DE4323848A1 - Composting plant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur anaeroben und/oder aeroben Kompostierung von verrottbaren Stoffen, wie Biomüll, Grünschnitt, Hausmüll ,Klärschlamm, verunreinigten Böden und ähnlichen Materialien.The invention relates to an anaerobic and / or aerobic composting of decomposable substances, such as Organic waste, green waste, household waste, sewage sludge, contaminated floors and similar materials.
Eine Kompostieranlage der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-PS 28 09 344 bekannt.A composting plant of the generic type is from the DE-PS 28 09 344 known.
Nachteilig bei dieser Anlage ist, daß diese nicht für eine gezielte aerobe und anaerobe Kompostierung geeignet ist. In der Anlage nach der DE-PS 28 09 344 können anoxische Bedingungen (O₂ - Mangelsituation) herrschen, es können aber keine echten anaerobischen Bedingungen (O₂-Ausschluß) eingestellt werden.The disadvantage of this system is that it is not for targeted aerobic and anaerobic composting is suitable is. In the system according to DE-PS 28 09 344 can there are anoxic conditions (O₂ - deficiency situation), but there can be no real anaerobic conditions (O₂ exclusion) can be set.
Die anaerobe Phase bleibt ungenutzt und wird als nicht zu vermeidende Situation angesehen. Durch die geschlossene Bauweise soll die Geruchsbelästigung beherrscht werden.The anaerobic phase remains unused and is not considered to be viewed avoiding situation. Through the closed Construction should control the unpleasant smell.
Die DE-PS 28 09 344 stellt es als vorteilhaft dar, wenn anoxische und aerobe Abbauprozesse gleichzeitig ablaufen. Tatsächlich ist es jedoch nachteilig für die Abbaugeschwindigkeit, wenn mangelbelüftete Stellen im Reaktor auftreten.DE-PS 28 09 344 represents it as advantageous if anoxic and aerobic degradation processes run simultaneously. In fact, it is disadvantageous for them Dismantling speed if poorly ventilated areas in the Reactor occur.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage zur Kompostierung von verrottbaren Stoffen, wie Biomüll, Grünschnitt, Hausmüll, Klärschlamm, verunreinigten Böden und ähnlichen Materialien zu schaffen, die eine aerobe Kompostierung oder eine anaerobe Kompostierung oder eine aerobe und anaerobe Kompostierung in einer Anlage gestattet.The object of the invention is a system for Composting of decomposable substances, such as organic waste, Green waste, household waste, sewage sludge, contaminated soil and similar materials to create an aerobic Composting or anaerobic composting or Aerobic and anaerobic composting in one plant allowed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kompostieranlage, welche aus einer geschlossenen, in mehrere Etagen unterteilten siloartigen Konstruktion mit in der Anlage angeordneten, den Rotteprozeß fördernden Einbauten sowie mindestens einer Ein- und einer Austragsöffnung besteht, wobei die Ein- und Ausgangsöffnungen gas- und flüssigkeitsdicht ausgelegt sind und Vorrichtungen zur Gasabsaugung und zur Schutzgasüberlagerung aufweisen.According to the invention the object is achieved in that the Composting plant, which consists of a closed, in several floors divided silo-like construction arranged in the plant, promoting the rotting process Internals and at least one built-in and one Discharge opening exists, the entry and Outlet openings designed to be gastight and liquid-tight are and devices for gas extraction and for Have protective gas overlay.
Dadurch kann die Anlage in vorteilhafter Weise sowohl aerob als auch anaerob gefahren werden. Je nach Art des zu verrottenden Gutes und des Kompostierzieles kann in einem einzigen Reaktor die optimale Verfahrenstechnik angewendet werden, d. h. eine anaerobe oder aerobe oder anaerob-aerobe Behandlung vorgenommen werden.As a result, the system can both advantageously be operated aerobically as well as anaerobically. Depending on the type of good and the composting target can rot in the optimum process technology in a single reactor applied, d. H. an anaerobic or aerobic or anaerobic-aerobic treatment.
