DE8804474U1 - Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen - Google Patents

Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen

Info

Publication number
DE8804474U1
DE8804474U1 DE8804474U DE8804474U DE8804474U1 DE 8804474 U1 DE8804474 U1 DE 8804474U1 DE 8804474 U DE8804474 U DE 8804474U DE 8804474 U DE8804474 U DE 8804474U DE 8804474 U1 DE8804474 U1 DE 8804474U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
exhaust air
heat exchanger
heat
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE8804474U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE8704971U external-priority patent/DE8704971U1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE8804474U priority Critical patent/DE8804474U1/de
Publication of DE8804474U1 publication Critical patent/DE8804474U1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/964—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors
    • C05F17/971—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material
    • C05F17/979—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material the other material being gaseous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/60—Heating or cooling during the treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

• * I
Hermann Hofmann 84 269 Z/cg
Riomannstraßo 1 5* April 1988
6336 Soims-Niederbiei
Karl-Ernst Schnorr
Niederaustraße 6
6335 LahnaüÄAtzbach
Vorrichtung zur aeroben, feraentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen
Die Neuerurig betrifft ein Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen, bestehend aus einem Fermentatiönsbehälter zur Aufnahme der zu verarbeitenden organischen Stoffe mit einer Frischluftzuführung und einer Abluftabführung zur Ableitung der mit Wärme und Feuchtigkeit beladenen Abluft.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 34 01 898 bekannt*
Die aerobe Fermentation (Rotte oder Kompostierung) von biologisch abbaubaren organischen Substanzen ist an ein aerobes Klima CMilieu) gebunden. Bestandteile eines aeroben Klimas sind: atmosphärische Luft, Feuchte und Wärmeenergie. Die Aufrechterhaltung eines dem Wachstum der aeroben Organismen angepaßten Klimas ist die wesentlichste Voraussetzung für eine, insbesondere bei der Abfallkompostierung erwünschte, schnellstmögliche Kompostierung.
J * &igr; . . . 411·· i i &iacgr; ä j
Für die Klimatisierung menschlicher Lebensräume ist es bekannt, aus dem "Fermentationsraum" Stoffwechselproduktej Co2, Wasserdampf» Wärme und Gase, abzuführen und an ein gesundes Klima angepaßte Frischluft zuzuführen. Diese Methode wird, wie gesagt, bisher ausschließlich bei der Klimatisierung von menschlichen und tierischen Aufenthaltsräumen angewandt.
Bei der Kompostierung hingegen werden offene Systeme angewandt, bei denen die Frage der schadlosen Beseitigung der Stoffwechselprodukte bisher völlig offengeblieben ist. Allenfalls wurde ein kompostbelegtes Erdfilter zur Abluftreinigung vorgesehen.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die ansonsten auftretende Belastung, insbesondere Geruchsbelästung, der Atmosphäre vermieden wird.
Die Neuerung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.
Der Fermentationsbehälter ist allseits geschlossen. Es ist ein Wärmetauscher vorgesehen, in dem die Wärme der Abluft an ein Wärmeübertragungsmedium abgegeben wird, so daß die Feuchtigkeit der Abluft auskondensiert wird. Dadurch, daß der Fermentationsbehälter geschlossen ist, wird ein unkontrolliertes Entweichen von Abluft verhindert. Die Abluft wird in dem Wärmeaustauscher gekühlt und getrocknet. Sie kann dann ohne Geruchsbelästigung an die Atmosphäre abgelassen werden. Durch die Abkühlung der Abluft wird also erreicht, daß die in dieser Abluft enthaltene Feuchtigkeit im wesentlichen vollständig auskondensiert. Die derart gekühlte und getrocknete Abluft kann anschließend mit Umgebungstemperatur und ohne bzw. mit geringerer Feuchtigkeit an die Atmosphäre abgeleitet werden. Die bisher auftretende Schadstoff-
* it *
J · ··♦
* * ti 4 &eacgr; &aacgr; A
4 # · &bgr; it J«
< 1
belastung f insbesondere Geruchsbelästung, wird dadurch vermieden.
