DE19547320A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ammoniakfreiem und sterilem Vollwertdünger aus biologischen Reststoffen - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung, die aus flüssigen und festen biologischen Abfallen hochwertigen, ammo­ niakfreien und sterilen Dünger produziert, der auch mit herkömmlichen, landwirtschaftlichen Ausbrin­ gungstechniken keine Ammoniakemissionen er­ zeugt, da der Stickstoff als Nitrat oder als Ammoni­ umsulfat gebunden ist. Da die Ammoniakverluste bei der Ausbringung von Gülle und beim Kompo­ stieren von biologischen Abfallen mit zum Wald­ sterben beitragen, wird mit dem Programm "Gülle 2000" mit hohem Aufwand versucht, diese Verluste zu reduzieren. Sehr viel sicherer und wirtschaftlicher ist es, die Gülle vollständig vergoren und den Stick­ stoff als Nitrat oder als Ammoniumsulfat dann aus­ zubringen, wenn die Pflanzen den höchsten Bedarf an Stickstoff und Phosphor haben. Es ist Stand der Technik, biologische Abfälle oder biologische Rest­ stoffe anaerob zu hydrolisieren und dann mit der sauren Gärung und mit der Methangärung zu mine­ ralisieren, um Biogas zu erzeugen. Die dann neben dem Biogas aus diesen Biogasanlagen austretenden Endprodukte sind sehr pflanzenverträglich und kön­ nen auch während der Vegetationsperioden auf den Feldern und Weiden ausgebracht werden, wenn die­ ser Dünger steril ist und deshalb eine denkbare Übertragung von Seuchen verhindert wird. Nachtei­ lig ist, daß der Stickstoff z. T. als Ammonium und z. T. als Ammoniak vorhanden ist und beim Aus­ bringen auf den Feldern zu einem erheblichen Teil an die umgebende Luft abgegeben wird. In durch­ mischten ein- oder zweistufigen Durchlaufreaktoren ist eine enge Verweilzeitverteilung der in den Reak­ tor eintretenden biologischen Abfälle durch die star­ ke Rückvermischung nicht möglich. Nicht ausrei­ chend abgetötete Krankheitserreger können in den Auslauf und damit auf die Felder und in das Futter gelangen. Aus diesem Grund müssen die fein zer­ kleinerten Einsatzstoffe vor dem Eintritt in den Fer­ menter sterilisiert werden. Zum Beispiel bei 70°C eine halbe Stunde lang. Außerdem sind für diese Verfahren große Reaktionsvolumen nötig. Der Stickstoffgehalt auch der vergorenen Gülle, die im Herbst ausge­ bracht wird, wird als Nitrat in das Grundwasser ge­ spült.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das diese Nachteile des Standes der Tech­ nik nicht aufweist und das ohne großen technischen Aufwand ermöglicht, sterilen, ammoniakarmen Dünger zu erzeugen. Außerdem sollte mit der vor­ liegenden Erfindung der Stickstoffgehalt und der Phosphorgehalt des Düngers eingestellt werden kön­ nen, so daß im Spätherbst ausgegorene Gülle ohne Stickstoff und Phosphat ausgebracht werden kann. Mit der so behandelten Gülle kann im Herbst der Vorratsraum für die 6 Monate im Winter außerhalb der Vegetationsperioden freigemacht werden, ohne daß das Grundwasser mit Nitrat verunreinigt wird. Außerdem sollte die Einbringung des biologischen Abfalls in die Vergärungsanlage ohne Geruchsemis­ sionen so geschehen, daß das Material aus geschlos­ senen Tankwagen über Rohre und Schleusen in die gasdichte Abfallverwertungsanlage rutscht und die Abtrennung der leichten und schweren Fremdstoffe in der geschlossenen Beschickungs- und Aufberei­ tungsgrube durchgeführt werden kann. Eine men­ schenunwürdige Tätigkeit beim Aussortieren der Fremdstoffe aus den stinkenden, biologischen Abfäl­ len außerhalb der Reaktoren sollte vermieden wer­ den. Ein aerober Abbau der restlichen organischen Feststoffanteile in der ausgegorenen Flüssigkeit sollte in einer Stufe der Anlage in der Flüssigkeit durchführbar sein, um eine Nachkompostierung der restlichen organischen Feststoffe, die eine teure Ab­ trennung und eine Kompostieranlage mit allen Nachteilen von Kompostieranlagen verlangt, zu vermeiden.

Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von ammoniak­ freiem, sterilem, biologischem Vollwertdünger und angereichertem Biogas aus biologischen Reststoffen (Bioabfall), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in einer aus gasdichten Flachtanks bestehenden Anlage, Fig. 1 in der die Tanks konzentrisch ange­ ordnet sind und mit speichenförmig angeordneten Wänden unterteilt sind. Diese konzentrischen Wän­ de sind in den unterirdischen Flachtanks aus gas­ dichtem Stahlbeton, die speichenförmigen Quer­ wände aus Stahlbeton, Holz sowie Recyclingwerk­ stoffen (auch Kunststoffe) hergestellt. Ein besonde­ rer Vorteil ist, daß der zylindrische Innenraum 18 die notwendigen Wärmetauscher, Pumpen, Meßge­ räte, Schaltventile, Filter, Pulsatoren usw. mit einem Minimum an Rohrleitungen aufnimmt. Isoliert wird diese äußerst kompakte Anlage außen mit einem Gemisch aus zerkleinerten Styroporabfallen und Zement. Der Deckel, der in der Erde liegenden zy­ lindrischen Anlage, dient als Wendehammer für die Transportfahrzeuge. Diese Anordnung erweist sich als äußerst günstig, da sie nicht durch oberirdische, große Bauwerke die Landschaft verschandelt.

Die Kammern in dieser Grube werden von dem Materialstrom so durchlaufen, daß eine Rückvermi­ schung des sterilen, ausgegorenen Vollwertdüngers (alle Spurenelemente bleiben erhalten) mit den ein­ gesetzten biologischen Reststoffen (auch biologi­ schen Abfällen) nicht möglich ist.

Fig. 2 zeigt den bevorzugten Verfahrensfluß des er­ findungsgemäßen Verfahrens. Überraschenderweise wurde gefunden, daß man mit dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren und der für die Durchführung dienen­ den Vorrichtung neben dem konzentrierten Biogas einen sehr homogenen, flüssigen, ammoniakfreien, biologischen und sterilen Vollwertdünger erzeugen kann, bei dem je nach Ausbringungsbedingungen der Humusbildner-, der Stickstoff- und der Phos­ phorgehalt vorher eingestellt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung Fig. 2 werden die biolo­ gischen Reststoffe (Abfalle) über eine Schleuse 20 aus dem Transporttankwagen so in eine An­ maischgrube 1 geschüttet, daß das frische Material geruchsfrei über eine Rührwerkstrombe 21 in die vorgelegte, stickstoffarme Rücklaufflüssigkeit ein­ gezogen und intensiv vermischt wird. Die Strömung in der Anmaischgrube 1 wird so geführt, daß schwimmende Fremdstoffe sowie schwere Fremd­ stoffe mit einer Fördereinrichtung abgetrennt werden können. Der Aufgabegrubeninhalt, bestehend aus mit stickstoffarmen Rücklaufflüssigkeit gemischten biologischen Abfallen mit ca. Gew. 10-12% Troc­ kensubstanz, wird mit einer Pumpe über einen Schneid- und Quetschzerkleinerer 22 in den Vorla­ gebehälter 2 gepumpt. In dem Vorlagebehälter 2 wird das Material vergleichmäßigt und für mehrere beschickungsfreie Tage gepuffert.

Fig. 3 Das Aufgabematerial wird mit der stick­ stoffarmen Rücklaufflüssigkeit so vermischt, daß es mit nahezu konstantem Trockensubstanzgehalt aus dem Vorlagebehälter 2 in den Bioreaktor 3 dosiert gefördert werden kann.

