DE69431111T2

DE69431111T2 - Kocher zur umwandlung von organischem material in kompost

Info

Publication number: DE69431111T2
Application number: DE69431111T
Authority: DE
Inventors: James Finn
Original assignee: Bedminster AB
Current assignee: Bedminster AB
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2014-04-29
Also published as: NZ268154A; AU678029B2; NO954939D0; NO315368B1; FI118597B; FI953444A; PT705331E; EP0705331A4; FI953444A0; CA2146982A1; NO954939L; WO1994029431A1; DK0705331T3; EP0705331B1; CA2146982C; EP0705331A1; ATE221571T1; AU7092794A; US5407809A; DE69431111D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für den biologischen Abbau von organischem Abfallmaterial in Kompost und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mikrobiellen Behandlung von Abfallströmen mit im wesentlichen organischer Zusammensetzung, die nicht durch anorganische Materialien verunreinigt sind. Für ein optimales Betriebsverhalten des Prozesses ist es wichtig, daß das behandelte Material organisch abbaubar, in seiner Zusammensetzung im wesentlichen gleichförmig und fein zerkleinert ist.
Landwirtschaftliche Abfälle erfüllen beispielsweise die Forderung einer weitgehenden Gleichförmigkeit der Zusammensetzung, und zwar ebenso wie Abfallströme, die von Schnellimbiss-Ketten, Restaurants und anderen Abfälle erzeugenden Aktivitäten mit mehr oder weniger vorhersagbarer Natur erzeugt werden. Um einen Zerkleinerungsgrad zu erreichen, der den biologischen Prozeß beschleunigt, wird das Material vor der Einführung in die Kompostier- oder Digestor-Trommel zerkleinert.
Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß der Prozeß und die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung auch bei der Behandlung von städtischen festen Abfällen verwendet werden können, wenn unerwünschte anorganische Bestandteile des Abfallstromes durch Vorsortieren entfernt werden und das organische Material als solches eine geeignete Größe aufweist, um zunächst durch eine Zerkleinerungsvorrichtung oder einen anderen geeigneten Mechanismus hindurchgeführt zu werden, bevor es in die Kompostierkammer eingeführt wird. Durch Beschränken des Kompostierungsvorgangs auf die Behandlung von Abfallmaterial, das die vorstehenden Qualifikationen erfüllt, kann eine neuartige, mit kontinuierlicher Zuführung arbeitende Kompostier- oder Digestoreinrichtung mit verringerter Größe, Kosten und Kompliziertheit verwendet werden, was im Gegensatz zu den eine große Größe aufweisenden und relativ kostspieligen Chargen- Behandlungssystemen des Standes der Technik steht, für die sich ein Beispiel in den US- Patenten 5,047,349 und 3,245,759 findet, die auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen sind.
Es sei bemerkt, daß beispielsweise heutige Techniken zur Behandlung von landwirtschaftlichen Abfällen darin bestehen, das Material in Schwaden anzuordnen oder das rohe organische Material auf das Land zu sprühen. Die erstere Technik ist zeitraubend und auch hinsichtlich der Verwendung von Land wenig wirkungsvoll, und die letztere Technik wird zunehmend kritisch gesehen und unterliegt Vorschriften durch Umweltschutz-Behörden, weil sie als eine unter Umweltschutz-Gesichtspunkten ungesunde und möglicherweise gefährliche Praxis angesehen wird, weil Abflüsse von derartigem Material in Flüsse, Grundwasser und Brunnen zu einer Verunreinigung der Trinkwasserversorgung führen könnten.
Die DE-B-12 97 120 offenbart eine Kompostiereinrichtung für den biologischen Abbau von natürlichem organischen Material durch Behandlung mit aeroben Mikroorganismen, die eine Kompostiertrommel mit kreisförmigem Querschnitt umfaßt, die für eine Drehung um ihre Längsachse befestigt ist. Der Innenumfang der Trommel ist mit sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen versehen, die Material festhalten, um die Innenseite der Trommel gegen eine Korrosion und Wärmeverlust zu schützen.
Die US-A-5047349 und US-A-3138447 offenbaren Trommeln, die getrennte und abgestufte Behandlungszonen unter Verwendung von Übertragungswannen verwenden, um Material von einer Behandlungszone zur nächsten zu überführen. Diese Übertragungswannen sind relativ kostspielig und weisen eine komplizierte Konstruktion auf, und sie werden von Hand eingestellt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines wirtschaftlichen und schnellen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Umwandlung von organischen Abfallströmen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, in fruchtbaren Humus oder Kompost, der die Vector-Anbindungs- und Pathogenkeim-Verringerungs-Forderungen eines Klasse 1 Produktes erfüllt, wie es derzeit von der Umweltschutzbehörde definiert ist.
