DE19901214A1 - Alternatives System für Sammeln, Transportieren und Verwerten von häuslichem Schmutzwasser, Bioabfällen und Speiseresten - Google Patents

Description

Häusliches Schmutzwasser wird derzeit bekanntermaßen über verschiedene Systeme entsorgt, die in Dimensionen und Verfahren unterschiedlich sind. Bei der derzeit kleinsten Aufbereitungsform wird das Schmutzwasser in Dreikammer- Systemen aufgefangen, die festen Bestandteile setzen sich in den Kammern ab, die Flüssigkeiten laufen in der dritten Kammer über und werden im allgemeinen an Ort und Stelle verrieselt. Nachteilig ist hierbei die Belastung des Grundwassers und der teure Abtransport der Feststoffe.

Ein weiteres Entsorgungs-System bedient sich der Abführung durch Kanäle mit Gefälle zum Klärwerk. Nachteilig sind hierbei die geringen Fließgeschwindigkeiten und daraus folgende Ablagerungen sowie die Tatsache, daß die vorhandenen älteren Kanal-Systeme häufig defekt sind und auf dem Weg zur Kläranlage erhebliche Schmutzwassermengen verlieren, welche ebenfalls das Grundwasser belasten. Ferner sind auf dem Weg zur Kläranlage in der Regel auch Hebeanlagen zwischenzuschalten, weil meist ein kontinuierliches Gefälle nicht vorhanden ist.

Die Abführung des Schmutzwassers über kleindimensionierte Druckleitungen ist eine weitere praktizierte Entsorgung. Diese Form der Entsorgung ist grundsätzlich in Ordnung, sie wird jedoch unrentabel, wenn durch die Druckentwässerung Entfernungen von vielen Kilometern überbrückt werden müssen. Das erfindungsgemäße Alternative System unter Verwendung von Druckentwässerung stützt sich deshalb auf Dezentralisierung der Verwertungseinrichtungen.

Alle diese bekannten Systeme führen das Schmutzwasser letztendlich den bekannten Kläranlagen zu. Diese Kläranlagen sind im allgemeinen als offene Behälter mit Rührwerk ausgebildet und belasten durch auftretende Gerüche die Umwelt, evtl. Einhausungen sind sehr kostspielig. Es ist daher Aufgabe des erfindungsgemäßen Alternativen Systems, auf Klärwerke ganz zu verzichten.

Bioabfälle werden neuerdings in sogenannten "grünen" oder "braunen" Tonnen beim Verbraucher gesammelt und mit Müllfahrzeugen zur Deponie, Verbrennungsanlage, Kommpostierungsanlage oder Biogasanlage transportiert. Nachteilig hierbei ist, daß die "grüne" bzw. "braune" Tonne bei längeren Abholrhythmen wegen der lästigen Geruchs- und Ungezieferbildung besonders im Sommer auf Ablehnung in der Bevölkerung stößt, ferner sehr hohe Kosten beim Einsammeln verursacht. Nachteilig ist auch, daß eine evtl. Beseitigung des Bioabfalles nicht im Einklang mit der politisch gewünschten Abfallhierarchie "Vermeiden - Verwerten - Beseitigen" steht, eine evtl. Verwertung in Kompostierungsanlagen ist wegen der Notwendigkeit des häufigen Umsetzens der verrottenden Mengen außerordentlich kostenaufwendig. Nachteilig ist bei der klassischen Kompostierung auch die Tatsache, daß große verwertbare Energiemengen nutzlos verloren gehen und deshalb die Abfälle nur teilweise verwertet werden, was bedeutet, daß das "nur Kompostieren" in der vorerwähnten Abfallhierarchie an deutlich schlechterer Position steht, als das erfindungsgemäße Alternative System.

