DE60009563T2

DE60009563T2 - Mischung zur beschleunigung der kompostierung

Info

Publication number: DE60009563T2
Application number: DE2000609563
Authority: DE
Inventors: Pekka Pohjola
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2020-11-04
Also published as: EE200200236A; FI106954B; EP1252124B1; DK1252124T3; AU1398201A; ATE263129T1; WO2001032588A1; DE60009563D1; EP1252124A1; EE05154B1

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Mischung aus Substanzen, die als Kompostierungsbeschleuniger (oder Kompostbeschleuniger) verwendet werden.
Der Begriff Kompostierung bezeichnet einen biologischen Prozess, bei dem eine Gemeinschaft aus Organismen, welche aus Mikroorganismen vieler verschiedener Spezies besteht, organisches Material unter aeroben Bedingungen abbaut, wobei eine ausreichende Wärmeisolierung vorliegt, sodass Kohlendioxid, Wasser, Humusmaterial und anorganische Salze als Endprodukte gebildet werden.
In finnischen Haushalten werden jährlich etwa 0,9 Millionen Tonnen kompostierbarer Biomüll erzeugt, zusätzlich zu dem durch den Handel und die Industrie erzeugten kompostierbaren Müll. Aufgrund einer Vorschrift der Europäischen Union sind die Kommunalverwaltungen genötigt, sich der Kompostierung von organischem Müll bis spätestens ins Jahr 2005 anzunehmen. Beträchtliche Summen wurden und werden immer noch in verschiedenste Arten von Kompostierungsanlagen und -verfahren investiert, welche letztlich durch die Müllerzeuger gezahlt werden. Die Optimierung der Kompostierungsbedingungen ist bis jetzt das effizienteste Mittel, das im Hinblick auf eine Beschleunigung des Kompostierungsprozesses bekannt ist. In der Praxis wird die Kompostierungseffizienz jedoch durch eine Vielzahl von Problemen, welche mit der Kontrolle des Kompostierungsprozesses zusammenhängen, beeinträchtigt. Dies sind u.a. Geruchs- und Gefrierprobleme, Pathogenitätsprobleme, Probleme im Hinblick auf langwierige Überwachung, Probleme im Hinblick auf eine schlechte Arbeitssicherheit und Produkte mit schlechter Qualität als auch Marketingprobleme.
Der Kompostierungsprozess von Biomüll stoppt häufig bei dem schnellen mikrobiellen Abbau von einfachen, fermentierbaren Kohlenhydraten, wodurch saure Metaboliten erzeugt werden und der pH-Wert auf einen Wert von weniger als 4 fällt. Der niedrige pH-Wert und die Reaktionsprodukte, welche infolge des Zuckerabbaus (u.a. ein Überschuss an Wasser) erzeugt werden und welche durch die ungenügende mikrobielle Population nicht verwendet oder nicht freigesetzt werden können, erzeugen in dem Kompost solche physikalischen und chemischen Bedingungen, unter denen das Fortschreiten des Kompostierungsvorgangs hin zum Proteinabbau und zur Ammoniakproduktion verhindert wird. Im Allgemeinen ist es insbesondere der entstehende Ammoniak, welcher den Kompost neutralisiert und den pH-Wert in den basischen Bereich ansteigen lässt. Eine Störung des Kompostierungsprozesses äußerst sich in Temperaturen unterhalb von 50°C, in Geruch, in Feuchtigkeit und am offensichtlichsten in einem unvollkommenen Müllabbau.
Erfahrungen im Zusammenhang mit großen Kompostierungsanlagen verdeutlichen, dass Kompostierungsprobleme nicht einfach durch technische Lösungen gelöst werden können. Kompostierungsanlagen mussten sogar infolge ihrer Unfunktionalität und der durch sie verursachten Umweltprobleme abgeschaltet werden. Die Herstellung von voll entwickeltem Humusmaterial, welches für die landwirtschaftliche Verwendung geeignet ist, erfordert momentan eine teuere und übermäßig lange Nachkompostierungs- und Alterungszeitdauer, die bis zu zwei Jahren betragen kann. Das Auffinden einer Lösung für die grundlegenden Probleme von großen Kompostierungsanlagen wäre von großem Wert und würde die Effizienz dieser Anlagen wesentlich erhöhen sowie zu ihrem Wert beitragen.
Die Mechanismen der Bildung von Humusmaterial sind sehr komplex, wobei man jedoch davon ausgeht, dass die Synthese von polyphenolischen Verbindungen und ihre nachfolgende Polymerisation einen der wichtigsten Mechanismen darstellen. In Laborversuchen wurde eine Beschleunigung der Bildung von Humussäuren erfolgreich durch Oxidationspolymerisation mittels Enzymen und einigen anorganischen Komponenten erzielt. In diesen Versuchen wurden Eisen(II)-/Eisen(III)-Oxide, Manganoxide, Aluminiumoxide und Siliciumoxide, welche üblicherweise in der Natur vorkommen, verwendet. Von diesen beschleunigen insbesondere die Eisen(II)-/Eisen(III)-Oxide und Manganoxide die Synthese von Humus, wenn Catechin, Pyrogallol, Gallussäure und derartige Polyphenole, welche Komponenten des Humus darstellen, als Ausgangsmaterialien verwendet werden (Shindo, H., in Humic Substances in the Global Environment and Implications on Human Health, Herausgeber Senesi, N. und Miano, T.M., Elsevier Science B.V., Amsterdam 1994, S. 361).
In Laborversuchen wurde "synthetischer Humus" aus Polyphenolen hergestellt, indem Tonmaterialien, die mit metallischen Oxiden behandelt wurden, als Oberflächenkatalysatoren verwendet wurden (Wang et al., Catalytic Synthesis of Humic Substances by Natural Clays, Silts, and Soils, Soil Science 135 (1983), S. 350).
Es ist bekannt, dass Eisen mit Humusmaterialien rhombische Komplexe bildet, wenn die Kompostierung in Torf während der Schichtlagerung, wodurch die Temperatur auf fast 70°C erhöht wird, stattfindet. Metallionen der Metalle der Eisen- und Mangangruppen können auch mit freien Radikalen des Humusmaterials wechselwirken (Pohjola, P., The Electron Paramagnetic Resonance Method for Characterization of Finnish Peat Types and Iron(III) Complexes in the Process of Peat Decomposition, University of Jyväskylä, 1991, Forschungsbericht Nummer 37). Zusätzlich zu den katalytischen Effekten konnte durch chromatographische Tests gezeigt werden, dass die Mobilität des Eisens in dem System wesentlich erhöht wird, wenn es einen Komplex mit phenolischen Säuren, welche freie Hydroxylgruppen enthalten, bildet (Hadzja et al., 1987). Bei niedrigen pH-Werten (pH 2–3) wechselwirkt Eisen mit Semichinonradikalen (selbst mit den in einem Kompost gebildeten). Unter diesen pH-Bedingungen reduzieren oder oxidieren Semichinone Eisen und werden selbst zu Chinonen oxidiert (Redox-Phänomen). Eine Erniedrigung auf einen pH-Wert oberhalb von pH 3 verhindert die Bildung eines Komplexes von Eisen mit Carbonsäuren (Rausa et al., 1994). Der Effekt der reichlich auftretenden freien Radikale auf das Funktionieren des Kompostierungsvorgangs ist nicht bekannt, aber es kann davon ausgegangen werden, dass sie extrem schädlich für die mikrobielle Funktion sind und den Prozess verlangsamen.
