DE19503668A1

DE19503668A1 - Deponiemasse auf Basis von verrottetem Abfall

Info

Publication number: DE19503668A1
Application number: DE19503668A
Authority: DE
Inventors: Guenzel Schulenburg-Wolfsburg
Original assignee: PELOX BIOCONVERSIONSTECH GmbH
Current assignee: PELOX BIOCONVERSIONSTECH GmbH
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Deponiemasse und insbesondere eine Deponiemasse auf Basis von verrottetem Abfall.

Seit langem ist die Verwertung von Müll und insbesondere von organisches Material umfassendem Müll und die Verringerung des zu deponierenden Gutes von Interesse. Vorwiegend findet bisher eine Trennung der verschiedenen Müllkomponenten statt, die dann getrennt verwertet oder deponiert werden können. Die Trennung der Komponenten kann sich jedoch recht schwierig gestalten, so daß häufig keine vollständige Trennung stattfindet und die er haltenen Fraktionen mit den jeweils anderen Komponenten noch stark verunreinigt sind, was die Weiterverarbeitung schwieriger macht und auch hinsichtlich der Deponierung des nicht verwert baren Restes (Restmüll) von Bedeutung ist. Problematisch sind neben schadstoffhaltigen Abfallprodukten beispielsweise organi sches Material umfassender Abfall wie Hausmüll, hausmüllähnli cher Gewerbemüll, Restmüll, Panseninhalte, Abfälle der Lebens mittelindustrie oder land- und forstwirtschaftliche Abprodukte.

Prinzipiell gibt es die Verfahren der mechanischen, biologischen und thermischen Abfallbehandlung.

Bei der mechanischen-biologischen Behandlung wird in der Regel der Müll zerkleinert und in dieser Form gegebenenfalls nach einer Vorsortierung deponiert bzw. kompostiert. Dies hat jedoch keine Wiederverwertung der darin enthaltenen Stoffe zur Folge, und vor allem ist das Volumen beträchtlich. Bei unsachgemäßer Deponierung können die enthaltenen Schadstoffe beispielsweise in das Grundwasser gelangen.

Weiterhin wird zur Müll- und Abfallbeseitigung die thermische Aufbereitung (Müllverbrennung, Pyrolyse) angewendet. Bei der thermischen Behandlung wird der angefallene Müll daher einfach verbrannt, wobei sich jedoch aufgrund der sehr unterschiedlichen Zusammensetzung des zu verbrennenden Materials Verfahrenspro bleme ergeben. Diese haben beispielsweise bei Anwendung auf organische Materialien und Schadstoffe enthaltenden Müll die Nachteile, daß die Verbrennung nur sehr schwer unter kontrol lierten und konstanten Bedingungen durchgeführt werden kann und/oder die enthaltenen Schadstoffe in die Atmosphäre emittiert oder verflüchtigt werden.

Ein bekanntes biologisches Verfahren, organische Abfälle zu brauchbaren Sekundärprodukten zu verarbeiten, ist die Kompostie rung. Aus einem organische Abfälle enthaltenden Müll kann auf diese Weise Kulturboden hergestellt werden.

Bei der biologischen Abfallbehandlung kann organischer Abfall anaerob oder aerob behandelt werden. Bei einer anaeroben Behand lung wird jedoch in hohem Maß Methan gebildet, das sorgsam ge handhabt werden muß. Bei der aeroben Behandlung erfolgt eine Verrottung des organischen Materials unter Bildung von Kulturbo den (Kompost), wozu in der Regel eine Verrottungsdauer von meh reren Monaten erforderlich ist. Es erfolgt dabei ein vollständi ger biologischer Abbau aller vorhandenen organischen Bestand teile. Grundsätzlich gilt, daß eine Kompostierung umso besser ist, je intensiver das Material verrotten kann. Es wird jedoch aus Gründen der Wirtschaftlichkeit in der Regel angestrebt, die erforderliche Rottedauer auf unter 6 Monate zu reduzieren, wobei sie sich aus Intensiv- und Nachrotte zusammensetzen kann.

