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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In der Zeichnung ist .eine Gesamtanlage gemäß der Erfindung beispielsweise
. schematisch dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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An Stelle der schematisch dargestellten Anlage mit einem Faulturm
können mehrstufige Anlagen mit mehreren hintereinandergeschalteten Faultürmen Verwendung
finden.