Um einen Gasaustausch in den Öffnungen zu vermeiden, können diese im Unterdruckbetrieb durch Gasabsaugung oder im Überdruckbetrieb mit Schutzgasüberlagerung betrieben werden. Als Schutzgase können z. B. CO₂, Methangasgemische oder Inertgase sowie deren Gemische bei anaerobem Betrieb eingesetzt werden.To avoid gas exchange in the openings, can in vacuum operation by gas extraction or operated in overpressure mode with inert gas overlay become. As protective gases such. B. CO₂, Methane gas mixtures or inert gases and their mixtures anaerobic operation.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Anlage kolonnenartig mit beliebigem Querschnitt ausgelegt und durch Kolonnenböden unterteilt.According to a preferred feature of the invention System designed like a column with any cross-section and divided by column plates.
Die Kolonnenböden können dabei Konstruktionen der unterschiedlichsten Art, wie Stachelwalzen, Noppen- oder Zahnwalzen mit Entwässerungs- und Belüftungsschlitzen, Schnecken, starre oder gegeneinander verschiebbare und sich überlagernde Gitterroste, Siebe, Lochbleche oder Schaber verschiedener Art sein. Die besondere Konstruktion der übereinanderliegenden Kolonnenböden ermöglicht ein für den Kolonnendurchsatz und Verrottungsmechanismus optimalen Klassiereffekt, indem feinkörniges, schnell verrottendes Material schneller durch die einzelnen Böden wandern kann. Dadurch verringert sich die Verweilzeit, und der Durchsatz erhöht sich bei gleicher Kolonnengröße. The column trays can be constructions of various types, such as spiked rollers, pimples or Tooth rollers with drainage and ventilation slots, Snails, rigid or movable against each other and overlapping gratings, sieves, perforated sheets or Different types of scrapers. The special one Construction of the stacked column trays enables one for the column throughput and Rotting mechanism optimal classification effect by fine-grained, quickly rotting material faster can walk through the individual floors. Thereby the dwell time decreases and the throughput increases with the same column size.
Weiterhin wird ein wesentlich gleichmäßigerer Rottegrad des Kompostgutes erreicht, da gröbere und langsamer verrottende Teile des zu verrottenden Materials von den Bodeneinbauten stärker aufgehalten werden und deshalb länger in der Kolonne verweilen müssen.Furthermore, a much more uniform degree of rotting of the compost material, because it is coarser and slower rotting parts of the rotting material from the In-ground installations are held up more and therefore have to stay longer in the column.
Dadurch kann auch die sonst übliche Aussiebung und Neuaufgabe nicht verrotteter grober Bestandteile nach dem Rotteprozeß entfallen. Die Kolonne kann z. B. mit beweglichen siebartigen Böden ausgestattet sein, wodurch das feinkörnige Material schneller durch den Reaktor geführt wird als grobkörniges Gut. Daraus ergibt sich eine optimale Raumausnutzung und eine höhere Kompostiergeschwindigkeit. Sind die Böden als Walzenroste ausgeführt, wird es ermöglicht, den Kompost sicher und in definierter Partikelgröße auf den darunter liegenden Boden zu fördern. Die Kompostschüttung kann zudem gleichmäßiger verteilt werden, wodurch eine Verbesserung der Wasser- und Luftverteilung gegeben ist.As a result, the usual screening and Rerelease of non-rotten coarse components after Rotting process is eliminated. The column can e.g. B. with movable sieve-like floors, whereby the fine-grained material through the reactor faster is managed as a coarse-grained good. This results in an optimal use of space and a higher one Composting speed. Are the floors as roller grates executed, it is possible to keep the compost safely and in defined particle size on the ones below To promote soil. The compost can also be distributed more evenly, creating an improvement the water and air distribution is given.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Böden vibrations- und schwingungsüberlagert ausgeführt, wodurch zusätzliche Misch- und Austragsleistungen erzielt werden. Die Zufuhr von Luft und Wasser in die Kolonne wird über zentrisch in die Kolonne ragende Lanzen oder über grobmaschige Rohrgitter geregelt.According to a further feature of the invention, the floors are executed vibration and vibration superimposed, whereby additional mixing and discharge services can be achieved. The air and water are fed into the column via lances protruding centrally into the column or over coarse-mesh pipe grids regulated.