Das System und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 1 bzw. 6 definiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung weist die Trommel im Inneren entlang ihrer Länge eine unter Abständen quer zu ihrer Längsachse angeordnete Serie von teilweise versperrenden Prallplatten angeordnet, die jeweils von 60 bis 70 Prozent der Querschnittsfläche der Trommel belegen. Die Prallplatten sind bezüglich einander derart angeordnet, daß in die und durch die Trommel zwangsweise eingeführte Luft sowie das der Behandlung ausgesetzte Material im Inneren der Trommel gezwungen wird, eine mehr oder weniger sinusförmige oder serpentinenförmige Bahn zu durchlaufen. Es sind Einrichtungen zur Einstellung der Strömungsrate sowohl von Luft als auch von die Trommel durchquerendem Material durch Ändern der Größe und Anordnung der Öffnungen vorgesehen, die von den Prallplatten gebildet sind.
Durch eine derartige Anordnung wird der Behandlung im Inneren der rotierenden Trommel unterworfenes Material vollständig belüftet, während es herumgeschleudert und durch den Luftstrom dispergiert wird. Um die Bewegung des Materials durch die rotierende Trommel hindurch zu erleichtern, ist diese gegenüber der Horizontalen geneigt. Zu behandelndes Material wird an einem Ende über einen Übertragungskasten der Art eingespeist, wie er in dem US-Patent 5,047,349 gezeigt und beansprucht ist. Material wird an dem gegenüberliegenden Ende in der erforderlichen Weise durch verschiebbare Türen entnommen, die in dem strömungsabwärts gelegenen Ende der Trommeloberfläche vorgesehen sind. Luft wird durch die Kompostiereinrichtung in Gegenstrombeziehung zur Bewegung des Materials durch die Trommel geblasen.
Durch Einstellen der Prallplatten kann die Strömung des Materials durch die rotierende Trommel gesteuert werden, und, wenn dies erwünscht ist, kann das mit kontinuierlicher Speisung arbeitende System in ein in Stufen unterteiltes Postensystem durch das Öffnen und Schließen der veränderlichen Prallplatten umgewandelt werden, um die Übertragung von Material von einem Bereich zwischen zwei Prallplatten zum nächsten zu bewirken.
Das US-Patent 1 518 938 offenbart eine rotierende Retorte, die durch Prallplatten unterteilt ist, die an ihren freien Enden mit einem Gesims versehen sind, das quer zu den Prallplatten angeordnet ist. Es sind keine Einrichtungen zur einstellbaren Steuerung der Materialströmung durch diese rotierende Retorte vorgesehen, und weiterhin wird diese rotierende Retorte für vollständig andere Zwecke als für den biologischen Abbau von organischem Abfallmaterial verwendet.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Einrichtungen zur Einstellung des Pfades und der Strömungsrate von sowohl Luft als auch Material, das die Kompostiertrommel durchquert, durch Ändern der Größe und Anordnung der Prallplatten- Öffnungen.
Ein weiteres neuartiges Merkmal der Erfindung besteht in der Transportierbarkeit und der wenig aufwendigen Inbetriebnahme der Kompostiereinrichtung. Dies ermöglicht ihre Verwendung an verschiedenen Arbeitsstellen in Abhängigkeit von dem Bedarf. Eine vorgesehene Anwendung einer derartigen Ausrüstung ist deren Installation an unterschiedlichen landwirtschaftlichen und Schnellimbiss-Standorten zur Behandlung des Abfallmaterials ohne kostspielige Vorbereitung an dem Standort.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und andere wichtige Gesichtspunkte der Erfindung werden weiter aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen ersichtlich.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Zeichnungen eine Ausführungsform gezeigt, die derzeit bevorzugt wird, wobei es jedoch verständlich ist, daß diese Erfindung nicht auf die präzisen Anordnungen und Geräte beschränkt ist, wie sie gezeigt sind.
Es wird nunmehr spezieller auf die Zeichnungen Bezug genommen:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anlage zeigt, die die vorliegende Kompostiereinrichtung beinhaltet,
Fig. 2 ist eine weggebrochen dargestellte perspektivische Ansicht der Kompostiereinrichtung, die deren Innenaufbau zeigt,
Fig. 3 zeigt die Kompostiereinrichtungs-Schlittenbaugruppe,
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht der Kompostiereinrichtungs-Schlittenbaugruppe entlang der Schnittebene 4-4,
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der Kompostiereinrichtungs-Schlittenbaugruppe entlang der Schnittebene 5-5,
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Schütten,
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Mechanismus zum Ändern der Prallplatten- Öffnungen, und
Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Prallplatten-Einstellmechanismus.
Die gleichen Bezugsziffern werden in allen Zeichnungen verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.