Da Vermischung, Abtrennung von Fremdstoffen, Zerkleinerung, Pufferung und Dosierung in ge­ schlossenen Behältern, die unter leichtem Unter­ druck stehen, stattfindet, wird verhindert, daß Ge­ ruchsbelästigungen beim Beschicken der Anlage und beim Abtrennen von Fremdstoffen entstehen und der Bioreaktor ungleichmäßig beschickt wird. Die abge­ trennten Fremdstoffe werden nach schweren 24 und nach leichten Fraktionen 23 getrennt, gewaschen und gesammelt und mindestens eine Stunde lang auf 70°C erhitzt und dann erst keimfrei zur Weiterbe­ handlung geführt, z. B. zur Deponie oder zur Ver­ brennung. Die Kunststoffe und das Eisen werden vorzugsweise recycelt. Die Maischegrube 1 wird vorzugsweise als Ringgrube oder längliche Grube mit einem Verhältnis Länge zu Breite größer als 2 : 1 angeordnet, in der die zu mischenden Bestandtei­ le, Bioabfalle und ammoniakfreie Rücklaufflüssig­ keit durch einen Mischpropeller im Kreis geführt werden. Dabei haben die schwimmenden Teilchen, z. B. Holz, Kunststoffe und Hohlkörper, die Mög­ lichkeit, langsam aufzuschwimmen und können so aus der Strömung mit einem Rechenkorb 25 abge­ fangen und dann mit einem reversierbaren Kratzför­ derer 26 ausgetragen werden. Fig. 3 Mischpropel­ ler, Abscheider und Zerkleinerer arbeiten immer im optimalen Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche der Maischegrube.

