DE19629129A1

DE19629129A1 - Verfahren und Vorrichtung zur mikrobiellen dynamischen Konvertierung organischer Feststoffe

Info

Publication number: DE19629129A1
Application number: DE1996129129
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prof Dr Ing Loettel; Dieter Sattler; Joerg Sattler
Original assignee: BEV BAU ENTWICKLUNGS und VERTR
Current assignee: BEV BAU ENTWICKLUNGS und VERTR
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-01-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrobiellen dynamischen Konvertierung stückiger und/oder pastöser Reststoffe sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die aerobe mikrobielle Konvertierung biogener kommunaler und/oder gewerblicher Reststoffe unter technischen Bedingungen - Kompostierung genannt - setzt optimale Reaktionsbedingun gen voraus.

Als wichtigste Prozeßparameter werden die Temperatur, die Sauerstoffversorgung, die Feuchtig keit, die Mikroorganismenkonzentration und der Vermischungszustand in den bekannten Verfah ren mit unterschiedlicher Wichtung geregelt.

Sowohl die hygienischen und anwendungstechnischen Forderungen an das Produkt Kompost als auch die imunissionsschutzrechtlichen Anforderungen an das Verfahren können durch eine traditionelle offene Mietenkompostierung nicht erfüllt werden.

Den Stand der Technik charakterisierende geschlossene Kompostierungssysteme werden mit einer Intensivrottestufe entweder mit einem statischen oder mit einem dynamischen Bioraktor ausgeführt, in dem 80-90% des Stoffumsatzes stattfindet.

Diese Verfahrensstufe ist kostenintensiv und Gegenstand vieler Lösungsvorschläge.

Zu einer anschließenden Nachrotte erfolgt eine Reifung des Kompostes in statischen Mieten in denen ein restlicher Stoffumsatz von 1-20% abläuft.

Für die Intensivrotte sind statische Rottesysteme bekannt, die in einem Chargenbetrieb mittels eines isolierten, zwangsbelüfteten und sowohl nach der Rottetemperatur als auch nach der Abgaszusammensetzung gesteuerten Bioreaktors (Container, Boxen) den Konvertierungspro zeß realisieren (vgl. z. B. DE 40 11 618, DE 38 47 288, DE 43 01 116, DE 43 18 824, DE 43 18 819 und DE 40 21 867).

Als Nachteil dieser Prozeßführung ist der inhomogene Vermischungszustand des Rottematerials im Reaktor, d. h. mögliche anaerobe Nester und die Verlängerung der Reaktionszeiten durch die kumulative Abfolge der notwendigen biologischen Stoffwandlungsphasen (lag-, log-, lim-) anzu sehen.

Zum Erreichen des Rottegrades RG II wird im Allgemeinen eine Verweilzeit von T = 14 d bzw. eine Raumbelastung R = 23 m³ Input/m³ Bioreaktor und ein hoher Energieaufwand für die Belüftung des Bioreaktors in Folge des Druckverlustes in der Schüttung benötigt.

Vorgeschlagene organische Verfahren behalten meist den Chargenbetrieb bei und verkürzen die Rottezeit nur auf Kosten eines geringeren Rottegrades (Vorrotte RG I).

Als besonderer Mangel wird bei diesen Verfahren eingeschätzt, daß die Isolierung der Biorakto ren, der Rückvermischungsgrad des Rottegutes, die Prozeßsteuerung oder die Energieeffizienz unzureichend gelöst werden.

So muß nach der Patentschrift DE 38 37 865 der gesamte Bioreaktor im Sinne einer Drehtrommel bewegt werden, wobei nur eine longitudinale Propfenströmung erreicht wird.

Nach dem Gebrauchsmuster G 86 22 682 wird zwar ein örtlich guter Vermischungszustand erreicht, aber eine gezielte Animpfung bzw. eine isotherme Intensivrotte ist nicht möglich. Nach der Offenlegungsschrift DE 35 03 979 erfolgt die Prozeßsteuerung durch technologische Implikation von Wasser, Schlämmen, Komponenten wie auch emitierender Prozeßgase mittels einer Trommelhohlwelle in das rotierende Basisgut, aber ohne isotherme Optimierung des bio technologischen Konvertierungsprozesses.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum erwähnten Zweck zu schaffen, die eine im wesentlichen kontinuierliche Stoffumwandlung in verkürzter Zeit, in kompakter Bauweise für den mobilen dezentralen Einsatz, d. h. mit integrierter Aufbereitungs- und dynamischer Gutbewegung im Bioraktor, ermöglicht.