Mit zwischen den Kolonnenböden angeordneten Meßsonden können die erforderlichen Daten zur Kompoststeuerung erhalten werden.With measuring probes arranged between the column trays can provide the data necessary for compost control be preserved.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Kompostieranlage turmartig mit beliebigem Querschnitt ausgebildet und ist durch übereinanderliegende, sich gegenseitig überlappende, mit jeweils in entgegengesetzt gerichteter Laufrichtung bewegbaren Zwischenböden in verschiedene Stufen unterteilt. Die Zwischenböden sind in vorteilhafter Weise mit Fördereinrichtungen ausgestattet, wobei Kettenkratzförderer besonders geeignet sind. Die Böden, über die die Fördereinrichtungen laufen, sind als Entwässerungs-, Be- und/oder Entlüftungsböden ausgeführt. Zwischen den einzelnen Böden sind nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung Misch-, Homogenisier- und Auflockerungsvorrichtungen angeordnet.According to a preferred feature of the invention Composting plant tower-like with any cross-section trained and is by superimposed, itself mutually overlapping, with each in opposite Direction of movement of movable shelves in divided into different levels. The intermediate floors are in advantageously equipped with conveyors, chain scraper conveyors are particularly suitable. The Soils over which the conveyors run are as Drainage, ventilation and / or ventilation floors. Between the individual floors are preferred according to one Feature of the invention mixing, homogenizing and Loosening devices arranged.
Innerhalb der Stufen befinden sich Bewässerungsanlagen zur Einstellung optimaler Rottebedingungen. Über ebenfalls zwischen den Stufen angeordneten Meßsonden und Probenahmenschleusen kann der Kompostierungsgrad und die Kompostqualität ständig kontrolliert werden, d. h. alle erforderlichen Meßdaten zur Steuerung der Kompostieranlage entnommen werden. Zwischen den Stufen können sich nach einem besonderen Merkmal der Erfindung zusätzliche Eintragsschleusen befinden, wodurch zusätzliches Kompostiergut und/oder zusätzliche, die Kompostierung günstig beeinflussende Stoffe in den Kreislauf eingebracht werden können oder auch Rottegut aus dem Kreislauf entnommen werden kann.Irrigation systems are located within the steps for setting optimal rotting conditions. Via measuring probes also arranged between the stages and sampling locks, the degree of composting and the compost quality is constantly checked, d. H. all necessary measurement data to control the Composting system can be removed. Between the steps can look for a special feature of the invention additional entry gates are located, which additional compost and / or additional that Composting substances favorably influencing the Circulation can be introduced or rotting material can be removed from the cycle.
Ein besonders bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß durch eine Trennvorrichtung der anaerobe Teil der Anlage vom aeroben Teil der Anlage abgetrennt ist, wobei die Trennvorrichtung eine als Schnecke ausgeführte Schleuse ist.A particularly preferred feature of the invention exists in that by a separator of the anaerobic part the system is separated from the aerobic part of the system, the separating device being designed as a screw Is lock.
Diese Konstruktion ermöglicht es, innerhalb einer einzigen Anlage die aerobe und anaerobe Betriebsweise des Reaktors zu vereinen. Dadurch wird eine enorme Platzersparnis erreicht, und der Prozeß kann energieautark betrieben werden, da in der anaeroben Stufe Methan entsteht, das zur Energieerzeugung genutzt werden kann.This construction makes it possible within a only system the aerobic and anaerobic mode of operation of the Unite reactor. This will make an enormous Space saved, and the process can be operated in an energy-self-sufficient manner because of the anaerobic stage Methane is created which is used to generate energy can.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is based on Embodiments are explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt inThe drawing shows in
Fig. 1 Kompostierkolonne mit Stachelwalzen als Bodenkonstruktion, Fig. 1 Kompostierkolonne with spike rollers as a floor construction,
Fig. 2 Kompostierkolonne mit doppelt überlagerten Lochblechen oder Sieben als Böden, FIG. 2 Kompostierkolonne with double-layered perforated plates or screens as floors,
Fig. 3 Detail - verschiebbarer Kolonnenboden -, Fig. 3 Detail - displaceable column bottom -,
Fig. 4 Turmkompostieranlage, Fig. 4 Turmkompostieranlage,
Fig. 5 Kompostierkolonne mit Trennvorrichtung. Fig. 5 composting column with separation device.
