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Verfahren zur Herstellung von Humusdüngemitteln und Bodenverbesserungsmitteln
od. dgl. durch Kompostierung von Abfallstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von-- Humusdüngemitteln und Bodenverbesserungsmitteln durch Kompostierung
von gärungs-und umsetzungsfähigen Abfallstoffen, insbesondere Müll, # Klärschlamm
oder landwirtschaftlichen Abfallstoffen.
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Es ist bekannt, daß Mikroorganismen sowohl für die--Kompostierung
von Abfallstoffen unmittelbar als auch mittelbar als Nahrung für Regenwürmer eine
wesentliche Rolle spielen, wobei Regenwürmer gerade für die Umsetzung der Abfallstoffe
in ihrem Darmkanal zu Humus eine entscheidende Aufgabe haben.
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Somit ist den Mikroorganismen für die Herstellung von Humus in den
Abfallstoffen als Ausgangsmaterial besondere Aufmerksamkeit zu widmen.
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Im wesentlichen ist es bekannt, derartige Abfallstoffe durch Wärmeentwicklung,
gegebenenfalls durch zusätzliche Einwirkung von Luft, gären zu lassen und dann zu
trocknen oder in anderer Weise weiterzubehandeln. Der wesentliche Nachteil eines
Wärmegärungsprozesses bei derartigen Abfallstoffen besteht darin, daß die für die
biologische Umsetzung wichtigen Mikroorganismen (Mikroben, Bakterien und Kleinsttiere)
durch die bei der Gärung entstehende Wärmeentwicklung im wesentlichen Umfang nicht
nur abgetötet werden, sondern an ihre Stelle andere unerwünschte Mikrobenarten treten,
die deshalb unerwünscht sind, weil sie keinerlei Aufgabe im Sinne des Erfindungsgedankens
im Boden erfüllen können. Die ebenfalls in den Abfallstoffen befindlichen Fermente
(Enzyme) verlieren bei höheren Temperaturen ihre Wirksamkeit. Außerdem bilden sich
durch die dabei auftretenden chemischen Umsetzungen schädliche Spaltungsstoffe.
Es entwickeln sich weiterhin Schimmelerreger, insbesondere Heißschimmelerreger,
die für die Bildung derartiger bodenverbessernder Stoffe sehr nachteilig sind. Die
dabei auftretende Wärmeentwicklung muß weiterhin deshalb abgelehnt werden, weil
jede Erhitzung nicht biologische Umsetzungen durch Kleinlebewesen fördert, sondern
diese Erhitzung nichts anderes bedeutet als Energieverlust durch Abbau, insbesondere
von Eiweiß- bzw. Stickstoffverbindungen, da sich beispielsweise bei der Erhitzung
das Eiweiß unter Wärmeentwicklung zu Stickstoffverhindungen abbaut und sich dadurch
Stoffe geringeren Energiewertes zwangläufig bilden. Als geringwertige Nährstoffe
sind z. B. die bei zu starker Erwärmung sich bildenden Schimmelpilze anzusehen,
die nach kurzer Zeit absterben und somit für den Nährstoffhaushalt des Kompostes
als verloren anzusehen sind.
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Durch den Energieverlust bei der Verrottung bei höheren Temperaturen
ist der Kompost nach Abküh-
lung nicht mehr in der Lage, Wärme zu entwickeln.
und damit dem Kompost eine Temperatur zu geben, die für das Leben von biologisch
wertvollen Regenwürmern geeignet ist. So hat man bereits nach einem vorbeschriebenen
Verfahren nach einer höheren Erwärmung durch Gärung dem Kompost nach dem Abkühlen
erneut Wärme zugeführt, um damit dem Kompost eine geeignete Temperatur für das Leben
der Regenwürmer zu geben.
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Aber auch dieses Verfahren kann nicht in abgemessen kurzer Zeit zu
einem ausreichenden Humus führen, da sich die Regenwürmer infolge der vorhergegangenen
Energievernichtung nur unvollständig ernähren können.
