DE3610896C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Humus aus organischen Abfällen unter Mithilfe von eingebrachten Würmern, wobei der durch Umfassungswände begrenzte Aufnahmeraum durch vertikale, für die Würmer durchlässige Sperrwände in Fächer unterteilt und am Boden jedes Faches eine getrennt regelbare Flächen­ heizung vorgesehen ist. Durch abschnittweise geregelte Heizung und die damit erzeugte Möglichkeit zur Ausnutzung von Temperatur­ gradienten in benachbarten Bereichen und abschnittweise Umschichtung von Humus und Beschickung mit frischem Material werden die zur Humuserzeugung eingesetzten Würmer nach Beendigung der Humuspro­ duktion angeregt, selbsttätig diesen Bereich zu verlassen. Damit kann durch diese Vorrichtung automatisch weitestgehend wurmfreier Humus erzeugt werden.

Verfahren und Einrichtungen zur Kompensierung von organischen Ab­ fällen sind in den unterschiedlichsten Versionen bekannt (z. B. DE- OS 30 46 646 oder DE-OS 34 38 057).

Ebenfalls ist bekannt, daß die Einhaltung bestimmter im Vergleich zur Umgebung höherer Temperaturen und bestimmter Feuchtigkeiten, pH-Werte etc. die Kompostierung mit Hilfe von Biomassen positiv beeinflußt wird (vergl. z. B. DE-OS 34 38 057 und DE-OS 30 46 646).

Die Kompostierung, d. h. Verrottung von organischen Abfällen und Zerlegung in deren Grundbestandteile wird zunehmend angewandt, um die immer größer werdenden Probleme der Müllbeseitigung und insbe­ sondere Abfallagerung mit immer kleiner werdenden Lagerkapazitäten einer Lösung näher zu bringen. Durch die Kompostierung werden wert­ volle Substrate gewonnen, die für Pflanzendüngung eingesetzt werden, so daß sich der natürliche Kreislauf schließt.

Besonders wertvoller Humus wird durch den Einsatz von Biomasse, d. h. Würmern, insbesondere die sogen. Tennessee-Whiggler und auch den heimischen Mistwurm erhalten, wobei die pflanzlichen Abfälle von der Biomasse durchgearbeitet und die entstehenden Humuspartikel in einen Schutzmantel aus den eiweißhaltigen Lösungen der Biomasse eingehüllt werden. Hierdurch werden die Nährstoffe allmählich wieder an die mit diesen Humus gedüngten bzw. mit ihm versetzten Pflanzen abgegeben, wodurch ein optimales und gesundes Wachstum der Pflanzen erreicht wird.

Der natürliche Rotteprozess bei der Kompostierung dauert etwa ein bis zwei Jahre, so daß einer Kompostierung im großen Maßstab Grenzen gesetzt sind. Dasselbe gilt für die Vermehrung der Biomasse, die ebenfalls langsam vor sich geht. Darüber hinaus schwankt bei üblicher Kompostierung die Qualität des erzeugten Humus, was für den Anwender mit Nachteilen bei dessen Verwendung verbunden ist.

Die heutigen Verfahren der sogen. Wurmkompostierung sind ferner alle mit dem Nachteil verbunden, daß nach Beendigung der Humusproduktion der Humus selbst noch mit Würmern durchsetzt ist und anschließend in zeitraubender Arbeit mühsam von Hand ausgelesen oder ausgesiebt werden muß (vergl. Mitteilungen des Umweltbundesamtes in Berlin - Ausgabe Januar 1987).

Die zur Humuserzeugung eingesetzten Würmer sind auch - wie Versuche belegen - sehr strahlungs- und erschütterungsempfindlich. Bereits flüssigkeitsführende Heizrohre für die Kompostbeheizung erzeugen Vibrationen, die den Wurm veranlassen, die Humusproduktion einzu­ stellen.

Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung durch geeignete Beheizungstechnik einerseits ein für die Würmer zur Humusproduktion optimales und störungsfreies Klima zu schaffen und andererseits die Würmer zu veranlassen, selbsttätig den fertigen Humus zu verlassen, um diesen dann sofort weiterverarbeiten zu können.

Die Heizung am Boden des Aufnahmebehälters wird so ausgelegt, daß sie auf 80 Grad aufgeheizt und damit der Kompost in den Behältern noch vor dem Ansatz mit der Biomasse lediglich durch Wärme vorver­ rottet werden kann.

Der Grundgedanke für das Trennungsverfahren von Fertigprodukt (Humus) und Würmern geht von dem bekannten Effekt aus, daß die Aktivitäten der Würmer bei höheren Temperaturen von 25 bis etwas über 30 Grad ihre Hauptaktivitäten entfalten und sich grundsätzlich nach diesen Temperaturen ausrichten.

