DE738075C

DE738075C - Verfahren und Anlage zur Verarbeitung von Muell zu Humusduengemitteln unter gleichzeitiger Gewinnung von Faulgas

Info

Publication number: DE738075C
Application number: DEB192321D
Authority: DE
Inventors: Albert Bauer
Original assignee: GUSTAV GRESSENICH
Current assignee: GUSTAV GRESSENICH
Priority date: 1940-11-06
Filing date: 1940-11-06
Publication date: 1943-08-02

Description

Verfahren und Anlage zur Verarbeitung von Müll zu Humusdüngemitteln »ntpr o1P:rh@Pitio@r CPwinmino vnn @a»loac In der Technik der Müllverarbeitung sind Verfahren und Anlagen entwickelt worden, deren Ziel eine Vergärung ist, um unter Ausnutzung dabei frei werdender Ammoniakdämpfe Düngemittel bzw. Farbstoffe zu gewinnen. Derartige Anlagen erfordern umfangreiche maschinelle Einrichtungen und entsprechende Bauwerke, und sie müssen aus hygienischen Gründen außerhalb von Wohngebieten errichtet werden.
Die Erkenntnis, daß infolge der technischen Schwierigkeiten immer nur ,eine teilweise Verarbeitung des Mülls durchführbar ist und eine dem Aufwand entsprechende Wirtscbaftlichkeit nicht erzielt werden . kann, führte zu dem Vorschlag, aus Müll in Verbindung mit Klärschlamm Methangas und Humusdüngemittel zu gewinnen, wobei vor Aufgabe des Mülls in die Faulräume die nicht fäulnisfähigen Stoffe abgeschieden und dem Müll gegebenenfalls solche Stoffe beigemengt werden, die den Faulprozeß zu steigern vermögen. Eine Möglichkeit der .Verwendung des angefaulten Schlammes als Humusdüngemittel wurde erkannt.
Diese Voraussetzungen genügen jedoch nicht, der Fachwelt die für eine Verwirklichung der erwähnten Pläne notwendigen klaren Verfahrens- und- Einrichtungsgrundlagen zu geben, man vermochte insbesondere nicht zu offenbaren, wie die Behandlung des Mülls zu erfolgen hat, um zu einer höchste Wirtschaftlichkeit gewährleistenden Faulgasausbeute zu kommen.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, der einschlägigen Technik die zum Ziele füh- renden Notwendigkeiten restlos zu vermitteln, und zwar sowohl in bezug auf das Verfahren als auch hinsichtlich der hierfür zweckmäßigen Anlagen unter- Erfüllung der bestehenden hygienischen, betriebstechnischen und betriebswirtschaftlichen Forderungen. Das !erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die ungelösten organischen - Müllbestandteile nach Zerkleinerung bzw. Zerreißen als absetzbare Schwebestoffe am Boden eines Wasserbehälters zu einem wäßrigen Schlamm eingedickt und von diesem Schlammsumpf aus dem Faulraum zugeführt werden.
Dieses Verfahren wird mit einer Anlage durchgeführt, die aus folgenden Einrichtungen besteht: a) einem sich nach unten verjüngenden Durchgangsbehälter, der mit Zufluß, Überlauf, Stauwehr nebst Schieber und einer Preßluftzuführung ausgestattet ist; b) einem auf das aus dem Durchgangsbehälter überlaufende Schwimmgut mit Druck einwirkenden Maschinenaggregat, insbesondere einer auf einer Druckbahn hin Lind her bewegten Walze; c) einem zur Aufnahme der von dem Druckmaschinenaggregat behandelten Masse bestimmten Durchgangsbehälter mit überlauf und einem durch Schieber absperrbaren Stauwehr; d j einer der Faulraumanlage vorgelagerten und das Überlauf gut aus dem Durchgangsbiehälter verarbeitenden Zerreiß- bzw. Zerkleinerungsmaschine; e) Austragorganen innerhalb der Durchgangsbehälter nebst den ihnen angeschlossenen Auslesebändern.
Nach der Erfindung ist im Faulraum eine Einsatzschale angeordnet, die über eine Leitung mit ausgefaultem Schlamm heschickbar ist und mit einer Druckleitung zur Einführung von Preßgas in Verbindung steht.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist an den Faulturm min Schachtanbau angeschlossen, der ein System von - in verschiedener Höhenlage angeordneten Entnalnnerohren zur Entnahme v un Schlamm und Schlammwasser aufweist, die in Verbindung mit einem Steigrohr stehen. An den Schachtanbau des Faulturmes schließt erfindungsgemäß ein Schacht an, in welchen ausgefaulter Dickschlamm von der Sole des Faulturmes durch das an das Steigrohr angeschlossene Schlammrohr heraufbefördert wird. Weiterhin kann mit dem Schachtanbau ein bis zur Geländehöhe hochgeführter Zwischenschacht verbunden werden, der durch eine Trennwand in Schachthälften unterteilt ist, wobei die eine Schachthälfte zur Überleitung des ausgefaulten Schlammes auf die Trockenfelder dient, während die zweite Schachthälfte die Leitung und Entnahmerohre zur Aufnahme des abgezogenen Schlammwassers aufweist und eine Rohrleitung zur Zurückführung des Wassers in den Eindickb,#-hälter besitzt.
Nachstehend wird das Verfahren der Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel nähr erläutert Die gewinnbare Gasmenge hängt von der Menge und Beschaffenheit der organischen Schlammsubstanz ab. Bei der Zersetzung der organischen Stoffe des Müllschlammes im Faulraum entsteht brennbares Gas, das zum überwiegenden Teil aus Sumpfgas 11I:-than etwa °,'3 der Gesamtmenge; zum kleineren Teil, 1/3, aus Kohlensäure nebst etwas Stickstoff besteht. Aus i t organische r Schlammsubstanz von frisch anfallendem städtischem Müllschlamm entstehen bei der Ausfaulung desselben in geheizten Faulräumen. bei 25' etwa 450m3 Schlammgas. Die auf den Einwohner anfallenden Abfallmeng_-r, sind nach den Lebensgewohnheiten und deni Wohlstande der Bevölkerung verschieden. Weiterhin sind die Anteile der organischen Stoffe im Müll im Laufe eines Jahres sAir starken Schwankungen unterworfen.