Ausführliche Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Anlage zur Umwandlung von nach Quellen getrennten städtischen festen Abfällen in Kompost, unter Verwendung einer Kompostierungseinrichtung gezeigt, die eine Trommel 10 verwendet, die auf einem Schlitten 12 befestigt und für eine Drehung um ihre Längsachse 14 ausgebildet ist. Die Achse der Trommel ist gegenüber der Horizontalen geneigt, um eine Schwerkraftspeisung von Material durch die Trommel von der höheren Höhenlage zur niedrigeren Höhenlage zu erleichtern, während sich die Trommel dreht. Einzelheiten der Befestigung und Drehung der Trommel sowie der Zufuhr von Zwangsluft an die Trommel können am besten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 verstanden werden. Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, weist die Trommel 10 eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten, teilweise versperrenden Prallplatten 16 auf, die entlang der Länge der Trommel in einer Richtung quer zur Längsachse 14 der Trommel angeordnet sind. Jede der Prallplatten 16 ist, wie dies in Fig. 2 zu ersehen ist, abgeschnitten oder abgestumpft, um eine Öffnung 18 zu schaffen, um eine Bewegung von Material durch die Trommel zu ermöglichen und um die Richtung der Luftströmung zu steuern, die durch das der Behandlung unterworfene Material in der Trommel strömt. Ankommendes Abfallmaterial 20 wird vorsortiert, um sicherzustellen, daß es keine unerwünschten Bestandteile an organischen oder eine Übergröße aufweisenden Materialien aufweist. Das Abfallmaterial wird an einer Position 22 auf einer Halde gesammelt, von wo aus es einer Zerkleinerungseinrichtung 24 zugeführt wird, um seine Zerkleinerung in teilchenförmiges Material mit vorgegebener Größe zu bewirken. Dieser Schritt vergrößert sehr stark die Oberfläche des einer mikrobiellen Behandlung innerhalb der Kompostierungseinrichtung ausgesetzten Materials und beschleunigt sehr stark den folgenden metabolischen Prozeß. Auf diese Weise behandeltes Material wird dann in einen Speisebehälter 26 abgeladen, der über einem geneigten Speiseförderer 28 angeordnet ist, der das zerkleinerte Abfallmaterial in den Zuführungskasten 30 der Kompostierungstrommel 10 transportiert (siehe Fig. 2). Der Zuführungskasten ist mit einer Serie von 6,4 mm (1/4 Zoll) dicken Edelstahl-Schaufelplatten 32 versehen, die die in Fig. 2 gezeigte Form haben. Die Schaufelplatten schaufeln effektiv das Abfallmaterial in die Übertragungskästen 34. Die Übertragungskästen 34 wirken unter Schwerkraft und haben die in dem US-Patent 5,047,349 offenbarte Konstruktion. Die Übertragungskästen sind so angeordnet, daß sie durch Schwerkraftwirkung und die Drehung der Kompostiereinrichtung allein arbeiten. Diese Betriebsweise wird durch gelenkig befestigte Überführungsklappen 36 bewirkt. Die Klappen schließen sich, wenn sie sich am Boden der Trommel befinden, wie dies bei 38 in Fig. 3 gezeigt ist, und sie öffnen sich, wenn sie sich an der Oberseite der Trommel befinden, wie dies bei 40 in Fig. 3 gezeigt ist. In dem Übertragungskasten enthaltenes Material wird in die Behandlungszone 42 der Trommel abgeworfen, wenn der Übertragungskasten seine obere Position innerhalb