DE202006006212U1 - Apparatus for composting organic waste comprises a valve that supplies a circulation system with just a substream of the waste air from the composting process, and a heat exchanger for this substream - Google Patents

Apparatus for composting organic waste comprises a valve that supplies a circulation system with just a substream of the waste air from the composting process, and a heat exchanger for this substream Download PDF

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Abstract

Apparatus for composting organic waste in a container (2) with an air circulation system comprises a valve (3) that supplies the circulation system with just a substream (5) of the waste air from the composting process, and a heat exchanger (7) for this substream.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer biologischen Behandlung von organische Bestandteile enthaltenden Abfällen in einem Behälter.The The invention relates to a device for carrying out a biological treatment waste containing organic components in a container.

Gemäß dem Stand der Technik ( EP 0 859 749 B1 ) ist bekannt, einen Umluftbetrieb bei einer biologischen Behandlung von organische Bestandteile enthaltenden Abfällen in einem Behälter durchzuführen, bei dem die den Behälter verlassende Abluft anschließend diesem Behälter ganz oder zum Teil erneut zugeführt wird. Üblicherweise handelt es sich bei den Behältern um geschlossene Behälter, die zwangsge lüftet werden. Es ist Stand der Technik, im unteren Bereich des Behälters einen im wesentlich horizontal verlaufenden Lochboden vorzusehen, auf dem die Abfälle als Rottegut beziehungsweise Rottegemisch in Form einer Schüttung beziehungsweise eines Haufwerks aufliegen. Durch eine Zulufteinrichtung, die üblicherweise aus mehreren Ventilatoren besteht, wird dem Raum unter dem Lochboden ein Gasgemisch zugeführt, das im Wesentlichen aus Luft beziehungsweise Umluft besteht. Das Gasgemisch strömt durch die Löcher oder sonstigen Öffnungen des Lochbodens nach oben und von dort in das Rottegemisch hinein. Es durchströmt das Rottegemisch im Wesentlichen von unten nach oben und wird vom oberen Bereich des Behälters dann als Abluft abgezogen. Die Abluft kann behandelt werden, bevor sie erneut ganz oder teilweise dem Rottegut wieder zugeführt wird. Beispielsweise ist es möglich, Wasser aus der Umluft abzuscheiden, zum Beispiel dadurch, dass die Umluft gekühlt und das als Kondensat entstehende Wasser abgeschieden wird.According to the prior art ( EP 0 859 749 B1 ) is known to perform a recirculation mode in a biological treatment of organic matter-containing waste in a container in which the exhaust air leaving the container is then completely or partially recycled to this container. Usually, the containers are closed containers which are forcedly ventilated. It is state of the art, in the lower part of the container to provide a substantially horizontally extending hole bottom on which the waste rest as rotting material or composting mixture in the form of a bed or a heap. By a Zulufteinrichtung, which usually consists of several fans, the space under the hole bottom, a gas mixture is fed, which consists essentially of air or circulating air. The gas mixture flows through the holes or other openings of the perforated bottom upwards and from there into the composting mixture. It flows through the composting mixture substantially from bottom to top and is then withdrawn from the upper region of the container as exhaust air. The exhaust air can be treated before it is again completely or partially recycled to the rotting material. For example, it is possible to separate water from the circulating air, for example, characterized in that the circulating air is cooled and the resulting condensate water is separated.

