DE19848157A1 - Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien, insbesondere aus Geflügelmist, bei dem die organischen Materialien kontinuierlich unter Einsatz von Mikroorganismen biologisch umgewandelt werden, wobei fortlaufend organische Materialien nachgeführt werden und die Umwandlung über einen Zeitraum fortschreitet. DOLLAR A Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß die organischen Matarialien während der Umwandlung mit einem Gasvolumenstrom mit definierten physikalischen Eigenschaften beaufschlagt werden, wobei zunächst die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung am weitesten fortgeschritten ist, und wobei nachfolgend die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung noch nicht so weit fortgeschritten ist. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien, insbesondere aus Geflügelmist, bei dem die organischen Materialien kontinuierlich unter Einsatz von Mikroorganismen biologisch umgewandelt werden, wobei fortlaufend organische Materialien nachgeführt werden und die Umwandlung über einen Zeitraum fortschreitet.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einer Rotteeinrichtung zum Umwandeln in ihr befindlicher organischer Materialien und mit einer einem Bereich der Rotteeinrichtung zugeordneten Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen der umgewandelten organischen Materialien aus der Rotteeinrichtung.

Bei bekannten Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien werden organische Materialien, auch mit beigemengten mineralischen Anteilen, unter Einsatz von Mikroorganismen biologisch umgewandelt. Dabei läuft ein natürlicher Kompostierungsprozeß ab. Dieser Prozeß durchläuft verschiedene Phasen, die als Erwärmungsphase, Wärmephase und Abkühlung und bezeichnet werden können. Die Umwandlung läuft über einen bestimmten Zeitraum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der vorbezeichneten Gattung zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien zu optimieren. Zudem soll eine Vorrichtung zum Durchführen dieses optimierten Verfahrens bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe ist verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die organischen Materialien während der Umwandlung mit einem Gasvolumenstrom mit definierten physikalischen Eigenschaften beaufschlagt werden, wobei zunächst die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung an weitesten fortgeschritten ist und wobei nachfolgend die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung noch nicht so weit fortgeschritten ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die biologische Umwandlung der organischen Materialien zu Düngemitteln mit dem vorgesehenen Gasvolumenstrom vorteilhaft beeinflußt werden. Dadurch ist eine gezielte Steuerung des Kompostierungsprozesses ermöglicht. Werden bei dem Gasvolumenstrom physikalische Eigenschaften geändert, so hat das einen Einfluß auf die Umwandlung der organischen Materialien, auf die der Gasvolumenstrom gelenkt wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß mit dem Gasvolumenstrom zunächst die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung am weitesten fortgeschritten ist. Diese Materialien führen bereits den Abkühlungsprozeß durch, der bei Temperaturen um 45°C stattfindet. In diesem Prozeß hält die Humusbildung noch an. Der Gasvolumenstrom kann so eingestellt werden, daß für die Humusbildung optimale Bedingungen bestehen. Die Umsetzung der organischen Materialien wird dadurch optimiert. Organische Materialien, deren Umwandlung noch nicht so weit fortgeschritten ist, die sich somit insbesondere noch in der Wärmephase befinden, werden erst nachfolgend mit dem Gasvolumenstrom beaufschlagt. Auch diese organischen Materialien werden mit dem Gasvolumenstrom beeinflußt.

In der Wärmephase erhöht sich die Temperatur, leicht zersetzliche Kohlenhydrate und Eiweiße begünstigen die schnelle Vermehrung von mesophilen Bakterien und Strahlenpilzen.