Vorzugsweise besteht der Wärmetauscher aus einem Luft-Luft-Wärme· tauscher, bei dem das Wärmeübertragungsmedium Mq zugeführte Frischluft ist; Der WMrnietsusEhei!' kann au^h öi?i LufifcaWsscer-Wärtietauscher sein. Bs ist möglich, eine Wärmepumpe zur Nützung der abgeführten Wärme und/oder einen Motor, vorzugsweise einen Dampfmotor, zu Erzeugung mechanischer und/oder elektrischer Energie aus der Wärme der Abluft vorzusehen*
Vorzugsweise ist ein Ionenaustauscher oder Aktivkohlefilter oder dergleichen zur Herstellung von Trinkwasser aus dem Kondensat der Feuchtigkeit der Abluft vorhanden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der neüerungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen oder mehrere Meßaüfnehmer zur Steuerung der pro Zeiteinheit zugeführten Frischluftmenge und damit Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder dem Sauerstoffgehalt und/oder der Feuchtigkeit in den organischen Stoffen und/oder in der Abluft nach dem Austritt aus dem organischen Stoffen. Der Prozeß kann dadurch optimiert werden.
Vorzugsweise ist ein Filterbehälter mit einem Filter, vorzugsweise einem Sorptionsfilter, insbesondere einem Sorptionsfilterbett aus Kompost und/oder aus Aktivkohle zur Filterung der gekühltes und getrockneten Abluft vorgesehen, wobei vorzugsweise die Filtermasse in dem Filterbehälter auf luftdurchlässigen Ebenen gelagert ist. Hierdurch wird die gekühlte und t; * ^cknete Abluft nochmals gereinigt, bevor sie an die Atmosphäre übergeben wird. Weiterhin gelangt nur die getrocknete und gekühlte Abluft, nicht jedoch die noch feuchte und warme Abluft, mit dem Filter in Berührung. Da der Filter meist aus organischen Filterstoffen
besteht, können diese daher das Kondensat nicht verunreinigen. Das Kondensat hat also eine sehr gute Wasserqualität. Filter aus Kompost und/oder aus Aktivkohle sind an sich bekannt. Bisher wurde jedoch die noch warme und feuchte Abluft über die Filter geleitet. Wenn die Abluft gekühlt und getrocknet wird, bevor sie durch den Filter geleitet wird, ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das aus der feuchten Abluft auskondensierte Kondensat weniger schadstoffbelastet ist, da es nicht mit den meist organischen Filterstoffen in Berührung kommt. Das Kondensat kann daher Trinkwasserqualität oder annähernd Trinkwasserqualität haben.
Vorzugsweise ist in der Zuluftleitung in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher eine Drosselklappe und/oder in der Abluftleitung in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Atmosphäre eine Drosselklappe angeordnet. Hierdurch kann der Luftdurchsatz gesteuert werden.
Vorzugsweise ist der Frischluftraum um den Fermentationsraum herum ausgebildet und befinden sich in diesem Raum frei aufgestellt die abluftbegrenzenden Flächen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Wärmetauscher, Kondensatsammler, Gebläse, Sorptionsfilter, Meß- und Steuergeräte eine kompakte, zusammenhängende Einheit bilden, die nur jeweils einen Luftanschluß für die FrischluftzufUhrung zum Fermentationsraum und eine Abluftabführung aus dem Fermentationsraum aufweist.
In der Abluftleitung kann eine wahlweise betätigbare, die Abluftleitung ganz oder teilweise schließende Steuerklappe angeordnet sein» an die sich eine Bypassleitung anschließt« In der Bypassleitung kann ein Kühlaggregät zur Kühlung der Abluft angeordnet sein, von dem die Abluft dent Wärmetauscher zugeführt wird.
ti 41 (I* I IKII
I I I I I I I I ti Ii fir «litt (&igr;
i it It I mi UM i it
4 1 Il «I I I <
Vorzugsweise ist eine schließbare und aufsteuerbare Lüftungsklappe zur Zumischung von gekühlter und getrockneter Abluft zu der dem Fermentationsbehälter zugeführten Frischluft in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher vorgesehen. Hierdurch wird der Frischluftbedarf vermindert.
Es kann ein weiterer Wärmetauscher zur übertragung der Wärme der Abluft über das Wärmeträgermedium des weiteren Wärmetauschers auf die zugeführte Frischluft vorhanden sein. Hierdurch können die Wärmeübertragung von der Abluft einerseits und auf die Frischluft andererseits an räumlich getrennten Stellen durchgeführt werden.
Durch die Neuerung kann angesichts der Tatsache, daß Abfallkompostierung immer mit der Bildung gas- und dampfförmiger Stoffwechselprodukte verbunden ist, der Fermentationsraum so klimatisiert werden, daß nicht nur eine Verdrängung der Stoffwechselprodukte durch Frischluft erreicht wird, sondern daß diese Produkte in einen umweltverträglichen Zustand überführt werden und daß gleichzeitig der energetische Aufwand zur Klimaregelung auf die unbedingt notwendige Größe beschränkt bleibt.
