DE1917239C - Verfahren zur Kompostierung von zerkleinerte und sortierte Papier und Fohenfetzen enthaltenden feuchten organischen Abfallstoffen - Google Patents

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Kompostierung von zerkleinerte und sortierte Papier- und Folienfetzen enthaltenden feuchten organischen Abfallstoffen, insbesondere von Müll- und/oder Klärschlamm.

Es ist bekannt. Stadtmüll und andere Abfallstoffe mit oder ohne Zuführung von Klärschlamm auf Raspeln, Hammer- oder Prallmühlen zu zerkleinern, wobei gleichzeitig eine Sortierung vorgenommen wird, die unverrottbare Teile aussondert. Das so vorbereitete Kompostrohgut wird anschließend einem Kompostierprozeß unterworfen, der bei ausreichender Feuchtigkeit unter Luftzutritt durch mikrobielle Vorgänge bewirkt wird. Es beginnt normalerweise mit einer Verpilzung unter Selbsterhitzung, wobei eine Abtötung pathogener Organismen eintritt und schließlich Hamusbildung stattfindet. Zu diesem Zweck wird das Rohgut in Mieten aufgesetzt, die später zur Belüftung und Nachbefeuchtung mehrfach umgesetzt werden.

Nach zahlreichen anderen Verfahren wird der Vorgang in Behälter verlegt, wobei sinngemäß durch Umwälzen, Umschichten, Beblasen, Besaugen oder andere Manipulationen der Zweck der kontrollierten Belüftung, Befeuchtung und Durchmischung mehr oder weniger mechanisch erreicht wird. Dadurch soll eine Beschleunigung der Umsetzung erreicht werden. Bei einigen Verfahren wird nach ausreichender Abtötung von pathogenen Organismen der Prozeß vorzeitig abgebrochen und die Nachreifung aufs Feld verlegt (Mulchverfahren).

Nach einem a: deren bekannten Verfahren wird das Rohgut unter Zusatz von vorentwässertem Klärschlamm als Bindemittel zu Briketts gepreßt (Brikollareverfahrcn), die, in regelmäßigen Ba Men auf Paletten gestapelt, einer Austrocknung unterliegen, wodurch die biologischen Prozesse ebenfalls vorzeitig unterbrochen werden und nach anschließender Zerkleinerung ein Mulchkompost entsteht.

Hausmüll enthält nun steigende Mengen von Papier und anderen Folien, die vorzugsweise die Struktur des Kompostrohguts bestimmen. Sie ist zunächst blättrig-faserig und in diesem Zustand locker und luftig. Gerade diese blättrige Struktur kann sich aber unter gewissen Umständen, z. B. bei Vernässung, in einer Weise verdichten, die den Gasaustausch erschwert. Der hierdurch entstandene Luftmangel führt dann zu unerwünschter Fäulnis. Im trockenen Zustand dagegen werden beim Transport oder von den Mieten die Papierfetzen leicht vom Wind weggeblasen, was zu Belästigungen führen kann. Solche Belästigungen treten insbesondere auch dann auf, wenn nicht kompostiert, sondern das aufbereitete Gut in sogenannter geordneter Deponie abgelagert wird.

ίο Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen übelstand bzw. diese Nachteile in überraschender Weise dadurch, daß die Abfallstoffe vor der Kompostierung einer intensiven Knetung zu formlosen, unregelmäßigen Krümeln mit Hilfe bekannter Knetvorrichtungen unterworfen werden. Papierfetzen sind dann nicht mehr erkennbar; sie sind zerknüllt oder zerknetet und innigst mit den übrigen Stoffen durchsetzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die durcn die

ao Knetung verdichteten Abfallstoffe vor der Kompostierung aufgelockert.

Neben diesem äußerlichen Verschönerungseffekt ergibt sich ein überraschender zweiter Effekt, der sich als wichtiger erweist: Das solchermaßen erfindungs-

as gemäß behandelte Gut, das in unregelmäßige Krümel zerfällt, wird von Mikroben in weitaus intensiverer Weise angenommen als das ungeknetete.