Infolge des Temperaturanstieges sterben die Mesophilen ab. In der Wärmephase treten dann die thermophilen (wärmeliebenden) bzw. thermotoleranten Mikroorganismen an ihre Stelle. Bei Temperaturen über 50°C sind die thermophilen Pilze und Actinomyceten führend bei den Umwandlungsprozessen. Sporenbildende Bakterien übernehmen die Führung des Umwandlungsprozesses, wenn die Temperatur über 65°C steigt und das Temperaturoptimum für die thermophilen Pilze überschritten wird. In der thermophilen Phase werden außer den leicht abbaubaren Stoffen auch schon in erheblichem Maße Zellulose und Hemizellulose zersetzt. Sind die leicht umsetzbaren organischen Verbindungen weitgehend abgebaut, nimmt die mikrobielle Aktivität ab und die Temperaturen sinken auf 40 bis 45°C ab. Eine mesophile Mischflora übernimmt die Umsetzungen, Bakterien und Pilze bauen einen weiteren Teil der Zellulose ab. Durch die ständig sinkende Temperatur geht die mesophile Phase beinahe fließend in die Abkühlungsphase über. In der Abkühlungsphase sinkt die Temperatur weiter.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß für den Gasvolumenstrom ein trockenes Gas verwendet wird. Dadurch werden die von dem Gasvolumenstrom zuerst beaufschlagten organischen Materialien, deren Umwandlung am weitesten fortgeschritten ist, mit einem noch trockenen Gasvolumenstrom kontaktiert. Noch in den organischen Materialien enthaltene Restfeuchte wird aufgrund des ausgebildeten Feuchtigkeitsgradienten an den Gasvolumenstrom abgegeben. Dabei tritt vorteilhaft eine Trocknung der kurz vor dem Abschluß der Umwandlungsprozesse stehenden organischen Materialien ein. Der Gasvolumenstrom aus trockenem Gas kann sich beim Überstreichen der organischen Materialien, insbesondere beim im weiteren Verlauf der Beaufschlagung auftretenden Überstreichen noch nicht so weit umgesetzter organischer Materialien mit Wasser anreichern. Unter Umständen erfolgt das Anreichern bis zur Sättigungsgrenze, wodurch es vorteilhaft im Bereich der organischen Materialien, deren biologische Umwandlung noch in einem Anfangsstadium, wie der Erwärmungsphase, steht, zum Auskondensieren von Feuchtigkeit kommen kann. Dadurch tritt eine gewünschte zusätzliche Befeuchtung dieser organischen Materialien auf.

Durch die Verwendung von trockenem Gas für den Gasvolumenstrom wird dort, wo die biologische Umwandlung weitesgehend abgeschlossen ist und die Trocknung der biologischen Materialien entscheidend ist, Feuchtigkeit entzogen. Diese wird durch den zunächst auf diese organischen Materialien geführten und trockenen Gasvolumenstrom aufgenommen. Im weiteren Verlauf des Gasvolumenstroms wird zum Beispiel dort, wo für den Start der biologischen Umwandlung zusätzliche Feuchtigkeit förderlich wirkt, vom Gasvolumenstrom ein Teil des aufgenommenen hohen Feuchtegehaltes wieder abgegeben. Wenn keine Abgabe von Feuchtigkeit erfolgt, so wird aufgrund der Feuchtesättigung des Gasvolumenstroms ein Austrocknen des biologischen Materials in diesem Bereich verhindert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß für den Gasvolumenstrom ein temperiertes, d. h. ein angewärmtes oder ein abgekühltes Gas verwendet wird. Durch die Temperierung des Gases des Gasvolumenstroms ist eine Einflußnahme auf die Temperatur in der Umgebung der umzuwandelnden biologischen Materialien möglich. Der Gasvolumenstrom wird zur technischen Vereinfachung aus Luft, und zwar vorzugsweise aus aus der Umgebung angesaugter Umgebungsluft ausgebildet. Umgebungsluft kann jedoch beispielsweise im Winter eine niedrige Temperatur aufweisen, die dann, wenn sie die in der Umwandlung befindlichen organischen Materialien beaufschlagen würde, negative Einflüsse auf den Umwandlungsprozeß hätte. Um das zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gas des Gasvolumenstroms bei Bedarf zu erwärmen ist. Beispielsweise im Sommer kann dagegen ein Abkühlen des Gases erforderlich sein.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die organischen Materialien während der Umwandlung einer Bewegung unterworfen werden. Die Bewegung der organischen Materialien ermöglicht vorteilhaft ein Regulieren der mikrobiellen Aktivität und dadurch des Temperaturniveaus im Bereich der organischen Materialien.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die organischen Materialien nicht ständig einer Bewegung unterworfen werden. Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Materialien einzelnen Bewegungsphasen unterworfen werden, daß zwischen einzelnen Bewegungsphasen Ruhephasen vorgesehen werden und daß die organischen Materialien während wenigstens einer Bewegungsphase mit einem gegenüber dem Gasvolumenstrom in den Ruhephasen verstärkten Gasvolumenstrom beaufschlagt werden. Durch die vorgesehenen Ruhephasen wird den organischen Materialien ausreichend Ruhezeit gegeben, ähnlich wie auf einer statischen Miete. In dieser Ruhezeit können die an der biologischen Umwandlung beteiligten Mikroorganismen ungestört von Bewegungseinflüssen höchste Aktivität erlangen. Die den Ruhephasen jeweils folgenden Bewegungsphasen ermöglichen für das erfindungsgemäße Verfahren eine erhöhte Flexibilität bei der Reaktion auf die Umsetzungsvorgänge. Eine Bewegen der organischen Materialien ist jederzeit möglich. Sowohl während der Ruhephasen als auch während der Bewegungsphasen werden die organischen Materialien mit dem Gasvolumenstrom beaufschlagt. Während der Bewegungsphasen, vorzugsweise während jeder Bewegungsphase, wird der Gasvolumenstrom verstärkt, so daß während einer Bewegungsphase eine angemessene Menge Feuchtigkeit von den organischen Materialien entfernt werden kann. Zusätzlich zur angemessenen Sauerstoffzufuhr wird dadurch genügend Wasser in Form von Wasserdampf von den organischen Materialien entfernt.