Zu Beginn des Kompostierungsprozesses bauen Mikroorganismen sofort die löslichen oder sonst leicht verwertbaren Kohlenstoffquellen, welche u.a. einfache Zucker, Stärke und Fette umfassen, ab. Der Abfall des pH-Wertes, der in den ersten Stufen des Prozesses beobachtet wird, resultiert aus den sauren Zwischenprodukten aus dem Abbau dieser Substanzen. Es hat sich insbesondere unter warmen Bedingungen, bei denen kaum oder kein Sauerstoff vorliegt, gezeigt, dass das "Fermentationsphänomen", welches bei der Biomüllvorlagerung auftritt, problematisch ist. Kohlenhydrate werden durch alkoholische Fermentation in organische Säuren überführt, wodurch selbst phenolische Verbindungen vorliegen. Selbst antibiotische Substanzen, welche durch Schimmelpilze erzeugt werden, sind nicht bedeutungslos im Wettbewerbskampf zwischen Mikroorganismen. In Biomüll stellen Proteine nach den Kohlenhydraten die größte Gruppe von Verbindungen dar. Der unangenehme Geruch eines Komposts rührt häufig von einem unzureichenden Proteinabbau her. Mit der Hilfe von Ammoniumstickstoff ist es möglich, die Schimmelpilz- und saure Bakterien-Stufe, an denen häufig leicht Umstände auftreten, welche die mikrobielle Vermehrung infolge von schädlichen metabolischen Produkten stoppen, schneller zu durchlaufen. In der Praxis wird häufig eine "Ansäuerung" des Komposts und ein Temperaturanstieg auf etwa 40°C beobachtet. Die thermophilen Bacillus-Spezies, welche als wirksame Proteinabbauorganismen bekannt sind, können mit voller Effizienz nur dann arbeiten, wenn die Temperatur wenigstens 55°C beträgt.
Ammoniumverbindungen, Alkalimetall- und Erdalkalimetallverbindungen, Phosphat- und Carbonatverbindungen puffern das Kompostsystem und die eigene Ammonifizierung des Systems lässt insbesondere den pH-Wert schnell ansteigen. Wird eine Temperatur im thermophilen Bereich (sogar 70°C) erreicht, werden die biochemischen und chemischen Reaktionen sowie der Abbau des Müllmaterials beschleunigt und die Humussynthese beginnt. In den Anfangsstufen des Kompostierungsprozesses ist die Energie des Systems am größten und der Abbau der problematischen Makromoleküle ist daher auch am stärksten, was in Bezug auf die Cellulaseaktivität nachgewiesen wurde (Paatero, 1984).
Mikroorganismen in einem Kompost benötigen Schwefelverbindungen, um Schwefel-enthaltende Aminosäuren (Cystin, Cystein, Methionin) zu synthetisieren. Zusätzlich haben die Redox-Reaktionen der Schwefelverbindungen einen Effekt auf die mikrobielle Population. Die Humusbildung aus organischen Stoffen, welche in der Natur stattfindet, wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts intensiv erforscht und so wurde der wesentliche Effekt von Mineralbestandteilen auf den Prozess nachgewiesen (Scnitzer ja Khan, Humic Substances in the Environment, Marcel Dekker Inc., New York, 1972). Eisen, Mangan und Cobalt sind u.a. bekannte, von Mikroorganismen benötigte Enzymaktivatoren, von denen zweifellos nur geringe Mengen benötigt werden, deren Zugabe beispielsweise zu Fermentatoren, jedoch häufig durch Zugabe von Spurenelementen sichergestellt wird, um das Wachstum zu optimieren.
Ein Kompostierungsbeschleuniger oder -katalysator, welcher unbestritten arbeitet, wurde bislang noch nicht entwickelt. Die Erzeugnisse sind entweder Stickstoff- oder Phosphor-enthaltende Nährzusätze, Gartenabfall-abbauende Cellulaseenzyme oder andere Enzympräparationen, zermahlene Knochenpulver oder Dünger-basierte Mikroorganismeninokulationen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer wirksamen Kompostierungsbeschleunigermischung, mit deren Hilfe Kompoststoffe effizienter und vorteilhafter als zuvor erhalten werden können. Dadurch kann u.a. die Kapazität von Kompostierungsanlagen erhöht werden und die Produkte erfüllen die durch die Behörden und durch die Kunden der Anlagen vorgeschriebenen Vorgabewerte. Diese Aufgabe wurde gemäß vorliegender Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Zweck der erfindungsgemäßen Kompostierungsbeschleunigermischung ist es, den pH-Grenzwert zu umgehen, welcher den Kompostierungsprozess verlangsamt, um schnell die mikroorganismeneigene Aminosäure- und Proteinsynthese mithilfe des Biobeschleunigers in Gang zu bringen, die Reaktionsrate bei höheren Temperaturen (55–75°C), welche von den thermophilen Bacillus-Spezies bevorzugt werden, zu beschleunigen, die in der Reaktion gebildeten schädlichen Radikalverbindungen zu zerstören als auch die geruchserzeugenden Stickstoff- und Schwefelverbindungen, welche bei den mikrobiellen Vorgängen metabolisiert werden und an Humuspolymere anheften, zu vermeiden. Die Synthese von Humusstoffen, welche aus Makromolekülen, die aus dem mikrobiellen Abbau und aus toter Mikroorganismenmasse herrühren, erzeugt werden, wird durch die Hilfe von Elektrolyten und Oberflächenkatalysatoren beschleunigt. Dies hält das Redox-Phänomen, das einen wesentlichen Einfluss auf das Funktionieren des Kompostierungsvorgangs hat, weiter im Gleichgewicht.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Metallionen der Erde bei der Bildung von Humusstoffen in Erde von großer Bedeutung für den Abbauvorgang von Sauerstoff- und Stickstoff-enthaltenden organischen Stoffen, für die Synthese von Humus und für die Stabilität der Struktur sind. Beispielsweise ist die Wechselwirkung von Manganionen mit Aminosäuren gut bekannt. Metallionen reagieren heftig mit Radikalverbindungen, die als Zwischenprodukte des Kompostierungsprozesses vorliegen, und zusätzlich ist die Beweglichkeit und Löslichkeit der Metallionen in der wässrigen Phase und ihre Rolle als Nährstoffträgermoleküle als auch ihre Wirkung auf das Redox-Potenzial von großer Bedeutung für die Weiterentwicklung des Kompostierungsprozesses.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, dass eine Lösung aus Natriumgluconat, die mit einer Lösung, welche Eisensulfate, Mangansulfate und Ammoniumsulfate enthält, gemischt ist, als wirksames Stimulans wirkt, mit dessen Hilfe Kompostierungstemperaturen, die höher als üblich sind, erreicht werden (über 70°C).