der Trommel erreicht. Während sich die geneigte Trommel dreht, wird das Material herumgeschleudert, während es die Länge der Trommel durchquert. Öffnungen 43 ergeben einen Zugang an das Innere der Trommel, um die Beobachtung des Prozesses zu erleichtern und die Probennahme von Material zu ermöglichen. Während das Material durch die Trommel bewegt wird, wird Luft durch eine Öffnung 44 am strömungsabwärts gelegenen Ende der Trommel in Gegenströmungsbeziehung zu der Bewegung des Materials durch die Trommel eingeblasen. Aufgrund der neuartigen Anordnung der Öffnungen, die durch die Abschnitte der Prallplatten gebildet werden, wird bewirkt, daß die Trommel durchquerende Luft auf einem allgemein sinusförmigen Muster strömt, wodurch das Material, das auf der Bahn der Luftströmung umhergeschleudert wird, vollständig belüftet wird. Um den gewünschten Umlaufpfad für die Luftströmung durch die Trommel zu schaffen, sind die Prallplatten- Öffnungen radial im Abstand von 120º bis 180º angeordnet. Die Abschnitte ergeben Öffnungen, die 30 bis 40 Prozent der Querschnittsfläche der Trommel entsprechen. Während sich die Trommel dreht, durchläuft das in der Trommel verarbeitete Material eine Zersetzung als Ergebnis der verschiedenen Stämme von aeroben Bakterien, die die Trommel bevölkern, und die auf das fein zerkleinerte Abfallmaterial während dessen Durchlaufen durch die Trommel wirken. Am Auslaßende der Trommel ist eine einstellbare Prallplatte 46 vorgesehen, um das gewünschte Ausmaß des Füllens des Auslaßkastens 48 zu ermöglichen, oder, wenn dies erwünscht ist, diesen vollständig von dem Rest des Systems abzutrennen. Kompostiertes Material kann aus dem Auslaßkasten über verschiebbare Auslaßklappen 30 abgezogen werden. Aus der Kompostiereinrichtung abgegebenes Material wird in dem Kompostladebereich 52 abgelagert. Um von dem System erzeugte Gerüche zu kontrollieren, sind sowohl die Zuführungs- als auch die Abgabebereiche durch eine Geruchskontrollhaube 54 und ein Auslaßkanalsystem 56 des Typs abgedeckt, wie er in dem US-Patent 5,206,173 beschrieben ist. Die Haube ist so geformt, daß aus dem Stapel austretende Luft mit der unteren Oberfläche der Haube in Berührung kommt, während kühle Umgebungsluft die obere Oberfläche der Haube überstreicht. Als Ergebnis dieser Wärmetauscheranordnung wird Prozeßluft entfeuchtet, während gleichzeitig die Umgebungsluft erwärmt wird. Die Haube ist geneigt, um zu bewirken, daß Kondensat entlang seiner Oberfläche herabläuft und nicht abtropft. Warme Umgebungsluft wird dazu verwendet, die Kompostierungseinrichtung zu erwärmen, und entfeuchtete Prozeßluft und Kondensat kann in dem Kompostierungsprozeß erneut verwendet werden. Von diesen Bereichen ausgehende Gerüche werden durch ein Absaugluftgebläse 58 abgesaugt und durch ein Erdfilter 60 hindurchgeleitet, bevor sie in die Atmosphäre abgegeben werden.