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Grundsätzlich ist es weiterhin bekannt, Abfallstoffen im Rahmen der
Kompostierung Gesteinsmehl zuzuführen. Eine solche Zugabe von Gesteinsmehl bildet
jedoch keine ausreichende Ernährungsgrundlage für die Regenwürmer.
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Aufgabe der Erfindung ist es, im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung
von Humusdüngemitteln od. dgl. dem Kompost bzw. den Abfallstoffen andere Stoffe
zuzuführen, welche als besonders günstige Nährstoffe für die Mikroorganismen dienen
und damit deren Wachstum zur Beschleunigung der Humus, bildung fördern.
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Nach der Erfindung wird bei dem Verfahren zur Herstellung von Humusdüngemitteln
und Boden verbesserungsmitteln durch Kompostierung von gärungs- und umsetzungsfähigen
Abfallstoffen, insbesondere. Müll, Klärschlamm oder landwirtschaftlichen
Abfallstoffen,
bei denen die- zu Haufen oder zu Mieten aufgeschichteten Abfallstoffe mit Nährstoffen
für. die darin befindlichen Mikroorganismen versetzt werden, die den die Abfallstoffe
bevölkernden Regenwürmern als Nährstoffe dienen, den einzelnen Schichten der Abfallstoffe
als Nährstoffe verdünnte Abfallhefe, insbesondere Brauereihefe, und/oder mit Wasser
od. dgl. hochverdünntes Petroleum zugegeben.
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Brauereiabfallhefe oder auch andere Hefe hat den wesentlichen Vorteil,
daß-zur Ernährung der Mikroorganismen Wirkstoffe: zugegeben werden, die den Stoffwechsel
dieser Organismen in überraschender Weise fördern, da sich- Hefe insbesondere durch
den Gehalt an den verschiedensten Vitaminen auszeichnet. Hochverdünnte Öle (Petroleum)
werden von den Mikroorganismen unmittelbar in einer für sie verwertbaren Form aufgenommen,
wobei gerade die hohe Verdünnung wachstumfördernde Eigenschaften besitzt.
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Bei einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel kann die Abfallhefe vor
der Zugabe zu den Abfallstoffen in einem Verhältnis zwischen 1:10 und 1:20 mit Wasser
od. dgl. verdünnt werden. Ebenso kann bei einer bevorzugten Verfahrensweise das
Petroleum in einem Verhältnis zwischen 1: 100 und 1:200 mit Wasser od. dgl. verdünnt
werden.
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Die Mikroorganismen nehmen derartig hochverdünnte Nährstoffe schnell
auf und fördern damit ihren Stoffwechsel in überraschender Weise. Auf Grund der
kräftigen, kurzzeitigen Entwicklung der Mikroorganismen finden Regenwürmer sehr
günstige Nahrungsverhältnisse, so daß auch diese die ihnen zukommende Aufgabe im
Kompost besonders schnell erledigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch schnelle Kompostierung
unter voller Energieerhaltung aus. ..
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Die mit derartigen Nährstoffen versetzten Müllhaufen sind verhältnismäßig
klein und müssen eine genügende Feuchtigkeit (beispielsweise etwa 30%) aufweisen,
Eine Austrocknung durch Wind und Luft und - insbesondere durch Sonneneinstrahlung
muß durch Abdeckung. der Haufen oder Mieten verhindert werden. .
