln, daß das Wachstum des Pilzes
und seine Verteilung in der Masse weitgehend gefördert wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß der zerkleinerte Müll gleichzeitig
mit der Impfung mit Bakterienkulturen auch mit A. Fumigatus-Pilzkulturen geimpft
wird und die mehrfache Umfüllung von einem Behälter in den anderen in Zeitabständen
von 2.I Stunden erfolgt. Der A. Fumigatus-Pilz beschleunigt in hohem Maße die Zersetzung
insbesondere organischer Bestandteile. In den Zeiträumen von jeweils 24 Stunden,
in denen die Masse in Ruhe gelassen wird, wächst das Myzelium dieses Pilzes in der
Masse. Bei jeder Umfüllung wird die Masse zerkleinert. Die einzelnen Pilzkolonien,
die sich während der 24stündigen Ruhepause gebildet haben, werden zerrissen und
bilden während der nächsten 24 Stunden in anderen Bereichen der Masse neue Pilzkolonien,
so daß schnell eine Durchsetzung der gesamten Masse mit dem Pilz erreicht wird.
Auf diese Weise wird eine schnellere Zersetzung und damit eine Beschleunigung des
Verfahrens erzielt.
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Die ersten Versuche, um Müll zu kompostieren, wurden vollständig nach
einem anaeroben Verfahren durchgeführt. Die Zersetzung durch anaerobe Bakterien
ergibt ein zufriedenstellendes Düngemittel und wird in vielen Ländern in geringem
Umfange angewendet. Bei einer derartigen Zersetzung fallen aber in großen Mengen
schädliche Gase an, und es standen bisher keine Mittel zur Verfügung, um die anfallenden
Gase zu steuern und geruchlos zu machen. Es sind auch schon Versuche gemacht worden,
um eine aerobe bakterielle Zersetzung von Müll und Küchenabfällen durchzuführen
und die bei der anaeroben Zersetzung der Küchenabfälle anfallenden unangenehmen
Gase zu vermeiden. Derartige Verfahren erfordern komplizierte Behandlungszellen,
um die anaerobische Aktivität vollständig auszuschalten. Gewöhnlich sind solche
Zellen mit Transporteinrichtungen oder Rührwerkzeugen ausgerüstet, um die kompostierende
Masse während des Zersetzungsvorganges kontinuierlich zu bewegen und dadurch die
Masse mit Luft in Berührung zu bringen. Es ist außerdem bekannt, das Ausgangsmaterial
vor der aeroben Zersetzung zu zerkleinern. Ein Zermahlen der Bestandteile ist bisher
nur bei der Kompostierung von Küchenabfällen angewendet worden. Dadurch wird aber
die vollständige Durchlüftung der Kompostmasse zum Zwecke der aeroben Zersetzung
erschwert.
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Die Erfindung betrifft ein vollständig aerobes Verfahren zur Kompostierung
von Müll und anderen Abfallprodukten, wie Kanalisationsschlamm und Baumwollsaatschalen,
mit einem geringen Aufwand an Vorrichtungen. Außerdem ist nur eine geringe Aussiebung
von nicht kompostierbaren Bestandteilen aus dem anfänglichen Müll erforderlich.
Bei der Vorbereitung des Mülls für die Behandlung mit Bakterien und A. Fumigatus-Pilzen
wird der Müll angefeuchtet und die Größe der Einzelteile. verringert, wodurch die
Höchsttemperatur des Mülls während der anschließenden Zersetzung in sehr kurzer
Zeit erreicht wird. Die Erfindung strebt auch die Vermeidung der anaeroben bakteriellen
Wirkung mit der ihr
anhaftenden Geruchsbelästigung durch Steuerung
des anfänglichen Zersetzungsvorganges an. Nach Erreichen der Höchsttemperatur wird
der Müll nochmals zerkleinert, um eine Vergrößerung der den Bakterien und A. Fumigatus-Pilzen
ausgesetzten Oberfläche der Teilchen zu erzielen. Anschließend wird der Müll einer
nicht gesteuerten Einwirkung der Bakterien- und A. Fumigatus-Pilzkulturen ausgesetzt,
bis er vollständig stabilisiert ist. Der ungesteuerte Zersetzungsvorgang wird in
äußerst wirtchaftlicher und wirkungsvoller Weise einfach dadurch erreicht, daß das
Material übereinander- oder nebeneinandergestapelt wird.