Dadurch wird vorteilhaft gewährleistet, daß das durch die biologische Umwandlungsprozesse entstehende Wasser weitesgehend abgeführt wird.

Zur weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schließlich vorgesehen, daß die organischen Materialien nach Abschluß der Umwandlung zu Pellets geformt werden. Durch diese Pellets wird eine Abgabeform der organischen Materialien hergestellt, die für Verwender der somit geschaffen Düngemittel anwendungsfreundlich ist.

Die vorrichtungsseitige Lösung der Aufgabe, für die selbstständiger Schutz beansprucht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rotteeinrichtung gegenüber der Umgebung vollständig gasdicht gekapselt ist und daß ein durch die Kapselung ausgebildeter Innenraum der Rotteeinrichtung mit einer Belüftungseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Belüftungseinrichtung einen Zuleitungskanal für den Gasvolumenstrom umfaßt, der in die Rotteeinrichtung im Bereich der Entnahmeeinrichtung einmündet, und wobei die Belüftungs­ einrichtung einen Ableitungskanal für den Gasvolumenstrom umfaßt, der in einem von der Entnahmeeinrichtung entfernten Bereich an die Rotteeinrichtung angesetzt ist.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kapselung der Rotteinrichtung wird ein Innenraum dieses Bauelementes ausgebildet. In diesem Innenraum kann die verfahrensgemäß vorgesehene biologische Umwandlung der organischen Materialien durchgeführt werden. Die Prozesse der biologischen Umwandlung können vorteilhaft ohne von außen einwirkende zum Beispiel meteorologische Einflüsse durchgeführt werden. Zudem ergibt sich der Vorteil, daß die von den organischen Materialien während der Umwandlung ausgehende Geruchsbelästigung eingeschränkt wird. Durch die gasdichte Kapselung können geruchsbelastete Partikel nicht in die Umgebung austreten. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, hinsichtlich der Standortwahl für die erfindungsgemäße Vorrichtung flexibler zu sein. Insbesondere ist es möglich, die Vorrichtung im näheren Umfeld von Wohnsiedlungen zu errichten, da die Geruchsbelastung gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen stark minimiert ist und die Wohnsiedlungen somit nicht mit Geruch belästigt werden. Neben der Rotteeinrichtung können weitere, vorzugsweise alle weiteren Bauteile der Vorrichtung gasdicht gekapselt sein. Insbesondere können die Entnahmeeinrichtungen sowie eine der Rotteeinrichtung zugeordnete Zuführungseinrichtung gasdicht abgeschlossen sein.

Mit der Belüftungseinrichtung ist der verfahrensgemäß vorgesehene Gasvolumenstrom ausbildbar und mit diesem die in der Rotteeinrichtung befindlichen organischen Materialien beauf­ schlagbar. Mit Hilfe der Belüftungseinrichtung und aufgrund der gasdichten Kapselung kann in dem Innenraum der Rotteeinrichtung die verfahrensgemäß vorgesehenen Einstellungen physikalischer Werte, wie Temperatur und Gasfeuchtigkeit, unabhängig von den Außenverhältnissen vorgenommen werden.

Die Einmündung des Zuleitungskanals für den Gasvolumenstrom im Bereich der Entnahmeeinrichtung bewirkt, daß der Gasvolumenstrom unmittelbar nach seinem Eintritt in die Rotteeinrichtung auf die organischen Materialien geführt wird, die der Entnahmeeinrichtung angenähert sind. Bei diesen organischen Materialien handelt es sich um die Materialien, die sich bereits in der abschließenden Kompostierungsphase befinden. Der Gasvolumenstrom kann anschließend weiter durch die Rotteeinrichtung verlaufen. In einem Bereich, der der Entnahmeeinrichtung entfernt ist, wird der Gasvolumenstrom aus der Rotteeinrichtung herausgeführt. Dazu ist in diesem Bereich der Ableitungskanal angesetzt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zuleitungskanal und/oder der Ableitungskanal jeweils durch einen Wärmetauscher geführt sind. Verfahrensgemäß ist vorgesehen, daß das Gas des Gasvolumenstroms temperiert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zuleitungskanal durch den Wärmetauscher verläuft. Vorzugsweise verläuft auch der Ableitungskanal durch einen Wärmetauscher, in dem das abgeführte Gas seine Wärme abgeben kann. In besonderer Ausbildung sind die Leitungskanäle durch ein und denselben Wärmetauscher geführt, so daß Wärme aus dem abgeführten Gas direkt an das zugeführte Gas übertragen werden kann.

