DE1300957B

DE1300957B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kompost aus organischen Abfallprodukten

Info

Publication number: DE1300957B
Application number: DEE24340A
Authority: DE
Original assignee: EMMET GEB PRINZESSIN V SCHOENB
Current assignee: EMMET GEB PRINZESSIN V SCHOENB
Priority date: 1962-02-16
Filing date: 1963-02-15
Publication date: 1969-08-14
Also published as: ES285172A1; NL289034A; AT235320B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kompost aus organischen Abfallprodukten, insbesondere Stadtmüll, Klärschlamm, Küchenabfällen, Fäkalien u. dgl., durch anaerobe und aerobe Vergärung der feuchten Abfallprodukte unter künstlicher Belüftung und Entlüftung und Umwälzung in beweglichen Behältern, insbesondere in einer Drehtrommel, bei Gärtemperaturen von 40 bis 65° C.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird zur Verbesserung und vor allem Abkürzung der im allgemeinen 60 bis 90 Tage benötigenden Kompostgewinnung in Mieten zunächst eine anaerobe und dann eine aerobe Gärung oder umgekehrt durchgeführt. Dabei handelt es sich um zwei gesonderte Prozesse, die streng getrennt nacheinander durchgeführt werden. Diese Verfahren haben aber immer noch den Nachteil, daß sie langwierig sind. Außerdem sind aufwendige Verfahrensmaßnahmen, wie Impfungen mit aeroben bzw. anaeroben Kulturen, erforderlich, wenn große Mengen von Abfällen verarbeitet werden sollen. Andernfalls kann bei diesen Verfahren nur mit verhältnismäßig geringen Mengen von Abfällen gearbeitet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der guten Ergebnisse der bekannten Verfahren deren Arbeitszeiten wesentlich zu verkürzen, um so eine möglichst schnelle Beseitigung und Nutzbarmachung von organischen Abfallprodukten zu bewirken.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Oberfläche der Abfallprodukte mit warmer feuchter Luft von 40 bis 65° C intensiv behandelt wird, wobei die Abfallprodukte infolge der Umwälzung im Zyklus abwechselnd belüftet und anschließend durch die darüberliegende Schicht von der Belüftung weitgehend abgeschlossen werden, worauf die vergorenen Abfallprodukte gegebenenfalls gesiebt, in luftdichte Säcke oder Behälter eingefüllt und dort einer Nachreifung unterworfen werden.
Es ist zwar bekannt, Abfallprodukte in Drehtrommeln, die Belüftungsdüsen aufweisen, zu behandeln. Hierbei sollen aber die Abfallprodukte gerade möglichst gleichmäßig belüftet und nicht, wie bei dem Verfahren nach der Erfindung, abwechselnd belüftet und von der Luftzufuhr abgeschlossen werden. Abgesehen davon, daß in der Trommel gemäß der Erfindung erheblich mehr Gut untergebracht werden kann als in den bekannten Trommeln, in denen eine gleichmäßige Belüftung erfolgen soll, liegt der Erfindung auch die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es für eine schnelle Vergärung der Abfallprodukte gar nicht zweckmäßig ist, die Teilchen des zu vergärenden Gutes dauernd mit Luft zu umspülen.
Überraschenderweise gelingt es nämlich bei dem Verfahren nach der Erfindung, praktisch reifen Kompost bzw. einen Kompost, der einfach durch Lagerung in Säcken oder Behältern nachreift, innerhalb von 1 bis 3 Tagen zu erhalten.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden also jeweils Teilmengen der in der Trommel untergebrachten Abfallprodukte nacheinander mit der feuchten Luft intensiv bespült, wobei Temperaturen von etwa 40 bis 65° C angewendet werden. Es werden dabei alle Teilchen der Abfallprodukte eine Zeitlang mit warmer feuchter Luft versorgt, um dann eine längere Verweilzeit unter weitgehendem Luftabschluß durchzumachen, in der unter der Einwirkung der feuchten Wärme die den Gärvorgang bewirkenden Mikroorganismen gute Lebensbedingungen vorfinden. Beispielsweise werden nur so viel Abfallprodukte eingefüllt, daß oberhalb derselben ein freier Raum verbleibt, und in diesen wird während der Behandlungsdauer die warme feuchte Luft eingeleitet und sodann wieder abgeführt.
Die Abfallprodukte können unsortiert und im wesentlichen umzerkleinert in die Trommel eingebracht werden, wodurch ein weiterer Zeitgewinn erzielt wird.
Bei der Rotation der Trommel nimmt die Oberfläche der Abfallprodukte eine Schräglage von beispielsweise 45° ein, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß über diese Oberfläche die warme feuchte Luft hinwegstreicht. Infolge der Rotationsbewegung der Trommel, die je nach der Größe der Trommel und dementsprechend der Chargengröße sowie nach der Beschaffenheit der Abfallprodukte mit einer Umdrehung in 5 Minuten bis in einer Viertelstunde umläuft oder auch intermittierend betrieben werden kann, treten immer wieder neue Teilchen der Abfallprodukte an die Oberfläche.
Die warme feuchte Luft kann durch Erhitzen und Anfeuchten von Luft mit Wasser oder durch Mischen von Luft mit Wasserdampf erzeugt werden. Besonders vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung, die Abfallprodukte vor der Belüftung mit heißem, insbesondere überhitztem Wasserdampf zu behandeln. Durch eine solche kurzfristige Einwirkung der hohen Dampftemperatur können pathogene Mikroorganismen bekämpft werden. Außerdem werden durch die kurzzeitige Hitzebehandlung am Anfang des Vergärungsprozesses die Abfallprodukte weitgehend aufgeschlossen und dadurch für die Einwirkung der Vergärungserreger besonders zugänglich gemacht.
Die Abfallprodukte können auch mit Bakterien versetzt werden. Wenn die Behandlung mit heißem bzw. überhitztem Dampf durchgeführt wird, werden die Bakterien, z. B. das stickstoffbindende Bakterium Nitrobacter, nach dieser Behandlung zugesetzt.
Es ist vorteilhaft, daß die Abfallprodukte wenigstens zu etwa einem Fünftel ihres Gewichtes stickstoffhaltig sind, also aus Dünger, Fäkalien, Blut od. dgl. bestehen. Der Feuchtigkeitsgehalt muß ausreichend sein, jedoch darf die Feuchtigkeit nicht so groß sein, daß das Gut tropft. In der Regel sorgen die pflanzlichen Bestandteile oder der Klärschlamm für einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt.
Der Feuchtigkeitsgehalt der Luft wird zweckmäßig so bemessen, daß ein Absinken des erforderlichen Feuchtigkeitsgehaltes der Abfallprodukte vermieden wird.
Durch die Nachreifung in luftdichten Säcken oder Behältern ergeben sich betriebswirtschaftlich günstige Verhältnisse, weil der Kompost die für die Nachreifung benötigte Zeit nicht in der Trommel zu verbleiben braucht. Besonders vorteilhaft ist es", bei der Nachreifung die Schimmelbildung mittels an mehreren Stellen angeordneter kleiner Öffnungen zur Außenluft oder durch Einführung perforierter Rohre zu verhüten.
Weiterhin ist es gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft, die ausgesiebten Anteile einer Charge nach Entfernung von unvergärbaren Bestandteilen, wie Steinen, Glasscherben u. dgl., zur Beschleunigung der Vergärung der nächsten Charge zuzusetzen.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird eine aus einer Drehtrommel bestehende Vorrichtung mit Einfüll- und Entleerungseinrichtungen sowie mit Belüftungs- und Entlüftungsvorrichtungen eingesetzt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die drehbar und axial gelagerte und von außen feststellbare Belüftungsleitung im Innern der Trommel deren Wandung folgend etwa U-förmig angeordnet ist und im horizontalen Abschnitt Belüftungsöffnungen aufweist.
Zweckmäßigerweise wird dabei die feuchte Luft in Richtung der während der Rotation der Trommel schräg sich einstellenden Oberfläche der Abfallprodukte von unten nach oben in die Trommel eingeführt.
Zur Vermeidung von Verstopfungen können die Belüftungsöffnungen der Belüftungsleitung Schutzleisten oder Schutzgitter od. dgl. aufweisen.
Vorteilhafterweise sind ferner in der einen Stirnwand der Trommel Entlüftungsöffnungen vorgesehen, die mittels durch Federn angepreßter Klappen verschließbar und entgegen dem Federdruck durch Steuerschienen aufklappbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Drehtrommel aus Holz, wobei ihr Mantel aus aneinandergelegten Holzdielen zusammengesetzt ist, die von Metallringen umfaßt werden, und wobei einige der Holzdielen, insbesondere vier, über den Umfang verteilt, an den Ringen befestigt, während die übrigen Holzdielen nur eingelegt und gegebenenfalls verdübelt sind.
Vorteilhafterweise können ferner die Ringe mit Zähnen versehen sein und zum Antrieb der Trommel dienende Ketten mit den Ringen etwa über den halben Umfang im Eingriff stehen. Durch diese Lagerung der Trommel in Ketten wird ein Teil des auf die Trommelwandung einwirkenden Innendruckes von den Ketten aufgenommen, so daß die Metallringe schwächer dimensioniert sein können als bei einer Lagerung der Trommel auf Rollen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Drehtrommel dargestellt.
F i g.1 zeigt eine Stirnansicht durch die Drehtrommel mit Kettenantrieb, F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1; F i g. 3 und 4 zeigen eine Einzelheit zu F i g.1, 2 im Längs- und Querschnitt; F i g. 5 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 6 durch die Trommel mit abgeänderter Ausführung der Belüftungsleitung und F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 5.
Die Drehtrommel 1 besteht nach F i g.1 und 2 aus einem Holzmantel, der mit einem Durchmesser von 5 m oder größer aus Holzdielen 2, z. B. von rechteckigem Querschnitt, gebildet ist, die in den beiden Stahlringen 3 eingelegt sind. Die Dielen haben z. B. einen Querschnitt von 5 X 10 cm und können auch, wie F i g. 2 erkennen läßt, aus einzelnen Stücken in der Längsrichtung zusammengesetzt sein. Das satte Anliegen der Dielen in der Querrrichtung ergibt sich durch die Quellung des Holzes unter der Feuchtigkeitseinwirkung. Ein Zurichten der Dielen nach radialen Ebenen, damit sie im trockenen Zustand satt aneinanderliegen, ist nicht erforderlich. Wenn erwünscht, können die Dielen in der Querrichtung verdübelt sein.
Die Stahlringe 3 sind an ihrem Umfang mit Zähnen 4 versehen und in Ketten 5 aufgehängt, die in endloser Ausführung über Führungskettenräder 6 bis 9 laufen und die Ringe 4 etwa über ihren halben Umfang umfassen. Das Kettenrad 6 ist angetrieben.
Die Abfallprodukte werden durch das Förderband 10 zugeführt und durch die im Trommelmantel vorgesehene verschließbare Öffnung 11 eingebracht. Die Füllung erfolgt zweckmäßigerweise bis etwasüber die Hälfte der Trommel. Die Entleerung erfolgt an einer Stirnseite der Trommel durch die verschließbaren Öffnungen 12 auf das Förderband 13.
Die warme feuchte Luft wird in den freien Raum der Trommel oberhalb des Gutes, dessen Oberfläche bei Drehung der Trommel z. B. nach der gestrichelt eingezeichneten Linie 14 (F i g. 1 und 6) verläuft, durch die Belüftungsleitung 15 eingeführt, wobei die Belüftungsleitung 15 eine Trommelstirnwand zentral durchsetzt. Zum Austritt der Luft aus dem freien Trommelraum sind an der der Belüftungsleitung 15 gegenüberliegenden Stirnwand der Trommel Entlüftungsöffnungen 16 vorgesehen, die mittels durch Federn 18 angepreßte Klappen 17 verschließbar sind (F i g. 3 und 4). Zur Ableitung der Luft aus dem freien Trommelraum werden jeweils eine oder mehrere der Klappen 17 geöffnet, zu welchem Zwecke Haken 19 an den Klappen 17 befestigt sind, die über ortsfest angeordnete Steuerschienen 20 laufen, welche das öffnen der Klappen 17 an der gewünschten Stelle für eine bestimmte Zeit bewirken. Beispielsweise ist die Entlüftungsöffnung 16' (F i g. 1) geöffnet, bis die folgende Öffnung 16" während der Drehung der Trommel in den freien Raum gelangt, um dann ihrerseits geöffnet zu werden.
Die Entlüftungsöffnungen 16 sind an der Innenseite durch Gitter 21 abgedeckt. Um die Mitnahme der Abfallprodukte an der Innenseite des Trommelmantels zu verbessern, können an der Trommelinnenwand Längsleisten 22 über den Umfang verteilt vorgesehen sein. Wie aus F i g. 5 und 6 ersichtlich, ist die Belüftungsleitung 23 etwa U-förmig aus-; geführt, wobei im horizontalen Abschnitt 24 Belüftungsöffnungen 25 vorgesehen sind, durch die die feuchte Luft von unten her über die Schrägfläche der Abfallprodukte streicht.
Es ist darauf zu achten, daß die Belüftungsöffnungen 25 nicht durch Papier- oder Gewebefetzen verstopft werden. Es werden daher Schutzleisten 26 od. dgl. vor den Öffnungen 25 vorgesehen (F i g. 6). Die Belüftungsleitung 23 ist drehbar gelagert und mit einem Hebel 27 von außen feststellbar. Die drehbare Ausführung ermöglicht das Hochschwenken der Leitung 23 bei der Füllung sowie das Einstellen zur schrägen Gutoberfläche. Ähnlich der Belüftungsleitung 23 ist in diesem Fall eine Entlüftungsleitung 28 mit Entlüftungsschlitzen 29 vorgesehen, durch die die Luft auch abgesaugt werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Kompost aus organischen Abfallprodukten, insbesondere Stadtmüll, Klärschlamm, Küchenabfällen, Fäkalien u. dgl., durch anaerobe und aerobe Vergärung der feuchten Abfallprodukte unter künstlicher Belüftung und Entlüftung und Umwälzung in beweglichen Behältern, insbesondere in einer Drehtrommel, bei Gärtemperaturen von etwa 40 bis 65° C, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Abfallprodukte mit warmer, feuchter Luft von etwa 40 bis 65°C intensiv behandelt wird, wobei die Abfallprodukte infolge der Umwälzung im Zyklus abwechselnd belüftet und anschließend durch die darüberliegende Schicht von der Belüftung weitgehend abgeschlossen werden, worauf die vergorenen Abfallprodukte gegebenenfalls gesiebt, in luftdichte Säcke oder Behälter eingefüllt und dort einer Nachreifung unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallprodukte vor der Belüftung mit heißem, insbesondere überhitztem Wasserdampf behandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Nachreifung die Schimmelbildung mittels an mehreren Stellen angeordneter kleiner Öffnungen zur Außenluft oder durch Einführung perforierter Rohre verhütet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesiebten Anteile einer Charge nach Entfernung von unvergärbaren Bestandteilen, wie Steinen, Glasscherben u. dgl., zur Beschleunigung der Vergärung der nächsten Charge zugesetzt werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einer Drehtrommel mit Einfüll- und Entleerungseinrichtungen, sowie mit Belüftungs- und Entlüftungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar und axial gelagerte und von außen feststellbare Belüftungsleitung (23) im Innern der Trommel deren Wandung folgend etwa U-förmig angeordnet ist und im horizontalen Abschnitt (24) Belüftungsöffnungen (25) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnungen (25) zur Vermeidung von Verstopfungen Schutzleisten (26) oder Schutzgitter od. dgl. aufweisen.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Stirnwand der Trommel Entlüftungsöffnungen (16) vorgesehen sind, die mittels durch Federn (18) angepreßten Klappen (17) verschließbar und entgegen dem Federdruck durch Steuerschienen (20) aufklappbar sind. B.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (1) aus Holz besteht, wobei ihr Mantel aus aneinandergelegten Holzdielen (2) zusammengesetzt ist, die von Metallringen (3) umfaßt werden, und wobei einige der Holzdielen, insbesondere vier, über den Umfang verteilt, an den Ringen (3) befestigt, während die übrigen Holzdielen nur eingelegt und gegebenenfalls verdübelt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (3) mit Zähnen (4) versehen sind und zum Antrieb der Trommel dienende Ketten (5) mit den Ringen (3) etwa über deren halben Umfang im Eingriff stehen.