DE936691C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von streufaehigem Kompost aus Faekalien oder Stallmist und Zuschlagsstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von streufähigem Kompost aus Fäkalien oder Stallmist und Zuschlagsstoffen Es gibt zwei Stoffgattungen, die in großen Mengen anfallen und bei denen das Bedürfnis besteht, sie als Dünge- bzw. Bodenverbesserungsmittel zu verwenden, z. B. Hausmüll, der zum größten Teil aus anorganischen Aschebestandteilen und zum geringeren Teil aus organischen Küchenabfällen und Sperrstoffen aller Art besteht, Fäkalien in den Hauskläranlagen, u. a. auch von Infektionskrankenabteilungen in Krankenhäusern, und Stallmist. Insbesondere bei diesen Ausscheidungen kommt es darauf an, daß sie vor ihrer Verwendung von pathogenen Keimen befreit werden.
• Müll ist infolge des hohen Anteiles an Asche und des geringeren Anteiles an organischen Abfallstoffen in seiner Struktur mehr oder weniger körnig und wenig feucht. Fäkalien und Stallmist hingegen sind in der Masse überwiegend naß, schlammig und, schmierig. Die völlig andere Struktur der letzten Stoffe stellt daher den Techniker hinsichtlich der Kompostbereitung und der Vernichtu-ng der pathogenen Keime- vor eine grundsätzlich andere und weit schwierigere Aufgabe als Müll; denn je reicher das Behandlungsgut an Wasser ist, um so schwieriger ist es, bei der hohen Wärmekapazität des Wassers d-ie für die Abtötung der pathogenen Keime und für einen schnellen Abbau (Kompostierung) notwendige hohe Temperatur von über 5o' zu erreichen, bei der die thermophilen Bakterien wirksam werden. - Zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln unter Abtötung der pathogenen Keime hat man die Behandlungsstoffe unter Verwendung von Feuerung in ofenähnlichen Vorrichtungen mit Heißluft- bzw. Rauchgasen behandelt, d. h. die Feuchtigkeit mit heißen Gasen durch Trocknung vertrieben. Dabei kam es leicht zur Anwendung zu hoher Temperaturen und zu Verbrennungen der organischen Anteile. Vor allen Dingen konnte kein wertvoller, für die Pflanzenernährung aufbereiteter Kompost gewonnen -,verden.
• Man hat diese Stoffe auch unter Anwendung von reichlichen Wassermengen in eine pumpfähige breizähige Masse übergpführt, d.#ie z. B. in festen Blehältern zur Gasgewinnung oder in beweglichen Behältern behandelt wurde. Das flüssige oder breiige Gärprodukt wurde dadurch nicht keimfrei. Es konnte nur auf das Feld versprengt werden. Wollte man daraus einen streufähig-en Kompost bereiten, so mußte das Gut erst auf Trockenbeeten oder in anderen Vorrichtungen, gegebenenfalls unter Vakiiumanwendung, Tom Wassergeh-alt - befreit werden.
• Man hat Fäkalien und Stallmist auch seit jeher in landwirtschaftlichen und gärtnerisehen Betrieben manuell im feuchten Zustande durch auf Komposthaufen Ansetzen und mehrfaches Umsetzen der Haufen kompostiert. -Dieses älteste Verfahren erfordert verhältnismäßig viel Raum und Arbeitsaufwand. Die Verrottung erfolgt unter denkbar u,ngünstigen und unkontrollierbaren Bedingungen wegen der starken Wärmeverluste. Die luftberührte Außenschicht kann bis zu einer- erheblichen Tiefe, die alle pathogenen Keime abtötendienhohen Ternperaturen (55' bei Tbc- und 7o bis 75' bei Milzbrandkeimen) nicht erreichen. Infolgedessen-kann kein gleichmäßiger und an pathogenen Keimen freier, sofort streufähtiger Kompost innerhalb verhältnismäßig kurzer Gärungszeit erreicht werden. Man hat zur Kompostierung feuchter Massen auch schon maschinelle Vorrichtungen verwendet, z. B. eine um eine waagerecht gelegte Querachge drehbare Trommel, die-a-n ihren Enden je einen Rost und dahinter eine Kammer mit einer Belüftungsöffnung aufweist. Der eigentliche Gärraum wird durch je eine dem Rost benachbarte verschließbare öffnung mit den täglichen Anfällen beschickt bzw. entleert und dabei um die Achse gedr#eht. Damit die Luft einen guten Zugang zu dem Verrottungsgut hat, ist innerhalb der Tonne noch durch eine gitterförmige Wand ein innerer Käfigraum gebildet. Diese Vorrichtung ist nur für kleine anfallende Mengen an Ausgangsstoffen geeignet, und man kann mit ihr kein methanhaltiges Gae gewinnen.
