DE69515412T2 - Komposthärtungssystem - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kompostbehandlungssystem und insbesondere auf Einrichtungen zum Erzielen eines automatischen Umsetzens des Kompostmaterials und der Aufbereitung von Verfahrensluft, die in dem System verwendet wird.
Stand der Technik
• Bekannte Systeme zum Kompostieren von festen Abfällen und Klärschlämmen verwenden typischerweise einen oder mehrere mehrstufige Kompostierer oder Digestoren, in denen das Material im Verlauf seiner Behandlung einer stufenweisen mikrobiologischen Zersetzung unterworfen wird. Der übliche Kompostierer ist in zwei oder mehrere Abteile oder Stufen unterteilt, und er wird während der Materialbearbeitung in Drehung versetzt, während Luft durch den Kompostierer mit gesteuerter Geschwindigkeit unter vorgegebenen Bedingungen in einer Strömungsrichtung entgegengesetzt zu der Materialströmungsrichtung umgewälzt wird. Das Klima in jeder Stufe wird so aufrechterhalten, daß die optimale Entwicklung der Art und Spezies von Mikroorganismen erzielt wird, die in dieser Stufe überwiegend vorliegen. Verbrauchte Luft wird aus dem Kompostierer in der erforderlichen Weise abgelassen, um optimale klimatische Bedingungen in jeder der Betriebsstufen aufrechtzuerhalten. Die Temperaturen werden unter 65,5ºC (150ºF) gehalten, um die maximale Rate der Kompostierung sicherzustellen, die mit der Aufrechterhaltung der Mikrobenpopulation vereinbar ist. Typische bekannte Systeme und Betriebsverfahren sind in den US Patenten 3 245 759 und 3 138 447 beschrieben, die auf dem Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen sind und deren Lehren durch diese Bezugnahme hiermit aufgenommen werden.
• Die Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Kompost, die in diesen Patenten beschrieben sind, sind so ausgebildet, daß eine aerobe Zersetzung organischer Abfallmaterialien dadurch hervorgerufen wird, daß in der Vorrichtung, in der das Verfahren ausgeführt wird, Bedingungen aufrechterhalten werden, die für eine optimale Ausbreitung von unterschiedlichen Arten von aeroben Bakterien geeignet sind, von denen eine derartige Zersetzung abhängt. Die Vorrichtung umfaßt einen Kompostierer in der Form einer zylindrischen Trommel, die drehbar auf einer Achse befestigt ist, die leicht in Richtung auf das Abgabeende hin gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Das Innere des Kompostierers oder Digestors ist in eine Reihe von Abteilen oder Kammern durch eine Vielzahl von Quertrennwänden unterteilt, die entlang der Drehachse mit Abstand voneinander angeordnet sind. Jede Trennwand ist mit Überführungskübeln versehen, die selektiv geöffnet werden, und die im geöffneten Zustand Material von einer Kammer zur nächsten Kammer von dem höheren zum niedrigeren Ende der Trommel übertragen, wobei das rohe organische Abfallmaterial in den Kompostierer am höher liegenden Ende eingespeist wird und teilweise behandelter und gereifter Kompost am unteren Ende abgezogen wird.
• Ein wichtiger Schritt bei dem Gesamt-Kompostierungsvorgang besteht in der abschließenden Behandlung und Reifung des Kompostmaterials zur Verringerung von pathogenen Keimen, nachdem es den Kompostierer verläßt. Es ist diese Phase des Kompostierungsvorganges, auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist.
• Die EP-A-0615967, die einen Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) und (4 EPÜ) bildet, beschreibt eine Kompostbett-Belüftungseinrichtung zur Belüftung von kompostierten Abfällen oder dergleichen durch Umsetzen des Kompostbettes mit zwei Fräszylindern, die in entgegengesetzten Richtungen rotieren, um eine Schicht der Seite des Kompostbettes abzuschälen und das Material zwischen den Fräszylindern auf einen Schrägförderer zu überführen. Das Material kann hierdurch in der Längsachse des Schrägförderers zugeführt werden. Die zwei Fräszylinder und der Schrägförderer sind auf einem Fahrgestell befestigt, das mit Rädern versehen ist und so konstruiert ist, daß es durch einen Traktor gezogen werden kann, so daß die gesamte. Vorrichtung entlang des Kompostbettes bewegt werden kann.
• Die EP-A-0275347 zeigt die Verwendung eines Brückenkrans, der einen Schrägförderer haltert, der an seinem unteren Ende mit Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Material von Halden sowie mit mehreren Fördereinrichtungen versehen ist, die sich senkrecht zum Schrägförderer erstrecken, so daß Material von einer Halde zur nächsten bewegt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
• Das Kompostumsetzungs- und Luftsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt eine automatisch und äußerst vielseitige Einrichtung zur Verarbeitung von Kompostmaterial, das in einem Lagerbereich gelagert ist.
