DE19648661C2

DE19648661C2 - Anlage zur Sammlung, Homogenisierung und Speicherung von Speiseabfällen und Küchenresten (S+K-Abfälle)

Info

Publication number: DE19648661C2
Application number: DE1996148661
Authority: DE
Inventors: Peter Prof Dr Ing Graebner; Thomas Dr Ing Rosner; Heike Stirnal; Andreas Backofen; Burkhard Hintze; Thomas Barthel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-16
Also published as: DE19648661A1

Description

Die Erfindung betrifft eine modulare Anlage zur Sammlung, Homogenisierung und Speiche rung von Speiseabfällen und Küchenresten (S+K-Abfälle), welche in Küchen von Einrichtun gen der Gemeinschaftsverpflegung, der Hotellerie und der Gastronomie anfallen und einer hy gienischen und umweltgerechten Handhabung, welche auf einer geschlossenen kompakten Bauweise beruht, zugeführt werden.

Anlagen zur Realisierung der drei Aufgaben (Sammlung, Homogenisierung, Speicherung) in einem System oder von Teilen in den Küchen sind bekannt und kommen im gewerblichen Be reich Deutschlands bereits zum Einsatz. Anfallende S+K-Abfälle werden über eine Ein wurfstation in die Anlage eingegeben. Ein darunter angeordneter Zerkleinerer bewirkt durch seine Konstruktion eine Zerfaserung des Naßmülls. Je nach Auslegungsgröße wird der Behäl ter einmal wöchentlich bis 10-tägig meist pneumatisch in einen Tankwagen entleert. Die Ent fernung zwischen Tankwagen und Behälter kann bis zu 300 m betragen. Dabei abgepumpte Bestandteile können Biogasanlagen als Wertstoff zur Vergärung zugeführt werden. Derartige Aufbereitungssysteme arbeiten ohne Wasserzusatz. In der DE-PS 25 22 030 ist ein Entsor gungsverfahren für Naßmüll und in der DE-OS 44 04 396 eine Naßmüllentsorgungsanlage in Containerbauweise beschrieben, die nach diesem Prinzip arbeiten. Sie sind jedoch nur in Kü chen mit hohen Produktionszahlen (ab 400 Essen) wirtschaftlich einsetzbar und benötigen große Flächen. Bei dem in der DE-PS 25 22 030 beschriebenen Verfahren wird der Naßmüll in einen Container mit Büromüll gepreßt, welcher dazu zu ²/₃ mit Büromüll gefüllt sein muß und wodurch der Naßmüll für eine nachfolgende Vergärung unbrauchbar wird. Außerdem wird diese Abpressung bereits alle 3 Tage vorgenommen. Die Abluft wird lediglich bei der Entleerung abgelassen, wobei diese Entlüftung in die Außenluft erfolgt, so daß es zu Luftver unreinigungen und Geruchsbelastungen kommt.

Auch bei der in der DE-OS 44 04 396 beschriebenen Containeranlage wird die Abluft ins Freie geleitet, so daß auch hier Geruchsbelästigungen und Luftverunreinigungen auftreten.

Für das Aufladen des Containers zwecks Entleerung ist eine Hebevorrrichtung erforderlich, wodurch ein erheblicher zusätzlicher Auf wand entsteht. Bei beiden Anlagen werden Störstoffe, wie z. B. Bestecke nicht vorher aussor tiert, so daß es zum schnellen Verschleiß der Zerkleinerungsaggregate kommt. Bei der Reini gung des Eingabebereiches kommt das Personal noch einmal mit dem Material in Berührung. Eine weitere Möglichkeit der Aufbereitung ergibt sich aus dem Einsatz von Zerkleinerungs- und Dehydrieranlagen für S+K-Abfälle. Derartige Anlagen arbeiten nach dem Wirkprinzip der Feinzerkleinerung durch Mahlen und Schneiden der mit Wasser vermischten Abfälle. Die ser Zerkleinerungsprozeß wird solange vorgenommen, bis sich eine solche Gemischstruktur ergibt, daß die Partikel durch einen Siebring passen. Anschließend wird der Abfallbrei in der Anlage ausgepreßt und das feuchte Granulat in eine Tonne ausgeworfen. Das Prozeßwasser wird bei laufender Regenerierung mehrfach angewendet. Solche Zerkleinerungs- und Dehy drieranlagen erbringen eine um 75..80% reduzierte Abfallmenge, die beispielsweise problem los für die Biogaserzeugung oder Tierernährung weitergenutzt werden kann. In Großobjekten, bei denen an mehreren, teilweise weit voneinander entfernten Standorten Abfälle anfallen (z. B. Mensen, Krankenhäuser), läßt sich ein System aus dezentralen Zerkleinerern mit einer zentralen Presse aufbauen. Dabei sind die dezentralen Zerkleinerer über eine Schwemmrinne mit der Presse verbunden. Bei den erläuterten Anlagen bildet Wasser das Lösungs- und Trans portmittel für die Prozeßführung und ist noch erheblich mit Fett und anderen Stoffen belastet, so daß es unbedingt über Fettabscheider oder andere technische Systeme abgeleitet werden muß. Mit einem Wasserverbrauch von 1,8 bis 2 m³/m³ Naßmüll ist hierbei zu rechnen. [Groß küchen-Planung, Entwurf, Einrichtung, Rohatsch, Lemme, Pieper, Verlag für Bauwesen, Ber lin, 1995, Seiten 78, 79, 204, 205]