Die Neuerung berücksichtigt also die Tatsache, daß die aus einer fermentierenden Masse infolge Verdrängung und/oder Sptxlung austretenden Gase bzw. Dämpfe dur^h Wärmeentzug zu resublimieren bzw. auszukondensieren sind, indem Wärme daraus direkt oder indirekt über Wärmetauscher auf die Frischluft übertragen oder wahlweise über einen Kühlkreislauf abgeführt bzw. über eine angeschlossene Wärmepumpe genutzt und damit neben dem Kondensationseffekt noch ein Energiespareffekt erreicht wird. Die noch in der Abluft verbleibenden Reste Von ümweltbelastenden Stöffwechselprodukten werden anschließend sorptiv an sorptionsfähigen Körpern (z«B. Biofilter, Aktivkohlefilter, Ionentauscher oder Silikagel) abgeschieden. Bei der Wärmeübertragung bestimmt die
H H H · t HHt
I « tf · · « ■ « I'
14 H * ··« I « < ti
&igr; it «a IiKiIiIt &igr; &kgr;&igr;'
Temperatur-Differenz zwischen Frischluft und Abluft die abführbare Kondensationswärmemenge aus der Abluft und somit den Abscheidegrad für resublimierbare und kondensierbare Abluftbestandteile.
Die aus einem aeroben Fermentationsprozeß austretenden Gase und Dämpfe treten nur dann als übelriechende Stoffwechselprodukte in Erscheinung, wenn ihre Temperatur höher ist als die der den fermentierenden Organismen zugeführten Frischluft. Bei steigender Ablufttemperatur und steigenden Dampfanteilen kondensieren diese auf den frischluftgekühlten Flächen aus<. Infolge des hohen Sauerstoffangebotes im Kondensat und fehlendem biologischem Nährboden entsteht ein flüssiges, umweltneutrales Stoffwechselprodukt. In einem praktischen Beispiel wurde ein Gemisch aus Haushalt- und Gartenabfällen in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet. Hierbei ergab sich ein flüssiges, umweltneutrales Stoffwechselprodukt (Kondensat) mit folgender nur biologisch bedingter durchschnittlich physikalisch chemischen Zusammensetzung:
Elektr. Leitfähigkeit pH-Wert:
Sauerstoff (.02): Säurekapazität pH 4,3 (m-Wert): Kohlensäure "freie C02": Kohlensäure, gebunden: Kohlensäure, zugehörig: Kohlensäure, rostschutzverhindernd: Kalkaggressive C02 (Marmorlöseversuch &eegr;. Heyer): Oxidierbarkeit mit Kaliumpermanganat: (als Kaliumpermanganatverbrauch) BSB5
CSB (Cr VI - III) (02) Sogenannte Nichtkarbonathärte: Härtebereich: 1 (nach § 7 Abs. 1 Ziff.
roittelgesetzes vom 20,
640 87 75) pS/cm
7, 5
6, 5 mg/1
7, 2 mval/1
14, 0 mg/1
165, 2 ipfy/l
122, mg/1
n.n mg/1
n.n mg/1
34 mg/1
82 mg/1
109 0 mg/1
o, 4 des °dK
8. Wasch-
Wasserhinhaltsstoffe
Eo zeichnung angegeben Nachweis ermittelter
als grenze mg/1 Viert mg/1
Eisen, gesamt Fe 0,02 0,18
Mangan Mn 0,01 0,04
Kupfer Cu 0,02 0,02
Zink Zn 0,02 0,06
Natrium Na 0,1 0,1
Kalium K 0,1 0,6
Calcium ,Ca 1,0 n.n.
Magnesium MG 0,1 n.n·
Ammonium NHt 0,01 0,09
Nitrit Nüi Ö,Ö2 0,05
Nitrat NO3 0,3 0,7
/·. ,", ,", ! ! '"*. t
t 1
III«
1·*·«« t i t *
t · < ; e I (If It r
< < I lit I ( t .
&bull; ' ' ' ' , I I I I ti 1 .