Es wurden hierbei mikroskopisch zehn verschiedene Arten von Streptomyces identifiziert, die sich u. a.

durch verschiedene Farben unterscheiden, nämüch: Weiß, Gelb, Orange, Graugrün, Violett, Orangerot, Braunrosa, veränderlich, braungelblich; Micromoncspora (Aktinomycet), ferner steriles Bodenpilzmycel in 2 Arten, Mucor, Cladosporium, Cephalosporin», Oedocephalum, Botyrotrichum, Verticillium cinnabarinum, Cephalothecium roseum, Stysanus spec., Cylindrocephalum spec., Rhnpalomyces elegans, Perithezien von c. f. Thielaria, Eurotiumform von Aspergillus, Coprinus u. a.

Es tritt erfindungsgemäß eine überraschend starke Verkürzung des Kompostiervorganges ein, was an einer wesentlich intensiveren Temperatursteigerung und Verpilzung und einer intensiveren Sauerstoffaufnahme (Atmungsaktivität) erkennbar ist. Auch der

Tabelle 1

Mietenkompostierversuch 75% Hausmüll
25% Klärschlamm

Datum	Tage	a	H1O bet 105c	C	b	a	pH	b	NO,	_
		42,0	I	42,0	7,8	i	7,8	a b	i +
1. 7.68	0	38,0	I ί	40,0	8,0	I	7.8		I I
29. 7.68	28	36,0		39,0	8,0		7.8	f . I· I- l·
19. K. 68	49	34,0		36,0	8,0		8.0	++ ( ++++
30. 9.68	91	36,0		37,5	7,8		8,0	H- -H- + +
21.11.68	143	35,0		38,0	7,8	1	8,0	+ ■I- j -1-4- +
12.12.68	164	28,0	;	42,0	7,8	I	7.9	+ +
5. 1.69	188	43,0	ι	45,0	8,0	j	7.8
7. 2.69	221	I		I

Gasaustausch ist in diesem neuen Haufwerk trotz höheren Schüttgewichts günstiger als in dem ursprünglich blättrigen Zustand. Es treten nun andere, erwünschte Organismenarten in den Vordergrund, die bei ungeknetetem Material kaum beobachtet werden. Eine dem Kompostierprozeß folgende Siebung kann nun früher vorgenommen werden, da die faserigen Anteile schnell verschwunden sind, die sonst die Siebe verstopfen könnten.

Knetvorrichtungen, die den gewünschten Effekt unter Anwendung von Scherkräften ausüben, sind aus verschiedenen Industrien bekannt, so aus der Gummiindustrie, Kunststoffinduitrie, Teigwarenbereitung und der Tonindustrie. Gelegentlich sind solche Kneter mit üblichen Strangpressen kombiniert. Auch der altbewährte Kollergang kann zu derartigen Vorrichtungen gerechnet werden. Offene Doppelwellenmischer, wie sie vielfach zum Mischen von Müll und Klärschlamm verwendet werden, haben keinen ausreichenden Kneteffekt ao

Die Kraftaufnahme beim Kneten richtet sich weitgehend nach dem Wassergehalt. Bei zu geringem Wassergehalt ist sie stark überhöht. Andererseits ist auch ein überhöhter Wassergehalt für eine spätere Krümelbildung und lockere Schüttung unvorteilhaft, as Es empfiehlt sich daher eine Regelung des Wassergehalts.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels weiterhin erläutert:

