DE4334498C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kompostieren organischer Abfälle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompostieren organischer Abfälle, sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist bereits in der DE-OS 35 13 852 beschrieben, in der jedoch nachteilig ist, daß ob­ wohl dezentral aufgestellte Behälter verwandt werden, diese an eine zentrale Rottestation überführt werden müssen, wo sie mit Belüftungs- und Steueranordnung ver­ sehen, den Rottungsvorgang erst durchlaufen.

Weiter sind eine Vorrichtung zum Erzeugen von Kompost (DE-OS 26 36 535, eine Kompostierungsanlage für Abfall­ material DE-OS 24 15 695), eine Vorrichtung zum Kompo­ stieren von Abfallstoffen DE-OS 15 92 665 und eine Vor­ richtung zum Mischen, Umsetzen und Fördern von kompo­ stierbaren Abfallstoffen, die DE-U 88 06 535, zu nen­ nen, in denen jedoch nur Einzelheiten apparativer Art vorgeschlagen sind, und keine Lehren, wie die Nachteile eines erst nachträglich eingeleiteten Rottungsprozesses wirksam überwunden werden können.

Weiter sind die DE-OS 40 11 618, die DE 41 06 041 und die DE 41 26 656 zu nennen, in der verschiedene Verfah­ ren zur Bearbeitung von zentral anfallenden Verrot­ tungsstoffen vorgeschlagen werden, die jedoch ebensowe­ nig vermögen, eine Lehre für ein Überwinden der Nach­ teile des Standes der Technik, wie aufwendige Verrot­ tungseinrichtungen und zu später Beginn des Verrot­ tungsvorganges, zu geben.

Organische Abfälle fallen im Haushalt, aber auch bei Großküchen, Kantinen, Gaststätten, bei Groß- und Wo­ chenmärkten, auf denen z. B. Gemüse verkauft werden, in Gärten und Grünanlagen usw. an. Bisher werden solche Abfälle im kommunalen Bereich durch Verbrennen oder das Deponieren auf Freilandflächen zusammen mit anderem Müll entsorgt. Seltener erfolgt ein Kompostieren in Freiland- und Behälteranlagen.

Diese bisher bekannten Wege der Abfallbeseitigung bzw. Abfallverwertung sind nicht optimal.

Das Verbrennen von Bioabfall bedarf kostspieliger Anla­ gen sowie der ständigen Zufuhr fossiler Brennstoffe zur Temperatursteigerung, da Bioabfall einen sehr hohen Wasseranteil besitzt. Dazu kommen Abgasreinigungsanla­ gen, um Schadstoffe auszufiltern, die allerdings we­ sentliche Verbrennungsrückstände des vom Biomüll nicht getrennten normalen Abfalls sind.

Das Deponieren auf Freilandflächen ist problematisch, da kaum noch derartige Flächen zu finden sind, und das Vorbereiten dieser Flächen für das Deponieren, nämlich das wasserdichte Abschotten nach unten und dgl. sehr aufwendig ist. Man möchte daher die Menge des Mülls, der auf diese Flächen verbracht wird, möglichst gering halten. Weiter hat sich gezeigt, daß ein Verrotten der biologischen Komponenten des Mülls in solchen Halden praktisch nicht stattfindet, so daß noch nach 20 Jahren der Müll praktisch in seinem Anlieferzustand verbleibt.

Demgegenüber ist das Kompostieren ein natürlicher Vor­ gang, der den Bioabfall wieder in den Kreislauf der Na­ tur einbringt. Innerhalb von Städten ist jedoch nur in den seltensten Fällen ein Kompostieren möglich. Weiter bedarf man zum Kompostieren gewisser Vorrichtungen und es muß eine gewisse Kontinuität in den Umgebungsbedin­ gungen beibehalten werden, die nicht von jedermann ga­ rantiert werden kann. Auch die im Prinzip problemlose Einbringung fertig kompostierten Materials in die Natur kann nicht dem Einzelnen überlassen bleiben, sondern muß in geeigneter Weise erfolgen. Weitere zu lösende Probleme sind die Geruchsbelästigung durch Faulgase, Sickerwasseraustritt ins Grundwasser und die schwanken­ de Zusammensetzung der Abfälle.