In städtischen Wohnsiedlungen entfällt auf den Einwohner jährlich etit-a 0,70m' lIül1 (Hausmüll, Straßenkehricht und Betriebsabfälle aller Art) mit einem spezifischen Gewicht von rund 0,6o. Es ergeben sich domnach folgende durchschnittliche Berechnungsgrundlagen je Einwohner und Jahr:

Müllgewicht - 0,70 # 0,6o ........................... - 0,420 t

hiervon: a) mineralische Bestandteile rund 6o°!" ............ ü 0,252 t

b) organische Bestandteile rund 40"/, ............ = o,168 t

Wassergehalt rund 8o°/0 . . ........ - 0,13440 t

Trockenmasse rund 2o °/ ........... --- 0,0336o t

hiervon ab: Aschenreste 20°/o von 0,0336o ...... - o,oo67-z t

somit: organische Trockenmasse

(Verbrennliches) 8o'/, von 0,0336 ............ - o,02688 t

ergibt: eine Gasausbeute von 0,o2688 # 450 .............. = 12,096 nt"

rund 12 m3 Faulgas je Einwohner und Jahr.

In einer Stadt mit i oo ooo Einwohnern entspricht das gewonnene Faulgas aus dem Müll bei einem Gaswert von o,25 AuTt je m3 = 100000' 12- 0,25 = 300 000 :7t.41 je Jahr. Da die Ausfaulung der in städtischen Kläranlagen erfaßbaren -Frischschlämme, die je Einwohner und Jahr etwa 8 m# ergeben, nach dem .erfindungsgemäßen Verfahren ohne weiteres: ebenfalls erfolgen kann, erbringt die gesamte Verarbeitung der organischen Stoffe in städtischen Wohnsiedlungen etwa 2o m° Faulgas je Einwohner . und Jahr. Bei der angeführten Stadt mit ioo ooo Einwohnern können nunmehr jährlich 2 ooo ooo m3 Faulgas gewonnen werden, die es gestatten, Lastkraftwagen mit Treibstoff zu versorgen.