Neben der hohen Produktivität wird darüber hinaus gleichzeitig der positive Effekt erreicht, daß sich die Biomasse bei diesen Tempe­ raturen wesentlich vermehrt und damit eine noch schnellere Produk­ tion erreicht werden kann.

Bei den bekannten herkömmlichen Verfahren werden diese Effekte z. T. genutzt. Eine durch die Erzeugung eines gezielten Temperatur­ gradienten in benachbarten Abschnitten erreichbare Trennung von Biomasse und Humus ist jedoch nicht gegeben.

Dies hat nicht nur zur Folge, daß die Würmer zeitraubend aus dem fertigen Produkt ausgelesen werden müssen. Der wirtschaftliche Nachteil liegt auch darin, daß diese Lebewesen längere Zeit nicht zur Humusproduktion zur Verfügung stehen und selbst bei Rückführung in die Kompostieranlage einige Tage brauchen, bis sie wieder ihre volle Tätigkeit aufnehmen, wie Versuche gezeigt haben.

Diese Nachteile herkömmlicher Verfahren werden durch die erfindungs­ gemäße Vorrichtung wie folgt gelöst (vergl. Fig. 1 bis Fig. 3 der Zeichnung):

Innerhalb eines durch luftdurchlässige Umfassungswände (1) begrenzten Aufnahmeraumes (2) werden am Boden mindestens 2 mittels Thermostaten (9 a und 9 b) getrennt regelbare elektrische Flächen­ heizungen (8 a, 8 b) vorgesehen, so daß abschnittweise eine bestimmte Temperatur eingestellt werden kann. Durch die elektrische Boden­ heizung kann damit auch im Freien bei tieferen Außentemperaturen innerhalb des organischen Abfallmaterials eine Temperatur ein­ gehalten bzw. eingestellt werden, bei der zum einen der Kompostie­ rungsprozeß sowie die Vermehrung der Biomasse optimiert wird und zum anderen der Temperaturgradient zwischen den benachbarten Fächern eingestellt werden kann.

Zweckmäßigerweise ist der Boden innerhalb der Vorrichtung mehr­ schichtig aufgebaut. Zunächst ist, falls der Boden nicht betoniert ist, ein Drahtnetz (4) aufgelegt, das ein Einwandern von Wühlmäusen usw. in das Vorrichtungsinnere wirksam verhindert. Auf diesem Draht­ netz (4) oder einer ähnlich wirksamen Sperre liegt eine Schicht eines Dämmstoffes (5) auf, der zum einen den Wärmeabfluß zum Boden hin verhindert und zum andern ggf. vorhandene Unebenheiten aus­ gleicht. Auf der Dämmschicht (5) liegt eine Plane oder Folie (6) als Schutz gegen Feuchtigkeit auf. Darauf ist eine wärmerückstrahlende Folie (7) aus Dämm-Material angeordnet, die z. B. mit Aluminiumfolie überzogen ist. Auf dieser wärmerückstrahlenden Folie (7) liegt die Flächenheizung (8 a, 8 b) auf, die als ein- oder mehrplanige Folien­ heizung mit getrennten Regelkreisen (Thermostate 9 a, 9 b) ausgebildet ist. Aus der Flächenheizung ist eine weitere Schutzfolie (11) gegen Feuchtigkeit von oben aufgelegt. Schließlich bildet eine Abdeckung, die vorzugsweise aus dicht nebeneinanderliegenden Brettern (12) besteht, die eigentliche Arbeitsfläche, auf der das organische Ma­ terial abgesetzt wird. Diese Abdeckung schützt die Heizfolien wir­ kungsvoll gegen Beschädigung.

Zweckmäßigerweise wird der Aufnahmeraum (2) durch eine oder mehrere Zwischen- oder Sperrwände (13) unterteilt. Wesentlich bei diesen Trennwänden ist, daß sie als Gitter, Drahtnetz oder in ähnlicher Ausführung gestaltet werden, so daß die Biomasse (Würmer) bei der Erzeugung des verfahrensgemäßen Temperaturgradienten durch abschnittsweise unterschiedliche Beheizung hindurchwandern können, der übrige Inhalt sich jedoch nicht untereinander vermischen kann.

Die Heizfolien werden zweckmäßigerweise so eingelegt, daß der äußere Abstand zur Umrandung mindestens 15 cm beträgt und der Abstand zur nächsten Folie im benachbarten Raum ca. 25 cm. Durch den Abstand zur Umrandung wird einerseits dieses Kompostmaterial ausreichend erwärmt, andererseits wird damit ein unnötiger Wärmeverlust durch Abstrahlung über die Umrandung hinaus vermieden. Durch den Mittelabstand zweier benachbarter Heizbahnen wird eine zu starke Wärmeübertragung auf den benachbarten Kompost vermieden und ein vorzeitiges Abwandern der Würmer bzw. Zurückwandern verhindert.