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde unter Verwendung einer an sich bekannten Vakuum-Ziegel strangpresse von etwa 5 t Stundenleistung, die leicht modifiziert war, durchgeführt. Diese Presse besteht aus einer Doppelpreßschnecke, die das Material in ihrem offenen Teil einzieht, um es in dem anschließenden geschlossenen Teil durchzukneten und durch einen Rost dem Vakuumteil zuzuführen. Der Rost war entfernt, da er für das grobe, auf einer Raspel auf 40 mm vorzerkleinerte Kompostrohgut aus 75 % Hausmüll + 25% Klärschlamm einen zu großen Widerstand darstellt. Vakuum wurde nicht angelegt. Die Doppelschnecke übergibt das Material einer Hauptschnecke, die beim Ziegelpressen dazu dient, den Strang durch ein verengtes Mundstück zu pressen und zu formen. Auch das Mundstück, das eigentliche Kernstück der Ziegelpresse für d;e Verformung, wurde entfernt, so daß sich kein geformter Strang bilden konnte. Das Material zerfiel beim Austritt sofort in formlose Krümel. Das Schüttgewicht der Rohmasse betrug 502 g/Liter, das der Krümel 701 g/Liter. Der Luftwiderstand beim Durchblasen wurde in einem Behälter von 100 cbm Inhalt mit einem Kreiskolbengebläse bestimmt, das unabhängig vom Widerstand eine gleichbleibende Luftmenge fördert. Der Druck stieg auf 4750 mm Wassersäule beim ungekneteten gegen 2176 mm Wassersäule beim gekneteten Material. Trotz reduzierten Raumbedarfs war der Luftwiderstand also weniger als halb so groß. Nach Abschluß der Reifung läßt sich das nun etwas trockenere geknetete Material leicht absieben.

In einem anderen Versuch wurden die Krümel ohne künstliche Belüftung auf Freilandmieten aufgesetzt. Es trat sogleich eine intensive aerobe Verpilzung auf, die von Anfang an bis in den Ken <ler Mieten reichte. Bei ungeknetetem Material tritt die Verpilzung erst nach einigen Tagen ein. Sie wandert schichtweise im Laufe von Tagen oder Wochen von außen nach innen, wobei anfangs der Mietenkern unter Luftmangel leidet and vorübergehend anaerob bleibt. Die Temperaturverläufe der beiden Mieten, die sich deutlich unterscheiden sind in F i g. 1 dargestellt. Es handelt sich in F ig. 1 um einen Mietenkompostierversuch mit einmal einem geraspelten Material und das andere Mal mit einem geraspelten und gekneteten Material mit einer Materialzusammensetzung: 75°/₀ Hausmüll und 25% Klärschlamm.

Die folgende Tabelle 1 zeigt den Verlauf der Reifung an Hand der Prüfmethoden, die in dem Aufsatz »Wie reif ist ein Kompost?« (Literaturstelle: Städtehygiene, 6/1968) beschrieben sind. Die Reifung wird angezeigt durch das Verschwinden von [NH₁]*, das in [NO,]- umgewandelt wird, sowie durch Jas Verschwinden von H₂S, das in Sulfid übergeht. Das Redoxpotential ändert sich dabei von der reduktiven nach der oxydativen Seite hin. Es zeigte sich, daß derselbe Reifegrad, der ungeknetet nach 221 Tagen eingetreten war, mit dem erfindungsgemäß gekneteten Material schon nach 91 Tagen erreicht war.

a = ungeknetet
b = geknetet

NH.	b	+	H1S in Säure	Redoxpotential	b	1			Kresseausbcute in 6 Tagen·)
a <	4 +	a , b	a			-	a b
+	+ 4-	++++ ++++		—		—	keine Keimung
	I	4-4-4-4- 4-4-		; _		—	keine Keimung
-f+++ ;	4-	+++ ;		—	keine Keimung 12.0
f+4-	—	4-4-4·	—	-I	ganz schwach 20.0
++	-	4-4-	—	4-	ganz schwach 26.0
4-4-	—	4-4-		4-	ganz schwach 35.0
4-4-	4- ■		15,0 40.0
	— \ —	21.0 . 43,0
++
+

·) Gramm Ausbeute aus 10 g Saatgut.