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. Um die organische Umsetzung durch Vermehrung von Mikroorganismen
zu beschleunigen, ist es notwendig, derartige mit Nährstoffen versetzte Haufen zu
durchlüften. Dazu werden beispielsweise Luftkanäle von oben, nach unten und/oder
von beiden Seiten künstlich angebracht, soweit die sperrige Beschaffenheit des Abfallhaufens
eine- Durchlüftung nicht in ausreichendem Maße gestattet. -In. einem derartig durchlüfteten
und unter gewissem-Feuchtigkeitsgehalt gehaltenen Abfallhaufen bilden sich- .jetzt
Ferment- bzw. Enzymsysteme und durch ihre Gegenwart Mikroorganismen verschiedenster
Arten. Die Mikroben ernähren sich durch die im Abfallhaufen enthaltenen und -eingebrachten
Nährstoffe: Sie- vermehren sich und bilden damit einen Nährboden -für
-Regenwürmer, --die, in- den Abfallhaufän eingesetzt, diese mikrobenhaltige-Erde
mit den darin befindlichen organischen und mineralischen Substanzen begierig aufnehmen,
z. B. fressen. -In ihrem großen Darmkanal setzen die Regenwürmer dies-Nahrung
-in Humus, vorzugsweise in Dauerhumus, um. -Dieser Humus bildet wiederum ein -sehr
günstiges- Lebensmilieu für die Mikroben, so daß eine Symbiose- :zwischen Mikroben-.und
Regenwürmern gegeben ist. Die Abfallhaufen sollen dabei zweckmäßig eine Temperatur
bis höchstens 30° C, vorzugsweise 15 bis 25° C, haben.
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.Sofern man die Abfallstoffe schichtenweise aufschüttet und mit entsprechenden
Nährstoffen versetzt, d. h. bespritzt, beimischt od. dgl., kann man die Wanderung
der Regenwürmer durch entsprechende Mikroorganismen bestimmen in der Weise, daß
die Regenwürmer in kürzerster Zeit, und zwar in etwa 6 bis 7 Wochen, einen Abfallhaufen
von 70 bis 80 cm Höhe und 11/2 bis 2 m unterer Breite zu wertvollem Dauerhumus verarbeitet
haben.
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Das Einbringen von Regenwürmern kann beispielsweise in der Art erfolgen,
daß nach dem Abfahren des fertigen Dauerhumus eine untere Schicht des Haufens von
etwa 10 cm liegenbleibt. In diese Schicht haben sich -die durch- die Arbeit des
-Abbaues gestörten Regenwürmer geflüchtet und sitzen in ihren eigenen Exkrementen
ohne weitere Nahrung. Dieser unteren Schicht können noch Eierkokons von Regenwürmen
zugesetzt werden. Dann bedeckt man diese Grundschicht wieder mit Abfallstoffen und
eingemischter organischer Substanz von etwa 30 bis 40 cm Höhe. Sowie Ruhe. eingetreten
ist, steigen die zahlreichen Regenwürmer in die neu zu verarbeitende Schicht, die
durch Überbrausen nicht .nur mit flüssigen Nährstoffen, sondern gegebenenfalls auch
mit Wasser angereichert und damit in einem gewissen Feuchtigkeitsbereich gehalten
wird: Durch weiteres Auflegen von Schichten, die mit Nährstoffen usw. durchsetzt
sind, wandert dann der Regenwurm von einer Schicht zur anderen und scheidet den
wesentlichen Teil der Abfallstoffe usw. als.Dauerhumus aus.
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Ein Schutz vor Licht- und/oder Wärmestrahlen, z. B. Sonnenstrahlen,
sowie austrocknendem Wind durch Bedecken der Abfallhaufen oder -schichten veranlaßt
die Mikroorganismen, die Miete bis unter die aufgelegte Bedeckung durchzuarbeiten
und umzusetzen. -Als Ausgangsprodukte von Abfallstoffen kommen hier die Abfallprodukte
der Großstädte, insbesondere der Großmärkte für Gemüse und tierische Produkte, sowie
der Schlachthöfe in Frage. Auch läßt sich nach der Erfindung Klärschlamm sehr günstig
aufarbeiten und umsetzen. Weiterhin können Papiermüll, Laubmüll, Straßenkehricht,
-Ruß und Asche verarbeitet werden. - -Wie bereits. im vorhergehenden ausgeführt,
werden nach der Erfindung diese Abfallstoffe mit hochverdünntem Petroleum vermischt
oder aufgebraust oder in anderer Weise befeuchtet. Eine günstige Verdünnung wird
in einem Verhältnis von 1 :100 bis 1: 200 gesehen. Dies -bedeutet, daß auf 1 Teil
Petroleum 100
bis 200 Teile Wasser oder ein anderes Verdünnungsmittel kommen.
