DE3531605A1 - Reaktor zur behandlung organischer massen und verfahren zur erzielung mehrerer zwischen- und endprodukte aus diesen massen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktor und Verfahren zur Behandlung organischer Massen gleicher und ungleicher Zusammensetzung zu nutzbaren Zwischen- und/oder Endprodukten.

Zur Behandlung organischer Massen, z. B. Rest- und Abfallstoffe der Land- und Forstwirtschaft, des Gewerbes und der Industrie, organischen Mülls und Klärschlamm, sind unterschiedliche Reaktoren und Methoden bekannt und angewendet worden.

bei einem der bekannt gewordenen Reaktoren werden die Massen in einer etwa horizontal angeordneten Trommel unter entsprechenden Bedingungen umgewälzt und fortbewegt. Trommeln mit großem Volumen, das beispielsweise bei der Behandlung von Müll erforderlich ist, sind aufwendig und verbrauchen erhebliche Energien.

Andere Verfahren arbeiten mit vertikal angeordneten Reaktoren, in die die Massen von oben eingegeben und unten abgezogen werden, wobei Luft als Sauerstoffträger und Durchlüftungsmittel benutzt wird. Der dabei entstehende Kompost ist uneinheitlich, die Bakterientätigkeit kann nur ungleichmäßig ablaufen, da Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoffgehalt etc. über die Höhe des Reaktors ungleich verteilt auftreten und schwer regulierbar sind.

Wiederum andere Reaktoren sind als stehender Zylinder ausgebildet, der in übereinander liegenden Etagen aufgeteilt ist, auf denen rundum laufende Schaufeln o. dgl. die Massen quer zur Hochachse zu einer Abflußöffnung bewegen, so daß diese auf die nächste Etage abfallen können.

Die Massen, die in der Turmachse bewegt werden, werden hierbei ungleich länger im Reaktor verweilen als die außenliegenden, weil ein gleichmäßiger Transport von außen nach innen nicht gewährleistet werden kann; die Massen werden nämlich immer von außen eingetragen und fließen auch außen nach unten ab. Je größer der Durchmesser dieser Reaktoren also ist, desto ungleicher ist das daraus abgezogene Endprodukt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile dieser bekannt gewordenen Reaktoren zu vermeiden und einen Reaktor zu schaffen, in dem ein homogenes Endprodukt, also beispielsweise ein Kompost, hergestellt werden kann, der höchsten Qualitätsansprüchen gerecht wird.

Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß ein in mehrere Etagen unterteilter Reaktor einen rechteckigen Grundriß aufweist, daß Transportmittel vorgesehen sind, welche die Massen in Längsrichtung des Reaktors bewegen und daß jede der Etagen an einer der Schmalseiten eine Durchlaßöffnung für die Massen nach unten aufweist.

Ein solcher Reaktor hat zunächst den sehr großen Vorteil, daß er jeden örtlichen Verhältnissen angepaßt werden kann, weil er insbesondere in seiner Länge und Höhe variabel ist. Bei anfallenden großen Mengen von Massen kann er sehr lang und/oder sehr hoch sein, bei kleineren kürzer und/oder niedriger gehalten werden. Er läßt sich ferner in einer Modulbauweise planen und erstellen, und zwar sowohl was seine Bauweise wie die Transporteinrichtung anbelangt.

Die in einer Geraden verlaufenden Transportmittel können unterschiedlich ausgebildet sein, so beispielsweise als in Längsrichtung umlaufende Schaufeln, die die Massen vom einen Ende einer Etage zur Durchlauföffnung am anderen Ende bewegen. Es entspricht einem weiteren Merkmal der Erfindung, wenn in den einzelnen Etagen Laufbänder angeordnet sind, welche die Massen vom einen zum anderen Ende des Reaktors bewegen. Damit die Massen, die bis zu einer Schichtungsdicke von ca. 60 cm aufliegen können, während ihres Transports gemischt, aufgelockert bzw. belüftet werden, ist es nach der Erfindung vorteilhaft, wenn Rechen, Schaufeln oder andere Hindernisse in die sich bewegende Masse eintauchen.