Die Fermentergrube besteht aus 7 Kammern. Der im Vorlagebehälter 2 gepufferte, zerkleinerte, von den leichten und schweren Fremdstoffen befreite, in­ tensiv mit ammoniakfreiem Rücklaufwasser auf ca. 10-12% Trockensubstanz verdünnte und innig vermischte Bioabfall wird dort z. T. hydrolysiert. Das entstehende Abgas verläßt diese Grube über ei­ nen Biofilter. Am Ende des Biofilters 27 wird mit einem Ventilator 28 ein Unterdruck erzeugt, so daß keine Abgase über Undichtigkeiten der Grube an die Umgebung abgegeben werden können. Damit bleibt diese Anlage geruchsfrei. Die angesaugte Leckluft wird für den aeroben Abbau des Schwefelwasser­ stoffes benötigt. Das in der Grube 2 vorbereitete Gemisch wird über einen Häcksler, über ein Quetschwerk mit einer Verdrängerpumpe 29 in die Kammer 3 dosiert gefördert. Bevor das Gemisch in den Reaktor 3 eintritt, wird es durch den kondensie­ renden Dampf aus der Stufe 9 über den Wärmetau­ scher 53 auf ca. 35 bis 37°C aufgeheizt. In der Stu­ fe 3 und in der Stufe 4 sind Feststoffe mit etwas ge­ ringerer Dichte als das Flüssigkeitsgemisch suspen­ diert, wie z. B. Gasbeton-, Blähton-, Kunststoffhart­ schaum- und Holzstückchen, die 5 bis 10 mm Durchmesser haben. Der Inhalt der Behälter Stufen 3 und 4 sowie des Vorlagebehälters 2 wird über ein Düsensystem mit Pumpe periodisch umgerührt. Das Reaktionsgemisch wird von der Stufe 3 in die Stufe 4 über ein Sieb 30 gefördert. Dieses Sieb 30 wird mit der Düse des Rührsystems periodisch freige­ spült. Über dieses Sieb 30 können nur Teilchen in die Stufe 4 gelangen, die kleiner als 5 mm sind. Die suspendierten Feststoffe erzeugen ein System von immobilisierten Mikroorganismen z. B. Bakterien und bleiben im Reaktor. Auch im Behälter Stufe 4 sind Holz-, Gasbeton- oder Kunststoffhartschaum­ stückchen suspendiert und werden periodisch mit Düsensystemen umgerührt. Der Austritt des Materi­ als von Behälter Stufe 4 zu Behälter Stufe 5 erfolgt auch über ein Sieb 31. Dieser Siebkorb hat eine Maschenweite kleiner 2 mm, so daß in die Stufe 5 nur Flüssigkeit mit Feststoffieilchen kleiner 2 mm gelangen kann. Größere Teilchen, die nicht hydro­ lysiert sind sowie die immobilisierten Mikroorga­ nismen z. B. Bakterien, bleiben im Reaktor zurück. Schwimmstoffe oder Feststoffe wie z. B. Sand kön­ nen periodisch ausgetragen und in die Grube 1 zu­ rückgefördert werden. In die Grube Stufe 5 läuft also ein Material über, das nur noch Feinstteilchen unter 2 mm equivalentem Durchmesser enthält und die weitgehend hydrolysiert und z. T. sauer vergoren sind. Durch Zugabe von z. B. Kalk kann der pH-Wert in den Gruben Stufe 3 und 4 eingestellt werden, damit eine Methanisierung beginnen kann. Die Gru­ ben Stufe 5 bis 8 sind mit schwimmenden Füllkör­ pern 33, vorzugsweise Holz-, Gasbeton-, Blähton- oder Kunststoffhartschaumstückchen von 10 bis 15 mm, max. 20 mm gefällt. Dieses Material schwimmt auf und bildet die Füllkörperoberfläche für den im­ mobilisierten Bakterienrasen. Die Lösung, verflüs­ sigtes biologisches Material durchläuft die Grube Stufe 5 von oben nach unten, Grube Stufe 6 von un­ ten nach oben, läuft über ein Sieb 34 in die Grube Stufe 7 über, durchläuft diese von oben nach unten und Grube Stufe 8 von unten nach oben und läuft dann über ein Sieb 35 und Überlauf über einen Ge­ genstromwärmetauscher 36 in den Koch- und Strippbehälter Stufe 9. Die Wände zwischen den Kammern Stufe 3 bis 8 können z. B. durch recycel­ tes Kunststoffmaterial erzeugt werden. Die Behälter Stufe 5 und 6 sowie Stufe 7 und 8 sind unten hy­ draulisch kommunizierend zusammengefaßt und werden mit einem Pulsator pulsiert, um den Stoffaustausch zu verbessern. Ein Kolben in einem Zylinder schiebt periodisch eine größere Menge sehr schnell zwischen den hydraulisch verbundenen Be­ hältern der Stufen 5 und 6 und den hydraulisch ver­ bundenen Behaltern der Stufen 7 und 8 hin und her. Die Kolbenabdichtung trennt die Volumen, die Flüssigkeiten zwischen den Behältern, so daß eine Rückvermischung nicht möglich ist. Das entstehen­ de Biogas wird oberhalb der Flüssigkeitsstände von der Grube Stufe 3 am oberen Rand der Grube von 3 nach 4, von 4 nach 5, von 5 nach 6, von 6 nach 7, von 7 nach 8 geführt und wird dann über einen Biofilter 40 und eine Flammenrückschlagsiche­ rungsschicht 41 dem Motor 42 zugeführt. Ab Gru­ be Stufe 5 wird dem Biogas eine dosierte Menge Luft zugeführt, damit der entstehende Schwefelwas­ serstoff biologisch, aerob zu elementarem Schwefel oxydiert werden kann. Die aus dein Fermenter 8 in den Strippbehälter Stufe 9 überlaufende ausgegorene Flüssigkeit wird im Gegenstrom mit der ablaufen­ den, entgasten Flüssigkeit auf ca. 80°C erhitzt und im Koch- und Strippbehälter Stufe 9 mit der Wärme des Abgases des Motors 42 auf Siedetemperatur ge­ bracht. Ein Teil der Abwärme der Motorabgase er­ zeugt Dampfblasen, die den Ammoniak und andere Gase aus der Flüssigkeit herausstrippen. Der Dampf aus dem Behälter Stufe 9 reißt den Ammoniak mit, kondensiert in dem Wärmetauscher 53 hinter der Pumpe 29 vor der Grube Stufe 3 und läuft als am­ moniakhaltiges Kondensat in den Begasungsejektor 45 der Grube Stufe 11. Die Verweilzeit der Flüssig­ keit in der Stufe 9 bei 100°C ist größer als eine Stunde. An dem gezeigten Beispiel 4 Stunden. Die aus dem Behälter Stufe 9 austretende, entgaste und ammoniakfreie Lösung läuft in den Behälter Stu­ fe 10. In dein oberen Teil der Grube Stufe 10 ist ein Lamelleneindicker 46 angeordnet. Der eingedickte Inhalt der Grube Stufe 10 wird über eine Pumpe 47, einen Wärmetauscher 48 im Kreis über einen mit Luft durchströmten Füllkörperteil 49 geführt. Im Wärmetauscher 48 wird ein Teil der Überschuß­ wärme, die z. B. im Sommer nicht benötigt wird, durch den Kühlturmeffekt verbraucht. Oberhalb des Füllkörpers ist ein Biofilter 50 angeordnet und ein Kamin 51, in den eventuell ein Ventilator, der den Zug unterstützen kann, angeordnet ist. Die über die Füllkörper rieselnde Kreislaufflüssigkeit wird durch die Kammwirkung intensiv belüftet und ein aerober Abbau der restlichen organischen Bestandteile kann ablaufen. Der Klarlauf aus dem Lamelleneindicker der Grube Stufe 10 läuft in ein Puffergefäß 17 über. Über einen geeigneten, in der Überlaufhöhe einstell­ baren Überlauf 52 läuft die eingedickte Flüssigkeit in einen Behälter 14 über.