• Nach einem anderen Verfahren zum Entkeimen von Müll und ähnlichen Abfällen werden die Ausgangsstoffeeiner so eingehenden maschinellen Zerkl,einerung und Vermischung unterzogen, daß sie in eine gleichmäßige, poröse, körnige, feuchte und lufthaltige Masese umgewandelt werden. In diesem Zustand wird die Masse während eines Zeitraumes von 24 bis 48 Stunden in einem gegebenenfalls ab-satzweise umlaufenden Silo der thermophilen Gärung überlassen.
• Dieses Verfahren behandelt hiernach den Müll; er soll weitgehend maschinell zu einer gleichmäßigen, körnigen Masse zerkleinert und vermischt werden, die der therrnophilen Gärung in einem nicht näher beschriebenen Silo bzw. Behälter während eines kurzen Zeitraumes von nur 24 bis 48 Stunden ausgesetzt wird. Sowohl das Verfahren als auch die Vorrichtung sind andere als nach der Erfindung. Während - der sehr k-urzen Gärzeit ist ein nennenswerter Abbau der organischen Substanz im Müll nicht zu erwarten. Auch wird bezweifelt, daß alle etwa vorhandenen pathogenen Keime, die zwar für gewöhnlich im Müll nicht wahrscheinlich sind, in dem angegebenen kurzen Zeitraum bei Temperaturen von 5o bzw. 6o' abgetötet werden.
• Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein Verfahren zur Herstellung von an pathogenen Keimen freiem Kompost aus Fäkalien oder Stallmist und Zus#-hlagsstoffen pflanzlicher oder tierischer Art durch Gärung in einem um eine waagerechte bzw. geneigte Längsachse drehbären, röhrenartigen Behälter mit die Durchmischung des Behandlungsgutes begünstigenden Mitnehmerorganen an &r Innenwand mit dem Ziele, einen nach Beendigung der, Behandlung sofort verwendbaren, streufähigen Kompost zu erreichen, gegebenenfalls unter Gewinnung von, methanhaltigem Gas, und sie besteht -darin, daß die zu kompostierenden Massen (Fäkalien oder Stallmist) und- die Zuschlagstoffe pflanzlicher oder tierischer Art in solchen anteiligen Mengenin die Gärtrommel eingefüllt werden, daß die Masse alsbald eine nur feuchte Beschaffenheirt aufweist und die Temperatur des gegen die Umgebung abgeschlossenen Gärraumes durch Wärmeisolierung seiner Außenwandungen hochgetrieben wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Auflockierung der Masse zur Schaffung günstiger Verrottungsbedingungen und dlie Erreichung einerhohenGärungstemperaturbeschleunigtwerden.
• Bei dieser Verfahrensführung wird man zur Begünstigung eines schnellen Temp-eraturanstieges hinsichtlich der Ausscheidungen und der Zuschlagstoffe ein Verhältnis C : N von etwa 3:2 : i erstreben. Die Zuschlagsstoffe werden bei Ve.rwen-(lung von pflanzlichem Material tunlichst gehäck-selt eingebracht. Man kann fern-er während dieses Verfahrens lehmige Erde und auch Müll unter die Masse unterarbeiten, um auf diese Weise den erwünschten geringen Feuchtigkeitsgehalt- und die Auflockerung der Masse zu erreichen.
• Erfindungsgemäß wird der röhrenförmige Behälter einschließlich der Stirnwände mit wärmeisolierenden Schichten ausgekleidet und die Be--schickungs- und Entleerungsöffnungen in beiden Stirnwänden -durch je einen Rohrstutzen mit einer Förderschnecke, die das Behandlungsgut vorübergehend verdichtet, verschlossen. Infolgedessen ist der Gärraum trotz der periodischen Beschickung und Entleerung ständig wirksam gegen die Außenluft abgeschlossen. Man kann mit dieser Voriichtung anaerob und aerob arbeiten, wenn. in der vorderen Stirnwarid ein Leitungsrohr bei anaerober Verfahrensfährung zur Ableitung des methanhalt-igen Gases und bei aerober Verfahrensführung zur Entlüftung angeordnet ist, wobei im letzteren Falle in der hinteren Stirn--wand durch einen Schiebe-r regelbare Lufteintrittslöcher vorgesehen sein. können.