Je nach Größe des Reaktors und je nach der Art der Verfahren, mit denen er betrieben werden soll, kann es vorteilhaft sein, wenn die Etagenböden oder/und die laufenden Bänder gasdurchlässig, also so perforiert sind, daß die Massen aber nicht hindurchfallen können. Dies ist dann erforderlich, wenn nicht jede Etage besonders mit Luft beaufschlagt wird, so daß die Luft von unten nach oben durch mehrere Etagen gedrückt werden kann.

Damit die Massen von oben nach unten abfließen können, sind die Etagenböden etwas kürzer als die lichte Länge des Reaktors und so versetzt zueinander anzuordnen, daß die Durchfallöffnung des jeweils oberen Etagenbodens über dem Anfang des jeweils unteren Etagenbodens angeordnet ist.

Die bisher bekannt gewordenen Reaktoren für die Behandlung von organischen Massen sind so eingerichtet, daß immer nur ein Fermentationsprozeß in ihnen ausgeführt werden kann. Die Atmosphäre in ihnen ist von unten bis oben insoweit dieselbe, als nur aerobe Bakterien zur Wirkung kommen können und die anaeroben behindert oder vernichtet werden. Werden aber die anaeroben Bakterien dabei vernichtet oder behindert, dann kann den Massen kein CH₄ bzw. Faulgas, also einerseits kein nutzbares Zwischenprodukt entzogen und andererseits nicht verhindert werden, daß sich diese Gase bei der Ablagerung des Komposts nachträglich entwickeln, die dann umweltbelastend wirken.

Der Reaktor nach der Erfindung ermöglicht aber die Gewinnung der auswertbaren CH₄ und CO₂ Gase, wenn der Reaktor nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in zwei Abschnitte unterteilt ist, in denen eine unterschiedliche Atmosphäre herrscht. Dies ist möglich durch Abschottung der Atmosphäre des unteren Reaktionsteils gegenüber dem darüberliegenden. Dies wird dadurch erreicht, daß in der Durchfallöffnung des betreffenden Etagenbodens eine Schleuse angeordnet ist. Dann kann den unteren Etagen Luft zugeführt werden, deren Sauerstoff die aeroben Bakterien benötigen, in den oberen Etagen kann eine sauerstofflose Atmosphäre geschaffen werden, so daß die Grundbedingung für das getrennte Wirken sowohl aerober wie anaerober Bakterien vorhanden ist.

Ebenso lassen sich bei Reaktoren nach der Erfindung in der aeroben und/oder anaeroben Zone weitere Unterschiede in der Atmosphäre erzielen, z. B. beim pH-Wert oder dem Feuchtigkeitsgehalt, was durch weitere, mit Schleusen versehene Zwischenböden erreichbar ist.

Da beim wahlweisen Betrieb des Reaktors Gase, Flüssigkeiten und eventuell Feststoffe zugegeben werden müssen, sind in den zu regelnden Etagen Sensoren entsprechender Art für die Betriebszustände, die dazugehörenden Zu- und Abläufe und die erforderlichen Regeleinrichtungen vorzusehen, die aber hier nicht näher erläutert zu werden brauchen, da sie bekannt sind.

Es entspricht einem weiteren Merkmal der Erfindung, daß zwei oder mehrere dieser Reaktoren zu einem Reaktorkomplex zusammengefaßt sind, wobei eine Regel- bzw. Steuereinrichtung mehreren Reaktoren zugeordnet werden kann.

Bei entsprechender Größe der anfallenden Massen wird die Reaktoreinheit kompakter, die laufenden Bänder werden kürzer, die Regeleinrichtungen einfacher.

