DE4446739A1 - Verfahren zum Kompostieren von Klärschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompostieren von Klärschlamm, bei dem entwässerter Klärschlamm, gegebenen­ falls mit den Kohlenstoffanteil erhöhenden Zuschlagstof­ fen vermischt, nach Trocknung in luftdurchlässiger Schüt­ tung gerottet wird.

Unter entwässertem Klärschlamm wird dabei Klärschlamm verstanden, der mittels einer Entwässerungsvorrichtung auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 22 bis 35 Gew.-% entwässert wurde. Die Entwässerung des Klärschlamms er­ folgt typischerweise mittels einer mechanischen Entwässe­ rungsvorrichtung.

Die Kompostierung ist die Überführung abgestorbener orga­ nischer Stoffe in eine krümelige, erdige, nährstoffreiche Substanz. Diese Komposterde enthält die Nährstoffe in ei­ ner Form, die von den Pflanzen nach Bedarf aufgenommen werden können und deren Inhaltsstoffe schwer bis gar nicht durch Wasser eluierbar sind. Diese Umwandlung der organischen Abfallstoffe bewirken u. a. Mikroorganismen, die zu ihrem Gedeihen Luftsauerstoff und Feuchtigkeit benötigen.

Die Umwandlung von Klärschlämmen in geruchlose Fest­ stoffe, die leicht handhabbar sind und ein wertvolles or­ ganisches Düngemittel darstellen, ist ein Anliegen des Umweltschutzes und ein Weg, anfallenden Klärschlamm einer sinnvollen Wiederverwertung zuzuführen. Es werden daher erhebliche Anstrengungen unternommen, geeignete Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, welche diese Aufgabe mit einem vernünftigen Aufwand erfüllen sollen.

Es ist bekannt, daß zur Kompostierung von Klärschlamm ein Trockensubstanzanteil von 40% bis 50% vorteilhaft ist und daß das Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis des Fest­ stoffanteils des Klärschlamms einen maßgeblichen Einfluß auf den Ablauf der Kompostierung hat. Nach dem Stand der Technik ist man bisher bei der Kompostierung von Klär­ schlamm so vorgegangen, daß dem entwässerten Klärschlamm trockene Zuschlagstoffe wie Holzspäne, Stroh oder rückge­ führtes Trockengut zugemischt und die Mischung - gegebe­ nenfalls nach der Verformung zu Preßlingen in einer Preß­ vorrichtung - in einer luftdurchlässigen Schüttung gerot­ tet wurde.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist dabei die Mas­ senvergrößerung durch die erhebliche Beimengung von Zu­ schlagstoffen, die mitkompostiert werden müssen. Oft ist es schwierig, die Bedingungen für einen selbsterhaltenden Rotteprozeß einzuhalten. In der DE-OS 21 62 161 wurde vorgeschlagen, den Rotteprozeß in einem krümeligen Ge­ menge durchzuführen, das ein gleichmäßig verteiltes, feinporiges Luftvolumen enthält. Durch die DE- OS 23 16 476 ist es bekannt, den Rotteprozeß in wärmeiso­ lierten Reaktoren, die zwangsbelüftet werden, durchzufüh­ ren. In der DE-PS 27 05 098 wurde ferner angegeben, aus dem rottefähigen Klärschlamm Preßlinge zu formen und die­ sen ein bestimmtes Volumen sowie eine röhrenförmige Struktur zu geben.

