DE2415067A1 - Verfahren zur rottebehandlung von feinkoernigem kompostrohgut im wirbelschichtreaktor - Google Patents

Description

• Verfahren zur Rottebehandlung von feinkörnigem Kompostrohgut im Wirbelschichtreaktor.
• Die Kompostierung von Abfällen aller Art erfolgt seit alters durch aerobe Verrottung. Die Abfälle werden häufig vorzerklei = nert, z. B. bei Stadtmüil auf ca. 4Omm Grösstkorn, doch nicht allzu fein, damit im Haufwerk der Luftzutritt nicht behindert wird. Wenn man optimale Verhältnisse haben will, muss die Luftzufuhr gesteuert werden, so dass kein Luftmangel entsteht und keine anaerobe Zustände unter Methanbildung auftreten. Anderer seits muss auch ein Überschuss an Luft vermieden werden, um eine Auskühlung und eine übermässige Verdunstung zu verhindern.
• Ein weiterer wesentlicher Reaktor für die Rotte, die durch Pilze, Aktinomyceten und andere Nikroorganismen unter anfänglich starker Erwärmung stattfindet, ist die Einhaltung der optimalen Feuchtigkeit. Zu grosse Feuchtigkeit behindert den Luftzutritt und führt zu anaeroben Fäulmisprozessen. Zu grosse Trockenheit hat die Rottevorgänge. Die Feuchtigteit muss daher laufend gberwacht und gegebenenfalls korrigiert werden.
• Die industrielle Kompostierung feinkörnigen Gutes hat sich bisher nicht in grösserem Naß stab einführen können, weil die Frischluft nicht genügend in die tieferen Schichten eindringt, Diese industrielle Kompostierung könnte aber interessant sein für Gut, das entweder von Raus aus schon feinkörnig ist, wie entwässerter Klärschlamm, oder Kot aus Massentierhaltungen oder auch für andere, auf entsprechende Feinheit gebrachte Abfälle.
• Es gibt zwar eine Reihe von Rotteverfahren, die durch Umwälzen oder Umpflügen des Rottegutes Luft zuführen. Einige von ihnen sind nicht für feinkörniges Gut verwendbar; man muß vor allem die Um.
• walzung ganz besonders intensiv betreiben. Dies hat Jedoch den Nachteil, dass zur Schaffung ausreichender Belüftungsflächen eine aufwendrige NechAtSk notwendig wird, wobei keine sehr kompakte Bauweise möglich ist. Ausserdem ist die Abnützung der Umwälzorgane beträchtlich, da zum mechanischen Abrieb ein starker chemischer Angriff kommt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass wahrend der Rotte des feuchten Materials sich durch Bakterienwachstum ein Zustand einstellt, der als ziemlich trocken, Ja pulverig angesprochen werden kann. Das Material bleibt also rieselfähig, obwohl der durch Laboratoriumsuntersuchungen festgestellte Seuchtigkeitshalt so hoch geblieben ist, dass man eine Verklumpung erwarten könnte. Dabei sind die Rottevorgänge trotz dieser Rieselfähigkeit noch recht lebhaft. Diese überraschende Rieselfähigkeit ermöglicht die erfindungsgemässe Anwendung des aus anderen Industrien bekannten Wirbelschichtreaktors.
• Das Wesen vorliegender Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1 und 2 weiterhin erläutert.
• Wie in Figur 1 dargestellt, besteht der Wirbelschichtreaktor aus einem Gefäsal, das über die Zuführvorrichtung 8 mit dem mehlfeinen Reaktionsgut befüllt wird. Der Boden 2 besteht aus porösen Filtermedien, durch die vom Gebläse 3 Luft in das Reaktionsgut eingeblasen werden kann. Die Luft verteilt sich feinblasig; es bildet sich eine Feststoff-Luft-Emulsion, die sich wie eine Flüssigkeit verhält. Grössere Mengen Staub entstehen erst dann, wenn man die Luftmenge so weit steigert, dass die fluidisierte Nasse zu brodeIn anfängt Für diesen Fall, der gleichzeitig die Durchmischung begünstigt, ist die 3eruhigungskamrner 4 für die StaubluSt vorgesehen, die dann an der Stelle 5 einem Staubfilter zugeführt wird.
• Um das Rottegut in der Wirbelßchicht zu behandeln, muss es in einen rieselfähigen Zustand gebracht werden. Es muss entweder so weit vorgetrocknet werden, dass es nicht mehr klebt und klnnpt, oder es findet die Trocknung im Fließbett selbst statt, wo sich frisches Gut mit bereits durch Selbsterhitzung getrocknetem Gut mischt. Eine laufende Feuchtigkeitsmessung in der Wirbel schicht ermöglicht es, verdampftes Wasser durch Feindüsung zu ersetzen.
• In der Wirbelschicht findet bekanntlich eine gleichmässige Vermischung statt. So kann die Feuchtigkeit optimal der Grenze angenähert werden, oberhalb der Verklumpung eintreten wurde, die eine.unerwiinschte Entmischung zur Folge hätte.
• Eine Dauerbelüftung würde unter Umständen zu viel Luft zuführen.
