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"Verfahren und Vorrichtung zur Her-
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stellung eines Humusdüngers aus Tierkot o.dgl.'1 Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung eines trockenrieselfähigen Humusdüngers aus biologischem
breiigen Abfall wie Tierkot, Klärschlamm o.dgl., bei dem dem aufzubereitenden Abfall
bereits aufbereiteter Abfall sowie organische Trockensubstanzen beigemischt werden,
worauf dann dieses zumindest zeitweise bewegte Abfallgemisch bei kontinuierlich
unter Druck zugeführtem, den biologischen Umwandlungsprozeß unterstützenden Gas
einer aeroben Verrottung unterworfen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtuna
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist heute allgemein bekannt, daß durch einseitige Uberdüngung mit
Kunstdünger große Schäden angerichtet werden können. Der Boden braucht Humus, eine
Mikrobenflora mit zahllosen Spurenelementen.
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Ziel der Erfindung ist daher die Herstellung eines biologisch wertvollen
Humusdüngers aus biologischen Abfällen. Als Ausgangsmaterial können stickstoffhaltige
Abfälle in breiiger Form wie Tierkot aus allen Massentierhaltungen dienen, oder
aber Klärschlamm aus den Klärgrubenanlagen der Gemeinden, soweit keine giftigenIndustrieabwässer
in die Kläranlagen fließen. Zur Auflockerung und zur Anhebung
des
Kohlenstoffverhältnisses zum Stickstoff muß diesen schlamm- oder brei artigen Massen
ein Kohlenstoffträger zugesetzt werden. Hierzu eignen sich kleingeschrotete Rinde,
Sägespäne aller Art, kurzgehexeltes Stroh, aus Stadtmüll ausgesichtete Zelluloseabfälle
u.dgl..
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Es ist auch bekannt, die vorstehend erläuterten Mischungen zu kompostieren.
Bei einer bekannten Anlage wird Hühnerkot zusammen mit zerkleinerter Rinde kompostiert.
Die Kompostierung im Freilandverfahren in Mieten dauert jedoch ca. 4 - 6 Monate.
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Ferner sind zahlreiche Schnellkompostierverfahren bekannt. Hierzu
gehört auch die Verwendung sogenannter Rotte-Zellen, in die das aufzubereitende
Gut eingetragen und durch die Luft hindurchgesaugt ,bzw. geblasen wird. Der Abfall
kann in derartigen Rotte-Zellen auch in mehreren Etagen übereinander gelagert werden,
wobei jeweils nach ein paar Tagen durch Aufklappen der Etagenböden der Inhalt einer
Zelle in die nächst darunterliegende Zelle herunterfällt und dabei mit Luft durchmischt
wird. Auch bei diesem Mehr-Etagen-Zellenverfahren dauert die Verrottung bis Zu vier
Wochen.
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Das eingangs erläuterte Verfahren gehört zu der zuletzt be8chriebenen
Verfahrensgruppe. Der aufzubereitende Abfall durchläuft hier zuerst eine Mischanlage
und gelangt dann oben in einen lotrecht stehenden Rotteturm, durch den der Abfall
langsam ton oben nach unten wandert und dabei von eingeblasener Luft baaufschlagt
wird.
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Nachteilig ist dabei die lange Au£bereitungSzelt, wenn man einen absoluten
Reifekompost erhalten will, in dem die abbaubaren oder oxydierbaren Bestandteile
so weit stabilisiert sind, daß bei einer weiteren Lagerung unter feucht-warmen Bedingungen
keine Fäulnis oder weitere Verrottung mehr stattfindet. Um dieses Ergebnis schneller
zu erzielen, wurde bereits vorgeschlagen, das vorbehandelte Gut mit erwärmter Luft
nachzutrocknen. Dies bedingt jedoch einen erhöhten Energieaufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs erläuterten
Verfahren die Aufbereitungszeit des Abfalls wesentlich zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem verrotteten
Gut wasserfreies Magnesium-Sulfat oder gebrannter Kalk zugemischt wird, und daß
dann eine kurzzeitige, höchstens ein- bis dreistündige Abiagerung des aufbereiteten
Abfalls und anschließend eine Zerkrümelung des Abfalls erfolgen.
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Durch die DT-PS 1 963 177 ist es bekanntgeworden, z.B. Hühnerkot mit
feingemahlenem calcinierten Kieserit in der 0,4 bis 0,8fachen Menge, bezogen auf
die Kotmenge, zu vermischen, diese Mischung mit Chlor oder Brom zu behandeln und
anschließend einer mehrstUndigen Lagerung zu unterwerfen. Dabei ist die Zugabe von
Chlor oder Brom erforderlich, um den Abfall zu sterilisieren und geruchfrei zu machen.