Der Absatz des Komposts ist meist stark saisonbedingt unregelmäßig. Man lagert in der Regel den Kompost in gegen Witterungseinflüsse ungeschützten Mieten über längere Zeit. Dort verändert sich der Kompost je nachdem, ob die Sonne auf ihn herunter brennt, ob es tagelang darauf regnet, kalt oder heiß ist. Es wird dabei mit Sicherheit der weitere Reifeprozeß gestört bzw. verläuft er unkontrolliert zu einem nicht definierbaren Endprodukt, wenn man die Masse nicht mehrfach umschichtet, um sie zu durchlüften und den Feuchtigkeitsgrad zu regeln.

Deshalb schlägt die Erfindung vor, dem Reaktor einen Silo zuzuordnen, der witterungsgeschützt und so betreibbar ist, daß entweder der im Reaktor erzielte Reifegrad erhalten oder weiter entwickelt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zur Behandlung organischer Massen gleicher oder ungleicher Zusammensetzung zu nutzbaren Zwischen- und/oder Enprodukten, bei welchen die Massen in einem Reaktor von oben nach unten bewegt werden. Wie es bereits beim Reaktor beschrieben ist, werden die Massen bei den bekannten Verfahren auf mehreren Etagen kreisförmig bewegt und fallen dann nach mehr oder weniger langer Verweilzeit nach unten auf die nächste Etage. Bei einem solchen Vorgehen ist es nicht zu vermeiden, daß die Massen in den einzelnen Etagen ungleich lang verweilen, so daß ihr Reifegrad unterschiedlich sein muß, wenn sie den Reaktor verlassen. Außerdem sind der Apparate- und Energieaufwand erheblich; schließlich können diese Verfahren nur in verhältnismäßig kleinvolumigen Reaktoren durchgeführt werden.

Die Erfindung schlägt daher, um die Nachteile zu vermeiden, vor, so zu verfahren, daß die Massen in dünner Schichtung senkrecht und nicht radial zur Hochachse eines Reaktors mit rechteckigem Grundriß in dessen Längsrichtung bewegt werden und am Ende einer jeden Etage nach unten auf die darunterliegende Etage abfallen und in diesen Etagen einer Atmosphäre und Feuchtigkeit ausgesetzt werden, die die jeweils erwünschten Bakterien zur Wirkung kommen läßt.

Auf diese Weise werden alle Teile der Massen den Reaktor durchlaufen und dies insbesondere dann, wenn sie auf laufenden Bändern in gleichmäßiger Schichtung bewegt werden. Dieser Zustand bleibt auch weitestgehend bestehen, wenn in die bewegten Massen Hindernisse eintauchen, wie z. B. schräg gestellte Schare oder Rechen, die für die Umwälzung und Durchlüftung der Massen sorgen.

Das Verfahren kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung so gestaltet werden, daß die Massen nacheinander durch Zonen unterschiedlicher Atmosphäre bewegt werden, so daß sich sowohl anaerobe wie aerobe Bakterien entwickeln können, und zwar nacheinander und nicht, wie es bei bekannten Verfahren vorgeschlagen wird, miteinander. Dies ist schon deswegen günstig, wei die anaeroben Bakterien u. a. bei den aeroben Bakterien zuträglichen Verhältnissen behindert oder vernichtet werden.

Werden pH-Wert, Temperatur, Feuchtigkeits- und Sauerstoffgehalt in den einzelnen Etagen kumulativ oder alternativ geändert und die einzelnen Etagen gegen Gasdurchtritt abgeschottet, so lassen sich in der sauerstofflosen wie der sauerstoffhaltigen Zone weitere Unterschiede im Rottevorgang erzielen.

Diese Möglichkeiten, die nur bei einer Längsbewegung der Massen im Reaktor zu optimalen Zwischen- und Endprodukten führen, ergeben weitere Variationen. Zum einen kann bei entsprechenden Bedingungen ein hochwertiger Kompost, zum anderen kann durch gesteigerte Luftzufuhr gegen Ende des Verfahrens weitgehend trockene Masse erzielt werden. Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, wenn der fertige Kompost in einen witterungsgeschützten Silo gebracht wird, in dem eine solche Atmosphäre eingestellt werden kann, daß der Zustand des Komposts erhalten wird oder daß die Bakterien weiter wirken.