• Der Sauerstoffbedarf ist nämlich im Anfang der Rotte sehr hoch, geht aber dann im Laufe der Behnndlang von Tag zu Tag zurück. Man wird also intermittierend belüften, wobei die Belüftungs- und Ruhezeiten nach der Gasanalyse im Material bzw. im Abgas gemessen werden. Beim Einsetzen der Belüftungsperiode darf der 02-Gehalt nicht unter 10 Vol.% abgesunken sein. Das ist erfabrngsgemäss der Wert, bei dem noch kein Methan als Kennzeichen anaerober Vorgänge auftritt. Am Ende der Belüftulzgsperiode soll Jedoch der 02-Gehalt dem frischer Luft, d, h. 21 Vol.%, entsprechen. Die Zeitdauer der Belütungspersoden ist demnach einheitlich. Sie richtet sich nach der Grösse des Reaktors und nach der auftretenden Temperatur. Die Zeitdauer der Pausen dagegen richtet sich nach den Ergebnissen der Gasanalyse. Diese Zeitdauer nimmt zu mit dem abnehmenden 02-Bedarf im Laufe der Behandlung. Man kann statt der 02-Messung ebenso gut mit OO2-essung arbeiten, denn in erster Annäherung gilt im Abgas die Gleichung Vol.% C02 + Vol.% °2 = 21 Vol.%.
• Es gibt nun verschiedene Nöglichkeiten, den Reaktor zu betreiben, und zwar entweder satzweise oder kontinuierlich. Bei satzweisen Betrieb wird der Reaktor befüllt und nach entsprechender Reattionsv zeit durch das Bodenventil 6 entleert. Der poröse Boden kann in mehrere Sektionen unterteilt sein, die nacheinander belüftet werden, so dass man mit einem kleineren Gebläse auskommt. Diese Art der sektionsweisen Belastung ist bei Romogenisleranlagen üblich, wobei häufig die aktive Sektion stärker und die unaktiven Sektionen weniger stark belüftet werden, so dass letztere zwar fluidisiert bleiben, aber nicht brodeln.
• Es tritt dann ein Umlauf ein: In der aktiven Sektion steigt die leichtere Luft-Feststoff-Emulsion auf, fliesst auf die unaktiven Sektoren über, in denen dadurch nun eine Abwärts strömung eintritt.
• Die 3lüftung erfolgt auch während der Befüllung und Entleerung.
• Wenn im Reaktor selbst eine gewisse Trocknung erfolgen soll, belässt man beim Entleeren einen Teil der inzwischen trocken gewordenen Füllung, die nun die höhere Feuchtigkeit aus dem Rohgut ausgleichend aufnehmen kann. Dadurch wird das Rohgut gleichzeitig mit Rotteorganismen beimpft.
• Bei kontinuierlichem Betrieb bleibt der Reaktor gefüllt. Fliesst am einen Ende Rohgut zu, so läuft gleichzeitig am gegenüber liegenden Ende Fertiggut über ein Wehr und eine Zellenschleuse 7 übers Die Aufenthaltsdauer der einzelnen Teilchen ist infolge weitgehender Vermischung nicht mehr einheitlich, sonde atellt einen statistischen Mittelwert dar. Man kann diesen Mischeffekt verringern, wenn man Zulauf und Überlauf räumlich weit voneinander entfernt anordnet beispielsweise dadurch, dass man die inaktiven Sektoren alle oder zum leil nicht dauernd in fluidisiertem Zustand hält.
• In Figur 2 ist diese Ausführungsform dargestellt. Mit dem Be2ugszeichen 1 ist die Zubringerschnecke für das Rohgut und mit 2 der poröse Boden bezeichnet, der vom Gebläse 3 über Ventile die getrennt belüftbaren Luftkammern A - H nach oben abschliesst.
• Während der Belüftung nimmt das Volumen der belüfteten Partie zu.
• Der Naterialspiegel gleicht sich dann mit den daneben liegenden Sektionen aus, wodurch schliesslich ein Transport von A nach H eins tritt. Bei der Beltftung von R läuft Material über ein Wehr über, wobei die Zellenradschleuse 7 für Luftabschluss sorgt; 4 ist die Beruhigungslammer, 5 die Leitung zum Staubfiltern.
• Gegenüber anderen bekannten Rottevorrichtungen hat das erfindungsgemässe Verfahren den weiteren Vorteil, dass sich der Reaktor sehr kompakt bauen lässt, Reaktoren dieser Art werden z. B. als Zomogenisierstlos in der Zementindustrie bis 30 m hoch gebaut-und dass er ausser den Steuerventilen für die Pressluft und dem Gebläse keine beweglichen und verschleiss enden Teile besitz*

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Verrottung von feinkörnigen bzw mehlförmigen Abfallstoffen dadurch gekennzeichnet, dass die Abfälle in einem Wirbelschichtreaktor an sich bekannter Bauart einer automatisch gesteuerten periodischen Belüftung ausgesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungs. und Ruheperioden so programmiert werden, das der laufend gemessene 02-Gehalt am Ende der Belüftungsperiode nicht unter den Wert absinkt, unter dem CX4 auftreten könnte.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit der Reaktorfüllung laufend durch einen Sensor gemessen und durch Feinverdüsung von Wasser auf einem Optimum gehalten wird.

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