In der Zeichnung ist .eine Gesamtanlage gemäß der Erfindung beispielsweise . schematisch dargestellt.
Fig. i zeigt die Anlage im Längsschnitt und Fig. 2 stellt den Grundriß zu Fig. i dar. Die Einzelheiten der Anlage werden im folgenden bei der Darlegung der Arbeitsweise erläutert.
Von der Zufahrtstraße i kommend, entleert ein Fahrzeug 2 das Rohmüll in den mit Wasser gefüllten Durchgangsbehälter 3, der mit einem Zufluß 4, einem überlauf 5, einem durch Schieber 6 absperrbaren Stauwehr 7 und einer in punktierter Linie angedeuteten Preßluftzuführung 8 ausgestattet ist. Im Durchgangsbehälter 3 ist weiterhin ein Austragorgan 9 vorgesehen, das die Sinkstoffe einem Ausleseband i o zuführt. An das Ausleseband io kann noch ein Fördermittel, z. B. eine Schleuderscheibe i i, angeschlossen sein, um die etwa auf das Ausleseband gelangenden organischen Stoffe der weiteren Verarbeitung und Ausnutzung zuführen zu können.
Beigeöffnetem Stauwehrs.ehieber 6 schwemmt das durch die Preßluft im Durchgangsbehälter i hochgetriebene Schwimmgut über das Stau-,vehr 7 auf die abfallende Druckbahn 12. Auf die Druckbahn 1.2 gelangen neben Abfällen organischer Art auch solche Gegenstände aus Glas, Steinzeug, Blech u. dgl., bei denen Hohlräume vorhanden sind, durch welche sie schwimmfähig werden. Um diese Gegenstände absondern zu können, werden sie auf der Druckbahn 12 mittels eines Maschinenaggregates, das z. B. ,eine Druckwalze 13 sein kann, zertrümmert oder flachgedrückt, so daß sie nunmehr in dem am- Ende, des Druckbahn 12 vorgesehenen Durchgangsbehälter i4 zu Sinkgut werden.
Der Durchgangsbehälter 14, dem noch ,ein Rechen 15 zum Auffangen von Textilien vorgelagert sein kann, ist wiederum mit .einem überlauf 16 und einem durch Schieber 17 absperrbaren Stauwehr 18 versehen und weist ein Austragorgan i 9 auf. Dieses Austragorgan entfernt restliche nichtorganische Stoffe aus dem Durchgangsbehälter 14 und führt sie einem Ausleseband 2o zur Sortierung- und Verwertung zu.
Das im Durchgangsbehälter 14 gegebenenfalls nach Einwirkung von durch die Leitung 8 eingeführter Druckluft zu Schwimmgut werdende und nunmehr im wesentlichen. nur noch aus fäulnisfähigen Stoffen bestehende Müllgut gelangt nach Offnen des Schiebers 17 über das Stauwehr 18 in eine Zerreiß- bzw. Zerkleinerungsmaschine 21 und von dieser aus in einen Eindickbehälter 22, der einen Überlauf 23 mit Rechen 24 aufweist. An diesem Eindickbehälter ist eine Absetzrinne 25 angeschlossen, der das Oberflächenwasser aus dem- Eindickbehälter 22 und das durch die Überläufe 5 und 16 austretende Schmutzwasser zuläuft.
In der Absetzrinne 2 5 - werden die im Zulaufwasser :enthaltenen absetzbaren Schwebestoffe abgesondert und dann dem unteren Räumteil des Eindickbehälters 22 zugeleitet. Von hier aus gelangt der organische Mü.llschlamrn durch das Schlammrohr 26 in den Schlammerwärmer 27. Von einem Kapselgebläse 28 wird ein gasförmiges Heizmittel einem Heizaggregat 29 entnommen und nach Abgabe der Wärme an den Schlamm dem Heizaggregat wieder zugeführt. Eine Schlammpumpe 3o schafft den erwärmten Schlamm durch die Schlammdruckleitung 3 i in das Innere des Faulturmes 32, aus dessen Gasfänger 33 das Faulgas in die Gasableitung 34 strömt, die zu einem nicht eingezeichneten Gasbehälter führt.
In zweckmäßiger Ausgestaltung des an sich bekannten Faulturmes 32 erhält dieser Schachtanbauten 35 und 36. Der Schacht 35 ist mit .einem System von in verschiedener Höhenlage angeordneten Entnahmerohren 37 versehen, die in Verbindung mit einem Steigrohr 38 stehen und der Entnahme von Schlamm und Schlammwasser dienen. Der ausgefaulte Dickschlamm wird von der Sole des Faulturmes 32 durch das an das Steigrohr 38 angeschlossene Schlammrohr 39 in den Schachtanbau 36 heraufbefördert.
An den Schachtanbau 36 ist eine Ableitung 4o angeschlossen, durch welche etwa noch unerwünschte Absatzstoffe entfernt werden können. In Verbindung mit dem Schachtanbau 36 steht ein bis zur Geländehöhe hochgeführter Z-,vdschenschacht, der durch eine Trennwand 41 in die Schachthälften 42 und 43 unterteilt ist. In die Schachthälfte 42 wird der ausgefaulte und aller Fremdkörper ledige Schlamm abgeblasen und, sofern er als genügend ausgefault festgestellt wird, dann den Schlammtrockenfeldern 44 zur Aufbereitung als Humusdüngemittel zugeleitet.