Viele Vorteile ergeben sich hier durch den Einsatz von mobilen Verrottungsbehältern. Diese sind schon aus den Druckschriften DE 40 11 618 A1 und DE 41 06 041 C1 be­ kannt. Jedoch dienen die dort verwendeten Container nur dem Einsammeln des kompostierfähigen Materials und dem Kompostieren an einem zentralen Ort. Sie zerschlagen weiter den Müll in kleine Bestandteile, die dann dicht aufeinander liegen. Ein dichtes Aufeinanderliegen hat jedoch anaerobe Verhältnisse zur Folge, die zur Fäulnis führen. Dies ist unerwünscht. Weiter betreffen sie nur Teilaspekte der Ein- und Ausbringung kompostierfähigen Materials in die Container und haben das Problem, daß derartige Container als bessere Mülleimer keineswegs die Kompostierbedingungen verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren zum Kompostieren und Einsammeln von orga­ nischen Abfällen zu schaffen, daß das Kompostieren von dezentral anfallenden organischen Abfällen mit optima­ len Voraussetzungen für diesen Kompostiervorgang durch­ führenden Mikroorganismen bietet, unter Einhaltung der Randbedingungen möglichst geringer Belästigung der Men­ schen und Belastung der Natur.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Lösung insbe­ sondere, daß die hohen Kosten für eine feste Rottesta­ tion nicht von jedem einzelnen aufgewandt werden müs­ sen. Weiter ist vorteilhaft, daß in den Transportcon­ tainern ("normale" Mülltonnen) zu einer zentralen Rot­ teanlage keine Fäulnis stattfindet, sondern durch eine dezentrale Aufstellung weder Platzprobleme auf einem zentralen Betriebshof auftreten noch ein zeitlich zwi­ schengeschalteter Aufenthalt in einem nicht mit optima­ len Bedingungen ausgestatteten Transportcontainer benö­ tigt wird. Weiter muß der Verursacher des Mülls nicht, wie bei einen eigenen Komposthaufen, für die nötige Um­ setzung und Homogenisierung des Biomülls sorgen. Bisher stellt dies ein Problem dar, da sonst nur im Kernbe­ reich von Komposthaufen ein naturbedingter Abbau von Mikroorganismen erfolgt.

Die erfindungsgemäßen Container sind ferner auch wäh­ rend ihrer Verweilzeit zur Endrotte eines vollen Con­ tainers auf einem Betriebshof gegenüber normalen Trans­ portcontainern vorzuziehen, da sie autark sind. Sie müssen nicht an eine zentrale Versorgung mit Wasser, elektrischer Energie oder dergleichen angeschlossen werden, sondern können beliebig übereinander gestapelt werden, was die Lagerhaltung und die Sortierung nach Verweildauer wesentlich erleichtert.

Während des dezentralen Verrottens verringert sich das Volumen des Biomülls erheblich, so daß volumenbezogen ein großer Teil der Transportwege eingespart werden kann.

Durch das Steuern des Kompostiervorganges im Behälter wird ein optimaler Lebensraum für Bakterien, Mikroorga­ nismen, Pilze und Kleinstlebewesen ermöglicht, die den Biomüll abbauen und hygienisieren. Der Energie- und Personalaufwand ist optimiert. Durch die zentrale Ver­ bringung einzelner großvolumiger Behälter nach Füllung dieser, ist die Wiederverwertung des entstandenen Rot­ teproduktes erheblich erleichtert. Auch kann ggf. eine zusätzliche Durchmischung des jahreszeitlich unter­ schiedlich und auch nach verschiedener Wohngegend an­ fallenden Mülls vorgenommen werden. Durch den Beginn der Verrottung "vor Ort", wird die Aufklärung der Be­ völkerung über das Verfahren und die Notwendigkeit, biologisch abbaubaren Müll von unerwünschten Fremdkör­ pern freizuhalten, erheblich erleichtert. Entsprechend können die in der Müllverwertung üblichen Sortieranla­ gen ggf. entfallen. Dadurch, daß genormte Behälter ver­ wendet werden, können herkömmliche Fahrzeuge benutzt werden, so daß kostenträchtige Umrüstungen an den Fahr­ zeugen entfallen. Insbesondere wird vorgeschlagen, her­ kömmliche 20 ft oder 40 ft Container als großvolumige Behälter zu verwenden.