Des weiteren kann der Kompost in anschließenden Verfahren zur Gewinnung von Bioöl pyrolysiert werden. Die dabei zusätzlich entstehende Kohle kann ebenfalls in den verschiedensten Bereichen als Energieträger verwendet oder in einem weiteren Prozeß aktiviert werden. Diese Aktivkohle kann, da sie ja praktisch ein Abfallprodukt aus mehreren Prozessen und deshalb sehr billig ist, wiederum nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entweder zur besseren Wasserhaltfähigkeit dem Kompost beigemischt oder als Filter, insbesondere für Abwässer, benutzt werden. Diese so gewonnene Biokohle steigert den Wert des Komposts besonders in Trockengebieten und bei der Aufforstung, weil sie durch die hohe Oberfläche Wasser halten und langsam an ihre Umgebung abgeben kann.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen beansprucht und gehen aus den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor: es zeigen:

Fig. 1 einen Reaktor im vertikalen Schnitt,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch zwei Etagen des Reaktors und

Fig. 3 ein Verfahrensschema.

Die Fig. 1 zeigt einen Reaktorkomplex, der aus den beiden, durch einen Gang 2 getrennten Reaktoren 1 und den beiden Silos 3 besteht. Diese Reaktoren haben einen rechteckigen Grundriß, der Vertikalschnitt der Fig. 1 läßt die Schmalseite, der Schnitt der Fig. 2 die Längsseite erkennen, wobei letztere verkürzt gezeichnet ist. Sowohl Breite wie Länge können den örtlichen Verhältnissen angepaßt werden; fallen viel Müll, Klärschlamm und andere Abfälle aus der Forst- und Landwirtschaft an, werden diese Maße entsprechend groß.

Der bzw. die Reaktoren 1 können zum Teil aus Mauern oder aus Betonfertigteilen erstellt werden. So können sie leicht auf die Größe abgestellt werden, die jeweils den örtlichen Verhältnissen entspricht.

Jeder der Reaktoren 1 ist durch mehrere Böden 10 unterteilt, die, wie Fig. 1 erkennen läßt, die ganze Breite der Reaktoren ausfüllen, in ihrer Länge aber, wie es den laufenden Bändern 11 der Fig. 2 zu entnehmen ist, kürzer sind als die lichte Länge der Reaktoren.

Diese ortsfesten Böden 10 müssen in jeder Etage der Reaktoren 1 angeordnet werden, wenn die Massen 4 durch nicht dargestellte Kratzer in Längsrichtung der Böden 10 von vorn nach hinten und umgekehrt bewegt werden sollen. Sie sind aber dann nicht unbedingt erforderlich, wenn laufende Bänder 11 als Transportmittel für die Massen 4 benutzt werden und in mehreren übereinanderliegenden Etagen dieselbe Atmosphäre herrscht.

Soll innerhalb einer oder mehreren der obersten Etagen ein anaerober Prozeß erfolgen, so muß der unterste Boden 10 diese Prozeßzone AN gegenüber der darunter liegenden AE gasdicht abgeschottet werden, was durch eine Schleuse 12 (Fig. 2 und 3) geschehen kann.

Im Gang 2 sind Zu- und Abführungen 20, 21 angedeutet; ferner sind in den einzelnen Etagen Sensoren 22 für die bei der Durchführung des Prozesses notwendigen Messungen angedeutet. Die Bedeutung dieser einzelnen Einrichtungen werden bei der Beschreibung der Verfahren näher erläutert.

Im Gang 2 befindet sich ein Elevator 23, welcher den fertigen Kompost 30 von den laufenden Bändern 24 abnimmt, und auf einer Geraden in Längsrichtung durch den Reaktor bewegt. Am Ende dieses Laufbandes fällt die Masse nach unten auf das nächste Laufband 11, das bis zur Wand des Reaktors reicht und die Masse in der Gegenrichtung zurück bewegt. Am Ende dieses darunterliegenden Bandes fällt die Masse durch die Öffnung 15 nach unten auf das nächste Laufband 11.