Ein weiteres Problem ist das ständig wachsende Aufkommen von Abfallmaterialien wie Klärschlamm, Fettabscheiderrückstände, Mühlenabfallprodukte, beschichtete Papiere usw. Häufig müssen diese teuer entsorgt werden oder es fehlt sogar an geeigneten Möglichkeiten, sie auf brauchbare Weise einzusetzen, weiterzuver arbeiten und ihre Menge zu verringern.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die mechanische Abfallaufbe reitung mit einer biologischen und einer thermischen Behandlung zu kombinieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verarbeitung bzw. Verwertung von organisches Material enthalten dem Abfall eine Deponiemasse herzustellen, die über längere Zeit problemlos lagerfähig ist, unter Verwendung bekannter Vorrich tungen kostengünstig hergestellt werden kann und hinsichtlich der Ausgangsmaterialien äußerst flexibel ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Deponiemasse gemäß Anspruch 1 ge löst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine rohfaserrei che, biologisch-reaktionsträge und schadstoffarme Masse umfaßt, die aus einem organisches Material enthaltendem Abfall erzeugt wird, die erhältlich ist, indem

a) der organisches Material enthaltende Abfall einer ein- oder mehrstufigen Verrottungsvorrichtung zugeführt wird,
b) dieses Material maximal 100 Stunden lang einer Intensiv rotte unter den hierfür üblichen Umgebungsbedingungen unter zogen wird (gegebenenfalls unter Luftzufuhr und vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 70°C, einer Feuchte von 50 ± 5%, in einem leicht sauren Zustand (pH-Wert kleiner 7) und bei einem C-N-Verhältnis von 30-40 : 1),
c) dieses Material einer geschlossenen und/oder offenen Nach rotte unterzogen wird,
d) danach eine weitere Verrottung im wesentlichen unterbunden wird durch Absenkung der Feuchte in der Verrottungsvorrich tung oder in der Nachrotte auf unter 40% und damit
e) die entstandene, vorrangig organische Masse auf einen Troc kensubstanzgehalt von 60% oder mehr getrocknet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung umfaßt auch das Verfahren zur Herstellung der Deponiemasse.

Überraschenderweise ist gefunden worden und dies ist ein wesent licher Aspekt, daß die erfindungsgemäß erhaltene Masse eine Deponiemasse ist, die über einen längeren Zeitraum gelagert und anschließend ohne Quälitätsverlust z. B. als Sekundärbrennstoff verwendet werden kann. Gegebenenfalls kann auch die Verrottung wieder in Gang gesetzt werden, falls die gewünscht ist.

Überraschenderweise ist ferner gefunden worden, daß die erfin dungsgemäße Deponiemasse im Gegensatz zu anderen bekannten aus verrottetem, organischem Material hergestellten Deponiemassen, in ihrer Ausgangszusammensetzung durch Auswahl geeigneter Abfall komponenten bzw. der Anteile der verwendeten Ausgangsmaterialien so eingestellt werden kann, daß sie nur gering biologisch aktiv, schadstoff-immobilisiert, sickerwasserarm und gut verdichtbar ist, wodurch sich eine ausgezeichnete Lagerqualität ergibt.

Das verwendete, organischen Abfall umfassende Ausgangsmaterial umfaßt insbesondere sortierten oder unsortierten Hausmüll, haus müllähnlichen Gewerbemüll, Restmüll, Klärschlamm, Fettabschei derrückstände, Gülle, Panseninhalte, Abfall aus der Lebensmit telindustrie und/oder Deponiegut, das auf diese Weise nochmals verwertet werden kann.

Dieser organisches Material enthaltende Abfall kann vor und/oder nach der Verrottung gegebenenfalls zusammen mit einem oder meh reren kohlenstoffreicheren Zuschlagstoffen vermischt werden, wodurch zum einen der Stickstoffgehalt und der Kohlenstoffgehalt des der Verrottung unterzogenen Materials auf einen für die Verrottung günstigeren Wert eingestellt werden können und zum anderen der Stickstoffgehalt und der Kohlenstoffgehalt des als Deponiemasse geeigneten Produktmaterials auf einen für die Lage rung günstigeren Wert eingestellt werden können.

