DE19721412A1 - Method for composting municipal waste - Google Patents

Method for composting municipal waste

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Abstract

In a multi-stage composting reactor the novelty is that: (a) moist wastes are placed in a horizontal reactor which is sub-divided into three functional sectors (A, B, C); (b) wastes are introduced into the reactor sector A through which they are transported by a press which ejects water which is drained; (c)the wastes are transferred to zone B through which they are transported by air and in which organic constituents are sat least partly converted to CO lambda 2 and water; (d) water from zone B is drained, and gas in zone B is discharged; (e)wastes from zone B is transferred to zone C, in which air is also introduced;(f)the residence time in the reactor is between 4 and 14 days.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrstufigen Reaktor zur Verrottung und Trocknung feuchter Abfälle.The present invention relates to a multistage reactor for rotting and drying wet waste.

In Deutschland liegt die Menge an sogenannten Siedlungsabfällen bei ca. 40 Mio. Tonnen pro Jahr, hierzu gehören Hausmüll einschließlich Sperrmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Straßenkehricht und Marktabfälle. Als Einzelabfälle seien genannt Wohnungsabfall, Küchen­ abfall, auch aus Gastronomiebetrieben und Großhaushalten, Gartenabfälle, Park- und Grün­ anlagenabfälle, organische Gewerbeabfälle z. B. aus der Lebensmittelindustrie, Tierverarbei­ tung, Brauerei, Krankenhäusern u. a. Die Zuordnung der genannten Abfälle zu bestimmten Entsorgungswegen wird durch die TA Siedlungsabfall geregelt.In Germany, the amount of so-called municipal waste is around 40 million tons per Year, this includes household waste including bulky waste, commercial waste similar to household waste, Street garbage and market waste. Residual waste, kitchens, may be mentioned as individual waste waste, also from catering establishments and large households, garden waste, park and green plant waste, organic commercial waste e.g. B. from the food industry, animal processing tion, brewery, hospitals u. a. The assignment of the waste mentioned to certain Disposal routes are regulated by the TA municipal waste.

Obgleich verstärkt getrennt gesammelt wird, wie z. B. Kunststoffe und Dosen im Dualen System oder Bioabfälle in Biotonnen, die einer Kompostierung zugeführt werden, verbleibt nach Abtrennen von Glas, Papier und Metallen ein Mischabfall, der entweder verbrannt wird, wobei eine nur geringe Rückstandsmenge zurückbleibt oder deponiert wird.Although it is increasingly collected separately, e.g. B. plastics and cans in dual System or bio-waste in bio-bins that are sent to composting remains after separating glass, paper and metals, a mixed waste that is either incinerated, leaving only a small amount of residue or being deposited.

Je höher der Feuchtigkeitsgehalt in diesem Abfall ist, desto höhere Anforderungen werden an die Abdichtungen von Deponien gestellt und desto geringer ist der Heizwert bei Einsatz in Verbrennungsanlagen.The higher the moisture content in this waste, the higher the requirements the seals made from landfills and the lower the calorific value when used in Incinerators.

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war daher, Abfälle so vorzubereiten, daß der Einsatz in Verbrennungsanlagen und Deponien begünstigt wird.The object of the present invention was therefore to prepare waste so that the Use in incinerators and landfills is favored.

Dies ist der Anmelderin durch ein Verfahren zur Verrottung und Trocknung feuchter Abfälle gelungen, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Abfälle in einen Reaktor eingesetzt wer­ den, der in drei Funktionsbereiche A, B und C unterteilt ist, wobei die Abfälle in Bereich A ein­ getragen werden und durch den Bereich mittels einer Presse gedrückt werden, wobei Wasser ausgepreßt wird, welches abgeführt wird, daß der Abfall von Bereich A in Bereich B gelangt, durch den er unter Zufuhr von Luft hindurchgeschoben wird, wobei organische Abfallbestand­ teile zumindest teilweise biologisch zu CO2 und Wasser umgesetzt werden, wobei das anfal­ lende Wasser abgeleitet wird und anfallendes Gas abgeführt wird und daß das Abfallmaterial von Bereich B in Bereich C gelangt, der ebenfalls belüftet wird.This has been achieved by the applicant through a process for the rotting and drying of wet waste, characterized in that the wet waste is used in a reactor which is divided into three functional areas A, B and C, the waste being carried in area A. and pressed through the area by means of a press, whereby water is pressed out, which water is discharged, so that the waste passes from area A into area B, through which it is pushed with the supply of air, organic waste components at least partially biologically to CO 2 and water are reacted, whereby the incipient water is drained off and the resulting gas is discharged and that the waste material passes from area B to area C, which is also aerated.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch einen Reaktor nach den Ansprüchen 13-22 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention also includes a reactor according to claims 13-22 Implementation of the method according to the invention.

