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Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln aus Klärschlamm- und Müllnassen
Die zweckentsprechende Beseitigung bzw. Verwertung von vor allem in Großstädten
und Industriegegenden in zunehmendem Maße anfallenden Klärschlamm- und Müllmassen
ist ein schwieriges Problem. Dabei hat man auch bereits versucht, die anfallenden
Klärschlämme als Düngemittel einzusetzen. Das war in Notzeiten der Fall, wo man
keine genügenden Mengen an Nährstoffdüngemitteln erhielt. Normalerweise eignet sich
aber Klärschlamm nicht zur Düngung, da er auch in stichfest abgetrocknetem Zustand
zu wenig Nährstoffe enthält und in bezug auf seine Aufbereitung und seinen Transport
zu kostenaufwendig ist. Ähnliches gilt auch von dem in den Städten anfallenden Müll.
Hier ist man neuerdings dazu übergegangen, den Müll in modernen Feuerungsanlagen
zu verbrennen. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, die in solchen Müllverbrennungsanlagen
anfallenden Schlacken als Vormaterial für die Herstellung von Düngemitteln zu verwenden.
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Weiterhin ist auch bereits die gemeinsame Verwertung von Müll- und
Klärschlammassen zur Düngerbereitung bekannt. Dabei werden der Müll und Klärschlamm
nach einer entsprechenden Aufbereitungsbehandlung gemeinsam kompostiert, also ein
entsprechend beschaffenes Kompostdüngemittel erzeugt. Ein solches Kompostieren erfordert
aber einen außerordentlichen Zeit- und Platzaufwand, weil dafür entsprechend große
Kompostmieten angelegt und letztere zur Bildung des Kompostes für hinreichend lange
Zeit sich selbst überlassen bleiben müssen.
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Auch die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die gemeinsame Verwertung
von anfallenden Klärschlamm- und Müllmassen zur Herstellung eines Düngers. Sie verfolgt
aber das Ziel, einen Dünger zu schaffen, der insbesondere für bestimmte Mangelböden,
insbesondere Kupfermangelböden, mit großem Nutzen zu verwenden ist. Die Entstehung
von Mangelböden ist vor allem darauf zurückzuführen, daß die sich auf den Bauernhöfen
bildenden, einen biologischen Dünger darstellenden Abfallstoffe früher in einem
geschlossenen Kreislauf wieder dem Acker zugeführt wurden, während sich heute diese
Verhältnisse geändert, sich gewissermaßen zu einer Einbahnstraße zum städtischen
Markt entwickelt haben, da die Mikronährstoffe, durch die hygienischen Erfordernisse
bedingt, entweder zur Kläranlage oder zur städtischen Müllkippe gehen. Diese beiden
Anfallstellen bilden daher den geeigneten Ausgangspunkt für die Rückgewinnung der
verlorengegangenen Nährstoffe. Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie besteht darin,
daß die Klärschlammassen vorgetrocknet, alsdann gemeinsam mit den Müllmassen verbrannt
und die dabei anfallenden Verbrennungsrückstände anschließend vermahlen und nach
Anreicherung mit hochkonzentrierten Mikro- und/oder Makronährstoffen als Düngemittel
verwendet werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist also wesentlich, daß die
Düngemittelherstellung aus Klärschlamm- und Müllmassen nicht durch deren Kompostierung,
sondern durch deren gemeinsame Verbrennung erfolgt, deren Rückstände, insbesondere
also die Verbrennungsschlacken, nach Zermahlen und Anreicherung mit Mikro- und/oder
Makronährstoffen das gewünschte Düngemittel liefern. Eine solche Verfahrensweise
bringt zahlreiche Vorteile gegenüber dem vorbekannten Kompostieren von Müll und
Klärschlamm. Im Gegensatz dazu können nämlich die anfallenden Müll- und Klärschlammassen
durch die nach der Erfindung vorgesehene gemeinsame Verbrennung wesentlich zeit-
und raumsparender nutzbringend verwertet werden, indem die Verbrennungsrückstände
als Düngemittelvormaterial verwendet werden. Dabei ist wesentlich, daß die im Müll
und im Klärschlamm regelmäßig anzutreffenden, toxisch wirkenden Begleitstoffe durch
den Verbrennungsprozeß entweder in eine ungiftige Form. umgewandelt oder aber verdampft
werden, mithin das so gewonnene Düngemittelvormaterial keine toxisch wirkenden Stoffe
enthält. So finden sich beispielsweise in den Abwässern und auch im Müll von Städten,
in denen zahlreiche galvanische Betriebe vorhanden sind, stets toxisch wirkende
Metallverbindungen, wie beispielsweise das sechswertige Chrom oder auch das sehr
giftige Zyankali. Solche Giftstoffe werden aber durch die gemeinsame Verbrennung
von Müll und Klärschlamm entweder verdampft oder durch die Verschlackung in die
unschädliche Silikatform umgewandelt. Durch die anschließende Anreicherung der so
gewonnenen Verbrennungsrückstände wird
nicht nur der Effektivgehalt
an wirksamen Düngenährstoffen gesteigert, sondern zugleich auch die Möglichkeit
geschaffen, durch eine zweckentsprechende Zusammenstellung den zeitlichen Abbau
der Düngestoffe im Boden zu beeinflussen bzw. zu steuern. All diese. vorteilhaften
Möglichkeiten bestehen beim gemeinsamen Kompostieren von Müll und Klärschlamm nicht,
wobei auch noch zu berücksichtigen ist, daß hier infolge der fehlenden Verbrennung
das Kompostdüngemittel einen außerordentlich hohen Gehalt an für die Düngung unwirksamen
Ballaststoffen aufweist, die bei der erfindungsgemäßen Düngen-#ittelerzeugung nicht
vorhanden sind. Demzufolge ergeben sich auch wesentlich niedrigere Lager-, Transport-
und Einstreuungskosten.