Das erfindungsgemäße Alternative System stützt sich deshalb auf die weitgehende vollautomatische Behandlung und Verwertung der Bioabfälle in emissionsfreien, geschlossenen Systemen gemeinsam mit den häuslichen Schmutzwässern. Grobe Grünschnitte und Äste werden im erfindungsgemäßen Alternativen System vom Verbraucher bei den Verwertungseinrichtungen abgegeben und eingesammelt, sie werden dort auf definierte Korngrößen geschreddert und vollständig verwertet.

Die Behandlung von Speiseresten bereitet bei den bisher bekannten Entsorgungs- oder Verwertungsarten große Probleme. Die Annahme von Speiseresten in "grünen" oder "braunen" Tonnen wird häufig ausgeschlossen. Die einzig bekannte und zuverlässige Entsorgungsart wäre die Beseitigung in Tierkörperbeseitungsanstalten. Das erfindungsgemäße Alternative System dagegen gestattet das problemlose Sammeln, Transportieren und Verwerten von rohen und gekochten Speiseresten gemeinsam mit häuslichem Schmutzwasser und Bioabfällen.

Mit dem erfindungsgemäßen Alternativen System wird erreicht, daß das häusliche fäkalienbelastete Schmutzwasser gemeinsam mit Bioabfällen und Speiseresten in kleinen, dezentralen, gebäudenahen vollautomatischen Sammlern zusammengeführt und aufbereitet wird, sodaß es als Brei mit definierten Korngrößen über kleindimensionierte Druckleitungen direkt zur nächsten Verwertungsanlage geführt werden kann. Hierbei dient der Flüssiganteil des häuslichen Schmutzwassers quasi als Transportmittel für die anfallenden Biomassen. In den Sammelstationen erfolgt bereits eine Aussortierung von Störstoffen, diese werden in regelmäßigen Abständen vom Service entnommen und der Restmüllbehandlung zugeführt.

Das aufbereitete Abfallgemisch wird über die Druckentwässerungsleitungen zur Verwertungseinrichtung geführt. Zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten und zur Vermeidung einer anaeroben Vergärung im Leitungssystem wird dieses in regelmäßigen Abständen mit Hilfe von Druckluft gespült.

In der Verwertungseinrichtung durchläuft das Abfallgemisch zunächst eine Hygienisierungskaskade und wird danach in einem Pufferbehälter, vorzugsweise mit Rührwerk, aufgefangen, dem Pufferbehälter wird kontinuierlich das geschredderte Material aus der Grünschnittanlieferung in definierten Dosen zugeführt und dient zur Strukturverbesserung des bei der Weiterverarbeitung anfallenden Frischkompostes.

Im Pufferbehälter kann erfindungsgemäß bereits eine aerobe Behandlung des Gemisches unter Zuführung von Luftsauerstoff erfolgen. In diesem Falle kann die Festsubstanz des Gemisches nach erfolgter Behandlung abgepresst und als Frischkompost niedriger Rotte ausgesondert und weiterverarbeitet werden. Die hoch biologisch beladene Restflüssigkeit, oder im Falle der einstufigen Bearbeitung das gesamte Gemisch, wird vom Sammelbehälter aus in einen oder mehrere Anaerob- Reaktoren geführt, wo durch Vergärung mit Hilfe von Bakterien eine Methanisierung erfolgt.

Die im erfindungsgemäßen Alternativen System gewonnenen Methangasmengen werden über geeignete Verbrennungsmotoren und angekoppelte Stromgeneratoren in Elektroenergie verwandelt, welche dem allgemeinen Stromnetz zugeführt werden.

Die durch die Wärmekraftkopplung entstehenden Wärmemengen werden über Fernwärmenetze zur Beheizung nahegelegenen Verbrauchern zugeführt.

Die in den Anearobreaktoren schließlich verbleibenden Feststoffmengen werden abgepresst und als Frischkompost niedriger Rotte zur Weiterverarbeitung in herkömmlichen Kompostwerken diesen zugeführt.