• Der Umsetzungsmechanismus ist in beweglicher Weise freihängend über der Kompostmiete oder -halde mit Hilfe eines Brückenkrans oder einer trägerartigen Struktur aufgehängt. Der Kran ist für eine Bewegung von der Vorderseite zur Rückseite entlang der Länge der Miete befestigt, und der Umsetzungsmechanismus kann an einem Tragvorrichtung angebracht werden, die für eine Bewegung entlang der Trägerstruktur von Seite zu Seite über die Miete hinweg beweglich ist.
• Die Kompostumsetzungseinrichtung selbst weist eine allgemein V-förmige Form auf, von der ein Schenkel durch einen paarweise angeordneten Satz von gegensinnig rotierenden Schraubenförderern besteht, während der gegenüberliegende Schenkel aus einem zugehörigen Bandförderersystem besteht. Die Schraubenförderer und Bandförderer sind an einem oberhalb angeordneten beweglichen Kran über eine Halterungsstruktur befestigt. Um die Verwendung der Umsetzungsvorrichtung mit Kompostmieten mit sich ändernder Höhe zu ermöglichen und um einen veränderbaren Abstand zwischen umgesetzten und nicht umgesetzten Abschnitten der Kompostmiete zu ermöglichen, sind sowohl die Schraubenförderer als auch das Bandförderersystem beide schwenkbar relativ zu der Halterungsstruktur und zueinander einstellbar.
• Eine bevorzugte Anordnung besteht darin, ein Ende des Krans auf der Oberseite einer das Kompostmaterial festhaltenden Seitenwand zur Bewegung auf einer Führungsbahn zu haltern, die auf der oberen Oberfläche der Wand befestigt ist, während das gegenüberliegende Ende des Kranes entweder auf einem mit einer Radbasis versehenen Träger, der für eine Bewegung entlang des Bodens des Lagerbereiches ausgebildet ist, oder auf einer gegenüberliegenden Seitenwand abgestützt ist. Wenn die Umsetzvorrichtung ihre Bewegung von einer Seite zur anderen entlang des Krans beginnt, werden die Schraubenförderer aktiviert und mit Randbereichen der Kompostmiete an deren Schüttwinkel in Kontakt gebracht. Die bandförmigen Schaufeln des Schraubenförderers sind in einzigartiger Weise entlang ihres Umfangs mit Sandvik®-Befestigungsblöcken und Zähnen versehen. Die Zähne reißen die Kompostmiete auf und zerkleinern den Kompost für eine leichte Ablagerung auf den Schaufeloberflächen. Während sich die Schaufeln drehen, wird auf den Oberflächenteilen der Schaufeln abgeschiedenes Kompostmaterial zu einer Bewegung entlang der Schaufeloberfläche gezwungen. An der Basis der Schraubenförderer befinden sich Schaufelräder, die den Kompost auf ein Förderband antreiben, das sich an dem Basisteil der Schraubenförderer befindet. Das Förderband ist schwenkbar an dem Kran befestigt, um eine geeignete Einstellung des Förderbandes zu ermöglichen. Wenn das Förderband in richtiger Weise eingestellt und aktiviert ist, schleudert das Förderband auf seiner Oberfläche abgelagertes Kompostmaterial auf neugebildete Mieten zur weiteren Reifebehandlung. Ein neuartiges Merkmal des Fördersystems besteht in der Einstellbarkeit seines Abwurfs. Dies wird durch die Verwendung eines ausfahrbaren Hilfs-Bandförderers erreicht, der von dem Haupt- Bandförderer getragen wird. Dieses Merkmal ergibt ein äußerst vielseitiges System, das in einfacher Weise an sich ändernde Lastbedingungen anpaßbar ist und das eine optimale Ausnutzung der verfügbaren Bodenfläche ermöglicht.
• Um eine einfache Rückführung der Schraubenförderer und Bandförderer beim Abschluß eines Kompostumsetzungslaufes zu ermöglichen, sind sie an ihrem Basisteil schwenkbar miteinander verbunden. Wenn die Umsetzvorrichtung die gesamte Länge der Kompostmiete durchlaufen hat, können die Schraubenförderer und Bandförderer in die anfängliche Ausgangsposition entlang eines geräumten Abschnittes benachbart zu der Miete zurückgeführt werden, oder sie können alternativ aus der V-förmigen Position in eine im wesentlichen horizontale Position zur Rückführung über die Kompostmiete zurückgezogen werden, so daß sie zu ihrer ursprünglichen Startposition zurückgeführt werden können, worauf die Einheit wieder in die V-förmige Ausrichtung abgesenkt wird und der Vorgang wiederholt wird.
• Das Kompostmaterial, das der Behandlung unterworfen wird, wird auf einem Boden abgelagert, der mit einem Luftinjektionssystem versehen ist. Um eine Kontrolle der Gerüche und der Temperatur der Luft, die von der Miete ausgehen, und der Temperatur der Luft, die in die Miete eintritt, zu erleichtern, ist das System in einer zeltartigen Umschließung angeordnet, die mit Kanälen versehen ist, die die aus der Miete austretende Verfahrensluft auffangen und sie über Kühlspiralen in erforderlicher Weise zurückleiten, um eine geeignete Betriebstemperatur der Luft zur Umwälzung durch die Kompostmiete aufrechtzuerhalten, oder die gegebenenfalls die Verfahrensluft durch Biofilter leiten, bevor sie an die Atmosphäre abgegeben wird. Ein Luftsammelsystem, wie es als Beispiel zur Verwendung bei dieser Erfindung vorgesehen ist, ist in dem US Patent 5 206 173 gezeigt und beschrieben, das auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und dessen Lehren durch diese Bezugnahme hiermit aufgenommen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsformen der Vorrichtung gezeigt, die derzeit bevorzugt werden, wobei es jedoch verständlich ist, daß diese Erfindung nicht auf die präzisen Anordnungen und Geräte beschränkt ist, wie sie gezeigt sind.
