DE9320948U1

DE9320948U1 - Kompostieranlage

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Publication number: DE9320948U1
Application number: DE9320948U
Authority: DE
Original assignee: GG Noell GmbH
Current assignee: GG Noell GmbH
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2003-07-17

Description

Kompostieranlage Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur anaeroben und/oder aeroben Kompostierung von verrottbaren Stoffen, wie Biomüll, Grünschnitt, Hausmüll, Klärschlamm, verunreinigten Böden und ähnlichen Materialien.

Eine Kompostieranlage der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-PS 28 09 344 bekannt.

Nachteilig bei dieser Anlage ist, daß diese nicht für eine gezielte aerobe und anaerobe Kompostierung geeignet ist. In der Anlage nach der DE-PS 28 09 344 können anoxische Bedingungen (O2 - Mangelsituation) herrschen, es können aber keine echten anaerobischen Bedingungen (O2-Ausschluß) eingestellt werden.

Die anaerobe Phase bleibt ungenutzt und wird als nicht zu vermeidende Situation angesehen. Durch die geschlossene Bauweise soll die Geruchsbelästigung beherrscht werden.

Die DE-PS 28 09 344 stellt es als vorteilhaft dar, wenn anoxische und aerobe Abbauprozesse gleichzeitig ablaufen.

Tatsächlich ist es jedoch nachteilig für die Abbaugeschwindigkeit, wenn mangelbelüftete Stellen im Reaktor auftreten.

Aus der DE-OS 36 07 920 ist eine Anlage zum Kompostieren von organischen Abfällen bekannt.

Die Anlage besteht aus mindestens einem Vorrottebehäiter, dem ein Nachrottebehälter nachgeschaltet ist.

Die Kompostierung erfolgt

in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen, vorzugsweise in einer anaerob und aerob arbeitenden ersten und einer aerob arbeitenden zweiten Verfahrensstufe, wobei die aus dem Nachrotteprozeß der zweiten Verfahrensstufe gewonnene Abluft der für den Verrottungsprozeß der ersten Verfahrensstufe vorgesehenen Frischluft zugemischt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage zur Kompostierung von verrottbaren Stoffen, wie Biomüll, Grünschnitt, Hausmüll, Klärschlamm, verunreinigten Böden und ähnlichen Materialien zu schaffen, die eine aerobe Kompostierung oder eine anaerobe Kompostierung oder eine aerobe und anaerobe Kompostierung in einer Anlage gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kompostieranlage, welche aus einer geschlossenen, in mehrere Etagen unterteilten siloartigen Konstruktion mit in der Anlage angeordneten, den Rotteprozeß fördernden Einbauten sowie mindestens einer Ein- und einer Austragsöffnung besteht, wobei die Ein- und Ausgangsöffnungen gas- und flüssigkeitsdicht ausgelegt sind und Vorrichtungen zur Gasabsaugung und zur Schutzgasüberlagerung aufweisen. Die Anlage ist weiterhin durch eine Trennvorrichtung in einen anaeroben und einen aeroben Teil getrennt. Dadurch kann die Anlage in vorteilhafter Weise sowohl aerob als auch anaerob gefahren werden. Je nach Art des zu verrottenden Gutes und des Kompostierzieles kann in einem einzigen Reaktor die optimale Verfahrenstechnik angewendet werden, d. h. eine anaerobe oder aerobe oder anaerob-aerobe Behandlung vorgenommen werden. Um einen Gasaustausch in den Öffnungen zu vermeiden, können diese im Unterdruckbetrieb durch Gasabsaugung oder im Überdruckbetrieb mit Schutzgasüberlagerung betrieben werden. Als Schutzgase können z. B. CO2, Methangasgemische oder Inertgase sowie deren Gemische bei anaerobem Betrieb eingesetzt werden.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Anlage kolonnenartig mit beliebigem Querschnitt ausgelegt und durch Kolonnenböden unterteilt. Die Kolonnenböden können dabei Konstruktionen der unterschiedlichsten Art, wie Stachelwaizen, Noppen- oder Zahnwalzen mit Entwässerungs- und Belüftungsschlitzen, Schnecken, starre oder gegeneinander verschiebbare und sich überlagernde Gitterroste, Siebe, Lochbleche oder Schaber verschiedener Art sein. Die besondere Konstruktion der übereinanderliegenden Kolonnenböden ermöglicht ein für den Kolonnendurchsatz und Verrottungsmechanismus optimalen Klassiereffekt, indem feinkörniges, schnell verrottendes Material schneller durch die einzelnen Böden wandern kann. Dadurch verringert sich die Verweilzeit, und der Durchsatz erhöht sich bei gleicher Kolonnengröße.