Falls vor der Verrottung die Ausgangsstoffe variiert zugesetzt werden, liegt der Stickstoffgehalt, bezogen auf das gesamte Material, anschließend im allgemeinen in einem Bereich von 0,9 bis 1,5, bevorzugt bis 1,0 Gew.%. Der Kohlenstoffgehalt liegt dann im allgemeinen in einen Bereich von 15 bis 36 Gew.%.

Die Einstellung der genannten Bereiche kann von dem Hersteller der Deponiemasses je nach verwendetem, organisches Material enthaltendem Abfall durch Zuführung geeigneter Mengen der Zu schlagstoffe eingestellt werden, falls dies gewünscht ist.

Als Zuschlagstoffe eignen sich insbesondere Grünabfall, Wald holz/Schwachholz, Sägespäne, Hobelspäne, Altholz, Klärschlamm, Papiermaterial wie beispielsweise beschichtetes Papier, nach wachsende Rohstoffe, energiereiche Müllfraktionen und/oder Müh lenabprodukte (organische Staubprodukte) usw.

Als Vorrichtung zur Durchführung der Intensivverrottung kann eine der bekannten Verrottungsanlagen verwendet werden. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß eine Temperaturkontrolle, eine Feuchtigkeitskontrolle, gegebenenfalls eine Bewegung bzw. Um schichtung des zu verrottenden Gutes, eine geeignete Belüftung usw. möglich sind.

Eine geeignete Vorrichtung ist beispielsweise die Bedminster- Abfallbehandlungsanlage (Bedminster Bioconversion Corp, Cherry Hill, NJ, USA). Eine solche Anlage ist beispielsweise in den US- A-5 047 349, US-A-5 206 173, US-A-5 204 263 und US-A-5 215 921 beschrieben. Die Offenbarung dieser Schriften wird hier durch Bezugnahme darauf eingeführt.

Insbesondere eignet sich eine Rottetrommel für die erfindungs gemäße Verrottung des organisches Material enthaltenden Abfalls. Die Rottetrommel kann ein- und/oder mehrstufig ausgestattet sein, wobei die erfindungsgemäße Trocknung (Schritt d) gemäß Anspruch 1) im Innern oder außerhalb der Rottetrommel erfolgen kann.

Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß die Intensiv rotte nach maximal 100 Stunden abgebrochen wird.

Vor der Zuführung von beispielsweise Hausmüll oder ähnlichen Ausgangsmaterialien erfolgt gegebenenfalls eine mechanische Aus lese von Störstoffen, während die Selektierung von Wertstoffen und deren Überführung in die jeweiligen Wertstoffverarbeitungs kreisläufe erst nach dem Intensivrotteprozeß des im wesentlichen unzerkleinerten Materials erfolgt.

Die Intensivrotte wird insbesondere für einen Zeitraum von bis zu 100 Stunden, bevorzugt bis 72 zu Stunden geführt, wobei die Temperatur und die Feuchtigkeit jeweils unabhängig voneinander, insbesondere in einem Bereich bis 70°C, vorzugsweise von 50 bis 70°C, insbesondere von 60 bis 65°C bzw. vorzugsweise von 45 bis 55% Feuchte gehalten werden.

Nach maximal 100 Stunden Verrottungsdauer wird die Verrottung unterbrochen bzw. unterbunden, indem das Material aus der Rotte trommel entfernt wird.

Im Anschluß an die Intensivrotte wird eine offene und/oder ge schlossene Nachrotte durchgeführt.

Diese Nachrotte kann bei Durchführung einer geschlossenen Nach rotte über einen Zeitraum von bis zu 1000, vorzugsweise bis zu 350 Stunden geführt werden, wobei die Temperatur und Feuchtig keit jeweils unabhängig voneinander, insbesondere in einem Be reich von 35 bis 55°C bzw. 35 bis 45% Feuchte gehalten werden. Die Nachrotte kann beispielsweise in einem geschlossenen Mieten verfahren erfolgen.

