DE2433367A1

DE2433367A1 - Verfahren zur aeroben thermophilen zersetzung organischer abfaelle

Info

Publication number: DE2433367A1
Application number: DE2433367A
Authority: DE
Inventors: Jun Carl Edward Kipp
Original assignee: OHIO FEED LOT
Current assignee: OHIO FEED LOT
Priority date: 1973-07-11
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1975-01-30
Also published as: FR2236933B1; ZA743720B; JPS5039283A; JPS596720B2; BE817479A; IT1016371B; GB1451264A; FR2236933A1; BR7405690D0; PL90539B1; US4139640A; CA1033077A; AU7106874A

Description

RECHTSANWÄLTE - DR. JUR. Oia.-CHEM. WALTER BEIL 5. Juli

ALFRED M-Di-

DR. JUR. IWt-CHUM. R-J. WOLFP

DR. JUR. HArtS C.iii. BEIL

FRANKFURTAM MAIN-HOCHSf

Ohio Peed Lot, Inc. Be/Ha

London, Ohio, V.St.A.

- unsere Nr. 19 35O

Verfahren zur aeroben thermophilen Zersetzung organischer Abfälle

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von thermophilen (die Wärme liebenden) Bakterien zur Erzielung einer v;irksamen aeroben Zersetzung tierischer oder anderer organischer Abfälle für die Herstellung eines pasteurisierten, organischen Bodenverbesserers, Düngers und/oder Tierfuttermittelzusatzes.

Allgemein ist die Benutzung thermophiler Bakterien für die Erzielung aerober Zersetzung organischer Abfälle nicht neu.

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~ CL ~

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte, hochwirksame Methode der Behandlung organischen Abfalls und insbesondere tierischen Mistes durch zur Verfügung-Stellung einer idealen Umgebung für die Steigerung des Wachstums der thermophilen Bakterien in dem Abfallprodukt, das der aeroben Zersetzung unterworfen wird. Das vorliegende Verfahren sieht gleichzeitig das Pasteurisieren der unbehandelten organischen Abfallstoffe vor. Die primären Nebenprodukte, die während der aeroben Zersetzung anfallen, sind Kohlendioxyd und V/asser, und das Endprodukt ist frei von Geruch.

Es ist bekannt, tierische Abfälle zu kompostieren. Diese bekannten Verfahren sehen eine Hehrzahl von Abbauphasen vor und sind charakterisiert durch eine Abbauphase mit niederer Temperatur und einer Abbauphase mit hoher Temperatur, Die Abbauphase mit niederer Temperatur erfolgt bei Temperaturen unter 60 C und die Phase der hohen Temperatur ist bei Temperaturen über 60°C. Typische Verfahren des Standes der Technik- sehen einen Abbau bei 43 C für 24 bis 48 Stunden und darauf folgend einen bei hoher Temperatur erfolgenden thermophilen Abbau bei 60°C für 24 bis 48 Stunden vor. In einigen Fällen wird ein weiterer"Abbau bei 71°C für 24 Stunden durchgeführt, um das Produkt zu sterilisieren.

Die Temperatur der Masse organischer Abfallstoffe wird durch die Härme erhöht, die durch den Stoffwechsel der verdauenden (metabolizing) Mikroorganismen,, insbesondere thermophiler Mikroorganismen, erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, daß die Abbaustufen mit niedrigerer Temperatur ausgelassen werden und die unbehandelten Abfallstoffe gleichzeitig kompostiert und pasteurisiert werden,

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indem man den Abbau bei 71 C oder mehr 72 Stunden lang vornimmt.