Insbesondere die Kompostierung von mechanisch entwässer­ ten Klärschlamm mit einem Kohlenstoff/Stickstoff-Verhält­ nis kleiner als 11:1 war mit den bekannten Verfahren bisher nicht oder nicht zufriedenstellend möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kompostieren von Klärschlamm zu schaffen, bei dem keine ungewollt große Mengenvermehrung durch Zuschlag­ stoffe auftritt, das Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis des Feststoffanteils des Klärschlamms nicht ungünstig be­ einflußt wird und ohne großen technischen Aufwand ein selbsterhaltender Rotteprozeß möglich wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Kombination folgender Maßnahmen: Der entwässerte Klärschlamm wird in Teilstücke strukturiert, bei denen das Verhältnis der Quadratwurzel aus der Hüllfläche zu der Kubikwurzel aus dem Volumen auf einen Wert größer als 1,0, bevorzugt zwischen 2,0 und 3,5, eingestellt wird. Die struktu­ rierten Teilstücke werden mittels einer Wasserentzugs­ vorrichtung auf einen Trockensubstanzgehalt von 40 bis 50 Gew.-% getrocknet. Die getrockneten, strukturierten Teil­ stücke werden als lockere, homogene, gleichmäßig verteil­ te, feinporige Schüttung aufgeschichtet und die Schüttung wird kompostiert.

Der Klärschlamm wird in zwei Arten unterschieden, nämlich aerob und anaerob stabilisierten Klärschlamm. Der aerob stabilisierte Klärschlamm hält nur kurz seinen stabilen Charakter aufrecht, wogegen der anaerob stabilisierte Klärschlamm über einen längeren Zeitraum geruchsstabil ist. Der anaerob stabilisierte Klärschlamm wird auch als ausgefaulter Klärschlamm bezeichnet. Der organische Trockensubstanzgehalt des aeroben Klärschlammes ist ca. 20% höher als der des ausgefaulten Klärschlammes. Aus diesem Grund haben beide Klärschlämme unterschiedliche Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnisse. Bei aerobem Klärschlamm liegt es zwischen 11:1 und 18:1, bei anaero­ bem Klärschlamm zwischen 6:1 und 11:1.

Im Rahmen der Erfindung hat sich überraschenderweise her­ ausgestellt, daß Klärschlämme mit Kohlenstoff/Stickstoff- Verhältnissen kleiner als 11:1 durch die erfindungsgemä­ ßen Maßnahmen erfolgreich kompostiert werden können. Die Beimengung von Zuschlagstoffen erfolgt erfindungsgemäß nur in den Fällen, in denen dies erforderlich ist. Erfor­ derlich kann dies dann sein, wenn das Kohlen­ stoff/Stickstoff-Verhältnis des Feststoffanteils des Klärschlamms kleiner als 11:1 ist. Ob in diesen Fällen bei Werten bis zu 6:1 die Beimengung erforderlich ist, hängt auch von anderen Gegebenheiten und Eigenschaften des Klärschlamms ab und kann vom Fachmann durch einfach durchzuführende, übliche praktische Untersuchungen und Experimente festgestellt werden. Da sich üblicherweise die Zusammensetzung eines Klärschlammes aus einer be­ stimmten Kläranlage zeitlich nur geringfügig ändert, sind diese Untersuchungen in der Regel nur einmal für die je­ weiligen Herkunftsstätten des Klärschlammes erforderlich. Es kann somit im Einzelfall entschieden werden, ob bei Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnissen zwischen 6:1 und 11 : 1 die Beimengung eines Zuschlagstoffes erforderlich ist. Bei Verhältnissen größer als 11:1 ist in der Regel die Beimengung eines Zuschlagstoffes nicht erforderlich. Im Einzelfall kann es jedoch zur Verbesserung der Rottung geboten sein, auch in diesen Fällen eine geringe Menge eines Zuschlagstoffes beizumengen.