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. Soweit an Stelle- von- hochverdünntem Petroleum oder zusätzlich
Abfallhefe der Brauereien verwendet wird, so wird diese im Verhältnis von 1:20 und
herab bis 1 : 10 beispielsweise verdünnt.
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An folgenden Ausführungsbeispielen wird- das Verfahren nochmals beispielsweise
erläutert: 1 cbm @- (entspricht etwa- -einer Tonne Gewicht) Großstadtmüll wird von
unzersetzbaren Stoffen, wie Metallen oder Gläsern, befreit, soweit diese nicht zerkleinert
werden können. Der so vorbereitete Abfallstoff wird dann in einer 10 bis 20 cm dicken
Schicht mit einem Durchmesser von etwa 1,50 bis 2 m teilweise ausgebreitet. Diese
Schicht wird mit Gesteinsmehl,
beispielsweise Granit- oder Syenitmehl,
bestäubt, wobei auf 1 cbm Abfallstoff etwa 50 g Gesteinsmehl kommen. Diese Mischung
bzw. Vermengung wird dann mit hochverdünnter Abfallhefe aus Brauereien (1 Gewichtsteil
Abfallhefe mit 15 Gewichtsteilen Wasser verdünnt) besprüht. Diese Schicht bevölkert
sich schnell mit Regenwürmern und wird von diesen fast vollständig durchgearbeitet.
Diese Behandlungszeit dauert etwa 7 bis 10 Tage. Dann wird eine zweite, eine dritte
oder vierte Schicht nacheinander aufgebracht, die ebenfalls aus dem gleichen oder
einem anderen Abfallstoff besteht, der mit Gesteinsmehl und Abfallhefe vermengt
ist. Die Durcharbeitung jeder einzelnen Schicht dauert etwa 7 bis 10 Tage. Nachdem
der Abfallhaufen eine Höhe von 80 bis 100 cm erreicht hat, überläßt man ihn nochmals
für 10 bis 12 Tage sich selbst, die Regenwürmer setzen in dieser Zeit den Abfallhaufen
vollständig zu Humus um.
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Es ist wichtig, daß die Arbeitstemperatur in den einzelnen Schichten
bzw. in dem gesagten Abfallhaufen 30° C nicht übersteigt. Der pH-Wert der Masse
soll im allgemeinen 6 bis 7 betragen, er kann aber auch durch Zusatz von Fichtenzweigen,
Torf oder anderen Zusätzen bis auf 3,5 eingestellt werden.
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Für die Temperatureinhaltung und zur Atmung der Mikroben usw. ist
eine gewisse Sauerstoffzufuhr notwendig. Soweit die Regenwürmer durch ihre Kanäle
eine genügende Durchlüftung nicht bringen, werden senkrecht oder waagerecht in die
einzelnen Schichten Kanäle von etwa 10 cm Durchmesser eingestochen, die damit die
Sauerstoffzufuhr bewirken.
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Um ein Austrocknen des Abfallhaufens zu verhindern, kann dieser mittels
Planen oder Gras- oder Laubschichten abgedeckt werden.
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Nach etwa 6 bis 7 Wochen Behandlungsdauer ist Dauerhumus entstanden.
Einzelne Abfallhaufen werden dann abgetragen, wobei die dadurch entstehenden Geräusche
die Regenwürmer in die Grundschicht verjagen.
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Das vorbeschriebene Verfahren zeichnet sich durch eine äußerst einfache
Behandlung aus und gestattet es, in verhältnismäßig sehr kurzen Zeiten aus beliebigen
Abfallstoffen hochwertigen Dauerhumus zu schaffen. Das schichtenweise Aufbauen der
Abfallhaufen vermeidet ihr lästiges Umsetzen (Umschaufeln od. dgl.).