Der Zuleitungskanal weist vorzugsweise eine den Wärme­ tauscher umgehende Bypassleitung auf. Die Bypassleitung ermöglicht, daß ein Teil des Gasvolumenstroms nicht durch den Wärmetauscher geführt wird, so daß dieser Teil seine ursprüngliche Temperatur behält. Dazu wird dieser Teil durch die Bypassleitung geführt. Durch ein Aufteilen des Gasvolumenstroms auf den Wärmetauscher und auf die Bypassleitung ist eine Einstellung der Temperatur des Gasvolumenstroms möglich. Zur Aufteilung ist eine entsprechend ausgebildete Aufteileinrichtung, die einen bestimmten Teil des Gasvolumenstroms in den Wärmetauscher und einen anderen Teil des Gasvolumenstroms in die Bypassleitung lenkt, vorgesehen. Bei Bedarf kann durch die Aufteileinrichtung auch der gesamte Gasvolumenstrom in den Wärmetauscher oder in die Bypassleitung eingeleitet werden.

Dem Zuleitungskanal für den Gasvolumenstrom ist vorzugsweise wenigstens eine weitere Temperiereinrichtung zugeordnet. Beispielsweise ist dem Zuleitungskanal eine Wärmequelle und/oder eine Kältequelle zugeordnet. Diese Temperierelemente ermöglichen es, neben dem Wärmetauscher eine weitere Temperatureinstellung des Gases vorzunehmen. Diese ist beispielsweise dann erforderlich, wenn der Gasvolumenstrom aus angesaugter Außenluft ausgebildet ist, die insbesondere im Winter eine niedrige Temperatur aufweist. In diesem Fall kann ein Wärmetauscher nicht ausreichen, um die Temperatur des Gases auf den erforderlichen Wert anzuheben. Mit einer zusätzlichen Wärmequelle, beispielsweise einer Gastherme, ist dies möglich.

Der Zuleitungskanal mündet in die Rotteeinrichtung ein. Vor der Einmündung in die Rotteeinrichtung ist im Zuleitungskanal ein Meßelement für die Gasfeuchte und/oder die Gastemperatur angeordnet. Mit diesem Meßelement werden diese physikalischen Größen vorzugsweise kontinuierlich überwacht. Es können weitere Meßelemente vorgesehen sein, beispielsweise für die Druckdifferenz zwischen den Drücken im Zuleitungskanal und der Umgebung sowie für die Strömungsgeschwindigkeit. Dem Zuleitungskanal ist weiterhin ein Ventilator zugeordnet, mit dem der Gasvolumenstrom erzeugt wird.

Auch in dem Ableitungskanal für den Gasvolumenstrom ist ein Meßelement für die Gas feuchte und/oder die Gastemperatur angeordnet, mit dem diese physikalischen Größen aufnehmbar sind.

Dem Ableitungskanal ist weiterhin ein Ventilator zugeordnet, der bewirkt, daß der Gasvolumenstrom durch den Ableitungskanal geführt wird. Der Gasvolumenstrom wird dabei aus der Rotteeinrichtung abgesaugt und beispielsweise in die Umgebung abgeführt. In den Ableitungskanal ist dabei vorzugsweise ein Gasfilter eingesetzt, mit dem der Gasvolumenstrom vor seiner Freisetzung in die Umgebung gefiltert wird. Diese Filterung bewirkt insbesondere ein Binden der im Gasvolumenstrom enthaltenen Geruchspartikel. Diese Geruchspartikel werden dadurch nicht in die Umgebung abgegeben, wodurch sich die Geruchsbelästigung in der Umgebung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft verringert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Ventilatoren Drehzahlsteuerungen aufweisen. Über eine Veränderung der Drehzahl ist eine Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasvolumenstroms möglich. Eine Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit ist insbesondere dann erforderlich, wenn die in der Rotteeinrichtung befindlichen organischen Materialien bewegt werden. Verfahrensgemäß ist vorgesehen, daß während der Bewegung der organischen Materialien der Gasvolumenstrom gegenüber dem Gasvolumenstrom in einer Ruhephase verstärkt wird. Diese Verstärkung wird vorrichtungsseitig durch die Ventilatoren bewirkt.