Allen Anwendungsfällen ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gemeinsam, daß durch die Beimengung des Zu­ schlagstoffes die in dem Klärschlamm enthaltene Kohlen­ stoffmenge um nicht mehr als 5 Gew.-% erhöht wird. Dies bedeutet eine äußerst geringe Massenzunahme des Klärschlammes und damit eine Reduzierung des Anlagenbe­ darfs. Auch die aufwendige Anlieferung der Zuschlagstoffe wird beträchtlich vermindert. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn dem entwässerten Klärschlamm weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf seinen Trockensubstanzanteil, an Zuschlagstoffen beigemengt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt so ausge­ führt, daß dem Klärschlamm keine den Kohlenstoffanteil erhöhenden Zuschlagstoffe beigemengt werden, da in diesem Fall keine Massenvermehrung erzielt wird. In den Fällen, in denen dennoch ein Zuschlagstoff beigemengt werden soll, ist es vorteilhaft, wenn hierzu ein flüssiger Koh­ lenstoff-Träger verwendet wird. Insbesondere kommt hier­ für ein Alkohol, bevorzugt Methanol, in Betracht, da die­ ser einen hohen Kohlenstoffanteil aufweist, ohne sehr stark zur Massenmehrung beizutragen.

Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß es erforder­ lich ist, das Oberflächen/Volumen-Verhältnis des Fest­ stoffanteils des entwässerten Klärschlamms durch Struktu­ rieren zu vergrößern, beispielsweise dadurch, daß der entwässerte Klärschlamm in im wesentlichen gleichartig geformte Teilstücke mit einer definierten geometrischen Raumform strukturiert wird. Dabei wird durch Formung des Feststoffanteils ein strukturiertes Material, beispiels­ weise ein Granulat, erzeugt, das mehrere vorteilhafte Merkmale aufweist. Zum einen hat es eine den Wasserentzug unterstützende, große Oberfläche, beispielsweise bei einer anschließenden Trocknung durch Wärmezufuhr. Zum an­ deren ist der Migrationsweg für die in dem Feststoffan­ teil enthaltene Feuchtigkeit an die Oberfläche des struk­ turierten Materials verkürzt. Ferner kann dem Klärschlamm dadurch eine Struktur gegeben werden, die es ermöglicht, ihn zu einer Schüttung bzw. einem Haufwerk zu stapeln, ohne daß er dabei wieder zu einer homogenen Masse zer­ fließt, dabei gleichzeitig aber genug Feuchtigkeit für den anschließenden Kompostiervorgang beinhaltet. Auch die Erzeugung einer möglichst großen Oberfläche bzw. Porosi­ tät im Inneren des Materials für die Zufuhr von Sauer­ stoff kann auf diese Weise erzielt werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich im Rahmen der Erfin­ dung herausgestellt, wenn zur Vergrößerung des Oberflä­ chen/Volumen-Verhältnisses des Feststoffanteils der ent­ wässerte Klärschlamm mittels einer Preßvorrichtung in Form dünner Massivzylinder zu einem spaghettiartig ge­ formten Gut geformt wird. Bei spaghettiartigen Preßlingen liegt das im Hauptanspruch angegebene Verhältnis in der Regel im Bereich zwischen 2,2 und 3,5. Das erfindungs­ gemäße Verfahren ist nicht auf eine spezielle Formgebung des strukturierten Klärschlamms beschränkt, sondern es sind auch alle anderen Formgebungen einsetzbar, bei denen der Feststoffanteil derart strukturiert wird, daß ein großes Oberflächen/Volumen-Verhältnis erzielt wird. Ge­ eignete Formen und Möglichkeiten zu ihrer Herstellung sind beispielsweise in der Veröffentlichung von R. Schilp, "Zur Technologie der Pastengranulierung", Son­ derdruck Chemie-Ingenieur-Technik Heft 5/1977, Seite 374 beschrieben. Mit komplizierteren als spaghettiartigen Strukturen sind auch Verhältnisse realisierbar, die we­ sentlich größer als 3 sind. Eine unter praktischen Ge­ sichtspunkten vernünftig realisierbare Obergrenze liegt nach dem derzeitigen Erkenntnisstand bei ca. 5.