Diese Behälter können kammerweise in ca. 8 m³-Inhalt unterteilt werden und insgesamt ca. 40 m³ Biomüll fas­ sen. Da der Verrottungsvorgang erfindungsgemäß schon bei der ersten Befüllung in einer ersten Kammer begin­ nen kann, kann bis zur vollständigen Befüllung der letzten Kammer ein Kompostiervorgang in den vorgefüll­ ten Kammern schon bis zur vollständigen Kompostierung abgelaufen sein. Die fertigbefüllten Behälter können durch den Entsorgungsbetreiber zu einem Betriebshof ge­ fahren werden und dort bis zum vollständigen Kompostie­ ren auch der letzten Kammer gelagert werden oder geeig­ net weiterbehandelt werden. Weitere Vorrichtungen, die das Kompostieren auf dem Betriebshof vornehmen oder zentral steuern, sind nicht notwendig, jeder Behälter kann sich selber steuern.

Damit entfallen bei diesem Verfahren Nachrottebehälter in Freilandausführung, Zentralstationen oder größere Hallenbauten.

Das Verfahren ermöglicht weiter, daß ein zu Beginn ein­ gebrachtes Strukturmaterial, also organisches langsam verrottbares grobes Material wie z. B. Holzspäne, Flachsschäben oder geschreddertes Knickholz je nach Jahreszeit und evtl. vorhersehbarer Biomüllzusammenset­ zung angepaßt wird, wenn es in die einzelnen Container eingefüllt wird. Das Strukturmaterial hat die Aufgabe, das zu verrottende Biomaterial luftig zu halten und überschüssige Feuchtigkeit aufzunehmen. Weiter kann man dieses Strukturmaterial als Trägermaterial für die "Impfung" mit geeigneten Bakterien verwenden, mit denen der Verrottungsvorgang beschleunigt werden kann.

Das interne Durchmischsystem mit der vertikalen Schnecke erlaubt eine homogene Durchmischung des Struk­ turmaterials mit dem Biomüll, so daß bereits nach einer ersten Befüllung mit Müll der Rotteprozeß beginnt. Durch die prozeßgesteuerte wiederholte Homogenisierung werden auch die Randschichten des im Container vorhand­ enen Biomülls mit in den Rotteprozeß einbezogen.

Durch die Prozeßsteuerung und Überwachung des Rottevor­ ganges können ggf. ungünstige Außenverhältnisse ausge­ glichen werden, und es kann verhindert werden, daß es zur Fäulnisbildung kommt. Ein Hygienenachweis kann ge­ führt werden.

Die Energieversorgung eines Containers kann vorteilhaf­ terweise durch verschiedene Energieversorgungen vorge­ nommen werden, so durch Anschluß an das örtliche EVU- Netz oder aber durch alternative Energiequellen oder auch durch die Mitnahme eines Brennstoffvorrats für ein Aggregat ist möglich, so daß je nach gewünschtem Ein­ satzort die Container völlig unabhängig eingesetzt wer­ den können. Eventuell anfallendes überschüssiges Kondens- und Sickerwasser kann in Tanks gesammelt und später auf einem Betriebshof in geeigneter Weise ent­ sorgt werden, bzw. da in ihm die zu einem Wartungsvor­ gang nötigen Bakterien sind, geeignet auch zum Be­ schleunigen von Verrottungsvorgängen in anderen Anwen­ dungsgebieten Verwendung finden. Es wird ferner vorge­ schlagen, bereits beim Verlassen des nur mit Strukturm­ aterial gefüllten Containers vom Betriebshof die Tanks teilzubefüllen, so daß eine Anfangsbefeuchtung vorge­ nommen werden kann.