Die biologische Aktivität eines 10 Tage alten Materials ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt. F i g. 2 zeigt die biologische Aktivität (Atmung) zweier Kompostproben: (a) eines 10 Tage kompostierten geraspelten Materials und (b) eines 10 Tage korn* postierten gekneteten Materials.

Fig.3 zeigt die biologische Aktivität (Atmung) zweier Kompostproben, nämlich (a) eines 3 Monate alten geraspelten Materials sowie (b) eines 3 Monate alten gekneteten Materials.

Das geknetete Material ist also 2- bis 3mal aktiver als das ungeknetete. Nach 3monatiger Kompostierung ist das geknetete Material nur noch halb so aktiv wie das ungeknetete, d. h., seine Reifung ist weiter fortgeschritten.

Die mikrobiologischen Befunde sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt. Das geknetete Material ist reichlicher besiedelt. Es treten auch Arten auf. die im ungekneteten nicht gefunden wurden.

Es handelt sich bei der Tabelle 2 um die mikrobiologischen Untersuchungen an zwei Kompostproben folgender Zusammensetzung: 75% Hausmüll \ 25% Klärschlamm.

Tabelle

Mikrobiologische Untersuchungen an zwei Kompostproben 75% Hausmüll + 25% Klärschlamm

Streptomyces weiß Streptomyces graugrün .. Streptomyces grau Streptomyces gelb Streptomyces orange Streptomyces orangerot .. Micromonospora

Vertlcillium cinnabarinum Cladosporium

Oedocephalum

Cephalothecium roseum .' Eurotium

χ gering,
χ x. mittet,
xxx stark,
xxxx sehr Mark.

Ein besonderer weiterer Vorzug des erfindungsgemäßen gekneteten Materials besteht darin, daß es für Raben nicht mehr genießbar ist, die früher zu Hunderten die ungekneteten Freilandmieten auf Futtersuche auseinandergescharrt hatten.

In dem obigen Beispiel diente als Rohmaterial kommunaler Hausmull mit Ktärschlatnmzusatz. Durch Einsatz geeigneter PreBmundstBcke haben sich damit

— aber auch ohne Zusatz von Klärschlamm oder Ton

— größere feste Formlinge herstellen lassen, ähnlich

im BrikoUaieverfahren gemäß deutscher 1145646 aiiMLtifkflHkn unter Zusatz . Die ForaiBage werden Retfang durch Aostrocknang hart und den) ADSjeben vermählen . Der ei liwdunfliflB roMca Verfahrens liegt each dafi sowohl die Fu ab auch Vermahlung vcidsw weiden kaen, mnaefc dem Knetvorgaag eine Auf- ; erfolgt. Sie kaaa dorch Zerkleinerungs- oder «tmgen bekannter Art intensiviert 10 Tage

Mtetenkofttpostieruiig
ungeknetet ι geknetet

xxj xxx
χ ' xxxx

3 Monate Mietenkotnpottlerung
ungeknetet geknetet

XXX
xxxx

χ χ

xxx

xx
χ χ

XX

XXX

xxxx

xxxx

an der Oberfläche

werden. Die Durchlüftung wird dann gegenüber den unregelmäßigen Krümeln noch intensiviert. Beispiels* weise kann man das geknetete Material zwecks Zer-4$ kleinerung erneut Ober die Haspel laufen lasen oder ein anderes geeignetes Gerät, etwa einen SiebkoHer~ gang. Granulierteller, Miststreuer u. a.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   so 1. Verfahren zur Kompostierung von zerkleinerte und sortierte Papier' und Fotienfeteen "fMH^itdftt feuchten oti&tüscbcti AfofUff

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   dadurch gekennzeichnet, dafi die AbfaBstoffc vor der Koinpostien·^ einer intensiven

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-AbtaBsloSe vor άα Knaewg aafgdocfcert