• Fig. 1 ist eine isometrische Übersicht einer Kompostierungsanlage, die den Kompost- Reife- oder Behandlungsbereich zeigt, auf den die vorliegende Erfindung speziell anwendbar ist,
• Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Kompostumsetzvorrichtung und des Brückenkrans,
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Umsetzvorrichtung und den Brückenkran,
• Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Tragvorrichtung zum Transport der Umsetzvorrichtung entlang des Brückenkrans,
• Fig. 5 ist eine Vorderansicht der Umsetzvorrichtung,
• Fig. 6 zeigt das Bandförderersystem der Umsetzvorrichtung,
• Fig. 7 zeigt das Schraubenförderer-Antriebssystem,
• Fig. 8 ist eine Darstellung des Schraubenförderers und der Schaufelradkonstruktion,
• Fig. 9 ist eine Draufsicht auf das Schaufelrad,
• Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die das Luftsammel- und Luftaufbereitungssystem zeigt,
• Fig. 11 zeigt ein alternatives Umsetzvorrichtungs-Halterungssystem.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• Eine schnelle aerobe Kompostierung hängt von einer Anzahl von Faktoren ab. Die wichtigsten sind die leicht verfügbare Versorgung mit mit Sauerstoff angereicherter Luft, die Optimierung der Temperatur, die Optimierung der Kompostfeuchtigkeit und die Maximierung der wirksamen Oberfläche durch Zerkleinerung des teilweise gereiften Kompostmaterials. Um die vorstehenden Faktoren bei der Behandlung einer belüfteten statischen Kompostmiete zu erzielen, muß die Miete oder die Halde regelmäßig bewegt, zerkleinert und erneut befeuchtet werden.
• Ein wesentlicher Nachteil bekannter Systeme besteht in ihrem übermäßigen Leistungsverbrauch und ihrer fehlenden Vielseitigkeit. Eine bekannte Technik besteht in der Verwendung eines Frontladers zum Wenden des Materials. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nicht in der Lage ist, das Material in geeigneter Weise zu zerkleinern. Vielmehr fördert es eine Zusammenballung oder Klumpenbildung des Materials. Weiterhin ist es unmöglich, die Feuchtigkeit über das gesamte Material unter Verwendung einer derartigen Technik gleichförmig zu verteilen. Es ist weiterhin verständlich, daß im Fall eines Ausfalls in einem eingeschlossenen System mit Abschluß-Seitenwänden ein Frontlader aufgrund der Raumbeschränkungen nur wenig brauchbar ist.
• Als Beispiel wird die Erfindung in Verbindung mit der Behandlung und Reifung von Kompost von Kompostierern oder Digestoren beschrieben, die einen täglichen Durchsatz von 50 t (55 britische Tonnen) an teilweise gereiftem Kompost pro Tag haben. Es ist verständlich, daß die Konstruktionseinzelheiten und die Leistungsanforderungen des Systems sich notwendigerweise mit der speziellen Anwendung ändern, bei der das System verwendet wird.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf der in Fig. 1 ist eine Kompostierungsanlage zu erkennen, die aus drei Hauptbereichen besteht, nämlich dem Abladebereich 10, einem Verarbeitungsbereich 12 und einem Belüftungs- oder Reifungsbereich 14. Feste Abfälle werden in dem Abladebereich 10 abgeworfen und sortiert. Nicht annehmbare Abfälle, wie z. B. Haushaltsgeräte, Autobatterien, Reifen, große Holzteile usw. werden zurückgewiesen und zu einer Deponie gesandt. Annehmbare Abfälle werden dann in Kompostierer oder Digestoren 16 eingespeist. Der Anlage zugeführter Klärschlamm wird in einem Tank für flüssigen Schlamm gespeichert, von wo aus er über Flüssigschlammpumpen direkt in die Kompostierer 6 gepumpt wird, wie dies erforderlich ist, um ein geeignetes Kohlenstoff-/Stickstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, das für eine wirkungsvolle Kompostierung wesentlich ist.