Die nach dem Abpressen der Feststoffe verbleibenden, biologisch nicht mehr beladenen, Wassermengen werden aufbereitet und einem Sammelbehälter zugeführt. Von dort werden sie als nicht genußfähiges Brauchwasser über ein gesondertes Wasserleitungsnetz Verbrauchern wie Toiletten, Autowaschanlagen, Gärtnereien, wasserverbrauchenden Industrien usw. gegen Gebühr zugeführt.

Die sich nach der evtl. aeroben Behandlung ergebenden Abluftmengen werden über geeignete Stripanlagen und Aktivkohlefilter gereinigt und ins Freie entlassen, nachdem sie den Vorschriften der TA Luft entsprechen.

Claims (8)

1. Alternatives System für Sammeln, Transportieren und Verwerten von häuslichem Schmutzwasser, Bioabfällen und Speiseresten, dadurch gekennzeichnet, daß Bioabfälle und Speisereste gemeinsam mit fäkalienbelastetem häuslichem Schmutzwasser in einer Annahmestation (Fig. 1) zusammengeführt werden und zusammen über ein Druckleitungssystem (1) zu einer gemeinsamen Verwertungs­ einrichtung (Fig. 2) geführt werden, wo durch Aufteilung in elektrische Energie, Heiz­ energie, Frischkompost und Brauchwasser eine nahezu hundertprozentige Verwertung der vorerwähnten Abfallmengen erfolgt.

2. Alternatives System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung frühzeitiger anaerober Vergärung der vorgenannten Abfall­ mengen im Leitungsnetz eine regelmäßige Spülung mit Druckluft durch eine Druckluftspülstation (2) erfolgt, womit die abfallbelasteten Schmutzwassermengen über ein Druckleitungssystem (1) in Richtung Verwertungseinrichtung (Fig. 2) geleitet werden.

3. Alternatives System nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Annahmestation (Fig. 1) eine Aussonderung der Störstoffe (3) erfolgen kann und die zugeführten Bioabfälle und Speisereste nach einer Zerkleinerungsein­ richtung (4) zusammen mit den fäkalienbelasteten Schmutzwässern (5) von einer Druckpumpe mit Schnitzelwerk (6) in das Druckleitungssystem (1) gedrückt werden.

4. Alternatives System nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch vor Eintritt in die Verwertungseinrichtung (Fig. 2) eine Hygie­ nisierungskaskade (7) durchläuft.

5. Alternatives System nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch in der Verwertungseinrichtung (Fig. 2) in einem Puffer­ behälter (9), vorzugsweise mit Rührwerk, aufgefangen wird und dem Pufferbehälter (9) geschreddertes Grünschnittmaterial aus der Eingabevorrichtung (8) zugeführt wird, wobei in dieser Verwertungseinrichtung (Fig. 2) das Abfallgemisch in einem oder mehreren Anaerobreaktoren (10) methanisiert und anschließend abgepreßt (23) und als Frischkompost in einen Transportbehälter (11) ausgesondert wird.

6. Alternatives System nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Verwertungseinrichtung (Fig. 2) gewonnene Methangas in einem Gasometer (12) gespeichert und von dort zur kontinuierlichen Speisung der Kraftwärmekopplungsstation (13) zugeführt wird zwecks Erzeugung und Abgabe von elektrischer Energie (14) sowie Fernwärmeenergie (15), wobei die Abgase (16) im wesentlichen aus H₂O bestehen.

7. Alternatives System nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nach der Kompostabpressung und Methanisierung verbleibende Wasser in der Wasseraufbereitungsstation (17) zu Brauchwasser aufbereitet und im Auffangbehälter (18) zwischengespeichert und über ein separates Wasserleitungs­ netz (19) geeigneten Verbrauchern zugeführt wird, wobei die bei der Aufbereitung entstehenden Reststoffe (20) ausgesondert und beseitigt werden.

8. Alternatives System nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im System und in der Verwertungseinrichtung (Fig. 2) vorhandenen überschüssigen Luftmengen in einer Luftaufbereitungsanlage (21) gereinigt und an­ schließend über einen Auslaß (22) vorschriftsgemäß der Atmosphäre zugeführt wird.