• Der vonder Kompostmasse eingenommene nutzbare Behälterquerschnitt mal dem Vorschub während der Beschickung ist gleich der in dieser Zeitspanne eingeführten Kompostmasse. Die Trommellänge hängt von der Reifezeit der Kompostmasse ab. Die Kompostierung wird beschleunigt, wenn ein nahezu neutraler pi-Wert durch etwaige Kalkzugaben, zu der Masse eingehalten sowie gegebenenfalls noch die Beschickungsmasse am oberen Trommelende mit reifem Kompost geimpft wird.
• Blei dem anaeroben Abbau mit Gewinnung von methanhaltigem Gas, die sich gewöhnlich erst bei einem größeren Viehbestand lohnt, werden die tief herabgezogenen Stirnwände gegen die Drehtrommel, z. B. noch durch elastisch angedrückte gerillte Gummibänder abgedichtet. Da Methangas wesentlich leichter als Luft ist, sammelt es sich im Scheitel der Drehtrommel und wird am oberen Ende durch ein durch die feste Stirnwand geführtes Rohr abgeführt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der Erfindung dargestellt.
• Abb. i zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt; Abb. 2 zeigt die Vorrichtung im Querschnitt. Der röhrenförmige Behälter i id starkwandig und wärmehaltend ausgebildet. An seinem Umfang sind Reifen .2 vorgesehen, die auf Rollen 3 laufen, die über die Länge hin verteilt sind. Am vorderen Ende ist eine wärmehaltende ortsfeste, also an der Drehung nicht teilnehmende Stirnwand 4 vorgesehen, durch deren öffnung 49 die Beschickung erfolgt. Zu diesem Zwecke ist ein Trichter 5 und in diesem eine Füllschnecke 6 mit Antriebsrad 6a angebracht. Oben in der Stirnwand 4 ist ein Leitungsrohr 7 vorgesehen, durch das entstandenes methanhaltigges Gas abgeführt wird. Es kann von dorther auch Luft abgeführt werden.
• An der hinteren, ebenfalls wärmehaltenden Stirnwand 8 ist in der Öffnung 8a ein Entleerungstrichter 9 angebracht und dieser wiederum mit einer Entleerungsschnecke io mit Triebrad joa versehen. Es kann zweckmäßig sein" in der Stirnwand 8 Lüftungslöcher 8b anzuordnen, die durch einen Schieber 8t geöffnet und geschlossen werden können. Ein Rollentrieb 3 wird hier durch einen Motor i i nach Bedarf von Zeit zu Zeit angetrieben. Wenn hier auch der Querschnitt des Behälters i kreisförmig dargestellt ist, so kann er auch eine kantige, z. B. vier- oder sechseckige Form haben.
• An der Innenwandung des Behälters i sind Leisten bzw. Vorsprünge 1:2 so verteilt und gerichtet angebracht, daß sie auf das Behandlungsgut beim Dreh-en des Blehälterseine, fördernde Wirkung ausüben. Dabei tritt auch eine innige Durchmischung des Behandlungsgutes ein. Die Füllung des Behälters wird so gehalten, daß jeweils der obere Raum davon frei ist.
• Eine solche Einrichtung ist verhältnismäßig billig herstell- und betreibbar. Sie kann daher bereits für mittlere landwirtschaftliche Betriebe unter dem Gesichtspunkt der Gewinnung von met#hanhal#tigem Gas genutzt werden. Sie liefert -einen hervorragend aufbereiteten, sofort verwendungsfähigen und leicht streubaren Kompost. Die Anlage ist besonders auch für Krankenhäuser verwendbar, wenn es sich im besonderen Maße darum handelt, Tbc-Fäkalien unschädlich zu machen.