• Ein typischer Kompostierer, der zur gleichzeitigen Kompostierung von städtischen, festgen Abfällen und städtischen Klärschlämmen ausgelegt ist und einen Durchsatz von 55 t von teilweise gereiftem Kompost pro Tag hat, weist eine Länge von 55 m (180 Fuß) und einen Innendurchmesser von 3,8 m (12,5 Fuß) auf. Das Material wird durch den Kompostierer hindurch über eine Periode von drei Tagen verarbeitet. Der Kompostierer ist typischerweise in drei Fermentierungskammem oder -stufen mit Hilfe von inneren Trennwänden unterteilt. Das Material wird aus dem Kompostierer nach einer Verweilzeit von ungefähr drei Tagen ausgeworfen. Nach dem Auswerfen aus dem Kompostierer wird das Material, das nunmehr aus Kompost und nicht abbaubaren Bestandteilen besteht, über Förderbänder 18 und 20 zu einer Siebtrommel 22 transportiert, in der es grob in zwei Bestandteile gesiebt wird. Ein Bestandteil ist Restmaterial, das nicht durch das Sieb hindurchfällt. Dieses Restmaterial wird zurück auf den Abladeboden abgegeben, von wo aus es zu einer Deponie zur Beseitigung transportiert wird. Der zweite Bestandteil ist rohes oder teilweise gereiftes Kompostmaterial. Das teilweise gereifte Kompostmaterial wird zu dem Reifebehandlungsbereich 14 über einen Bandförderer 24 transportiert. Es ist der Reifebehandlungsbereich, auf den die vorliegende Erfindung speziell anwendbar ist.
• Wie dies aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht der Reifebehandlungsbereich 14 aus einer Reihe von zeltartigen Umschließungen oder Hallenfeldern 26. Jedes der Hallenfelder weist eine Breite von ungefähr 22,86 m (75 Fuß) auf und ist durch verstärkte Zementwände 28 mit einer Stärke von ungefähr 20 cm (8 Zoll) und einer Höhe von 3 m (10 Fuß) begrenzt. Die Hallenfelder können in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung eine sich ändernde Länge aufweisen. Bei dem hier vorliegenden Beispiel weisen die Hallenfelder eine Länge von ungefähr 91,5 m (300 Fuß) auf. Jedes Hallenfeld nimmt Kompost auf, der bis zu einer Höhe von 1,8-2,4 m (6-8 Fuß) hoch aufgehäuft ist. Der Kompost wird täglich umgesetzt, um eine richtige Reifung sicherzustellen und um Raum für den täglichen Ausstoß der Komposter zu schaffen. Der Zementboden 30 der Umschließung ist so ausgelegt, daß er eine Belüftung des umschlossenen Kompostmaterials durch ein System von perforierten Rohren ermöglicht, die in Vertiefungen angeordnet sind, die in dem Boden vorgesehen sind. Um das Kompostmaterial zu reifen, muß es auf einer Temperatur von ungefähr 55ºC gehalten werden und periodisch umgesetzt werden, um die erforderliche Abtötung von pathogenen Keimen zu erzielen. Um sicherzustellen, daß in die Reifungsstufe des Verfahrens erneut eingeführte Luft die richtige Temperatur aufweist, oder um die Luft zu deodorieren, wenn sie von der Behandlungseinheit nach außen hin abgegeben werden soll, wird die Anordnung nach Fig. 10 verwendet.
• Luft wird in die Kompostmiete durch ein Luftverteilungssystem 32 injiziert, das in den Boden des Hallenfeldes eingebettet ist. Aus der Miete austretende Luft weist aufgrund der exothermen Reaktion, die in der Miete stattfindet, eine erhöhte Temperatur auf. Die aus der Miete austretende Luft wird mit Hilfe eines Kanals 34 und einer zugehörigen Gebläseeinrichtung 35 gesammelt. Die gesammelte Luft wird über Ventileinrichtungen 36 zur erneuten Verwendung in der Reifebehandlung umgelenkt oder über Biofilter vor der Freigabe aus der Einheit heraus abgegeben. Die Temperatur der erneut injizierten Luft wird mit Hilfe einer Wärmeübertragungseinheit 38 gesteuert.
• Durch Umsetzen des in einem Hallenfeld mit den vorstehenden Abmessungen enthaltenen Kompostmaterials einmal pro Tag unter Verwendung des Kompost-Reifebehandlungssystems gemäß dieser Erfindung, wird ein ausreichender Speicherplatz geschaffen, um den Ausstoß von zwei Kompostern der beschriebenen Art aufzunehmen. Die Umsetzvorrichtung ist so ausgelegt, daß sie die gesamte Kompostmasse, die in dem Hallenfeld enthalten ist, um 4,57 m (15 Fuß) von dem anfänglichen Ladebereich fortbewegt. Dies ergibt einen volumetrischen Bereich (21,3 · 4,57 · 2,13 m/70 Fuß · 15 Fuß · 7 Fuß) von 208 m³ (350 Kubikfuß). Unter der Annahme einer Kompostdichte von 486 kg/m³ (30 Pfund pro Kubikfuß) ergibt sich ein Raum für ungefähr 100 t (110 britische Tonnen) an Kompost pro Tag oder genügend Volumen, um den Ausstoß von zwei Kompostierern aufzunehmen.
• Um die vorstehenden Forderungen zu erfüllen, sind die Schraubenförderer 40 der Umsetzvorrichtung so ausgelegt, daß sie einen Schwad mit einer Breite von 0,3 m (1 Fuß) bei jedem Durchlauf von Seite zu Seite abschneiden. In dem hier erläuterten Beispiel sind die Bandförderer so angeordnet, daß eine Gesamtbewegung oder einen Auswurf des Kompostes um 4,6 m (15 Fuß) von seiner Anfangsposition bewirken. Bei Abschluß des Umsetzzyklus' wurde die gesamte Materialmasse um 4,6 m (15 Fuß) gegenüber der Anfangsposition bewegt. Jeder von Seite zu Seite erfolgende Durchlauf ist so ausgefegt, daß er ungefähr 4,5 Minuten benötigt, so daß die Überquerung der gesamten Miete von der Vorderseite zur Rückseite 22,5 Stunden erfordert, wodurch 1,5 Stunden für die Rückkehr der Einheit in die Ausgangsstellung oder für irgendwelche erforderlichen Wartungsarbeiten verbleiben. Wenn eine schnellere Rückkehr der Kompost-Umsetzvorrichtung in ihrer Ausgangsstellung erwünscht ist, so kann die Rücklaufgeschwindigkeit sehr einfach mit Hilfe von nachfolgend erläuterten Einrichtungen eingestellt werden.
