DE3038752C1 - Mittel zur Foerderung der aeroben Verrottung organischer Abfallstoffe - Google Patents
Mittel zur Foerderung der aeroben Verrottung organischer AbfallstoffeInfo
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Description
Man schätzt, daß auf der Erde pro jahr dreißigmal so
viel Energie aus Biomasse frei wird, wie durch alle
von Menschenhand erbauten Maschinen. Der biologische
Energiefluß geht jedoch meist unauffällig vonstatten.
Fein verteilt in der Humusschicht des Bodens oder in
den Gewässern wird organische Substanz von Organismen
unter Wärmeabgabe wieder in die Ausgangsprodukte zerlegt.
Die Verrottungsvorgänge, die beispielsweise in der
Streuschicht des Waldes auf großer Fläche ablaufen,
lassen sich konzentrieren. So wird dem Gartenbesitzer
empfohlen, Pflanzenabfälle in Mieten von etwa zwei
Kubikmetern Rauminhalt zusammenzutragen, um in dieser
Konzentration durch das Zusammentreffen vieler Stoff
und Energieumsetzungen entsprechend hohe Wärmegrade
und eine lebhafte Verrottung zu erzielen. Manche organische
Stoffe, wie Stroh oder Holzabfälle, müssen in noch
größerer Menge zusammenkommen und benötigen stickstoffhal
tige Beimengungen, um eine lebhafte heiße Verrottung
in Gang zu setzen.
Auf hohem Temperaturniveau laufen die meisten Naturvorgänge
schneller ab als auf niedrigem. Das gilt auch für die
Humifizierung. Die Hitze, die sich im Zentrum eines
Komposthaufens einstellt, zeigt eine lebhafte Stoffwechsel
aktivität thermophiler Mikroorganismen an. Die hohe
Temperatur hat neben der Beschleunigung des Ab- und
Umbaus organischer Substanz noch mehrere positive Aspekte:
Es wird zu heiß für die Entwicklung von Fruchtfliegen
u.a. ungern gesehen Dipterenarten. Parasitenstadien,
Erreger von Pflanzenkrankheiten und pathogene Keime
geraten während der heißen Verrottung ins Hintertreffen
und werden wie Unkrautsamen abgetötet, wenn die Erhitzung
stark genug ist und überall hindringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg
zu finden, der es ermöglicht, den Verrottungsvorgang
organischer Abfallstoffe in Gang zu setzen, zu fördern
und auf höherer Temperatur ablaufen zu lassen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.
Bei beiden erfindungsgemäßen Lösungen läßt sich das
angestrebte Ziel durch die Zugabe eines Mittels erreichen,
das aufgrund seiner stofflichen Zusammensetzung den
Verrottungsvorgang forciert, nämlich in Gang setzt,
fördert und bei höherer Temperatur ablaufen läßt. Gemäß
Anspruch 1 besteht das Mittel aus besonders behandeltem
Traubentrester. Gemäß Anspruch 2 werden durch Sieben
von einem aerob verrotteten Traubentrester abgetrennte
Traubenkerne verwendet. In beiden Fällen steht der
Kerninhalt, nämlich der Keimling mit Keimblättern und
somit Traubenkernöl und Nährstoffe, den vorhandenen
und auf der Außenwand der Traubenkerne sitzenden Mikroorga
nismen und damit dem Mikrobenwachstum bzw. dem Verrottungs
prozeß zur Verfügung und zwar sofort, wenn die Traubenkerne
vorzugsweise geöffnet sind und zu einem durch den Verrot
tungsvorgang bedingten späteren Zeitpunkt, wenn die
Traubenkerne nicht zerkleinert sind
Es ist zwar aus der DE-OS 27 29 379 oder der AT-PS 3 44 210
an sich bekannt, aus Traubentrester ausgesiebte Traubenkerne
zu zerkleinern und dann aerob zu verrotten, jedoch
wird bei diesem bekannten Verfahren ein Düngen erhalten.
Die erfindungsgemäßen Lösungen dienen dagegen dazu,
den Verrottungsvorgang organischer Abfallstoffe in
Gang zu setzen, zu fördern und auf höhere Temperatur
ablaufen zu lassen.
Eine vorteilhafte Maßnahme zur Gewinnung dieser Trauben
kerne besteht darin, Traubentrester einer aeroben Verrot
tung zu unterwerfen, wobei in einer ersten Phase der
Zuckergehalt der Trester in Alkohol umgewandelt und
dieser einer Veresterung unterworfen, in einer zweiten
Phase durch Umlagerung des Materials und erleichterten
Luftzutritt eine Durchdringung des Substrates mit dem
Mycel von Humicola und Actinomycetenarten herbeigeführt
und in einer dritten Phase durch neuerliche Umlagerung
des Materias in loser Form der mikrobielle Aufbau des
Mycels bewerkstelligt wird, worauf das Material getrocknet
und durch Sieben eine die Traubenkerne enthaltende
Fraktion abgetrennt wird. Die Traubenkerne können z.B.
durch Schroten vor ihrer Verwendung geöffnet werden.