Außerdem ist die Idealtemperatur je nach Alter der Würmer unter­ schiedlich. Durch die am Boden angeordnete Flächenheizung, die nach dem Prinzip der Strahlungswärme arbeitet, entsteht nach oben hin eine Temperaturabnahme, die es den Würmern ermöglicht, jeweils die altersbedingte Idealtemperatur vorzufinden. Vor allem hat sich auch gezeigt, daß der nicht mit Heizfolie bedeckte und damit kühlere Zwischenraum wesentlich zur Steigerung der Wurmvermehrung beiträgt.

Zweckmäßigerweise wird die Behälterumrandung mit Abdeckplatten (z. B. Styrodur) belegt, um neben dem Lichtschutz auch einen Schutz vor Materialaustrocknung und gegen Wärmeverlust sowie gegen unwill­ kommene Aufheizung durch Sonneneinstrahlung zu erreichen.

Die Fächer (14 bis 17) werden bei Inbetriebnahme etwa bis zu einer Höhe von 35-40 cm mit organischen Abfällen aufgefüllt und mit Biomasse, also Würmern, angesetzt. Die Flächenheizung (8 a bis 8 d) sämtlicher Fächer wird gleichmäßig eingeschaltet. Nach etwa 3 Monaten - je nach gewünschter Qualitätsstufe - werden die Fächer, jeweils eines überspringend, geleert bzw. das Material in das jeweils benachbarte Fach gefüllt. Damit weist jedes 2. Fach eine Füllhöhe von etwa 60-70 cm auf. Genau in diesen Fächern wird nun die Heizung abgeschaltet, so daß der Inhalt sich der Umgebungstempe­ ratur anpaßt und auskühlt.

Gleichzeitig werden die jetzt leer gewordenen Fächer mit neuem orga­ nischen Abfallmaterial etwa 30 cm aufgefüllt. In diesen Fächern bleibt die Heizung bestehen, so daß ein Temperaturgradient zwischen benachbarten Fächern entsteht. Die in den jetzt nicht mehr beheizten Fächern befindlichen Würmer verlassen nach und nach selbsttätig das Substrat und wandern in die nebenliegenden Fächer mit dem neuen Ma­ terial und den höheren Temperaturen. Die Wanderbewegung der Biomasse wird also durch Wärme, aber auch durch die Feuchtigkeit und das Frischfutter gesteuert. Der Wandervorgang dauert ca. 4-6 Wochen, danach sind die abgekühlten Fächer wurmfrei und können entleert und ausgesiebt werden. Die Biomasse ist damit unmittelbar in die neu­ aufgefüllten Fächer zurückgewonnen worden. Auf diese Art und Weise wird ein hervorragender, biomassefreier Humus erhalten.

Nach der Entleerung der Fächer werden diese wieder mit Frischfutter beschickt, die Heizung eingeschaltet und damit wieder der Biomasse zugänglich gemacht.

Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe dieser Vorrichtung reiner Humus gewonnen wird, der nicht nur ein vielfaches gegenüber dem Ertrag bei unbeheizten Anlagen entspricht, sondern durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor allem biomassefrei gewonnen werden kann.

Claims (5)

1. Vorrichtung für die Erzeugung von Humus aus organischen Abfällen unter Mithilfe von eingebrachten Würmern, mit einem, durch Um­ fassungswände begrenzten und durch vertikale, für die Würmer durchlässige Sperrwände in Fächer un­ terteilten Aufnahmeraum für die Abfälle, wobei am Boden jedes Faches eine thermostatgeregelte Flächenheizung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenheizung jedes Faches (14 bis 17) aus einer elektrischen Heizfolie (8) besteht, die auf einer wärmerückstrahlenden Folie (7) aufliegt, unter der eine Wärmedämmschicht (5) angeordnet ist, und daß sich über der Heizfolie (8) eine, aus dicht aneinanderliegenden Brettern be­ stehende Abdeckung (12) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen der Abdeckung (12) und der Heizfolie (8) und zwischen der wärmerückstrahlenden Folie (7) und der Wärmedämmschicht (5) je­ weils eine wasserundurchlässige Folie (6, 11) angeordnet ist, deren Ränder sich über die Grundfläche des Aufnahmeraumes (2) hinaus bis unter die Umfassungswände (1) erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei fehlender Bodenbetonierung unter der Wärmedämmschicht (5) ein Drahtnetz befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmerückstrahlende Folie (7) aus Isoliermaterial besteht, das mit einer Aluminiumfolie überzogen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassungswände (1) aus aufeinandergesetzten Bimssteinblöc­ ken (3) oder aus Rohholzbrettern bestehen.