Dort, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt ist, wo sich das jeweils obere Laufband in einer anderen Atmosphäre als das darunterliegende bewegt, ist im Boden 10 der jeweils oberen Etage statt einer Durchlaßöffnung eine Schleuse 12 angeordnet, welche die Bewegung der Masse 4 nach unten ermöglicht, aber verhindert, daß die untere Atmosphäre in die obere Etage gelangt.

Durch diese Maßnahme kann theoretisch in jeder Etage eine andere Atmosphäre hergestellt werden, nötig ist dies aber nicht, wenn in zwei Etagen dieselbe Struktur der Atmosphäre vorherrscht, die Intensität oder dgl. aber unterschiedlich ist.

Auf diese Weise kann also in den oberen Etagen eine sauerstofflose und darunter eine sauerstoffhaltige Atmosphäre, also anaeroben und aeroben Bakterien die ihnen verträgliche Atmosphäre geschaffen werden.

Die Schichthöhe der Masse hängt von mehreren Faktoren ab, nämlich von der Zusammensetzung der Biomassen, der jeweils erforderlichen Verweilzeit, bzw. der gesamten Transportstrecke innerhalb des Reaktors. Sie kann bis ca. 60 cm betragen.

Im Weg der Masse 4 können nur angedeutete Hindernisse, z. B. Rechen oder Schare, vorgesehen sein, so daß die Masse 4 während ihres Durchlaufs durch den Reaktor aufgelockert bzw. gemischt wird.

Da der dargestellte Reaktor zur Aufbereitung von organischen Massen zu unterschiedlichen Produkten verwendet werden kann, wird dessen Betrieb anhand der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.

In Fig. 3 ist ein Verfahrensschema aufgezeichnet, welches einerseits den Betrieb des Reaktorkomplexes, andererseits aber noch weitere Schritte offenbart, die aufzeigen, daß mittels des neuen Reaktors nicht nur CH₄ und CO₂ und Kompost, sondern weitere Zwischen- und Endprodukte erzeugt werden können.

Wenn nach der Erfindung Müll als einer der Ausgangsstoffe verwendet werden soll, muß er vorsortiert werden. Die nicht organischen Müllanteile, wie Glas, Metall, Kunststoffe, Mineralien können in anderer Weise verwendet werden. Da übrigens an immer mehr Orten der Müll sortiert abgeführt wird, ist dies schon deswegen kein aufwendiges Vorgehen, weil die Ablagerung des Mülls auf Deponien nicht nur nicht billig ist, sondern weniger Platz dafür zur Verfügung steht.

Anstatt oder zusätzlich zum Müll können alle anderen organischen Stoffe, die ohne großen Aufwand zerkleinert werden können, im erfindungsgemäßen Reaktor behandelt werden. Insbesondere kann entwässerter Klärschlamm beigemischt werden, dessen Anteil sich nach dem Feuchtigkeitsgrad der Grundmasse richtet. Im oberen Teil des Schemas ist dies verdeutlicht.

Diese Masse wird in einen Zerkleinerer Z eingegeben und dort auf eine durchschnittliche Stückgröße zwischen 0,5 bis 25 mm gebracht. Beim Zerkleinern wird die Masse gleichzeitig so gemischt, daß sie weitgehend homogen ist.

Die in die Reaktoren 1 von oben einzugebende Masse 4 sollte in der Regel einen Wassergehalt von 40% bis 60% aufweisen. Sie wird auf die oberste Etage, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 auf das oberste Laufband 11 aufgetragen, das mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben wird. Je nach Sachlage sind in der ersten Prozeßphase AN mehrere Laufbänder 11 untereinander angeordnet. Diese Phase läuft unter Sauerstoffabschluß, so daß anaerobe Bakterien tätig werden können. Sie benötigen hierzu eine Temperatur von ca. 35°, einen pH-Wert von ca. 5,5 bis 6 und den oben angegebenen Feuchtigkeitsgrad.