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Durch die Erfindung wird ein einfaches Verfahren zur Kompostierung
von Müll erreicht, bei dem sich keine unangenehm riechenden Gase entwickeln. Außerdem
ist das Verfahren billig und erfordert wenig Arbeitsaufwand. Der Müll kann, ohne
das Verfahren zu stören, größere oder geringere Mengen an Küchenabfällen oder auch
an Schlamm aus der Kanalisation enthalten.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Temperaturkurve, die bei der Zersetzung
von Müll nach dem Verfahren der Erfindung aufgenommen wurde, Fig. 2 eine schematische
Darstellung des Verfahrensablaufs.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Masse aus Abfällen mit
einem beträchtlichen Anteil an Müll zunächst gemahlen, dann einer gesteuerten aeroben
Zersetzung ausgesetzt, um die anaerobe bakterielle Einwirkung zu verringern, bis
die Temperatur diejenige Temperatur überschreitet, bei der die anaeroben Bakterien
normalerweise überleben. Anschließend wird die teilweise kompostierte Masse nochmals
gemahlen und dann der ungesteuerten bakteriellen Einwirkung unterworfen, bis die
Temperatur ihren Höchstpunkt überschreitet.
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Wesentlich für das Verfahren der Erfindung ist der Temperaturverlauf
in der Müllmasse, die der Einwirkung der A. Fumigatus-Pilzkulturen und aeroben Bakterienkulturen
ausgesetzt ist, insbesondere der des anfänglichen Zersetzungsvorganges. Es wurde
festgestellt, daß die Temperatur des Mülls wesentlich schneller auf den Höchstpunkt,
wie in Fig. 1 dargestellt, ansteigt und dann allmählich absinkt, wenn die wirksame
Fläche des Mülls nicht während des Zersetzungsvorganges vergrößert wird. Diese Höchsttemperatur
liegt oberhalb der Temperatur, bei der die anaeroben Bakterien normalerweise noch
leben (49 bis 62° C). Außerdem liegt sie auch oberhalb der Pasteurisiertemperatur
von 61° C. Demzufolge werden alle anaeroben Bakterien, die sich zunächst in dem
Müll befinden, abgetötet, wenn die ganze Müllmenge, die zersetzt werden soll, diese
Höchsttemperatur erreicht. Nachdem der Müll diese Temperatur überschritten hat,
enthält er thermophile aerobe Bakterien, die wieder wirksam werden, wenn die Oberfläche
des Mülls ihnen wiederum ausgesetzt wird oder wenn der Feuchtigkeitsgehalt erhöht
wird. Es wurde festgestellt, daß bei erneutem Anstieg der Temperatur des Mülls auf
den höchsten Punkt das Material gegen eine weitere beträchtliche Aktivität der Bakterien
stabilisiert werden kann, wenn es auf einen optimalen Feuchtigkeitsgehalt herabgetrocknet
wird. Das stabilisierte Material hat einen genügenden Gehalt an Mineralien, die
den Pflanzenwuchs begünstigen. Zur Erfindung hat des weiteren die Erkenntnis geführt,
daß ein A. Fumigatus-Pilzwachstum in dem kompostierten Material notwendig ist. Es
wurde festgestellt, daß bei Impfung des Mülls mit diesem Pilz vom A. Fumigatus-Typ
der Pilz durch die kompostierende Masse hindurchwächst und besonders, wenn gleichzeitig
Bakterien einwirken, die den Müll in ein nicht unangenehm riechendes Düngemittel
verwandeln. Das Wachstum dieses Pilzes kann wesentlich beschleunigt werden, indem
die kompostierende Masse zerkleinert und etwa täglich einmal durchgemischt wird.