' < III I Il I f i i if &igr;
' &diams; ' t t t « f I &iacgr;
l> I · I M I »lli
Chlorid Cl" 1 02
Sulfat 4 2
Phosphat, ortho 0, csi
Hydrogenkarbonat HCO3 3
Silikat S1O2 ö,
457
n.n. = nicht nachweisbar
Die Untersuchung von Kondensat ergab, daß die Qualität des Kondensates eine direkte Einleitung in einen Vorfluter erlaubt. Die Waserqualität ist mit einem gereinigten Abwasser aus einer Kläranlage vergleichbar*
Die Frischluftzufuhr wird dem biologischen Sauerstoffverbrauch der Organismen angepaßt, welcher kontinuierlich gemessen wird. Für eine wirtschaftlich vorteilhafte Betreibung empfiehlt sich die Regelung der Frischluftzufuhr zwischen Sollwerten von 17 bis 19 Vol.-% Luftsauerstoffgehalt in der fermentierenden Abfallmasse.
Aufgrund der Wärmebedingten, aufwärtsgerichteten Thermik in der fermentierenden Abfallmasse ist es vorteilhaft, die Frischluft von unten in die, auf einem luftdurchlässigen B'äden lagernde poröse Abfallmasse einzuleiten und oben nach, dem Austritt auf kürzestem Wege abzuleiten. Die den Fermentationsraum begrenzenden Decken und Wände sind vorzugsweise wärmeisoliert, um nicht gewünschte Kondensationsflächen zu vermeiden und an der Wärmetauscherfläche zwischen Frischluft und Abluft eine möglichst große Temperaturdifferem zu erhalten. Wenn eine Wärmenutzung - z.B. im Sommer - nicht erwünscht ist, besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, daß das den Lufttransport gewährleistende Gebläse die Frischluft über den Wärmetauscher ansaugt und durch die fermentierende Abfallmasse sowie Wärmetauscher und
*« &iacgr; ti »s
Sörptiönsfilter in die freie Atmosphäre fördert*
Die neuerungsgemäße Vorrichtung mit sauerstoff- und temperaturäbhängiger Regelung kann an jeden fremdbelüfteten Aerobenferffienter, gleich welcher Größe, angeschlossen werden. Es entstehen keine umweitbeiästenden StOffwechselprödukte und die bisherigen Betriebskosten für die elektrische Energie zur Kondensation durch Kühlung werden auf ca. ein Drittel gesenkt.
Wenn eine Wärmegewinnung sich als vorteilhaft erweist und gewünscht ist, so kann die durch Kühlung abgeführte Kondensationswärme über eine Wärmepumpe genutzt werden. Die dabei zu erzielenden Leistungszahlen können Werte über 4 erreichen*
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt die
einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des neuerungsgemäßen Verfahrens.
In dem allseits geschlossenen Fermentationsbehälter 5 sind auf einer luftdurchlässigen Ebene 2 die organischen Stoffe 1 gelagert. Unterhalb der durchlässigen Ebene 2 befindet sich der Luftkastenraum 3. Über den organischen Stoffen 1 befindet sich der Hohlraum 4.
über eine Zuluftleitung und eine Abluftleitung ist der geschlossene Fermentationsbehälter 5 mit einem weiteren, den Wärmetauscher aufnehmenden bzw. bildenden Behälter verbunden. Im oberen Deckel dieses Behälters ist die Zuluftleitung 12 angeordnet, in der sich eine schließbare und aufsteuerbare Drosselklappe 11 befindet. Darunter sind die senkrecht verlaufenden
>ll I il · « · &igr;
Wärmetaüschefröhre 9 angeordnet, die in einer oberen Platte münden und bis zu einer unteren Platte reichen* Die durch die Zuluftieitüng 12 einströmende Luft strömt also durch diese Wärmetauscherrohre 9, nicht jedoch durch sonstige Bereiche des Wärmetauscherbehältefs. Nach dem Durchströmen der Wärmetauscherrohre 9 geiäftgü die fiiicclefweile ervvärfiitö Frischluft in döli Bereich des Wärmetauscherbehälters. Sie wird von dort durch das Gebläse 6 über die Frischluftleitung dem Luftkastenraum 3 des Fermen* tationsbehälters 5 zugeführt.
