DE4213775A1 - Verfahren und vorrichtung zur kompostierung organischer abfallstoffe - Google Patents

Description

Die Kompostierung in Mieten hat den Vorteil, daß auf Grund des Kamineffektes oder anders gesagt der konvektiven Strömungen große Mengen von Luft durch die Hohlräume der Miete bewegt werden. Je nach Material und Kompostierdauer wird der mieteninnere Hohlraum zwischen 100 und 1000mal gespült. Es ist deshalb entgegen der intuitiven Vorstellung nicht so, daß durch das Umsetzen der Miete ein wesentlicher Teil der Sauerstoffmenge zugeführt wird, der im Verlaufe der Kompostierung verbraucht wird. Tatsächlich sinkt der mittlere Sauerstoffgehalt in der Regel durch das Umsetzen ab. Dies hat damit zu tun, daß nach dem Umsetzen wieder Material in den Randzonen liegt, das der in die Miete einströmenden Luft den Sauerstoff entzieht. Ein Nachteil des totalen Umsetzens liegt auch darin, daß zuvor in der Randzone gereiftes Material wieder an Reife verliert, wenn es in das anaerobe Mieteninnere zu liegen kommt. Ein weiterer Nachteil des bisher praktizierten totalen Umsetzens liegt darin, daß dabei jeweils die anaeroben inneren Zonen der Miete geöffnet werden und innert kurzer Zeit übelriechende Gase freigesetzt werden. Trotzdem kann auf das Umsetzen nicht verzichtet werden, denn alles Abfallmaterial sollte zur Sterilisierung von Krankheitserregern und Pflanzensamen eine gewisse Heißphase durchlaufen. Durch das totale Umsetzen, besonders wenn kombiniert mit einer gleichzeitigen Durchwirbelung des Materials kann eine gewisse statistische Sicherheit für eine Sterilisation erreicht werden.

Die Lösung liegt darin, die Mieten partiell umzusetzen. Auf einer als Ernteseite bezeichenbaren Mietenseite wird zum Beispiel mittels eines Bandelevators oder einer Kettenförderungseinrichtung periodisch eine ungefähr parallel zur Außenseite der Miete verlaufende Schicht von Material entnommen und auf die andere Mietenseite, die Lagerungsseite verschoben. Um einen automatisierten und kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen, sowie um die Beladung von Transportfahrzeugen mit dem reifen Material von teuren Pneuladern unabhängig zu machen, wobei der Zweck verfolgt wird eine gute, geruchsarme und günstige Kompostierung auch für kleinere und mittlere Anlagen zu erreichen, wird eine spiralförmige Miete betrieben und seitlich abgeschöpft. Damit bietet dieses Verfahren eine Alternative zur Hallenkompostierung, wo in Kanälen oder großen Silos Abfallmaterial angehäuft und wegen des ausbleibenden oder abgeschwächten Kamineffektes zwangsweise belüftet werden muß. Die zwangsweise Belüftung von unten oder von der Seite hat neben der installativen und energiemäßigen Aufwendigkeit den Nachteil, daß in den oberen Schichten anaerobe Zonen entstehen, die stark durchströmt werden. Damit werden stärker als bei der Mietenkompostierung übelriechende Gase freigesetzt, die durch einen Biofilter entfernt werden müssen. Auch das Problem der Auskondensation des aus der Flachmiete ausgetriebenen Wasserdampfes an kühleren Hallenteilen entsteht nicht, weil das neue Verfahren nicht in einer hermetisch abgeschlossenen Halle durchgeführt werden muß.

Das neue Verfahren hat folgende Vorteile:

• 1. Die spiralförmige Anordnung der Miete erlaubt einen automatisierten, geruchsarmen, semikontinuierlichen Betrieb, wobei der Verlad des reifen Materials mittels derselben Anlage bewerkstelligt werden kann, was ingesamt eine günstigere Kompostierung und eine Verlagerung auf kleinere Anlagen erlaubt. Dies führt zu einer Verkleinerung der Transportwege und damit nochmals zu einer Vergünstigung Gesamtkosten der Kompostierung.
• 1. Die Aerobisierung (die Zunahme des mittleren Sauerstoffgehaltes) wird durch das Umsetzen nicht behindert und damit wird eine schnellere Reifung stattfinden.
• 2. Durch die bessere Aerobisierung wird die Bildung von Gerüchen vermindert. Durch das Überführen von reifem Material auf die Mietenspitze wird zudem eine Art "mieteneigener" Biofilter angelegt. Beides führt dazu, daß die kontinuierliche Freisetzung von Gerüchen vermindert wird.
• 3. Das anaerobe Mietenzentrum wird nie geöffnet, die damit verbundene punktuelle Freisetzung von Gerüchen wird stark vermindert. Es wird außerdem nur relativ kühles Kompostmaterial bewegt, welches wenig übelriechende Gase freisetzt.
• 4. Die schließlich resultierende Hygienisierung des Kompostes ist besser, denn es wird gewährleistet, daß alles Material in der heißen und aktiven Randzone auf Temperaturen zwischen 60-80 Grad gebracht wird.
• 5. Durch das schonende Umsetzen lassen sich bei gleicher Dichte höhere Mieten aufschichten, so daß ein geringerer Platzbedarf resultiert.