Dies gilt besonders für die ersten Stufen der Kompostierung. Dadurch wird der A.
Fumigatus-Pilz in der Masse verteilt. Es scheint, daß, wenn der Pilz ungestört etwa
24 Stunden lang wachsen kann, die Masse dann zerkleinert werden und mindestens auf
zwei neue Zellen verteilt werden kann.
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Durch die Erfindung wird eine Abkürzung der für die Beseitigung der
anaeroben Bakterien erforderlichen Zeit mit einem geringen Aufwand an Einrichtungen
erreicht, ohne daß unangenehme Gerüche entweichen. Außerdem wird ein stabilisiertes
Düngemittel erhalten.
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Der Feuchtigkeitsgehalt des üblichen bei der Müllabfuhr anfallenden
Mülls liegt zwischen etwa 18 und 25 °/o. Das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff
des anfänglichen Mülls liegt zwischen 20: 1 bis 80: 1. Solcher Müll wiegt
gewöhnlich 176 bis 320 kg/m3. Außerdem enthält der Müll sehr verschiedene Materialien
einschließlich unterschiedlicher Mengen an Küchenabfällen. In übereinstimmung mit
der Erfindung wird, wie Fig. 2 zeigt, der Müll aus einem nicht dargestellten Sammeltrichter
in einen Zerkleinerer 2 eingebracht, um zunächst die Teilchengröße zu verringern.
Für diese Zerkleinerung und die Mischung ist eine entsprechende Vorrichtung vorgesehen.
Das Austragsende der Zerkleinerungsvorrichtung 2 weist vorteilhaft ein Sieb auf
mit sehr großen Öffnungen, um große Teile, die nicht kompostiert werden können,
auszuscheiden. Solche Teile sind z. B. Kraftfahrzeugreifen. Kleine Metallteilchen,
wie Zinntuben, werden in dem Müll belassen aus Gründen, die später noch erläutert
werden. Wenn der Müll durch den Zerkleinerer hindurchgeführt wird, wird Wasser eingesprüht,
um den Feuchtigkeitsgehalt zwischen 50 und 70 °/o einzustellen. Die Zufügung von
Feuchtigkeit verringert die Temperatur des Mülls in unerwünschter Weise um etwa
4 bis 10° C. Jedoch steigert der zusätzliche Feuchtigkeitsgehalt die anschließende
Bakterieneinwirkung beträchtlich. Das Gewicht des angefeuchteten Mülls beträgt 400
bis 560 kg(m3. Außerdem werden thermophile, aerobe Bakterien- und Pilzkulturen vom
A. Fumigatus-Typ dem Müll zugefügt, wenn der Müll die Zerkleinerungsanlage 2 passiert
hat.
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Es genügt, wenn jede Tonne Müll mit 85 g Impfmaterial beimpft wird,
das 1,3 - 109 Bakterien enthält und in solcher Menge mit A. Fumigatus-Pilzen durchsetzt
ist, daß das Material eine blaugraue Färbung aufweist, wenn man es mit dem bloßen
Auge oder besser bei zehnfacher Vergrößerung betrachtet. Praktischerweise können
die Bakterien- und die A. Fumigatus-Pilzkulturen aus Kuhdung gewonnen werden, der
einen Feuchtigkeitsgehalt von 33 "/a aufweist oder auf diesen Feuchtigkeitsgehalt
gebracht ist und langsam etwa 3 Monate lang auf einen endgültigen Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 3 "/a, getrocknet und mit blaugrauen Aspergillus-Cellulose-Pilzen, die
zur
A. Fumigatus-Familie gehören, durchsetzt ist. Der Bakteriengehalt
dieses Dunges entspricht etwa dem oben angegebenen. Diese Bakterien und A. Fumigatus-Pilze
sind nur erforderlich, wenn nicht ein Teil des Endproduktes in den ursprünglich
zugeführten Müll zurückgeführt wird, wie es im folgenden noch beschrieben wird.