Der erfindungsgemäße Reaktor ist liegend angeordnet und hat bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt. Jedoch auch andere äußere Formen sind möglich, z. B. runde, viereckige, trapezförmige und andere.The reactor according to the invention is arranged horizontally and preferably has a rectangular one Cross-section. However, other external shapes are also possible, e.g. B. round, square, trapezoidal and others.

Er ist als dreistufiger Reaktor eingeteilt in drei Bereich A, B und C. Grundsätzlich können je­ doch 2 oder mehr als 3 Stufen vorliegen, die jedoch nicht näher beschrieben werden sollen.It is divided into three areas A, B and C as a three-stage reactor but there are 2 or more than 3 stages, which however should not be described in more detail.

Die Abfälle werden im Bereich A in den Reaktor eingetragen, durch Bereich B des Reaktors gefördert und verlassen diesen nach Durchgang durch den Bereich C.The waste is introduced into area A in the reactor through area B of the reactor promoted and leave after passing through area C.

Die Verweilzeit im Reaktor beträgt üblicherweise 4 bis 14 Tage, bevorzugt 6 bis 10 Tage. Die Verweilzeit ist in gewissem Umfang vom Einsatzzweck des Endproduktes und vom Einsatzmaterial abhängig.The residence time in the reactor is usually 4 to 14 days, preferably 6 to 10 days. The Dwell time is to a certain extent dependent on the intended use of the end product and on the Feed material dependent.

Als Einsatzmaterialien können die auf Seite 1 genannten Abfälle verwendet werden. Die Auf­ zählung ist jedoch nicht vollständig. Auch zahlreiche nicht genannte Industrieabfälle, verunrei­ nigte Böden und andere Abfälle können erfindungsgemäß umgesetzt werden.The waste mentioned on page 1 can be used as feed materials. The on however, the count is not complete. Also numerous industrial wastes not mentioned, are unsettled Inclined soils and other waste can be implemented according to the invention.

Der Abfall wird in Bereich A üblicherweise von oben eingeführt und wird dann mit einer Ver­ weilzeit von 0,5 bis 3 Tagen, bevorzugt von 1 bis 2 Tagen mittels einer Presse durch den Bereich A gedrückt. Eine geeignete Presse ist beispielsweise ein sogenanntes Preßschild, jedoch auch andere dem Fachmann bekannte Pressen können eingesetzt werden. Das Preß­ schild kann beispielsweise einen Hub von 0,50 m bis 1,50 m haben. Der Reaktor steigt in Förderrichtung an. Eine bevorzugte Neigung sind 8-15%. Die Neigung kann jedoch auch geringer oder größer sein. Da durch die Neigung der Reaktorquerschnitt abnimmt, entsteht ein Gegendruck zum Preßorgan. Durch die Verdichtung wird Wasser ausgepreßt. Der Wasser­ gehalt des Materials läßt sich auf diese Weise stark reduzieren. Beispielhaft vermindert sich ein ursprünglicher Wassergehalt im Abfall von 65% auf 50%. Die Abnahme kann jedoch durch Änderung des Hubs und Änderung des Neigungswinkels des Bodens noch erhöht wer­ den. Auf diese Weise wird ein wesentliches der genannten Aufgabenstellung entsprechendes Ziel erreicht.The waste is usually introduced in area A from above and is then treated with a ver because time from 0.5 to 3 days, preferably from 1 to 2 days by means of a press through the Area A pressed. A suitable press is, for example, a so-called press plate, however, other presses known to those skilled in the art can also be used. The press shield can have a stroke of 0.50 m to 1.50 m, for example. The reactor rises Conveying direction. A preferred slope is 8-15%. However, the inclination can also be less or larger. Since the reactor cross-section decreases due to the inclination, a Back pressure to the press organ. Water is squeezed out by the compression. The water  content of the material can be greatly reduced in this way. Exemplarily decreases an original water content in the waste from 65% to 50%. However, the decrease can who increased by changing the stroke and changing the inclination angle of the floor the. In this way, an essential part of the stated task becomes Goal achieved.