Weiterhin wird ein wesentlich gleichmäßigerer Rottegrad des Kompostgutes erreicht, da gröbere und langsamer verrottende Teile des zu verrottenden Materials von den Bodeneinbauten stärker aufgehalten werden und deshalb länger in der Kolonne verweilen müssen.

Dadurch kann auch die sonst übliche Aussiebung und Neuaufgabe nicht verrotteter grober Bestandteile nach dem Rotteprozeß entfallen. Die Kolonne kann z. B. mit beweglichen siebartigen Böden ausgestattet sein, wodurch das feinkörnige Material schneller durch den Reaktor geführt wird ais grobkörniges Gut. Daraus ergibt sich eine optimale Raumausnutzung und eine höhere Kompostiergeschwindigkeit. Sind die Böden als Walzenroste ausgeführt, wird es ermöglicht, den Kompost sicher und in definierter Partikelgröße auf den darunter liegenden Boden zu fördern. Die Kompostschüttung kann zudem gleichmäßiger verteilt werden, wodurch eine Verbesserung der Wasser- und Luftverteiiung gegeben ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Böden vibrations- und schwingungsüberlagert ausgeführt, wodurch zusätzliche Misch- und Austragsleistungen erzielt werden. Die Zufuhr von Luft und Wasser in die ^ Kolonne wird über zentrisch in die Kolonne ragende Lanzen oder über grobmaschige Rohrgitter geregelt.

Mit zwischen den Kolonnenböden angeordneten Meßsonden können die erforderlichen Daten zur Kompoststeuerung erhalten werden.

Nach einem bevorzugten Merkmai der Erfindung ist die Kompostieranlage turmartig mit beliebigem Querschnitt ausgebildet und ist durch übereinanderliegende, sich gegenseitig überlappende, mit jeweils in entgegengesetzt gerichteter Laufrichtung bewegbaren Zischenböden in verschiedene Stufen unterteilt. Die Zwischenböden sind in vorteilhafter Weise mit Fördereinrichtungen ausgestattet, wobei Kettenkratzförderer besonders geeignet sind. Die Böden, über die die Fördereinrichtungen laufen, sind als Entwässerungs-, Be- und/oder Entlüftungsböden ausgeführt. Zwischen den einzelnen Böden sind nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung Misch-, Homogenisier- und Auflockerungsvorrichtungen angeordnet.

Innerhalb der Stufen befinden sich Bewässerungsanlagen zur Einstellung optimaler Rottebedingungen.

Über ebenfalls zwischen den Stufen angeordneten Meßsonden und Probenahmenschleusen kann der Kompostierungsgrad und die Kompostqualität ständig kontrolliert werden, d. h. alle erforderlichen Meßdaten zur Steuerung der Kompostieranlage entnommen werden. Zwischen den Stufen können sich nach einem besonderen Merkmal der Erfindung zusätzliche Eintragsschleusen befinden, wodurch zusätzliches Kompostiergut und/oder zusätzliche, die Kompostierung günstig beeinflussende Stoffe in den Kreislauf eingebracht werden können oder auch Rottegut aus dem Kreislauf entnommen werden kann. Ein besonders bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß durch eine Trennvorrichtung der anaerobe Teil der Anlage vom aeroben Teil der Anlage abgetrennt ist, wobei die Trennvorrichtung eine als Schnecke ausgeführte Schleuse ist.

Diese Konstruktion ermöglicht es, innerhalb einer einzigen Anlage die aerobe und anaerobe Betriebsweise des Reaktors zu vereinen. Dadurch wird eine enorme Platzersparnis erreicht, und der Prozeß kann energieautark betrieben werden, da in der anaeroben Stufe Methan entsteht^. das zur Energieerzeugung genutzt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt in

Figur 1: Kompostierkolonne mit Stachelwaizen als Bodenkonstruktion Figur 2: Kompostierkolonne mit doppelt überlagerten Lochblechen oder Sieben als Böden

Figur 3: Detail - verschiebbarer Kolonnenboden - Figur 4: Turmkompostieranlage
Figur 5: Kompostierkolonne mit Trennvorrichtung

1. Kompostierkolonne

In Figur 1 ist eine Kompostierkolonne 2 gezeigt. Das zu kompostierende Material kann über ein Eintragssystem 1, hier als Zellenradschleuse skizziert, auf den obersten Kolonnenboden 5 aufgegeben werden. Die Materialschichthöhe liegt dabei vorzugsweise zwischen 2 bis 3 m. Mit Lanzen 6 ist es möglich, jeden Boden in der Kompostierkolonne zu bewässern.