Die erfindungsgemäße Mischung aus Beschleunigungssubstanzen basiert auf der Wechselwirkung von Natriumgluconat mit dem bivalenten Eisenion, dem Manganion und dem Ammoniumion, welche sich als vorteilhaft erwiesen haben. Natriumgluconat kann beispielsweise aus der permeierten Lösung des Glucoseoxidaseprozesses erhalten werden, wo es den Hauptbestandteil darstellt. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass ein oder mehrere Elektrolytionen, wie Sulfationen SO₄ ^2–, zu der erfindungsgemäßen Mischung aus Beschleunigungssubstanzen zugegeben werden. Selbst die Zugabe von Cobaltionen kann vorteilhaft sein. Es ist bevorzugt, Bodenmaterialien mit lamellarer Struktur, welche als Oberflächenkatalysatoren wirken, wie beispielsweise Ton, Zeolith oder Kaolin oder dgl. als auch Dolomitkalk und Asche, zu der Mischung zuzugeben, um Veränderungen des pH-Wertes abzupuffern. Eisen-, Mangan- und Ammoniumsalze (Sulfate), welche in Wasser solubilisiert vorliegen und mit einer Natriumgluconatlösung gemischt sind, bilden den flüssigen Anteil des Kompostierungsbeschleunigers, während die übrigen Bestandteile den festen Anteil der Beschleunigungsmischung bilden. Eine beträchtliche Menge an Manganionen kann selbst zu dem festen Anteil der Mischung zugegeben werden.
In der erfindungsgemäßen Beschleunigermischung können etwa 20–80%, vorzugsweise etwa 60% Natriumgluconat, etwa 0,2–1%, vorzugsweise etwa 0,7% zweiwertige Eisenionen, etwa 0,1–0,5%, vorzugsweise etwa 0,3% zweiwertige Manganionen und etwa 0,2–0,8%, vorzugsweise etwa 0,45% Ammoniumionen als Sulfationen und etwa 20–80%, vorzugsweise etwa 40% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Anteils der Beschleunigermischung, als flüssiger Anteil verwendet werden. Bei der Kompostierung wird diese Beschleunigermischung in einer Menge von etwa 0,2–5%, vorzugsweise etwa 2%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Komposts, und in einer Menge von etwa 0,5–8%, vorzugsweise etwa 5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Biomülls, verwendet. Es können jedoch selbst andere anorganische Ionen, wie Sulfationen, zu dem flüssigen Anteil der Beschleunigermischung zugegeben werden. Von den Sulfationen können etwa 1–3%, vorzugsweise etwa 1,8%, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Anteils der Beschleunigermischung, zugegeben werden.
Die erfindungsgemäße Beschleunigermischung umfasst vorzugsweise des Weiteren einen pulverartigen festen Anteil, der als Oberflächenkatalysator und als ergänzender Mischungsbestandteil wirkt. In dem festen Anteil der Mischung werden trockene, zermahlene Bodenmaterialien, wie Tonstoffe, Zeolith oder Kaolin oder dgl., als Oberflächenkatalysator in einer Menge von etwa 50–80%, vorzugsweise etwa 70%, verwendet. Des Weiteren kann der feste Anteil einen oder mehrere anorganische Bestandteile, wie Dolomitkalk, Asche oder anorganische Ionen, wie Manganionen Mn²⁺, Zinkionen Zn²⁺, Ammoniumionen NH₄ ⁺, Sulfationen SO₄ ^2–, Kupferionen Cu²⁺ oder Cobaltionen Co²⁺ sowie Mischungen davon, enthalten. Der feste Anteil kann beispielsweise etwa 5–15%, vorzugsweise etwa 10% Mangansulfat (welches 32% Mn enthält), etwa 10–20%, vorzugsweise etwa 15% Dolomitkalk, etwa 2–8%, vorzugsweise etwa 5% Asche und etwa 0,01–0,03% Cobaltsulfat (21% Co), bezogen auf das Gesamtgewichts des festen Anteils der Beschleunigermischung, enthalten. In der Beschleunigermischung wird ein Oberflächenkatalysatorpulver in einer Menge von etwa 0,3–0,6%, vorzugsweise etwa 0,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Biomülls, und etwa 0,1–0,5%, vorzugsweise etwa 0,2%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Komposts, verwendet. Die physikalische Struktur des Pulvers ist im Hinblick auf seine Verlauffähigkeit wichtig.
Die Natriumgluconatlösung und die bivalenten Metallionen, vorzugsweise in Form ihrer Sulfatlösungen in Wasser, werden vor ihrer Zugabe zu dem Kompost vereinigt. Das Oberflächenkatalysatorpulver wird zu dem Kompost gegeben. Das Gluconat wird über Gluconsäure zu Glucose reduziert. Als Kompostmischungsbestandteile wird die Verwendung von Torf (1:1) oder in Kompostierungsanlagen von Holzsplittern oder Baumrinde und Torf (1:1:0,5) empfohlen. Das Funktionieren des Beschleunigers erfordert eine gründliche Belüftung und die Entfernung von Feuchtigkeit und gasförmigen Reaktionsprodukten. Die Kompostierungsbeschleunigermischung bietet den Mikroorganismen Ausgangsmaterialien (Glucose, Ammoniak, Schwefel), Enzymaktivatoren, Elektrolyte und Pufferagenzien an.
