NL9101873A - Werkwijze en inrichting voor het composteren van organisch materiaal. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het composteren van organisch materiaal

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aëroob composteren van organisch materiaal.

Een dergelijke werkwijze is bekend bij de verwerking van huishoudelijk afval. Volgens de bekende werkwijze wordt het huishoudelijk afval ter verwerking vermalen of anderszins verkleind, waarna het bijvoorbeeld door zeven wordt gescheiden in een fractie fijn en een fractie grof materiaal. Het grove materiaal wordt gestort of verbrand, het fijne materiaal wordt onder blootstelling aan zuurstof gecomposteerd.

Het composteren kan plaatsvinden in een gesloten inrichting of in de buitenlucht. Het composteren in een gesloten inrichting is zeer kostbaar, terwijl het composteren in de buitenlucht aanleiding kan geven tot stankoverlast en andere milieuproblemen.

Aan de hier beschreven werkwijze voor het verwerken van huishoudelijk afval kleeft het nadeel dat het resulterende compost sterk is verontreinigd met anorganische bestanddelen, bijvoorbeeld zware metalen, waardoor de kans bestaat dat de compost als chemisch afval bestempeld moet worden en alsnog moet worden gestort.

Teneinde de kringloop van afvalstoffen te bevorderen wordt er meer en meer toe over gegaan afval bij de bron te scheiden en het vervolgens als kwalitatief hoogwaardig materiaal aan de afvalverwerkende instellingen aan te bieden. Geheel volgens deze ontwikkelingen wordt organisch afvalmateriaal veelal aangeboden in de vorm van zogeheten GFT-afval (groente-, fruit-, tuinafval).

Het composteren van organisch afval met weinig verontreinigingen, zoals bijvoorbeeld GFT-afval, volgens de bekende composteringsmethoden stuit op grote technische problemen, doordat de compacte structuur van de afvalmassa een goede beluchting in de weg staat en de organische samenstelling, bijvoorbeeld de C/N (koolstof/stikstof)-verhouding niet optimaal is voor een adequate biologische afbraak door micro-organismen.

Doel van de uitvinding is een werkwijze voor het composteren te verschaffen waaraan de genoemde bezwaren niet zijn verbonden.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een werkwijze die wordt gekenmerkt door het in meerdere stappen achtereenvolgens beluchten en fractioneren van dat materiaal.

Door het uitvoeren van het proces in meerdere stappen is het mogelijk om aan het organisch materiaal in elke stap een voor compostering optimale structuur te verlenen.

Een uitvoeringsvoorbeeld van een werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt gekenmerkt door (1) een eerste stap, waarin het materiaal wordt belucht, gevolgd door (2) een tweede stap, waarin het in de eerste stap beluchte materiaal wordt gescheiden in een eerste fractie grof en een tweede fractie minder grof materiaal, gevolgd door (3) een derde stap, waarin het grove materiaal wederom wordt belucht volgens de eerste stap en het minder grove materiaal afzonderlijk een tweede maal wordt belucht, gevolgd door (4) een vierde stap, waarin het in de derde stap beluchte minder grove materiaal wordt gescheiden in een derde fractie fijn materiaal en een vierde fractie fijnste materiaal, gevolgd door (5) een vijfde stap, waarin het fijne materiaal wederom wordt belucht volgens de eerste stap en het fijnste materiaal als gereed compost wordt afgevoerd.

Het composteringsproces wordt overeenkomstig de uitvinding nog verder verbeterd door het door middel van afzuiging bijvoorbeeld in neerwaartse richting geforceerd beluchten van het materiaal.

Het geforceerd in neerwaartse richting beluchten van het materiaal heeft als belangrijk, naast verbetering van rendement, voordeel dat de bij het composteren vrijkomende gassen op eenvoudige en doelmatige wijze kunnen worden opgevangen ter verdere behandeling, waarmee eventuele stankproblemen worden geëlimineerd.

Het composteringsproces wordt nog verder verbeterd wanneer het te composteren organisch materiaal voorafgaand aan het composteringsproces wordt geconditioneerd, bijvoorbeeld door het toevoegen aan en mengen met het organisch materiaal van afgesnoeide houtdelen, doorgaans aangeduid als verkleind snoeihout.

Gevonden is dat het composteren van organisch materiaal, in het bijzonder GFT-afval, optimaal verloopt wanneer aan twee volumedelen daarvan ten hoogste één volumedeel afgesnoeide houtdelen worden toegevoegd. De C/N-verhouding en het vochtgehalte van een aldus samengesteld mengsel zijn optimaal voor een snelle en homogene compostering.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt door het afdekken van het te composteren materiaal tijdens het beluchten in de eerste, derde en vijfde stap.

