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Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln von Müll
od. dgl.
in ein Bodenverbesserungsmittel Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
zur Durchführung desselben geeignete Vorrichtungen zum Umwandeln von MÜll oder sonstigen
Abfallstoffen, z. B. Klärschlamm, in ein Bodenverbesserungsmittel, insbesondere
für die Bekämpfung der Bodenerosion und von Humusschwund in der Land- und Eorstwirtschaft.
Verfahren zur Herstellung solcher Bodenverbesserungsmittel aus den genannten Äusgangsstoffen
sind bekannt. Für ihre Durchführung werden im allgemeinen große Behälter benutzt,
in denen das umzuwandelnde Gut mit gesteuerten LuftstrÖmen behandelt und
je nach der Zusammensetzung des Gutes und seinem Feuchtigkeitsgehalt erforderlichenfalls
auch noch mit Flüssigkeit angereichert wird. Bei einigen dieser bekannten
Vorrichtungen wird die Luft von unten in das Gut in geregelter Menge eingeblasen
und von oben wieder abgesaugt. Durch eine derartige Behandlung des Gutes mit Luft
und gegebenenfalls mit Flüssigkeit lassen sich bekanntlich die Temperaturverhältnisse
des Gutes steuern, die für den Ablauf der Umwandlung und seine Dauer und für die
Beschaffenheit des Endproduktes von ausschlaggebender Bedeutung sind. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zu Grunde, durch eine neue Verfah.rensweise und eine hierfär geeignete
Vorrichtung eine besonders wirtschaftliche Umwandlung der genannten Stoffe in ein
Boderiverbesserungsmittel zu erreichen. Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf der
Erkenntnis, daß die Wirtschaftlichkeit umso hÖher ist, je schneller die Umwandlung
vom Ausgangsstoff bis zum Fertigprodukt auf Grund des dabei angewandten Verfahrens
mÖglich ist. Je länger nämlich diese Umwandlung dauert, umso größer ist bei gleicher
Ausgangsmenge der RaumbedtLrf während der Umwandlung. Da für diesen Haumbedarf bei
allen bekannten Verfahren, die in der genannten Weine arbeiten, Behälter zur Verfügung
stehen ddesen, er,-eben sich bei einer Umwandlung-sdauer von nur wenigen. Tagen
s"hon für.- den Müllanfall mittlerer Obädte außerordentlich
umfangreiche
und damit kostspielige Anlagen" die auch in der Unterhaltung teuer sind. Das Verfahren
gemäß der Erfindung ermöglicht demgegenüber eine wesentliche Abkürzung der für die
genannte Umwandlung erforderliehen Zeit. Daraus ergibt sich fÜr die nach diesem
Verfahren arbeitendän Anlagen durch Värbilligungen sowohl der Anlage selbst als
auch ihrer Unterhaltung eine wesentlich höhere Wirtschaftlichkeit. Das geschieht
unter Verwendung eines Behälters, in dem die Temperaturverhältnisse des Gutes insbesondere
durch Hindurchblasen von Luft geregelt werden, durch einen Ablauf des Verfahrens
in * der' Weise, daß das Innere des Behälters vor dem Einbringen des Gutes
auf eine Temperatur von etwa 250 gebracht und das mit einer Ausgangsfeuchtigkeit
von 40 bis 60 % eingefüllte oder nachgefeuchtete Gut bis zu einem Temperaturianstieg
auf etwa 400 sich selbst Überlassen, sodann durch von unten durchgeblasene erhitzte
Frischluft 0
auf eine Temperatur von etwa 70 gebracht und auf dieser
mindestens eine Stunde lang gehalten wird, und daß schließlich das Gut aus dem ]Behälter
von unten abgezogen und von oben wieder eingefüllt und nochmals für mindestens eine
Stunde auf eine Temperatur von etwa 70 0 gebracht wird. Durch die Erwärmung
des Behälterinnenraiims kommt das eingebrachte Gut, das durch Hinzufügen von Wasser
oder irgendwelchen Abwässern eine Ausgangsfeuchtigkäit von 40 bis 60 % haben
soll, schnell auf eine Ausgangsteiaperatur, die für die im Müll und insbesondere
in etwa beigefügtem Klärschlamm enthaltenen Bakterien ein günstiges Wärmebeet für
deren schnelle Vermehrung bietet. Durch die Tätigkeit dieser Bakterien und sonstiger
organischer Teilchen, wie Pilze, Algen, Diatomeen, Protozoeh usw. entsteht bekanntlich
eine TemperaturerhÖhung des Gutes, die zunächst gemäß der Erfindung nicht künstlich
beeinflußt wird. Insbesondere geschieht das deshalb, weil bei einem zu schnellen
Temperaturanstieg im unteren Temperaturbereich die Gefahr besteht, daß sich die
pathogenen Keime einkapseln und die spätere Temperaturerhöhung auf etwa
70 0
die sie vernichten soll, ohne Schaden überstehen, wodurch die SterLIi-bi,'Lt
des Endproduktes mindestens in lfrage gestellt würde.