In einem Kompost, der mit dem erfindungsgemäßen Beschleuniger aktiviert wurde, treten nach etwa 7 Tagen viele rötlich-braune wasserlösliche Humusverbindungen auf, von denen der größte Anteil spektrophotometrisch kontrolliert werden kann. Ebenso kann die Komplexierung von Eisen und Mangan mit den Humusverbindungen mithilfe von Laboruntersuchungen nachgewiesen werden. In dem Kompost bildet sich nach 2 Tagen ein visuell wahrnehmbares weißes mikrobielles Wachstum, das nach 2 Wochen verschwunden ist und zu Humusstoffen zerfallen ist. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Kompostbeschleunigers wurde in kleinen Kompostierungsanlagen (10 dm³ und 200 dm³) innerhalb von 14 Tagen aus Biomüll ein stabiles, vollständig erdähnliches Produkt reproduzierbar erhalten. Die Heizperiode des Kompostierungsverfahrens betrug 10–14 Tage, wobei nach 3 Tagen der pH-Wert einen Wert von 5 überstieg und der Rottegrad-Test für den Kompost die Klasse IV (VAPO) ergab und ein vorbereitender Keimversuch (Kressetest) ergab eine um den Faktor 35 erhöhte Wachstumsmasse verglichen mit dem Ernteertrag eines herkömmlichen Vergleichskomposts.
Bei der Untersuchung des erfindungsgemäßen Beschleunigers wurde die Kompostmischung in eine gründlich belüftete, speziell hergestellte Kompostierungsvorrichtung gegeben, in der der Austausch von Gasen spontan erfolgt. Der Kompost benötigte daher kein Mischen.
Der erfindungsgemäße Beschleuniger wurde sogar in einer mechanisch belüfteten Tunnelkompostierungsanlage (Vapo Oy Biotech/Mustankorkea Oy Jyväskylä) untersucht. Der Müll wurde zerkleinert, mit den Mischungsbestandteilen (Holzsplitter und Torf) gemischt und der Beschleuniger wurde von einem Wagen aus aufgesprüht und der Pulveranteil wurde mit einem Spaten auf der Kompostmischung, welche unter dem Behälter fließt, verteilt. Die Füllkapazität des Tunnels betrug 200 m³.
Der erfindungsgemäße Beschleuniger arbeitet selbst bei Einsatzmengen, die um die Hälfte reduziert wurden, wodurch die Heizperiode sogar verkürzt wird, die Stabilität des Endprodukts jedoch leidet. Zu große Mengen verlängern die Reifezeit und die Heizperiode wird ausgeprägter. Ein Beschleunigungseffekt kann auch erzielt werden, indem lediglich die pulverförmigen Bestandteile verwendet werden, wobei die Rolle der Schimmelpilze als abbauende Substanzen in dem Kompost jedoch beträchtlich abnimmt und die Temperatur einen Wert aufweist, der um etwa 10°C niedriger ist, als wenn Gluconat verwendet worden wäre. Das Endprodukt ist nasser und weniger stabil. Durch eine Dosierung des Kompostierungsbeschleunigers und durch eine Modifizierung des Kompostierungsvorgangs ist es möglich, den Verlauf des Kompostierungsprozesses zu beeinflussen, was im Hinblick auf verschiedene Müllmaterialien von Bedeutung ist.
Die Untersuchung des Wirkungsgrads des Kompostierungsprozesses ist bislang noch nicht sehr gut entwickelt oder standardisiert. Die Bestimmung des Erfolgs des Kompostierungsprozesses basiert größtenteils auf einer Sinnesprüfung. Die aufschlussreichsten Mängel sind der Geruch, nicht abgebauter Müll, Grobstrukturen und das Fehlen von erdähnlichen Eigenschaften. Von den messbaren Parametern sind der pH-Wert, der den Verlauf des Prozesses ziemlich gut wiederspiegelt und der in einem stabilen Kompost größer als 6 (häufig sogar größer als 7) betragen sollte, die Leitfähigkeit und der Rottegrad-Test zu nennen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde ein Verfahren zur fortlaufenden Untersuchung der in dem Kompost gebildeten, gefärbten, wasserlöslichen Humusverbindungen entwickelt. Dieses Verfahren basiert auf spektrophotometrischen Untersuchungen in den Kurzwellenregionen VIS und UV (Humusindex).
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe der Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Eine Mischung, die 40 kg Biomüll, 10 kg Holzsplitter und 10 kg Komposttorf umfasste, wurde wie folgt kompostiert:
Eine Beschleunigermischung wurde hergestellt, indem 200 g Ammoniumferrosulfat (NH₄)Fe(SO₄)₂×6H₂O und 30 g MnSO₄×H₂O in zwei Liter Wasser aufgelöst wurden und der Lösung, nachdem sich das Salz darin aufgelöst hatte, 1,5 dm³ Natriumgluconatlösung (Genencor Int. Jämsänkoski, permeierte Lösung) zugefügt wurden. Die Lösung wurde heftig gemischt.
Etwa 20 g Mangansulfat, etwa 30 g Dolomitkalk, etwa 10 g Asche und 0,05 g Cobaltsulfat wurden unter 0,15 kg trockenen, zermahlenen Ton gemischt.
Eine Schicht aus Torf (etwa 10 l) wurde erstellt und darauf wurde Biomüll (etwa 15 l), der mit einem scharten Spaten zerkleinert wurde, verteilt. Etwa 0,5 dl Ton/Sulfatpulver wurden als ebene Schicht auf die Tort/Biomüll-Mischung aufgestreut und aus einer kleinen Bewässerungsvorrichtung wurden etwa 1 Liter der wie oben beschrieben hergestellten Beschleunigerflüssigkeit auf den Biomüll aufgegossen. Danach wurden etwa 5 Liter Holzsplitter zugegeben und die Mischung wurde mit einem Spaten durchmischt. Diese Vorgänge wurden solange wiederholt, bis der gesamte Biomüll mit den Bestandteilen der Mischung vermischt war.
Die Kompostierungsmischung wurde in eine ausreichend belüftete, speziell hergestellte Kleinkompostierungsvorrichtung gegeben, die eine gründliche Luftzufuhr sowie Entfernung von Gasen ermöglichte. Der Kompost wurde nicht gemischt.
In drei Tagen erhöhte sich die Temperatur des Komposts auf 68°C und ein im Überschuss vorhandenes, weißes, mikrobielles Wachstum erschien in dem Kompost, welches innerhalb von zwei Wochen durch Zersetzung zu Humusstoffen verschwand. Nach zwei Wochen war der Biomüll vollständig in homogenen Humus überführt. Die unten gezeigte Tabelle zeigt Werte, welche für die Kompostmischung beim Auffüllen und Entleeren gemessen wurden.
Tabelle 1
Beispiel 2
In diesem Versuch sollte die Temperaturentwicklung in einem Kompost, welcher mit der erfindungsgemäßen Kompostierungsbeschleunigermischung versetzt wurde, in Abhängigkeit von der Zeit untersucht werden.