Die beladene Abluft 8 gelängt von dem Hohlräum 4 über die Ablüftleitung 10 in den die Wärmetauscherrohre 9 umgebenden Raum 13 des Wärmetauscherbehälters. Beim Durchströmen 28 diesen Raumes wird der Abluft die Wärme entzogen. Das Kondensat 14 sammelt sich auf der unteren Trägerfläche für die Wärmetauscherrohre 9. Es kann von dort durch das Ventil 15 abgelassen werden. Das Ventil 15 kann durch einen Schwimmerschalter gesteuert werden, wie durch den von dem Ventil 15 zu dem Kondensat 14 verlaufenden, strichpunktierten Pfeil angedeutet. Das Kondensat wird in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 15 gesammelt und kann von dort weitergeleitet (vgl. Bezugsziffer 16) werden.
In der Abluftleitung 10 ist eine Steuerklappe 24 vorgesehen, die schwenkbar gelagert und schließbar sowie aufsteuerbar ist. Normalerweise befindet sich diese Klappe in der durchgezogen gezeichneten Stellung, so daß die Abluft direkt dem Wärmetauscher zugeführt wird. Falls eine zusätzliche Kühlung der Abluft erforderlich sein sollte> wird die Steuerklappe 54 in die gestrichelt gezeichnete Stellung verschwenkt. Die Abluft durchströmt dann ganz oder teilweise die parallel zur Abluftleiitung angeordnete Bypassleitung. Am Ende der Bypassleitung ist in dem Wärmetauscherbehälter ein Kühlaggregat 32, 33 angeordnet, durch das der durch die Bypassleitung geströmten Abluft Wärme entzogen wird, bevor ein weiterer Wärmeentzug in dem eigentlichen Luft-
«· ä*«a i, a «« 4,
- 11-
Lu£t-Wärmetauscher erfolgt*
Am Boden des Wärmetauscherbehfrlters ist ein weiteres Ventil 18 lur Ableitung von Kondensat vorgesehen, das sich eventuell in diesem Bereich des Wärmetauscherbehälters gebildet hat.
Unmittelbar neben dem Wärmetauscherbehälter ist ein Filterbehälter 29 angeordnet* Der Wärmetauscherbehälter und der Filterbehälter 29 sind durch eine kurze Rohrleitung 20 miteinander verbunden. In dem Filterbehälter 29 befinden sich mehrere übereinander angeordnete, waagerechte, luftdurchlässige Ebenen 21, auf denen jeweils Biofiltermasse 22 gelagert ist. Der obere Deckel des Filtsrbehälters 29 besitzt ein Abluftrohr, in dem eine Drosselklappe 30 zur Steuerung des Abluftstromes vorgesehen ist. Im Boden des Filterbehälters 29 befindet sich ein Ablaßventil 19 zur Abführung eventuell gebildeten Kondensats. Der Filterbehälter 29 ist über die Leitung 24 mit dem unteren, außerhalb des eigentlichen Wärmetauschers liegendG'n Teil des Wärmetauscherbehälters verbunden. In der Rohrleitung 24 befindet sich eine schließbare und aufsteuerbare Steuerklappe.
Wärmetauscher, Kondensatsammler, Gebläse, Sorptionsfilter, Meß- und Steuergeräte bilden eine kompakte, zusammenhängende Einheit, die nur jeweils e^ca Lüftanschluß 12 für die Frischluftzuführung zum Fermentationsraum 5 und eine Abluftabführung 25 aus dem Fermentationsraum 5 aufweist. Es ist auch möglich, Frischluft über einen Bypass in den Kreislauf einzuführen, ohne daß diese Frischluft vorher über den Wärmetauscher geleitet wirsV diese Möglichkeit ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Pi^ Vorrichtung weist eine Sonde zur Ermittlung der Klimti *,rfnwerte auf. Diese Sonde befindet sich in dem Fermentationsbehälter 5 und endet innerhalb der organischen Stoffe 1. Durch eine Membranpumpe 31 kann aus dem Inneren der organischen Stoffe 1 eine Luftprobe entnommen und einer Sauerstoff- und/oder Temperaturmeßvor-
-12 -
richtung 27 zugeführt werden. Letztere kann die Drehzahl des
Gebläses 6 steuern bzw. regeln, wie durch die doppelt strichpunktierte Linie zwischen der Meßvorrichtung 27 und dem Gebläse
6 angedeutet. Die gesamte Vorrichtung ist unmittelbar an Abfallcontainer, Kompostierungsboxen, Bioreaktoren, Biozellenreaktoren ) und/oder Tierställe anschließbar. Schließlich weist die {
Vorrichtung zusätzlich einen Wärmetauscher (35) zum Anschluß an \ einen Kühler und/oder eine Wärmepumpe auf; dieser zusätzliche t,. Wärmetauscher 3-5 ist in der Zeichnung lediglich angedeutet. f
ti I· III I IMII
I I I I I I I &igr; Ii Il I* > III Il III
* ii fi iiiiiiitt f nil
&bull;»&iacgr;»· ·· · te na
- 13 -
In der nachstehenden Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung werden drei besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie deren jeweilige Anwendung beschrieben.