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Der Müll aus dem Zerkleinerer 2 hat vornehmlich eine Korngröße, daß
er durch ein Sieb mit Maschen von 15 - 15 cm hindurchfällt, um seine Zerkleinerung
in der Mühle 4 zu erleichtern. Werden aus dem anfänglichen Müll von Hand besonders
große Teile herausgesucht und kann die Mühle den übrigbleibenden Müll aufnehmen,
so kann der Zerkleinerer 2 auch fortgelassen werden.
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Die Mühle 4 zerkleinert den Müll derart, daß seine Teilchen die Korngröße
von 5 cm bis herab zu 3 mm Durchmesser haben. Durch das Mahlen wird die Mülloberfläche,
die während der anschließenden Zersetzung der bakteriellen Einwirkung ausgesetzt
ist, beträchtlich vergrößert und dadurch die Zeit für die vollständige Zersetzung
des Mülls verkürzt. Außerdem steigert das Zermahlen des Mülls den A. Fumigatus-Pilzwuchs
und verteilt die Pilze und Bakterien. Wenn die Teilchengröße des Mülls beträchtlich
unter 6 bis 8 mm Durchmesser liegt, so hat der Müll die Neigung zusammenzubacken,
wodurch die Durchlüftung des Mülls und damit die bakterielle Einwirkung verhindert
wird. Besonders geeignet ist eine Mühle vom Ketten-Typ. Diese steigert auch in günstiger
Weise die Temperatur des Mülls, besonders wenn der Müll Metallteile enthält. Die
Temperatursteigerung beträgt 5 bis 10° C, so daß der Müll die Mühle bei einer durchschnittlichen
Temperatur von 26#', C verläßt. Der gemahlene Müll wird dann meine Gärzelle 6 übergeführt,
wo die Masse dauernd der Luft ausgesetzt ist, um die Einwirkung aerober Bakterien
zu steigern und diejenige anaerober zu unterdrücken, bis die Temperatur des Mülls
die anaeroben Bakterien zum Absterben bringt. Es sind mehrere Zellen, vorteilhaft
senkrecht übereinander angeordnet, vorgesehen, da auf diese Weise der Übergang des
Mülls von einer Zelle in die andere erleichtert wird. Wird der Inhalt der obersten
Zelle in die Barunterliegende Zelle entleert, so wird dabei der Müll umgewälzt um
den Müll zusätzlich zu durchlüften und den A. Fumigatus-Pilzbewuchs zu zerteilen,
wodurch der Pilz schneller vermehrt wird. In der Zeichnung sind mehrere Zellen A
bis F dargestellt. Der Müll wird zunächst in die oberste Zelle A gefördert und bleibt
darin etwa 24 Stunden, währenddessen die Masse durchlüftet wird, um nur aerobe Bakterien
zur Einwirkung kommen zu lassen. Während dieser Zeit wird der Müll in Ruhe gelassen,
um das Wachstum des A. Fumigatus-Pilzes bis zu dem Punkt zu erleichtern, wo die
Pilzmasse sich vermehrt, wenn sie zerkleinert wird. Die Durchlüftung der Masse in
der Zelle 6 kann durch Zuführung von Druckluft verbessert werden. Vorzugsweise wird
eine derartig bemessene Zelle mit wenigstens zwei der Luft ausgesetzten Seiten verwendet,
daß eine natürliche Zirkulation der Luft durch die Masse erfolgt. Wenn der Abstand
der der Luft ausgesetzten Seitenwände nicht größer als 70 cm ist und die Teilchen
des Mülls zu etwa 15-% nicht kleiner sind als 37 mm, so wird die gesamte Masse durch
natürlichen Luftumlauf vollständig durchlüftet, so daß anaerobe Bakterien nicht
wesentlich wirksam werden können. Die beiden übrigen Dimensionen der Zelle können
so groß sein, wie es gewünscht wird. In einer solchen natürlich durchlüfteten Zelle
steigt die Temperatur des Mülls von 27 auf 52° C während der ersten 24 Stunden.