Das erfindungsgemäße Mittel kann angewendet werden,
indem im Zentrum oder unterhalb desselben einer gehäuft
gelagerten Menge pflanzlicher Abfallstoffe als Ausgangsherd
des Verrottungsvorganges der Kernschrot in konzentrierter
Form angeordnet wird, und darüberhinaus ggf. ein Teil
des Kernschrots in der Menge des pflanzlichen Abfallstoffes
verteilt wird. Diese Anwendung eignet sich für Abfall
stoffe, die Stroh, Baumrinde, Gartenabfälle, abgetragenen
Champignonkompost, Holzspäne oder dgl., enthalten.
Besonders wertvoll ist die Anwendung des erfindungsgemäßen
Mittels zur Heißverrottung von menschlichen oder tierischen
Fäkalien sowie von Unkraut.
Traubenkerne können aber auch zur geruchsfreien Verrottung
stark eiweißhältiger Abfälle, z.B. Champignonabfälle,
Tierkadaver und dgl., benutzt werden.
Dient das Mittel zur Herstellung eines Düngers, so
können dem Kernschrot vor oder während des Verrottungsvor
gangs Harnstoff, organische Phosphor- und/oder Stickstoff
verbindungen, tierischer Dünger und/oder Mineralien,
Spurenelemente, Pflanzenasche oder pflanzliche Abfälle,
z.B. gehäckselte Weinreben, zugesetzt werden. Da in
manchen Fällen der Dünger ungewollt hohe Wirkungen
zeigt, ist es zweckmäßig, nach Abschluß des Verrottungsvor
gangs den Kernschrot auszulaugen. Der ausgelaugte Kern
schrot kann sodann als Substrat für Humusklosette dienen.
Die Lauge stellt einen hochwertigen flüssigen Dünger
dar.
Im folgenden werden die Herstellung des Kernschrots,
seine Eigenschaften, Anwendungen und Wirkungen näher
beschrieben.
Die Gewinnung der Traubenkerne beginnt mit einer Lagerung
der frischen Traubentrester zwischen Holzwänden, die
innen mit Aluminium-Streckmetall ausgekleidet sind.
Zwischen den Holzpfosten oder -brettern, die die Außenwand
bilden, sollen schmale Belüftungsspalten liegen. Die
Streckmetall-Matten an den Innenseiten sind so auszurich
ten, daß trotz gleichmäßiger Belüftung ein Maximum
an Feuchtigkeit an den schrägen Metallflächen kondensiert
und in die warmen Trestermassen zurückgeleitet wird.
In den frischen Preßrückständen steigt die Temperatur
langsam; die Hefepilze vermehren sich und vergären
den Zuckergehalt der Traubentrester zu Alkohol und
Kohlendioxid. Gleichzeitig sorgen verschiedene anaerob
lebende Bakterienarten für Gärungsvorgänge, die zu
organischen Säuren führen. Während dieser Phase neigen
vor allem kleinere Trestermassen dazu, auf einem Tempera
turniveau um 45°C zu verharren. Die beschriebene Spezial
wandung aus Holz und Aluminium-Streckmetall tritt in
Funktion, indem sie einerseits für eine gewisse Isolierung
und andererseits für eine mäßige Belüftung durch die
Streckmetallmatten sorgt. Hierbei entwickeln sich Humicola
und aerobe wärmeliebende Actinomycetenarten, die mit
ihrem weißlichgrauem Mycel von außen in das Substrat
hineinwachsen und damit ganz wesentlich mithelfen,
die Temperatur in allen Bereichen über 50°C hinaufzutrei
ben. Die vorhandene saure Reaktion von pH 4 bis 5 ent
spricht ihren Anforderungen.
Sobald der Bereich von 50°C überschritten ist, beginnen
Alkohol einerseits und organische Säuren andererseits
rasch miteinander zu reagieren. Es entsteht Ester,
die dem Trestermaterial eine kräftig braune Farbe und
einen eigenen, aromatischen Geruch verleihen. In diesem
Zustand sind die vorher geruchsbelästingend wirkenden
organischen Säuren durch die Veresterung chemisch gebunden.
Die Temperaturen liegen in dieser Phase weit oberhalb
von 33°C, so daß eine Massenvermehrung von Essigfliegen
vereitelt ist.
Mit der systematischen Veresterung ist ein erster Ver
fahrensschritt abgeschlossen. Das Ergebnis ist ein
relativ gut lagerbares Material, das allein schon durch
die stabile Esterkomponente einen hohen Energiegehalt
von mehr als 17 000 k joule/kg besitzt. In einem unmittel
bar oder im Anschluß an eine Zwischenlagerung nachfolgenden
zweiten Verfahrensschritt wird dieses Material als
Energieträger eingesetzt, indem es vollständig von
dem Mycel der Humicola und der schon erwähnten thermophilen
Actinomycetenarten durchwachsen wird.
Im Zentrum des veresterten Trestermaterials lassen
sich Wärmetauscher einbauen, die durch einen Luftstrom
oder einen Wasserkreislauf Wärme nach außen abgeben.
Man kann auch ein Gefäß im Zentrum anordnen und mit
der Wasserleitung verbinden. Das Wasser wird dadurch
bis auf 64°C angewärmt. Ein Kubikmeter Trester, der
vollständig von Humicola und den Actinomycetenarten
durchwachsen wird, gibt einen Monat lang Wärme ab.