Erfindungsgemäß wird der strukturierte Klärschlamm mit­ tels einer Wasserentzugsvorrichtung auf einen Trockensub­ stanzgehalt von 40 Gew.-% bis 50 Gew.-% entwässert. Prinzi­ piell können alle Wasserentzugsverfahren, insbesondere Trocknungsverfahren eingesetzt werden, deren Endprodukt die erforderliche Struktur aufweist, mit dem also eine stabile Schüttung ausbildbar ist, das durch seine Locker­ heit und Porosität für genügend Sauerstoffinhalt für die anschließende Rotte sorgt und das noch genügend Wasser für den Kompostierprozeß beinhaltet. Als bevorzugte Wasserentzugsvorrichtung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Trockner, insbesondere ein Bandtrock­ ner vorgeschlagen, in dem der entwässerte Klärschlamm mit heißer Trocknungsluft getrocknet wird. Ein solcher Band­ trockner ist beispielsweise in der EP-PS 0 225 351 be­ schrieben worden.

Die Trocknungstemperatur sollte möglichst niedrig gewählt werden, um den biogenen Anteil im Aufgabegut nicht schon vor der Kompostierung zu vermindern. Eine schonende Trocknung ist anzustreben. Vorteilhaft ist, wenn die Tem­ peratur der Trocknungsluft kleiner als 150°C ist. Eine schonende Trocknung ist in der Regel dann gewährleistet, wenn die Temperatur des Klärschlamms während des Trock­ nens bzw. Wasserentzugs kleiner als 75°C beträgt.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Klärschlamm derart getrocknet wird, daß die struktu­ rierten, getrockneten Teilstücke an der Außenfläche eine harte, trockene Kruste aufweisen, die eine weichere Kern­ zone mit einem höheren Feuchtegehalt umgibt. In diesem Fall ist die Struktur der getrockneten Teilstücke sehr stabil, was eine für den anschließenden Kompostierungs­ prozeß ideale Schüttung und günstige Luftführung ermög­ licht.

Der strukturierte und getrocknete Klärschlamm kann ohne weitere verfahrenstechnische Behandlung seiner Struktur unmittelbar zu einer in sich stabilen Schüttung aufge­ schichtet und die Schüttung kompostiert werden. Dabei kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß die Schüttung in einem Intensivrotteprozeß vorkompostiert und der den In­ tensivrotteprozeß verlassende Kompost in einem Nachrot­ teschritt fertig kompostiert wird.

Ein Intensivrotteprozeß, der auch als Heißphase bezeich­ net wird, ist durch den schnellen Abbau von Zucker und Fetten, die Zerlegung von Eiweißketten und eine schnelle Erwärmung des Materials auf bis zu 75°C gekennzeichnet. Dabei wird das Rohmaterial hygienisiert und es verdunsten große Mengen an Wasser. Die Abluft ist stark mit Geruch belastet. Der Intensivrotteprozeß dauert ca. zwei bis drei Wochen in Abhängigkeit von dem Nährstoffangebot.

Der Nachrotteschritt umfaßt eine Verpilzungsphase und eine Mineralisierungsphase. Die Verpilzungsphase ist ein streng aerober Vorgang im mesophilen Temperaturbereich, bei dem eine intensive Myzelbildung bestimmter Pilze stattfindet. Während dieser Phase sollte das biogene Ma­ terial kräftig durchmischt werden, um so für einen aus­ reichenden Eintrag von Luftsauerstoff zu sorgen. Gleich­ zeitig ist der Wasserhaushalt im Material zu überwachen und dieses gegebenenfalls zu bewässern. Es sollte sowohl eine Vernässung als auch eine Austrocknung vermieden wer­ den. In der Mineralisierungsphase ist eine Durchmischung oder Befeuchtung in der Regel nicht mehr notwendig. Sie dient der Stabilisierung des Materials und der Sicher­ stellung der Qualität des Kompostes.