Eine Kompostcharge, welche mit dem Kompostierungsbeschleuniger versetzt war, wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer dass als Mischungsbestandteil lediglich Torf verwendet wurde. Zum Vergleich wurde eine Kompostmischung aus demselben Biomüll und Torf verwendet. Die Kompostchargen wurden in gründlich belüftete Kompostierungsvorrichtungen gegeben, welche eine spontane, sich verstärkende Luftzufuhr sowie die Entfernung von Gasen ermöglichten. Die Komposte wurden nicht gemischt.
Die für die Komposte erhaltenen Temperaturkurven sind in 1 dargestellt. Der Vergleichskompost (Reihe 1) erreicht in etwa 7–8 Tagen nach dem Beginn des Kompostierungsvorgangs ein Temperaturmaximum von etwa 40°C. Der Kompost, welcher mit der erfindungsgemäßen Kompostierungsbeschleuniger mischung behandelt wurde (Reihe 2), erreicht bereits in 6–7 Tagen nach dem Beginn des Kompostierungsvorgangs eine Temperatur von 70°C.
Der Grund für den Nichtanstieg der Temperatur des Vergleichskomposts war in diesem Fall ein für Biomüllkomposte typisches Säureproblem (pH 4), das die Mikroorganismenentwicklung stoppt und einen Proteinabbau verhindert.
Demzufolge kann davon ausgegangen werden, dass mit der erfindungsgemäßen Kompostierungsbeschleunigermischung eine höhere Temperatur sicherer und schneller erreicht werden kann als ohne die erfindungsgemäße Kompostierungsbeschleunigermischung.
Beispiel 3
Drei speziell hergestellte Versuchskompostierungsvorrichtungen mit einem Volumen von 12 dm³ wurden beladen. Der Kompostierungsvorgang wurde im Hause durchgeführt, wobei die Raumtemperatur etwa 10°C betrug. Temperaturmessungen erfolgten jede 12 Stunden, wobei auch Proben für Laboranalysen gezogen wurden. Das kompostierbare Material bestand aus relativ vielseitigem Haushaltsmüll, der verschiedene Salat-, Obst-, Gemüse- und Fleischsorten (Hühnchen) umfasste. Als Mischungsbestandteil wurde Torf mit einem geringen Zersetzungsgrad (pH 4,6, Leitfähigkeit 7,4 mS/m, Fe 1452 mg/kg, Mn 20 mg/kg) verwendet. Der Biomüll und der Torf wurden in einem Volumenverhältnis von 1:1 als Einzelcharge vermischt, wobei größere Bestandteile (z.B. Orangen) mit einem Spaten zerkleinert wurden. Die Beladungen der Kompostierungsvorrichtungen (1, 2 und 3) sind unten gezeigt:
Kompostierungsvorrichtung 1 (Reihe 1):
Eine Versuchsprobe wurde von der gemischten Charge abgetrennt und 500 ml der Beschleunigermischung, die 25 g Ammoniumferrosulfat (technisch), 5 g Mangansulfat, 300 ml Wasser und 200 ml Natriumgluconatpermeat von Genencor Int. (NaG etwa 70%) enthielt, wurden zu der Versuchsprobe zugegeben. Zusätzlich wurden 2 dl zermahlener Ton zu dem Kompost zugegeben. Der Ton bestand aus früherem Seebodensediment aus dem Päijänne See, das eine große Menge an Eisen (etwa 70 g/kg) und Mangan (etwa 0,7 g/kg) als auch geringere Mengen u.a. an Kupfer und Cobalt enthielt. Der Ton wurde Lage für Lage auf die Kompostmischung aufgestreut und die Beschleunigermischung wurde darauf geschüttet.
Kompostierungsvorrichtung 2 (Reihe 2):
Die Charge wurde wie oben beschrieben behandelt, jedoch enthielt die Beschleunigermischung 20 g Ferrosulfat von Kemira Oy (welches 0,3% Mg und 0,1% Mn als Verunreinigungen enthielt), 10 g Ammoniumsulfat, 10 g Mangansulfat und 200 ml Natriumgluconatpermeat. Die Eisen- und Ammoniumsalze wurden in 300 ml Wasser gelöst, jedoch wurden hier die Mangansalze mit festem Ton gemischt und im Vergleich zu der oben beschriebenen Kompostierungsvorrichtung 1 wurde eine doppelte Menge davon verwendet.
Kompostierungsvorrichtung 3 (Reihe 3, Vergleich):
Eine Vergleichsprobe aus Biomüll und Torf, die mit 500 ml Wasser versetzt war.
Die Temperatur der Kompostierungsvorrichtungen wurde in Intervallen von 12 Stunden überprüft und Analyseproben wurden während der thermophilen Phase alle 12 Stunden und später seltener genommen, bis 33 Tage verstrichen waren. Mithilfe der Proben wurden der pH-Wert, die Leitfähigkeit, die Absorption (400 nm) des mikrofiltrierten Wasserextrakts, das wasserlösliche Eisen und Mangan nach einer Zentrifugation, das Eisen und Mangan in dem Mikrofiltrat als auch bei einigen Proben der freigesetzte Ammoniumstickstoff mithilfe direkter Wasserdampfdestillation (Kjeldal) gemessen.
Die Ergebnisse sind in den beiliegenden Figuren gezeigt.
In 2 sind die Temperaturänderungen während des Kompostierungsprozesses gezeigt. Die Temperatur der Vergleichsprobe (Reihe 3) verläuft etwas niedriger als die Temperatur der Probe, die mit der erfindungsgemäßen Beschleunigermischung behandelt wurde. In der Kompostierungsvorrichtung 1 konnte eine steilere Zunahme der Temperatur als in den anderen Vorrichtungen sowie ein größerer Temperaturgipfel und eine langsamere Abnahme beobachtet werden. In dieser Kompostierungsvorrichtung konnte selbst ein stärkeres Schimmelpilzwachstum als in den anderen Vorrichtungen und ein schnelleres Austrocknen des Komposts beobachtet werden. In allen Kompostierungsvorrichtungen fiel die Temperatur innerhalb von 8 Tagen auf Umgebungstemperatur ab.
In 6 sind die pH-Änderungen während des Kompostierungsprozesses gezeigt. Der anfängliche pH-Wert betrug in allen Proben etwas über 4. In der Kompostierungsvorrichtung 1 war der pH-Wert in einem Tag auf pH 5 angestiegen, während der pH-Wert in den anderen Vorrichtungen in anderthalb Tagen auf pH 5 angestiegen war. Bei der maximalen Temperatur stieg der pH-Wert in zwei Kompostierungsvorrichtungen (1 und 3) auf einen Wert nahe 6 an. In der Kompostierungsvorrichtung 2 verblieb der pH-Wert während der Heizstufe niedriger als in den anderen Vorrichtungen, war jedoch nach 33 Tagen bei seinem Maximum angelangt (1 = 6,35, 2 = 6,81, 3 = 6,4). Zu diesem Zeitpunkt stoppte die Ansammlung von sauren Reaktionsprodukten nicht den Anstieg der Temperatur in dem Vergleichskompost ab, wie es in Beispiel 2 der Fall war.
