DE3504505C2

DE3504505C2 -

Info

Publication number: DE3504505C2
Application number: DE19853504505
Authority: DE
Inventors: Herbert 6450 Hanau De Nemetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-02-09
Filing date: 1985-02-09
Publication date: 1991-04-18
Also published as: DE3504505A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tunnelreaktor zur Verrottung von portionsweise aufgegebenen organischen Abfallstoffen, der regelbar belüftbar ausgebildet ist, in seiner Längserstreckung im wesentlichen horizontal gerichtet ist, sowie einen etwa rechteckig bis quadratischen Durchgangsquerschnitt aufweist, an dessen stirnseitigen Bereich die Gutaufgabe im wesentlichen von oben durch einen in der Regel horizontal gerichteten Aufgabeförderer erfolgbar ist und das Gut durch ein den Durchgangsquerschnitt erfassendes Räum- und Verdichtungsgerät in Richtung der Längserstreckung des Tunnelreaktors zum Austragsbereich förderbar ist, wobei dieses Gerät in Richtung des Gutflusses ein im wesentlichen senkrecht zu diesem ausgebildetes Preßschild ist, das von seiner rückwärtigen Ausgangsstellung über den Bereich der Gutaufgabe hinweg bis zu einer für das Gut formgebenden Vorkammer durch einen reversiblen Antrieb zur Endstellung verschiebbar und zur Ausgangsstellung rückführbar ist, wobei im Anschluß an den Aufgabebereich in Richtung des Gutflusses eine formgebende Vorkammer mit einem über ihre Länge konstant bleibenden Querschnitt gebildet ist, der in den Querschnitt eines über die Sohle einstellbar belüftbaren Reaktionsraumes überführt.

Ein solcher Tunnelreaktor ist für die Trocknung und/oder Entgasung und/oder Verkokung und/oder Verrottung von beispielsweise portionsweise aufgegebenem Tierkot oder anderen, hauptsächlich organischen Stoffen bekannt, wobei der nach der DE-OS 29 37 390 durch entsprechende Mischung des aufgegebenen Gutes sich ein für den Rotteorganismus günstiges C : N-Verhältnis von 25 : 1 bis 30 : 1 einstellen läßt (DE-OS 29 48 176).

Das meist in Tageschargen aufgegebene Gut kann bei guten Anlagen bereits nach 10 bis 14 Tagen Verweilzeit bei intensiver Einwirkung von Luft und Sauerstoff als fertiger Kompost entnommen werden.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die über die Gutaufgabe eingebrachte Gutportion das im Aufgabebereich einlagernde Gut gegen das in der Vorkammer bereits eingebrachte verdichtete Gut geführt, hierbei gleichfalls verdichtet und das zuvor verdichtete Gut, partiell entwässert, in den ersten Reaktionsabschnitt des Reaktionsraumes überführt werden muß.

Hierbei entstehen relativ voluminöse Gutportionen, die sich von Abschnitt zu Abschnitt quer verdichten und dem Weitertransport einen höheren Widerstand entgegensetzen, so daß für die Heizgaszuführungselemente ebenfalls der Widerstand erheblich wächst.

Zu einer gewissen Minderung des Kraftbedarfes trägt bereits die nicht erfinderisch zu wertende Volumenreduktion der einzelnen Gutportionen bei (durch partielle Entwässerung).

Durch die DE-OS 28 44 481 (Lindemann) wurden ein Verfahren und eine Anlage zum aeroben Kompostieren und Entseuchen von gemischten Siedlungsabfällen bekannt.

Die Lösung nach dieser Schrift geht davon aus, daß Siedlungsabfälle in Form vorverdichteter Ballen oder in Form eines fortlaufenden Stranges vielzahlig neben- und untereinander in eine klimatisierte, belüftbare Rottehalle als Reaktionsraum eingeführt werden, wobei das vordere und das rückwärtige Strangende durch jeweils mindestens einen verschnürten Ballen gebildet wird.

Darüber hinaus wird durch die DE-OS 28 09 344 ein Verfahren vorgeschlagen, dessen Kriterium es ist, daß das Kompostrohgut als quasi ruhende Materialschicht mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch den Belüftungsreaktor innerhalb von maximal 10 Tagen und während dieser Zeit die Luft von der Sohle des Belüftungsreaktors her im Gegenstrom über die Materialschicht geführt wird.