Die Zuführung von Luftsauerstoff erfolgt im Bereich A nicht, da der im Material eingeschlos­ sene Luftsauerstoff für die Ausbildung einer Bakterienpopulation ausreicht. Im Bedarfsfall ist jedoch eine Luftzufuhr möglich.The supply of atmospheric oxygen does not take place in area A because it is included in the material sufficient atmospheric oxygen for the formation of a bacterial population. If necessary however an air supply is possible.

Im Bereich B findet der eigentliche biologische Stoffabbau und eine biologische Trocknung statt.In area B, the actual biodegradation and drying takes place instead of.

Der Boden im Bereich B liegt bevorzugt tiefer als in Bereich A. Dies hat zur Folge, daß durch die Vergrößerung des Raumes B beim Übergang von A nach B eine Auflockerung des Abfall­ materials erfolgt. Das Material wird durch eine Schubvorrichtung durch den Raum B gefördert. Ein geeignetes Gerät ist z. B. ein sogenannter Vorschubboden. Jedoch auch andere dem Fachmann bekannte Schubeinrichtungen können erfindungsgemäß eingesetzt werden. Der Bereich B wird von unten mit Luftsauerstoff versorgt. Lüftungstechnisch ist der Bereich B in unterschiedliche Belüftungsfelder aufgeteilt, die getrennt steuerbar sind. Die Anzahl der Felder richtet sich nach individuellen Anforderungen des jeweiligen Projektes. Durch die ver­ stärkte biologische Aktivität kommt es zu einer deutlichen Erwärmung. Organische Abfall­ bestandteile werden zumindest teilweise biologisch zu CO2 und Wasser umgesetzt. Anfallen­ des Wasser wird über die Belüftungsöffnungen oder sonstige Öffnungen abgeleitet. Die ent­ stehenden gasförmigen Produkte werden abgesaugt.The floor in area B is preferably deeper than in area A. This has the consequence that the enlargement of space B at the transition from A to B loosens the waste material. The material is conveyed through room B by a pusher. A suitable device is e.g. B. a so-called feed floor. However, other thrust devices known to the person skilled in the art can also be used according to the invention. Area B is supplied with atmospheric oxygen from below. In terms of ventilation, area B is divided into different ventilation fields that can be controlled separately. The number of fields depends on the individual requirements of the respective project. The increased biological activity leads to significant warming. Organic waste components are at least partially biologically converted to CO 2 and water. Accumulation of water is diverted through the ventilation openings or other openings. The resulting gaseous products are suctioned off.

Die unter aeroben Bedingungen abgebauten organischen Bestandteile werden in beträcht­ lichem Umfang abgebaut. Je nach Fahrweise und Anteil an organischen Bestandteilen kann ein Abbau von bis zu 50% der organischen Bestandteile erfolgen, unter üblichen Bedingun­ gen um wenigstens 25%. Auch dieser Vorgang führt zu einer Erhöhung des Heizwerts des Abfalls. So ist es ohne weiteres möglich, daß sich nach Durchlaufen des Abfalls durch die Be­ reiche A und B eine Erhöhung des Heizwerts um das doppelte ergibt, z. B. von 5.000 KJ/kg auf 10.000 KJ/kg. The organic components degraded under aerobic conditions are considerable reduced to the same extent. Depending on the driving style and the proportion of organic components degradation of up to 50% of the organic constituents takes place under normal conditions by at least 25%. This process also leads to an increase in the calorific value of the Waste. So it is easily possible that after passing through the waste through the loading rich A and B gives an increase in calorific value by twice, e.g. B. of 5,000 KJ / kg to 10,000 KJ / kg.  

In einer bevorzugten Einrichtung setzt sich der Vorschubboden im Bereich C fort. Auch dieser Bereich weist unterschiedliche Belüftungsfelder auf, die getrennt steuerbar sind. Im Unter­ schied zu Bereich B wird in Bereich C bevorzugt vorgewärmte Luft zur Belüftung eingesetzt Diese erwärmte Luft kann, falls eine solche Anlage vorhanden ist, aus einer benachbarten Verbrennungsanlage zugeführt werden.In a preferred device, the feed floor continues in area C. This one too The area has different ventilation fields that can be controlled separately. In the sub In contrast to area B, preheated air is preferably used for ventilation in area C. This heated air can, if such a system is available, from an adjacent one Incinerator are fed.