Wie bereits erwähnt, können die Laufbänder bis zu einer Schichtdicke von 60 cm mit der Masse 4 belegt werden. Diese Höhe ist in den einzelnen Fällen von der Art und Struktur der Masse 4 abhängig.

Wird über die an sich bekannten Sensoren 22 festgestellt, daß diese Werte nicht gegeben sind, werden die nötigen Medien, wie Wasser, eventuell Kalk und Wärme über entsprechende Zuführungen 20 (Fig. 2) zugeführt. Wenngleich die Prozeßphase AN in der Regel in einer Kammer abläuft, so ist es im Sinne der Erfindung aber auch möglich, einzelne Laufbänder durch Zwischenwände 10 nach Fig. 2 atmosphärisch voneinander zu trennen.

Die Masse 4 erfährt in der Prozeßphase AN bereits einen Reifegrad, der nicht erreicht wird, wenn im Reaktor nur in sauerstoffhaltiger Atmosphäre gearbeitet wird. Dies auch dann nicht, wenn in den oberen Teilen des Reaktors weniger oder gar kein Sauerstoff vorhanden ist, wei bei diesem einseitigen Verfahren die anaeroben Bakterien auch schon wegen der dabei nötigen hohen Temepratur vernichtet oder daran gehindert werden, aktiv zu werden.

Der unterste Boden des oberen Reaktorteils der anaeroben Phase ist absolut geschlossen. Damit die vorgereifte Masse 4 nach unten in die zweite Prozeßphase AE gelangen kann, ist in diesem Boden 10 eine Schleuse 12 vorgesehen. Die in dieser Prozeßphase entstehenden ersten Nebenprodukte sind CH₄ und CO₂, deren Verwendungszwecke bekannt sind. Sie werden in Fig. 2 bei 21 abgezogen.

In der zweiten Prozeßphase AE herrscht eine Temperatur von ca. 50-70°, der Wassergehalt der Masse soll bei ca. 40% bis 60% gehalten werden, so daß die aeroben Bakterien tätig werden können. Um diese Bedingungen einhalten zu können, sind über die Höhe dieses Reaktorteils wieder entsprechende Sensoren 22 und Zuläufe 20 vorgesehen, die im Gang 2 entsprechend geregelt werden können, so daß jede gewünschte Bedingung eingestellt werden kann. Soll in den Reaktoren 1 Kompost 30 erzeugt werden, so ist die Atmosphäre in der Prozeßphase AE von oben nach unten eine überwiegend gleiche.

Der Kompost 30 braucht dann nicht völlig ausgereift zu sein, wenn er anschließend über die Transporteinrichtungen 24, 23, 15 und eine Siebvorrichtung S in einen Silo 3 gebracht wird, in dem der Reifeprozeß des Komposts über die Sensoren 22 und die Zuleitungen 31 durch Zugabe von Flüssigkeit und/oder Wärme fortgeführt werden kann. Die jeweils benötigte Komopostmenge wird unten am Silo 3 abgenommen.

Anstatt die Masse 4 zu Kompost zu verarbeiten, kann sie auch in den Reaktoren 1 für andere Verwendungszwecke aufbereitet werden. Dabei geht man, wie bereits darauf hingewiesen worden ist, so vor, daß die Fermentierung der Masse 4 etwa im unteren Drittel so weit getrieben wird, daß der Wassergehalt bis zur Trocknung der Masse sinkt. Dadurch erhält man ein weiteres, pyrolysierbares Zwischenprodukt, aus dem bei der Pyrolyse in an sich bekannter Weise Bio-Kohle und Bio-Öl gewonnen werden können. Dabei braucht dieses Material nicht über die Siebeinrichtung S geführt zu werden.

Das dabei gewonnene Bio-Öl kann als Kraftstoff und die Bio-Kohle als Brenn- und Grundstoff für die chemische Industrie weiter verwendet werden.