Diese Sachlage berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung, einen Tunnelreaktor nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, der - ausgehend von der zuerstgenannten Schrift - jedoch bei loser Rottgutaufgabe in den Reaktor zunächst einen partiell entwässerten und verdichteten Formpreßling bildet, wobei diese Bildung, verbunden mit einer Vorerwärmung und Erhaltung eines ausreichenden Luftdurchtrittes, vollzogen wird, und der im weiteren Durchgang durch formbedingte Entlastung seine ursprüngliche Dichte verringert und damit eine etwa gleichmäßige Sauerstoffdurchdringung des Gutes ermöglicht. Während des Verlaufes des Gutdurchganges soll darüber hinaus die Lage der einzelnen Gutbestandteile im Preßling zueinander in starkem Maße verändert werden, damit zusätzliche Oberflächen für die Reaktion mit dem Sauerstoff frei werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor,
daß die Seitenwände der Vorkammer und des Reaktionsraumes beidseitig mit je einer etwa über ein Drittel bis zur Hälfte der lichten Höhe des Reaktionsraumes abdeckenden Kulisse versehen sind, die im Austrittsbereich aus der Vorkammer zum Reaktionsraum die lichte Breite beidseitig in einem gleichen Maße und die lichte Höhe ebenfalls in einem entsprechenden Maße erweitern, und daß im Mittelbereich der Reaktionskammer in der Sohle zumindest eine in Richtung des Gutflusses fallende Stufe vorgesehen ist.

Durch die abdeckende Kulisse wird bereits im Austrittsbereich aus der Vorkammer in den Reaktionsraum die lichte Breite beidseitig und die lichte Höhe ebenfalls in einem entsprechenden Maße erweitert, und im Mittelbereich der Reaktionskammer in der Sohle zumindest eine in Förderrichtung fallende Stufe vorgesehen.

Die Sohle ist mit einer Gleitschicht versehen, die ihrerseits die zu Registern verbundenen Belüftungsrohre aufnimmt, und die Zahl oder der Querschnitt der Luftaustrittsöffnungen aus den Belüftungsrohren in Richtung des Austragsbereiches abnimmt, wobei senkrecht zum Austragsbereich eine Austragsrinne mit hierin ausgebildetem Räumelement vorgesehen ist.

Auch diese Ausbildung trägt zur Reduzierung des Kraftbedarfes bei.

Ausgehend vom Austragsbereich und überführend zu der Austragsrinne ist ein von der Sohle ausgehender geneigter Übergang ausgebildet, und eine von der Austragsrinne im Bereich der Decke keilförmig ausgebildete von innen nach außen ansteigende Blende vorgesehen, die den freien Austrittsquerschnitt verengt.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß die vorgeschlagene Lösung in vollem Umfang der Aufgabenstellung gerecht wird.

Der erfindungsgemäße Tunnelreaktor wird durch die Darstellung einer beispielsweisen Ausbildung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Tunnelreaktor im Längsschnitt, wobei bei dieser Darstellung der vorgesehene reversible Antrieb des Preßschildes durch Hydraulikzylinder gebildet ist.

Fig. 2 zeigt den Tunnelreaktor im Grundriß, wobei bei dieser Darstellung der vorgesehene reversible Antrieb des Preßschildes durch motorisch angetriebene Gewindespindeln gebildet wird.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den rückseitigen Bereich des Tunnelreaktors mit Austragsbereich für das verrottete Gut, der, mit einem umlaufenden Räumelement ausgerüstet, in eine Austragsrinne einmündet.

Fig. 4 zeigt die rückseitige Ansicht mit dem durch eine Blende reduzierten Austrittshöhenmaß.

Der Tunnelreaktor 1 wird über den Aufgabebereich 12 durch den Aufgabeförderer 19 bei zur Ausgangsstellung 23 zurückgezogenem Preßschild 20 beschickt.

Der reversible Preßschildantrieb 22 zur Räumung des Aufgabebereiches 12 wird entweder über Druckzylinder 22.1 oder Gewindespindeln 22.2 antreibend gesteuert.