Als ungefähre Regel darf man annehmen, daß zwei Kubikmeter
zwei Monate und fünf Kubikmeter bis zu fünf Monaten
heiß bleiben, ohne daß die Humicola- und Actinomycetenrotte
durch die ständige Wärmeabfuhr vorzeitig zum Erliegen
kommt.
Man kann so einen Winter lang einen kleinen Raum oder
einen Stall temperieren, ohne zwischendurch Arbeit
oder Energie einsetzen zu müssen. Auch die Warmwasserberei
tung funktioniert über lange Zeiträume und letztlich
bis zur nächsten Weinlese, wenn nach geschickter Lagerung
neue Packungen von verestertem Trestermaterial um den
Wasserbehälter gegeben werden. Am angenehmsten ist
die Wärmenutzung jedoch bald nach der Lese, wenn die
kalte jahreszeit beginnt, dann ist die mikrobielle
Freisetzung der in der warmen Vegetationszeit chemisch
gebundenen Sonnenenergie besonders erwünscht.
Werden die Trester nach Abschluß des zweiten Verfahrens
schrittes gemischt, so erreichen sie nach zwei bis
drei Tagen Temperaturen von 68 bis 84°C. Diese Nachrotte
ist für eine lang anhaltende, gleichmäßige Wärmenutzung
nicht geeignet, ist aber für die Humifizierung der
Schalen- und Fruchtfleischreste besonders wichtig.
Am Ende nehmen die Trester eine dunkle Farbe an. Sporen
verschiedener thermophiler Mikroorganismen bleiben
auf der Oberfläche der Kerne im Ruhestadium, bis sie
in einem weiteren Verrottungsvorgang wieder in Funktion
treten.
Nun wird das Material getrocknet. Dabei kann die Restwärme
der Nachverrottung und die Abwärme einer darunter ablaufen
den Hauptverrottung des zweiten Verfahrensschritts
benutzt werden.
Durch einen Siebvorgang werden die Traubenkerne von
den bereits humifizierten Tresterbestandteilen abgetrennt.
Etwa 40% des Volumens entfällt dabei auf einen gebrauchs
fertigen organischen Dünger und 60% auf Traubenkerne
als Energieträger, die über längere Zeit aufbewahrt
werden können.
Vor der erfindungsgemäßen Nutzung der Traubenkerne
werden diese vorzugsweise geöffnet, z.B. durch Schrotung.
Die Traubenkerne sind Samen, an deren äußerer Wand
entsprechend der vorherigen Behandlung Dauerstadien
thermophiler Mikroorganismen sitzen, während die innere
Wand den Keimling und die Keimblätter umschließt. Letztere
sind durch die Hitze abgestorben und befinden sich
im Anfangsstadium eines langsamen Abbaues. Durch Trocknung
werden die schleichenden Abbauvorgänge zum Erliegen
gebracht. Durch das Traubenkernöl ist der Kerninhalt
sehr energiereich, man kann mehr als 20 000 k joule/kg
rechnen. Außerdem enthält er sämtliche für den Aufbau
eines Sämlings notwendigen Nährstoffe und damit auch
die für ein Mikrobenwachstum erforderlichen Substanzen.
Wenn beim Schroten die einzelnen Bestandteile der Trauben
kerne dem Sauerstoff der Luft und einer Feuchtigkeit
von mehr als 23% ausgesetzt sind, setzen die lebhaften
Verrottungsvorgänge unverzüglich ein. Die Befeuchtung
des Kernschrots erfolgt mit kaltem oder warmem Wasser.
Nun kann der feuchte Kernschrot am Anwendungsort eingesetzt
werden. Durch das Öffnen der Kerne sind die Mikrobensporen
von der Oberfläche mit den öl- und reservestoffhalten
Samenresten aus dem Inneren zusammengekommen. Im Verlauf
einiger Stunden setzt eine Verrottung ein, die ebenso
wie der zweite Verfahrensschritt einen systematischen
Abzug von Wärme erlaubt, z.B. zur Raumtemperierung,
zur Warmwasserbereitung, vor allem aber zur Klimatisierung,
und die Kohlendioxid-Versorgung von Pflanzenkulturen
unter Glas und unter Plastikfolien. Der Kernschrot
in den Behältern aus Streckmetall gibt einerseits Wärme
ab und versorgt die Glashausluft mit CO2, so daß eine
Lüftung für den Kohlendioxid-Nachschub, die mit Wärmever
lusten verbunden ist, überflüssig wird.
Kernschrot kann in organische Abfallstoffe eingelagert
werden, die von sich aus die Schwelle zu einer lebhaften
heißen Verrottung nicht überschreiten können, um sie
in den thermophilen Bereich hineinzuziehen oder ihre
Verrottung zu beschleunigen. Man kann Nester einbauen,
für die bereits ein Rauminhalt von 0,02 m3 ausreicht,
in dem sich innerhalb des Kernschrotkörpers rasch hohe
Temperaturen aufbauen, man kann eine gleichmäßige Durch
mischung machen, oder bevorzugt eine Schicht im unteren
Bereich, die von unten das darüberliegende Substrat
aufheizt. Die wichtigste Wechselwirkung besteht im
Wärmetausch, das nächstwichtigste mag die Abgabe der
Sporen thermophiler Mikroorganismen sein, die in der
Nachbarschaft auskeimen und mit dem feuchten Wärmeluftstrom
nach oben mitgetragen werden. Man kann aber das zu
verrottende Material auch allseits von Kernschrot umgeben.