Das Kondensat mit dem gelösten Ammoniak wird über einen Ejektor 45 mit Luft intensiv vermischt und in den Behälter Stufe 11 hineingesaugt, in dem leicht schwimmendes Material, vorzugsweise Holz-, Gasbeton-, Kunststoffhartschaum- und Blähton­ stückchen als Suspension bewegt werden. Auf die­ sen Teilchen können die für die Nitrifikation not­ wendigen Bakterien immobilisiert werden. Gleich­ zeitig läßt sich der pH-Wert optimal einstellen. Das Abgas aus der Nitrifikation im Behälter Stufe 11 wird zusammen mit dem Biogas aus den Fermentern der Stufen 3 bis 8 über ein Biofilter geführt und im Diesel verbrannt. Das fertige, nitrifizierte Nitratwas­ ser läuft in eine Nitratwassergrube 12 über, die hm und wieder belüftet wird, damit keine Denitrifikati­ on stattfinden kann. Das ammoniakhaltige Konden­ sat kann auch alternativ mit Abfallgips, z. B. aus den REA, und dem Kohlendioxyd der Motorabgase innig gemischt werden, so daß der Ammoniak im Konden­ sat zu Ammoniumsulfat und Kalziumkarbonat um­ gesetzt wird. Die restlichen Feststoffe aus der Grube 14 können über eine Filterpresse abgeschieden wer­ den und dosiert einer Flüssigkeit zugeführt werden oder auch deponiert werden. Mit dieser Einrichtung lassen sich stickstofffreies Rücklaufwasser, phos­ phathaltiger, humusbildender Schlamm, Nitratwas­ ser, Ammoniumsulfatwasser mit suspendiertem Kalziumkarbonat und entgastes Filtrat getrennt la­ gern und nach Analyse der Inhaltsstoffe je nach Be­ darf in einen Mischbehälter zusammengemischt und mit einem Tankwagen zu den entsprechenden Fel­ dern und Wiesen transportiert werden. Der stick­ stoffarme Klarlauf aus dem Behälter 10 wird im Be­ hälter 17 gespeichert und dann zum Einmaischen der frischen Bioabfälle im Aufgabebehälter 1 herge­ nommen. Mit diesem Verfahren und diesen Vorrich­ tung läßt sich also ein keimfreier Flüssigdünger pro­ duzieren, bei dem je nach Anwendung der Phos­ phatgehalt, der Stickstoffgehalt und der Anteil der Humusbildner eingestellt werden kann. Sollte der Stickstoff nicht benötigt werden, kann das Nitrat­ wasser dem noch sauren Fermenter Stufe 3 zuge­ führt werden und dort denitrifiziert werden. Das Ni­ trat kann aber auch in der Vorlagegrube 2 unter sau­ ren anaeroben Bedingungen zu Luftstickstoff deni­ trifiziert werden. Der entstandene Flüssigdünger ist inert und sehr pflanzenverträglich und kann gerade in den Hauptvegetationsperioden mit einfachen Ausbringtechniken ausgebracht werden, ohne daß die Pflanzen und das Wurzelwerk geschädigt wer­ den. Ammoniakverluste entstehen nicht mehr, da das Ammoniak gezielt als pflanzenverträgliches Nitrat oder Ammoniumsulfat in der Flüssigkeit enthalten ist.