Nach Aufgabe einer Gutportion 30 wird bei gefülltem Reaktionsraum 14 das im Aufgabebereich 12 einlagernde Gut gegem das in der Vorkammer 13 bereits eingebrachte, verdichtete Gut geführt, hierbei gleichfalls verdichtet, und das vorher verdichtete sowie partiell entwässerte Gut in den Reaktionsraum 14 überführt.

Zur Ausbildung der Vorkammer 13 und des Aufgabebereiches 12 ist zu bemerken, daß die mit einer Gleitschicht 10 ausgebildete Sohle 6, entgegen der Vorschubrichtung, leicht geneigt ist, um eine einfach seitlich abführende Vorentwässerung 25 des Gutes zu ermöglichen.

Des weiteren ist die Vorkammer 13 nach oben durch eine hier die Gutform begrenzende Decke 8 abgeschlossen, so daß das aus der Vorkammer 13 in den Reaktionsraum 14 abgegebene Gutvolumen in etwa als ein im wesentlichen lose gebundener Gutpreßling 31 anzusprechen ist. Dieser Gutpreßling 31 erfährt nun mit jeder neuen Eingabe einer Gutportion 30 in die Vorkammer 13 einen absatzweisen Vorschub und wird durch in fortschreitend, in etwa gleichen Abständen abschnittsweise angeordnete, jeweils zu Einzelregistern zusammengefaßten Belüftungsrohre 11, über deren nach oben gerichtete Luftaustrittsöffnungen 11.1 eingeführte Luft bzw. Heißluft zur Reaktion gebracht und hierbei entgast.

Die Zahl der Luftaustrittsöffnungen 11.1 bzw. deren freier Querschnitt wird in Richtung des Austragsbereiches 15 praktisch kontinuierlich entsprechend dem Reaktionsabbau reduziert.

Darüber hinaus wird die Möglichkeit einer verteilten Luftzuführung innerhalb der einzelnen Gutportionen 30 durch die am Preßschild 20 angeordneten, in Förderrichtung weisenden Leisten 21, die sich in die zu verdichtende Gutportion 30 einprägen und hierbei Luftkanäle bilden, im wesentlichen vorprogrammiert. Die zur Sohle 6 gerichtete Aufstandsfläche ist zur Reduzierung der Reibung mit einer Rollenlagerung 20.1 versehen.

Etwa mittig im Reaktionsraum 14 ist eine in Transportrichtung abfallende Stufe 7 vorgesehen, die ihrerseits das gepreßte Gut durch den senkrechten Bruch des Gutstromes und den damit verbundenen "Sturz", diesen in seinem Aufbau lockert und die weitere Zuführung der Luft zu den neu freigewordenen Oberflächen des Gutes erleichtert.

Am Ende des Reaktionsraumes 14 tritt das verrottete Gut in den Austragsbereich 15 und über dessen geneigten Übergang 15.1 in die Austragsrinne 16 ein, die ihrerseits aus der rückwärtigen Begrenzung der Fundamentplatte 17 hervorspringt.

Durch eine an der Endbegrenzung der Decke 8 ausgebildete Blende 9 wird der freie Austragsquerschnitt etwa um ¹/₅ bis ¹/₁₀ seiner Höhe - in diesem Fall ist es ein ¹/₇ - reduziert, so daß das über den geneigten Übergang 15.1 austretende Gut so geführt ist, daß es in aller Regel ohne Überschlag der abbrechenden Gutschicht in die Austragsrinne 16 diese, in praxi gleitend, überführt.

Die Austragsrinne 16 ist mit einem umlaufenden, entlang dem Austragsbereich 15 geführten Räumelement 18 versehen, wobei die eigentliche Abgabe des Gutes nach außerhalb des Tunnelreaktors 1 in einem unteren Umlenkbereich des umlaufenden Räumelementes 18 geschieht.

Zur Reduzierung der erforderlichen, reibungsbedingten Antriebsleistung ist vorgesehen, die Seitenwände 4 der Vorkammer 13 und des Reaktionsraumes 14 beidseitig mit je einem über ¹/₃ bis zur Hälfte der lichten Höhe des Reaktionsraumes 14 abdeckenden Kulisse 5 zu verbinden, wobei im Austrittsbereich aus der Vorkammer 13 zum Reaktionsbereich 14 die lichte Breite gegenüber der Vorkammer in gleichem Maße erweitert wird.