Die leichte Veränderung der pH-Werte ist auf die Redox-Reaktionen zurückzuführen, was am klarsten anhand der Löslichkeitskurven von Eisen und Mangan veranschaulicht werden kann. Der pH-Wert beeinflusst die Verflüchtigung von Ammoniak, welche unter basischen Bedingungen stattfindet.
Die Bindung und das Auflösen des in der Beschleunigermischung enthaltenen Eisens und Mangans in dem Wasserextrakt wurde mithilfe eines Atomabsorptionsspektrometers untersucht. Die Ergebnisse sind für Eisen in 3 und für Mangan in 4 gezeigt.
Aus 3 ist ersichtlich, dass das bivalente Ion in gelöster Form vorliegt und dass die Menge des Wassers, welche für die Auflösung des Eisens benötigt wird, in den Kompostierungsvorrichtungen 1 und 2, zu denen Eisen zugegeben wurde, anfänglich von Natur aus sehr groß ist und verglichen mit der Vergleichsprobe fast 20-fach so groß ist. Anhand von 3 kann der Schluss gezogen werden, dass das zugegebene Eisen an den Komposthumus gebunden vorliegt, da in dem Endprodukt die Unterschiede in Bezug auf das gelöste Eisen im Vergleich zu der Vergleichsprobe ausgeglichen sind. Der Eisengehalt in dem Vergleichskompost 3 stammt größtenteils aus dem Biomüll und die Menge an wasserlöslichem Eisen in dem Endprodukt unterscheidet sich nicht erheblich von Komposten, zu denen Eisen zugegeben wurde.
Anfänglich passt sich das Verhalten von Mangan dem Verhalten von Eisen an (4). Direkt nach der Initiierung des Kompostierungsvorgang ist ein deutlicher Abfall der Löslichkeit zu beobachten, der auf eine Oxidation zurückzuführen ist. Von Natur aus kann der Kompost nur geringe Mengen an Mangan enthalten, von denen der Anteil an löslichem Mangan sehr gering ist. Die Menge an löslichem Mangan fällt während dem Kompostierungsvorgang nahezu auf null ab, jedoch ist der Abfall nur in dem Stabilisierungsprozess, der nach der Hitzestufe stattfindet, bedeutend.
Anhand der Löslichkeitskurven scheint es offensichtlich, dass die Eisen- und Manganionen an den Humusreaktionen durch ihre Oxidation und Reduktion teilnehmen. Ferner kann auch ein Zusammenhang zu den Temperatur- und pH-Änderungen gesehen werden. Wie auch für die wasserlöslichen Humusstoffe, konnte eine eindeutige Abnahme beobachtet werden, wenn Eisen- und Manganverbindungen vorlagen.
Ammoniumverbindungen und andere Stickstoff-enthaltende Verbindungen, die unter den alkalischen Bedingungen der Wasserdampfdestillation freigesetzt wurden, wurden direkt anhand von Proben, die aus dem Kompost entnommen wurden, bestimmt. Die Proben wurden anfänglich als auch nach 5, 6, 20, 28 und 35 Tagen entnommen. Die Stickstoffgehalte sind in 5 gezeigt. Anfänglich ist der Stickstoffgehalt fast doppelt so groß verglichen mit dem der Vergleichsprobe, jedoch verändert sich die Ordnung unmittelbar am Temperaturmaximum, an dem die Erzeugung von Ammoniak beschleunigt ist und Ammoniak in die Luft verdampft. In den Komposten, die mit der erfindungsgemäßen Beschleunigermischung behandelt wurden, ist die Menge an Ammoniumstickstoff eindeutig niedriger als in dem Vergleichskompost. Später nimmt der Unterschied ab, wenn die Gesamtmenge zunimmt, jedoch bleibt die Menge an Ammoniumstickstoff des Vergleichskomposts immer größer als die der anderen. Der Unterschied wird insbesondere signifikant, wenn der Ammoniak entweicht, was zu Geruchsproblemen führt.
Die Leitfähigkeit spiegelt die Menge an löslichen geladenen Partikeln wieder. In konzentriertem Kompost ist die Leitfähigkeit verglichen mit Erdprodukten im Allgemeinen etwa zehnfach so groß. Lösliche Alkalimetalle und Erdalkalimetalle üben den deutlichsten Effekt auf die Leitfähigkeit aus.
Die Leitfähigkeitswerte während des Kompostierungsvorgangs sind in 7 gezeigt. Aufgrund der zugegebenen Elektrolyte ist die Leitfähigkeit in den Komposten 1 und 2 größer als in dem Vergleichskompost 3, wie aus 7 ersichtlich ist. In dem Vergleichskompost beträgt die Leitfähigkeit weniger als die Hälfte der Leitfähigkeit der beiden anderen Komposte und verbleibt während des gesamten Kompostierungsprozesses niedriger. Aus den Änderungen der Löslichkeiten von Eisen und Mangan kann geschlossen werden, dass diese Ionen keinen deutlichen Effekt auf die Leitfähigkeit ausüben.
In einem Kompost, welcher die funktionelle Umgebung von Mikroorganismen darstellt, wechselwirken Feststoffe, Wasser und darin gelöste feste Substanzen sowie Gase miteinander. Der mikrobielle Metabolismus findet in der Wasserphase statt und durch den enzymatischen Vorgang stehen die in der wässrigen Phase gelösten Verbindungen den Mikroorganismen zur Verfügung.
Zu Beginn des Kompostierungsprozesses können deutliche Veränderungen der Farbe des Wasserextraktes beobachtet werden, welche auf die gelösten Verbindungen zurückzuführen sind. Zu Beginn ist die Farbe gelb und verändert sich danach ins Rotbraune. Schreitet der Kompostierungsvorgang fort, wird die Farbe nach und nach heller und in einem voll entwickelten Kompost treten lösliche, gefärbte Verbindungen nicht mehr in nennenswerten Mengen auf. Andererseits zeigt das Auftreten von Farbe an, dass der Kompost funktionsfähig ist, jedoch spiegelt es auch die Schnelligkeit der Reaktionen wieder, in denen farbige, gelöste Substanzen verschwinden. Setzt ein Proteinabbau aufgrund der Azidität des Komposts nicht ein und erwärmt sich der Kompost nicht, treten selbst farbige, oxidierte Produkte und Stickstoffverbindungen nicht auf.