Bei dem Intensivrotteprozeß wird die Schüttung vorteil­ hafterweise mechanisch aufgelockert. Der Intensivrotte­ prozeß kann beispielsweise in einer mit Stachelwalzen versehenen Rottebox durchgeführt werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 43 42 915.7 beschrieben ist. Für den Nachrotteschritt wird vorteilhafterweise ein überdachter Rotteplatz verwendet, beispielsweise in Form einer zur Seite offenen Halle, in der die Mieten aufge­ häuft werden.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird vorge­ schlagen, daß die Dichte der Schüttung zwischen 400 und 500 kg/m³ beträgt.

Die Vorteile des Verfahrens zum Kompostieren von entwäs­ sertem Klärschlamm nach dieser Erfindung gegenüber dem Stand der Technik bestehen darin, daß es damit möglich geworden ist, auch Klärschlämme zu kompostieren, deren Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis kleiner als 11:1 ist und die bisher nicht kompostiert werden konnten. Weitere Vorteile bestehen darin, daß dies ohne bedeutsame Mengenvergrößerung und in Form eines selbsthaltenden Rot­ teprozesses möglich ist, ohne daß hierzu ein hoher tech­ nischer Aufwand erforderlich ist.

Das folgende Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt wei­ tere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erkennen, die anhand der Darstellung in der Zeichnung im folgenden näher beschrieben und erläutert wird.

Die Fig. 1 zeigt ein schematisches Fließbild eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens. Der entwässerte Klärschlamm 1 wird mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 25%, also stichfest, angeliefert. Der Trockensubstanzgehalt sollte in der Regel mehr als 24% betragen. Sofern sein Kohlen­ stoff/ Stickstoff-Verhältnis größer als 6 : 1, aber kleiner als 11:1 ist, wird dem entwässerten Klärschlamm 1 ein Zu­ schlagstoff 2 beigemischt, der den Kohlenstoffanteil des Klärschlamms erhöht. Dieser Zuschlagstoff 2 kann vorteil­ hafterweise ein flüssiger Kohlenstoff-Träger, beispiels­ weise Methanol sein. Der entwässerte Klärschlamm 1 wird anschließend einem Bandtrockner 6 zugeführt, der eine kontinuierliche Trocknung durchführt. Der zu trocknende Klärschlamm 1 wird im Einlaufteil kontinuierlich als gleichmäßig geformtes Gut in Form strukturierter Teil­ stücke aufgegeben. Hierzu wird eine Aufgabevorrichtung verwendet, die sowohl zur kontinuierlichen Dosierung des Gutes als auch mittels einer hydraulischen Preßvorrich­ tung für die Erzeugung spaghettiartig geformter Fest­ stoffteile dient. Die spaghettiartigen Strangteile sind massiv und haben typischerweise Längen von 30 mm bis 100 mm und Durchmesser von 6 mm bis 10 mm. Durch diese Formung wird die Oberfläche für die zur Trocknung erfor­ derliche Wärmezufuhr vergrößert und der Feuchteentzug aus dem Material verbessert. Hiermit wird eine hohe spezifi­ sche Trocknungsleistung erzielt.