Die Drehzahlen der Ventilatoren können von einer Bedienungsperson zum Beispiel per Hand eingestellt werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Drehzahlsteuerungen der Ventilatoren und vorzugsweise die Meßelemente für die Gasfeuchte und/oder die Gastemperatur mit einer zentralen Steuereinrichtung verschaltet sind. Auch weitere Meßelemente, beispielsweise für die Strömungsgeschwindigkeit, können mit der zentralen Steuereinrichtung verschaltet sein. In der zentralen Steuereinrichtung laufen die Informationen über die Drehzahlen der Ventilatoren sowie über die physikalischen Eigenschaften Gasfeuchte und Gastemperatur zusammen. Diese Informationen können von der zentralen Steuereinrichtung verrechnet werden und in automatische Programmabläufe für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umgesetzt werden. Dadurch ist vorteilhaft erreichbar, daß das erfindungsgemäße Verfahren automatisch ablaufen kann. Es kann vorgesehen sein, daß die zentrale Steuereinrichtung mit Sensoren für den Füllstand in der Rotteinrichtung verschaltet ist. Aufgrund dieser Verschaltung kann die zentrale Steuereinrichtung den Füllstand in der bei den Einstellungen der Drehgeschwindigkeit der Drehtrommel und der Eigenschaften des Gases berücksichtigen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rotteeinrichtung eine gasdicht geschlossene Drehtrommel aufweist. Der gasdichte Schluß der Drehtrommel bewirkt, daß aus der Drehtrommel, in der die Umwandlung der biologischen Materialien abläuft, keine Geruchspartikel in die Umgebung austreten können. Die Drehtrommel ermöglicht, daß durch ein Drehen die in ihr aufgenommenen biologischen Materialien einer Bewegung unterworfen werden. Dazu ist vorgesehen, daß die Drehtrommel liegend und um ihre eigene Längsachse drehbar gelagert ist und daß die Drehtrommel mit einem Drehantrieb ausgerüstet ist. Mit dem Drehantrieb ist die Drehtrommel um ihre eigene Längsachse drehbar. Dabei in der Drehtrommel aufgenommene organische Materialien werden mitgedreht und dadurch bewegt. Der Drehantrieb ist vorzugsweise mit der zentralen Steuereinrichtung verknüpft, so daß er von der zentralen Steuereinrichtung, insbesondere innerhalb eines automatischen Betriebes, ausgelöst wird. Die zentrale Steuereinrichtung nimmt eine Entscheidung über den Zeitpunkt, wann eine Drehung der Drehtrommel erfolgen soll, anhand der von ihr überwachten physikalischen Eigenschaften der umzuwandelnden organischen Materialien vor. Die Drehtrommel wird zum Beispiel dann um einen definierten Drehwinkel und in einer vorgewählten Drehrichtung weitergedreht, wenn die Temperatur der organischen Materialien an einer oder an mehreren vorgesehenen Meßpunkten den vorgegebenen Maximalwert überschreitet. Die Temperatur der organischen Materialien ist über den Gasvolumenstrom von dem in dem Ableitungskanal angeordneten Meßelement aufnehmbar, es können aber auch der Drehtrommel zugeordnete Meßelemente vorgesehen sein.

Zur weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist schließlich vorgesehen, daß der Zuleitungskanal für den Gasvolumenstrom in die Drehtrommel im Bereich eines freien Endes der Drehtrommel einmündet und daß der Ableitungskanal für den Gasvolumenstrom im Bereich des zweiten, gegenüberliegenden freien Endes der Drehtrommel an die Drehtrommel angesetzt ist. Durch diesen Anschluß der Leitungskanäle an die Drehtrommel ist gewährleistet, daß der Gasvolumenstrom vorteilhaft über die gesamte Länge der Drehtrommel durch die Drehtrommel geführt wird. Dabei ist dem Bereich des freien Endes, in den der Zuleitungskanal einmündet, die Entnahmeeinrichtung für die umgewandelten organischen Materialien zugeordnet. Bei diesen Materialien, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich der Zuleitung für den Gasvolumenstrom angeordnet sind, handelt es sich um die organischen Materialien, deren Umwandlung nahezu abgeschlossen ist bzw. die bereits vollständig zu Düngemitteln umgesetzt wurden. Bei der weiteren Führung des Gasvolumenstroms durch die Drehtrommel beaufschlagt der Gasvolumenstrom dann die organischen Materialien, deren Umwandlung noch nicht so weit fortgeschritten ist. Am gegenüberliegenden Ende der Drehtrommel, in den vorzugsweise die umzuwandelnden organischen Materialien in die Drehtrommel eingefüllt werden, wird der Gasvolumenstrom wieder aus der Drehtrommel abgeführt. Für diese Abführung ist der Ableitungskanal in diesem Bereich an die Drehtrommel angesetzt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Düngemittel können zum Düngen von Pflanzen verwendet werden. Für eine weitere Verwendung dieser Düngemittel wird selbstständiger Schutz beansprucht, und zwar für die Verwendung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Düngemittels als Filtermaterial für den Gasfilter in dem Ableitungskanal für den Gasvolumenstrom.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Düngemittel weisen selbst keine hohe Geruchsbelastung auf. Es hat sich aber gezeigt, daß sie geeignet sind, Geruchspartikel aufzunehmen und biologisch umzuwandeln, insbesondere abzuwandeln. Dazu werden sie in einer geeigneten Filtervorrichtung aufgenommen, so daß sie den gesamten Querschnitt des Ableitungskanals bedecken. Der abgeleitete Gasvolumenstrom wird dadurch durch das Filtermaterial hindurchgeführt, wodurch aufgrund von Kontakten der Geruchspartikel mit dem Düngemittel eine Aufnahme der Geruchspartikel durch das Düngemittel erfolgen kann. Um die Aufnahme zu erhöhen, kann vorgesehen sein, das Filtermaterial anzufeuchten. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß als Filtermaterial eine Mischung aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Düngemittel und abgelagerten Holzhäckseln eingesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt ein Grundfließbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln durchführbar ist.