• Die Umsetzvorrichtung selbst weist eine V-förmige Konstruktion auf. Gemäß den Fig. 5 und 7 besteht ein Schenkel des V aus zwei gegensinnig rotierenden Schraubenförderern 40 mit bandförmigen Förderelementen, die von einer Schnecken-Tragsäule 50 getragen werden. Jeder der Schraubenförderer gemäß Fig. 7 wird von einem 30 kW (40 HP) 3-Phasen-Wechselstrommotor 52 angetrieben, der mit 1750 Umdrehungen pro Minute läuft. Jeder Motor ist über einen Keilriemen 56 mit einer Riemenscheibe 54 verbunden, die über einen Schraubenförderer-Antrieb 58 die Schraubenförderer 40 mit 60 Umdrehungen pro Minute dreht. Der andere Schenkel des V besteht aus einem Doppel-Bandförderersystem 60. Die gesamte Kompost-Umsetzbaugruppe ist schwenkbar an einem Schlitten 62 mit Hilfe von Hydraulikzylindern 64 und 66, einer Tragstange 68 und einer Eckverstrebungsbaugruppe 70 gehaltert. Diese Anordnung ermöglicht eine Positionierung der Schraubenförderer unter dem Schüttwinkel der Kompostmiete. Durch Erzielen dieser Einstellung der Schraubenförderer gegenüber der Miete kann die zur Durchführung der Umsetzfunktion erforderliche Leistung dramatisch verringert werden.
• Der Tragvorrichtung ist ihrerseits beweglich an dem Brücken-Laufkran 80 aufgehängt. Der Brückenkran 80 nach den Fig. 2 und 3 trägt eine Windentrommel 82, die durch einen in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor 84 angetrieben wird, um die Tragvorrichtung entlang des Krans zu bewegen. Der Kran wird schrittweise entlang der Hallenfeld-Wand 28 mit Hilfe der Windentrommel 86 bewegt, die durch einen zeitgesteuerten Betrieb des in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motors 88 angetrieben wird.
• Die Bewegungen des Krans und der Tragvorrichtung können zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Computers gesteuert werden, der an einer entfernt angeordneten Arbeitsstation angeordnet ist. Wenn es erwünscht ist, den Kran sehr schnell in seine Ausgangsstellung zurückzuführen, nachdem er seine Vorwärts-/Rückwärts-Abstreifbewegung ausgeführt hat, so kann die Drehzahl des Antriebsmotors 88 durch die Verwendung eines Frequenzantriebssystems vergrößert werden. Alternativ könnte ein Gleichstrommotor mit einer Rheostat-Steuerung der Feldwicklungen verwendet werden. Die Bewegung des Schlittens von Seite zu Seite wird mit Hilfe eines Drahtseils 90 erreicht, das an beiden Enden mit der Umsetzbaugruppe 92 über Riemenscheiben 94 und 96 verbunden ist. Das Drahtseil 90 ist um die Windentrommel 82 herumgelegt. Nicht gezeigte Grenzschalter, die an jedem Ende des von einer Seite zur anderen Seite erfolgenden Durchlaufs angeordnet sind, betätigen den in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor 84. Der Brückenkran wird in Schritten von 0,3 m (1 Fuß) von der Vorderseite zur Rückseite nach Abschluß jedes Durchlaufs von einer Seite zur anderen bewegt. Die zur Bewegung des Brückenkrans gezeigten Einrichtungen umfassen ein Drahtseil 100 mit einer Dicke von 1,27 cm (1/2 Zoll), das um die Windentrommel 86 herumgelegt ist. Wie dies weiter oben erwähnt wurde, wird die Trommel 86 durch einen zeitgesteuerten Motor 88 angetrieben. Das Drahtseil 100 ist mit einem Ende an der Betonwand 28 befestigt, während es an seinem gegenüberliegenden Ende an einer stationären Struktur 102 befestigt ist. Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, verläuft ein paralleles Drahtseil 104 von der Vorderseite zur Rückseite über Riemenscheiben 106 und 108, die an dem Brückenkran befestigt sind. Das Drahtseil 104 ist an beiden Enden an einer festen Struktur verankert und dient zur Verhinderung einer Schrägbewegung des Krans. Um die Geschwindigkeit der von Seite zu Seite erfolgenden Bewegung der Tragvorrichtung oder die von vorne nach hinten gerichtete Bewegung des Brückenkrans zu ändern, kann eine Ansteuervorrichtung mit veränderbarer Frequenz elektrisch mit jedem Motor gekoppelt sein. Um die Bewegung des Krans zu erleichtern, ist ein Ende des Krans mit Rädern 98 versehen, die auf einer Schiene laufen, die auf der oberen Oberfläche eine der die Hallenfelder umschließenden Wände 28 gehaltert ist, während das gegenüberliegend Ende auf einer mit Rädern versehenen Trägerstruktur 110 abgestützt ist, die auf dem Boden des Reifebehandlungsbereiches läuft. Irgendeine Anzahl von Einrichtungen zur Erzielung einer Bewegung der Kompost-Umsetzvorrichtung ist möglich, wie z. B. die Verwendung einer dreirädrigen oder vierrädrigen Struktur zur Halterung des Krans in über der Kompostmiete angeordneter Beziehung und zur Führung der Bewegung des Krans gegenüber der Miete, entweder manuell oder durch Lasersteuerungen, Lenkdrähte oder andere geeignete Einrichtungen.