Das empfiehlt sich bevorzugt bei eiweißreichen Substanzen,
bei Fleischabfällen, Pilzabfällen (Champignons) oder
unangenehm riechenden Fäkalien. Fleischabfälle und
Tierkadaver können z.B. in einem Kunststoffsack auf
einer trockenen Torfmullunterlage aufgelegt und mit
Kernschrot bedeckt werden. Kernschrot eignet sich aber
auch als Filterschicht für Urin und als geruchsbindende
Unterlage für stark riechende tierische Kot- und Urin
plätze. Die Verwendung des Kernschrots verhindert wirksam
eine Geruchsbelästigung.
Durch die Wärme- und Sporenabgabe ist der Kernschrot
häufig in der Lage, den umgebenden Substanzen eine
so rasche Abbaugeschwindigkeit aufzuzwingen, daß man
fast von katalysatorischen Fähigkeiten sprechen kann.
Ist die Mischung relativ dicht gepackt, so pflegt ein
thermophiler Pilz der Gattung Humicola die Leitform
zu sein. Liegt das Material ein wenig luftiger, so
haben eher Actinomyceten größere Entwicklungschancen.
Derlei Methoden lassen sich in zahllosen Variationen
anwenden, alle lassen sich für ein effektvolles Recycling
verwenden.
Ein Recyclingbeispiel ist der jährlich im Vorfrühling
stattfindende Rebschnitt in den Weingärten. Die Reben
enthalten bedeutende Mengen an Nährstoffen und Spurenele
menten, sie verrotten nicht leicht und werden größtenteils
am Weingartenrand verbrannt. Danach wird die Asche
ziellos vom Wind verblasen. Es ist deshalb zu empfehlen,
die Rebenasche nach dem Verbrennen mit etwa einem gleichen
Teil feuchten Kernschrots zu überdecken, zu vermischen
und in einem luftigen Behältnis gemeinsam heiß verrotten
zu lassen. Ein Teil der mineralischen Bestandteile
der Rebenasche wird dadurch organisch gebunden, ein
Teil wird an den Huminstoffmolekülen gehalten. Außerdem
schafft das Mycel der Mikroorganismen eine verbindende
Struktur. Der Aschenbestandteil kann nicht mehr verblasen
werden, wenn er eingebunden in den Kernschrot in den
Weingarten zurückgebracht wird. Die Reben können auch
in gehäckselter Form dem frischen Kernschrot zugegeben
und mit diesem verrottet werden.
In einer gemeinsamen heißen Verrottung kann unangenehm
riechender Geflügelmist als Zuschlag zum Kernschrot
(bis zu 40% des Kerngewichts) unangenehme Eigenschaften
verlieren und gleichzeitig den Phosphorgehalt der gemeinsam
verrotteten Gesamtmasse vermehren, da der Phosphatgehalt
der Kerne etwa 0,7% der Trockensubstanz beträgt. Zugleich
werden darin versteckte Ektoparasiten, enthaltene Wurmeier,
Kokzidienkeime und dgl. abgetötet. Während dieser aktiven
Phase können die verschiedensten Komponenten miteinander
reagieren und Spezialdünger bilden oder besondere spuren
elementangereicherte Substrate hervorbringen. Gemische
mit hohen Bestandteilen an Erde, Lehm, Ton oder Basaltmehl
(etwa 10% der Kernmenge) liefern bedeutende Tempera
turen und ein vollständig vom Mycel der thermophilen
Mikroorganismen durchzogenes Substrat. Durch diese
Zugabe kann der Verrottungsvorgang verzögert werden
und die Gasdiffusion innerhalb der Masse vollzieht
sich gleichmäßiger und mit geringeren Differenzen,
da die maximalen Temperaturen auch nicht so hoch liegen.
Mit dem Basaltmehl werden Pflanzennährstoffe und Spurenele
mente zugeführt, die Ton-Humuskomplex-Bildung gefördert,
ein Komplex, der die Eigenschaften der landwirtschaftlich
genutzten Böden in äußerst günstiger Weise beeinflußt.
Die Zugabe von Kali ist selten erforderlich, weil Kern
schrot etwa 3% Kali in der Trockensubstanz enthält.
Kleinere Substanzmengen, die durch die geschilderten
Hilfsmittel besonders heiß werden, sind in Gefahr,
an den großen Oberflächen rasch die vorhandene und
die bei der aeroben Verrottung entstehenden Feuchtigkeits
mengen zu verlieren. Aus diesem Grund sind Wandelemente,
die zur Rückführung von Feuchtigkeit führen, von Vorteil.
Auch die Bedeckung spielt eine Rolle. Als einfachste
und zweckmäßigste Lösung wird eine Plastikfolie so
geschnitten, daß sie ein wenig größer ist als die obere
Öffnung des Behältnisses. Die Plane wird darüber gebreitet
und mit einem entsprechend kleineren Metallring beschwert,
so daß in der Mitte ein Hut entsteht, in den der feucht
warme zentrale Aufwind aus dem heißen Verrottungszentrum
hineinsteigt, an der kühleren Folieninnenseite Kondens
wasser abgibt, das seitlich abfließt, und an der Folien
stelle, an der der Metallring sozusagen eine Tropfnase
in der Folie formt, in das Material zurückfließt und
zwar nicht im unmittelbaren Randbereich, sondern nicht
allzuweit vom Zentrum entfernt, wodurch die Kaminwirkung
in den Zwischenräumen des Materials die im etwas tiefer
liegenden Bereich die bedeutenderen Feuchtigkeitsverluste
entstehen.