Eine alternative oder ergänzende, offenen Nachrotte kann über einen beliebigen Zeitraum geführt werden, wobei durch spezielle Zu- und Abluftrohre und/oder eine Umsetztechnik eine Durchlüf tung und durch Abdeckung der offenen Mieten eine Wärmedämmung, eine Emissionsminderung und ein Niederschlagsschutz bewirkt wird.

Eine erfindungsgemäße Deponiemasse weist beispielsweise die fol genden Merkmale auf:

Kohlenstoffgehalt
15 bis 40 Gew.-%
Wassergehalt	30 bis 40 Gew.-%
Aschegehalt	15 bis 30 Gew. -%
Stickstoffgehalt	0,9 bis 1,5 Gew.-%

Die während der Verrottung bzw. Fermentierung entstandene Wärme, die Abluftwärme oder zugeführte Luft usw. können verwendet wer den, um die erforderliche Trocknung zu bewirken oder um zumin dest dazu beizutragen. Hierdurch kann der Trocknungsvorgang energiesparend durchgeführt werden.

Vor oder nach der Trocknung werden aus der entstandenen, vorran gig organischen Masse Wertstoffe, insbesondere Metalle und/oder Kunststoffe entfernt, indem beispielsweise Magnete, Gebläse, Wirbelstromabscheider, Siebe usw. verwendet werden.

Die organische Masse kann dann ohne weitere Behandlung als Deponiemasse eingesetzt werden.

Die Deponiemasse kann erfindungsgemäß vor oder nach einer Nach rotte zusätzlich lagerstabilisiert werden, indem dosiert defi nierte Bakterienkulturen, z. B. Milchsäurebakterien, oder den pH- Wert erniedrigende Mittel, z. B. Propionsäure, zugesetzt werden. Diese lösen einen Konservierungsprozeß aus oder wirken konser vierend, wodurch unerwünschte Stoffwechsel- oder Abbauvorgänge sowie Emissionen verhindert werden, ohne daß Produkt negativ zu verändern.

Falls es gewünscht ist, kann der erfindungsgemäße Deponiemasse auch kompaktiert werden.

In der erfindungsgemäßen, als Deponiemasse geeigneten Masse sind die Stoffwechselvorgänge stark reduziert. Sickerwasser kann nicht austreten.

Hierbei handelt es sich um eine lagerfähige Deponiemasse, die schadstoffarm und im wesentlichen nur noch gering biologisch aktiv ist.

Claims

1. Deponiemasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rohfaser reiche, biologisch-reaktionsträge und schadstoffarme, aus organisches Material enthaltendem Abfall gewonnene Masse umfaßt, die erhältlich ist, indem

a) der organisches Material enthaltende Abfall einer ein- oder mehrstufigen Verrottungsvorrichtung zugeführt wird,
b) dieses Material maximal 100 Stunden lang einer Inten sivrotte unter den hierfür üblichen Bedingungen unter zogen wird,
c) dieses Material gegebenenfalls einer geschlossenen und/oder offenen Nachrotte unterzogen wird,
d) danach eine weitere Verrottung im wesentlichen unter bunden wird durch Absenkung der Feuchte in der Verrot tungsvorrichtung oder in der Nachrotte auf unter 40% und damit
e) die entstandene, vorrangig organische Masse auf einen Trockensubstanzgehalt von 60% oder mehr getrocknet wird.

2. Deponiemasse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete, organisches Material umfassende Abfall als Ausgangsstoff sortierten oder unsortierten Hausmüll, haus müllähnlichen Gewerbemüll, Restmüll, Klärschlamm, Fettab scheiderrückstände, Gülle, Panseninhalte, Abfall aus der Lebensmittelindustrie und/oder Deponiegut umfaßt.

3. Deponiemasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete, vorwiegend organisches Material enthal tende Abfall entweder als Ausgangsstoff variiert wird und/ oder nach der Verrottung zusammen mit einem oder mehreren kohlenstoffreicheren Zuschlagstoffen vermischt wird.

4. Deponiemasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verrottung durch die variierbaren Ausgangsstoffe der Stickstoffgehalt auf einen Bereich von 0,9 bis 1,5 Gew.%, bevorzugt unter 1,0 Gew.% und der Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich von 15 bis 36 Gew.% eingestellt werden.

5. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Intensivrotte bei Luftzufuhr bis 100, bevorzugt bis 72 Stunden lang durchgeführt wird, wobei die Temperatur und die Feuchtigkeit jeweils unabhängig vonein ander, insbesondere im Bereich von 50 bis 70°C und 50 ± 5 % Feuchte bei einem pH-Wert kleiner 7 liegen.

6. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß sie einer Nachrotte im geschlossenen und/ oder offenen Mietenverfahren unterzogen wird.

7. Sekundärbrennstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß maximal 1000, vorzugsweise 350 Stunden lang eine geschlossene Nachrotte bei einer Temperatur von 35 bis 55°C, einer Feuchte von 40 ± 5%, in leicht saurem Zu stand und bei einem C-N-Verhältnis von 25-35 : 1 durch geführt wird.

8. Sekundärbrennstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine offenen Nachrotte durchgeführt wird, wobei durch spezielle Zu- und Abluftrohre und/oder eine Umsetztechnik eine Durchlüftung und durch Abdeckung der offenen Mieten eine Wärmedämmung, eine Emissionsminderung und ein Niederschlagsschutz bewirkt wird.

9. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Feuchte zur Unterbindung einer weite ren Verrottung auf 40% abgesenkt wird.

10. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Trocknung der organischen Masse die bei der Verrottung entstandene Wärme, die Abluftwärme und/- oder zugeführte Luft verwendet werden.

11. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die variierten Ausgangsstoffe und/oder die Zuschlagstoffe Grünabfall, Waldholz/Schwachholz, Sägespäne, Hobelspäne, Altholz, Klärschlamm, Papiermaterial, beschich tetes Papier, nachwachsende Rohstoffe, energiereiche Müll fraktionen und/oder Mühlenabprodukte (organische Staubpro dukte) umfassen.

12. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die in den Ausgangsstoffen vorhandene Wertstoffe, insbesondere Metall und/oder Kunststoffe entfer nt worden sind, insbesondere durch Einsatz von Magneten, Gebläsen, Wirbelstromabscheidern und Sieben.

13. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die mittels Intensiv- und gegebenenfalls Nachrotte erzeugte Masse volumenreduziert, gering biologisch aktiv, schadstoffarm-immobilisiert, sickerwasserarm und gut verdichtbar ist.

14. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß sie kompaktiert worden ist.

15. Deponiemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß sie vor oder nach der Nachrotte lagersta bilisiert worden ist, indem dosiert definierte Bakterien kulturen, insbesondere Milchsäurebakterien, und/oder den pH- Wert erniedrigende Mittel, insbesondere Propionsäure, zu gesetzt worden sind.

16. Verfahren zur Herstellung einer Deponiemasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der organisches Material enthaltende Abfall einer ein- oder mehrstufigen Verrottungsvorrichtung zugeführt wird,
b) dieses Material maximal 100 Stunden lang einer Inten sivrotte unter den hierfür üblichen Bedingungen unter zogen wird,
c) dieses Material einer geschlossenen und/oder offenen Nachrotte unterzogen wird,
d) danach eine weitere Verrottung im wesentlichen unter bunden wird durch Absenkung der Feuchte in der Verrot tungsvorrichtung oder in der Nachrotte auf unter 40% und damit
e) die entstandene, vorrangig organische Masse auf einen Trockensubstanzgehalt von 60% oder mehr getrocknet wird.

17. Verwendung der organischen Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 16 als inertisiertes Deponiematerial.