• Wie dies weiter oben erwähnt wurde, sind die Schraubenförderer 40 in neuartiger Weise so angeordnet, daß sie an den Schüttwinkel angepaßt sind, den eine Kompostmiete mit einer Höhe von 1,8-2,44 m (6-8 Fuß) normalerweise annimmt. Dadurch, daß die Schraubenförderer in dieser Weise angeordnet werden, ergibt sich ein minimales Herunterfallen des Kompostmaterials, während jeder Durchlauf-Abtrag erfolgt. Die Anordnung führt zu einer verringerten Belastung des Antriebsstranges des Schraubenförderers mit einer entsprechenden Verringerung des Energieverbrauchs verglichen mit bekannten Kompost-Umsetzsystemen. Um die Überführung des Kompostmaterials von den Schraubenförderern auf den Bandförderer zu erleichtern, ist gemäß den Fig. 8 und 9 ein Schaufelrad 112 an der Basis der Schraubenförderer angeordnet, um das Kompostmaterial weiter aufzubrechen und um es auf das Fördersystem 60 zur Ablagerung auf die neu geformten Mieten oder Schwaden abzugeben. Das Schaufelrad besteht aus Flügeln 113, die an ihren äußeren Enden mit auswechselbaren Sandvik®- Blöcken 139 mit Zähnen versehen sind.
• Wenn es aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten wichtig wird, die Umsetzvorrichtung über die Miete anstatt entlang der Seite der Miete zu bewegen, wodurch Bodenfläche eingespart wird, kann der Brückenkran angehoben werden, um ein Zurückziehen der Schenkel der Umsetzvorrichtung auf eine im wesentlichen horizontale Position zur Rückführung über die Kompostmiete in die anfängliche Ausgangsposition zu ermöglichen.
• In solchen Fällen kann die Halterungsanordnung gemäß Fig. 11 verwendet werden. Die Umsetzvorrichtung kann nach Abschluß eines Umsetzzyklus mit Hilfe einer motorgetriebenen Winde 42 auf eine allgemein horizontale Position zurückgezogen werden, was es ermöglicht, daß die Umsetzvorrichtung über die Kompostmiete hinweg in die Anfangsposition bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Gestänge, die die Umsetzvorrichtung mit der Tragvorrichtung 62 verbinden, verlängert, und die Tragvorrichtung und der Kran werden um die erforderliche Strecke erhöht angeordnet. Diese Anordnung beseitigt die Notwendigkeit der Schaffung einer Rückführbahn für die Umsetzvorrichtung, die außerhalb der Kompostmiete liegt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wodurch Baukosten verringert werden, die sonst bei der Vergrößerung der erforderlichen Bodenfläche anfallen würden. Dies ist besonders bei großen Installationen vorteilhaft, die eine Vielzahl von Kompost-Reifebehandlungs-Hallenfeldern und zugehörigen Umsetzvorrichtungen benötigen.
• In den Fällen, in denen der vertikale Raum beschränkt ist, kann die in Fig. 5 gezeigte Halterungsanordnung verwendet werden, die eine Rückführungsbahn außerhalb der Kompostmiete verwendet. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der Brückenkran in einem Ausmaß über die Kompostmiete, das es ermöglicht, daß die Umsetzvorrichtung außerhalb der Kompostmiete zur Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Ein Ende des Krans läuft auf einer Schiene 46 (Fig. 3), die von einer Seitenwand 28 getragen wird. Das gegenüberliegende Ende des Krans wird durch eine dreirädrige Struktur 110 abgestützt, von der lediglich ein Rad aus Gründen der Klarheit gezeigt ist.
• Strukturell besteht der Brückenkran gemäß Fig. 4 aus Rohren 115 mit Abmessungen von 7,6 · 7,6 · 0,5 cm (3 Zoll · 3 Zoll · 3/16 Zoll), die an beiden Enden mit Vierkantrohren 114 mit quadratischem Querschnitt von 17,8 cm (7 Zoll) verschweißt sind, die eine Wandstärke von 0,95 cm (3/8 Zoll) haben. Querstreben 116, die aus Winkeleisen mit einer Abmessung von 7,6 · 7,6 · 0,635 cm (3 Zoll · 3 Zoll · 1/4 Zoll) bestehen, ergeben die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit des Brückenkrans.
• Der Halterungsschlitten 62, an dem die Kompost-Umsetzbaugruppe 92 angebracht ist, besteht aus zwei Trägern 118 mit Abmessungen von 20,3 · 20,3 · 0,095 cm (8 Zoll · 8 Zoll · 3/8 Zoll) mit einer Länge von 2,9 m (9 l/2 Fuß), an denen vier vertikale Winkeleisen 124 und vier Querstreben 126 befestigt sind. An den Winkeleisen 124 sind Winkeleisen 128 befestigt, an denen Osborn®-Walzen 130 durch Schrauben 132 befestigt sind. Die Walzen laufen auf Winkeleisen 134, die an dem Brückenkran-Rohr 114 befestigt sind und die sich über die gesamte Länge des Krans erstrecken.