Während in frei liegenden Mieten die Oberfläche im
wesentlichen kälter ist und Unkrautsamen und unerwünschte
Keime aus diesem Bereich nur nach mehrmaligem Umsetzen
mit immer größerer Wahrscheinlichkeit alle einmal in
heißere Zentralzonen gekommen sind, läßt sich mittels
Kernschrot ein heißer Körper auch im ruhenden Silo
bilden, der alle Teile einmal erfaßt. Man verwendet
Wandelemente aus Streckmetallmatten, die mittels beliebiger
Vorrichtungen seitlich aneinander gehängt werden können.
Man bildet einen Doppelring, indem man im äußeren Ring
ein zusätzliches Wandelement hineingibt. Den Raum zwischen
beiden Wänden füllt man mit feuchtem Kernschrot und
auf dem Boden, innerhalb des inneren Ringes, trägt
man eine 5 bis 10 cm starke Schicht des gleichen Kern
schrots auf, von der ebenso eine heizende Wirkung ausgeht,
wie von der kernschrotgefüllten Doppelwand. Da die
Warmluft aufsteigt und bei der Kondensation von Wasserdampf
innerseits der Plastikfolie zusätzliche Wärme frei
wird, tritt eine vollständige Erhitzung der gesamten
Masse ein, wenn man sorgfältig auf eine vollständige
Folienbedeckung des inneren Raumes achtet. Die Anordnung
mit Doppelwand dient besonderen Zwecken, wobei natürlich
eine größere Menge Kernschrot benötigt wird. Für den
normalen Gartenbesitzer genügt der einfache zusammensetz
bare Ring, je nach Abfallmenge. Das Streckmetall muß
wegen der Rückgewinnung des Wassers richtig ausgerichtet
sein. Dann ist die Silowand auch mehr als eine luftdurch
lässige Wandung, die hauptsächlich der Ordnung im Garten
dient. Um auch kleinen Gartenabfall-Quantitäten thermophile
Bedingungen aufzuzwingen, genügt es, im Zentrum, möglichst
unterhalb der Mitte ein Nest mit feuchtem Kernschrot
anzulegen. Das Besondere ist, daß kein anderes organisches
Material bekannt ist, mit dem man in so kleinen Quantitäten
so lang anhaltende thermophile Bedingungen schaffen
und so intensiven Einfluß auf die Einbindung anderer
organischer und anorganischer Materialien ausüben kann,
ganz abgesehen von der Beschleunigung der Ab-, Um
und Aufbauvorgänge in dem Kompostmassen. Im Vergleich
dazu haben die Wandelemente eine untergeordnete Bedeutung.
Die erfindungsgemäße Methode hat gegenüber den entsprechen
den Vorgängn im Komposthaufen den Vorteil, daß eine
vorbestimmte Mischung aus unterschiedlichen Bestandteilen
gewonnen werden kann, die unter kontrollierten Bedingungen
auch bis zur kleinsten Einheit mikrobiell aneinander
gebunden sind.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ist die
Champignonzucht. Der Champignon besitzt eine niedrige
Vorzugstemperatur. Die ganzjährig gewerbsmäßige Zucht
dieses Pilzes findet deshalb in Kellern oder in entspre
chend klimatisierten Räumen statt. Wird der Champignonkom
post nach mehrmaligen Ernten abgetragen, so ist das
Substrat von dem Pilzmycel vollständig durchsponnen.
Dieses Mycel ist recht lebenskräftig, auch wenn es
mit dem Umwenden und Durcharbiten des Kompostes vielfach
zerrissen wird, stirbt es keinesfalls schnell ab, vor
allem nicht bei den Außentemperaturen des Winterhalbjahres
oder der Übergangszeiten.
Ein für gartenbauliche oder landwirtschaftliche Zweke
ingesetzter Champignonkompost sollte gut verrottet
sein. Das gilt vor allem auch für das Mycel selbst,
das in seinem Eiweiß einen bedeutenden Teil des vorhandenen
Stickstoffes gebunden hält. Sein Abbau kann jedoch auf
rascheste Weise eingeleitet werden, indem luftige Behält
nisse mit mindestens 50 Liter Inhalt mit Kernschrot
angefüllt und an zentraler Stelle in Abständen in die
Mieten mit abgetragenem Champignonkompost eingebaut
werden. Der Kernschrot geht rasch zu einer heißen Verrot
tung über und sorgt an den Behälterwänden, die als
Wärmetauscher wirken, dafür, daß der außen anliegende
Champignonkompost rasch Temperaturen von über 30°C
erlangt. Das Substrat selbst hat vor der Beimpfung
mit Champignon beim Pasteurisieren bereits eine heiße
Verrottung durchgemacht, während alle leicht abbaubaren
Bestandteile des Kompostes schon von den thermophilen
Mikroorganismen aufgenommen worden sind. Bei einer
neuerlichen Temperaturerhöhung ist es dieses Mal das
Champignonmycel mit seinen um 15°C liegenden Vorzugstempe
raturen, das am empfindlichsten getroffen wird. Die
wärmespendenden Tresterbehälter geben durch die Öffnungen
gleichzeitig Sporen thermophiler Actinomyceten an das
benachbarte Substrat ab, die sogleich an die Verarbeitung
der Pilzsubstanz gehen. Damit wird zusätzliche Wärme
erzeugt, die nach außen weiterwandert und weiter an
der Peripherie den Zusammnbruch des wärmeempfindlichen
Mycels hervorruft.