Der Temperaturanstieg hängt ab von der Temperatur der Umgebung. Da das Wachstum
der anaeroben Bakterien unterdrückt wird, entstehen keine unangenehmen Gerüche.
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Nach 24 Stunden wird der Müll in die nächstuntere Zelle B in der Weise
eingefüllt, daß er umgewälzt wird, um die Durchlüftung der Masse zu steigern und
die Pilzmassen in dem Müll zu zerkleinern. Der Müll bleibt in der Zelle B etwa 24
Stunden, um eine weitere aerobe Zersetzung zu erzielen und das A. Fumigatus-Pilzwachstum
zu begünstigen. Die Temperatur des Mülls wird während der zweiten Periode von 24
Stunden auf 43 bis 64° C gesteigert. Am Ende dieses zweiten Tages wird der Müll
in die nächstuntere Zelle C eingefüllt und bleibt darin wiederum 24 Stunden. Diese
Behandlung wird in den Zellen D, E und F fortgesetzt. Befindet sich der Müll am
dritten Tage in der Zelle C, so erreicht er eine Temperatur von 57 bis 77° C. In
der Zelle D steigt die Temperatur auf 63 bis 74° C, in der Zelle E sinkt sie auf
66 bis 72° C und in der Zelle F schließlich auf 63 bis 68° C. Dieses Absinken der
Temperatur zeigt ein Absinken der Aktivität der Bakterien an.
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Während dieser Verfahrensstufe hat der Müll diejenige Zersetzungstemperatur
überschritten, die über derjenigen Temperatur liegt, bei der die anaeroben Bakterien
noch zu existieren vermögen und hat auch Temperaturen oberhalb der Pasteurisiertemperatur
erreicht, so daß die anaeroben Bakterien vernichtet werden. Nur eine sehr geringe
Menge von anaeroben Bakterien ist noch vorhanden, und der Müll wird ständig belüftet,
um eine Einwirkung dieser anaeroben Bakterien zu unterbinden. Gleichzeitig werden
durch die Temperaturerhöhung auch alle etwa vorhandenen Krankheitserreger im Müll
ausgeschaltet.
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Am Ende der gesteuerten aeroben Zersetzung wird der Müll aus der Zelle
F in eine weitere Mühle 4 gebracht, die wie die vorher beschriebene Mühle ausgebildet
sein kann. Diese zweite Mühle 4 verringert weiter die Teilchengröße des Mülls auf
eine höchste Teilchengröße von etwa 37 mm. Die meisten Teilchen haben einen Durchmesser
unter 3 mm. Während des Transportes des Mülls in die zweite Mühle4 und während des
Mahlvorganges fällt die Temperatur des Mülls von etwa 66 auf etwa 43° C, und das
Gewicht des Mülls ist an dieser Stelle des Verfahrens auf etwa 577 bis 705 kg/m3
gestiegen. Der Müll hat nach der gesteuerten Zersetzung einen nicht unangenehmen
Geruch, eine braune Farbe und ist vollständig durchsetzt mit weißem, rosa und gelbem
A. Fumigatus-Pilzbewuchs, der sich aus der ursprünglichen Pilzimpfung mit A. Fumigatus-Kulturen
entwickelt hat.
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Das aus der zweiten Mühle entnommene Material wird an irgendeiner
Stelle 8 übereinander oder nebeneinander auf Haufen gestapelt. Diese Stapel brauchen
nicht vor Temperatureinflüssen, wie Regen, Schnee od. dgl., geschützt zu werden.
Wenn der Müll gestapelt wird, ist im Innern der Stapel Luft eingeschlossen, um eine
weitere aerobe Bakterieneinwirkung zu erleichtern. Der größte Teil der anaeroben
Fäulnisbakterien ist vorher ausgeschaltet worden.