• Ausführungsbeispiele i. In einer Hauskläranlage für 5o Insassen einer Tbc-Abteilung fallen täglich 1,5 I/K oder 75 I/Tg Frischschlamm mit etwa 96"/oWasseigehalt an. Der Überlauf wird nach Chlorung der Kanalisation zugeführt Alle i bis 3 Tage wird der Frischschlamm mit etwa der vierfachen Menge an Hausmüll, Unkräutern, Kaff, Erde u. a. in die Drehtrommel eingeführt, das sind etwa 0,35 m3/Tg feuchte Mischung mit 30 bis 45"/0 Wassergehalt. Sie wird io bis 15 Tage lang einer thermophilen Gärung bei 5o bis 6o' unterworfen, wodurch sie infolge Verrottung etwa 2o% an Gewicht verliert. Bei diesem Vorgang soll der Trommelquerschnitt zu etwa 2/, mit der Masse angefüllt sein. Zwecks Impfungder Frilschmasse werden dem Einlauf etwa 5 0/9 des austretenden Kompostes wieder zugeführt. Dann muß der Rauminhalt der Dr-ehtrommel sein Wirddie Weite der Trommel mit 1,2 m gewählt, was einem Querschnitt von I,I3m2 entspricht, -so wird die erforderliche Trommellänge 6,2 m und der durchschnittliche tägliche Vorschub der Masse in der Trommel bei täglich etwa :2o Minuten langer Drehung run d o,5 m.
• :2. In einem Bauernhof von 5o GVE fällt täglich eine Stallmistmenge von rund i t mit 65 bis 8o"/o Wasser an. Die anaerobe, mit einer künstlichen Wärmezufuhr zu verbindende thermophile Verrottungsdauer bei 5o bis 6o' ist mit #etwa 15 Tagen zu bemessen. Der Mistanfall in dieser Zeit ist dann 15 t. Bei 2 5 11/o Abbauverlust, 5 % Impfgabe, 1 t/M3 Wichte des Stallmistes und 2/, Füllung der Drehtrommel beträgt der notwendige Rauminhalt Für eine Weite der Trommel von 1,8 oder 2,5M2 Trommelquerschnitt wird die Trommellänge 8,3 m. Die täglich gewonnene i'vlenge an methanhaltigem Gas kann mit 2 m3/GVE, das sind ioo m3/Tg, und ihr Heizwert mit 5goo keal/ms oder insgesamt 590 ooo kcal/Tg angenommen werden. Der Wärmebedarf der Drehtrommel durch Ausstrahlung und, durch Erwärmung der zugeführten Frischmasse ist etwa 8o ooo kcal/Tg, so daß der Wärmeenergie des erzeugten methanhaltigen Gases noch in der Wirtschaft ausgenutzt werden können.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur *Herstellung von Kompost, der frei von pathogenen Keinien ist, gegebenenfalls unter Gewinnung von methanhaltigem Gas, ausStallmist oderFäkalien undZu'schlagsstoffen pflanzlicher oder tierischer Art durch Gärung in einem um eine waagerechte bzw. geneigte Längsachse drehbaren, röhrenartigen Behälter mit eine Durchmischung des B.ehandlungsgutes begünstigenden Mitnehmerorganen an der innenwand, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kompostierenden Massen zur Erzeugung eines nach Beendigung der Behandlung sofort verwendbaren streufähigen Kompostes in solchen anteiligen Merigenverhältniesen in die Trommel eingefüllt werden, daß die Masse alsbald eine nur feuchte Beschaffenheit in dem Gärraum aufweist und die Temperatur des gegen die Umgebung abgeschlossenen Gärraumes durch Wärmeisolierung seiner-Außenwandungen hochgetrieben wird, so daß die Auflockerung der Masse und die Erreichung einer hohen Gärtemperatur beschleunigt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, bestehend aus einem langgestreckten töhren-förmigen Behälter mit von äußeren Rollenlagern getragenen Laufringen und# an der Innenwand angebrachten Mitnehmerorganen sowie mit einem in die eine Stirnwänd einmündenden Beschickungstrichter und einer Entleerungsöffnung in der anderen Stirnwand, da-durch gekennzeichnet, daß die Wandungdes Behälters (i) einschließlich der Stirnwände (4,8) mit wärmeischerenden Schichten bekleidet ist und daß die Beschickungs- und Entleerungsöffnungen in beiden Stirnwänden (4, 8) durch je einen Rohrstutzen (4#a, 811) mit einer dari.n angeordneten, das Behandlungsgut vorübergehend verdichtenden Förderschnecke (6, io) gegen die Umgebung abgeschlossen sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der vorderen Stirnwand (4) ein Leitungsrohr (7) bei anaerober Verfahre.nsführung zur Ableitung des methanhaltigen Gases und bei aerob#er Verfahrensführung zur Entlüftung angeordnet ist, wobei in der hinteren Stirnwand (9) durch einen Schieber (89 regelbare Lufteintrittslöcher vorgesehen. sein können.
3. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 656 0361 673 o66, 701 659.