Das Arbeitsblatt GM 1.2.5 der Zeitschrift gv-praxis 1/1992 beschreibt eine Naßmüllzerkleine rungs- und Vakuumentfeuchtungsanlage mit Sterilisationseinrichtung. Die Geräte bzw. Anla gen bestehen im wesentlichen aus einer Kombination aus kippbarem Kessel (60 oder 80 Li ter), Zerkleinerungs- und Vakuumeinrichtung, sowie Heizungs- und Entfeuchtungsanlage.

Das Prinzip der Zerkleinerung und Volumenreduzierung bis auf 15% ist vorteilhaft. Aller dings erfolgt die Entleerung mit Hilfe eines Spachtels oder Schabers, so daß das Personal noch einmal mit dem Material in Berührung kommt. Außerdem ist diese Anlage nicht mit ge ringem technischen Aufwand zu betreiben.

In den USA findet bei der Beseitigung von Küchenabfällen der "Waste King" (Müllkönig) seine Anwendung in Gewerbe, Haushalt und Großküchen. Installiert wird das Gerät neben oder unterhalb der Küchenspüle. Die Abfalleingabe erfolgt von oben durch eine Öffnung im Aufgabebecken. Mit Hilfe von Wasser wird der Abfall restlos zu dem im inneren befindlichen Zerkleinerer und anschließend in den Abfluß geführt. Der "Waste King" hat einen Trapsan schluß. Eine nachträgliche Ausscheidung des Abfalls aus dem zum Spülen und Transportieren benötigten Wasser und damit eine Nutzung der Energieressource Bioabfall ist nicht vorgese hen. [Studie zur konstruktiven Realisierung einer Bioabfallsammelanlage aus mehrgeschossi gen Wohnbauten, Frank Fischer, Diplomarbeit, Fachhochschule für Technik und Wirtschaft, Berlin, Juli 1995; S. 12]

Diese Art der Entsorgung führt automatisch zur weiteren Verschmutzung des Abwassers und bedeutet das bewußte Einleiten von Abfällen in das Wasser.

Eine umweltschonende und dem Stand der Technik am nächsten kommende Anlage wird im US-Patent Nr. US-PS 38 61 117 beschrieben. Hier wird in einem System der Küchenabfall geschreddert und in einen vorbereiteten Behälter gefüllt. Dabei wird der zerkleinerte Küchen abfall kompaktiert und danach in Folie eingeschweißt. Das System ist u. a mit einem Folien schweißgerät und einer Abpackeinrichtung ausgerüstet. Ein Anschluß an das Wasser- und Ab wassernetz ist nicht erkennbar, damit kann auch keine zusätzliche Verschmutzung dieses Me diums erfolgen, was positiv zu bewerten ist.

Es erfolgt also eine Volumenreduzierung, es ist aber nicht zu erkennen, daß die Küchenabfälle bis zur Fließfähigkeit (Homogenisierung) aufbereitet werden. Eine Störstoffseparation erfolgt nicht. Die erzeugten Gebinde müssen von Hand entnommen werden. Ein längere Speicherung der Abfälle ist kaum möglich, da keine Einbauten zur Geruchsminimierung erkennbar sind.