1. Betrieb ohne Wärmerückgewinnung mit Luft/Luft-Kühlung
Unabhängig von der Größe des allseits geschlossenen Fermentationsbehälters 5 wird über den Anschlußstutzen 17 durch das Gebläse 6 über den Frischluftstutzen 12 mit Schutzhaube und Drosseklappe 11 die Frischluft 26 durch die Wärmetauscherrohre 9 angesaugt und in den Luftkastenraum 3 eingeblasen. Danach strömt die erwärmte Frischluft durch die Öffnungen in dem Boden 2 in die aerob zu fermentierende Masse 1 und nimmt auf dem Weg 7 unter Abgabe von Sauerstoff die entstehenden Stoffwechselprodukte Wasser, Kohlendioxyd, Wärme, Dämpfe und Gase auf und führt sie über die Austrittsöffnung 8 aus dem Hohlraum 4 ab. Danach gelangt die beladene Abluft: 8 über die Verbindung 10 in den von der Frischluft getrennten Raum 13. Beim Durchströmen 28 des zwischen den WärmetauscherFöftren 9 befindlichen freien Raumes 28 wird durch Wärmeentzug die Kondensation der Von der Luft mitgetührten Kondensierbären Bestandteile herbeigeführt.- Die so gereinigte Luft tritt danadh über die Vei*-
&bull; 4 t * 4 11 I
M 44 · * I t t i
i 4* * · l itii Uli
&bull; ·
&bull; ¥· » 1
e * s · · ■
- 14 -
bindung 20 in den Raum 29 ein, in dem auf luftdurchlässigen Ebenen 21 die sorptiv wirkende Biofiltermasse 22 lagert, an deren Oberflächen Organismen die sorptiv aufgenommenen Partikel fermentativ umwandeln bzw. in ihren Körper einbauen. Die so gereinigte Abluft (23) tritt über den Stutzen Ji/ mit Drosselklappe und Abdeckhaube in die Atmosphäre frei aus. Die durch Kondensation flüssig gewordenen Stoffwechselprodukte 14 der aus der Masse 1 entfernten Abluft, werden über eine Kondensatentleerung 15 in biologisch gereinigter Abwasserqualität eingeleitet 16. Mit den Ventilen 18 und 19 wird das sich eventuell am Boden sammelnde Kondensat abgeleitet. Mit dem 5-Wege-Ventil 24 kann entfeuchtete Abluft mit noch ausreichendem Sauerstoffgehalt im Kreislauf wieder in den Fermenter 5 zurückgeführt werden, oder Frischluft ohne Erwärmung in den Luftstrom eingemischt werden. Das Gebläse 6 wird über die mit der Lanze 27 gemessenen Werte für Sauerstoff und Temperatur ein- und ausgeschaltet. Als Richtgröße gelten die der menschlichen Atemluft angepaßten Werte von 17 bis 20 Vol. S Sauerstoff und einer Mindestentseuchungstemperatur von größer als 500C. Die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes erfolgt mit einer elektrochemischen Flüssigkeitszelle bestehend aus Elektrolyt und zwei Metallelektroden, die mit einer elektronischen Umsetzungsvorrichtung verbunden sind. Durch eine Membranpumpe 31 wird aus dem Innern der Masse 1 eine Luftprobe entnommen und der Sauerstoff- bzw. Temperaturmeßvorrichtung zugeführt. Auf diese V/eise kann das günstigste, den biologischen Stoffwechsel angepaßte Klima hergestellt werden,
2, Betrieb ohne Wärmerückgewinnung, jedoch mit Luft/ Wasser"Kühlung
Sollte die angesaugte frischlufttemperätur" - z.B. im Sommer
K It Ml t · · · I
&bull; ·&Igr;·&Igr;&Igr;&Igr; &igr; , &igr;
«» »» I I I I I I III
l· * I «t I HII IfII I MII
* t I ·
15-
- so hoch liegen, daß aufgrund eines zu geringen Temperaturunterschiedes zwischen Frisch- und Abluft bzw. einer zu hohen Taupunkttemperatur zu wenig Feuchte aus der Abluft entzogen wird und es daher zu Geruchsbelä5tigungen kommt, so wird durch eine Steuerklappe 34 der Abluftweg über den Wärmetauscher 55 geführt, der an ein "ühlaggregat 32 angeschlossen ist. Die weitere Luftführung entspricht der unter 1. bereits beschriebenen Ausführung.