In 8 ist die Änderung der Absorption während des fortschreitenden Kompostierungsprozesses gezeigt. Die Werte liegen über einen Zeitraum von 36 Stunden in derselben Größenordnung, bevor Unterschiede auftreten. Die größte Zunahme kann bei dem Vergleichskompost beobachtet werden, bei dem die Zunahme der Werte mit Ausnahme von einem schwachen zickzackförmigen Verlauf während der gesamten Temperaturphase des Kompostierungsprozesses anhält. Bei dem Kompost 1 nimmt die Kurve während der Zunahme der Temperatur ab, wobei auch die Löslichkeit des Eisens ihr Minimum erreicht. Die Absorptionswerte des Komposts 2 bleiben verglichen mit den anderen Komposten in einem niedrigeren Bereich und es treten keine größeren Veränderungen hinsichtlich der Farbe des Filtrats während des gesamten Prozesses auf, ungeachtet der Tatsache, dass der Kompostierungsvorgang effizient verläuft. Dies weist darauf hin, dass insbesondere Mangan einen deutlichen Effekt auf die wasserlöslichen Humusstoffe und auf die Reaktionen der Stickstoffverbindungen des Komposts ausübt und dass vorzugsweise wenigstens ein Teil des Mangans in fester Form zu dem Kompost zugegeben wird. Durch die erfindungsgemäße Beschleunigermischung kann die Humussynthese katalytisch beeinflusst werden und ein stabiles Endprodukt kann schneller erzeugt werden.
Durch Sinnesprüfungen konnte festgestellt werden, dass der Biomüll in den Kompostierungsvorrichtungen 1 und 2 in etwa einer Woche in ein erdähnliches Produkt kompostiert wurde und in etwa zwei Wochen zu Erde umgewandelt war. In dem Kompost 1 lagen mehr Schimmelpilze vor und das Produkt war heller in seiner Farbe und trockener als der Kompost 2. Der Kompost 2 war in seiner Farbe schwarz und flaumartig. Der Unterschied rührte entweder von Unterschieden im Mangangehalt oder Unterschieden in den anorganischen Ausgangsverbindungen her. Der Vergleichskompostierungsvorgang war nur von geringem Erfolg. In der Mikroorganismenpopulation waren deutliche Unterschiede erkennbar. In dem Kompost 3 lagen selbst nach einem Monat vom Beginn des Kompostierungsvorgangs viele Schimmelpilze vor und das Produkt war heller in seiner Farbe und grob und enthielt eine Vielzahl von nicht abgebauten Torffasern. In der Siebbarkeit lagen deutliche Unterschiede vor.
Beispiel 4
Der Effekt von Erdstoffen auf den Kompostierungsprozess wurde untersucht. Drei speziell hergestellte Testkompostierungsvorrichtungen mit einem Volumen von 12 dm³ wurden beladen. Der Kompostierungsprozess wurde bei einer Temperatur von etwa 20°C durchgeführt. Als kompostierbares Material diente Haushaltsmüll. Als Mischkomponente wurde Torf in einem Volumenverhältnis von 1:1 verwendet. Größere Bestandteile wurden mit einem Spaten zerkleinert.
Kompostierungsvorrichtung 1 (Reihe 1):
Zu der Testcharge wurden 500 ml der Beschleunigermischung zugegeben, welche 20 g Ferrosulfat von Kemira Oy (das 0,3% Mg und 0,1% Mn als Verunreinigungen enthielt), 10 g Ammoniumsulfat, 10 g Mangansulfat und 200 ml Natriumgluconatpermeat enthielt. Zunächst wurden die Eisen-, Ammonium- und Mangansalze in 300 ml Wasser gelöst. Zusätzlich wurden 100 g Tonpulver, welches 70% Ton, 10% Mangansulfat, 10% Dolomitkalk, 5% Asche und 0,2% Cobaltsulfat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers, enthielt, zu der Kompostierungsmischung zugegeben.
Kompostierungsvorrichtung 2 (Reihe 2):
Zu der Testcharge wurden 500 ml der Beschleunigermischung, die 20 g Ferrosulfat von Kemira Oy (welche 0,3% Mg und 0,1% Mn als Verunreinigungen enthielt), 10 g Ammoniumsulfat, 10 g Magnesiumsulfat und 200 ml Natriumgluconatpermeat enthielt, zugegeben.
Kompostierungsvorrichtung 3 (Reihe 3):
Zu der Testcharge wurde eine zusätzliche Menge von 1 dm³ Torf, der mit 20 g Ferrosulfat, 10 g Ammoniumsulfat, 20 g Mangansulfat, 20 g Dolomitkalk und 10 g Asche versetzt war, zugegeben. Die Mischung wurde gründlich unter die Kompoststoffe gemischt.
Die Temperaturkurven sind in 9 gezeigt. In der Kompostierungsvorrichtung 1 erreichte die Temperatur ihren höchsten Wert, jedoch blieb der Temperaturgipfel eng. In der Kompostierungsvorrichtung 2 ist die Hitzeperiode groß und das Temperaturmaximum verbleibt etwas unterhalb dem der Kompostierungsvorrichtung 1. In der Kompostierungsvorrichtung 3 bleibt das Temperaturmaximum deutlich unterhalb denjenigen der zwei anderen Kompostierungsvorrichtungen.
In der unteren Tabelle wurden andere Werte zusammengefasst, die nach 4 und 7 Tagen nach der Beladung gemessen wurden: Tabelle 2
Die Ergebnisse, welche für Kompost 1 erhalten wurden, zeigen, dass es am meisten bevorzugt ist, wenn die erfindungsgemäße Beschleunigermischung dem Kompost sowohl als Fluid als auch als Pulver zugegeben wird. Das Weglassen von Natriumgluconat hat einen absenkenden Effekt auf die Kompostierungstemperaturen, was wiederum die Stabilisierung des Komposts (Kompostierungsvorrichtung 3) beeinflusst. Die Abbauvorgänge verlaufen zufriedenstellend, obwohl die Schimmelpilze während der Hitzeperiode nur in geringer Anzahl auftreten und das Produkt schwarz und erdähnlich ist. Wird lediglich ein flüssiger Bestandteil verwendet, so hat sich gezeigt, dass dieser einen negativen Einfluss auf die pH-Bedingungen während der anfänglichen Phase des Kompostierungsprozesses (Kompostierungsvorrichtung 2) hat. Eine Vielzahl von Schimmelpilzen lag in dem Kompost 2 vor und das Endprodukt war beträchtlich grob, verglichen mit den anderen. Jedoch wurde eine hohe Temperatur in dem Kompost erreicht und die Hitzeperiode war lang.