Die erfindungsmäßige Anlage entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Nachfolgend wird anhand von fünf Zeichnungsfiguren das Prinzip des Verfahrens und ein Ausführungsbeispiel der erfindungsmäßigen Anlage beschrieben.

Fig. 1 zeigt das seitliche Abschöpfen am Beispiel von Mietenquerschnitten.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Anlage ohne Abfälle, und

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Anlage mit der spiralförmigen Miete

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Variante der Anlage ohne Dreheinrichtung und mit am Boden abgestützem Drehlaufkran

Fig. 5 zeigt eine Aufsicht einer Kombinationsmöglichkeit von drei Spiraleinheiten.

Durch ein Förderband (1) wird der zerkleinerte organische Abfall in einen Trichter (2) gebracht. Der Trichter befindet sich auf einem Pfosten (3) in der Mitte eines ebenen, ungefähr runden Platzes (4) von 1 bis 70 Metern Durchmesser. Der Trichter dreht sich, durch einen Motor getrieben oder von Hand nachgeführt im gleichen Zeitraum einmal um die Achse, wie ein durch den Bandelevator (5) bewegtes Abfallteil durchschnittlich braucht, um eine Spiralenumdrehung weiter radial nach außen zu gelangen. Auf dem Pfosten (3) drehbar lagernd und auf einer kreisförmigen Schiene oder einem kreisförmigen Platz fahrbar befindet sich ein Drehlaufkran (6). An der Brücke des Drehlaufkranes ist mittels einer Drehvorrichtung (9) ein Bandelevator angebracht, der mit Mitnehmern (10) ausgerüstet ist. Der Bandelevator ist an jeden beliebigen Ort des Platzes und wenn mit Dreheinrichtung (9) ausgerüstet in jeder beliebigen Stellung zum Drehlaufkran positionierbar. Die Bewegung des Bandelevators wird durch ein elektronisches Steuermittel so gesteuert, daß das in der Mitte des annähernd runden Platzes anfallende Abfallmaterial zu einer annähernd spiralförmigen Miete (11) angelegt wird. Dazu wird der Bandelevator mittels Drehlaufkran und Brücke in eine spiralförmige Bewegung gebracht, die von außen nach innen und von innen nach außen erfolgt. Sowohl bei der spiralförmigen Bewegung von außen nach innen wie von innen nach außen wird der Bandelevator in der Regel mittels eines Motors betrieben und so nahe an die bestehende Miete herangeführt, daß Abfallmaterial auf der Spiraleninnenseite (12) der Miete weggekratzt wird und über die Mietenoberkante oder (13) auf die andere Mietenseite (14) verfrachtet wird. Die spiralförmige Bewegung wird periodisch wiederholt. Bei jeder Wiederholung wird die abzufahrende zum Beispiel rechtsdrehende Spirale um einige Bogengrade oder Bogensekunden zum Beispiel im Gegenuhrzeigersinn verschoben. Der Bandelevator, sofern er mittels einer Drehvorrichtung an der Brücke befestigt ist, dreht sich bezogen zum Drehlaufkran während der beim Abfahren der Spirale erfolgenden Bewegung des Kranes. Bei der Bewegung nach innen dreht er sich von einer parallel zum Drehlaufkran verlaufenden Stellung zu einer annähernd senkrecht zum Drehhlaufkran verlaufenden Stellung und umgekehrt bei der Bewegung nach außen. Die Stellung ist immer ungefähr so ausgerichtet, daß der Bandelevator senkrecht zur Mietenoberkante verläuft. Insbesondere im äußeren Bereich der Spiralmiete kann die Stellung des Bandelevators etwas weniger senkrecht zur Mietenoberkante gebracht werden, als oben angegeben. Mit einer leichten - im Falle einer rechtsdrehenden Spirale gegenuhrzeigersinnmäßigen - Abdrehung wird so der durch den Rotteschwund bewirkten Verringerung des Mietenquerschnittes entgegengewirkt. Wird auf die Dreheinrichtung verzichtet, kann ein ähnlicher Effekt dadurch erreicht werden, daß der Bandelevator seitlich am Dreharm entlang geführt wird und dabei in Zentrumsnähe eine schnellere Radialbewegung (bezogen auf die Tangentialbewegung) erfährt, als im äußeren Bereich der Spirale.

Das Abfallmaterial wird durch diese Tätigkeit des Bandelevators innert 2-350 Tagen, idealerweise innnert 45 Tagen vom Pfosten weg gegen außen verschoben und bei einer Spirale mit einer Umdrehung ungefähr einmal umgesetzt. Zum Schutz gegen Witterungseinflüsse ist es gegebenenfalls sinnvoll, wenn die Anlage überdacht ist.