Obwohl das gewünschte
Resultat in etwa 6 Tagen erzielt werden kann, ist es vorzuziehen, den Müll in dem
Stapel 8 etwa 12 Tage liegenzulassen. Während dieser Zeit steigt die Temperatur
in den Stapeln und fällt wieder, da die Wirkung der Bakterien ansteigt und abfällt,
ähnlich wie dies bei der gesteuerten aeroben Zersetzung der Fall war. Während der
ersten 24 Stunden steigt die Temperatur in den Stapeln 8 von etwa 43 auf 60 bis
71° C. Während des zweiten Tages steigt die Temperatur auf etwa 66 bis 74° C. Während
des dritten Tages zeichnet sich der Müll dadurch aus, daß ein dichter Bewuchs mit
weißen A. Fumigatus-Pilzen etwa 5 cm unter der Oberfläche des Stapels vorhanden
ist. Dieser Pilz beginnt bis in die Mitte des Stapels während des dritten Tages
vorzudringen, und die Temperatur sinkt allmählich. Am Ende des zwölften Tages und
üblicherweise am Ende des sechsten Tages ist die Temperatur auf etwa 49 bis 60°
C abgefallen, und das Material kann zu dieser Zeit als Düngemittel verwendet werden.
Vorzugsweise wird das Material aber erst nach Erreichen einer Temperatur unter 49°
C weiterverwendet, da die darin zurückbleibenden Bakterien bei dieser Temperatur
vollständig unwirksam sind. Wenn die Temperatur des Mülls so weit abgesunken ist,
so hat er eine graublaue Farbe und ist durch und durch von A. Fumigatus-Pilz durchsetzt.
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Bevor das Material in den Handel gebracht und in Säcke od. dgl. verpackt
wird, wird es vorzugsweise von dem Stapel 8 in einen Vorratsspeicher 10 übergeführt,
der oben geschlossen ist und an den Seiten Lüftungsschlitze aufweist, um eine Trocknung
des Mülls zu erreichen. Der Feuchtigkeitsgehalt soll möglichst auf 200/0 und darunter
herabgesetzt werden, da bei diesem Feuchtigkeitsgehalt das Düngemittel eingesackt
werden kann und die Bakterien nicht wieder in den Säcken wirksam werden. Die Lagerzeit
im Trockenspeicher 10 hängt von dem Feuchtigkeitsgehalt ab, der seinerseits von
den klimatischen Verhältnissen abhängt, die zur Zeit der Stapelung des Mülls herrschen.
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Das Material kann nach Verlassen der zweiten Mühle 4 auch unmittelbar
in einen Speicher übergeführt werden. In diesem Falle durchdringt der A. Fumigatus-Pilz
zunächst das Material, und dann wird das Material auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt
getrocknet. Der A. Fumigatus-Pilz durchdringt gewöhnlich das Material in etwa 6
Tagen, und dann beginnt es auszutrocknen. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Mülls
auf 20 0/0 oder darunter gesunken ist, wird das Material über eine Siebvorrichtung
12 geführt, um nicht kompostiertes Material zu entfernen, z. B. Blechbüchsen und
andere Metallteile. Es können auch Siebe verschiedener Maschengröße verwendet werden.
Etwa im Müll vorhandenes Glas wird durch die verschiedenen Mahlvorgänge derart zerkleinert,
daß es im Endprodukt mit dem bloßen Auge nicht festgestellt werden kann.
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Das durch die Siebvorrichtung 12 ausgeschiedene Material, z. B. Blechbüchsen,
andere Metallteile und eine kleine Menge fertigen Kompostes, wird wieder dem ursprünglichen
Rohmüll vor seiner gesteuerten Zersetzung, vorteilhaft im Zerkleinerer 2, zugeführt.
Etwa 3 % des kompostierten Mülls wird auf diese Weise im Kreislauf zurückgeführt.