Die Nachteile dieses Verfahrens liegen im wesentlichen in der großen Menge des beizumischenden
calcinierten Kieserits sowie in der Notwendigkeit der Zugabe chemisch-giftiger Stoffe.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auf die Zugabe derartiger
chemisch-giftiger Stoffe verzichtet werden. Durch die höhere Temperatur bei der
aeroben Verrottung werden pathogene Keime abgetöten. Gleichzeitig wird das Material
durch die Oxydatioh der mit Fäulnisbakterien reagierbaren Bestandteile gruchfre-i.
Außerdem wird die bei der biologischen Oxydation auftretende starke ErwArmung für
eine Vortrocknung des Gut ausgenutzt. Diese Vortrocknung benötigt praktisch keine
zusätzliche Energie, wenn man von den Antrieben für die Bewegung des aufzubereitenden
Gutes und die LuftumwAlzung absieht. Vorteilhaft ist ferner, daß das neue Verfahren
mit erheblich geringeren Mengen an Trockenmittelzusätzen auskommt.
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Bei dem neuen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Regelung des
Gasdurchsatzes in Abhängigkeit von der im Gut erreichten Temperatur und die Regelung
der Durchlaufgeschwindigkeit des Abfallgemisches durch den aeroben Verrottungsbereich
in Abhängigkeit von der Endfeuchte des verrotteten Gutes erfolgen. Es werden also
nur zwei Parameter regelungstechnisch optimiert.
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Der pH-Wert des Abfallgemisches wird vorteilhaft am Anfang des Prozesses
durch Zusatz von Phosphorsäure oder Kalk geregelt.
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Ferner ist es zweckmäßig, wenn dem aufzubereitenden Abfall noch nicht
nachgetrocknetes verrottetes Gut beigemischt wird. Das beizumischende Gut ist somit
zwar fertig stabilisert, jedoch noch nicht durch Trockenmittelzusatz auf einen niedrigen
Wassergehalt ge-'bracht. Untersuchungen haben gezeigt, daß es in Einzelfällen sogar
möglich ist, die organischen Trockensubstanzen wie zellulösehaltiges Abfallmateriai
o.dgl. vollständig zu ersetzen durch einen entsprechenden Zusatz von bereits aufbereitetem
Abfall.
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Eine Vorrichtung zur burohfthrung des eingangs erläuterten Verfahrens
ist ebenfalls durch die DT-OS 2 359 727 bekanntgeworden.
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DieSe Vorrichtung besteht aus einem Rotteturm mit einem im oberen
Turmende liegenden Einlaß und einem im Turmboden liegenden Auslaß für das Abfallgemisch
sowie mit mehreren über die Turmhbhe verteilt angeordneten, angenähert horizontal
in den Innenraum des Rotteturzties gerichteten Einblasöffnungen und in dem Turmmantel
vor |gesehenen Absaugdffnungen für das Gas. In den Innenraum des Rotteturmes ragt
zentrisch ein lotrecht angeordnetes Gaszuführungsrohr mit über die Rohrlänge verteilt
angeordneten Flügeln mit Einblasöffnungen. Diese Flügel drehen 8ich um die Mittelachse
des Rotteturmes, erstrecken sich bis angenähert an den Turmmantel und weisen an
ihren Hinterkanten die Einblasöffnungen auf. Aus dem Bereich zwischen zwei übereinanderliegenden
Flügeln wird die Luft abgesaugt, die dann durch einen durch eine Doppelwandung des
turmes gebildeten ringförmigen Kanal zum oberen Ende des Turmes
geleitet
und dort abgesaugt wird. Diese Vorrichtung kann nur in verhältnismäßig kleiner Ausführung
gebaut werden, da es unmöglich ist, in einem mehrere Meter Durchmesser aufweisenden
Rotteturm noch die Flügel an dem zentralen Rohr in der Kompostmasse zu drehen.
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Die oben erläuterte Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotteturm in an sich bekannter Weise mehren re Etagen aufweist, deren Boden
jeweils durch ein Stachelwalzen-Rost gebildet ist, das so eingestellt ist, daß der
Pegel des darunterliegenden Abfallgemisches on dem darüberliegenden Stachel walzen-Rost
einen Abstand von jeweils 20 - 50 cm aufweist, und daß in die so gebildeten Luftspalte
die Einblas- bzw. Absaugöffnungen gerichtet sind.
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Bei einer abgewandelten Ausführungsform können mehrere in den Innenraum
des Rotteturmes ragende Führungsrohre vorgesehen werden, die über einen entsprechenden
Antrieb anheb- und absenkbar sind. Dabei' können die Durchmischung und die Auflockerung
des aufzubereitenden' Gutes in vorteilhafter Weise dadurch verbessert werden, daß
die Gaszuführungarohre einzeln ruckartig anhebbar und gemeinsam absenkbar sind.