In Fig. 1 ist eine Kompostierkolonne 2 gezeigt. Das zu kompostierende Material kann über ein Eintragssystem 1, hier als Zellenradschleuse skizziert, auf den obersten Kolonnenboden 5 aufgegeben werden. Die Materialschichthöhe liegt dabei vorzugsweise zwischen 2 bis 3 m. Mit Lanzen 6 ist es möglich, jeden Boden in der Kompostierkolonne zu bewässern.In Fig. 1 a Kompostierkolonne 2 is shown. The material to be composted can be fed onto the uppermost column bottom 5 via an entry system 1 , here sketched as a cellular wheel sluice. The material layer height is preferably between 2 and 3 m. With lances 6 it is possible to irrigate any soil in the composting column.
Der Materialtransport (Komposttransport) von Boden zu Boden erfolgt durch Transport mittels Stachelwalzen 5 oder andere Bodenkonstruktionen. Diese können sein:The material transport (compost transport) from floor to floor is carried out by means of spiked rollers 5 or other floor constructions. These can be:
- - Noppen- oder Zahnwalzen mit Entwässerungs- Belüftungsschlitzen,- pimpled or toothed rollers with drainage Ventilation slots,
- - Schnecken,- snails,
- - Gitterroste, die gegeneinander verschiebbar sind, in zweifacher Überlagerung,- gratings that are movable against each other, in double overlay,
- - Lochbleche oder Siebe in zweifacher Überlagerung gegeneinander verschiebbar (Fig. 2) oder starr,- Perforated sheets or sieves can be shifted against each other in double overlay ( Fig. 2) or rigid,
- - Schaber, die sich kreisförmig um eine zentrische Welle drehen und den Boden räumen oder Schaber, die linear über den Boden bewegt werden.- Scraper that is circular around a central one Rotate shaft and clear the floor or scraper that be moved linearly across the floor.
In Fig. 2 ist die Kolonne 2 mit gegeneinander verschiebbaren Blechen 8 (Lochblechen) skizziert. Diese Konstruktion ist in Bild 3 in der Draufsicht skizziert. Ein Hydraulikzylinder 9 bewegt ein Lochblech 8a zwischen zwei Endstellungen hin und her. Dadurch ist der gelochte Kolonnenboden 8 weit geöffnet oder geschlossen. Statt des Lochbleches können auch andere Siebgeometrien gewählt werden. In Fig. 2 the column 2 with mutually displaceable plates 8 (perforated plates) outlined. This construction is sketched in top view in Figure 3. A hydraulic cylinder 9 moves a perforated plate 8 a back and forth between two end positions. As a result, the perforated column base 8 is opened or closed widely. Instead of the perforated plate, other screen geometries can also be selected.
Der Querschnitt der Kolonne kann beliebig sein, ist vorzugsweise quadratisch oder rund.The cross-section of the column can be any preferably square or round.
Der Austrag 4 aus der Kolonne ist beispielhaft als Schnecke dargestellt. Durch diese Konstruktion ist es möglich, die Kolonne sowohl anaerob als aerob zu betreiben. Der Gasdom 3 ist deshalb am Kolonnenkopf angedeutet, um bei anaerobem Betrieb entstehendes Biogas abziehen zu können.The discharge 4 from the column is shown by way of example as a screw. This construction makes it possible to operate the column both anaerobically and aerobically. The gas dome 3 is therefore indicated at the top of the column in order to be able to draw off biogas produced during anaerobic operation.