Het afdekken van het te composteren materiaal biedt als belangrijk voordeel dat enerzijds de temperatuur van de te composteren massa gemakkelijk op de voor het composteringsproces vereiste waarde is te houden, terwijl anderzijds de bij het composteren vrijkomende gassen niet in de atmosfeer komen.

Het afdekken van het te composteren materiaal wordt bijvoorbeeld gerealiseerd door het aan de onderkant en de zijkanten afdekken van het te composteren materiaal door storting van dat materiaal in een bodem en zijwanden omvattende bak en door het aan de bovenkant afdekken van het te composteren materiaal door dit te bedekken met een laag organisch afdekmateriaal.

Als bodem en zijwanden omvattende bak wordt bijvoorbeeld een betonnen bak gebruikt, waarbij wordt opgemerkt dat eenvoudiger uitvoeringsvormen, zoals een met landbouwplastic beklede kuil geenszins worden uitgesloten.

In een uitvoeringsvoorbeeld wordt de werkwijze gekenmerkt door het bedekken van het materiaal met een mengsel van afgesnoeide houtdelen en delen van het tenminste in één van de stappen (2) en (4) afgescheiden grof en fijn materiaal.

Een aldus samengesteld mengsel voorziet in een zeer goed thermisch isolerende laag, terwijl de verwijdering en de verwerking van deze laag aan het eind van de compostering van het onderliggende organische materiaal geen bijzondere maatregelen vergen, juist omdat deze afdeklaag bestaat uit te composteren organisch materiaal.

In een uitvoeringsvoorbeeld wordt de werkwijze gekenmerkt door het in de tweede stap scheiden van het materiaal in een eerste fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 40 mm en een tweede fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 40 mm.

In weer een volgend uitvoeringsvoorbeeld wordt de werkwijze gekenmerkt door het in de vierde stap scheiden van het materiaal in een derde fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 15 mm en een vierde fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 15 mm.

Gevonden is dat materiaal met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 40 mm door het in een tweede stap beluchten voor het overgrote deel in relatief korte tijd wordt gecomposteerd.

De beluchtingstijd van het materiaal in de eerste stap bedraagt bijvoorbeeld twee tot ca. vier, in het bijzonder ca. drie weken.

Het in de derde stap voor de tweede maal beluchten van het materiaal vindt bijvoorbeeld gedurende een periode van ca. vier tot ca. acht, in het bijzonder ca. zes weken plaats.

Wanneer de kwaliteit van het uitgangsmateriaal zulks vereist wordt de werkwijze in een volgend uitvoeringsvoorbeeld gekenmerkt door het verwijderen van in de bij de tweede stap afgescheiden eerste fractie grof materiaal aanwezig niet-composteerbaar residu-materiaal.

Bij voorkeur wordt organisch materiaal volgens de uitvinding gecomposteerd overeenkomstig de werkwijze zoals weergegeven in bijgaande tekening.

Figuur 1 toont het blokschema voor een werkwijze voor het composteren, volgens welke het te composteren materiaal in een eerste stap 1 wordt belucht, waarna het in een tweede stap 2 door zeven gescheiden in fracties met deeltjes groter dan ca. 40 mm en deeltjes kleiner dan ca. 40 mm, welke laatste deeltjes in een derde stap 3 voor een tweede maal worden belucht. De deeltjes groter dan ca. 40 mm aan het einde van de tweede stap worden ontdaan van anorganische resten, die als residu worden afgevoerd, terwijl het organisch materiaal wordt teruggevoerd om het overeenkomstig de eerst stap 1 opnieuw te beluchten. Het in het in de derde stap 3 gecomposteerde materiaal wordt in een vierde stap 4 gezeefd, waarna een fractie met deeltjes groter dan 15 mm wederom wordt teruggevoerd naar de eerste stap 1 en een fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan 15 mm als gereed compost wordt afgevoerd. Alvorens het organisch materiaal in de eerste stap 1 wordt belucht wordt het in een menginrichting 6 gemengd met verkleind snoeihout. Uit het composteringsproces afkomstig water en lucht worden opgevangen en respectievelijk toegevoerd aan een bassin 7 met percolatiewater een gasconditioneringsinrichting 8 gevolgd door een biofliter 9.

Met de werkwijze volgens de uitvinding beschikt men over een composteringsproces waarmee tegen relatief lage kosten betrekkelijk hoogwaardig organisch afvalmateriaal (bijvoorbeeld GFT-afval) snel en volledig kan worden gecomposteerd, waarbij milieubelastende nadelige bijverschijnselen, met name het optreden van stank door vrijkomende gassen, worden geëlimineerd althans in vergaande mate worden gereduceerd.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het aëroob composteren van organisch materiaal.