Der Materialtransport (Komposttransport) von Boden zu Boden erfolgt durch Transport mittels Stachelwalzen 5 oder andere Bodenkonstruktionen. Diese können sein:

Noppen- oder Zahnwaizen mit Entwässerungs-Belüftungsschlitzen Schnecken

Gitterroste, die gegeneinander verschiebbar sind, in zweifacher Überlagerung

Lochbleche oder Siebe in zweifacher Überlagerung gegeneinander verschiebbar (Figur 2) oder starr

Schaber, die sich kreisförmig um eine zentrische Weile drehen und den Boden räumen oder Schaber, die linear über den Boden bewegt werden.

In Figur 2 ist die Kolonne 2 mit gegeneinander verschiebbaren Blechen 8 (Lochblechen) skizziert. Diese Konstruktion ist in Biid 3 in der Draufsicht skizziert. Ein Hydraulikzylinder 9 bewegt ein Lochblech 8a zwischen zwei \ Endstellungen hin und her. Dadurch ist der gelochte Kolonnenboden 8 weit geöffnet oder geschlossen. Statt des Lochbleches können auch andere Siebgeometrien gewählt werden.

Der Querschnitt der Kolonne kann beliebig sein, ist vorzugsweise quadratisch oder rund.

Der Austrag 4 aus der Kolonne ist beispielhaft als Schnecke dargestellt.

Durch diese Konstruktion ist es möglich, die Kolonne sowohl anaerob als aerob zu betreiben. Der Gasdom 3 ist deshalb am Kolonnenkopf angedeutet, um bei anaerobem Betrieb entstehendes Biogas abziehen zu können.

Im aeroben Betrieb der Kolonne kann durch die Belüftungseinrichtung 7 Luft, Kreislaufgas oder Sauerstoff eingeblasen werden.

Wird die Kolonne mit beweglichen, siebartigen Böden wie in Figur 2 ausgeführt, so besteht der besondere Vorteil der Erfindung darin, daß feinkörniges Material schneller durch den Reaktor läuft als grobkörniges.

Daher ergibt sich eine optimale Raumausnutzung und eine höhere Kompostiergeschwindigkeit.

2. Bioturmkomposter

Der Bioturmkomposter (BTK) 10 ist ähnlich aufgebaut wie eine Kompostierkolonne (Figur 4); der Reaktor zur Kompostierung von Biomüll oder Gemischen aus kompostierbaren Materialien ist geschlossen und mit Ein- und Austragsschleusen 1 und 4 versehen. Daher ist sowohl eine anaerobe als auch eine aerobe Fahrweise möglich.

Der BTK soll vorzugsweise bis zu vier Kompostierböden 11 besitzen, die den Kompost als ca. 2,0 bis 3,0 m hohe Schicht mittels eines Kettenkratzerförderers 12 auf die nächste Kompostierebene fördern. Die Fördergeschwindigkeit soll dabei zwischen 0,4 bis 10 m/h liegen.

Der Kompost wird über die Eintragsschleuse 1 eingegeben und gelangt auf den obersten Boden 11. Der Transport erfolgt mit einem Kettenkratzerförderer 12 zum zweiten Boden. Um die Kompostschicht belüften zu können, ist der Boden, über den der Kettenkratzerförderer läuft, mit Schlitzen oder Löchern versehen. Es ist möglich, daß die Kompostschicht über Stachelwalzen 13 oder 14 aufgelockert und homogenisiert wird. Dadurch, daß beim Fördern des Kompostes von Stufe zu Stufe immer ein Umbrechen und Homogenisieren des Kompostes erfolgt, ist der Vorteil gegeben, daß anaerobe Nester und Kanalbildung vermieden werden.

Die Schichthöhe von 2,5 bis 3,0 m kann in der gesamten Kolonne konstant gehalten werden, indem Rotteverluste durch geringere Bandgeschwindigkeiten der unteren Stufen ausgeglichen werden.

Jede Kompostierstufe ist über eine Sprenkleranlage 15 bewässerbar, so daß optimale Rottebedingungen eingestellt werden. Lanzen 16 können eingesteckt werden, um erforderliche Daten zur Kompoststeuerung zu liefern

(z. B. O2-Gehalt, CC>2-Gehalt).

Die Beimischung von Strukturmateria!, Nährstoffen o. ä. kann über zusätzliche Eintragsschleusen 17 geschehen.

Nachdem der Kompost den gesamten Reaktor durchlaufen hat, kann er an der Schleuse 4 ausgetragen werden. Das Rottegut ist dann Fertigkompost.

Der Bioturmkomposter bietet wie die Kompostierkolonne den Vorteil einer geschlossenen Bauweise. Das vermeidet Geruchsbelästigungen bzw.'

ermöglicht das Betreiben in anaerober oder aerober Fahrweise. Die Überprüfung der Kompostqualität innerhalb des BTK erfolgt mittels Probenahme über Probenahmeschleusen 18.