Das durch die Entnahmerohre 37 abgezogene Schlammwasser gelangt über die Leitung 45 in die zweite Zwischenschachthälfte 43 und von dieser aus über eine Rohrleitung 46 in den Eindickbehälter 22 zurück. Der auf den Trockenfeldern 44 vorgetrocknete Schlamm wird durch Auflockerung zwecks Luftzuführung in geeigneter b.ekannterWeise aufbereitet. - . In weiterer Ausgestaltung des Faulturmes 32 kann in diesem eine Entsatzschale 47 vorgesehen sein, in welche ausgefaulter Schlamm zur etwaigen Regelung des pH-Wertes durch eine Leitung 48 eingeführt werden kann und in welche außerdem über eine Druckleitung 49 Preßgas zugeleitet wird, um die Vermnengung des Faulgutes mit ausgefaultem Schlamm eindringlich zu gestalten.
Sollten der Anlage auch rein organische Abfallstoffe zugeleitet werden, die nicht der Müllabführung entstammen und ihrer Beschaffenheit nach zur sofortigen Ausfaulung gebracht werden können, so kann dies über die Leitung 5o unter Zuhilfenahme der Schlammpumpe 30 erfolgen.
An Stelle der schematisch dargestellten Anlage mit einem Faulturm können mehrstufige Anlagen mit mehreren hintereinandergeschalteten Faultürmen Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verarbeitung von Müll zu Humusdüngemitteln unter. gleichzeitiger Gewinnung von Faulgas, nach welchem die von den Altstoffen und entfernbaren Mineralien abgetrennte organische Masse einem Faulprozeß unter Wasser unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ungelösten organischen Müllbestandteile nach Zerkleinerung bzw. Zerreißen als absetzbare Schwehestoffe am Boden eines Wasserbehälters (z2) zu einem wäßrigen Schlamm eingedickt und von diesem Schlammsumpf aus dem Faulraum (3a) zugeführt werden. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faulraum (32) ein Vorwerk angeschlossen ist, das aus folgenden Einrichtungen besteht: a) einem sich nach unten verjüngenden Durchgangsbehälter (3), der mit Zufluß (4), Überlauf (5), Stauwehr (7) nebst Schieber (6j und einer Preßluftzuführung (8) ausgestattet ist; b) einem auf das aus dem Durchgangsbehälter (3.) überlaufende Schwimmgut mit Druck einwirkenden Maschinenaggregat, insbesondere einer auf einer Druckbahn (12.) hin und her bewegten Walze (13); c) einem zur Aufnahme der von dem Druckmaschinenaggregat (13) behandelten Masse bestimmten Durchgangsbehälter (14) mit Überlauf (16) und einem durch Schieber (17) absperrbaren Stauwehr (18); d) einer der Faulraumanlage (3z) vorgelagerten und das Überlaufgut aus dem Durchgangsbehälter (14) verarbeitenden Zerreiß- bzw. Zerkleinerungsmäschine; e) Austragorganen (9 bzw. i9) innerhalb der Durchgangsbehälter (3 bziv. 14 nebst. den ihnen angeschlossenen Auslesebändern (io bzw. 2o). 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Faulraum (32. eine Einsatzschale (47) angeordnet ist, die über eine Leitung (48) mit ausgefaultem Schlamm beschickbar ist und mit einer Druckleitung (49 ) zur Einführung von Preßgas in Verbindung steht. 4. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Faulturm (3z) ein Schachtanbau (35) angeschlossen .ist, der ein System von in verschiedener Höhenlage angeordneten Entnahmerohren (37) zur Entnahme von Schlamm und Schlammwasser aufweist, die in Verbindung mit einem Steigrohr (38) stehen. 5. Anlage nach den Ansprüchen a bis j, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schachtanbau (35) des Faulturmes (32» ein Schacht (36) angeschlossen ist, in welchen ausgefaulter Dickschlamm von der Sole des Faulturmes (32) durch das an das Steigrohr (38) an geschlossetia Schlammrohr (39) heraufbefördert wird. 6. Anlage nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schachtanbau (36) ein bis zur Geländehöhe hochgeführter Zwischenschacht verbunden ist, der durch eine Trennrand (41) in Schachthälften (-2 und 43) unterteilt ist, wobei die eine Schachthälfte (42) zur Überleitung des ausgefaulten Schlammes auf die Trockenfeder (,14a dient, @vährend die zweite Schachthälfte (43 die Leitung (45) und Entnahmerohre (3; i zur Aufnahme des abgezogc-nen Schlammwassers aufweist und -eine hohrMtung (46) zur Zurückführung des Wassers in den Eindickbehälter (z2) h2sitzt.