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Die Durchlüftung des aufzubereitenden Abfalls läßt sich dann verbessern,
wenn die Einblasöffnúngen der Flügel angenähert lotrecht nach unten gerichtet sind.
Denn durch das ruckartige Anheben der einzelnen Gaszuführungsrohre entsteht jeweils
unter den verhältnismäßig kurzen Flügeln ein freier Raum, in den das Gas, vorzugsweise,
Luft, eingeblasen werden kann.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform können die zu unterst
angeordneten Flügel mit Abstand oberhalb einer Austragseinrichtung liegen und den
freien Turmquerschnitt so weit ausfüllen, daß zwischen diesen Flügeln und der Austragseinrichtung
eine Luftbrücke
verbleibt. Der sich im Rotteturm befindliche Abfall
hängt also quasi an den Flügeln der Gaszuführungsrohre, so daß die Austragseinrichtung
entlastet ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn in den Bereich zwischen
Austragseinrichtung und den zu unterst liegenden Flügeln Absaugöffnungen für das
Gas angeschlossen sind. Die Absaugung braucht nur mit einem geringen Unterdruck
zu erfolgen, um Geruchsbelästigungen zu vermeiden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung lassen sich der konstruktiven
Beschreibung entnehmen.
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In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage
zur Herstellung eins Humusdüngers; Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung
im Längsschnitt einen Rotteturm; Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie A - A
in Fig. 2; Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Fig.
2 und Fig. 5 eine Draufsicht des Rotteturmes gemäß Fig. 4.
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Die Anlage gemäß Fig. 1 besteht aus einem Mischer 1, dem ein Rotteturm
2 nachgeschaltet ist, dessen Auslaß in einen zweiten Mischer 3 führt. In den Mischer
1 werden in der Regel drei Fraktionen eingegeben. Die Hauptfraktion 4 besteht aus
einem biologischen
breiigen Abfall wie Tierkot, Klärschlamm, Faulschlamm,
Schlick aus dem Wattenmeer o.dgl.. Außerdem werden organische Trockensubstanzen
5 eingegeben. Diese können aus zerkleinertem zellulosehaltigen Abfallmaterial wie
feinzerkleinertem, durch Sichtung von Schwergut befreitem Haushaltsmüll bestehen,
oder aber aus feinzerkleinerter Baumrinde, Stroh, Sägespäne, Torf o.dgl..
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Bei der dritten Substanz 6 handelt es sich um einen Zuschlag von fertig
stabilisiertem und nachgetrocknetem Gut, das am Auslaß des zweiten Mischers 3 abgezweigt
wird. Dieser Zuschlag beträgt etwa 10 bis 4d % der Mischung im Mischer 1. Von dem
Mischer 1 gelangt das Abfallgemisch in den Rotteturm 2, wo durch ständigen Luftzusat
und teilweise Bewegung des Abfallgemisches eine möglichst rasche aerobe Verrottung
bei Temperaturen zwischen 500 und 700 C stattfindet. Das aus dem Rotteturm 2 austretende
verrottete Gut wird in den zweiten Mischer 3 geleitet, wo es mit einem Trockenmittel
7 und zwar wasserfreiem Magnesium-Sulfat oder gebranntem Kalk vermischt wird. Das
aus diesem Mischer 3 austretende Gut 8 wird soweit es nicht in den Mischer 1 zurückgeführt
wird, kurzzeitig, höchsten eine bis drei Stunden abgelagert und anschließend zerkfümeXt.
Das Verfahren kann auch so abgewandelt werden, daß der in den Mischer 1 einugebende,
bereits aufbereitete Abfall nicht hinter dem zweiten Mischer 3, sondern schon am
Ausgang des Rotteturm8 2 entnommen wird.Diese Alternative ist in Figur 1 strichpunktiert
dargestellt und mit dem Bezugs zeichen 9 versehen.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Aus führungs form eines Rotteturmes
2a. Dieser besteht aus einem Rundbehälter, in dessen Innenraum mehrere Gaszuführungsrohre
10 ragen, die mit sternförmig angeordneten Flügeln 11 bestückt sind, die auf ihrer
Unterseite angenähert lotrecht nach unten gerichtete Einblasöffnungen 12 aufweisen.
Durch diese Öffnungen wird von einem an die Gaszuftihrungsrohre 10 angeschlossenen
Kompressor 13 laufend die für eine aerobe Verrottung benötigte Luft in das in den
Rotteturm 2a eingeführte
Gut 14 eingeblasen. Zur Verbesserung der
Durchmischung und der Auflockerung des Gutes 14 werden die Gaszuführungsrohre 10
einzeln mit erhöhter Geschwindigkeit ruckartig angehoben. Zum Transport des Gutes
14 durch den Rotteturm 2a werden die Gaszuführungsrohre 10 nach Erreichen ihrer
höchsten Stellung gemeinsam mit langsamer Geschwindigkeit abgesenkt. Diese abwechselnden
Bewegungen können in einfacher Weise durch nicht dargestellte hydraulische Hubzylinder
ausgeführt werden.