Die Mehrzahl der Anfallorte (Küchen) weisen nur geringe Mengen an S+K-Abfällen pro Tag auf, da sie für eine Kapazität kleiner 400 Essenseinheiten ausgelegt sind. Einer Sammlung, Bearbeitung und Lagerung bis zur Abholung der anfallenden Abfälle unter hohen ökonomi schen und hygienischen Anforderungen in diesem Bereich genügen die bisher eingesetzten Systeme nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geschlossenes Anlagensystem von geringer Kapazität (Speichervolumen bis ca. 350 l) zu entwickeln, mit dem es möglich ist, S+K-Abfäl le ohne Hilfsstoffe in reiner Form unter Rückhaltung von Störstoffen zu sammeln, zu zerklei nern, zu homogenisieren und zu speichern, so daß ein mehrtägiger Abholungszyklus gewähr leistet wird, die Entleerungstechnik vereinfacht wird, alle hygienischen Anforderungen einge halten werden und der Einsatz vor Ort, d. h. in der Küche möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß die S+K-Abfälle in einem geschlossenen hygienischen System gesammelt werden und dadurch die sehr auf wendige Kühlzelle eingespart werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß die Reinigung des Einwurftrichter automatisch erfolgt, so daß keine manuelle Reinigung vonnöten ist und das Personal nicht mehr mit dem Material in Berührung kommt.

Positive Auswirkungen auf die Lebensdauer des Zerkleinerungsaggregates hat die Anwen dung eines Störstoffdetektors, welcher bei zufällig hineingeratenen Störstoffen, wie Bestec ken, Geschirrteilen und Verpackungen, das Anspringen des Aggregates verhindert und ein Si gnal gibt.

Sehr vorteilhaft ist die Art der Zerkleinerung, da hierdurch die S+K-Abfälle einen Phasen wechsel erfahren, d. h. die ursprünglich vorhandene Festphase als Kontinuum wurde zerstört und stellt dann eine disperse Phase dar, während die Zellflüssigkeit dann die kontinuierliche Phase bildet, so daß die S+K-Abfälle zu einer pumpfähigen Masse werden.

Bei Variante 1 ist es vorteilhaft, daß durch regelmäßiges Umwälzen der S+K-Abfälle im Spei cherbehälter eine Schichtenbildung unterbunden wird.

Ein großer Vorteil in bezug auf sich durch Hydrolisierung im Speicherbehälter bildende Ge ruchsstoffe besteht darin, daß die Abluft über einen Abluftfilter geleitet und gereinigt wird. Die Ausrüstung des Speicherbehälters mit Rollen und die Möglichkeit der Abkopplung vom Zerkleinerungsmodul über einen geruchsdichten Schnellverschluß garantiert einen sehr un komplizierten Transport des Speichers an die Peripherie des Gebäudes.

Schließlich ist die Entleerung des Speichers durch Absaugen über einen Anschlußstutzen vor teilhaft in bezug auf die technisch leichte und aufwandsarme Handhabung der Anlage.

Variante 2 zeichnet sich durch den großen Vorteil aus, daß durch das Abfüllen der zerkleiner ten S+K-Abfälle über eine Portioniereinrichtung in Behältnisse auf den Speicherbehälter ver zichtet werden kann, wodurch Größe und Kosten der Vorrichtung reduziert werden. Desweite ren ist dadurch ein aufwandsärmerer Transport des Materials möglich.

Ein ebenfalls wesentlicher Vorteil bei beiden Varianten ist dadurch gegeben, daß durch den Betrieb der Anlage kein Abwasser entsteht und somit kein Anschluß an das Abwassernetz er forderlich ist und damit keine Abwasserkosten anfallen.

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 und 2 zeigen den Anlagenaufbau der Varianten.

Ausführungsbeispiel 1:

Ein Restaurant produziert 300 Speisen pro Tag. Dabei fallen ca. 60 Liter S+K-Abfälle an. Die in ihrer Zusammensetzung unterschiedlichen S+K-Abfälle werden zunächst über einen Ein wurftrichter 1 eingegeben. Nach Schließen des Deckels 2, wodurch die Verbindung zur Um gebung unterbrochen und somit Geruchsbelästigungen unterbunden werden, wird das Zerklei nerungsmodul 3 automatisch aktiviert und zerkleinert die S+K-Abfälle bis auf eine Korngröße < 10 mm zu einer pumpfähigen Masse. Hineingeratene Störstoffe werden durch einen Stör stoffdetektor 16 erkannt und ein Anspringen des Zerkleinerungsaggregates verhindert, solan ge, bis der Störstoff entfernt ist.

Nach jedem Zerkleinerungsvorgang wird der Einwurftrichter 1 mit einer Wasserspülung 5 ge reinigt, wobei das Wasser anschließend dem Speicherbehälter 4 zugeführt wird, so daß kein Anschluß an das Abwassernetz des Gebäudes erforderlich ist. Die entstandene pumpfähige Masse weist einen Trockensubstanzgehalt von ca. 20% auf. Sie wird dem sich anschließenden Speicherbehälter 4 zugeführt.

