DE2520287C3

DE2520287C3 - Verfahren zur Verarbeitung von Fäkalien und Trockenklosett zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2520287C3
Application number: DE19752520287
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Gehle, Heinrich, Dr.-Ing, 3530 Warburg
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1978-01-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Fäkalien durch Erhitzung am mindestens bO"C zwecks Vernichtung der Bakterien und gleichzeitige Rührung in frischem Zustand und ein Trockenklosett /ι: seiner Durchführung.

Die Düngung mit Fäkalien und ähnlichen organischen Abfällen spielt seit der Einführung des Kunstdüngers nur noch eine untergeordnete Rolle, obwohl diese diese anerkanntermaßen einen idealen Dünger darstellen, während zur Beseitigung von Fäkalien enorme Kosten aufgewendet und die in den Fäkalien befindlichen Pflanzennährstoffe größtenteils ungenutzt vernichtet werden.

Um diesem Widersinn zu begegnen, ist in einem Aufsatz in »Mitteilungen der DLG« (1970), Seite 459, beispielsweise ein Verfahren zur Beseitigung von Schweine- bzw. Hühnerfrischkot vorgeschlagen worden, das als Flüssigkeitskompostierung bezeichnet wird. Mit Hilfe eines Belüfters werden genau berechnete Luftmengen durch den Frischkot geleitet, um durch exothermen aeroben Abbau der organischen Substanzen in kurzer Zeit eine Kompostierung zu erhalten. Durch die dosierte Luftzufuhr wird insbesondere die sonst auftretende Geruchsbelästigung beseitigt.

Aus der DT-AS 15 92 740 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem Rindergüllc durch Pumpen oder Rühren homogenisiert, dann unter Luftabschluß einem Fäulnisprozeß unterworfen und schließlich unter Zusatz von Torfstreu auf dem üblichen Wege einer Langzeitverrottung überlassen wird.

Schließlich sind aus der DT-OS 23 47 194 und aus der OE-PS 3 12 525 Trockenklosetts bekannt, in denen die Fäkalien biologisch zersetzt und zwecks gleichmäßiger Zersetzung gerührt und mit Sauerstoff versorgt werden, wobei die zugeführte Luft im Bedarfsfall erhitzt werden kann.

Alle bekannten Verfahren beziehen sich somit im wesentlichen auf die Zersetzung von Fäkalien oder Güllen durch möglichst gleichförmige Zufuhr von Luft

ίο und die dadurch bedingte erhebliche Vermehrung der aeroben Rotte-Bakterien im Verhältnis zu den naturgemäß zunächst in der Überzahl anwesenden, den Fäkaliengeruch ausmachenden Fäulnisbakterien. Die lebenden Rotte-Bakterien haben eine Zersetzung

" 5 (Mineralisierung) der organischen Substanzen insbesondere in Kohlensäure, Nitrite und Nitrate zur Folge.

Bei nicht gleichförmiger Sauerstoffzufuhr zu den Fäkalien geht der Prozeß in einen durch anaerobe Fäulnisbakterien gesteuerten, mit Gestank verbundenen

ίο Prozeß über, der in den meisten Fällen, insbesondere in Ställen, unerwünscht ist. Aus diesem Grunde wird versucht, wie es in den genannten Entgegenhaltungen beschrieben ist, den Güllen oder Fäkalien, deren Oberflächen relativ klein und luftundurchlässig sind, durch Umwälzung, Rührung bzw. dosierte Luftzufuhr genau diejenige Menge an Sauerstoff zuzuführen, die für die Rotte-Zersetzung bei weitgehender Verminderung der Geruchsentwicklung erforderlich ist.