Im aeroben Betrieb der Kolonne kann durch die Belüftungseinrichtung 7 Luft, Kreislaufgas oder Sauerstoff eingeblasen werden.In aerobic operation of the column, air, circulating gas or oxygen can be blown in through the aeration device 7 .
Wird die Kolonne mit beweglichen, siebartigen Böden wie in Fig. 2 ausgeführt, so besteht der besondere Vorteil der Erfindung darin, daß feinkörniges Material schneller durch den Reaktor läuft als grobkörniges. Daher ergibt sich eine optimale Raumausnutzung und eine höhere Kompostiergeschwindigkeit.If the column is designed with movable, sieve-like trays as in FIG. 2, the particular advantage of the invention is that fine-grained material runs through the reactor faster than coarse-grained material. This results in an optimal use of space and a higher composting speed.
Der Bioturmkomposter (BTK) 10 ist ähnlich aufgebaut wie eine Kompostierkolonne (Fig. 4); der Reaktor zur Kompostierung von Biomüll oder Gemischen aus kompostierbaren Materialien ist geschlossen und mit Ein- und Austragsschleusen 1 und 4 versehen. Daher ist sowohl eine anaerobe als auch eine aerobe Fahrweise möglich. Der BTK soll vorzugsweise bis zu vier Kompostierböden 11 besitzen, die den Kompost als ca. 2,0 bis 3,0 m hohe Schicht mittels eines Kettenkratzerförderers 12 auf die nächste Kompostierebene fördern. Die Fördergeschwindigkeit soll dabei zwischen 0,4 bis 10 m/h liegen.The Bioturm composter (BTK) 10 is constructed similarly to a composting column ( FIG. 4); the reactor for composting organic waste or mixtures of compostable materials is closed and provided with entry and exit locks 1 and 4 . Therefore an anaerobic as well as an aerobic driving style is possible. The BTK should preferably have up to four composting floors 11 which convey the compost as an approximately 2.0 to 3.0 m high layer to the next composting level by means of a chain scraper conveyor 12 . The conveying speed should be between 0.4 and 10 m / h.
Der Kompost wird über die Eintragsschleuse 1 eingegeben und gelangt auf den obersten Boden 11. Der Transport erfolgt mit einem Kettenkratzerförderer 12 zum zweiten Boden. Um die Kompostschicht belüften zu können, ist der Boden, über den der Kettenkratzerförderer läuft, mit Schlitzen oder Löchern versehen. Es ist möglich, daß die Kompostschicht über Stachelwalzen 13 oder 14 aufgelockert und homogenisiert wird. Dadurch, daß beim Fördern des Kompostes von Stufe zu Stufe immer ein Umbrechen und Homogenisieren des Kompostes erfolgt, ist der Vorteil gegeben, daß anaerobe Nester und Kanalbildung vermieden werden.The compost is entered via the entry lock 1 and reaches the top floor 11 . The transport takes place with a chain scraper conveyor 12 to the second floor. In order to be able to ventilate the compost layer, the floor over which the chain scraper conveyor runs is provided with slots or holes. It is possible that the compost layer is loosened and homogenized via spiked rollers 13 or 14 . The fact that when the compost is conveyed from stage to stage the compost is always broken up and homogenized has the advantage that anaerobic nests and channel formation are avoided.
Die Schichthöhe von 2,5 bis 3,0 m kann in der gesamten Kolonne konstant gehalten werden, indem Rotteverluste durch geringere Bandgeschwindigkeiten der unteren Stufen ausgeglichen werden.The layer height of 2.5 to 3.0 m can be in the whole Column to be kept constant by rotting losses due to lower belt speeds of the lower stages be balanced.