Im Allgemeinen wird mit dem vorgeschlagenen Bioreaktorsystem eine Verweilzeit von 3 < T < 7d bzw. eine Raumbelastung von R < 46 m³ Input/m³ Bioreaktor erreicht.

Das Bioreaktorsystem soll durch integrierte Biofilter eine Desodorierung der Abluft erreichen und dadurch auch in wohngebietsnahen Gewerbebetrieben eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch nachfolgend beschriebenes Verfahren gelöst. Das zu verarbeitende Material in stückiger und/oder pastöser Form, bestehend aus organischen Reststoffen der Biomüll/Klärschlammentsorgung, Siedlungs- und/oder anderer organischer Abfälle wird über eine Zerkleinerungsvorrichtung und eine Fördereinrichtung einer Eingabevor richtung eines Rohrreaktors zugegeben.

Gleichzeitig mit dem Eintrag des Einsatzmaterials erfolgt durch eine Steuerung die Ansaugung von Luft und eine Mischung des Einsatzmaterials wird vorgenommen.

Bei zunächst waagerechter Stellung eines Rohrreaktors wird vorrangig nur die Mischung vollzo gen, wobei durch die Frischluftansaugung bereits die aerobe Reaktion angeregt wird, es werden dadurch mögliche Geruchsemissionen bei Eintrag des Einsatzmaterials vermieden.

Eine im isolierten Rohrreaktor angeordnete Welle mit speziell angeordneten Paddeln bewirkt bei Drehung eine Bewegung des Einsatzmaterials vom Eintragsraum weg in Richtung eines Reakti onsraumes, wo die intensive aerobe Reaktion dadurch abläuft, daß die Belüftung beginnt.

Die erforderliche Frischluft für den aeroben Prozeß kann vorgewärmt werden und mit nicht vorge wärmter Luft vermischt werden, wobei Luft mit für den Prozeß optimaler Temperatur dem gutfreien Volumen des Rohrreaktors zugeführt werden kann.

Eine weitere Intensivierung des aeroben Prozesses wird besonders dadurch erreicht, daß der Rohrreaktors an seinem Austrittsende angehoben wird, womit sich eine partielle Rückvermischung des bereits biologischen aktiven Materials mit dem erst neu eingebrachten Einsatzmaterial vollzieht und damit eine Animpfung eintritt.

Zusätzlich kann je nach Erfordernis des ablaufenden Prozesses auch die Drehrichtung der Paddel welle geändert werden, wodurch die Rückvermischung noch weiter unterstützt wird.

Der insgesamt sehr intensiv verlaufende Prozeß wird nach der Temperaturgradienten (Zu-, Abluft, Rotteluft), dem Luftbedarf und dem Stoffdurchsatz gesteuert.

Die Abluft des Prozesses gelangt nach Absaugung in einen Biofilter, wo sie nach biologischer Desodorierung ins Freie austritt.

Die warme Abluft wird zur Vorwärmung der angesaugten Frischluft genutzt, indem sie vor Eintritt in den Biofilter einen Wärmetauscher durchströmt.

Anfallendes Sickerwasser aus dem Rohrreaktor oder Kondensat vom Wärmetauscher wird gesam melt und mit einer Flüssigkeitspumpe in einen Behälter eingebracht. Dieses Wasser kann mit Pum pen in den Biofilter bzw. den Rohrreaktor bilanziert nach den Erfordernissen des Prozeßablaufes an verschiedenen Stellen zugeführt werden.

Nach Durchlauf des Reaktionsmaterials durch die Reaktionszone gelangt es in die Ausstragszone des Rohrreaktors.

Während des Austrages wird der Rohrreaktor waagerecht gestellt, damit eine Rückförderung ver mieden wird. Nach Abschluß des Austrages kann die Befüllung mit neuem Einsatzmaterial wieder erfolgen.

Das ausgetragende hygienisierte Material (RG II-III) wird auf eine Siebeinrichtung geführt. Das abgesiebte grobe Material wird in einen Transportbehälter gefüllt und gelangt zum Vermi schen mit neuen Komponenten wieder zum Einsatz.

Das feinere Material wird in einen Transportbehälter gefüllt und gelangt zur Nachverarbeitung/ Nachrotte bis zum RG IV-V.

Der Rotteprozeß wird erfindungsgemäß durch die Temperatur des Rottegutes, die Konzentration der Abluft und den Grad der Rückvermischung gesteuert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens soll nachfolgen näher beschrieben werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus bekannten Elementen wie einem Apparat zur Zerkleinerung, Vermischung und Dosierung der untersiedli chen Einsatzstoffe, einer Fördereinrichtung, einem aeroben Bioreaktor, einer Siebeinrichtung und einem Biofilter.

Erfindungsgemäß wird der Bioreaktor als Rohrreaktor mit U-förmigen Querschnitt ausgebildet. In dem unteren, kreisbogenförmigen Teil des Reaktors ist eine Paddelwelle so angeordnet daß die Längsachse des kreisbogenförmigen Teils des Reaktors identisch mit der Längsachse der Paddel welle ist.

Spiralförmig um die Längsachse der Paddelwelle sind in ihrem Steigungswinkel zur Längsachse der Paddelwelle veränderliche Paddel angeordnet, welche den gesamten kreisbogenförmigen Teil des Rohrreaktors durchkämmen.

Zu einer besseren Steuerung der Verweildauer und der Rückvermischung des Gutes ist der Rohr reaktor an seinem Austrittsende in einem Bereich von 0° bis 90° anzuheben und es sind der Biore aktor und der Biofilter getrennte Baueinheiten.

Der Auflagerost des Reaktors ist als Rohrregister ausgebildet und wirkt damit als Wärmetauscher.

Erfindungsgemäß wird die geruchsbeladene Abluft in einem integrierten Biofilter desodoriert, wobei der Wärmeinhalt der Abluft regeneratur durch den gleichzeitig als Auflage für das Biofilter material dienenden Rohrrost an die im Inneren der Rostrohre strömenden Zuluft des Rottegutes abgegeben wird.

In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Baueinheiten in einem Container angeordnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Verfahrensfließbild in schematischer Darstellung Reaktionsbehälter und Funktionseinheit,

Fig. 2 Seitenansicht der Vorrichtung des zylindrischen Rohrreaktors mit innen liegender Paddel welle,

Fig. 3 Seitenansicht der Vorrichtung mit Biofilter, Wärmetauscher, Radialventilator und Wasserver sorgungs- und -entsorgungseinheit (Funktionseinheit),

Fig. 4 Draufsicht beider Vorrichtungen bestehend aus dem zylindrischen Reaktionsbehälter und dem Biofilter mit Wärmetauscher,

Fig. 5 Seitenansicht beider Vorrichtungen mit Darstellung der Beschickung und Zerkleinerung von biologischen Abfällen und des Austrages des erhaltenen biologischen Materials mit Sieb- Vorrich tung.

Fig. 1 umfaßt das erfindungsmäßige Verfahren dargestellt als Verfahrensfließbild für eine beispiel hafte Ausführung in schematischer Form.

Das zu verarbeitende Material in stückiger und/oder pastöser Form, bestehend aus organischen Reststoffen der Biomüll/Klärschlammentsorgung, Siedlungs- und/oder anderer organischer Abfälle wird dem Eintragsbehälter 33 über die Zerkleinerungsvorrichtung 32 und Fördereinrich tung 31 in die Eingabevorrichtung 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung eines vorwiegend zylin drischen Rohrreaktors 1 gegeben.

Mit Eintrag der Komponenten des o.g. Einsatzmaterials beginnt der im folgenden beschriebene kontinuierlich und/oder quasikontinuierliche mikrobielle Prozeß.

Zum Eintrag des Einsatzmaterials wird die Klappe 3 der Eingabevorrichtung 2 geöffnet, gleichzeitig erfolgt durch die Steuerung (SPS) die Ansaugung von Luft durch den Radialventilator 22 und die Paddelwelle 14 wird durch das Getriebe 4 Fig. 2 in Gang gesetzt, wodurch eine Mischung des Ein satzmaterials vorgenommen wird.

Bei zunächst waagerechter Stellung des Rohrreaktors 1 wird im Eintragsraum 11 vorrangig nur die Mischung vollzogen, wobei durch die Frischluftansaugung bereits die aerobe Reaktion angeregt wird, es werden dadurch mögliche Geruchsemissionen bei Eintrag des Einsatzmaterials vermie den. Nach Beendigung dieses technologischen Schrittes wird die Klappe 3 durch die Steuerung automatisch geschlossen.

Die im Rohrreaktor 1 angeordnete Paddelwelle 14 mit speziell angeordneten Paddeln 15 bewirkt bei Drehung eine Bewegung des Einsatzmaterials vom Eintragsraum 11 weg in Richtung des Reaktionsraumes 12, wo die intensive aerobe Reaktion dadurch abläuft, daß die Belüftung über das Lufteintragssystem 16 durch den Radialventilator 22 beginnt. Die erforderliche Frischluft für den aeroben Prozeß kann durch den Auflagerost als Wärmetauscher 19 vorgewärmt werden und durch Regelung der Klappen 23, 24 mit nicht vorgewärmter Luft vermischt werden, wodurch über Lufteintragssystem 16 Luft mit für den Prozeß optimaler Temperatur zugeführt werden kann.

Eine weitere Intensivierung des aeroben Prozesses wird besonders dadurch erreicht, daß durch die Schwenkeinrichtung 5 Fig. 2 der Neigungswinkel des waagerecht liegenden Rohrreaktors 1 verändert wird, womit sich eine Rückvermischung des bereits biologischen aktiven Materials mit dem erst neu eingebrachten Einsatzmaterials vollzieht, wobei damit eine Animpfung eintritt. Zusätzlich kann je nach Erfordernis des ablaufenden Prozesses auch die Drehrichtung der Paddel welle 14 geändert werden, wodurch die Rückvermischung noch weiter unterstützt werden kann.

Die Abluft des Prozesses gelangt nach Absaugung an der Luftaustrittsöffnung 9 aus der Austrags zone 13 des zylindrischen Rohrreaktors mit Hilfe des Radialventilators/Gebläse 22 in den Biofilter 21, wo sie nach biologischer Desodorierung ins Freie austritt. Die warme Abluft wird zur Vorwär mung der angesaugten Frischluft genutzt, in dem sie vor Eintritt in den Biofilter 21 den Wärmetau scher 19 durchströmt.

Anfallendes Sickerwasser aus dem Rohrreaktor 1 oder Kondensat vom Auflagerost als Wärmetau scher 19 wird gesammelt und mit einer Flüssigkeitspumpe 25 in einem Flüssigkeitsbehälter 26 ein gebracht.

Dieses Wasser kann mit Pumpen 27 über ansteuerbare Magnetventile 28, 29 in den Biofilter 21 bzw. dem Rohrreaktor 1 bilanziert nach den Erfordernissen des Prozeßablaufes an verschiedenen Stellen mittels Verteilersystem 8 bzw. 18 zugeführt werden.

Nach Durchlauf des Reaktionsmaterials durch den Reaktionsraum 12 gelangt es mittels Drehbewe gung durch die Paddelwelle 14 in den Austragsraum 13 des Rohrreaktors 1.

Der Austrag erfolgt durch Öffnung einer Klappe 6 an der Stirnseite des Reaktors. Während des Austrages wird der Rohrreaktor 1 durch die Schwenkeinrichtung 5 Fig. 2 waagerecht gestellt, damit eine Rückförderung vermieden wird. Nach Abschluß des Austrages wird die Klappe 6 geschlossen und die Befüllung mit neuem Einsatzmaterial kann wieder erfolgen.

Das ausgetragende hygienisierte Material (RG II-III) wird durch eine spezielle Vorrichtung auf die Siebeinrichtung 30 herausgeführt.

Das abgesiebte grobe Material wird in einen Transportbehälter gefüllt und gelangt zum Vermi schen mit neuen Komponenten wieder zum Einsatz.

Das feinere Material wird in einen Transportbehälter 34 gefüllt und gelangt zur Nachverarbeitung/Nach rotte bis zum RG IV-V.

Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft als Seitenansicht dar, die in ihrem Hauptteil aus einen vorwiegend Rohrreaktor 1 mit einem Durchmesser-Länge-Verhältnis von mindestens 1 : 2 ausgeführt ist. Im Inneren des Rohrreaktors 1 ist in der Achse eine Paddelwelle 14 angeordnet, die mit speziell ausgeführten Paddeln 15 versehen ist, welche im Winkel zur Achse gedreht werden können, wobei in den einzelnen Räumen 11, 12 und 13 die Winkel der Paddeln je nach Aufgabenstellung zur Förderung, Mischung und Austrag des Reaktionsmaterials einge stellt werden.

Der Antrieb der Paddelwelle 14 erfolgt durch das Getriebe 4, womit die Drehzahl veränderlich ist und die Möglichkeit der Änderung der Drehrichtung besteht.

Der Rohrreaktor 1 ist in einer seiner möglichen Anordnung in eine Reaktionseinheit 10 so einge baut, daß durch eine hydraulische oder mechanische Schwenkeinrichtung 5 der Reaktor im darge stelltem Beispiel aus seiner waagerechten Lage in eine Schräglage bis max. 45° gebracht werden kann.

Für die Belüftung des Einsatzmaterials sind vorrangig in den Reaktionsraum 12 im oberen Teil des Zylinders im gutfreien Volumen des Reaktors an mehreren Stellen besonders konstruierte Luftein tragsöffnungen, die über das Lufteintragssystem 16 verbunden sind, angebracht.

Die Entlüftung erfolgt über die Luftaustrittsöffnung 9 durch Ansaugen der Luft über Leitungsver bindungen mittels des Radialventilators 22 Fig. 3.

Über das Ablaßventil 7 kann der Rohrreaktor 1 bei Bedarf entwässert werden.

Bei zu hoher Austrocknung des biologischen Materials kann über das Verteilersystem 8 an ver schiedenen Stellen, vorrangig im Reaktionsraum 12 Wasser mittels Pumpe 27 Fig. 3 eingetragen werden.

Am Behälter befinden sich mehrere Öffnungen für Temperaturmeßfühler und anderer Meßson den.

Alle oben geschilderten Luft-, Wasser- und Meßleitungen werden in ca. der Mitte des Rohrreaktors 1 vorzugsweise an der Längsseite zusammengeführt und sind durch Schnellverschlüsse bzw. Steckverbindungen flexibel mit der Funktionseinheit 20 Fig. 3 verbunden.

Das Einsatzmaterial wird über eine Fördereinrichtung 31 Fig. 4 in den Eingabevorrichtung 2 geför dert. Die Öffnung der Klappe 3 erfolgt nach Ingangsetzung des Radialventilators 22 Fig. 3, der über Luftaustrittsöffnung 9 Luft absaugt, während die Luftzufuhr über das Lufteintragssystem 16 geschlossen bleibt.

Mit Eintritt des Einsatzmaterials in den Reaktionsraum 12 wird die Paddelwelle 14 mit höchster Drehzahl betrieben, um eine Vermischung des Materials zu erreichen, nach Beendigung der Befüllung wird Klappe 3 geschlossen und der Reaktionsablauf kann wie beschrieben weiterge führt werden.

An der dem Getriebe 4 gegenüber liegenden Stirnseite des Rohrreaktors 1 befindet sich die Aus tragsklappe 6 an der unteren Hälfte der Stirnseite. Die Öffnung der Austragsklappe 6 ist nur in waagerechter Lage des Reaktors möglich.

Die Entleerung des auszubringenden Materials erfolgt durch Drehung der Paddelwelle 14 vor zugsweise direkt auf eine Rütteleinrichtung 30 bzw. über ein Förderband zu der Rütteleinrichtung 30, wenn diese nicht auf der Reaktionseinheit 10 angeordnet ist.

Die Vorrichtung mit Biofilter 21, Auflagerost als Wärmetauscher 19, Radialventilator 22 und Flüssig keitsbehälter 26 ist auf einem Gestell eines Abrollcontainers bzw. in einen Absatzcontainer unter gebracht.

Eine Möglichkeit beispielhafter Anordnung dieser Vorrichtung, im folgenden Funktionseinheit genannt, ist in Fig. 3 dargestellt.

In dieser Bauform ist im unterem Teil die Funktionseinheit 20 angeordnet, darüber befindet sich luftdicht abgeschlossen der Biofilter 21 mit Auflagerost 19.

Der Radialventilator 19 saugt die Luft entweder bei geöffneter Klappe 23 innen durch das Rohrre gisters des Wärmetauschers 19 oder bei geöffneter Klappe 24 aus der Umgebung Luft über das Lufteintragssystem 16 Fig. 2 und Durchströmung des Rohrreaktors 1 Fig. 2 über die Luftaustrittsöff nung 9 Fig. 2 außen um das Rohrregister des Wärmetauschers 19 über den Biofilter 21 als gerei nigte Abluft ins Freie.

Dabei umströmt die warme Reaktionsabluft des Rohrreaktors 1 Fig. 2 das Rohrregister des Wärme tauschers 19 von außen und bewirkt damit eine Aufwärmung der angesaugten kälteren Frischluft und kühlt sich dabei selbst ab, um einen für den Biofilter 21 günstigen Temperaturbereich zu errei chen.

Anfallendes Kondensatwasser vom Biofilter 21 gelangt über das Ventil 17 in den Flüssigkeitsbe hälter 26 und mögliches Sickerwasser aus dem zylindrischen Rohrreaktor 1 Fig. 2 wird mit Pumpen 25 in den Behälter 26 gepumpt. Mit Pumpe 27 kann das Wasser aus dem Behälter 26 zur Befeuch tung über das Verteilersystem 18 in den Biofilter 21 oder in den Rohrreaktor 1 Fig. 2 gefördert wer den.

Die gesamte Elektro-, Meß- und Steuertechnik einschließlich SPS befindet sich in einem wasser geschütztem Schaltschrank an der in Fig. 3 gezeigten gegenüberliegenden Seite der Funktions einheit 20.

In Fig. 4 ist eine mögliche räumliche Anordnung zwischen Reaktionseinheit 10 und Funktionsein heit 20 als Draufsicht dargestellt.

Die Verbindungsleitungen für Luft, Wasser, Elektro- und Steuerung sind flexibel mit Kupplungs- und Steckverbindungen ausgeführt. In der Funktionseinheit 20 unter dem Biofilter 21 sind der Radialventilator 22 und der Flüssigkeitsbehälter 20 mit den Pumpen 25 und 27 untergebracht. Die Verrohrung unterhalb der Funktionseinheit 20 ist mit festen Leitungen ausgeführt, der Zugang zum Raum erfolgt durch eine zweiflüglige Tür.

Auf den unteren Rahmen des hier dargestellten Abrollcontainer ist zur Nachzerkleinerung des Einsatzmaterials eine Zerkleinerungsvorrichtung 32 montiert. Eine Fördereinrichtung 31 verbindet den Zerkleinerer 32 mit dem Eingabevorrichtung 2 der Reaktionseinheit.

Die Logistik der Einbringung des Einsatzmaterials und des Austrages des fertigen Materials ist aus Fig. 5 ersichtlich.

Nach Öffnung der Klappe 6 des Rohrreaktors 1 gelangt das ausgetragene Material auf eine Rütte leinrichtung 30, von wo aus es in einen Transportbehälter 34 gegeben wird.

Das grobe Material wird als Strukturmaterial dem Einsatzmaterial zugeführt.

Die in Fig. 4 dargelegte Funktionseinheit, bestehend aus Wärmetauscher, Maschinenraum, Biofilter und Steuereinrichtung kann auch an andere Apparate bzw. Behälter zur geschlossenen Kompo stierung organischer Reststoffe angeschlossen werden.