Dergelijke inrichting zijn uit afvalverwerkingsinrichtingen, waarin op bekende wijze wordt gecomposteerd, bekend.

Zoals hierboven evenwel uiteengezet is, is aan de bekende werkwijzen, als gevolg van de daarvoor benodigde inrichtingen, het bezwaar van zeer hoge kosten verbonden.

Een ander doel van de uitvinding is dan ook het verschaffen van een inrichting met een lage aanschafprijs, waarmee tegen lage exploitatiekosten organisch afval op een niet-milieubelastende wijze kan worden gecomposteerd.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een composteringsinrichting die wordt gekenmerkt door inrichtingen voor het beluchten en fractioneren van dat materiaal.

In een uitvoeringsvoorbeeld omvat de composteringsinrichting overeenkomstig de uitvinding ten minste (1) een eerste beluchtingsinrichting voor het beluchten van het materiaal in een eerst stap, (2) een eerste fractioneringsinrichting, voor het scheiden van het in de eerst beluchtingsinrichting beluchte materiaal in een eerste fractie grof en een tweede fractie minder grof materiaal, (3) een tweede beluchtingsinrichting voor het afzonderlijk een tweede maal beluchten van het van de eerste fractioneringsinrichting afkomstige minder grove materiaal, en (4) een tweede fractioneringsinrichting voor het scheiden van het in de tweede beluchtingsinrichting beluchte materiaal in een derde fractie fijn materiaal en een vierde fractie fijnst materiaal»

In een volgend uitvoeringsvoorbeeld omvat de inrichting een afzuiginrichting voor het bijvoorbeeld in neerwaartse richting geforceerd beluchten van het materiaal.

Een dergelijke afzuiginrichting bestaat bijvoorbeeld uit een stelsel van op de vloer van de beluchtingsinrichting gelegen, geperforeerde kunststofbuizen (bijvoorbeeld HDPE-buizen), die zijn afgedekt met een laag luchtdoorlatend organisch materiaal, bijvoorbeeld verkleind snoeihout. Via deze buizen wordt lucht uit het te composteren materiaal gezogen met behulp van een pompinrichting. De afgezogen lucht wordt vervolgens bijvoorbeeld gewassen en gefilterd.

In een volgend uitvoeringsvoorbeeld wordt de composteringsinrichting gekenmerkt door een inrichting voor het conditioneren van het materiaal, bijvoorbeeld door een inrichting voor het toevoegen aan en het mengen met het organisch materiaal van afgesnoeide houtdelen.

Bij voorkeur omvat de composteringsinrichting voor het te composteren materiaal bakken die een bodem en zijwanden omvatten. Dergelijke bakken zijn bijvoorbeeld uit beton vervaardigd, maar de uitvinding is hiertoe niet beperkt.

In weer een uitvoeringsvoorbeeld omvat de composteringsinrichting een eerste fractioneringsinrichting voor het scheiden van het materiaal in een eerste fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 40 mm en een tweede fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 40 mm.

In weer een ander voorbeeld omvat de composteringsinrichting een tweede fractioneringsinrichting voor het scheiden van het materiaal in een derde fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 15 mm en een vierde fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan 15 mm.

Weer een ander uitvoeringsvoorbeeld wordt gekenmerkt door een inrichting voor het verwijderen van in de bij de tweede stap afgescheiden eerste fractie grof materiaal aanwezig niet-composteerbaar residu-materiaal.

Een dergelijke inrichting voor het verwijderen van residu-materiaal omvat bijvoorbeeld een eenvoudige transportband voor het handmatig sorteren, maar omvat ook geavanceerde detectie- en verwijderingssystemen voor bijvoorbeeld ferromagnetische metaalresten en andere anorganische verontreinigen.

Claims (25)