• Wie dies in Fig. 8 zu erkennen ist, sind die Schraubenförderer 40 vorzugsweise auf halbgängigen Bandschaufeln 138 aufgebaut. Mit Abstand entlang des Umfanges der Schaufel sind austauschbare Sandvik®- Blöcke 139 befestigt. Diese Konstruktion wird verwendet, um zu verhindern, daß die Antriebsspindel 140 der Schraubenförderer mit Kompostmaterial verstopft wird, das in vielen Fällen aus klebrigem und etwas anhaftendem Material besteht. In Fällen, in denen das Kompostmaterial extrem klebrig ist, können die Schaufeln mit einer UH19W®- Platte oder einer Teflon®-Beschichtung bedeckt sein. Die Stränge des Förderers können erforderlichenfalls in der gleichen Weise behandelt werden. In den Fällen, in denen das Kompostmaterial keine klebrige Konsistenz hat, können halbgängige Band-Schraubenförderer nicht erforderlich sein. In jedem Fall sind vorzugsweise Einrichtungen vorgesehen, die das Ausweichen von Material von der schraubenförmigen Schaufel ermöglichen, so daß keine Materialanhäufung auf der Hauptantriebsspindel erfolgt. Wie dies aus Fig. 7 zu erkennen ist, werden die beiden Band-Schraubenförderer in gegensinniger Weise in Drehung versetzt. Dies dient dazu, das Kompostmaterial zu mischen, und es ermöglicht die Hinzufügung von Feuchtigkeit, wenn dies erforderlich ist, mit Hilfe eines daran angebrachten Sprühbalkens 142, der über den beiden Schraubenförderern liegt. Diese Anordnung ermöglicht eine gründliche Mischung und Befeuchtung des Kompostmaterials, bevor es die Umsetzvorrichtung verläßt.
• Durch Verwenden der Doppelschraubenkonfiguration und durch die Einstellung des Anstellwinkels der Schraubenförderer kann erreicht werden, daß das System in einer Betriebsart mit niedrigem Energieverbrauch arbeitet. Das umgesetzte Kompostmaterial bewegt sich immer nach unten hin, wobei die Bewegung entlang der Steigung der Schraubenförderer-Schaufeln durch die Schwerkraft unterstützt wird, die sich unter dem normalen Schüttwinkel des Materials befinden. Wenn das Kompostmaterial die Basis des Schraubenförderers erreicht, dienen die gegensinnig rotierenden Schaufelräder 112 dazu, das Kompostmaterial in die Mündung eines Kettenförderers 152 zum Transport durch das Fördersystem auf neu geformte Mieten zu schleudern. Der Hauptförderer 152 wird von einem 5,2 m (17 Fuß) langen Rahmen 156 getragen und er wird von einem 15 kW (20 HP) 3-Phasenmotor 180 angetrieben, der über Keilriemenscheiben und ein Untersetzungsgetriebe den Bandförderer mit einer Geschwindigkeit von 61 m (200 Fuß) pro Minute antreibt.
• Ein neuartiges Merkmal des Förderbandsystems besteht in der Verwendung eines Hilfs-Bandförderers 150, der unter den Haupt-Bandförderer 152 befestigt ist. Der Hilfs- Bandförderer ist auf einem Rahmen 154 befestigt, der über Rollen 158 und 160 beweglich an dem Haupt-Bandförderer-Rahmen 156 gehaltert ist. Der Hilfsförderer wird von einem 3,7 kW (5 HP) 3-Phasenmotor 162 angetrieben, der mit 1750 Umdrehungen läuft und der über Riemenscheiben 164 und ein Getriebe 166 ein 1,22 m (48 Zoll) breites und 7 m (23 Fuß) langes Förderband 168 mit einer Geschwindigkeit von 305 m (1000 Fuß) pro Minute antreibt.
• Die Strecke, über die der Hilfsförderer ausgefahren werden kann, kann durch die Verwendung einer handbetätigten Winde 170 eingestellt werden. Die Winde ist mit dem Hilfsförderer-Rahmen über ein Drahtseil 172 verbunden, das durch einen Block 174 läuft, der an einem herabhängenden Arm des Haupt-Bandförderer-Rahmens befestigt ist. Das Drahtseil ist an seinem entfernten Ende an einem Spannschloß 175 angebracht, das an einem aufrechtstehenden Teil 154 des Hilfs-Bandförderer-Rahmens befestigt ist. Dieses Einstellmerkmal ermöglicht eine leichte Einstellung der Gesamt- Wurfweite des Systems und ermöglicht eine Ausnutzung der täglichen Modifikation der Stapelhöhe des gespeicherten Kompostmaterials, die als natürliches Ergebnis des Absetzens auftritt. Dieses Merkmal ermöglicht eine Optimierung der Ausnutzung des verfügbaren Speicherraumes.
• Wie dies weiter oben erwähnt wurde, ist die Schraubenförder-Baugruppe schwenkbar an dem Halterungsschlitten über ein Knotenblech 162 befestigt, das an einem 0,95 cm (3/8 Zoll) dicken und 30,5 cm (12 Zoll) breiten Band 184 angeschweißt ist, das an der Schraubenförderer-Stützsäule 50 befestigt ist. Das freie Ende des Knotenbleches ist drehbar auf einem walzharten Stahlbolzen 186 mit einer Länge von 1,83 m (6 Fuß) und einem Durchmesser von 15,3 cm (6 Zoll) gehaltert. Die Schraubenförderer- und Bandförderer-Baugruppen sind ihrerseits an ihren Basisteilen schwenkbar über zwei kaltgewalzte Bolzen 188 von 4,13 cm (1518 Zoll) verbunden, um ihre Winkeleinstellung zu ermöglichen.
• Das vorstehend beschriebene Reifebehandlungssystem verhindert eine Überlastung der Antriebssysteme und macht den Leistungsverbrauch zu einem Minimum. Die Gesamtheit der Merkmale, die in dem Abrechen des Kompostmaterials von der Miete gefolgt von einem Aufrühren und Mischen des Kompostmaterials durch die kombinierte Verwendung von gegensinnig rotierenden Schraubenförderern und einer Schlagvorrichtung besteht, erzeugt ein fein verteiltes Material, das für die Optimierung einer schnellen aeroben Kompostierung von wesentlicher Bedeutung ist. Diese Anordnung ergibt in Verbindung mit dem Luftsammel- und Luftaufbereitungssystem nach Fig. 10, wie es hier beschrieben wurde, ein wirtschaftliches und äußerst vielseitiges Kompost- Reifebehandlungssystem.

Claims (9)

1. Kompost-Reifebehandlungssystem mit:

einem Kompost-Reifebehandlungsbereich (26), der zumindest eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand (28), einen Boden (30) und Entlade- und Ladebereiche aufweist,

einer Kompost-Umsetzvorrichtung (40, 60), die einen allgemein V-förmigen Mechanismus umfaßt, wobei ein Schenkel des V aus zwei gegensinnig rotierenden Band-Schraubenförderern (40) besteht, während der andere Schenkel des V aus einem Bandförderer (60) besteht, wobei die Schenkel an ihrer gemeinsamen Basisposition gelenkig miteinander verbunden sind, um ihre Winkeleinstellung zu ermöglichen,

einem Brückenkran (80), der über dem Kompost in dem Bereich liegt, wobei ein Ende des Krans (80) auf der Seitenwand (28) gehaltert ist, während das gegenüberliegende Ende auf dem Boden (30) durch einen mit Rädern versehenen Träger abgestützt ist,

einem Tragvorrichtungsschlitten (62), der für eine Bewegung entlang des Krans (80) ausgebildet ist,

Einrichtungen (64, 66, 68, 70) zur schwenkbaren Verbindung der Kompost- Umsetzvorrichtung (40, 60) mit dem Schlitten (62),

Einrichtungen (52, 180, 162, 84) zum Antreiben der Band-Schraubenförderer (40) und des Bandförderers (60) zum Bewegen des Schlittens (62) und der daran angebrachten Vorrichtung entlang des Krans (80) und zur Positionierung der Band- Schraubenförderer (40) in dem Abladebereich in Kontakt mit Kantenteilen der Kompostmiete, wodurch der Kompost aufgebrochen und entlang des Band-Schraubenförderers (40) nach unten befördert und auf den Bandförderer (60) abgegeben wird, um auf neu geformte Mieten transportiert zu werden,

Einrichtungen (88) zum Bewegen des Krans (80) in Schritten entlang der Seitenwand (28) nach Abschluß jeder von einer Seite zur anderen gerichteten Querbewegung des Krans (80) und des Schlittens (62), was dazu führt, daß die Umsetzvorrichtung (40, 60) die gesamte Kompostmasse in dem Bereich (26) überquert, und

Einrichtungen zum Rückführen der Vorrichtung zu dem Abladebereich, um eine Wiederholung des Umsetzzyklus zu ermöglichen.

2. System nach Anspruch 1, das Einrichtungen (64, 66) zum Anheben der Schenkel der Umsetzvorrichtung (40, 60) auf eine im wesentlichen geradlinige Position einschließt, in der sie über dem Kompostmaterial in dem Bereich (26) liegt, nachdem die Umsetzvorrichtung die Durchquerung des Kompostmaterials in dem Bereich (26) abgeschlossen hat, Einrichtungen (86, 100, 104) zum Rückführen der Umsetzvorrichtung (40, 60) über das Kompostmaterial des Abladebereiches hinweg, und Einrichtungen (64, 66) zum Absenken der Schenkel auf ihre ursprüngliche V-förmige Position einschließt, um eine Wiederholung des Umsetzzyklus zu ermöglichen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, mit Einrichtungen, die eine Umschließung bilden, die den Bereich (26) bedeckt.

4. System nach Anspruch 4, mit Kanaleinrichtungen (34) innerhalb der Umschließung und mit zugehörigen Gebläseeinrichtungen 35 zum Auffangen von von dem Kompostmaterial innerhalb der Umschließung ausgehender Luft, und mit Einrichtungen (36, 38) zum Umwälzen aufgefangener Luft durch das umschlossene Kompostmaterial.

5. System nach Anspruch 4, das Wärmeübertragungseinrichtungen (38) zum Regeln der Temperatur der umgewälzten Luft und Einrichtungen (32) zur erneuten Einleitung der wärmeregulierten Luft in das Kompostmaterial innerhalb der Umschließung einschließt.

6. System nach Anspruch 4 oder 5, mit Ventileinrichtungen (36) zum Lenken aufgefangener Luft entweder zur Umwälzung durch das Kompostmaterial innerhalb der Umschließung und/oder zur Abgabe an die Atmosphäre.

7. System nach Anspruch 6, das Einrichtungen zum Deodorieren der Luft vor ihrer Abgabe in die Atmosphäre einschließt.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Deodierungseinrichtungen einen Biofilter umfassen.

9. System nach Anspruch 1 oder 2, das Schaufelräder 112 einschließt, die an der Basis jedes Band-Schraubenförderers (40) für eine Drehung mit diesem befestigt sind.