Jede Kompostierstufe ist über eine Sprenkleranlage 15 bewässerbar, so daß optimale Rottebedingungen eingestellt werden. Lanzen 16 können eingesteckt werden, um erforderliche Daten zur Kompoststeuerung zu liefern (z. B. O₂-Gehalt, CO₂-Gehalt).Each composting stage can be irrigated via a sprinkler system 15 , so that optimal rotting conditions are set. Lances 16 can be inserted to provide the data required for compost control (e.g. O₂ content, CO₂ content).
Die Beimischung von Strukturmaterial, Nährstoffen o. a. kann über zusätzliche Eintragsschleusen 17 geschehen. Nachdem der Kompost den gesamten Reaktor durchlaufen hat, kann er an der Schleuse 4 ausgetragen werden. Das Rottegut ist dann Fertigkompost. Der Bioturmkomposter bietet wie die Kompostierkolonne den Vorteil einer geschlossenen Bauweise. Das vermeidet Geruchsbelästigungen bzw. ermöglicht das Betreiben in anaerober oder aerober Fahrweise. Die Überprüfung der Kompostqualität innerhalb des BTK erfolgt mittels Probenahme über Probenahmeschleusen 18.The addition of structural material, nutrients or the like can take place via additional entry locks 17 . After the compost has passed through the entire reactor, it can be discharged at lock 4 . The compost is then ready compost. Like the composting column, the bio tower composter offers the advantage of a closed design. This avoids unpleasant smells and enables operation in anaerobic or aerobic driving style. The compost quality within the BTK is checked by sampling via sampling locks 18 .
Die Kompostierkolonne oder der Bioturmkomposter können als Besonderheit folgendermaßen ausgeführt werden:The composting column or the bio tower composter can are special as follows:
Wenn nach einer Stufe (z. B. der zweiten) der Komposteintrag auf die nachfolgende Stufe gas- und wasserdicht ist, ist es möglich, den oberen Teil des Apparates anaerob zu fahren und den unteren Teil aerob zu betreiben. Dadurch wird es möglich, innerhalb eines einzigen Gerätes beide Betriebsweisen zu vereinigen. Man erzielt eine enorme Platzersparnis und kann den Prozeß energieautark betreiben, da in der anaeroben Stufe Methan entsteht, das zur Energieerzeugung genutzt wird.If after one level (e.g. the second) the Compost entry on the subsequent stage gas and is waterproof, it is possible to remove the upper part of the Apparatus to drive anaerobically and the lower part aerobically to operate. This makes it possible within a single device to combine both modes of operation. Man achieves an enormous space saving and can do the process Operate self-sufficient in energy as methane in the anaerobic stage arises, which is used to generate energy.
In Fig. 5 ist eine Schleuse 19 eingezeichnet, die die Trennung des anaeroben Teils vom aeroben Teil herstellt. Die hier als Schnecke in einer Kompostierkolonne ausgeführte Schleuse 19 kann auch als Schieber oder ähnliches ausgeführt sein. Der besondere Vorteil einer Schnecke besteht darin, daß in den aeroben Teil nötigenfalls von außen über eine Eintragsschurre 20 Strukturmaterial wie Holzschnitt zugegeben werden kann. Die Schnecke wirkt als Mischorgan von anaerob behandeltem Rottegut und Strukturmaterial.In Fig. 5, a lock 19 is located, which produces the separation of the anaerobic part of the aerobic portion. The lock 19 designed here as a screw in a composting column can also be designed as a slide or the like. The particular advantage of a snail is that, if necessary, 20 structural material such as woodcut can be added to the aerobic part from the outside via an entry chute. The snail acts as a mixing organ of anaerobically treated rotting material and structural material.
Als weiterer Unterschied ist die Abluftabfuhr 21 im aeroben Teil zu erkennen. Wie bei der Kompostierkolonne nach Variante 1 besteht die Möglichkeit, die Abluft im Kreis zu führen und dadurch den Rotteprozeß zu steuern.Another difference is the exhaust air discharge 21 in the aerobic part. As with the composting column according to variant 1, there is the possibility of circulating the exhaust air and thereby controlling the rotting process.
Claims (17)
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DE4323848A1 true DE4323848A1 (en) | 1995-01-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |