DE3040543A1

DE3040543A1 - Vorrichtung zur nutzung von verrottungswaerme

Info

Publication number: DE3040543A1
Application number: DE19803040543
Authority: DE
Inventors: Karl-Ernst 6601 Klarenthal Schnorr
Original assignee: SCHNORR KARL ERNST
Current assignee: SCHNORR KARL ERNST
Priority date: 1980-10-28
Filing date: 1980-10-28
Publication date: 1982-05-27

Description

Vorrichtung zur Nutæung von Verrottungswärme
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Nutzung der bei der biologischen Zersetzung von organischen Substanzen frei-werdenden Wärme mittels einer Wärmepumpe.
Bei der Verrottung von organischen Stoffen entwickeln die Mikroorganismen Wärme. Es hat sich in der bisherigen Praxis gezeigt, daß es möglich ist, aus einem Kubikmeter Kompost nach Abbau der leicht abbaubaren organischen Substanzen für die Dauer von mindestens drei Monaten stündlich ca. 1 Kilowatt abzuführen, ohne daß es dadurch zum Rottestillstand kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der ohne Umweltbeeinträchtigung bei günstigem Gesamtwirkungsgrad die in Biomassen in Form von Kohlenstoffverbindungen enthaltenen Energiepotentiale wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden können, ohne schadhafte Rückstände zu hinterlassen. Insbesondere soll die Vorrichtung dem Energieverbraucher gestatten, die eigenen organischen Siedlungsabfälle energetisch zu nutzen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmepumpe mit einer Rottebox kombiniert ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erschließt dem Verbraucher eine natürliche Energiequelle, mit der ohne Umweltbelastung bei günstigem Gesamtwirkungsgrad die in Biomassen in Form von Kohlenstoffverbindungen enthaltenen Energiepotentiale wirtschaftlich genutzt werden können, ohne schadhafte Rückstände zu hinterlassen. Gleichzeitig dient sie als Reifekammer zur weitgehendsten Mineralisierung von Kompost aus Siedlungsabfällen und trägt dazu bei, daß ökologische Schäden bei der Anwendung von diesen Komposten verhindert werden Um die Obertragung der Wärme sowie die Intensität des mikrobiellen Stoffwechsels zu optimieren, ist in der Rottebox ein Transportsystem vorgesehen, das zum Umschichten und zum Befüllen sowie Entleeren geeignet ist.
Vorteilhaft weist die Rottebox zwei Kammern auf, die zur Beschickung und zum Umwälzen mit einer Stauwand als Mittelwand voneinander getrennt sind, die in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schräg gestellt seinlkann .
Um einen guten Wärmetausch zu ermöglichen, ist die obere Begrenzung der Rottebox als Wärmetauschfläche ausgebildet. Die Begrenzung kann aber auch durch den Absorber selbst gebildet werden. Nach weiteren Ausbildungen sind die Stauwand bzw. alle mit der Biomasse in Berührung stehenden Seitenwände als Wärmetauscher ausgebildet. Ferner weist die Vorrichtung vorteilhaft einen Temperaturbegrenzer auf, der eine Auskühlung der Biomassen verhindert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des Beispieles der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung und Fig. 2 eine Draufsicht auf den Boden der Kammern.
Das verrotungsfähige Gemisch wird über eine verstellbare Klappenöffnung 10 einem Transporter 7 zugeführt. Der Transporter wird durch eine Antriebskette 26, Mitnehmer 27, Umlenkstationen 8 a, Umlenkspannstationen 8 b, sowie einen Antrieb 9 gebildet. Wenn die in der Rottebox befindlichen Kammern 4 und 5 gefüllt sind, schaltet sich ein Gebläse 23 ein und bläst Luft in einen, aus Böden 1 und 25 mit einer Stirnwand 2 gebildeten Raum 24. Durch öffnungen 28 strömt die Luft in das Rottegemisch der Kammern 4 und 5.
Die zum senkrechten Transport notwendigen Schächte werden durch Wände 6 und 2 sowie 1 a gebildet. Der Transporter 7 ist für Rechts- und Linkslauf geeignet. Ein Staubblech 3 ermöglicht die Beschickung und Umwälzung der Kammern 4 und 5. Die Mitnehmer 27 sind in ihrem Abstand so angeordnet, daß die Masse in der umgewälzten Kammer immer in der Höhe der Mitnehmer absackt. Die Masse der in Förderrichtung folgenden Kammer kann nicht nachrutschen, da kein freier Raum vorhanden ist.
Die Rottezelle kann auch ohne Wärmepumpe betrieben werden.
Die das Rottegemisch durchdretendeLuft kann die Wärme me an ein Wärme-Zwischenträger-Medium abgeben, aus dem' dann der Absorber des Wärmepumpenkreislaufes die Wärme entzieht. Es ist auch möglichydie Wärme direkt an den Absorber des Wärmepumpenkreislaufes abzugeben. Dazu wird die obere Begrenzung des Rotteraumes durch eine Wärme tauscherfläche 11 oder einen Absorber 13 gebildet. Die Funktion des Wärmeaustausches kann auct ber weitere Vorrichtungen, z. B. am Luftaustritt 26 mit Filter erreicht werden.
Der Wärmeübergang kann auch von der Biomasse direkt auf die vorhergenannten Wärmetauscher erfolgen. Der Wärmeüberga-ng kann weiterhin durch-AuSbilden der Stauwand 3 oder aller Innenflächen der Rottebox als Wärmetauscher erreicht werden. Die Stauwand kann zur Vergrößerung der Oberfläche Sickungen erhalten oder schräg gestellt sein.
Das Nachfüllen flüssiger, aktiver Nahrungskomponenten und von Wasser erfolgt ueber ein Rohr 30.
Die unter der Fläche 11 gestaute Wärme wird auf die Art abgeführt, daß eine Umweltpumpe 29 die bei 14 angesaugte, abgekühlte Flüssigkeit über eine Leitung 12 bei 15 wieder einspeist.
In einer Kammer 18 befindet sich eine Wärmepumpe 16, in einem Raum 20 ein Verdampfer 17. Eine Zusatzheizung 21 schützt vor Betriebsausfällen. Der Heizungsvorlauf wird bei 22 a abgenommen und der Rücklauf bei 22 b. Eine direkte Einspeisung ist über eine Armatur 32 möglich und eine Rücklaufbeimischung über eine Armatur 33. Ferner ist ein Temperaturbegrenzer vorgesehen, der ein zu starkes Abkühlen der Biomasse verhindert. Die Stoffwechselintensität wird bei niedriger Temperaturen eingeschtänkt. In diesem Falle setzt die elektrische Zusatzheizung ein.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e Vorrichtung zur Nutzung der bei der biologischen Zersetzung von organischen Substanzen frei werdenden Wärme mittels einer Wärmepumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (16) mit einer Rottebox kombiniert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rottebox ein Transportsystem zum Umschichten und Befüllen sowie Entleeren vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rottebox aus zwei Kammern (4,5) mit einer Stauwand (3) als Mittelwand besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwand (3) schräg gestellt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzung des Rotteraumes durch eine#Wä.rmetauschfläche (11) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzung des Rotteraumes durch einen Absorber (13) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch.

gekennzeichnet, daß die Stauwand (3) als Wärmetauscher ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit der Biomasse in Berührung stehenden Seitenwände als Wärmetauscher ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturbegrenzer zur Verhinderung der Auskühlung der Biomasse vorgesehen ist.