Das strukturierte, granulierte Gut wird auf einem Trans­ portband durch den Bandtrockner 6 transportiert. Das Transportband weist eine Längsschlitzlochung auf, welche die Belüftung des Gutes unterstützt. Die strukturierten Teilstücke sind auf dem Transportband derart gelagert, daß sie möglichst wenig bewegt werden und damit die Rei­ bung untereinander minimiert ist. Dadurch wird die Staub­ bildung vermieden. Die Trocknungszone des Bandtrockners 6 ist in einzelne Trocknungskammern aufgeteilt, in denen das zu trocknende Gut mit heißen Trocknungsgasen durch­ strömt wird. Die Trocknungskammern sind unterteilt in einen Produktraum, in dem das Transportband mit dem Klärschlamm durchströmt wird, und einen Umluftraum, in dem die Wärmeenergie zugeführt wird. Bei indirekter Be­ heizung ist dort ein Wärmetauscher angeordnet sowie ein Ventilator zur Erzeugung des Umluftstromes. Die einzelnen Trocknungskammern sind untereinander so abgedichtet, daß eine gegenseitige Beeinflussung der Umluftströme vermie­ den wird. Durch seitliche Öffnungen in den Trocknungskam­ mern wird die zum Transport der Brüden notwendige Trans­ portluft zu- bzw. abgeführt. Diese wird als axiale Ver­ schiebeluft innerhalb des Trockners im Gegenstrom zur Transportrichtung des Klärschlammes geführt. In Verbin­ dung mit der Umluft resultiert daraus ein Kreuzgegen­ strom. Durch diesen Kreuzgegenstrom trifft der nasse Klärschlamm auf schon mit Feuchte beladene Trocknungs­ luft. Hierdurch wird vermindert, daß sich die Poren der Granulate verschließen und dadurch die Trocknung behin­ dert wird. Die Trocknung des Klärschlammes wird noch durch den Schrumpfungsprozeß der Granulate und die im Schlamm enthaltene Inhomogenitäten, die zu einer tannen­ baumförmigen Auffächerung der Oberfläche der Klärschlamm­ partikel führt, intensiviert.

Im Auslaufteil des Bandtrockners 6 werden die getrockne­ ten Teilstücke 3 vom Transportband abgenommen und mittels einer ersten Fördervorrichtung 11 weitergefördert. Der Trockensubstanzgehalt der getrockneten Teilstücke 3 be­ trägt 40 Gew.-% bis 50 Gew.-% und ist einerseits damit noch ausreichend hoch, um eine Kompostierung zu gewährleisten. Andererseits haben die getrockneten Teilstücke 3 eine solche Lockerheit und Porosität, daß sie zu einer stabi­ len Schüttung 4 aufgeschichtet und in einem Intensivrot­ teprozeß 7 kompostiert werden können. Die getrockneten Teilstücke 3 sind an der Oberfläche hart. Es hat sich eine Kruste gebildet, die eine stabile Schüttung ermög­ licht. Die getrockneten Teilstücke 3 weisen eine weichere Kernzone auf, die einen höheren Feuchtigkeitsgehalt als die trockene Kruste hat.

Die getrockneten Teilstücke 3 können mittels eines stati­ schen, eines dynamischen oder eines quasi dynamischen Verfahrens kompostiert werden, ohne daß weitere Zuschlag­ stoffe oder eine Strukturveränderung erforderlich sind. Zur Durchführung eines quasi dynamischen Verfahrens in einem Intensivrotteprozeß 7 und einem nachgeschalteten Nachrotteschritt 8 kann die dargestellte geschlossene Kompostierung dienen. Hierzu werden die getrockneten Teilstücke 3 einer Rottebox 9 zugeführt, die ein Rotte­ turm ist. Ein Verteilsystem steuert die exakte Zuteilung des Rohkompostes zu den einzelnen Rottetürmen. Das Ver­ teilsystem steuert denjenigen Rotteturm zuerst an, der den wenigsten Kompost enthält und trägt über die Massen­ messung nur soviel Rohkompost ein, daß die Schüttung nicht durch ihr Eigengewicht zusammengepreßt wird. Die typischer Schütthöhe beträgt ca. 2,50 Meter. Dadurch stellen sich in jeder Zone einheitliche Bedingungen ein. Nach der ersten Befüllung wird der Rotteprozeß kontinu­ ierlich fortgesetzt.

Die Rottetürme sind in zwei Intensivrottezonen einge­ teilt. Hierzu ist ein Boden mit Stachelwalzen 10 vorgese­ hen. Die oberen Stachelwalzen 10 trennen den Turm in eine obere und eine untere Zone und dienen zur Auflockerung und Homogenisierung. Der Rohkompost wird in die untere Zone umgetragen und kann nach Bedarf belüftet und bewäs­ sert werden. Die auf ca. 70°C angestiegene Temperatur sollte mindestens zwei Tage erhalten bleiben. Nach einer Aufenthaltszeit von ca. 5 bis 6 Tagen erfolgt die Umset­ zung des Rohkompostes in die untere Zone. In der unteren Zone erfolgt eine Wiedererwärmung auf über 70°C.