Das Grundfließbild zeigt einerseits schematisch die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Andererseits wird in schematischer Darstellung der Weg der umzuwandelnden organischen Materialien durch die Vorrichtung verdeutlicht. Dieser Weg ist durch die mit 1 gekennzeichneten Pfeile dargestellt. Die organischen Materialien durchlaufen verschiedene Stationen der Vorrichtung.

Die erste Station, die von den organischen Materialien durchlaufen wird, ist eine Mischeinrichtung 2. In die Mischeinrichtung 2 können verschiedene organische Materialien eingeführt werden, was mit zwei Pfeilen 1 deutlich gemacht ist. Aus der Mischeinrichtung 2 treten die organischen Materialien dann in einer Mischform heraus und werden entlang des Pfeils 1 in eine Rotteeinrichtung 3 eingeführt.

Die Rotteeinrichtung 3 weist eine Drehtrommel 4 auf, für welche das in dem Grundfließbild dargestellte Rechteck angesehen werden kann. Die organischen Materialien werden in die Drehtrommel 4 über ein freies Ende der Drehtrommel 4 eingeführt. An dem diesen freien Ende gegenüberliegenden freien Ende der Drehtrommel 4 werden die in der Drehtrommel 4 umgewandelten organischen Materialien aus der Drehtrommel 4 entnommen. Dazu dient eine in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Entnahmeeinrichtung. Von der Drehtrommel 4 werden die bereits zu Düngemittel umgewandelten organischen Materialien in eine Verpackungsstation 5 gebracht, in der sie pelletiert und verpackt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Belüftungseinrichtung auf. Die Belüftungseinrichtung umfaßt einen Zuleitungskanal 6 und einen Ableitungskanal 7. Durch den Zuleitungskanal 6, dem ein nicht weiter dargestellter Ventilator zugeordnet ist, wird aus der Umgebung angesaugte Zuluft in die Drehtrommel 4 eingeführt. Die Zuluft bildet einen Gasvolumenstrom aus. Dieser Gasvolumenstrom verläuft anschließend durch die Drehtrommel 4 und wird über den Ableitungskanal 7 wieder aus der Drehtrommel 4 abgeführt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein besonderes Verhältnis zwischen den Ansetzpunkten von Zuleitungskanal 6 und Ableitungskanal 7 und der Drehtrommel 4 vorgesehen. Der Zuleitungskanal 6 mündet in die Drehtrommel 4 im Bereich eines freien Endes der Drehtrommel 4, dem die nicht weiter dargestell­ ten Entnahmeeinrichtung zugeordnet ist. Aus diesem Bereich der Drehtrommel 4 werden die umgewandelten organischen Materialien entlang des Pfeils 1 zur Verpackungsstation 5 befördert.

Der Ableitungskanal 7 ist am gegenüberliegenden freien Ende der Drehtrommel 4 bezogen auf das freie Ende der Drehtrommel 4, in dem der Zuleitungskanal 6 in die Drehtrommel 4 einmündet, angesetzt. Im Bereich des freien Endes der Drehtrommel 4, in dem der Ableitungskanal 7 angesetzt ist, werden aus der Mischeinrichtung 2 die organischen Materialien zugeführt. Der durch die Drehtrommel 4 laufende Gasvolumenstrom ist somit entgegengesetzt der Förderungsrichtung der organischen Materialien ausgerichtet.