Damit sich jahreszeitlich auftretende Temperaturände­ rungen möglichst wenig auswirken, werden die Behälter thermisch isoliert vorgeschlagen. Durch eine Stapelbar­ keit der Container ist ein Grundflächenbedarf sehr ge­ ring gehalten. Durch die Filterung abzugebender Luft kann eine eventuelle Geruchsbelästigung nach außen ver­ mieden werden.

Weiter wird vorgeschlagen, eine seitliche Entladeluke vorzusehen, so daß das Entladen des Biomülls durch ei­ nen Mitlauf des Wendesystems unterstützt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Verfahrens, wobei Bezug genom­ men wird auf beiliegende Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kompostiercontainers für Bioabfälle, wie er im erfindungsgemäßem Verfahren verwendet werden soll,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Schmalseite, nämlich die Seite mit dem Versorgungsteil, und

Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine Kammer des Kom­ postiercontainers.

Der in der Fig. 1 dargestellte Biocontainer 10 ist in verschiedene Kammern unterteilt. So kann eine Kammer als Versorgungsteil beispielsweise mit einem Stromer­ zeuger 32 versehen werden und die Steuerungselektronik und die Anzeigen für die Überwachung der verschiedenen Parameter aufnehmen. Wie in der Fig. 2 dargestellt, kann dieser Teil einfach durch eine Tür 22 von außen betreten werden.

In weiteren Teilen sind die verschiedenen Kammern 12 eines Containers dargestellt. Vorteilhafterweise weist ein derartiger Container mehrere gleichartige Kammern auf, dies ist jedoch nicht zwangsläufig so. Eine erste Kammer 12 ist im linken Teil ohne abdeckende Vorderwand dargestellt. Deutlich ist die Spindel 14 zum Homogeni­ sieren des eingebrachten Mülls und des Struktur­ materials zu erkennen. Unterhalb eines Bodens ist ein Motor 28 zum Antrieb dieser Spindel 14 vorgesehen, so­ wie Tanks 30, in denen Sicker- bzw. Kondenswasser ge­ sammelt werden kann, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist. Mittig können Versorgungskanäle zum Verbinden der verschiedenen Kammern vorgesehen werden, so daß eventu­ ell in einer Kammer fehlendes Wasser durch Wasser aus anderen Kammern ersetzt werden kann oder ggf. aus einem Wasserspeicher zugeführt wird. Meist wird jedoch der entgegengesetzte Fall zutreffen, daß nämlich dem Kom­ post Wasser entzogen werden muß.

Oberhalb der Spindel 14, die mit langsamer Drehzahl be­ trieben wird, sind, wie in der Fig. 3 erkennbar, eine Einfülluke 20 sowie Zu- und Abluftkanäle 24, ggf. mit Filter, vorgesehen. Im rechten Bereich der Fig. 3 ist die Entladeluke 26 dargestellt, deren Draufsicht in der Fig. 1 in der rechten Kammer dargestellt ist. In der mittleren Kammer der Fig. 1 ist eine Einfülluke zu er­ kennen.

Nach dem Einbringen von Strukturmaterial in die Contai­ ner noch auf dem Betriebshof werden die Container an dezentrale Orte verbracht, an denen z. B. bisher schon Papiercontainer stehen. Dort können nun entweder Bio­ mülltonnen oder der Inhalt von Müllfahrzeugen nachein­ ander in die Container entleert werden oder die Bürger können ihren Müll in diese Container werfen. Letzteres ist nur bedingt wünschenswert, da die Menge des Fehl­ wurfes so erheblich zunimmt.

Das Leeren von Müllfahrzeugen in einen erfindungsgemä­ ßen Container ist vorteilhaft, da so ein die Biomüll­ tonnen entleerender Müllwagen nur kurze Wege, nämlich von dem normalen Standort der Biomülltonne vor einem Haus zu dem dezentralen Aufstellort des Containers, beispielsweise dem nächsten größeren Parkplatz, zurück­ legen muß. Der Müllwagen muß nicht mit seinem ver­ gleichsweise kleinen Volumen bis zu einer Deponie fah­ ren.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß somit auch locker ge­ füllte Biomülltonnen zu einer Verrottung gebracht wer­ den können. Man ist nicht mehr darauf angewiesen, zur Optimierung der zu transportierenden Gewichts- /Voluminaverhältnisse den Müll zu komprimieren. Damit kann jetzt lockeres Material zur Kompostierung gebracht werden, was aerobe Verhältnisse ermöglicht. Fäulnis wird vermieden.