So ist es ohne weiteres möglich, daß sich nach Durchlaufen des Abfalls durch die Bereiche A, B und C eine Erhöhung des Heizwerkes um das doppelte ergibt, z. B. von 5.000 KJ/kg auf 10.000 KJ/kg.So it is easily possible that after passing the waste through the areas A, B and C gives an increase in the heating plant by twice, z. B. from 5,000 KJ / kg 10,000 KJ / kg.

Je nach gewünschtem Endwassergehalt können Temperatur und Menge der Zuluft variiert werden.The temperature and amount of the supply air can vary depending on the desired final water content will.

Die warme, feuchte und geruchsbeladene Abluft kann an mehreren Stellen durch Öffnungen in der Reaktordecke in den einzelnen Bereichen abgesaugt werden. Dabei wird bevorzugt ständig mehr Luft abgesaugt, als durch die Belüftung in den Bereichen B und C zugeführt wird, so daß der gesamte Reaktor ständig leicht unter Unterdruck steht und keine Emissionen auftreten.The warm, moist and odor-laden exhaust air can pass through openings in several places in the reactor ceiling in the individual areas. It is preferred constantly sucked out more air than supplied by the ventilation in areas B and C. is, so that the entire reactor is constantly slightly under pressure and no emissions occur.

Teilvolumenströme können zur Minimierung der Gesamtabluftmenge im Kreislauf gefahren werden. Die Abluft des Reaktors kann nach Trocknung als Zuluft für einen Verbrennungs­ prozeß, sofern ein solcher vorhanden ist, verwendet werden.Partial volume flows can be circulated to minimize the total exhaust air volume will. After drying, the exhaust air from the reactor can be used as supply air for a combustion process, if there is one, can be used.

Die Erfindung soll mit Hilfe der Figur beispielhaft näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by way of example with the aid of the figure.

(12) stellt das Reaktorgehäuse dar. Bei (4) wird der Abfall zugeführt. (1), (2) und (3) kenn­ zeichnet die Bereich A, B und C im Reaktor. (11) ist die Presse. (10) der Abfall angehäuft im Reaktor. Über (5) wird Luft, ggf. auch Sauerstoff, in Bereich B eingeführt. Über (6) wird Luft oder ggf. Sauerstoff in Bereich C eingeführt. Abwasser wird über (9) abgeführt (7) ist der Austrag für den behandelten Abfall. (13) ist der Vorschubboden in den Bereichen B und C. Über (8) wird das Abgas abgeführt.( 12 ) represents the reactor housing. At ( 4 ) the waste is fed. ( 1 ), ( 2 ) and ( 3 ) characterize the areas A, B and C in the reactor. ( 11 ) is the press. ( 10 ) the waste piled up in the reactor. Air (possibly oxygen) is introduced into area B via ( 5 ). Air (or possibly oxygen) is introduced into area C via ( 6 ). Waste water is discharged via ( 9 ) ( 7 ) is the discharge for the treated waste. ( 13 ) is the feed floor in areas B and C. The exhaust gas is discharged via ( 8 ).

Claims (22)