Wie dies weiter oben erwähnt wurde, besteht ein Merkmal der Erfindung in der Behandlung der Innenwandoberfläche der Trommel. Die Innenoberfläche der Trommel ist mit einer Serie von Rippen 62 versehen, die um den gesamten Innenumfang der Trommel auf 6-Zoll-Mittelpunkten angeordnet sind, wobei jede Rippe eine Dicke von einem halben Zoll und eine Höhe von zwei Zoll aufweist und sich über die gesamte Länge der Behandlungszone der Trommel erstreckt. Bei der vorstehenden Darstellung sind die Rippen aus heißgewalzten flachen Stahlstäben hergestellt, die mit der Trommeloberfläche punktverschweißt sind. Wie dies weiter oben erwähnt wurde erfüllen diese Rippen eine Vielzahl von Funktionen: Sie wirken als Versteifungseinrichtungen für die Trommel, sie wirken als Okulierungsmittel-Halteeinrichtungen sowie als Korrosionsverhinderer. Während sich kompostiertes Material in den von benachbarten Rippen gebildeten Zwischenräumen aufbaut, wirkt das Material sowohl als Isolator und schützt die Innenoberfläche der Trommel gegen die stark korrodierenden Wirkungen des der Behandlung unterworfenen Materials und der Säuren, die als Ergebnis des bakteriellen metabolischen Prozesses erzeugt werden. Aufgrund des wärmeisolierenden Effekts des zwischen den Rippen abgeschiedenen Materials kann die äußere Isolation, die erforderlich ist, um geeignete Betriebstemperaturen im Inneren der Trommel aufrechtzuerhalten, verringert werden. Zusätzlich kann die Dicke der Trommelwand verringert werden, ohne deren Abnutzungs-Lebensdauer zu verringern, wobei sich gleichzeitig ein leichteres Gesamtsystem ergibt.
Die Rate, mit der behandeltes Material in die Abgabekammer der Trommel abgegeben wird, kann durch die Verwendung einer einstellbaren Prallplatte 46 gesteuert werden, und wenn dies erwünscht ist, kann der Abgabebereich 48 vollständig von der Behandlungszone 42 getrennt werden. Eine Form des Mechanismus zur Änderung der Prallplattenöffnungen ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. In ähnlicher Weise kann die Größe der verschiedenen Prallplattenöffnungen auf diese Weise geändert werden, und wenn dies erwünscht ist, kann das dargestellte, mit kontinuierlicher Speisung arbeitende System in ein abgestuftes Posten-Vorrichtungssystem durch das Öffnen und Schließen der veränderbaren Prallplatten zur Übertragung des Materials von einem Stufenbereich zum nächsten umgewandelt werden. Die Übertragung des Materials durch die Behandlungszone kann so geregelt werden. Wichtiger hierbei ist, daß das Abschließen ausgewählter Abschnitte der Behandlungszone durch die Verwendung derartiger Prallplatten die Verarbeitung unzerkleinerten städtischen festen Abfällen ohne die Notwendigkeit von Übertragungsklappen und Übertragungskästen ermöglicht, wie sie bei dem System verwendet werden, das in dem US-Patent 5,047,349 beschrieben ist. Durch die einfache Maßnahme der Verwendung von Prallplatten mit einstellbaren Öffnungen kann die mit kontinuierlicher Speisung arbeitende Betriebsweise der vorliegenden Erfindung in einem Postenprozeß der Art umgewandelt werden, wie sie in dem oben erwähnten Patent beschrieben ist. Durch Umwandeln der Trommel in ein oder mehrere deutlich getrennte Stufen, kann eine teilweise Entleerung der Trommel bewirkt werden, um eine Erscheinung zu vermeiden, die als Lumpen- und Film-Kunststoffballen-Bildung bekannt ist, die in vielen Fällen bei der Behandlung von unsortiertem und unzerkleinertem städtischen festen Abfall auftritt. Entsprechend ist zu erkennen, daß ein mit kontinuierlicher Speisung arbeitendes System, wie dies in der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben ist, durch die Verwendung derartiger Prallplatten in einen Postenprozeß umgewandelt werden, der keine hinsichtlich der Quelle getrennten oder vorbehandelten Abfälle erfordert.