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Am Boden des Rotteturmes 2a ist eine Austragseinrichtung vorgesehen,
die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem drehenden Stern 15 und einer
Austragsförderschnecke 16 besteht.
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Die Steuerung der Bewegung der Gaszuführungsrohre 10 kann so erfolgen,
daß diese immer dann zusammen mit dem Gut 14 abgesenkt werden, wenn der langsam
drehende Stern 15 kein Gut mehr in die Austragsförderschnecke i6 fördert.
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Figur 2 läßt erkennen, daß die zu unterst angeordneten Flügel 11 mit
Abstand oberhalb der Austragseiririchtung 15,16 liegen und den freien Turmquerschnitt
so weit ausfüllen daß zwischen diesen Flügeln II und der Austragseinrichtung eine
Luftbrücke 17 verbleibt An diesen Bereich sind Absaugöffnungen 18 für die über den
Kompressor 13 eingeführte Luft angeschlossen.
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,Die Figuren 4 und 5 zeigen einen abgewandelten Rotteturm 2b. DieseN
kann quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Das Gut 14 liegt in
mehreren Etagen 19 auf Stachelwalzen-Rosten 20.
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Diese sind so eingestellt bzw. werden so angetrieben, daß der Pegel
des darunterliegenden Abfallgemisches 14 von dem darüberliegenden Stachelwalzen-Rost
20 einen Abstand von jeweils etwa 20 bis 50 cm aufweist. Die Einhaltung der so gebildeten
Luftspalte 21 kann dadurch sichergestellt werden, daß der Stachel-Ewalzen-Rost 20
der untersten Etage 19 auf die Austragsmenge einreguliert
wird,
die der eingetragenen Gutmenge in den Rotteturm 2b entspricht . Die übrigen Stachelwalzen-Roste
20 werden dann von einem nicht dargestellten Bunker-Füllstandanzeiger jeweils ein-und
ausgeschaltet, so daß die Luftspalte 21 die jeweils gewünschte Höhe beibehalten.
Als Bunker-Füllstandanzeiger können beliebige bekannte Einrichtungen dienen, die
mechanisch, dielektrisch oder dgl. arbeiten.
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Unter dem untersten Stachelwalzen-Rost 20 kann ein Trichter, ein Förderband
o.dgl. zum Zusammen- bzw. Abführen des fertig ausgerotteten Gutes angeordnet sein.
Außerdem ist der Rotteturm 2b nach außen gegen Wärmeabstrahlung isoliert.
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Etwa in der Höhe eines Stachelwalzen-Rostes 20 sind quer zu den Achsen
22 der Stachelwalzen Einblasöffnungen 23 und Absaugöffnungen 24 gerichtet, die von
einem den freien Turmquerschnitt nach unten konusförmig verjüngenden Ablenkblech
25 abgedeckt sind. Das Einblasen bzw. Absaugen der Luft erfolgt also in einem toten
Winkel hinter der Quersehñlttsterjüngthg, so daß diese öffnungen nicht verstopft
werden k8nnen. Die tetjünfùnt des flunkerquerschnitt kann nicht zu einer Brückenbildung
des Gutes 14 führen, da sich dieses an dieser Stelle in Bewegung befindet. Die Luftführung
in dem Rotteturm 2b erfolgt zweckmäßigerweise so, daß die Luft in einer mittleren
Etage eingeblasen und jeweils unter der obersten Etage und über der untersten Etage
abgesaugt wird. In diese Etagen tritt die Frischluft von unten bzw. von oben durch
das Gut 14 hindurch. Dies ist deshalb zweckmäßig, weil eine Absaugung an der Einfffllöffnung
bzw. Austragöffnung des Rottebunkers 2b aufwendig ärger denn die abgesaugte Luft
enthält neben C02 und Wasserdampf noch unangenehme Geruchsstoffe, die durch einen
Erdfilter gereinigt werden müssen. Erst das fertig durchgerottete Gut ist praktisch
peruchfrei. Die zugesetzte Luftmenge kann in Abhängigkeit der erechten Temperatur
geregelt werden, die ihrerseits über verschiedene Temperaturfühler ermittelt werden
kann.
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Der Antrieb jedes Stachelwalzen-Rostes 20 kann über einen nicht dargestellten
Sperrklinkentrieb erfolgen.
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L e e r s e i t e