Dieses Material enthält genügend Pilze vom A. Fumigatus-Typ und genügend thermophile,
aerobe Bakterien, um den der Anlage zugeführten Müll zu beimpfen. In der beschriebenen
Weise können die verschiedensten Ausgangsmaterialien verwendet werden. Zum Beispiel
kann Kanalisationsschlamm dem Müll im Zerkleinerer 2 bis zu einem Gewichtsanteil
von 500/0 der Gesamtmasse zugefügt werden. Auch die im Schlamm enthaltenen schädlichen
Bakterien werden während des Verfahrens der Erfindung unschädlich gemacht.
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In einem Versuch wurde typischer Großstadtmüll, der organische und
anorganische Bestandteile, wie Küchenabfälle, Holzabfälle, Papier, Blechbüchsen
und Glasflaschen, enthielt und einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 23'% aufwies,
zersetzt und stabilisiert. Der Müll wurde zunächst auf eine Teilchengröße von weniger
als 15 - 15 cm zerkleinert in abgeteilten Mengen von etwa 0,85 kg. Das durchschnittliche
Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff im ursprünglichen Müll betrug
60: 1.
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Gleichzeitig mit der anfänglichen Zerkleinerung wurde jede Teilmenge
mit Wasser besprüht, um einen durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt im Müll von
etwa 54,46'°/o zu erzielen. Die erste Teilmenge wurde mit thermophilen Bakterien-
und A. Fumigatus-Pilzkulturen in den oben angegebenen Mengen beimpft.
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Der beimpfte und angefeuchtete Müll wurde dann in einer Mühle vom
Kettentyp bis auf folgende Teilchengröße gemahlen: 12°/o über 5 cm Durchmesser,
4% zwischen 2,5 und 5 cm Durchmesser, 8 % zwischen 12 und 25 mm Durchmesser, 5,70/0
zwischen 6 und 12 mm Durchmesser. Die übrigen 70% hatten einen Durchmesser unter
6 mm. Nur ein sehr kleiner Teil wies einen Durchmesser von weniger als 3 mm auf.
Die Durchschnittstemperatur des Mülls hinter der Mühle betrug 190 C.
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Der Müll wurde dann der bakteriellen Zersetzung und dem A. Fumigatus-Pilzwachstum
während 24 Stunden in einer 71 cm breiten Gärzelle ausgesetzt und während der ersten
24 Stunden nicht bewegt. Jede Seite der Zelle wies ein Sieb auf, um den Müll auf
natürliche Weise zu belüften. Die Müllmenge wurde dann in eine darunter angeordnete,
ähnlich ausgebildete Zelle umgefüllt. Dabei wurde die Masse gewendet. Dann wiederholten
sich die bakterielle Zersetzung und der A. Fumigatus-Pilzbewuchs für weitere 24
Stunden. Das Verfahren wurde in dieser Weise in sechs Zellen nacheinander durchgeführt.
Während der ganzen Zeit entstanden keine unangenehm riechenden Gase. Die Durchschnittstemperatur
der Gase änderte sich wie folgt: Am Ende des ersten Tages 28' C, am Ende des zweiten
Tages 48° C, am Ende des dritten Tages 70° C, am Ende des vierten Tages 68° C, am
Ende des fünften Tages 58° C, am Ende des sechsten Tages 48° C.
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Die die letzte Gärzelle verlassende, teilweise kompostierte Masse
wurde nochmals in einer Mühle vom Kettentyp gemahlen. Danach wurden in der Masse
folgende Teilchengrößen gemessen: 31)/o über 5 cm Durchmesser, 2% zwischen 2,5 und
5 cm Durchmesser, 3'% zwischen 12 und 25 mm Durchmesser, 4 % zwischen 6 und 12 mm
Durchmesser, 881)/o unter 6 mm Durchmesser.
Die Durchschnittstemperatur
der Masse in der Mühle betrug 48° C.