Es ist aber nach einer weiteren Verfahrensstufe möglich, die so erhaltene Bio-Kohle durch Temperaturzuführung zu aktivieren, so daß aus einem Abfallprodukt wertvolle Aktivkohle gewonnen werden kann.

Diese, praktisch als letztes Abfallprodukt einer Prozeßreihe, in der mehrere andere verwertbare Stoffe produziert wurden, gewonnene Aktivkohle kann ebenfalls mehreren Zwecken zugeführt werden, wo normal produzierte aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nicht verwendbar ist.

So kann sie als weitere Prozeßstufe dem entstandenen Kompost der ersten Verfahrensstufe zugeführt und ihm beigemischt werden. Dies ist kontinuierlich leicht möglich, wenn zwei Reaktoren miteinander betrieben werden; denn dann kann der eine laufend Kompost, der andere Kohle produzieren, die dann - wie beschrieben - weiter behandelt wird.

Es ist aber auch möglich, beide Verfahren nacheinander in einem Reaktor in einem solchen Verhältnis zu betreiben, daß dem fertigen Kompost die feinkörnige und hochporöse Aktivkohle, beispielsweise beim Austragen und vor dem Abtransport beigemischt wird.

Da diese Aktivkohle sehr billig ist, die Ausgangsstoffe sind Abfälle, die sonst unter Kostenbelastung auf Deponien abgelagert werden müssen, auf dem Weg zu ihr werden auswertbare und deshalb die Verfahrenskosten senkende Nebenprodukte gewonnen, ist sie besonders geeignet, einen besonders wertvollen Kompost herzustellen. Denn die hochporöse Aktivkohle nimmt sehr viel Wasser auf und gibt es langsam ab.

In Gegenden, in denen andere feinkörnige hochporöse Abfälle vorhanden sind, beispielsweise Flugasche in vulkanischen Gebieten, können diese alternativ oder kumulativ beigemischt werden, um eine hohe Wasserhaltigkeit des Bodens zu erreichen.

In diesen Fällen könnte dann die Abfall-Aktivkohle als Filter, vorzugsweise zur Reinigung des Abwassers von Klärschlämmen, verwendet werden.

• Liste der Bezugszeichen  1 Reaktoren
  10 Böden
  11 Laufbänder
  12 Schleuse
  13 Abdeckung
  14 Einlauf für die Masse
  15 Austrag für die Masse
  16 Hindernisse
   2 Gang
  20 Eingabe von Medien
  21 Abführung von Gasen
  22 Sensoren
  23 Elevator
  24 untere Laufbänder
  25 obere Laufbänder
   3 Silo
  30 Kompost
  31 Belüftung
  32 Leitvorrichtungen
   4 Masse
   S Siebvorrichtung
   Z Zerkleinerer
  AN aerobe Zone
  AE anaerobe Zone

Claims (23)

1. Reaktor zur Behandlung organischer Massen gleicher oder ungleicher Zusammensetzung zu nutzbaren Zwischen oder/ und Endprodukten, der in mehrere Etagen unterteilt ist und Mittel aufweist, mit denen die Massen quer zur Reaktorhochachse und von oben nach unten bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß des Reaktors (1) rechteckig ist, daß die Transporteinrichtungen (11) in Längsrichtung des Reaktors angeordnet und jede der Etagen an den Schmalseiten des Reaktors eine Durchlaßöffnung (15) aufweist.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß laufende Bänder (11) die Etagen bilden oder in ihnen angeordnet sind.

3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den laufenden Bändern (11) in die Masse (4) hineinragende und diese mischende und lüftende Hindernisse (16) angeordnet sind.

4. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ortsfeste Auflagen (10) für die Massen und darüber in Längsrichtung umlaufende Kratzer als Transportmittel vorgesehen sind.

5. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen bzw. Transportmittel (11) für die Masse (4) kürzer sind als die lichte Länge des Reaktors und sie zur Bildung von Durchlaßöffnungen (15) von Etage zu Etage gegeneinander versetzt angeordnet sind.

6. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Etagenböden (10), Auflagen und/oder Transportmittel (11) gasdurchlässig ausgebildet sind.

7. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Etagenböden (10) gasundurchlässig und an der Durchlaßöffnung dieser Etage eine Schleuse (12) angeordnet ist.

8. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren der Etagen Zu- und Ableitungen (20, 21) für die Ein- bzw. Abführung von Medien unterschiedlichen Aggregatzustandes angeordnet und Regeleinrichtungen für die Zugaben dieser Medien vorgesehen sind.

9. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre in den einzelnen Etagen unterschiedlich ist.

10. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (AN) der Etagen eine sauerstofflose und der untere Teil (AE) der Etagen eine sauerstoffhaltige Atmosphäre aufweist.

11. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von pH, Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoffgehalt und CO₂ in den einzelnen Etagen durch die Zugabe beispielsweise von Kalk, Wärme, Flüssigkeit und Luft unterschiedlich regelbar sind.

12. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reaktoren (1) nebeneinander zusammengefaßt sind und zwischen jeweils zwei Reaktoren ein begehbarer Gang (2) vorgesehen ist, in dem Zu- und Ableitungen (20, 21) der Medien und Regeleinrichtungen angeordnet sind.

13. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen Witterungseinflüsse abgesicherter Silo (3) für die Aufnahme der behandelten Masse (30) vorgesehen ist.

14. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Silo (3) mit dem oder den Reaktoren (1) eine bauliche Einheit bildet.

15. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (3) ebenfalls mit Regeleinrichtung (31) versehen ist, die den Zustand der abgelagerten Masse (30) aufrecht erhält oder/und verändert.

16. Verfahren zur Behandlung organischer Massen gleicher oder ungleicher Zusammensetzung zu nutzbaren Zwischen- oder/und Endprodukten, bei welchem die Massen in mehreren Etagen eines Reaktors nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 quer zu dessen Hochachse und von oben nach unten bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen in dünner Schichtung senkrecht zur Hochachse eines Reaktors in dessen Längsrichtung bewegt werden und am Ende jeder Etage nach unten auf die nächste Etage abgelassen und in diesen Etagen Atmosphären ausgesetzt werden, die Bakterien zur Wirkung kommen lassen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen von oben nach unten Etagen unterschiedlicher Atmosphäre durchlaufen, wobei der Sauerstoffgehalt der einzelnen Atnosphären so gesteuert wird, daß unterschiedliche Bakterien nacheinander zur Wirkung kommen.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen zuerst eine sauerstofflose Atmosphäre (AN) bei Bedingungen durchlaufen, die das Wirken anaerober Bakterien ermöglicht.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen bei ihrer Längsbewegung auf den Etagen gestört und durchlüftet werden.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19. dadurch gekennzeichnet, daß die Massen (4) in einer aeroben Zone (AE) unter solchen Bedingungen behandelt werden, daß sie bis zu einem Feuchtigkeitsgrad von ca. 50% fermentiert werden.

21. Verfahren zur Verwertung organischer Massen zu unterschiedlichen Zwischen- bzw. Endprodukten, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen (4) in der aeroben Zone (AE) bis zu einem Feuchtigkeitsgrad von ca. 20% fermentiert und das fermentierte Endprodukt einer Pyrolyse unterzogen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Pyrolyse zurückbleibende Bio-Kohle durch erhöhte Wärmezufuhr aktiviert wird.

23. Verfahren zur Herstellung wasserhaltigen Komposts nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kompost kleinkörnige hochporöse Stoffe, insbesondere Aktivkohle beigemischt wird, und zwar vorzugsweise solche, die aus den gleichen Ausgangsstoffen wie der Kompost, gegebenenfalls anderer Zusammensetzung, über Pyrolysierung der fermentierten Masse und anschließender Aktivierung des Restfeststoffes der Pyrolyse gewonnen wird.