Den aeroben Verhältnissen kommt auch die große Schau­ felfläche der Umwendespindel zugute. Sie verhindert ein Zerschlagen des Biomülls in kleine Partikel, die dann dicht aufeinander liegen würden.

Vorteilhaft am dezentralen Verrotten gegenüber dem zen­ tralen Verrotten ist es, daß sich das Volumen des Bio­ mülls erheblich vermindert und innerhalb weniger Tage auf ein Drittel zurückgeht. Dadurch kann der Transport großer Volumina vermieden werden. Zeitraubende Entwäs­ serungsvorgänge können während dieser Volumenverminde­ rung zeitgleich vorgenommen werden.

Bei Einbringen von Material aus größeren Behältern, et­ wa Biotonnen, ist denkbar, einen Schredder an eine Ein­ füllöffnung anzusetzen, so daß das Material zunächst kleingehäckselt wird, bevor es dann durch die Spindel 14 mit dem Strukturmaterial homogenisiert wird.

Durch Regulierung der Luftzufuhr und eventuelle Erwär­ mung dieser, kann die Temperatur innerhalb eines Con­ tainers konstant gehalten werden. Vorteilhaft ist ins­ besondere die Luftzufuhr deutlich zu vermindern, wenn sich eine Temperatur unterhalb von 40°C einstellt und die Luftzufuhr deutlich zu erhöhen, wenn eine Tempera­ tur oberhalb von 70°C sich einstellt. Daß die Container übereinander setzbar sind und wenig Platz benötigen, versteht sich schon aus dem Begriff Container.

Bezüglich des "Beimpfens" des Müllcontainers mit geeig­ neten Bakterien wird vorgeschlagen, bei gut funktio­ nierenden Bedingungen im einfachsten Fall einfach einen Teil des kompostierten Mülls im Behälter zu belassen und nur neues Strukturmaterial hinzuzugeben. Damit sind bereits die richtigen Bakterien vor Ort.

Zur Ausbringung des fertig kompostierten Mülls aus ei­ nem der vorgeschlagenen Container wird man in geeigne­ ter Weise eine gesonderte Kippvorrichtung an den Con­ tainer ansetzen, so daß der Biomüll, unterstützt von der sich drehenden Spindel, seitlich aus der großen Ausgabeöffnung fällt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Kompostieren organischer Abfälle, gekennzeichnet durch:

• - Einfüllen von Strukturmaterial in eine Kammer (12) eines großvolumigen Behälters (10) auf einem zen­ tralen Betriebshof,
• - Verbringen des Behälters (10) an einen Einsammel­ ort,
• - Einbringen der Abfälle in die Kammer (12),
• - Betreiben einer in der Kammer (12) angeordneten vertikalen Schnecke (14) zum Vermischen des Struk­ turmaterials mit den Abfällen,
• - Einbringen von Luft in den Behälter (10) zum Be­ wirken einer für den Kompostierungsvorgang optima­ len Temperatur und eines optimalen Sauerstoffge­ haltes, und
• - Verbringen des gefüllten Behälters (10) auf den zentralen Betriebshof.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen von Luft in den Behälter (10) mengen- und zeitgesteuert vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebrachte Luft unter Ausnutzung der Rotte­ wärme vorgeheizt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturmaterial beim Einbringen in den Behälter (10) mit geeigneten Verrot­ tungsbakterien geimpft wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Heben von üblichen Biomüllbe­ hältern zwecks Entleeren dieser in eine im oberen Be­ reich des Behälters (10) angeordnete Einfülluke (20).

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Befeuch­ ten der in der Kammer (12) befindlichen Abfälle, die aus einem Wassertank gespeist ist, der bei Befüllung der Kammer (12) mit Strukturmaterial ebenfalls mit ei­ nem Minimalvolumen an Wasser befüllbar ist.