Erst wenn-die
Temperatur durch die bakui-erielle Erwärmung auf etwa 400 angestiegen ist, was unter
den genannten Bedingungen nach etwa 12 Stunden eintritt, wird dadurch in den weiteren
Temperaturverlauf einge-#griffen, daß erhitzte Frischluft von unten in das Gut eingeblasen
und oberhalb des Gutes wieder abgesaugt wird. Gleichzeitig damit entweichen auch
die im Gut entstehenden Dünste und Däiwpfe, die hauptsächlich auf die bakterielle
Tätigkeit, vor allem bei erhöhter Temperatur, zurÜckzuführen sind. Infolge des Durchblasens
von erhitzter Frischluft erhöht sich -anter weiterer Mitwirkung dieser Bakterientätigkeit
die Temperatur des Gutes wesentlich schneller als vorher und kommt nach 7erhältnismäßig
kurzer Zeit in den Bereich von 70 0 , der bekanntlich fÜr derartige Umwandlungsvorgänge
deshalb von beso.id--rer Bedeutung ist, weil in diesem Bereich, vorzugsweise von
700 die pathogenen Keime, ferner auch Wurmeier, U:uhrautsamen u. dGl. vernichtet
werden, f alls die Einwirkung einige Zeit, im allgemeinen mindestens eine
Stunde, andauert. Es braucht also, sobald das Gut in diesen Temperaturbereich gekc=-e.n
ist, durch Verm-Lnderung der rrischluftzufuhr oder durch der--n Temperaturänderung
nur noch dafÜr gesorgt zu werden, daß das Gut diesen Temperaturbereich nicht wesentlich
Überschreitet, sondern fÜr mindestens eine St=de mÖglIchst konstant einhält. Obgleich
nach Ablauf di--sgr Zeit damit gerechnet werden kann, daß das im BehältAr enthaltene
Gut seinen gewünschten Endzustand erreicht ha"%-i, und daß insbesondere alle Krankheitserreger
und sonstigen schädlichen Bestandteile ohne Beeinträchtigung der erwÜnschten mesophilen
Bakterien vernichtet worden sind, soll sich, wie schon erwähnt, ein weiterer
Behandlungsvorgang anschließen. Dadurch soll das Lndprodukt mit Sicherheit seine
völlige Sterilität erreichen. Fär diesen weiteren BehandlunGsvorgang wird das Gut,
wie eben--"al«'s schon erwähnt, durch Abzug aus dem Behälter und Wiedereinbringen
umgesetzt. Dadurch verlagern sich die einzelnen r'utst(-,ile und. schichten sich
zueinander um, wodu eh sichergestellt wird, daß bei dem ersten B(,#handliingsvorgang
aiis irgendwelchen
Gründen etwa entstandene Temperaturdifferenzen
sich ausgleichen und anschließend eine gleichmäßige Temperatur des ganzen Gutes
erreicht wird. Bei dem Umsetzen wird zweckmäßigerweise so verfahren, daß das umzusetzende
Gut an dem einen Ende des langgestreckten Behälters beginnend nach unten abgezogen
und durch Fördermittel in den oberen Behälterraum gebracht wird, von wo es etwa
in den gleichen Behälterraumteil abgeworfen wird, aus dem es vorher abgezogen worden
ist. Anschließend wird das Gut einem abermaligen Erhitzungsvorgang unterworfen,
was wiederum durch Einblasen von erhitzter Frischluft geschehen kann. Da das Gut
noch eine ausreichende Wärme in sich hat, kommt es wieder schnell in den gewünschten
Temperaturbereich von 70 0 , in dem es denn wieder etwa eine Stunde
lang gehalten wird. Danach kann es in gleicher *geise abgezogen und gelagert oder
abtransportiert werden.
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Der gesamte Vorgang vom Einbringen des Materials bis zu seinem endgÜltigen
Abzug läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren innerhalb 24 Stunden durchführen.
Innerhalb des gleichen Zeitraumes kann das Material auch, wenn es gewünscht wird,
in einen Zustand gebracht werden, der eine Haufenlagerung selbst im Freien ermöglicht,
ohne daß eine Geruchabelästigung entsteht.
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Zu diesem Zweck wird das Material soweit getrocknetg daß ein Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 20 % oder möglichst darunter entsteht. Bei einem solchen Feuchtigkeitsgehalt
kann nämlich keine EiGenerwärmunS des Materials entstehen, weil der Wasserhaushalt
fÜr die Bakterien zu gering ist. Die hierfür erforderliche TrocknunG des Materials
kann innerhalb des Behälters vorzugsweise durch Zufuhr von Wärme in schon beschriebener
Weise vorgenommen werden. Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich in weiterer
Ausbildung des ErfindunGsgedankens besonders ein langgestreckter Behälter, der einen
nach oben sich verjüngenden querschnitt hat und mit einer seine ganze Crrundfläche
bestreichenden Austragevorrichtung und an seinem Scheitel mit einer sich Über die
ganze.
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ersUreckeiiden Fördervorrichtung versehen ist.
Der
sich verjüngende querschnitt bedeutet eine schräge Lage der Seitenwände, wobei deren
Winkel gegenÜber der Waagrechten etwa dem natürlichen Schüttwinkel des im Behälter
behandelten Gutes entsprechen oder geringfügig größer sein kann. Die Austragvorrichtung
besteht zweckmäßigerweise aus einer waagrechten Förderschnecke, deren Achse senkrecht
zu den Längsseitenwänden des Behälters verläuft, und die in Richtung dieser Wände
verschiebbar ist und das von ihr ausgetragene Gut auf ein darunter befindliches,
sich in Fahrtrichtung der Schnecke erstreckendes# Förderband abgibt. Ganz besonders
vorteilhaft für die Erfindung ist es, wenn die Seitenwände des Behälters als Doppelwände
ausgebildet sind, deren Inneres eine kanalartige FÜhrung für die dem Inneren des
Behälters zuzufÜhrende Frischluft bildet. Iffeil nämlich das im Behälter enthaltene
Gut infolge der Schräglage der Seitenwände eine sehr große Fläche derselben berührte
und diese Fläche von der innerhalb der Doppelwandung strömenden Luft stark erwärmt
wird, werden auch die der Wand nahen Gutsteile erwärmt. Dadurch ist der bei anderen
Behältern auftretenden Gefahr begegnet, daß die den Wänden nahen, von innen her
ungenügend mit Wärme versorgten Teile sich noch zusätzlich abkühlen und dadurch
selbst dann nicht auf die verlangte Temperatur kommen, wenn die inneren Teile schon
die noch zulässige obere Temperaturgrenze erreicht haben. Die Zufuhr der Luft, die
durch das Gut hindurchströmen soll, wirkt am intensivsten, wenn sie möglichst in
der unteren Schicht des Gutes, und dort an mÖglichst vielen Stellen austritt. Gemäß
der Erfindung geschieht das in der Weise, daß hierfür im Inneren des Behälters eine
Mehrzahl von senkrechten unten offenen Röhren angeordnet ist, von denen jeweils
mehrere an je einem querrohr befestigt sind, das im oberen Raum den Behälters
angeordnet ist =d den senkrechten Zweigrohren die Luft zuleitet. Bei einer solchen
Anordnung der Luftsuleitungsrohre ist die Austragvorrichtung, die die Grundfläche
des Behälters bestreichen muß, in keiner Weine behindert. Andererseits ist die senkrechte
Anordnung der Röhre auch insofern zweckmäßige weil sie den
freien
Fall des Gutes, das ja stets von oben eingebracht wird, so gut wie überhaupt nicht
beeinträchtigt.
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Ein AusfÜhrungsbeispiel einer derartigen, für die Durchführung des
Erfindungsgedankens geeigneten Vorrichtung ist in der ,Zeichnung schematisch dargestellt.
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Abb. 1 ist ein ##gerschnitt durch den Behälter mit den Fördereinrichtungen,
Abb. 2 eine Seitenansicht davon. Das zu behandelnde Gut wird durch den Einlauf
1 aufgegeben, der als Schleuse ausgebildet ist, weil das Innere des Behälters
nach außen hin ständig möglichst abgeschlossen sein soll. Unterhalb des Einlaufes
befindet sich die Förderschnecke 2, die sich im Scheitelraum des Behälters über
dessen ganze Länge erstreckt. Die Schnecke ist auf einem Teil ihrer Länge von einem
in dieser Richtung fahrbaren Schneckentrog 3 umgeben, durch dessen Verschiebung
im Zusammenwirken mit dem Schneckenumlauf das in den EinlaufA eingefÜllte Gut an
jeder beliebigen Stelle in Bezug auf die Längsrichtung des Behälters abgeworfen
werden kann Das Gut häuft sich dadurch zwischen den Seitenwänden 4 auf dem Boden
5 des Behälters auf und füllt schließlich den ganzen Behälter von seiner
einen bis zu seiner anderen Stirnwand und bis zu einer bestimmten Höhe aus. Da die
Seitenwände 4 etwa dem natürlichen Schüttwinkel des Gutes entsprechend geneigt sind,
ist nicht nur ihre Beanspruchung durch den Seitendruck des Gutes gering, sondern
ebenso die Reibung zwischen Gut und Wand bei Bewegungen des Gutes nach unten. Deshalb
können die Seitenwände im Inneren des Behälters mit einer gegen Verrottung beständigen
Folie belegt oder mit einem entsprechenden Belag versehen werden, die nur wenig
beansprucht wird und daher eine lange Lebensdauer hat. Dadurch lassen sich die ohne
einen solchen Belag unvermeidlichen Korrosionserscheimungen an dienen Flächen praktisch
völlig vermeidin. -
Unmittelbar Über dem Boden des Behälters befindet sich
eine weitere Förderschnecke 6, die an ihren beiden Enden in Wagen gelagert
ist, die auf Schienen in Längsrichtung den Behälters fahrbar sind. Die Wagen
sind an endlosen Ketten befestigt, die an den beiden Behälterenden über Kettenräder
gefÜhrt sind
und von einem Hilfsmotor Über ein Getriebe
7 angetrieben werden. Durch diesen Antrieb läßt sich die Schnecke
6 über die ganze Grundfläche vom einen bis zum anderen Ende des Behälters
bewegen, die sie dabei mit ganz geringem Abstand bestreicht. Durch den Umiauf der
Schnecke wird das innerhalb des So-hüttwinkels darÜber befindliche Material in Achsrichtun-
gefördert und am Schneckenende auf da-- darunter befindliche Förderband
8 abgegeben, das sich -über die ganze, Behälterlänge erstreckt und in eine
Schleusenkammer mündet, aus der das Gut durch ein nicht dargestelltes FÖrdermittel
Üblicher Art ausgetragen werden kann.