Dies beseitigt die Notwendigkeit eines kostspieligen und in gewisser Weise komplizierten, in der Trommel angeordneten Übertragungssystems. Es sei weiterhin bemerkt, daß die Fähigkeit, Abschnitte des Systems nach Wunsch abzuschließen, es ermöglicht, einen Bereich zu trennen, in dem Kugeln vorhanden sind, so daß deren Entfernung durch die Abgabeklappen 50 ermöglicht wird, ohne daß das gesamte System abgeschaltet wird.
Die dargestellten Kompostierungstrommel ist aus 6,4 mm (1/4 Zoll) SA 36 Stahlplatten- Material mit einer Gesamtlänge von 12,2 m (40 Fuß) und einem Außendurchmesser von 2,4 m (95 Zoll) hergestellt. Es ist verständlich, daß alle Abmessungen, die lediglich als Beispiel angegeben sind, Änderungen bei Kapazitätsänderungen unterworfen sind. Um eine geeignete Betriebstemperatur im Inneren der Trommel von zwischen 35º und 75ºC sicherzustellen, ist sie mit einer Urethanschaumbeschichtung mit einer Dicke von 2,5 bis 5 cm (ein bis zwei Zoll) belegt. Die Gesamtabmessungen der Kompostierungseinrichtungen ermöglichen deren Straßentransport. Wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist die Trommel auf einstellbaren Drehlagern 64 gelagert und wird durch zwei Elektromotoren 66 mit 3,7 kW (5 hp) mit einer Drehzahl von 1750 U/min angetrieben. Die Motoren sind über Riemen mit Riemenscheiben 68 gekoppelt, die über Drehzahl-Untersetzungsgetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von 228,5 : 1 wirken, die in der Baugruppe 70 enthalten sind, um die Walzen 72 mit 6,28 U/min anzutreiben. Die Getriebeuntersetzungseinheit 70 gemäß Fig. 4 ist um 16º gegenüber der Vertikalen geneigt angeordnet und so vorgespannt, daß die Walzen 72 in Reibberührung mit 15,24 cm (6 Zoll) breiten Stirnflächen von Reifen 74 gebracht werden, die mit Schrumpfsitz auf die Trommeloberfläche um deren gesamten Umfang herum aufgebracht sind. Die Reifen bestehen aus Hochtemperaturstahl vom Typ 4140 mit einer Härtezahl zwischen 33 und 38 RC. Um eine seitliche Bewegung der Trommel zu verhindern, sind Schubwalzen 75 so angeordnet, daß sie gegen gegenüberliegende Oberflächen der Reifen 74 anliegen, wie dies am besten in den Fig. 3 und 5 zu erkennen ist. Die mechanischen, elektrischen und pneumatischen Bedarfseinrichtungen zum Betrieb der Kompostiereinrichtung werden von einem Schlitten 12 getragen. Durch diese neuartige Anordnung kann die Einheit, sobald sie sich an ihrem Platz befindet, durch einen einzigen elektrischen Anschluß aktiviert werden. Der Schlitten trägt ein universelles Roots-Universal-Zwangsgebläse 76, das in der Lage ist, eine maximale Luftströmung pro Stunde zu erzeugen, die gleich dem dreifachen Volumen des Trommelinhalts ist. Luft wird in die Trommel mit Hilfe einer rotierenden Rutschkupplung 78 eingeleitet, die den Ausgang des Gebläses mit einem üblichen Rohr 44 verbindet, das durch Schrauben mit der Trommelendplatte 80 verbunden ist. Während