DE3607920A1 - Verfahren zum kompostieren von organischen abfaellen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens zum Kompostieren von organischen Abfällen in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches zweistufiges Rotteverfahren für das Rotten von organischen Abfällen ist aus der DE-OS 30 24 813 bekannt. Nach diesem Verfahren wird das Rottegut in einen ersten Behälter, dem Vorrottebehälter, von oben her eingebracht und an der Sohle derart ausgetragen, daß jedes Partikel der aus Rottegut bestehenden Materialsäule den ersten Behälter innerhalb von 7 bis 14 Tagen durchläuft. Dabei wird die Materialsäule im Gegenstrom von unten her derart kontinuierlich belüftet, daß innerhalb der Materialsäule sich eine unterschiedliche Wärme- und Sauerstoffschichtung mit einer aeroben und/oder anaeroben spezifischen Bakterien-Verteilung ausbildet. Das biologisch noch aktive Rottegut wird in einen zweiten Behälter, den Nachrottebehälter, im Ausmaß des Austrages aus dem ersten Behälter übergeführt und durchwandert diesen Behälter innerhalb von 14 bis 20 Tagen, der während dieser Zeit belüftet wird, daß in den dort befindlichen Materialhaufwerk ausschließlich aerobe Abbauvorgänge stattfinden, um das vorgerottete Material in einen sog. Reifkompost zu überführen.

Zur Aufrechterhaltung einer rein aeroben Rotte ist es notwendig, daß überall in dem vom Rottebehälter umschlossenen Haufwerk Luftüberschuß vorhanden ist, um den dort tätigen Mikroorganismen ausreichend Sauerstoff für das Veratmen zur Verfügung zu stellen.

Diese Maßnahme erfordert eine relativ große Gebläseleistung für das zwangsweise Belüften des Nachrottebehälters, da die Masse des Haufwerkes einen erheblichen Widerstand für die durchströmende Luft darstellt.

Nachdem aber im Nachrottebehälter der Rotteprozeß bereits weitgehendst fortgeschritten ist, wird von den dort tätigen Mikroorganismen nur relativ wenig Sauerstoff veratmet, so daß die Abluft einen relativ hohen Anteil an Sauerstoff aufweist, der nach dem Durchströmen des Haufwerks ungenutzt in die Atmosphäre geblasen wird.

Im Vorrottebehälter dagegen werden auch anaerobe Rotteverhältnisse zugelassen. Es muß daher nicht in allen Bereichen Luftüberschuß vorhanden sein. Jedoch ist im Vorrottebehälter der Luftwiderstand des Haufwerkes erheblich größer als im Nachrottebehälter, da die dort befindlichen Abfälle noch unverrottet sind. Andererseits werden die Investitions- und Betriebskosten von der Größe und der Leistung der zu installierenden Gebläse wesentlich mitbestimmt. Hier setzt nun die Erfindung ein.

Ausgehend von dem gattungsbildenden zweistufigen Rotteverfahren zur Verrottung von organischen Abfallstoffen und dessen Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens besteht die Aufgabe der Erfindung darin, dessen Ergebnisse in technologisch einfacher Art als bisher zu erzielen und noch zu steigern, und zwar sowohl in energetischer Richtung als auch in biologischer Hinsicht, indem der Energieverbrauch des Verrottungsvorganges vermindert als auch der Bioprozeß als solcher weiter qualifiziert wird.

Diese Aufgabe ist für das Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Für die Anlage ist diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 3 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Ausbildung der Anlage zur Durchführung des Verfahrens weisen eine Reihe von Vorteilen auf. So wird bzw. werden das Druckgebläse oder die Druckgebläse zum Einfördern der Frischluft in den oder die Vorrottebehälter vom Sauggebläse des Nachrottebehälters zum Absaugen der Abluft aus diesem Behälter leistungsmäßig unterstützt. Die Anschlußleistung des Frischluftgebläses bzw. der Frischluftgebläse für die Vorrottebehälter kann dementsprechend niedriger ausgelegt werden, was eine erhebliche Energieersparnis mit sich bringt. Hinzu kommt, daß die Abluft bzw. Abgase aus dem Nachrottebehälter durch dessen Verrottungsprozeß bereits eine höhere Temperatur als die Umgehungsluft aufweisen. Damit erwärmt sich die dem oder den Vorrottebehälter zuzuführende Frischluft, was sich auf den Rottevorgang günstig bzw. beschleunigend auswirkt. Schließlich ist die Abluft des Nachrottebehälters keimbeladen und liefert somit Impfstoff für den oder die Vorrottebehälter, so daß der Rotteprozeß im Vorrottebehälter besser als bisher initiiert werden kann.