3. Betrieb mit Wärmerückgewinnung durch Wärmepumpe
Da bei aerober Fermentation unter wirtschaftlichen Bedingungen das Leistungsverhältnis vcn aufzuwendender zu nutzbarer Energie von Bedeutung ist, sind die Betriebsweisen nach 1. und/oder 2. dann zu wählen, wenn biologisch erzeugte Wärme und/oder Kondensat nicht genutzt werden können. Kann Wärmeenergie oder/und Kondensat genutzt werden, so wird der Wärmetauscher 35 an eine Wärmepumpe angeschlossen. Die weitere Luftführung entspricht der unter 1. bereits beschriebenen Ausführung.
&bull; *) ti I ·
■ &bull;1111 &igr;
t »!■ fltl
ti It ···>■■>

Claims (5)

Hermann Hofmann 84 269 Z/cg Riemannstraße 1 5. April 1988 Solms-Niederbiel Karl-Ernst Schnorr Niederaustraße 6 Lahnau-Atzbach ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen, bestehend aus einem Fermentationsbehälter (5) zur Aufnahme der zu verarbeitenden organischen Stoffe (1) mit einer Frischluftzuführung und einer Abluftabführung zur Ableitung der mit Wärme und Feuchtigkeit beladenen Abluft,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fermentationsbehälter (S) allseits geschlossen ist und daß ein Wärmetauscher (9, 28) vorgesehen ist, in dem die Wärme der Abluft an ein Wärmeübertragungsmedium abgegeben wird, so daß die Feuchtigkeit aus der Abluft auskondensiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9, 28) ein Luft-Luft-Wärmetauscher ist und daß das Wärmeübertragungsmedium die zugeführte Frischluft ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Luft-Wasser-Wärmetäüscher ist.
Il Il 111 I IKII
1 I I I I I I I I ·
fl III (III* «li
I Il Il I I I I I I I I I I Uli
I I 1 I I I I · < ·
Il Il Il I I * *
#■··■«■·■
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wärmepumpe zur Nutzung der abgeführten Wärme und/oder durch einen Motor, vorzugsweise Dampfmotor, zur Erzeugung mechanischer und/oder elektrischer Energie aus
sr der Wärme der Abluft.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprf he, gekennzeichnet durch ein<vn Ionenaustauscher oder Aktivkohlefilter oder dergleichen zur Herstellung von Trinkwasser aus dem Kondensat (14) der Feuchtigkeit der Abluft.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Meßaufnehmer zur Steuerung der pro Zeiteinheit zugerührten Frischluftmenge und damit Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder dem Sauerstoffgehalt und/oder der Feuchtigkeit in den organischen Stoffen (1) und/oder in der Abluft (4, 10) nach dem Austritt aus den organischen Stoffen (1).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Filterbehälter (29) mit einem Filter, vorzugsweise f>orptionsfilter, insbesondere Sorptionsfilterbett (22) aus Kompost und/oder aus Aktivkohle zur Filterung der gekühlten und getrockneten Abluft, wobei vorzugsweise die Filtermasse (22) in dem Filterbehälter (29) auf luftdurchlässigen Ebenen (21) gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuluftlei <:ung in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher eine Drosselklappe (11) und/oder in dor Abluftleitung in Strömüngsriehtung unmittelbar vor der Atmosphäre eine Drosselklappe (30) angeordnet ist.
It H Hi t «Mt«
4 I * * i t * ' I ·
H I i I I I i # I ' ' '
I t t it tlftlltff* I fill
&igr; t &igr; * &igr; i i &igr; · &igr;
Il Il ti I * · *
&bull; · · »· < tat .» it
&bull; · <i< 1 IiIi I ■ « · a
» t t -J t t «ti*
t &diams;' « « &diams; »t · t · ia
9* Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet> daß der Frischluftraum um den Fermentationsraum herum ausgebildet ist und daß sich in diesem Raum frei aufgestellt die abluftbegrenzenden Flächen befinden.