Ein Nachteil der Rotte-Verfahren besteht allerdings darin, daß sie weder eine vollständige Desodorierung noch eine Erhaltung aller durch die Zersetzung der organischen Stoffe entstehenden mineralischen Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen im Endprodukt ermöglichen. Da die Rotte-Zersetzung mit einer Gasgährung vergleichbar und außerdem eine exotherme Reaktion ist, werden nämlich die Fäkalien und Güllen auch in eine Vielzahl von flüchtigen Stoffen zersetzt, die beim Prozeß ausgetrieben werden und daher dem Endprodukt verloren gehen und Geruch verursachen. Die Verwendung des Endprodukts als Dünger isi daher weil weniger wirksam, als wenn das Ausgangsmaterial sofort, d. h. vor Beginn der durch Fäulnisbakterien bewirkten Zersetzung, für die Düngung eingesetzt würde, was jedoch in den meisten praktischen Fällen nichi möglich und aufgrund der Geruchsbelästigung auch unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher, ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren und Trockenklosett, die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Übclstand zu beseitigen und ohne Anwendung chemischer Zusätze insbesondere eine schnelle Geruchsbeseitigung zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Fäkalien durch einen Intensivmischer (Mixer) in eine polydispersc Suspension umgewandelt und gleichzeitig auf 70⁰C erhitzt werden.

Der Erfindung liegt daher in erster Linie der Gedanke zugrunde, die Fäkalien möglichst in der Form, in der sie entstehen, und nicht erst dann zur Düngung einzusetzen, nachdem durch Fäulnis- oder Rotte-Prozesse ein erheblicher Teil der in ihnen enthaltenen wichtigen Pflanzennährstoffe vernichtet oder auf andere Weise verloren gegangen ist. Hierzu werden die Fäkalien

⁽>5 erfindungsgemäß einem Wärmeschock ausgesetzt, indem sie sofort nach ihrer Entstehung auf eine Temperatur von 70⁰C erhitzt werden. Bei dieser Temperatur werden sämtliche in den Fäkalien vorhan-

denen Bakterien vernichtet, so daß sie keinem Fäulnisoder Rotteprozeß mehr unterfallen und somit dauerhaft gelagert werden können. Gleichzeitig ist mit der Beseitigung der Bakterien eine nahezu vollständige Geruchsbeseitigung verbunden. Zur Erhöhung des Wärmeschocks werden die Fäkalien außerdem während der Erwärmung nicht nur wie bei den bekannten Verfahren umgewälzt, zu einer gleichförmigen Masse gerührt oder auf andere Weise in Bewegung versetzt, sondern mit Hilfe eines Mixers zu einer po!ydispersen >o Suspension zerkleinert und bis herab zu den Bakterienkomplexen zerschlagen. Der hierdurch ermöglichte gleichförmige Wärmeschock des gesamten Materials läßt außerdem die Fetteilchen schmelzen und die reaktiven Komplexe abstumpfen, so daß eine gewisse Mumifizierung eintritt. Die polydisperse Suspension bietet gleichzeitig den Vorteil, daß sich ein lagerfähiger, durch Rohrleitungen transportierbarer, feiner Flüssigschlamm ergibt.

Im Gegensatz zur Erfindung dienen die bekannten Temperaturbehandlungen bei Fäkalien allein dazu, den Fäulnisprozeß mit Sicherheit in einen Rotte-Prozeß zu überführen, was z. B. in dem Aufsatz aus »Mitteilungen der DLG« durch den Hinweis auf den aeroben Abbau und die im thermophilen Bereich arbeitende Kompostierung deutlich wird. Soweit dagegen die Rührung betroffen ist, dienen die bekannten Rührverfahren allein dem Zweck, die 1-akalien nicht nur im Bereich der Behälteroberfläche dem Sauerstoff auszusclzi :i, sondern durch ständiges Rühren nacheinander auch die im Behälterinneren befindlichen Teile mit Sauerstoff in Berührung zu bringen. Die aus der DT-AS 15 92 740 bekannte Homogenisierung schließlich (Homogenisierung = inniges Vermengen von an sich nicht mischbaren Komponenten, vor allem zur Herstellung gleicher Tröpfchengröße in Emulsionen, vgl. Röinpps Chemie-Lexikon, 7. Auflage. Seite 1505) dient einem völlig anderen Zweck und ist beim crfindiingsgemäUen Verfahren nicht erforderlich. Abgesehen davon wäre eine Homogenisierung viel zu kostspielig und wegen der Gefahr der Gerinnung oder Gelatinicrung bei geringsten Änderungen der Temperatur oder der Reaktion geradezu unmöglich und daher abzulehnen.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Fäkaliensuspension wird entweder als Flüssigdünger verwendet und mittels Tankwagen direkt in den Erdboden gebracht oder zusammen mit Strohhäckscl als Streudünger verwertet. Während der Wachstumsperiode kann die Fäkaliensuspension in Zisternen gelagert werden, sofern sie nicht nach einer bevorzugten Ausführungsform zu festen Produkten eingedampft bzw. weiter zu hochaktiver Kohle verkohlt wird. Der Fäkaliensuspension wird zwecks Desodorierung und Desinfizierung zweckmäßig aktive Kohle in feiner Verteilung zugemischt.