3. Kompostierkolonne mit Trennvorrichtung

Die Kompostierkolonne oder der Bioturmkomposter können als Besonderheit folgendermaßen ausgeführt werden:

Wenn nach einer Stufe (z. B. der zweiten) der Komposteintrag auf die nachfolgende Stufe gas- und wasserdicht ist, ist es möglich, den oberen Teil des Apparates anaerob zu fahren und den unteren Teil aerob zu betreiben. Dadurch wird es möglich, innerhalb eines einzigen Gerätes beide Betriebsweisen zu vereinigen. Man erzielt eine enorme Platzersparnis und kann den Prozeß energieautark betreiben, da in der anaeroben Stufe Methan entsteht, das zur Energieerzeugung genutzt wird.

In Figur 5 ist eine Schleuse 19 eingezeichnet, die die Trennung des , anaeroben Teils vom aeroben Teil herstellt. Die hier als Schnecke in einer Kompostierkolonne ausgeführte Schleuse 19 kann auch als Schieber oder ähnliches ausgeführt sein. Der besondere Vorteil einer Schnecke besteht darin, daß in den aeroben Teil nötigenfalls von außen über eine Eintragsschurre 20 Strukturmaterial wie Holzschnitt zugegeben werden kann. Die Schnecke wirkt als Mischorgan von anaerob behandeltem Rottegut und Strukturmaterial.

Als weiterer Unterschied ist die Abluftabfuhr 21 im aeroben Teil zu erkennen. Wie bei der Kompostierkoionne nach Variante 1 besteht die Möglichkeit, die Ablauft im Kreis zu führen und dadurch den Rotteprozeß zu steuern.

Claims

Schutzansprüche

1. Kompostieranlage zur anaeroben und/oder aeroben Kompostierung von organischen Abfällen und/oder Klärschlamm, bestehend aus einer in mehrere Etagen unterteilten, siloartigen Konstruktion, mit in der Anlage angeordneten, den Rotteprozeß fördernden Einbauten sowie mindestens einer Ein- und Austragsöffnung, wobei

die Anlage durch eine Trennvorrichtung in einen anaeroben Teil und einen aeroben Teil getrennt ist, die Ein- und Ausgangsöffnungen gas- und flüssigkeitsdicht ausgelegt sind und Vorrichtungen zur Gasabsaugung und zur Schutzgasüberiagerung aufweisen.

2. Kompostieranlage nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß

die Trennvorrichtung eine als Schnecke ausgeführte Schleuse ist.

3. Kompostieranlage nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, daß

die Schnecke eine Eintragsschurre aufweist.

4. Kompostieraniage nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß

der aerobe Teil der Anlage eine Abluftabfuhr ausweist.

5. Kompostieranlage nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß

die Anlage kolonnenartig mit beliebigem Querschnitt ausgelegt und durch Kolonnenboden unterteilt ist, wobei die Kolonnenböden Konstruktionen sind, die aus Stachelwalzen und/oder Noppen- oder Zahnwalzen mit Entwässerungs- und Belüftungsschlitzen und/oder Schnecken und/oder starren und/oder gegeneinander verschiebbaren und sich überlagernden Gitterrosten, Sieben und/oder Lochblechen

und/oder kreisförmig um eine zentrische Welle drehenden Schabern und/oder linear über dem Boden bewegenden Schabern bestehen.

6. Kompostieranlage nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenboden vibrations- und schwingungsüberlagert ausgeführt sind.

7. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß zentrisch in die Kolonne ragende Lanzen und/oder grobmaschige Rohrgitter als Be- und Entwässerungseinrichtung oder Belüftungseinrichtung angeordnet sind.

8. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kolonnenboden Meßsonden angeordnet sind.

9. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenboden mit zusätzlichen Schabern ausgestattet sind.

10. Kompostieranlage nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage turmartig mit beliebigem Querschnitt ausgelegt ist und durch übereinanderliegende, sich gegenseitig überlappende, mit jeweils entgegengesetzt gerichteter Laufrichtung bewegbare Zwischenboden in verschiedene Stufen unterteilt ist.

11. Kompostieranlage nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenboden mit Fördereinrichtungen ausgestattet sind.

12. Kompostieranlage nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein Kettenkratzerförderer ist.

13. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 10 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenboden als Entwässerungs-, Be- und/oder Entlüftungsböden ausgeführt sind.

14. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 10 bis dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stufen Misch-, Homogenisier- und Auflockerungsvorrichtungen angeordnet sind.

15. Kompostieraniage nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stufen Stachelwalzen angeordnet sind.

16. Kompostieranlage nach den Ansprüchen 10 bis dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Stufen Bewässerungsanlagen, Meßsonden, zusätzliche Eintragsschleusen und Probenahmeschleusen angeordnet sind.