Der Stachelwalzenboden ermöglicht eine absolut gleichmä­ ßige Beförderung des Rohkompostes, ohne daß es zu Brückenbildungen oder unkontrolliertem Nachrutschen kommt. Durch diese Arbeitsweise ist es möglich, den In­ tensivrotteprozeß in einem kontinuierlichen Verfahren zu betreiben. Dadurch ist sichergestellt, daß ein Kompost mit einem ständig gleichbleibenden Rottegrad die Rottebox 9 verläßt. Nach wiederum 5 bis 6 Tagen wird der Kompost mit dem unteren Boden ausgetragen und auf einen direkt unterhalb des Rotteturms eingebauten Kratzboden überge­ ben. Der Kratzboden übergibt den Frischkompost einer zweiten Fördervorrichtung 12, die den Kompost in einen belüfteten Mischer verbringt. Dort werden Restgeruchs­ stoffe entfernt und der Frischkompost für den Nachrot­ teschritt vorbereitet.

Die Intensivrottung in einer Rottebox 9 kann innerhalb von 24 Stunden erfolgen. Die Intensivrottung kann außer mit dem dargestellten Rotteturm beispielsweise auch al­ ternativ in Trommeln oder Tunneln durchgeführt werden.

Der Nachrotteschritt 8 wird in einer seitlich offenen Halle in einer sogenannten Rottenmiete 13, in der der Frischkompost aufgeschüttet wird, durchgeführt. Die Mie­ ten haben eine Basisbreite von ca. 4,5 Meter und werden pro Woche zweimal mit einem Umsetzfahrzeug belüftet und homogenisiert. In die Halle ist eine Bewässerungsanlage integriert. Der täglich bestimmte Trockensubstanzgehalt bildet die Grundlage für die Bewässerung. Entscheidend ist der größte zulässige Trockensubstanzgehalt von 70 Gew.-%, der zu keinem Zeitpunkt der gesamten Rottedauer überschritten werden darf. Idealerweise sind Trockensub­ stanzgehalte von ca. 60% einzuhalten. Die Bewässerung er­ folgt in Form kleiner Tröpfchen, die aus Düsen als Nebel auf die Mieten 13 abrieseln. Der Kompost wird dabei be­ netzt, ohne daß das Wasser abläuft.

Nach einer Aufenthaltszeit von ca. 6 bis 10 Wochen bzw. nach dem Ende der Verpilzung wird der Kompost einen Rot­ tegrad von ca. IV aufweisen. Nach einer letzten Auflocke­ rung erfährt das Material keine Selbsterwärmung über 25°C mehr und nimmt Umgebungstemperatur an. Zu diesem Zeit­ punkt durchläuft der fertige Kompost einen Reifeprozeß. Er wird zu ca. 4,50 Meter hohen Tafelmieten angelegt, bei denen das Belüften, Wenden und Bewässern nicht mehr er­ forderlich ist. Je nach gewünschtem Mineralisierungsgrad kann eine weitere Lagerung erfolgen.

Anstelle der Kompostierung in einem Intensivrotteprozeß 7 können die getrockneten Teilstücke 3 mittels der ersten Fördervorrichtung 11 auch zu einer statischen Kompostie­ rung verbracht werden, beispielsweise durch Aufschüttung zu einer Schüttung 4 in Form einer Miete 13. Dies ist möglich, weil die getrockneten Teilstücke 3 nach der Trocknung zu einer lockeren Haufwerksstruktur aufschütt­ bar sind, so daß für den einsetzenden Kompostiervorgang genügend Luftvolumen im Inneren zur Verfügung steht.