Die als DoppelwK.ude ausgebildeten Seitenwände
4 des Behälters enthalten zwischen. ihrer Außen- und Innenwand ##uerwände, die so
angeordnet sind, daß in jeder Wand ein beispielsweise zickzack- oder labyrinthförmig
verlaufender Kanal entsteht. Dieser ist von seinem einen Ende mit'einem Eintrittsstutzen
9
fÜr das Einlassen von vorzugsweiser erwärmter oder erhitzter Luft versehen,
die durcb den Kanal hindurchstrÖmt und an dessen Ende in die Rohre 10 eintritt,
die von der einen zur anderen Wand durchgehen und nicht nur der Luft-führung, sondern
gleichzeitig auch der Versteifung des Behälters dienen. An jedem Rohr
10 sind. mehrere Rohre 11 nach unten hin in der Weise befestigt, daß
das Innere aller Rohre eine durchgehende Leitung fÜr die hindurchstrÖmende Luft
bildetl die an den unteren offenen Enden der Rohre 11 ausströmt. Im Scheitel
des Behälters befindet sich eine Luftsammelhaube 12, die In einen Luftaustrittastutzen
13 mündet. Beide stehen unter dem Einfluß eines SauglÜfters 14, der
unmittelbar an den Stutzen angebaut sein oder an beliebiger, durch Leitungen
verbundener Stelle stehen kann. Infolge des hierdurch im oberen Teil des Behälters
entstehenden Unterdruckes wird neben Brüden, Dämpfen usw. insbesondere die Luft
abgesaugt, die durch die Rohre 11.in das im Behälter befindliche Gut eingepreßt
worden ist. Da die Luft hierbei von unten nach oben strömen muß und an die zahlreichen
Luftaustrittsstellen auf die ganze Grundfläche des Behälters verteilt sind, werden
praktisch alle ;elaC"erten Gute.,i von der Luft erreicht und in dem 3 Gte
llen des f, gewünschten Sinn beeinflußt.
Wenn sich das im Behälter
enthaltene Gut in schon'beschriebener Weise erwärm*t hat und mindestens eine Stunde
lang im Temperaturbereich von 70 0 gehalten worden ist, womit der erste Behandlungsvorgang
abgeschlossen ist, wird die Schnecke 6, die sich dabei zweckmäßigerweise
am einen End.e des Behälters befindet, in Umlauf versetzt. Sie fördert dabei kontinuierlich
das Über ihr befindliche Gut auf das Förderband 8, das es über die Schleuse
an ein weiteres FÖrdermittel abgibt. Von diesem aus gelangt es, gegebenenfalls über
Pufferspeicher und ein weiteres Fördermittel, zu dem Einlaß 1, von wo es
Über die Schnecke 2 .und den Schneckentrog 3 wieder in den Behälter abgeworfen
wird. Vorzugsweise kommt das Gut dabei abermals etwa in den Raumteil des Behälters,
in dera es sich vorher befunden hat. Auf diese Weise wird der ganze Inhalt des Behälters
durch die langsam auf den Schienen fahrende Schnecke 6 am einen Ende beginnend
und bis zum anderen vorrückend entleert und dann wieder von oben eingefÜllt. Durch
diesen Umsetzvorgang ist das Gut völlig umgeschichtet worden, wodurch sich bei dem
nachfolgenden Behendlungsvorgang gegenüber dem ersten ein Ausgleich der Temperaturen
und der LuftfÜhrung innerhalb des Gutes ergibt, sofern in dem Gut trotz der intensiven
Belüftung und der Erwärmung der Behälterwände bei dem ersten Behandlungsvorgang
in dieser Beziehung gewisse Differenzen aufgetreten sein sollten. Der nach dem Umsetzen
vorzunehmende zweite Behandlungsvorgang kann natürlich in wesentlich kürzerer Zeit
ablaufen, weil das Gut bei ausreichender innerer Wärme den unteren Temperaturbereich
Überhaupt nicht zu durchlaufen braucht oder bei etwaiger Abkühlung diesmal schneller
durchlaufen kann. Es kann deshalb in jedem Falle verhältnismäßig schnell auf eine
Temperatur von 700 oder etwas darüber gebracht werden, was sich innerhalb
24 Stunden bewältigen läßt. Na ch Ablauf des zweiten Behandluhgsvorganges wird das
Gut in schon beschriebener Weise durch die Schnecke 6 und das Förderband
8 abCezogen und kann dann ausgetragen und entweder sofort zu seinem Bestimmunf:sort
ibL,-efahren oder zunächst an Ort und Stelle w(#i-den. iine solche Lagerung, die
nicht einmal
unter Dach stattfinden muß, ist deshalb mÖglich, we:U
das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte Gut zusätzlich innerhalb des
Behälters getrocknet werden kann, so
Ende dieser Behandlung bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 20
% keine anaeroben Bakterien mehr enthält und ohne Geruchsentwicklung lagerungsfähig
ist.