Diese verfahrensgemäß vorgesehene Ausrichtung des Gasvolumenstromes bewirkt, daß die aus der Mischeinrichtung 2 in die Drehtrommel 4 zugeführten Materialien mit dem Gasvolumenstrom zuletzt beaufschlagt werden. Der Gasvolumenstrom beaufschlagt zunächst die organischen Materialien, die sich im Bereich des freien Endes der Drehtrommel 4 befinden, der die Entnahmeeinrichtung zugeordnet ist. Diese organischen Materialien befinden sich bereits in der Kompostierungsprozeßphase der Abkühlung, ihr unmittelbares Beaufschlagen durch den Gasvolumenstrom bewirkt die unmittelbare Beeinflussung dieser organischen Materialien, beispielsweise ihre Trocknung durch ein Beaufschlagen mit einem trockenen Gas. Aufgenommene Feuchtigkeit kann von dem Gasvolumenstrom auf seinem weiteren Weg durch die Drehtrommel 4 in Richtung des Ableitungskanals 7 wieder an dort befindliche organische Materialien abgegeben werden, die zur Durchführung der biologischen Umwandlungsprozesse Wasser benötigen.

Sowohl der Zuleitungskanal 6 als auch der Ableitungskanal 7 sind durch einen Wärmetauscher 8 geführt. In diesem Wärmetauscher 8 kann von dem erwärmten Gasvolumenstrom aus dem Ableitungskanal 7 Wärme an den Gasvolumenstrom im Zuleitungskanal 6 abgegeben werden. Eine nicht weiter dargestellte Bypassleitung, welche parallel zur Zuleitung 6 verläuft, kann an dem Wärmetauscher 8 vorbeigeführt sein. Es ist auch möglich, den Ableitungskanal 7 mit einer am Wärmetauscher 8 vorbei führenden Bypassleitung auszustatten.

Im weiteren Verlauf zwischen dem Wärmetauscher 8 und der Drehtrommel 4 ist im Zuleitungskanal 6 eine Wärmequelle 9 angeordnet. Die Wärmequelle 9 kann beispielsweise als Heiztherme ausgebildet sein.

Sowohl in dem Zuleitungskanal 6 als auch in dem Ableitungskanal 7 sind Meßelemente 10, 10' für die Gasfeuchte, die Gastemperatur, die Strömungsgeschwindigkeit und den Differenzdruck angeordnet. Mit ihnen können diese physikalischen Eigenschaften der Gase des Gasvolumenstroms gemessen werden. Die Meßelemente 10, 10' sind mit gestrichelt dargestellten Steuerleitungen mit einer zentralen Steuereinrichtung 11 verschaltet, wobei die Steuerleitungen der Meßelemente 10, 10' in die Eingänge E5 und E6 der Steuereinrichtung 11 münden. Die Steuereinrichtung 11 ist in der Lage, die von den Meßelementen 10, 10' aufgenommenen physikalischen Werte zu verarbeiten. Weitere Werte werden von der zentralen Steuereinrichtung 11 verarbeitet. Dazu ist sie mit Eingangsleitungen E1 bis E4 und E7 mit der Mischeinrichtung 2, der Rotteeinrichtung 3 und der Verpackungsstation 5 verschaltet. Beispielsweise werden aus der Mischeinrichtung 2 und aus der Verpackungsstation 5 die jeweilige Masse der in diesen Stationen befindlichen organischen Materialien an die zentrale Steuereinrichtung 11 weitergeleitet. Der Drehtrommel 4 der Rotteeinrichtung 3 sind mehrere Temperatursensoren zugeordnet, die über die Bewegungsstrecke der organischen Materialien durch die Drehtrommel 4 gleichmäßig verteilt sind.

Die Steuereinrichtung 11 weist mit A1 bis A4 gekennzeichnete und gleichfalls durch gestrichelte Linien verdeutlichte Ausgangsleitungen auf. Diese Ausgangsleitungen sind mit den einzelnen Stationen der Vorrichtung verschaltet. Die Ausgangsleitung A1 verläuft zur Drehtrommel 4, mit ihr wird die Drehzahl der zumindest phasenweise gedrehten Drehtrommel 4 eingestellt.

In den Ableitungskanal 7 ist im weiteren Verlauf nach dem Wärmetauscher 8 ein Gasfilter 12 eingesetzt. In diesem wird der aus der Drehtrommel 4 abgeführte Gasvolumenstrom gefiltert, wobei insbesondere die im Gasvolumenstrom enthaltenen Geruchspartikel aus diesem herausgelöst und biologisch umgewandelt werden. Nach der Passage des Gasfilters 12 wird der Gasvolumenstrom in die Umgebung abgegeben, wobei auch die biologisch umgewandelten Geruchspartikel an die Umgebung abgegeben werden.