Nach dieser kurzen Initialphase, die einen erheblichen
Zeitgewinn für die Ausreifung des Kompostes darstellt,
können sich beliebige Dauertemperaturen einstellen,
die auf jeden Fall zu günstigeren Eigenschaften des
Materials führen. Nach Untersuchungen werden vom Champig
nonmycel Stoffwechselprodukte ausgeschieden, die einen
hemmenden Einfluß auf die Keimung und auf das Wachsen
junger Pflanzen ausüben. Beim Nachkompostieren verschwinden
diese hemmenden Stoffwechselprodukte. Grundvoraussetzung
für die rasche Abfolge dieser Geschehnisse ist jedoch
die kurzzeitige, möglichst vollständige Abtötung des
lebenden Pilzgespinstes durch thermophile Mikroorganismen
vereint mit hohem Umgebungstemperaturen.
Verzichtet man auf die gezielte Lenkung in thermophile
Bahnen, so dauert der Vorgang um ein Vielfaches länger;
Eingebettet in das Substrat geht der Abbau des Mycels
unauffällig und langsam vor sich.
Anders ist es mit den Pilzabfällen, die bei der Ernte
anfallen, an denen höchstens kleine Mengen von Deckerde
haften. Hier tritt nach einiger Zeit ein mikrobieller
Eiweißabbau ein, der von äußerst unangenehmen Gerüchen
begleitet ist. Hier empfiehlt sich eine Einstreu von
Kernschrot, der in besonderer Weise dazu befähigt ist,
das umgebende Substrat rasch zu einer heißen Verrottung
zu führen und gleichzeitig für eine Bindung unangenehmer
Fäulnisgerüche zu sorgen.
Vor oder während der Verrottung des Kernschrotes können
die oben erwähnten Beischläge zugegeben werden.
So wird samentragendes Unkraut zur restlosen Beseitigung
der Keimfähigkeit zusammen mit Kernschrot heiß verrottet.
Auch menschliche Fäkalien können zur sicheren Abtötung
von Wurmeiern und pathogenen Keimen zusammen mit Kernschrot
heiß verrottet werden. Ist das Material über 60°C
heiß geworden, so kann es später selbst für den Gemüseanbau
verwendet werden. Entsprechendes gilt für tierische
Fäkalien, bei denen eine Abtötung von Parasiten oder
ihren Eiern wünschenswert erscheint.
Ist der Kernschrot erkaltet, so hat er das Stadium
eines gebrauchsfertigen Düngers erreicht. Aber auch
in diesem Stadium geringerer mikrobieller Aktivität
besitzt der Kernschrot noch bedeutende geruchsbindende
Fähigkeiten. Das kommt in besonderem Maße zum Ausdruck,
wenn man ihm Fäkalien beimengt. Er lenkt den Abbau
sofort in geruchsarme aerobe Bahnen. Für diesen Zweck
ist es geboten, den hochwertigen Dünger durch Auslaugen
zu schwächen, da er auch in diesem Zustand eine genügend
geruchsbindende Kraft besitzt um die Lauge als wertvollen
flüssigen Dünger zu benutzen.
In der schon erwähnten DE-OS 27 29 379 bzw. AT-PS 3 44 210
wurde dargelegt, daß der Energiegehalt der Traubentrester
in zwei verschiedenen, unter Umständen zeitlich weit
auseinanderliegenden Arbeitsgängen genutzt werden kann.
Zunächst macht die gesamte Trestermasse eine lebhafte
heiße Verrottung durch, dann werden die Traubenkerne
abgesondert, schließlich geschrotet, befeuchtet und
einer neuerlichen heißen Verrottung unterworfen. Die
abgesonderten und geöffneten Traubenkerne zeigen eine
besondere Eignung, auch in kleinen Quantitäten heiß
zu werden und Pflanzenkulturen unter Glas und Folie
mit Wärme und Kohlendioxid zu versorgen. Sie sind dement
sprechend schnell erschöpft.
Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen es erwünscht
ist, die Bioenergie, die bei der Verrottung frei wird,
in einer langanhaltenden Phase zu nutzen. Dieses Interesse
besteht vor allem dann, wenn das Material zur Beschickung
von Mistbeeten benutzt wird und in seiner Wärmeabgabe
besonders lange anhalten soll. Es besteht aber auch
dann, wenn Warmwasserbereitung und Raumtemperierung
mit relativ kleinen Trestermengen über langanhaltende
Zeiten der Wärmeabgabe aufrechterhalten werden sollen,
und das verrottete Material anschließend sofort als
gebrauchsfertiger Dünger in den Boden eingearbeitet
werden soll. Hierzu eignet sich das aus erfindungsgemäß
ggf. unter Ausnutzung der entstehenden Wärme und des
CO2 durch aerobe Verrottung behandelten Traubentrester
und zerkleinerten Traubenkernen bestehende Mittel,
das folgendermaßen hergestellt werden kann.