Bezugszeichenliste

1 Rohrreaktor
2 Eingabevorrichtung
3 Klappe
4 Getriebe
5 Schwenkeinrichtung
6 Klappe
7 Ablaßventil
8 Verteilersystem
9 Luftaustrittsöffnung
10 Reaktionseinheit
11 Eintragsraum
12 Reaktionsraum
13 Austragsraum
14 Paddelwelle
15 Paddel
16 Lufteintragssystem
17 Ventil
18 Verteilersystem
19 Auflagerost als Wärmetauscher
20 Funktionseinheit
21 Biofilter
22 Radialventilator
23 Klappe
24 Klappe
25 Flüssigkeitspumpe
26 Flüssigkeitsbehälter
27 Pumpe
28 Magnetventile
29 Magnetventile
30 Siebeinrichtung
31 Fördereinrichtung
32 Zerkleinerungsvorrichtung
33 Eintragsbehälter
34 Transportbehälter

Claims

1. Verfahren zur mikrobiellen dynamischen Konvertierung stückiger und/oder pastöser organi scher Reststoffe in einer Kompaktanlage bestehend aus einer Zerkleinerungs- und Siebvorrich tung, Fördersystemen, aeroben Bioreaktor und Biofilter, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bioreaktor kontinuierlich und/oder quasikontinuierlich zugeführten Komponenten des Einsatz materials als Rohrströmung mit partieller Rückvermischung im Bioreaktor bewegt werden, und daß der Konvertierungsprozeß in Bezug auf den Luftbedarf, die Reaktionstemperatur und den Stoff durchsatz gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffdurchsatz als Rohrströ mung mit partieller Rückvermischung durch einen liegenden, im Neigungswinkel verstellbaren, Bioreaktor mit einen Verhältnis der Länge zum gleichwertigen Durchmesser der Querschnittsflä che von L = 2 Dgl und innenliegenden Mischorganen realisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur durch Wärmedämmung der Reaktorwand, durch Wärmerückgewinnung aus der Abluft und durch den Luftdurchsatz gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des mikro biellen Stoffumwandlungsprozesses über die Temperaturgradienten der Zu- und Abluft, die Reak torinnentemperatur sowie durch O2- und Feuchteschalter erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Drehzahl, der Drehzeit und der Drehrichtung der Mischerwelle im Bioreaktor bzw. durch Schrägstellung des gesamten Bioreaktors sowohl der Stoffdurchsatz, der Grad der Rückvermischung als auch die Stoffänderungsgeschwindigkeit des Fermentationsprozesses durch Animpfung des eingebrach ten biologisch abbaubaren Materials mit der bereits erzeugten Biomasse aus dem Konvertierung sprozeß gezielt gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Prozeß entstehende Kon densat und/oder Sickerwasser und/oder bilanziertes Zusatzwasser entsprechend dem Prozeß verlauf dem Bioreaktor zudosiert wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Kompaktanlage beste hend aus einem Apparat zur Zerkleinerung, Vermischung und Dosierung der untersiedlichen Ein satzstoffe, einer Fördereinrichtung, einem aeroben Bioreaktor, einer Siebeinrichtung und einem Biofilter, dadurch gekennzeichnet, daß der Bioreaktor als Rohrreaktor mit U-förmigen Querschnitt ausgestaltet ist und in dem unteren, kreisbogenförmigen Teil des Rohreaktors (1) eine Paddelwelle so angeordnet ist, daß die Längsachse des kreisbogenförmigen Teils des Reaktors identisch mit der Längsachse der Paddelwelle (14) ist und spiralförmig um die Längsachse der Paddelwelle (14) in ihrem Steigungswinkel zur Längsachse der Paddelwelle (14) veränderliche Paddel (15) angeordnet sind.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Kompaktanlage beste hend aus einem Apparat zur Zerkleinerung, Vermischung und Dosierung der untersiedlichen Ein satzstoffe, einer Fördereinrichtung, einem aeroben Bioreaktor, einer Siebeinrichtung und einem Biofilter, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagerost (19) als Rohrregister und damit Wärmetau scher ausgebildet ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Kompaktanlage beste hend aus einem Apparat zur Zerkleinerung, Vermischung und Dosierung der unterschiedlichen Einsatzstoffe, einer Fördereinrichtung, einem aeroben Bioreaktor, einer Siebeinrichtung und einem Biofilter, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrreaktor (1) an seinem Austrittsende in einem Bereich von 0° bis 90° anzuheben ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrreaktor (1) und die Funktionseinheit (20) mit Biofilter (21) getrennte Baueinheiten sind und unabhängig voneinander betrieben werden können.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheiten im Container angeordnet sind.