Nach der Fachzeitschrift für Umwelttechnik "w l b" ( Wasser, Luft und Betrieb), Ausgabe 6 (Juni) 1984, ist es zwar bekannt die Abluft von Bioreaktoren für das Vorrotten von mit Kohlenstoffträger vermischten Schlamm im oberen Bereich des Bioreaktors abzusaugen und in ein Belebungsbecken zwecks Belebung des dort befindlichen Abwassers einzubringen. Zur erfindungsgemäßen Einsparung von Gebläseleistung für das zwangsweise Belüften von Rottebehältern gibt diese Literaturstelle jedoch keine Anregung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer schematischen Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, wobei nur ein Vorrottebehälter gezeigt ist.

Es besteht jedoch ohne weiteres die Möglichkeit, eine Anlage mit mehreren Vorrottebehältern auszurüsten, die dann alle mit Abluft aus dem Nachrottebehälter versorgt werden können.

Auf einem Fundament 10 sind ein zylindrischer Vorrottebehälter I und ein zylindrischer Nachrottebehälter II angeordnet, die beide oben eine zentrische Einlaßöffnung 11 sowie an der Sohle eine zentrische Auslaßöffnung 12 aufweisen. An den Einlaßöffnungen 11 sind motorgetriebene Zufuhr-Vorrichtungen ET 11 und ET 2 angeschlossen, während den Auslaßöffnungen 12 motorgetriebene Austragvorrichtungen AT 1 und AT 2 zugeordnet sind. Mit der Sohle eines jeden Behälters I und II ist je eine Luftzuführungsvorrichtung LZ₁ und LZ₂ verbunden, die über je ein motorgetriebenes Druckgebläse 18 bzw. 19 mit der Atmosphäre entnommener Frischluft über Druckluftleitungen 34₁ und 34₂ gespeist werden, die über Belüftungsrohre 20 in die Behälter I und II gefördert wird und das in den Behältern von oben nach unten wandernde Vorrottegut - Haufwerk - HW₁ bzw. Nachrottegut - Haufwerk - HW₂ in Gegenrichtung durchströmem.

Ein dem Vorrottebehälter I zugeordnetes Sauggebläse 21 erzeugt über dem Haufwerk HW₁ im Behälter I einen Unterdruck, so daß das sich hier ansammelnde Luft-Gasgemisch, die sogenannte Abluft AL₁ absaugt und über ein Filter 23 gereinigt in die Atmosphäre ausgeblasen wird.

Auch dem Nachrottebehälter II ist ein Sauggebläse 22 zugeordnet, das über dem Haufwerk HW₂ im Nachrottebehälter II einen Unterdruck erzeugt, so daß das sich hier ansammelnde Luft-Gas-Gemisch, so sogenannte Abluft AL₂, abgesaugt und in eine Verbindungsleitung 35 gefördert wird, die in die Druckluftleitung 34₁ mündet. Auf diese Weise wird in den Vorrottebehälter I von unten her über die Zuführungsvorrichtung LZ₁ nicht nur Frischluft FL aus der Atmosphäre sondern zusätzlich hierzu erwärmte Abluft AL₂ zugeführt.

In die Abluftleitungen sind jeweils CO₂-Meßeinrichtungen 24 bzw. 25 eingeschaltet. In Abhängigkeit des CO₂-Gehaltes in der Abluft AL₁ - Istwert - und eines vorgegebenen Sollwertes wird für den Vorrottebehälter I über einen nicht dargestellten Regler, der die Antriebsmotoren der Gebläse 18 und 21 steuert, der Frischluft- und der Abluft- und damit der Luftdurchsatz für das Vorrottegut HW₁ geregelt. Die Einstellung des Luftdurchsatzes durch den Nachrottebehälter II erfolgt mit Hilfe eines Schaltwerkes SW, durch das das Druckgebläse 19 sowie das Sauggebläse 22 eingeschaltet werden. Die Einstellung für den Nachrottebehälter erfolgt dabei so, daß dieser kontinuierlich mit einem geringen Überangebot von Luft zwangsbelüftet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß stets aerobe Verhältnisse im Nachrottebehälter vorhanden sind und nie ein Sauerstoffmangel in der Abluft auftritt. Infolge dieses Luftüberschusses und der daraus folgenden aeroben Rotte im Nachrottebehälter ist die dort vorhandene Abluft besonders für das Rückführen in den Vorrottebehälter geeignet, da sie noch genügend Sauerstoff - nicht unter 18% O₂ - aufweist und mit Koniden und Sporen besetzt ist.