Bei der Kompostierung von Bioabfällen oder Aufbereitung von Hausmüll, also von Abfällen, die organische Bestandteile enthalten, zum Zwecke der Kompostherstellung oder Stabilatherstellung oder Aufbereitung des Hausmülles wird das Rottegemisch so lange mehr oder weniger belüftet, bis die darin enthaltene biologisch leicht abbaubare organische Substanz ganz oder teilweise abgebaut ist. Sie wird überwiegend durch Bakterien abgebaut, die unter aeroben Bedingungen die größtmögliche Stoffwechselleistung erbringen. Bei den bisher bekannten Verfahren zur Kompostierung in einem Intensivrotteverfahren (also in einem Verfahren in einem geschlossenen Behälter unter Zwangsbelüftung) wird dabei zur Beschleunigung der Kompostierung die Sauerstoffzuführung optimiert. Hierbei entstehen aus fester, amorpher oder flüssiger Substanz die gasförmigen Stoffe CO2, Wasser stoff und Ammoniak. Diese Stoffwechselprodukte werden mit der das Rottegemisch durchströmenden Luft als Abluft abgeführt, wobei die Temperatur und der Sauerstoffgehalt im Rottegemisch über die Luft (also den Zustand der Zuluft und der Abluft) derart gesteuert werden, dass sich mikrobielles Leben ungehindert entfalten und das vorhandene Potential leicht abbaubare organische Substanz in einer kürzestmöglichen Zeit abbauen kann.In the composting of biowaste or treatment of household waste, ie waste containing organic components, for the purpose of compost production or stabilate preparation or processing of the domestic pulp, the composting mixture is aerated more or less so long until the contained easily biodegradable organic substance or whole partially degraded. It is mainly degraded by bacteria, which provide the greatest possible metabolic performance under aerobic conditions. In the hitherto known method for composting in an intensive rotting process (that is to say in a method in a closed container under forced ventilation), the oxygen supply is thereby optimized in order to accelerate composting. This solid, amorphous or liquid substance, the gaseous substances CO 2 , hydrogen and ammonia. These metabolic products are removed with the air flowing through the rotting mixture as exhaust air, wherein the temperature and the oxygen content in the compost mixture over the air (ie the state of the supply air and the exhaust air) are controlled so that develop microbial life unhindered and the existing potential easily degradable can degrade organic matter in the shortest possible time.

Zum Stand der Technik ( EP 0 859 749 B1 ) gehört ein Verfahren zur biologisch/thermischen Behandlung von Abfällen. Gemäß diesem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren wird dem Rottebehälter durch einen Ventilator Luft zugeführt, die einen Lochboden durchdringt und das darüber befindliche Rottegemisch durchströmt, wie in 2 dargestellt. Danach wird die Abluft durch ein weiteres Gebläse abgezogen und einem Luft/Luft-Wärmetauscher zugeführt. Sie gibt dort Wärme auf die dem Rottegemisch zuzuführende Luft ab. Anschließend wird die Luft einem Wasser/Luft-Wärmetauscher zugeführt, wo sie weitere Wärme an den luftgekühlten Kühlturm abgibt. Die Luft durchströmt dann die andere Seite des Luft/Luft-Wärmetauschers und wird als Umluft erneut dem Rottegemisch zugeführt. Bei Bedarf kann Frischluft durch ein aufsteuerbares Ventil in den Kreislauf eingespeist werden. Es ist ferner möglich, Abluft durch ein Ventil und ein anschließendes Filtern aus dem Kreislauf zu entfernen. Aus den Wärmetauschern kann Kondenswasser abgezogen werden.The prior art ( EP 0 859 749 B1 ) includes a process for the biological / thermal treatment of waste. According to this belonging to the prior art method, the rotting container is supplied by a fan air, which penetrates a hole bottom and flows through the rotting mixture located above, as in 2 shown. Thereafter, the exhaust air is withdrawn by another blower and fed to an air / air heat exchanger. There it gives off heat to the air to be supplied to the compost mixture. Subsequently, the air is supplied to a water / air heat exchanger, where it gives off further heat to the air-cooled cooling tower. The air then flows through the other side of the air / air heat exchanger and is recycled as circulating air to the compost mixture. If necessary, fresh air can be fed into the circuit through an openable valve. It is also possible to remove exhaust air through a valve and subsequent filtering from the circulation. Condensation water can be removed from the heat exchangers.

Dieses zum Stand der Technik gehörende Verfahren hat den Nachteil, dass die gesamte Abluft aus dem Rottebehälter den Wärmetauschern zugeführt wird. Dies hat den Nachteil, dass sehr große Mengen an Kondenswasser anfallen, welche wiederum einer gesonderten Reinigung und beispielsweise einer Ultrafiltration zugeführt werden müssen.This prior art methods has the disadvantage that the entire exhaust air from the rotting tank the heat exchangers supplied becomes. This has the disadvantage that very large amounts of condensation incurred, which in turn a separate cleaning and, for example, a Supplied ultrafiltration Need to become.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung einer biologischen Behandlung von organische Bestandteile enthaltenden Abfällen einem Behälter anzugeben, welche energiesparender arbeitet und bei der eine geringere Menge an Kondenswasser anfällt.The The technical problem underlying the invention is that a device for carrying out a biological treatment of organic components containing waste a container indicate which works more energy efficient and at a lower one Amount of condensed water accumulates.

Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.This technical problem is caused by a device with the features according to claim 1 solved.

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Umluftsystem aufweist und dadurch, dass wenigstens eine Steuer- und Leitvorrichtung vorgesehen ist, die als eine lediglich einen Teilluftstrom von aus dem Rotteprozess vorhandener Abluft dem Umluftsystem zuführende Steuer- und Leitvorrichtung ausgebildet ist, und dadurch, dass ein Wärmetauscher für den Teilluftstrom der Abluft vorgesehen ist, wird nur dieser Teilluftstrom dem Wärmetauscher zugeführt. Die restliche nicht benötigte Abluft wird aus dem Umluftkreis vor dem Eintritt in den Wärmeaustauscher ausgeschleust. Hierdurch wird nicht die gesamte aus dem Rottebehälter austretende Abluft in dem Wärmetauscher aufbereitet, so dass weniger Energie dem Wärmetauscher zugeführt werden muss. Darüber hinaus fällt ein wesentlich geringerer Teil an Kondenswasser an als bei dem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren.Characterized in that the device according to the invention comprises a recirculation system and in that at least one control and guide device is provided, which is designed as a only a partial air flow of existing from the rotting process exhaust air supplied to the air circulation control and guiding device, and in that a heat exchanger is provided for the partial air flow of the exhaust air, only this partial air flow is supplied to the heat exchanger. The remaining unused exhaust air is discharged from the circulating air circuit before entering the heat exchanger. As a result, not all the exiting from the rotting container Ab conditioned air in the heat exchanger, so that less energy must be supplied to the heat exchanger. In addition, a much lower proportion of condensation water is produced than in the prior art method.

Unter Steuer- und Leitvorrichtung wird eine Vorrichtung mit wenigstens einem Ventil und wenigstens einer Steuereinheit verstanden. Hinzu kommen die Leitungen zur Führung der Luft. Vorteilhaft ist darüber hinaus wenigstens eine Regelvorrichtung und wenigstens eine Messvorrichtung vorgesehen.Under Control and guiding device is a device with at least a valve and at least one control unit understood. in addition the lines come to the leadership the air. It is advantageous In addition, at least one control device and at least one measuring device intended.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuer- und Leitvorrichtung vorgesehen, die als eine den anderen Teilluftstrom, das heißt den auszuschleusenden Teilluftstrom, vor dem Eintritt des ersten Teilluftstromes in den Wärmetauscher aus dem Umluftkreis ausschleusende Steuer- und Leitvorrichtung vorgesehen ist. Das bedeutet, dass der nicht benötigte Teilluftstrom der Abluft aus dem Rottebehälter tatsächlich vor dem Wärmetauscher ausgeschleust wird, und dass lediglich der erste Teilluftstrom dem Wärmetauscher zugeführt wird.According to one advantageous embodiment of the invention is a control and guiding device provided that as one the other partial air flow, that is the auszuschleusenden Partial air flow, before the entry of the first partial air flow in the heat exchangers provided ausschleusende from the circulating air control and guiding device is. This means that the unneeded partial air flow of the exhaust air from the rotting container indeed in front of the heat exchanger is discharged, and that only the first partial air flow the heat exchangers supplied becomes.

Vorteilhaft ist eine Abluftreinigung für den ausgeschleusten Teilluftstrom vorgesehen, um eine Umweltbelastung durch in dem Teilluftstrom enthaltene Partikel zu vermeiden oder zu minimieren.Advantageous is an exhaust air purification for the discharged partial air flow provided to an environmental impact to avoid by particles contained in the partial air flow or to minimize.

Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass im großen Umluftkreislauf nicht die gesamte Prozessluft aus dem Rotteprozess einer Kühlung mittels Wärmetauscher zugeführt wird. Stattdessen kann ein Teilstrom der Abluft vor dem Eintritt in den Wärmetauscher ausgeschleust und der weiteren Abluftbehandlung zugeführt werden.The Device is characterized by the fact that in the large recirculation circuit not the entire process air from the rotting process of cooling by means of heat exchangers supplied becomes. Instead, a partial flow of the exhaust air before entering in the heat exchanger discharged and fed to the further exhaust air treatment.

Der zur Kühlung des Rotteprozesses erforderliche Teilstrom der anfallenden Prozessluft wird nach Passieren eines Wärmetauschers dem in den Bioreaktoren befindlichen Abfall direkt oder indirekt wieder zugeführt.Of the for cooling the rotting process required partial flow of the resulting process air will happen after passing through a heat exchanger the waste contained in the bioreactors directly or indirectly fed.

Über den aus dem Umluftsystem ausgeschleusten Teilluftstrom wird ein wesentlicher Teil der im Rotteprozess entstehenden Energie direkt über das Abluftbehandlungssys tem ausgetragen. Der Energieaustrag wird in Abhängigkeit von der verfügbaren Kapazität des Abluftbehandlungssystems gesteuert.On the Partial air flow discharged from the recirculation system becomes an essential part Part of the energy arising in the rotting process directly over the Exhaust air treatment system discharged. The energy discharge is in dependence from the available capacity the exhaust air treatment system controlled.

Die Aufteilung der gesamten Prozessabluft in zwei Teilströme ist vorteilhaft über eine Steuerung regelbar. Im Gesamtvolumen und in den beiden Teilluftströmen werden vorzugsweise kontinuierlich Temperatur und Volumenstrom gemessen. Die Temperatur wird immer gemessen. Die Volumenstrommessung ist optional, jedoch vorteilhaft. Die Regelungsgrößen für die Steuerung sind der jeweils aktuelle Kühlluftbedarf der Bioreaktoren und der über die Abluftreinigung maximal mögliche Energieaustrag aus dem Umluftsystem. Auf diese Weise kann der Volumenstrom auf den jeweiligen Bedarf angepasst und dadurch der Rotteprozess des Abfalles optimiert werden.The Distribution of the entire process exhaust air into two partial flows is advantageous over one Control adjustable. In the total volume and in the two partial air flows preferably continuously measured temperature and flow rate. The temperature is always measured. The volumetric flow measurement is optional, but advantageous. The control variables for the control are the respective ones current cooling air requirement the bioreactors and the over the exhaust air cleaning maximum possible Energy discharge from the recirculation system. In this way, the volume flow adapted to the respective needs and thereby the rotting process of the waste to be optimized.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung. Die einzige Figur zeigt
den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings. The only figure shows
the schematic structure of a device according to the invention.

Die Figur zeigt eine Vorrichtung 1 mit einem biologischen Behälter 2. Es können auch mehrere biologische Behälter vorgesehen sein, welche hier jedoch nicht dargestellt sind.The figure shows a device 1 with a biological container 2 , It can also be provided several biological containers, which are not shown here.

Die Abluft aus dem biologischen Behälter 2 wird, gesteuert über ein Ventil 3, in zwei Teilluftströme 4, 5 aufgeteilt. Der Teilluftstrom 4 wird einer Abluftbehandlung 6 zugeführt, während der Teilluftstrom 5 einem Wärmetauscher 7, vorzugsweise einem Luft-/Wärmetauscher zugeführt wird.The exhaust air from the biological container 2 is controlled by a valve 3 , in two partial air flows 4 . 5 divided up. The partial airflow 4 becomes an exhaust air treatment 6 fed during the partial air flow 5 a heat exchanger 7 , Preferably an air / heat exchanger is supplied.

Die aus dem Wärmetauscher 7 austretende Abluft wird, über ein weiteres Ventil 8 gesteuert, wiederum in zwei Teilluftströme 9, 10 aufgeteilt. Der Teilluftstrom 9 wird wieder dem biologischen Behälter 2 zugeführt, während der Teilluftstrom 10 der Abluftbehandlung 6 zugeführt wird.The from the heat exchanger 7 exiting exhaust air is, via another valve 8th controlled, again in two partial air flows 9 . 10 divided up. The partial airflow 9 becomes the biological container again 2 fed during the partial air flow 10 the exhaust air treatment 6 is supplied.