Das Trockenklosett mit einem Vorraum für die Fäkalien, einem in diesem angeordneten Rührwerk und einer Heizquelle ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als Heizquelle ein Heizbad und eine Pumpe zum Absaugen der aus dem Vorraum aufsteigenden Dunstgase vorgesehen sind, wobei der Pumpe ein Filter und ein in den Vorraum mündendes Rohr nachgeschaltet sind, das Rührwerk aus einem Mixer besteht und dem Vorraum ein durch eine Schürze gesicherter Überlauf in einem Sammelraum zugeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem beispielsweisen Trockenklosett näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Fäkalien fallen durch ein Becken 2 in einen schmalen Vorraum 1, wo sie durch einen Mixer 6 dispergiert werden und dann durch einen Überlauf 13 in einen Sammelraum 3 übertreten. Eine Schürze 14 verhindert das Übertreten ungefeinter Fäkalien. Der Vorraum 1, der stets gefüllt bleibt, wird durch ein Heizbad auf annähernd 70⁰C gehalten, so daß die frischen Fäkalien schnell erhitzt werden. Der Mixer 6 wird durch einen Motor 5 betätigt, mit dem auch eine Pumpe 7 verbunden ist, die die Dunstgase aus dem Vorraum 1 absaugt, im Kreislauf über Filter 8 und 9 reinigt und erhitzt durch ein Rohr 10 in die Fäkalien preßt. Eine Wurfklappe Jl hilft notfalls, die Fäkalien in den Vorraum 1 zu befördern. Sie schließt außerdem nach manueller Betätigung mittels eines Hebels 15 oder nach automatischer Betätigung mittels eines Deckels 16 eine öffnung 12 und damit den Vorraum 1 ab, der dann nur noch im Bereich des Überlaufs 13 mit dem Sammelraum 3 in Verbindung steht. Ein Leitblech 18 bildet zugleich eine Urinschleuse, um Urin besonders abzufangen und im Bedarfsfall als Notspülung zu verwenden. Eine kleine Brause 19 dient zur Nachreinigung des Beckens 2. Das Rührsystem und das Becken können zwecks Reinigung und Reparatur herausgehoben werden. Die Entleerung des Beckens 2 erfolgt periodisch, um Absätze und Verkrustungen der Leitungen auszuschalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verarbeitung von Fäkalien durch Erhitzung auf mindestens 60⁰C zwecks Vernichtung der Bakterien und gleichzeitige Rührung in frischem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäkalien durch einen Intensivmischer (Mixer) in eine polydisperse Suspension umgewandelt und gleichzeitig auf 70° C erhitzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fäkaliensuspension andere Abfälle mit gleicher Behandlung zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäkaliensuspension zu festen Produkten eingedampft bzw. weiter zu hochaktiver Kohle verkohlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Fäkaliensuspension zwecks Desodorierung und Desinfizierung aktive Kohle in feiner Verteilung zugemischt wird.

5. Trockenklosett zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 mit einem Vorraum für die Fäkalien, einem in diesem angeordneten Rührwerk und einer Heizquelle, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizquelle ein Heizbad (4) und eine Pumpe (7) zum Absaugen der aus dem Vorraum (i) aufsteigenden Dunstgase vorgesehen sind, wobei der Pumpe (7) ein Filter (8,9) und ein in den Vorraum (1) mündendes Rohr (10) nachgeschaltet sind, das Rührwerk aus einem Mixer (6) besteht und dem Vorraum (1) ein durch eine Schürze (14) gesicherter Oberlauf (13) in einen Saminclraum (3) zugeordnet ist.