Jeder der Behälter I und II ist mit einem Unterdruckventil 26 bzw. 27 versehen, das das Behälterinnere mit der Atmosphäre verbindet, sobald in den Behältern I und II ein vorbestimmter Unterdruck überschritten wird.

Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Austragsöffnung 12 des Vorrottebehälters I über eine Fördervorrichtung TF mit der Zufuhrvorrichtung ET 2 für die Eintragsöffnung 11 des Nachrottebehälters II verbunden ist. Der Austragsöffnung 12 des Nachrottebehälters II ist eine Abfüllvorrichtung AF zugeordnet, die mit einer Zubringvorrichtung 30 für den ausgereiften Kompost aufnehmende Säcke 27 zusammenwirkt.

Der Zufuhrvorrichtung ET₁ werden über eine geeignete Fördereinrichtung 31 die zu verrottenden organischen Abfälle und über eine Fördereinrichtung 32 die zur Einstellung eines rottefähigen C/N-Verhältnisses notwendigen Zuschläge und Kohlenstoffträger, wie z. B. Sägemehl, zugeführt. Der Zuführvorrichtung ET₂ können über eine Fördereinrichtung 33 das Rottegut veredelnde organische und/oder anorganische Zuschläge zugeführt werden. Diese Zuschläge werden mit dem aus dem Vorrottebehälter I entnommenen, fast vollständig verrotteten Gut innig vermischt, ehe sie über die Zufuhrvorrichtung ET₂ dem Nachrottebehälter II zugeführt werden, um dort am Reifungsprozeß teilzunehmen.

Im Rahmen der Erfindung besteht durchaus die Möglichkeit, auch die im Vorrottebehälter I erzeugte Abluft AL₁ nicht in die Atmosphäre auszublasen, sondern der Frischluft FL für den Vorrottebehälter I zumindest teilweise zuzumischen, d. h. in die Verbindungsleitung 35 miteinzufördern, um auf diese Weise ebenfalls zumindest ein Beimpfen der Frischluft zu erzielen.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß auch bei bereits bestehenden Anlagen der eingangs beschriebenen Art die erfindungsgemäße Rückführung der Abluft des Nachrottebehälters in die Luftzuführung des Vorrottebehälters nachträglich anwendbar ist. Hierzu bedarf es lediglich einer zusätzlichen Rückführleitung.

Claims (4)

1. Verfahren zum Kompostieren von organischen Abfällen in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen, vorzugsweise in einer anaerob und aerob arbeitenden ersten und einer aerob arbeitenden zweiten Verfahrensstufe, wobei die auf ein rottefähiges C/N-Verhältnis gebrachten Abfälle jeweils im Gegenstrom mit Frischluft unter Überdruck belüftet und die während der beiden Verfahrensschritte entstehenden Abgase als Abluft mit Saugdruck abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Nachrotteprozeß der zweiten Verfahrensstufe gewonnene Abluft (AL₂) der für den Verrottungsprozeß der ersten Verfahrensstufe vorgesehenen Frischluft (FL) zugemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die im Vorrottebehälter (I) erzeugte Abluft (AL) ganz oder teilweise wieder dem Vorrottebehälter (I), vorzugsweise im Gegenstrom zu dem von oben nach unten wandernden Vorrottegut (HW₁) zusammen mit der Frischluft (FL) von unten her zugeführt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zu verrottenden Abfälle bzw. das Rottegut in den Vorrottebehälter von oben her eingebracht wird, der oder die von unten her mittels Druckgebläse und über Druckluftleitungen mit Frischluft im Gegenstrom zum nach unten wandernden Rottegut kontinuierlich belüftet werden, worauf das Rottegut zu einem Nachrottebehälter transportiert und in diesen von oben her eingetragen wird, dem gleichzeitig Druckluft von unter her im Gegenstrom zu dem von oben nach unten wandernden Nachrottegut zugeführt wird und an dessen oberen Ende ein Sauggebläse angeschlossen ist, das die Behälterabgase als Abluft absaugt, dadurch gekennzeichnet, daß am Sauggebläse (22) zum Absaugen der Abluft (AL₂) aus dem Nachrottebehälter (II) eine zur Druckluftleitung (34₁) des Vorrottebehälters (I) führende Verbindungsleitung (35) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Verfahrensstufe mehrere Vorrottebehälter (I) zugeordnet sind.