Claims (29)

1. Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln aus organischen Materialien, insbesondere aus Geflügelmist, bei dem die organischen Materialien kontinuierlich unter Einsatz von Mikro­ organismen biologisch umgewandelt werden, wobei fortlaufend organische Materialien nachgeführt werden und die Umwandlung über einen Zeitraum fortschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Materialien während der Umwandlung mit einem Gasvolumenstrom mit definierten physikalischen Eigenschaften beaufschlagt werden, wobei zunächst die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung am weitesten fortgeschritten ist, und wobei nachfolgend die Materialien beaufschlagt werden, deren Umwandlung noch nicht so weit fortgeschritten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gasvolumenstrom ein trockenes Gas verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gasvolumenstrom ein temperiertes, d. h. angewärmtes oder abgekühltes Gas verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom aus Luft ausgebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gasvolumenstrom aus der Umgebung angesaugte Umgebungsluft verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Materialien während der Umwandlung einer Bewegung unterworfen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Materialien einzelnen Bewegungsphasen unterworfen werden, daß zwischen einzelnen Bewegungsphasen Ruhephasen vorge­ sehen werden und daß die organischen Materialien während wenigstens einer Bewegungsphase mit einem gegenüber dem Gasvolumenstrom in den Ruhephasen verstärkten Gasvolumenstrom beaufschlagt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Materialien nach Abschluß der Umwandlung zu Pellets geformt werden.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Rotteeinrichtung zum Umwandeln in ihr befindlicher organischer Materialien und mit einer einem Bereich der Rotteeinrichtung zugeordneten Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen der umgewandelten organischen Materialien aus der Rotteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotteeinrichtung (3) gegenüber der Umgebung vollständig gasdicht gekapselt ist und daß ein durch die Kapselung ausgebildeter Innenraum der Rotteeinrichtung (3) mit einer Belüftungseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Belüf­ tungseinrichtung einen Zuleitungskanal (6) für den Gasvolumen­ strom umfaßt, der in die Rotteeinrichtung (3) im Bereich der Entnahmeeinrichtung einmündet, und wobei die Belüftungseinrich­ tung einen Ableitungskanal (7) für den Gasvolumenstrom umfaßt, der in einem von der Entnahmeeinrichtung entfernten Bereich an die Rotteeinrichtung (3) angesetzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungskanal (6) und/oder der Ableitungskanal (7) jeweils durch einen Wärmetauscher (8) geführt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungskanäle (6, 7) durch ein und denselben Wärme­ tauscher (8) geführt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuleitungskanal (6) für den Gasvolumenstrom eine den Wärmetauscher (8) umgehende Bypassleitung aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufteileinrichtung zum Aufteilen des Gasvolumenstroms in den Wärmetauscher (8) und/oder in die Bypassleitung vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuleitungskanal (6) für den Gasvolumen­ strom eine Wärmequelle (9) zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuleitungskanal (6) für den Gasvolumen­ strom eine Kältequelle zugeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einmündung des Zuleitungskanals (6) in die Rotteeinrichtung (3) im Zuleitungskanal (6) wenigstens ein Meßelement (10) für die Gasfeuchte, die Gastemperatur, die Strömungsgeschwindigkeit und/oder den Differenzdruck angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuleitungskanal (6) ein Ventilator zuge­ ordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ableitungskanal (7) für den Gasvolu­ menstrom wenigstens ein Meßelement (10') für die Gasfeuchte, die Gastemperatur, die Strömungsgeschwindigkeit und/oder den Differenz-druck angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ableitungskanal (7) ein Ventilator zuge­ ordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ableitungskanal (7) ein Gasfilter (12) eingesetzt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren Drehzahlsteuerungen aufweisen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsteuerungen der Ventilatoren mit einer zentralen Steuereinrichtung (11) verschaltet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung (11) mit den Meßelementen (10, 10') verschaltet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung (11) mit Sen­ soren für den Füllstand in der Rotteeinrichtung (3) verschaltet ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotteeinrichtung (3) eine gasdicht geschlossene Drehtrommel (4) aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (4) liegend und um ihre eigene Längsachse drehbar gelagert ist und daß die Drehtrommel (4) mit einem Drehantrieb ausgerüstet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb mit der zentralen Steuereinrichtung (11) ver­ schaltet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungskanal (6) für den Gasvolumen­ strom in die Drehtrommel (4) im Bereich eines ersten freien Endes der Drehtrommel (4) einmündet und daß der Ableitungskanal (7) für den Gasvolumenstrom im Bereich des zweiten, gegenüberliegenden freien Endes der Drehtrommel (4) an die Drehtrommel (4) angesetzt ist.

29. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestelltes Düngemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Filtermaterial für den Gasfilter (12) in dem Ablei­ tungskanal (7) für den Gasvolumenstrom verwendet wird.