Beispiel

In einer Anlage zum Abbau von biologischem Ab­ fall können in einer Grube, die im Normalfall für die Gülleaufbewahrung eines Rinderbetriebes mit 100 GVE vorgesehen werden muß, können ca. 0,44 t/h Bioabfall mit ca. 60% Wasser oder 40 kg pro Stunde reines Fett verarbeitet werden. Dabei entstehen ca. 66 Normkubikmeter pro Stunde Biogas mit ca. 60 bis 70% Methangehalt. Daraus kann über einen Ver­ brennungsmotor und Generator elektrischer Strom produziert werden, wobei ca. 95-100 kW in das Netzt eingespeist werden können. Die Abgaswärme des Verbrennungsmotors wird dazu genutzt, um ei­ nen Teil des Volumenstromes von 80°C auf 100° zu bringen und maximal 70 kg/h Wasser einzu­ dampfen, so daß bei diesem Strippeffekt der Am­ moniak aus der Flüssigkeit ausgetrieben wird. Gleichzeitig wird diese Flüssigkeit bis zu 4 Stunden bei 100°C gehalten, so daß dieses Material absolut keimfrei ist. Durch den angeordneten Belüftung­ sturm wird ein beachtlicher Teil des Wasserüber­ schusses eingedampft und der aerobe Abbau der or­ ganischen Reststoffe durchgeführt. Bei dieser Anla­ ge können ca. 150 kg pro Stunde Wasser über den Kühlturmeffekt abgeschieden werden, wenn die Überschußwärme aus dem Verbrennungsmotor nicht anderswo sinnvoll genutzt werden kann. Ein beson­ derer Vorteil ist, daß mit einem Teil der Motorab­ wärme die abgeschiedenen Fremdstoffe ca. 15 kg/h Trockensubstanz mindestens eine Stunde auf 70°C gehalten werden, um sie keimfrei zu machen. Der Nitratgebalt in den maximal 70 kg/h entstehenden Nitratwasser hängt vom Stickstoffgehalt des Aufga­ bematerials ab. Ein hoher Fettanteil im Aufgabema­ terial verringert die entstehende Ammoniakmenge. In dem gesamten, pumpfähigen ca. 150 kg/h Flüs­ sigdünger werden außer den suspendierten Humus­ bildnern maximal 60 kg/h anorganische Trocken­ substanz (Stickstoff-, Phosphorverbindungen, usw.) für die Düngung zur Verfügung stehen.

Claims (11)

1. Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von keimfreiem und ammoniakfreiem Flüssigdünger aus biologischen Rest- und Abfallstoffen dadurch ge­ kennzeichnet, daß das vorher in einem 8stufigen Fermenter ausgegorene, flüssige, biologische Mate­ rial in der Stufe (9) mindestens 1 Stunde lang auf Siedetemperatur erhitzt und zum Teil so verdampft wird, daß die Dampfblasen den Ammoniak und an­ dere leichtsiedende Inhaltsstoffe aus der siedenden Flüssigkeit austragen.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß mit der Kondensations­ wärme des Dampfgemisches aus Stufe (9), das vor­ wiegend aus Ammoniak und Wasser besteht, das in die Stufe (3) hineindosierte, biologische Material auf 35°C bis 37°C aufgeheizt wird.