In einer ersten Phase wird der Zuckergehalt der Trester
in Alkohol umgewandelt und dieser einer Veresterung
unterworfen. Sodann werden die Kerne geöffnet und das
gesamte, auch die geöffneten Kerne enthaltende Material
als Zwischenproukt in einer zweiten Phase der Verrottung
zugeführt. Es ist zweckmäßig, daß die erste Phase in
Silos durchgeführt wird, aus denen das Material entnommen,
gleichzeitig oder anschließend einer auch die Kerne
erfassenden Zerkleinerung, z.B. mittels einer Silofräse,
unterworfen und das Zwischenprodukt an den Ort seiner
Verrottung gebracht, vorzugsweise in Verrottungsbehälter
gefüllt wird.
Wie schon erwähnt, erfolgt die Verrottung der Trester
und Kerne bei dem Verfahren gemäß der AT-PS 3 44 210
sehr lebhaft, und es war zu erwarten, daß eine gemeinsame
Verrotung der geöffneten Kerne und des übrigen Trester
materials noch schneller vor sich geht. Überraschenderweise
verläuft sie jedoch langsamer und gleichmäßiger als
die beiden Einzel-Verrottungsvorgänge. Darüber hinaus
ergibt die vorbeschriebene gemeinsame Verrottung einen
sofort verarbeitbaren Dünger, da auch die Kerne verrottet
sind und einen unauffälligen Bestandteil der Erdkrume
bilden.
Die gemeinsame Verrottung der geöffneten Traubenkerne
und der übrigen Bestandteil des Tresters bietet sich
vor allem für kleinere Anlagen an. Die Preßrückstände
werden in einen Rundsilo gefüllt, dessen Wand aus senkrech
ten Holzpfosten besteht, zwischen denen Luftschlitze
von etwa 6 mm Weite vorgesehen sind. Die Innenseite
der Wand ist ausgekleidet mit Aluminium-Streckmetall
mit einer Längsdiagonalen von etwa 20 mm, einer Querdiago
nalen von ca. 3 mm und einer Stegbreite von etwa
2 bis 3 mm. Die Anordnung des Streckmetalls entspricht
der in der AT-PS 3 47 978 beschriebenen Ausgestaltung.
In diesem Behälter sollen während und nach der Lese
Temperaturen von 50 und mehr Grad Celsius erreicht
werden, um zur Esterbildung zu führen. Dannach wird
eine Silofräse eingsetzt, die je nach Bedarf dem Silo
Material entnimmt, und die gewünschte Trestermenge
in Verrottungsbehälter entleert. Auf dem Transport
innerhalb der Silofräse passiert das Material ein schnell
rotierendes Gebläse mit schmalen, flachgestellten Ventila
torflügeln, so daß die Kerne nahezu vollständig ergriffen
und zerschlagen werden.
Bei der lebhaften, heißen Verrottung zu Beginn einer
zweiten Phase kommt den Athylestern, die während der
ersten Phase entstanden sind, die größte Bedeutung
zu, indem sie die Primärbesiedlung durch die thermo
und acidophilen Actinomycetenarten sowie Humicola fördern.
Nachdem diese Arten das Substrat durchwachsen haben,
folgen zahlreiche Mikrobenarten, die nach und nach
die noch unangegriffenen Reservestoffe aus dem Samen
einschließlich des Öls abbauen und in Wärme umwandeln
und zusätzlich auch das überalterte Mycel von der Primärbe
siedlung verarbeiten. Mit dem relativ kleinen Volumen
von 500 bis 1000 Liter Trester können Wärmequellen
geschaffen werden, die weitaus länger als vier Wochen
aktiv sind und je nach Bedarf über die gesamte Wachstums
zeit von Salat oder anderen "Mistbeet"-Kulturen für
die notwendige Wärme sorgen.
Das nach der ersten Phase erhaltene Mittel bzw. Zwischen
produkt kann dazu benutzt werden, den Verrottungsvorgang
organischer Materialien in Gang zu setzen, zu fördern
und auf höherer Temperatur ablaufen zu lassen. Diese
Anwendung eignet sich für organische Abfallstoffe,
die Stroh, Baumrinde, Gartenabfälle, abgetragene Champig
nonkompost, Holzspäne oder dgl. enthalten. Besonders
wertvoll ist die Anwendung dieses Mittels zur Heißverrot
tung von menschlichen oder tierischen Fäkalien sowie
von Unkraut. Es kann aber auch zur geruchsfreien Verrottung
stark eiweißhältiger Abfälle, z.B. Champignonabfälle,
Tierkadaver und dgl. benutzt werden.
Mit der systematischen Veresterung ist der erste Verfah
rensschritt abgeschlossen. Das Ergebnis ist ein relativ
gut lagerbares Mittel, das allein schon durch die stabile
Esterkomponente einen hohen Energiegehalt von mehr
als 20 000 k Joule/kg Trockensubstanz besitzt. In der
unmittelbar nachfolgenden Phase zwei der Herstellung
wird das Material des Mittels als Energieträger eingesetzt,
indem es vollständig von dem schon erwähnten Mycel
durchwachsen wird.
Im Zentrum des veresterten Mittels lassen sich Wärme
tauscher einbauen, die durch einen Luftstrom oder einen
Wasserkreislauf Wärme nach außen abgeben. Man kann
auch ein Gefäß im Zentrum anordnen und mit der Wasserlei
tung verbinden. Das Wasser wird dadurch bis auf 64°C
angewärmt, ohne daß die Humicola- bzw. Actinomycetenrotte
durch die ständig Wärmeabfuhr vorzeitig zum Erliegen
kommt. Das Mittel kann in Materialien eingelagert werden,
die von sich aus die Schwelle zu einer lebhaften heißen
Verrottung nicht überstreiten können, um sie in den
thermophilen Bereich hineinzuziehen oder ihre Verrottung
zu beschleunigen. Man kann Nester einbauen, für die
bereits ein Rauminhalt von 0,005 m3 ausreicht, in denen
sich rasch hohe Temperaturen aufbauen. Man kann eine
gleichmäßige Durchmischung vornehmen, oder bevorzugt
eine Schicht im unteren Bereich, die von unten das
darüberliegende Substrat aufheizt. Die wichtigste Wechsel
wirkung besteht im Wärmetausch, das nächstwichtigste
mag die Abgabe der Sporen thermophiler Mikroorganismen
sein, die in der Nachbarschaft auskeimen und mit dem
feuchten Warmluftstrom nach oben mitgetragen werden.
Man kann aber auch das zu verrottende Material allseits
mit dem Mittel umgeben. Das empfiehlt sich bevorzugt
bei eiweißreichen Substanzen, bei Fleischabfällen,
Pilzabfällen (Champignons) oder unangenehm riechenden
Fäkalien.
Fleischabfälle und Tierkadaver können z.B. in einem
Kunststoffsack auf einer trockenen Torfmullunterlage
aufgelegt und mit dem Mittel bedeckt werden. Dieses
eignet sich aber auch als Filterschicht für Urin und
als geruchsbindende Unterlagen für stark riechende
tierische Kot- und Urinplätze. Die Verwendung des Mittels
verhindert somit auch wirksam eine Geruchsbelästigung.
Claims (6)
1. Mittel zur Förderung der aeroben Verrottung organischer
Abfallstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Trauben
trester hergestellt ist, indem dieser solange einer aeroben
Verrottung unterworfen worden ist, bis ihr Zuckergehalt
in Alkohol umgewandelt, letzterer verestert worden ist
und das so erhaltene Produkt einschließlich der in ihm
enthaltenen Kerne zerkleinert worden ist.
2. Verwendung von Traubenkernen, die durch Sieben von
einem aerob verrotteten und anschließend getrockneten
Traubentrester abgetrennt worden sind, zur aeroben Verrottung
organischer Abfallstoffe.
3. Verwendung von Traubenkernen nach Anspruch 2, bei
der diese nach der Abtrennung zerkleinert worden sind.
4. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 oder von Trauben
kernen nach Anspruch 2 oder 3, bei der vor oder während
der Verrottung Harnstoff, organische Phosphor- und/oder
Stickstoffverbindungen, tierische Fäkalien und/oder Mine
ralien, Spurenelemente, Pflanzenabfälle, insbesondere
gehäckselte Weinreben zugesetzt werden.
5. Verwendung von Traubenkernen, die durch Sieben von
einem aerob verrotteten und anschließend getrockneten
Traubentrester abgetrennt worden sind, zur Geruchsminderung
von Fäkalien, indem sie diesen beigemengt werden.
6.Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Traubenkerne vor ihrer Beimengung zu den Fäkalien
unter gleichzeitiger Gewinnung eines Flüssigdüngers ausge
laugt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT228779A AT359530B (de) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Mittel zur herstellung hochwertigen duengers, verfahren zur herstellung des mittels, anwendung des mittels und erzeugung von duenger unter verwendung des mittels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3038752C1 true DE3038752C1 (de) | 1989-01-05 |
Family
ID=3531544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3038752A Expired DE3038752C1 (de) | 1979-03-27 | 1980-03-26 | Mittel zur Foerderung der aeroben Verrottung organischer Abfallstoffe |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT359530B (de) |
DE (1) | DE3038752C1 (de) |
ZA (1) | ZA801570B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4040771C1 (de) * | 1990-12-19 | 1992-07-30 | Mfe Marienfelde Gmbh Unternehmen Fuer Ernaehrung, 8542 Roth, De | |
DE4203720A1 (de) * | 1992-02-08 | 1993-08-12 | Erich Asam | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von duenger |
DE102019116470A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | M&M Braun GmbH | Traubenkernextrakt (TKE) mit erhöhter positiver biologischer Wirksamkeit, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendungen |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2729379A1 (de) * | 1976-07-07 | 1978-01-12 | Graefe Gernot | Verfahren und anlage zur herstellung von hochwertigem duenger |
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1979
- 1979-03-27 AT AT228779A patent/AT359530B/de not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-03-18 ZA ZA00801570A patent/ZA801570B/xx unknown
- 1980-03-26 DE DE3038752A patent/DE3038752C1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102019116470A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | M&M Braun GmbH | Traubenkernextrakt (TKE) mit erhöhter positiver biologischer Wirksamkeit, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA228779A (de) | 1980-04-15 |
AT359530B (de) | 1980-11-10 |
ZA801570B (en) | 1981-03-25 |
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