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Anschließend wurde die Masse im offenen Gelände in Haufen von 3 -
1,5 - 1,8 m gestapelt. Diese Stapel blieben 6 Tage unberührt stehen. Während des
dritten Tages war ein dichter Bewuchs von weißen A. Fumigatus-Pilzkulturen etwa
5 cm tief in jedem Stapel festzustellen. Die Durchschnittstemperatur der Masse stieg
nach 11/z Tagen von 48° C auf eine Höchsttemperatur von 68° C und fiel dann langsam
auf etwa 33° C am Ende des sechsten Tages ab. Zu dieser Zeit wies die Masse einen
dichten weißen A. Fumigatus-Pilzbefall durch den Stapel hindurch auf. Der durchschnittliche
Feuchtigkeitsgehalt der Masse betrug 44,54%.
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Das Material wurde dann von den Stapeln in ein trockenes, gut durchlüftetes
Gebäude gebracht und dort 21 Tage gelagert. Am Ende dieser Zeit betrug der Feuchtigkeitsgehalt
26 %, und das Material wurde gesiebt, um alle Teilchen über 6 mm Durchmesser auszusieben.
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Das abgesiebte Material, das etwa 3 % des Gesamtgewichtes der Masse
ausmachte, enthielt Büchsen, kleine Metallstücke, Kunststoffteile und etwas Kompost
und wurde in eine folgende Teilmenge im Zerkleinerer zurückgeführt. Es war also
nicht mehr erforderlich, zusätzlich den anfänglichen Müll mit Bakterien- und Pilzkulturen
zu impfen.
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Zweckmäßig wird der Müll der gesteuerten aeroben Zersetzung in den
durchlüfteten Gärzellen 6 Tage lang ausgesetzt, obwohl die Temperatur der zersetzenden
Masse in der Regel ihren Höhepunkt bereits in kürzerer Zeit erreicht. Der Grund
dafür liegt darin, daß gesichert werden soll, daß das Material die Höchsttemperatur
auf jeden Fall erreicht und alle anaeroben Bakterien abgetötet werden. Für die erforderliche
Zeitdauer bis zum Erreichen der erforderlichen Höchsttemperatur ist der Stickstoffgehalt,
der durch das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff bestimmt ist, wesentlich
verantwortlich. Je höher der Stickstoffgehalt ist, um so schneller erreicht das
Material diese Temperatur. In dem beschriebenen Beispiel, dessen Temperaturkurve
in Fier. 1 dargestellt ist, war das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff etwa
60: 1, und die Höchsttemperatur wurde in 3 Tagen erreicht. Manche Materialien
haben einen geringeren Stickstoffgehalt, so daß eine längere Zeit erforderlich ist.
Auf jeden Fall wird aber die gewünschte Temperatur in 6 Tagen erreicht. Andererseits
erhöht der Gehalt an zugesetztem Abwasserklärschlamm den Stickstoffgehalt und steigert
die Höchsttemperatur, wodurch die Krankheitserreger im Schlamm schnell abgetötet
werden. Die Zeit bis zum Erreichen der Spitzentemperatur hängt auch von der Temperatur
der umgebenden Luft ab. Wenn die Lufttemperatur während der gesteuerten Zersetzung
fällt, so wird die Spitzentemperatur später als sonst erreicht. Aus vorstehendem
geht hervor, daß die Erfindung ein sehr wirtschaftliches und in kurzer Zeit durchführbares
Verfahren zur Zersetzung und Stabilisierung von Abfällen verschiedenster Zusammensetzung
zum Gegenstand hat. Der Arbeitsaufwand bei der Durchführung des Verfahrens ist gering.
Es entstehen keine unangenehmen Gerüche mehr während des Verfahrens. Der Aufwand
an Transporteinrichtungen ist gering. Ständig arbeitende Transporteure und Rührwerke,
die den Müll ständig bewegen, sind nicht mehr erforderlich. Die Umsetzung des Mülls
in stabile Düngemittel ist in sehr kurzer Zeit möglich.