1Oi Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß Wärmetauscher-, Kondensatsammler, Gebläse, Sorptionsfilter, Meß- und Steuergeräte eine kompakte, zusammenhängende Einheit bilden* die nur jeweils einen Luftanschluß (12) für die Frischluftzuführung zum I Fermentationsraum (5) und eine Ablaftabführung (25) aus dem | Fermentationsräum (5) aufweist* |
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch \ gekennzeichnet, daß in der Abluftleitung (10) eine wahlweise \ betätigbare, die Abluftleitung ganz oder teilweise % schließende Steuerklappe (34) angeordnet ist, an die sich eine Bypassleitung anschließt, und daß in der Bypassleitung vorzugsweise ein Kühlaggregat (32) zur Kühlung der Abluft angeordnet ist, von dem die Abluft dem Wärmetauscher (9, 28) zugeführt wird.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- | zeichnet durch eine schließbare und aufsteuerbare Lüftungs- | klappe (24) zur Zumischung von gekühlter und getrockneter I Abluft zu der dem Fefmentätiönsbehäter (5) zügeführten | Frischluft in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher (9, i
28). I
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Wärmetauscher zur Übertragung der Wärme der Abluft über das Wärmeträgermedium des weiteren Wärmetauschers auf die zugeführte Frischluft.
DE8804474U 1987-04-03 1988-04-05 Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen Expired DE8804474U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8804474U DE8804474U1 (de) 1987-04-03 1988-04-05 Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8704971U DE8704971U1 (de) 1987-04-03 1987-04-03 Vorrichtung zur Klimatisierung von Kompostierungsanlagen
DE8804474U DE8804474U1 (de) 1987-04-03 1988-04-05 Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE8804474U1 true DE8804474U1 (de) 1988-06-30

Family

ID=25951676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8804474U Expired DE8804474U1 (de) 1987-04-03 1988-04-05 Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE8804474U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015100588U1 (de) 2015-02-06 2016-05-09 Palaterra Betriebs- Und Beteiligungsgesellschaft Mbh Mobiler Fermentationsbehälter für Haus, Garten und Landwirtschaft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015100588U1 (de) 2015-02-06 2016-05-09 Palaterra Betriebs- Und Beteiligungsgesellschaft Mbh Mobiler Fermentationsbehälter für Haus, Garten und Landwirtschaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0296645B1 (de) Verfahren zum Kompostieren von organischen Stoffen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE69805447T2 (de) Verfahren zur biologischen abwasser- und abgasreinigung und biofilter dafür
DE3637393C2 (de)
US4174371A (en) Integrated solar heated resource transformation system
DE4021868C3 (de) Verfahren zur Kompostierung von Rottegut
JP2000001387A (ja) 環境保全型家畜排泄物の適正処理施設
DE2721048C2 (de) Vorrichtung zur Reinigung von Geruchsstoffe enthaltende Abluft
CN111398574A (zh) 一种利用土壤生物对污染土壤毒性试验装置
EP0776874B1 (de) Verfahren zur Ermittlung der bei der Kompostierung erzeugten Energie
EP0606119A2 (de) Verfahren zur Kompostierung von Abfällen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4208390A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abkuehlung feuchter und warmer abluft aus einem kompostierungsprozess
DE8804474U1 (de) Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyse, insbesondere Kompostierung, von organischen Stoffen
DE4230635A1 (de) Mobiler Rottecontainer mit gekühltem Umluftsystem
EP0965264B1 (de) Anlage und Verfahren zum Überführen und Nutzen von Wärme und/oder Wasserdampf aus Gewächshäusern und Solid-State-Fermentationsanlagen
CH645333A5 (en) Moist composting process for organic waste materials, for example sewage sludge, and apparatus for carrying out the process
EP0707559B1 (de) Verfahren und anlage zum kompostieren von organischen stoffen
DE4322688C2 (de) Verfahren zur Kompostierung von organischen Stoffen, insbesondere Abfällen
DE8704971U1 (de) Vorrichtung zur Klimatisierung von Kompostierungsanlagen
Kuchenrither et al. Design and operation of an aerated windrow composting facility
CN114671516A (zh) 除臭填料模块、含有其的城镇污水处理系统及使用方法
AT408984B (de) Kompostierungssystem
EP1468977B1 (de) Verfahren zum Belüften von Rotte
DE19641291C1 (de) Verfahren zur biologisch-thermischen Behandlung von Abfällen
DE19513262C1 (de) Verfahren zur Kompostierung von organischen Stoffen, insbesondere von Abfällen
EP1404630B1 (de) Kompostierbehältnis für die aufbereitung von organischem müll