Die Verwendung von Tonpulver oder derartigen Substanzen, Dolomitkalk und Asche als Träger für Verbindungen ist in Bezug auf die Streufähigkeit der Substanzen wichtig und hat sogar einen Einfluss auf die physikalische Struktur des Komposts, wie ein die Flaumigkeit erhöhender Faktor.
Durch den erfindungsgemäßen Beschleuniger können u.a. die abbauende Mikroorganismenpopulation, die Komposttemperaturen und die pH-Bedingungen beeinflusst werden.
Beispiel 5
Eine erfindungsgemäße Kompostierungsbeschleunigermischung wurde in groß angelegten Versuchen in einer Tunnelkompostierungsanlage, welche durch Vapo Oy (Wastech, Mustankorkea Oy, Jyväskylä) entwickelt wurde, untersucht. Die Anlage umfasst fünf Tunnel von jeweils 200 m³, in denen die Luft von dem Boden her in die 2 Meter hohe Kompostschicht eingeblasen wird.
Der Kompost 1 wurde wie folgt hergestellt. Unter den Biomüll wurden mit einem Radlader die Mischungskomponenten Holzsplitter und Torf in einem Volumenverhältnis von 1:1:0,5 untergemischt. Die Mischung wurde mit einem Allu-Behälter (Ideachip Oy) zerkleinert. Auf den Kompost wurden etwa 5000 dm³ flüssiger Anteil der erfindungsgemäßen Kompostierungsbeschleunigermischung, welche 3000 dm³ Natriumgluconatpermeat, 200 kg Ferrosulfat (20% Fe), 120 kg Ammoniumsulfat (27% NH₄) und 100 kg Mangansulfat (32% Mn) gelöst in 2 000 dm² Wasser enthielt, von einem Wagen aus aufgesprüht. Zusätzlich wurden etwa 500 kg eines Pulvers, das 350 kg zermahlenen Ton, 50 kg Mangansulfat, 30 kg Dolomitkalk, 10 kg Holzasche und 100 g Cobaltsulfat enthielt, zu dem Kompost zugegeben und mit einem kleinen Spaten verteilt. Die Mischung wurde in einer Zementmahlanlage hergestellt. Der Kompost wurde mithilfe eines Radladers in den Tunnel überführt, wo er für eine Woche verblieb und mit zirkulierender Luft belüftet wurde. Dann wurde der Kompost in einen Freilufttunnel (Umsatz) überführt, wo er für eine weitere Woche verblieb (Entleerung). Danach wurde der Kompost im Freien in Form eines Stapels gelagert.
Zum Vergleich wurde ein herkömmlicher Tunnelkompost verwendet, bei dem kein Beschleuniger verwendet wurde (Kompost 2).
Dieselbe Mischung wurde auch in einer Kleinkompostierungsvorrichtung (PP) (Kompostierungsvorrichtung 3) kompostiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Die in der obigen Tabelle gezeigten Analyseergebnisse weisen deutliche Unterschiede auf, welche vorteilhaft für den Kompost sind, der mit der erfindungsgemäßen Beschleunigermischung behandelt wurde. Das mit dem pH-Wert verbundene Problem, welches in Kompostierungsanlagen aufgetreten ist, zeigte sich nicht, jedoch betrug der pH-Wert nach 2 Wochen Kompostierungsvorgang 7 (Vergleichswert 4,7 und Garantiewertlimit 5,5) und die Feuchtigkeit nahm auf einen Wert nahe 40% ab. Der Rottegrad-Test ergab einen Wert von 55°C, was im Allgemeinen als Garantiewertlimit betrachtet wird. Bei der Stapellagerung war ein Wert von 29°C schnell erreicht, was anzeigt, dass der Kompost schnell voll entwickelt ist. Nach zwei Monaten war die Menge an Ammoniumstickstoff eindeutig geringer als die Menge in der Vergleichsprobe und der Humusindex zeigte an, dass der Proteinabbau in dem Tunnel bereits mit hoher Effizienz begonnen hatte. Das Endprodukt unterschied sich erheblich von dem Vergleichskompost, wobei es eindeutig feiner unterteilt war und eine erdähnlichere Struktur aufwies und ferner nicht abgebaute Substanzen mit Ausnahme einer geringen Menge an Papier nur schwer unterscheidbar waren.
Zuvor wurden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die oben beschriebenen Beispiele limitiert und das erfindungsgemäße Prinzip kann im Umfang der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Kompostbeschleunigermischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen flüssigen Anteil und wahlweise einen festen Anteil umfasst, wobei der flüssige Anteil eine Wasserlösung ist, welche wenigstens Natriumgluconat, das Eisenion Fe²⁺, das Manganion Mn²⁺ und das Ammoniumion NH₄ ⁺ umfasst, sowie als optionalen festen Bestandteil Bodenmaterial und darüber hinaus wahlweise einen oder mehrere anorganische Bestandteile im flüssigen Anteil oder im festen Anteil.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Anteils der Mischung Folgendes umfasst – etwa 20–80% Natriumgluconat, – etwa 0,2–1% Eisenionen Fe²⁺, – etwa 0,1–0,5% Manganionen Mn²⁺, – etwa 0,2–0,8% Ammoniumionen NH₄ ⁺, und – etwa 20–80% Wasser.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Anteils der Mischung Folgendes umfasst – etwa 60% Natriumgluconat, – etwa 0,7% Eisenionen Fe²⁺, – etwa 0,3% Manganionen Mn²⁺, – etwa 0,45% Ammoniumionen NH₄ ⁺, und – etwa 40% Wasser.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Anteil darüber hinaus ein oder mehrere Elektrolytionen, wie das Sulfation SO₄ ^2– umfasst.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass etwa 1–3% Sulfation, vorzugsweise etwa 1,8% davon, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Anteils der Beschleunigermischung, vorliegen.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenmaterial trockenes Lehm- oder Kaolinpulver ist.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass etwa 50–80% Lehm, vorzugsweise etwa 70% davon, bezogen auf das Gesamtgewicht des festen Anteils der Mischung, vorliegen.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optionale anorganische Bestandteil ein anorganisches Ion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Manganion Mn²⁺, dem Zinkion Zn²⁺, dem Ammoniumion NH₄ ⁺, dem Sulfation SO₄ ^2–, dem Kupferion Cu²⁺ und dem Cobaltion Co²⁺ sowie deren Mischungen, ist.
Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Bestandteil Dolomitkalk und/oder Aschen ist.
Verwendung einer Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompostbeschleunigermischung mit etwa 0,2–5%, vorzugsweise mit etwa 2%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Komposts, verwendet wird.
Verwendung einer Kompostbeschleunigermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompostbeschleunigermischung mit etwa 0,5–8%, vorzugsweise mit etwa 5%, bezogen auf das Gesamtvolumen des biologischen Abfalls, verwendet wird.