der Behandlung des Abfalls im Inneren der Trommel wird Luft in Gegenströmungsbeziehung zur Bewegung des Materials durch die Trommel gepumpt. Diese Rückwärts-Prozeß-Luftströmung verwendet Abwärme für Material am Auslaßende zum Erwärmen von ankommendem zugeführtem Material. Sie konzentriert weiterhin in vorteilhafter Weise CO&sub2; am Speiseende, um die Kohlensäure-Bildung für eine beschleunigte Zersetzung von eingespeistem Material zu fördern. Wie dies weiter oben erläutert wurde, ergeben die abgeschnittenen Prallplatten eine serpentinenförmige Strömung von Luft durch die Kompostiereinrichtung. Dies bewirkt, daß Luft durch die eingefangene Masse in einer Richtung strömt, die durch den freien Raum definiert ist, der in der Prallplatte oberhalb der Masse vorgesehen ist, wodurch ein aerober Prozeß sichergestellt wird und die Massentemperatur in dem Bereich von 35 bis 75ºC gehalten wird. Um geeignete Betriebstemperaturen in diesem Bereich zu schaffen, ist die Trommel mit einer Urethanschaumbeschichtung von 2,5 bis 5 cm (1 bis 2 Zoll) Dicke belegt. Um einen Anschluß externer Leistung zu ermöglichen, ist ein elektrischer Steuerkasten 77 vorgesehen. Wie dies in Fig. 6 zu erkennen ist, ist der Tragrahmen oder der Schlitten 12, auf dem die Kompostiertrommel 10 befestigt ist, aus zwei 9,14 m (30 Fuß) langen Stahl-I- Trägern 82 aufgebaut, die einen Abstand von 2,286 m (90 Zoll) haben. Quer zur Länge der I-Träger sind an jedem Ende Stahlrohre 84 mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8 Zoll) angeschweißt. Mit den I-Träger-Seitenhalterungen ist an einer Position zwischen den beiden Kompostiereinrichtungs-Lagerungsabstützstrukturen 88 ein I-Träger-Querelement 86 verschweißt. Eine zusätzliche mechanische Steifigkeit wird mit Hilfe von 0,635 cm (1/4 Zoll) dicken L-förmigen Stahlbrückenelementen 90 mit 7,62 cm (3 Zoll) auf der Seite erzielt, die an den Seitenhalterungen 82 befestigt ist.
Es ist verständlich, daß die vorliegende Erfindung eine Anzahl von Vorrichtungs- und Verfahrens-Gesichtspunkten hat. Die Kompostierungseinrichtung als solche ist neuartig hinsichtlich der Schaffung eines kontinuierlichen Speisesystems, das mit Abstand angeordnete, teilweise versperrende Prallplatten, verwendet, die in einer abgestuften Beziehung angeordnet sind, so daß sich ein Serpentinenpfad für die Bewegung von Luft und Abfallmaterial durch die Trommel während der mikrobiellen Behandlung innerhalb der Trommel ergibt. Um die Umwandlung von organischem Abfallmaterial in Kompost zu beschleunigen, wird das Material zunächst dadurch auf Größe gebracht, daß es durch eine Zerkleinerungseinrichtung und zugehörige Siebe hindurchgeleitet wird, um Teilchengrößen zwischen 1,27 bis 3,81 cm (¹/&sub2; bis 1¹/&sub2; Zoll) zu erzeugen. Ein zusätzliches Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von sich in Längsrichtung erstreckenden, mit Abstand voneinander angeordneten Rippen, die um den Umfang der Trommel herum angeordnet sind. Diese Merkmale, in Kombination mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ergeben ein neuartiges System und Verfahren für die Behandlung von nach Quellen getrennten städtischen und landwirtschaftlichen Abfällen.