Statt eines auf einer kreisförmigen mittels Pfosten abgestützten Schiene geführten Drehlaufkranes kann auch ein nur auf dem Pfosten geführter und mit Gegengewichten versehener Kran eingesetzt werden. Damit kann auf die Erstellung der kreisförmigen Schiene verzichtet werden. Auf das Gegengewicht kann verzichtet werden, wenn der Dreharm mittels einer fahrbaren Tragkonstruktion mit motorisierten Rädern (19) bewegt wird. Der Bandelevator kann auch dazu eingesetzt werden um die Miete abzutragen. Dazu wird er außen an der Miete entlang gefahren und das Band wird rückwärtsbetrieben. Mittels der Mitnehmer (10) wird Material auf der mehr oben gelegenen Seite des Elevators in die Höhe gehoben und ungefähr zuoberst durch eine Bürste (26) abgestreift. Zu weit fliegendes Material wird durch ein Prallblech (27) gestoppt und auf das Förderband (1) geführt. Das Förderband transportiert im Falle der Abtragung der Miete Material nach außen. Beim Abtragen der Miete fährt ein Transportfahrzeug langsam mit dem Arm mit und fängt das Endprodukt auf.

Fig. 5 zeigt eine Kombinationsmöglichkeit für mehrere Spiralmieten. Ein Schredder oder anderer Zerkleinerer bedient über Förderbänder (22) zum Beispiel 3 Spiralmieten (23, 24, 25), während eine Anlage (23) zum Beispiel mit Frischmaterial versorgt wird, eine andere (24) mittels Bandelevators teilweise geleert wird, ist bei einer dritten eine Abschöpfung, bzw. teilweise Umsetzung, im Gange.

Die vorbeschriebene Anlage gewährleistet bei größtmöglicher Automatisierung eine perfekte und geruchsarme Kompostierung ohne künstliche Belüftung und Biofiltration. Sie basiert auf den Vorteilen der erprobten Mietenkompostierung und vermeidet die Nachteile des totalen Umsetzens.

Claims (11)

1. Verfahren zur Kompostierung organischer Abfälle bei dem eine Miete durch wiederholtes seitliches Abtragen auf der einen Mietenseite und Anlagern auf der anderen Mietenseite umgeschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß von einem fixen Beschickungspunkt aus das zu kompostierende Material zum Zentrum eines Platzes gefördert und in der Nähe des Zentrums zu einem Kegel angehäuft wird, wobei die Kegelspitze im Verlauf der Kompostierung um das Zentrum wandert, da das angehäufte Material durch tangentiale und radiale Bewegung eines Fördermittels zu einer Spirale mit Ursprung Platzmitte geformt wird, die sich im übrigen als Form durch die Aktivität des Fördermittels dreht, deren Materialinhalt sich aber ungefähr radial nach außen bewegt, wobei das Material seitlich abgeschöpft und angelagert wird und dabei immer reifer wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Miete semikontinuierlich beschickt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale und die radiale Bewegung des Fördermittels bei einem linearen Verhältnis von Drehwinkel und Radialweg erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale und die radiale Bewegung des Fördermittels bei einem nicht linearen Verhältnis von Drehwinkel und Radialweg erfolgt, wobei bei kleinerer Distanz des Fördermittels zum Drehzentrum eine größere Radialbewegung pro Drehwinkelveränderung erfolgt, wodurch das Material in der Anfangsphase mit höherer Geschwindigkeit vom Zentrum wegbewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zur Umsetzung eingesetzten Fördermittel oder mit einem speziell für diesen Zweck bereitgestellten Fördermittel, das mittels der vorhandenen Dreheinrichtung am äußeren Bereich der Spirale entlanggeführt wird, das reife Material entnommen und verladen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spiralförmige Mieten zu einer Einheit zusammengefaßt und von einem zentralen Punkt aus beladen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschöpfung und Anlagerung und somit die Drehung der Spirale gleichmäßig erfolgt.

8. Vorrichtung zur Kompostierung organischer Abfallstoffe nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem zentralen Pfosten (3) ein Trichter (2) angebracht ist, der über ein Förderband (1) mit zerkleinertem, organischem Abfall beschickbar ist, und daß ein in radialer und tangentialer Richtung bezüglich des zentralen Pfostens (3) beweglicher Bandelevator (5) an einem Drehlaufkran (6) fahrbar angeordnet und mit einer Drehvorrichtung (9) zur Drehwinkelverstellung des Bandelevators (5) relativ zur Verlaufsrichtung des Drehlaufkranes (6), versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehlaufkran (6) mit dem Förderband (1) zur zentralen Beschickung kombiniert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehlaufkran (6) mit dem kombinierten Förderband (1) auf einer fahrbaren, am zentralen Pfosten drehbar gelagerten, Tragkonstruktion (18) mit getriebenen Rädern (19) ruht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehlaufkran (6) auf einer auf Stützen (15) über der spiraligen Miete gehaltenen ringförmigen Schiene (7) läuft und sich auf dem zentralen Pfosten (3) abstützt.