1. Verfahren zur Verrottung und Trocknung feuchter Abfälle, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Abfälle in einen Reaktor eingesetzt werden, der in drei Funktionsbereiche A, B und C unterteilt ist, wobei die Abfälle in Bereich A eingetragen werden und durch den Bereich mittels einer Presse gedrückt werden, wobei Wasser ausgepreßt wird, welches abgeführt wird, daß der Abfall von Bereich A in Bereich B gelangt, durch den er unter Zufuhr von Luft hindurchgeschoben wird, wobei organische Abfallbestandteile zumindest teilweise biologisch zu CO2 und Wasser umgesetzt werden, wobei das anfal­ lende Wasser abgeleitet wird und anfallendes Gas abgeführt wird und daß das Abfall­ material von Bereich B in Bereich C gelangt, der ebenfalls belüftet wird.1. A process for rotting and drying wet waste, characterized in that the wet waste is used in a reactor which is divided into three functional areas A, B and C, the waste being entered in area A and through the area by means of a press are pressed, water being squeezed out, which is discharged, that the waste passes from area A to area B, through which it is pushed with the supply of air, organic waste constituents being at least partially biologically converted to CO 2 and water, the beginning Lende water is derived and accumulating gas is discharged and that the waste material from area B to area C, which is also aerated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit im Reaktor 4 bis 14 Tage, bevorzugt 6 bis 10 Tage beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the residence time in the reactor 4 to 14 days, preferably 6 to 10 days. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein liegender Reaktor durchfahren wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that a lying Reactor is passed through. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle in Bereich A von oben zugeführt werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the waste in Area A are fed from above. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung durch den Bereich A mittels eines Preßschilds erfolgt.5. Process according to claims 1-4, characterized in that the promotion through area A by means of a press sign. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial im Bereich A über einen Boden geschoben wird, der in Förderrichtung ansteigt. 6. The method according to claims 1-5, characterized in that the waste material in area A is pushed over a floor that rises in the conveying direction.   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial im Bereich B über einen Boden geschoben wird, der tiefer liegt als in Bereich A.7. The method according to claims 1-6, characterized in that the waste material in area B is pushed over a floor that is lower than in area A. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial mittels eines Vorschubbodens durch Bereich B geschoben wird.8. The method according to claims 1-7, characterized in that the waste material is pushed through area B by means of a feed floor. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen B und C die Luftzuführung von unten erfolgt.9. The method according to claims 1-8, characterized in that in the areas B and C the air is supplied from below. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche B und C jeweils in unterschiedliche Belüftungsfelder aufgeteilt sind, die jeweils getrennt gesteuert werden.10. The method according to claims 1-9, characterized in that the areas B and C are each divided into different ventilation fields, each separately being controlled. 11. Verfahren nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß auftretende Gase abgesaugt werden.11. The method according to claims 1-10, characterized in that occurring gases be sucked off. 12. Verfahren nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bereich C erwärmte Luft zugeführt wird.12. The method according to claims 1-11, characterized in that the area C heated air is supplied. 13. Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieser 3 Funktionsbereiche aufweist, daß sich die Zuführungsvor­ richtung im Bereich A befindet, daß Bereich A zur Förderung des Abfallmaterials eine Presse aufweist, daß der Bereich B zur Förderung des Abfallmaterials eine Fördervor­ richtung und Luftzuführungen aufweist und daß der Bereich C ebenfalls eine Luftzufuhr aufweist.13. Reactor for performing the method according to claims 1 to 12, characterized characterized in that it has 3 functional areas that the supply before Direction in area A is that area A to promote the waste material Press shows that the area B to convey the waste material a Fördervor Direction and air supply and that the area C also has an air supply having. 14. Reaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Reaktor liegend ist. 14. Reactor according to claim 13, characterized in that the reactor is horizontal.   15. Reaktor nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zufüh­ rungsvorrichtung oberhalb des Bereichs A befindet.15. Reactor according to claims 13 and 14, characterized in that the feed tion device located above the area A. 16. Reaktor nach den Ansprüchen 13-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Förderung des Abfallmaterials im Bereich A ein Preßschild ist.16. Reactor according to claims 13-15, characterized in that the device for Conveying the waste material in area A is a press sign. 17. Reaktor nach den Ansprüchen 13-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorboden im Bereich A in Förderrichtung ansteigt.17. Reactor according to claims 13-16, characterized in that the reactor bottom increases in area A in the conveying direction. 18. Reaktor nach den Ansprüchen 13-17, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden im Bereich B tiefer liegt als im Bereich A.18. Reactor according to claims 13-17, characterized in that the bottom in Area B is lower than in area A. 19. Reaktor nach den Ansprüchen 13-18, dadurch gekennzeichnet, daß Bereich B einen Vorschubboden zur Förderung des Abfallmaterials aufweist.19. Reactor according to claims 13-18, characterized in that area B a Has feed floor for conveying the waste material. 20. Reaktor nach den Ansprüchen 13-19, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den Berei­ chen B und C unten Luftzuführungen befinden.20. Reactor according to claims 13-19, characterized in that in the area B and C are air inlets below. 21. Reaktor nach den Ansprüchen 13-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche B und C jeweils unterschiedliche, getrennt steuerbare Belüftungsfelder aufweisen.21. Reactor according to claims 13-20, characterized in that the areas B and C each have different, separately controllable ventilation fields. 22. Reaktor nach den Ansprüchen 13-21, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Absaugung für entstehende Gase aufweist.22. Reactor according to claims 13-21, characterized in that this one Has suction for resulting gases.
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