Claims

1. Vorrichtung zur Umwandlung von organischem Abfallmaterial in Kompost, mit: einer zylindrischen Trommel (10), die für eine Drehung um ihre Längsachse (14) ausgebildet ist;

Einrichtungen (64, 66, 68, 70,72) zur Drehung der Trommel um ihre Längsachse;

Einrichtungen (28, 30) zur Einführung von Abfallmaterial in die Trommel (10) an dem einen Ende und einem Auslaß am entgegengesetzten Ende hiervon zur Abgabe von Material;

einer Behandlungszone zwischen dem einen Ende und dem Auslaß; und Einrichtungen (44) zur Einleitung von Luft in die Trommel (10) an dem Auslaßende,

dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszone eine Anzahl von Prallplatten (16) enthält, die jeweils 60 bis 70% der Querschnittsfläche der Trommel belegen und quer zur Achse (14) und mit Abstand voneinander entlang dieser Achse angeordnet sind und jeweils eine Öffnung aufweisen, wobei die Öffnungen zusammen einen ununterbrochenen Serpentinenpfad bilden, dem im Gebrauch sowohl Material als auch Luft, das bzw. die in die Trommel (10) eingeführt wird, folgen muß, wobei Einrichtungen (46) zur Einstellung der Strömungsrate sowohl von Luft als auch von Material, die bzw. das die Trommel durchquert, durch Ändern der Größe und Anordnung der Öffnungen vorgesehen sind, die von den Prallplatten (16) gebildet wird, derart daß das Ausmaß des Versperrens der Querschnittsfläche der Trommel durch die Kombination der Prallplatten (16) und der Einrichtungen (46) zur Einstellung der Strömungsrate im Bereich von 60 bis 100% liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Prallplatte (16) die geometrische Form eines Teilkreises hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Prallplatte (16) die geometrische Form eines abgestumpften Kreises hat.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit:

einem Schredder (24) zum Zerkleinern von Abfallmaterial in teilchenförmiges Material mit vorgegebener Größe;

einem Zuführungskasten (30) an einem Ende der Trommel (10) zum Empfang von zu verarbeitendem Material;

einer eine ringförmige Stirnfläche aufweisenden Auslaßkammer (48) an dem gegenüberliegenden Ende der Trommel (10) zur Aufnahme von behandeltem Material;

Übertragungskästen zum Fördern von Material von dem Zuführungskasten zu der Behandlungszone;

Einrichtungen (26, 28) zum Laden von zerkleinertem Abfallmaterial in den Zuführungskasten (30), wobei der Zuführungskasten Schaufelplatten (32) aufweist, die auf seiner Innenoberfläche befestigt sind, um Abfallmaterial in den Übertragungskasten (34) zu bewegen;

wobei die Einrichtungen (44, 48) zur Einleitung von Luft in die Trommel (10) Luft durch die Behandlungszone in Gegenströmungsbeziehung zur Bewegung des Materials durch die Trommel (10) drücken;

Einrichtungen (12) zum Neigen der Trommel (10) gegenüber der Horizontalen und zum Drehen der Trommel (10), um eine Bewegung des Materials durch die Behandlungszone zur Ablagerung in die Auslaßkammer (48) hervorzurufen, und

Einrichtungen (50) zum Entfernen von behandeltem Material aus der Auslaßkammer (48).

5. Verfahren zur Umwandlung von organischem Abfallmaterial in Kompost, das folgendes umfaßt:

Einleiten von organischem Abfallmaterial in ein Ende einer horizontal angeordneten rotierenden Trommel (10), wobei eine Vielzahl von Prallplatten (16) in der Trommel mit Abstand voneinander entlang und senkrecht zur Längsachse der Trommel vorgesehen ist, wobei jede Prallplatte (16) 60 bis 70% der Querschnittsfläche der Trommel einnimmt; wobei die Prallplatten (16) mit Öffnungen (18) und Einrichtungen (46) zur Einstellung der Strömungsrate vorgesehen sind;

Bewegen von Material und Luft auf einer Serpentinenbahn durch die Öffnungen (18), die von den Prallplatten (16) gebildet werden;

Einstellen der Strömungsrate sowohl von Luft als auch Material die bzw. das die Trommel durchquert, indem die Größe und Anordnung der Öffnungen geändert wird, die von den Prallplatten (16) und den Einrichtungen (46) zur Einstellung der Strömungsrate gebildet werden; und

Einleiten von Luft in die Trommel in Gegenströmungsbeziehung zur Bewegung des Materials durch die Trommel, wodurch Abfallmaterial in Kompost umgewandelt wird.