3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ammoniakhalti­ ge Kondensat aus der Stufe (9) im Behälter der Stu­ fe (11) innig mit Luft und den suspendierten Teil­ chen auf denen die zur Nitrifikation des Ammoniaks notwendigen Bakterien immobilisiert sind, gemischt wird, und für die Vermischung vorzugsweise ein Ejektor verwendet wird, dessen Luft und Kondensat ansaugender Treibstrahl mit einer Pumpe erzeugt wird, die den Inhalt der Stufe (11) umwälzt, wobei als suspendierte Teilchen vorzugsweise gerade noch in der Flüssigkeit schwimmende Materialien wie vorzugsweise nasses Holz, Gasbeton, Blähton oder Kunststoffhartschaum mit großer spezifischer Ober­ fläche verwendet werden, und das Nitratwasser über ein Rückhaltesieb in die Grube (12) überläuft.

4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ammoniak­ haltige Kondensat aus der Stufe (9) in der Stufe (11) innig mit Gips aus z. B. Rauchgasentschwefelungs­ anlagen und dein Kohlendioxyd aus der Stufe (2) oder dem Motorabgas gemischt wird und dabei zu Ammoniumsulfat und Kalziumkarbonat umgesetzt wird.

5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vergorene und ammoniakfreie ca. 100°C heiße Material aus der Stufe (9) im Gegenstromwärmetauscher mit dem Zulauf auf ca. 55°C abgekühlt wird und in die aero­ be Behandlungsstufe (10) überläuft, dort mit einem Lamelleneindicker leicht eingedickt wird und mit einer Pumpe im Kreislauf über einen Wärmetau­ scher, mit dem Überschußwärme aus dem Motor­ kühlkreislauf abgeführt wird sowie über eine luft­ durchströmte Füllkörpersäule umgewälzt wird, wo­ bei durch die berieselten, mit einem Bakterienrasen bewachsenen Füllkörper der Füllkörpersäule, die auch als Kühlturm wirkt, die Luft für den aeroben Abbau eingetragen wird, und der Klarlauf des Ein­ dickers der Stufe (10) in den Rückführungspuffer (17), das eingedickte und aerob nachbehandelte Material in die Grube (14) überläuft.

6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der biolo­ gische Abfall in dein Aufgabebehälter (1) über eine Rührwerkstrombe in die vorgelegte ammoniakfreie, entgaste Rücklaufflüssigkeit eingezogen und ein­ gemischt wird und in der Beruhigungszone des Auf­ gabebehälters (1) die Strömung so geführt wird, daß sich eine Schichtung des eingemischten Materials nach der Dichte ergibt, wobei Kunststoffteile, Holz, Hohlkörper auf der Oberfläche schwimmen, Steine, Sand und Metalle auf den Grund des Aufgabebehäl­ ters sinken, das suspendierte biologische Material über ein Pumpe und einen Häcksler abgesaugt und auf Teilchen kleiner 5 mm zerkleinert und in die Vorlagegrube (2), die mehrere Tage Beschickungs­ pause puffert, gefördert wird. Bevor der nächste Transporter seine biologischen Abfälle in die Grube entleert, wird das Volumen an ammoniakfreiem, entgastem Rücklaufwassers so vorgelegt das eine Einstellung des Gemisches auf ca. 10-12% Troc­ kensubstanz ergibt. Mit dieser Rücklaufflüssigkeit werden die zurückgebliebenen leichten und schwe­ ren Fremdstoffe vermischt und gewaschen und dann getrennt nach schweren und leichten Materialien mit einem Kratzförderer in die Sammelkontainer geför­ dert, die in einem isolierten, auf ca. 70-80°C be­ heizten Raum stehen.

7. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zer­ kleinerte und fremdstofffreie, biologische Material aus dem puffernden und vergleichmäßigenden Vor­ lagebehälter (2) mit einer Pumpe über den, mit kon­ densierendem Dampf aus der Stufe (9) beheizten Wärmetauscher (53) auf die Fermentationstempera­ tur vorgewärmt und in die Stufe (3) des Fermenters dosiert wird und dann die in Serie geschalteten 6 Kammern des Fermenters Stufe (3) bis (8) über Sie­ be und Überläufe von Stufe zu Stufe so durchläuft, daß das biologische Material mit sehr enger Ver­ weilzeit nahezu vollständig vergoren ist.

8. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, gekennzeichnet, daß das in der Stufe (3) und in der Stufe (4) des Fermenters Feststoffe mit etwas geringerer Dichte als das Flüssigkeitsge­ misch suspendiert sind, wie z. B. Gasbeton-, Blähbe­ ton-, Kunststoffhartschaum- und Holzstückchen, die 5-10 min äquivalenten Durchmesser haben, und die Inhalte der Stufen (3) und (4) mit einem Düsensy­ stem und mit einer Kreislaufpumpe periodisch um­ gerührt werden, wobei das Reaktionsgemisch von der Stufe (3) in die Stufe (4) über ein Sieb gefördert wird, und dieses Sieb mit der Düse des Rührsystems periodisch freigespült wird, dabei können über die­ ses Sieb nur Teilchen in die Stufe (4) gelangen, die kleiner als 5 mm sind, die größeren suspendierten Feststoffe erzeugen ein System von immobilisierten Zellen und bleiben im Reaktor zurück, auch im Be­ hälter der Stufe (4) sind z. B. Holz-, Gasbeton-, Kunststoff- oder Harzschaumstückchen suspendiert und werden auch dort periodisch mit einem Düsen­ system im Kreislauf umgerührt, der Austritt des Materials vom Behälter Stufe (4) zum Behälter Stu­ fe (5) erfolgt über ein Sieb. Dieser Siebkorb hat eine Maschenweite kleiner 2 mm, so daß in die Stufe (5) nur Flüssigkeit mit Feststoffteilchen kleiner 2 min gelangen kann. Schwimmstoffe und schwere Fest­ stoffe in den Stufe (3) und (4), wie z. B. Sand, wer­ den periodisch ausgetragen und in die Grube (1) zu­ rückgefördert.

9. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (5) bis (8) des Fermenters mit schwimmen­ den Füllkörpern vorzugsweise aus Holz-, Gasbeton-, Blähbeton- oder Kunststoffhartschaumstückchen von 10 bis 15 mm, maximal 20 mm gefüllt sind. Dieses Material schwimmt auf und bildet die Füllkörper­ oberfläche für den immobilisierten Bakterienrasen.

10. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter der Stufe (5) und (6) sowie die Behälter der Stufe (7) und (8) unten hydraulisch kommunizie­ rend zusammengefaßt sind und zwischen diesen bei­ den kommunizierenden Behältergruppen ein Zylin­ der hydraulisch verbunden angeordnet ist, in dem mit einem abgedichteten Kolben ein großes Flüssig­ keitsvolumen periodisch zwischen den beiden Behäl­ tergruppen hin- und hergeschoben wird, wobei die Überläufe zwischen dem Behälter Stufe (6) und Stu­ fe (7) sowie Stufe (8) und Stufe (9) dem mit der Kolbenbewegung schwankenden Flüssigkeitsstand folgen.

11. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verfahrensstufen, Misch- und Vorratsbehäl­ ter in einem aus mindestens 3 konzentrischen, gas- und flüssigkeitsdichten sowie gasdichten Ringwän­ den bestehenden zylindrischen Behälter mit Flach­ boden und befahrbaren Flachdeckel angeordnet sind und die Unterteilungen zwischen den Ringwänden durch speichenförmig angeordnete Wände aus Be­ ton, Holz oder recyceltem Kunststoffe bestehen und im inneren Zylinder (18) alle mit den einzelnen Kammern über kurze Rohrleitungen verbundene Ventile, Meßstellen, Wärmetauscher, Pulsatoren und Pumpen leicht zugänglich angeordnet sind.