Wird für den Rotteprozess Sauerstoff benötigt, wird dem Teilluftstrom 9 Frischluft, beispielsweise in Form von Hallenabluft 11 zugeführt. Für diese Regelung sind weitere Ventile 12, 13 vorgesehen.If oxygen is needed for the rotting process, the partial air flow becomes 9 Fresh air, for example in the form of hall exhaust air 11 fed. For this regulation are other valves 12 . 13 intended.

Für den Umluftbetrieb sind Ventilatoren 14, 15 vorgesehen.For the recirculation mode are fans 14 . 15 intended.

Je nach Ansteuerung des Ventiles 3 besteht die Möglichkeit, dass der Teilluftstrom 4 oder auch der Teilluftstrom 5 gegen null geht, das heißt, dass die gesamte Luft entweder der Abluftbehandlung 6 oder dem Wärmetauscher 7 zugeführt wird.Depending on the control of the valve 3 there is a possibility that the partial airflow 4 or even the partial air flow 5 goes to zero, that is, that the entire air either the exhaust air treatment 6 or the heat exchanger 7 is supplied.

11
Vorrichtungcontraption
22
biologischer Behälterbiological container
33
VentilValve
44
TeilluftstromPartial air flow
55
TeilluftstromPartial air flow
66
Abluftbehandlungexhaust air treatment
77
Wärmetauscherheat exchangers
88th
VentilValve
99
TeilluftstromPartial air flow
1010
TeilluftstromPartial air flow
1111
Frischluft/HallenabluftFresh air / exhaust air hall
1212
VentilValve
1313
VentilValve
1414
Ventilatorfan
1515
Ventilatorfan

Claims (5)

Vorrichtung zur Durchführung einer biologischen Behandlung von organische Bestandteile enthaltenden Abfällen in einem Behälter mit einem Umluftsystem, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuer- und Leitvorrichtung (3) vorgesehen ist, die als eine lediglich einen Teilluftstrom (5) von aus dem Rotteprozess vorhandener Abluft dem Umluftsystem zuführende Steuer- und Leitvorrichtung (3) ausgebildet ist, und dass ein Wärmetauscher (7) für den Teilluftstrom (5) der Abluft vorgesehen ist.Device for carrying out a biological treatment of organic-containing waste in a container with a recirculation system, characterized in that at least one control and guiding device ( 3 ) provided as a single partial flow of air ( 5 ) from the rotting process of existing exhaust air supplied to the air circulation control and guiding device ( 3 ) is formed, and that a heat exchanger ( 7 ) for the partial air flow ( 5 ) of the exhaust air is provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- und Leitvorrichtung (3) vorgesehen ist, die als eine den anderen Teilluftstrom (4) vor dem Eintritt des ersten Teilluftstromes (5) in den Wärmetauscher (7) aus dem Umluftkreislauf ausschleusende Steuer- und Leitvorrichtung (3) ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that a control and guiding device ( 3 ) provided as one the other partial air flow ( 4 ) before the entry of the first partial air flow ( 5 ) in the heat exchanger ( 7 ) from the recirculation circuit ausschleusende control and Leitvorrichtung ( 3 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abluftreinigung (6) für den ausgeschleusten Teilluftstrom (4) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that an exhaust air purification ( 6 ) for the discharged partial air flow ( 4 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Mess- und/oder Auswertevorrichtung zum Messen und Auswerten einer Temperatur und eines Volumenstromes des wenigstens einen Teilluftstromes (4, 5, 9, 10) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measuring and / or evaluation device for measuring and evaluating a temperature and a volume flow of the at least one partial air flow ( 4 . 5 . 9 . 10 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuer- und Leitvorrichtung (3) als eine das Volumen der Teilluftströme (4, 5) regelnde Steuer- und Leitvorrichtung (3) ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one control and guiding device ( 3 ) as one the volume of the partial air flows ( 4 . 5 ) regulating control and guiding device ( 3 ) is trained.
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