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Zur Anreicherung der bei der gemeinsamen Verbrennung von vorgetrockneten
Klärschlamm- und Müllmassen anfallenden Verbrennungsrückstände werden vorteilhaft
Kupfer und Zink enthaltende Metallmehle verwendet.
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Im einzelnen kann nach der Erfindung wie folgt vorgegangen werden.
Um den Klärschlamm in einen brennbaren Zustand zu versetzen, muß er entsprechend
vorbehandelt bzw, getrocknet werden. Vor oder nach der Vergärung in einer Kläranlage
werden die Klärschlämme über sogenannte Klärspitzen den Setzherden zugeführt. Der
Sinn dieser naßmechanischen Aufbereitung besteht darin, daß die aus den Städten
mitgeführten unbrennbaren Massen, vor allen Dingen Quarzitsand, aus dem eigentlichen
Klärschlamm entfernt werden. Dieser Vorgang ist technisch leicht durchzuführen,
da die für eine solche naßmechanische Aufbereitung erforderlichen spezifischen Gewichtsunterschiede
ausgeprägt vorhanden sind. Die von den Setzherden oder anderen geeigneten Aufbereitungseinrichtungen
abgeschwenunten Schlämme werden in große Absetzbecken geleitet. Hier erhalten die
Schlämme Gelegenheit, sich am Boden abzusetzen. Diese voreingedickten Schlammkonzentrate
werden alsdann zwecks Entfernung weiterer Flüssigkeit in sogenannte Eindicker geleitet
und schließlich auf sogenannte Setzbeete gebracht, wo die Abtrocknung so weit erfolgt,
daß der Klärschlamm stichfest wird. Aber auch in diesem Zustand sind immerhin noch
30 bis 4011/o und mehr Feuchtigkeit enthalten. Daher werden diese stichfesten Massen
einem Preßverfahren unterworfen, wie es in der Herstellung von Braunkohlenbriketts
bekannt ist. Dadurch wird die Feuchtigkeit auf ein Minimum herabgedrückt. Die geformten
Briketts aus Klärschlamm können dann unschwer in eine Verbrennungsanlage, in der
der städtische Müll verbrannt wird, geschickt werden. Der brikettierte Klärschlamm
besteht größtenteils aus Zellulose, einem Produkt also, das für den Verbrennungsprozeß
gut geeignet ist. Da die Abfallmengen an Müll und Klärschlamm immer in einem bestimmten,
durch die Bevölkerungszahl gegebenen Verhältnis zueinander stehen, ist es technisch
verhältnismäßig leicht, das Verhältnis von Müll und Klärschlamm für die gemeinsame
Verbrennung festzulegen.
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Die nach dem Verbrennungsprozeß anfallenden Schlacken werden dann
im Verwendungssinne vermahlen. Während des Mahlprozesses können die Anreicherungsstoffe
zugeführt werden, um einen möglichst hochkonzentrierten Dünger für die Landwirtschaft
sicherzustellen. Die Anreicherung kann mit verschiedenartigen Nährstoffen erfolgen,
nämlich im Sinne sowohl der Mikro- als auch Makronährstoffdüngung. Zur Herstellung
eines Mikronährstoffdüngemittels werden zweckdienlich hochkonzentrierte Metallmehle
verwendet, um die an sich vorhandenen Ballaststoffe nicht noch zusätzlich zu vermehren.
Solche hochkonzentrierten Metallmehle können über 70% Kupfer und etwa 2511/o Zink
und andere Schwermetalle enthalten. Zur Anreicherung im Sinne der Makronährstoffdüngung
können hochwertige Kalisalze, möglichst mit 50 % und mehr, Anwendung finden. Gleichzeitig
kann aber auch in einen solchen Dünger hochprozentige pflanzenaufnehmbare Phosphorsäure
eingemischt werden. Durch sinnvolle Anreicherung der aus der Verbrennungsanlage
kommenden Schlacken mit Hauptnährstoffen oder mit Schwermetallen können die verschiedenartigsten
Düngemittel hergestellt werden, z. B. auch solche, die auf Grund ihrer langsamen
Löslichkeit schon im Spätherbst gegeben werden können, wie z. B. das Thomaskali,
oder man stellt Düngemittel her, die im Frühjahr nüteingestreut werden. Ferner können
die erfindungsgemäß erzeugten Düngemittel auch in der Forstwirtschaft mit Vorteil
verwendet werden. Hier liegt ein Anwendungsgebiet vor, das hierzulande bisher nur
wenig Beachtung gefunden hat. Durch eine sinnvolle Düngung des Waldes läßt sich
aber die Wachszeit eines Baumes beachtlich verkürzen. Gerade hierfür können die
in großer Menge anfallenden Müll- und Fäkalmassen nach ihrer erfindungsgemäßen Aufbereitung
zu Düngemitteln nutzbringend verwendet werden.