Die zerkleinerte Masse wird mittels des eingebauten Homogenisatorkopfes 6b homogenisiert und umgewälzt. Dadurch werden z. B. die Schichtenbildung und ein Gelieren der Masse ver hindert. Durch die bei der Speicherung der homogenisierten S+K-Abfälle einsetzende Hydro lyse (Verderbnis) kommt es zur Bildung geruchsbelastender Gase. Daher wird die Abluft über einen Abluftfilter 7 geleitet, welcher an die hauseigene Entlüftung angeschlossen ist. Die homogenisierte Masse wird nach spätestens 10 Tagen über eine verschließbare Öffnung 8 im unteren Bereich des Speicherbehälters 4, an welche der Anschlußstutzen eines Saugfahr zeuges angeschlossen wird, abgesaugt und damit der Speicherbehälter 4 entleert. Bei größerer Entfernung der Anlage zur Peripherie des Gebäudes kann der Speicherbehälter 4 über einen geruchsdichten Schnellverschluß 17 vom Zerkleinerungsmodul 3 abgekoppelt und auf Rollen zum Anschlußstutzen des Entleerungsfahrzeuges transportiert werden.

Desweiteren verfügt der Speicherbehälter 4 über eine Füllstandsmessung und -anzeige 9 und eine verschließbare Wartungsöffnung 10.

Das gesamte Anlagensystem ist im Korpus 11 integriert und wird über eine Steuerung 12 mit integrierter Handebene gesteuert.

Ausführungsbeispiel 2:

Ein Restaurant produziert 300 Speisen pro Tag. Dabei fallen ca. 60 Liter S+K-Abfälle an. Die in ihrer Zusammensetzung unterschiedlichen S+K-Abfälle werden zunächst über einen Ein wurftrichter 1 eingegeben. Nach Schließen des Deckels 2, wodurch die Verbindung zur Um gebung unterbrochen und somit Geruchsbelästigungen unterbunden werden, wird das Zerklei nerungsmodul 3 automatisch aktiviert und zerkleinert die S+K-Abfälle bis auf eine Korngröße < 10 mm zu einer pumpfähigen Masse. Der Grad der Homogenisierung wird über die einstell bare Drehgeschwindigkeit der Messer des Zerkleinerungsmoduls bestimmt.

Hineingeratene Störstoffe werden durch einen Störstoffdetektor 16 erkannt und ein Ansprin gen des Zerkleinerungsaggregates verhindert, solange, bis der Störstoff entfernt ist. Nach jedem Zerkleinerungsvorgang wird der Einwurftrichter 1 mit einer Wasserspülung 5 ge reinigt. Die entstandene pumpfähige Masse weist einen Trockensubstanzgehalt von ca. 20% auf. Sie wird über eine Portioniereinheit 13, welche gleichzeitig eine geringe Speicherfunkti on ausübt, in Behältnisse 14 abgefüllt. Die gefüllten und geruchsdicht verschlossenen Behält nisse 14 werden anschließend bis zur Abholung zwischengelagert.

Bei Abholung werden die gestapelten Behältnisse 14 dem Korpus 11 über eine Entnahme klappe 15 entnommen.