Die Zugabe von Zuschlagstoffen 2, die das Kohlen­ stoff/Stickstoff-Verhältnis des Feststoffanteils des Klärschlamms erhöhen, kann vor der Trocknung durch Zumi­ schung zu dem entwässerten Klärschlamm 1 oder zu den strukturierten Teilstücken oder nach der Trocknung durch Zugabe zu den getrockneten Teilstücken 3 oder zu dem den Intensivrotteprozeß 7 verlassenden Kompost erfolgen.

Der ideale Kompost, der sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus entwässertem Klärschlamm 1 herstellen läßt, hat eine Restfeuchte von ca. 40 Gew.-%, eine hohe innere Oberfläche und einen Humusgehalt von ca. 150 g/kg bis 200 g/kg Trockensubstanz.

Claims (17)

1. Verfahren zum Kompostieren von Klärschlamm, bei dem entwässerter Klärschlamm (1), gegebenenfalls mit den Kohlenstoffanteil erhöhenden Zuschlagstoffen ver­ mischt, nach Trocknung in luftdurchlässiger Schüttung gerottet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
der entwässerte Klärschlamm (1) in Teilstücke struk­ turiert wird, bei denen das Verhältnis der Quadrat­ wurzel aus der Hüllfläche zu der Kubikwurzel aus dem Volumen auf einen Wert größer als 1,0, bevorzugt zwi­ schen 2,0 und 3,5, eingestellt wird,
die strukturierten Teilstücke mittels einer Wasser­ entzugsvorrichtung auf einen Trockensubstanzgehalt von 40 bis 50 Gew.-% getrocknet werden,
die getrockneten Teilstücke (3) als lockere, homo­ gene, gleichmäßig verteilte, feinporige Schüttung (4) aufgeschichtet
und die Schüttung (4) kompostiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Oberflächen/Volumen-Verhält­ nisses des Feststoffanteils des entwässerten Klärschlamms (1) der entwässerte Klärschlamm (1) in im wesentlichen gleichartig geformte Teilstücke mit einer definierten geometrischen Raumform strukturiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm in Form dünner Massivzylinder, spaghettiartig geformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten Teilstücke in einem Trockner mit heißer Trocknungsluft getrocknet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bandtrockner (6) verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten Teilstücke mit Trocknungsluft getrocknet werden, deren Temperatur kleiner als 150°C ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Klärschlamms in der Wasserent­ zugsvorrichtung unterhalb von 75°C liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten Teilstücke derart getrocknet werden, daß die getrockneten Teilstücke (3) an der Außenfläche eine harte, trockene Kruste aufweisen, die eine weichere Kernzone mit einem höheren Feuchte­ gehalt umgibt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttung (4) in einem Intensivrotteprozeß (7) vorkompostiert und der den Intensivrotteprozeß (7) verlassende Kompost in einem Nachrotteschritt (8) fertig kompostiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Intensivrotteprozeß (7) die Schüttung (4) mechanisch aufgelockert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivrotteprozeß (7) in einer mit Stachel­ walzen (10) versehenen Rottebox (9) durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachrotteschritt (8) in Mieten (13) auf einem überdachten Rotteplatz durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Schüttung (4) zwischen 400 und 500 kg/m³ beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch die Zugabe von Zuschlagstoffen (2) das Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis des Fest­ stoffanteils des entwässerten Klärschlamms (1), der strukturierten Teilstücke, der getrockneten Teil­ stücke (3) oder des den Intensivrotteprozeß (7) ver­ lassenden Komposts auf einen Wert größer als 11:1 eingestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Zuschlagstoffe (2) nur in solcher Menge beige­ mengt werden, welche die in dem Klärschlamm enthal­ tene Kohlenstoffmenge um nicht mehr als 5 Gew.-% erhö­ hen.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Zuschlagstoff (2) ein flüssiger Kohlenstoff-Träger beigemengt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff (2) ein Alkohol, insbesondere Methanol, oder ein Alkoholderivat beigemengt wird.