Eine gleiche Erweiterung ist auch hinsichtlich der lichten Höhe gegenüber der formgebenden Vorkammer 13 vorgesehen.

Neben dem reibungsmindernden Effekt, auch bei einer fallweisen sich durch biologischen Abbau vollziehenden Änderung des Querschnittes des Gutstromes dieser Ausbildung, wird gleichzeitig in den erweiterten Bereichen die Durchlüftung der Gutportionen gefördert.

Zur Kontrolle des Prozeßablaufes sind die Seitenbegrenzungen ⁴/₅ des Tunnelreaktors 1 im Bereich des Reaktionsraumes 14 mit verschließbaren Prozeßkontrollöffnungen 26 versehen.

In der Decke 8 ist mindestens eine Entschwadungsöffnung 27 vorgesehen, wobei die Analyse dieses Austrages zur Steuerung der Belüftung bzw. Beheizung in an sich bekannter Weise herangezogen werden kann.

Claims

1. Tunnelreaktor zur Verrottung von portionsweise aufgegebenen organischen Abfallstoffen, der regelbar belüftbar ausgebildet ist, in seiner Längserstreckung im wesentlichen horizontal gerichtet ist, sowie einen etwa rechteckig bis quadratischen Durchgangsquerschnitt aufweist, an dessen stirnseitigem Bereich die Gutaufgabe im wesentlichen von oben durch einen in der Regel horizontal gerichteten Aufgabeförderer erfolgbar ist und das Gut durch ein den Durchgangsquerschnitt erfassendes Räum- und Verdichtungsgerät in Richtung der Längserstreckung des Tunnelreaktors zum Austragsbereich förderbar ist, wobei dieses Gerät in Richtung des Gutflusses ein im wesentlichen senkrecht zu diesem ausgebildetes Preßschild ist, das von seiner rückwärtigen Ausgangsstellung über den Bereich der Gutaufgabe hinweg bis zu einer für das Gut formgebenden Vorkammer durch einen reversiblen Antrieb zur Endstellung verschiebbar und zur Ausgangsstellung rückführbar ist, wobei im Anschluß an den Aufgabebereich in Richtung des Gutflusses eine formgebende Vorkammer mit einem über ihre Länge konstant bleibenden Querschnitt gebildet ist,
der in den Querschnitt eines über die Sohle einstellbar belüftbaren Reaktionsraumes überführt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwände (4) der Vorkammer (13) und des Reaktionsraumes (14) beidseitig mit je einer etwa über ein Drittel bis zur Hälfte der lichten Höhe des Reaktionsraumes (14) abdeckenden Kulisse (5) versehen sind, die im Austrittsbereich aus der Vorkammer (13) zum Reaktionsraum (14) die lichte Breite beidseitig in einem gleichen Maße und die lichte Höhe ebenfalls in einem entsprechenden Maße erweitern, und
daß im Mittelbereich der Reaktionskammer (14) in der Sohle (6) zumindest eine in Richtung des Gutflusses fallende Stufe (7) vorgesehen ist.

2. Tunnelreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sohle (6) mit einer Gleitschicht (10) versehen ist, die ihrerseits die zu Registern verbundenen Belüftungsrohre (11) aufnimmt, wobei die Zahl und/oder der Querschnitt der Luftaustrittsöffnungen (11.1) aus den Belüftungsrohren (11) in Richtung des Austragsbereiches (15) abnimmt, und
daß senkrecht zum Austragsbereich (15) eine Austragsrinne (16) mit hierin ausgebildetem Räumelement (18) vorgesehen ist.

3. Tunnelreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ausgehend vom Austragsbereich (15) und überführend zu der Austragsrinne (16) ein von der Sohle (6) ausgehender geneigter Übergang (15.1) ausgebildet ist.

4. Tunnelreaktor nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Austragsrinne (16) im Bereich der Decke (8) keilförmig ausgebildete von innen nach außen ansteigende Blende (9) vorgesehen ist, die den freien Austrittsquerschnitt verengt.