Bezugszeichenliste

1

Einwurftrichter

2

Deckel

3

Zerkleinerungsmodul

4

Speicher

5

Wasserspülung

6

Homogenisator

6

aHomogenisatorantrieb

6

bHomogenisatorkopf

7

Abluftfilter

8

Absaugöffnung

9

Füllstandsmessung, -anzeige

10

Wartungsöffnung

11

Korpus

12

Steuerung

13

Portioniereinheit

14

Behältnisse

15

Entnahmeklappe

16

Störstoffdetektor

17

Schnellverschluß

Claims

1. Anlage zur Sammlung, Zerkleinerung, Homogenisierung und Speicherung von Speiseabfällen und Küchenresten (S+K-Abfällen), welche in Einrichtungen der Gemeinschaftsverpflegung, der Hotellerie und der Gastronomie in unterschiedlichen Mengen anfallen, wobei die Anlage aus einem Gehäuse besteht, in dessen oberer Abdeckung eine Einwurföffnung vorgesehen ist, an die sich nach unten eine trichterförmige Verengung anschließt, wobei unterhalb der trichterförmigen Verengung eine Zerkleinerungsanlage angebracht ist, deren gegenläufig rotierende Messerwalzen eingewofene S+K-Abfälle zerkleinern, wobei ein flexibler Behälter zur Aufnahme der zerkleinerten S+K-Abfälle sowie einer Verdichtungs- und Verpackungseinheit vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einwurftrichter (1) ein Metalldetektor, der Störstoffe wie Bestecke erkennt und zurückbehält, vorgesehen ist,
daß der Einwurftrichter (1) mit einer Wasserspülung (5) als Reinigungsinstrument ausgerüstet ist, welche nach jedem Füllvorgang mit S+K-Abfällen und deren Zerkleinerung automatisch aktiviert wird,
daß in der Zerkleinerungsanlage nach Schließen des Deckels (2) die S+K-Abfälle einen Phasenwechsel erfahren, so daß die ursprünglich vorhandene Festphase als Kontinuum vorliegt und eine disperse Phase darstellt, während die Zellflüssigkeit dann die kontinuierliche Phase bildet,
daß die S+K-Abfälle anschließend einer Speichereinheit zugeführt werden, wobei die Speichereinheit aus einem Speicherbehälter (4) besteht, in dem die S+K-Abfälle durch einen Homogenisator (6) homogenisiert werden, wobei der Speicherbehälter hermetisch gegen Umgebung abgeschlossen ist und daß die im Speicherbehälter (4) homogenisierte und pumpfähige Masse über eine Absaugöffnung (8) entleerbar ist.

2. Anlage zur Sammlung, Zerkleinerung und Speicherung von Speiseabfällen und Küchenresten (S+K-Abfälle), welche in Einrichtungen der Gemeinschaftsverpflegung, der Hotellerie und der Gastronomie in geringen Mengen anfallen, wobei die Anlage aus einem Gehäuse besteht, in dessen oberer Abdeckung eine Einwurföffnung vorgesehen ist, an die sich unten eine trichterförmige Verengung anschließt, wobei unterhalb der trichterförmigen Verengung eine Zerkleinerungsanlage angebracht ist, deren gegenläufig rotierende Messerwlazen eingeworfene S+K-Abfälle zerkleinern, wobei hier mittels der einstellbaren Drehgeschwindigkeit der Messerwalzen der Grad der Homogenisierung bestimmt wird, wobei eine Verdichtungs- und Verpackungseinheit, hier eine Portioniereinheit (13) mit geringer Speicherfunktion, zur Aufnahme der zerkleinerten S+K-Abfälle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Einwurftrichter (1) ein Metalldetektor, der Störstoffe wie Bestecke erkennt und zurückbehält, vorgesehen ist,
daß der Einwurftrichter (1) mit einer Wasserspülung (5) als Reinigungsinstrument ausgerüstet ist, welche nach jedem Füllvorgang mit S+K-Abfällen und deren Zerkleinerung automatisch aktiviert wird,
daß in der Zerkleinerungsanlage nach Schließen des Deckels (2) die S+K-Abfälle einen Phasenwechsel erfahren, so daß die ursprünglich vorhandene Festphase als Kontinuum vorliegt und eine disperse Phase darstellt, während die Zellflüssigkeit dann die kontinuierliche Phase bildet,
daß die Speichereinheit aus einer Portoniereinheit (13) besteht, über die die S+K-Abfälle in Behältnisse (14) abgefüllt und diese geruchsdicht verschlossen gestapelt werden.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisator in regelmäßigen Zeitabständen den Inhalt des Speicherbehälters umwälzt.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicherbehälter (4) durch Hydrolyse (Verderbnisprozesse) entstehenden geruchsbelastenden Gase über einen in die Anlage integrierten Filter (7) gereinigt werden.

5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter (4) mit dem Zerkleinerungsmodul (3) über einen geruchsdichten Schnellverschluß (17) verbunden ist, daß der Speicherbehälter (4) durch diesen Schnellverschluß (17) vom Zerkleinerungsmodul (3) abkoppelbar ist, daß der Speicherbehälter (4) mit Rollen versehen ist, auf denen er nach Abkopplung vom Zerkleinerungsmodul (3) an die Peripherie des Gebäudes transportiert werden kann.

6. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behältnisse (14) aus biologisch abbaubarem Material bestehen und daher gemeinsam mit den S+K-Abfällen einer weiteren Verwertung zugeführt werden können.

7. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage in einem Korpus (11) integriert ist, welcher in der Regel vor Ort in der Küche installiert ist.

8. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gestapelten Behältnisse (14) dem Korpus (11) über eine Entnahmeklappe (15) entnommen werden können.

9. Anlage nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß kein Anschluß an das Abwassernetz erforderlich ist.

10. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage über eine Steuerung (12) mit integrierter Handebene geregelt wird.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage ein geschlossenes System darstellt.