1. Werkwijze voor het aëroob composteren van organisch materiaal, gekenmerkt door het in meerdere stappen achtereenvolgens beluchten en fractioneren van dat materiaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door (1) een eerste stap, waarin het materiaal wordt belucht, gevolgd door (2) een tweede stap, waarin het in de eerste stap beluchte materiaal wordt gescheiden in een eerste fractie grof en een tweede fractie minder grof materiaal, gevolgd door (3) een derde stap, waarin het grove materiaal wederom wordt belucht volgens de eerste stap en het minder grove materiaal afzonderlijk een tweede maal wordt belucht, gevolgd door (4) een vierde stap, waarin het in de derde stap beluchte minder grove materiaal wordt gescheiden in een derde fractie fijn materiaal en een vierde fractie fijnst materiaal, gevolgd door (5) een vijfde stap, waarin het fijne materiaal wederom wordt belucht volgens de eerste stap en het fijnste materiaal als gereed compost wordt afgevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door het door middel van afzuiging bijvoorbeeld in neerwaartse richting geforceerd beluchten van het materiaal.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 3, gekenmerkt door het conditioneren van het materiaal.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt door het toevoegen aan en mengen met het organisch materiaal van afgesnoeide houtdelen.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, gekenmerkt door het aan twee volumedelen organisch materiaal toevoegen van ten hoogste een volumedeel afgesnoeide houtdelen.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 6, gekenmerkt door het afdekken van het te composteren materiaal tijdens het beluchten in de eerste, derde en vijfde stap.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, gekenmerkt door het aan de onderkant en de zijkanten afdekken van het te composteren materiaal door storting van dat materiaal in een bodem en zijwanden omvattende bak.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, gekenmerkt door het aan de bovenkant afdekken van het te composteren materiaal door dit te bedekken met een laag organisch afdekmateriaal.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, gekenmerkt door het bedekken van het materiaal met een mengsel van afgesnoeide houtdelen en delen van het tenminste in één van de stappen (1) en (4) afgescheiden grof en fijn materiaal.

11. Werkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt door het in de tweede stap scheiden van het . materiaal in een eerste fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 40 mm en een tweede fractie met deeltjes met afmetingén kleiner dan ca. 40 mm.

12. Werkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt door het in de vierde stap scheiden van het materiaal in een derde fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 15 mm en een vierde fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 15 mm.

13. Werkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt door het in de eerst stap beluchten van het materiaal gedurende een periode van ca. twee tot ca. vier, in het bijzonder ca. drie weken.

14. Werkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt door het in de derde stap voor de tweede maal beluchten van het materiaal gedurende een periode van ca. vier tot ca. acht, in het bijzonder ca. zes weken.

15. Wérkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt door het verwijderen van in de bij de tweede stap afgescheiden eerste fractie grof materiaal aanwezig niet-composteerbaar residu-materiaal.

16. Inrichting voor het aëroob composteren van organisch materiaal volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 1, gekenmerkt door inrichtingen voor het beluchten en fractioneren van dat materiaal.

17. Inrichting volgens conclusie 16 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 2, gekenmerkt door ten minste (1) een eerste beluchtingsinrichting voor het beluchten van het materiaal in een eerst stap, (2) een eerste fractioneringsinrichting, voor het scheiden van het in de eerst beluchtingsinrichting beluchte materiaal in een eerste fractie grof en een tweede fractie minder grof materiaal, (3) een tweede beluchtingsinrichting voor het afzonderlijk een tweede maal beluchten van het van de eerste fractioneringsinrichting afkomstige minder grove materiaal, en (4) een tweede fractioneringsinrichting voor het scheiden van het in de tweede beluchtingsinrichting beluchte materiaal in een derde fractie fijn materiaal en een vierde fractie fijnst materiaal.

18. inrichting volgens conclusie 16 of 17 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 3, gekenmerkt door een afzuiginrichting voor het bijvoorbeeld in neerwaartse richting geforceerd beluchten van het materiaal.

19. Inrichting volgens één der conclusies 16 tot en met 18, voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 4, gekenmerkt door een inrichting voor het conditioneren van het materiaal.

20. Inrichting volgens conclusie 19, voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 5, gekenmerkt door een inrichting voor het toevoegen aan en het mengen met het organisch materiaal van afgesnoeide houtdelen.

21. Inrichting volgens één der conclusies 16 tot en met 20 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 7, gekenmerkt door een bodem en zijwanden omvattende bakken voor het daarin te storten te composteren materiaal.

22. Inrichting volgens conclusie 17 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 11, gekenmerkt door een eerste fractioneringsinrichting voor het scheiden van het materiaal in een eerste fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 40 mm en een tweede fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan ca. 40 mm.

23. Inrichting volgens conclusie 17 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 12, gekenmerkt door een tweede fractioneringsinrichting voor het scheiden van het materiaal in een derde fractie met deeltjes met afmetingen groter dan ca. 15 mm en een vierde fractie met deeltjes met afmetingen kleiner dan 15 mm.

24. Inrichting volgens conclusie 17 voor het composteren volgens een werkwijze overeenkomstig conclusie 15, gekenmerkt door een inrichting voor het verwijderen van in de bij de tweede stap afgescheiden eerste fractie grof materiaal aanwezig niet-composteerbaar residu-materiaal.

25. Werkwijze zoals weergegeven in bijgaande tekening.