Tierische oder andere feste organische Abfallstoffe xverden durch aerobe Zersetzung der Abfälle durch thermophile Bakterien schnell kompostiert und pasteurisiert und ergeben organische Düngemittel und/oder tierische Futtermittelzusätze. Die der Zersetzung zu unterwerfenden organischen Abfallstoffe v/erden in einem langgestreckten Kornpostierbehälter auf einer vorher festgelegten Höhe gehalten, um in allen Phasen des Zersetzungsprozesses in dem Behälter ein Maximum an zu zersetzendem Material sicher zu stellen. Es ist nicht nötig, einen bestimmten Stamm· thermophiler Bakterien zu benutzen. Das vorliegende Verfahren ist hochwirksam schon dadurch, daß man eine für die thermophilen Bakterien, die natürlich in den unzersetzten organischen Abfällen vorhanden sind, eine für sie angenehme Umgebung bis zu dem Zeitpunkt schafft, an dem die Masse thermophile Temperaturen erreicht. Danach wird der gesamte Inhalt des Behälters fortschreitend gemischt und zu dem Ende des Behälters hin bewegt, an dem die Entnahme dann erfolgt.-Luft wird entweder aufwärts oder abwärts durch den Inhalt des Behälters zeitweilig in Mengen zugeführt, die für die Förderung des Wachstums und der Aktion· der in dem zu behandelnden organischen Abfallmaterial normalerweise anwesenden thermophilen Bakterien erforderlich sind.

Die .in dem sich zersetzenden Material erzielten Temperaturen erreichen und überschreiten oft 82⁰C. Diese Temperaturen verstärken und kürzen die Zeitspanne erheblich, die für den Abbau tierischer oder sonstiger fester organischer Abfälle zu Düngemitteln und/oder Tierfuttermittelzusätzen erforderlich ist. Das Endprodukt, so wie es aus dem Kompostierbehälter entnommen wird, ist pasteurisiert und im wesentlichen alle schädlichen. Bakterien und virilen Keime, die ur-

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sprünglich in dem unzersetzten organischen Abfall vorhanden sind, sind sterilisiert und unschädlich gemacht.

Dieses Material ist insbesondere als Tierfuttermittelzusatz geeignet. Beispielsweise wird dieser pasteurisierte Kompost an Rindvieh als Abfallbestandteil (roughage component) mit einem Anteil bis zu 20$ des Tierfutters verfüttert. Der erfindungsgemäß hergestellte pasteurisierte Kompost kann vorteilhaft auch als Bodenverbesserungsmittel verwendet werden. Beispielsweise verbessert das Ausbringen von 15 bis 50 kg des Bodenverbesserers auf 45 qm die Bedingungen der meisten Bodenarten wirksam.

Die für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens benutzte Vorrichtung wird im folgenden näher beschrieben. Die beigefügten Zeichnungen erläutern die Vorrichtung näher.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Kompostierbehälter^ wie er zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1, teilweise im Schnitt, um Details zu erläutern und das Verständnis zu erleichtern. Der Schnitt zeigt die Art, in der die völlig behandelten Inhaltsteile des Behälters an dem Entnahmeende ausgeladen oder entfernt werden.

Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2.

Fig. 4 ist eine teilweise Seitenansicht, ähnlich der Fig. 2, die darstellt, in v/elcher Weise die Inhaltsteile des Behälters bewegt, gemischt und in dem Behälter fortbewegt werden.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Details des unteren Teils des Behälters der Fig. 1, der die Art zeigt, in der die Luft aufwärts oder abwärts durch das in

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dem Behälter liegende Material zugeführt v/erden kann.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines von mehreren Gebläsen und des damit verbundenen Leitungssystems, wie sie entlang der Länge des Behälters angebracht sind. Die Darstellung zeigt die Weise, in der die Luft in dem Boden des Behälters eingeführt oder abwärts durch den Inhalt des Behälters gesaugt v/erden kann. Die Steuerung erfolgt durch entsprechende SchieberStellungen.

Ziffer 10 (insbesondere in Fig. 1-k) bezeichnet allgemein einen oben offenen Behälter mit parallelen Seitenwänden 12 und 1*1, einem Boden 16 und parallelen Endwänden 18 und 20.,

Wie am besten in Fig. 5 dargestellt ist, ruhen die Seiten- und Endwände auf geeigneten Fundamenten 22. Die Ziffer 2k bezeichnet eine verdichtete¹ Oberfläche, die ein Bett verdichteter Kiesel oder dergleichen 26 trägt, die die Basis und der Träger für eine Schicht 28 abgibt, die aus Asphalt, Beton oder dergleichen besteht und deren obere Oberfläche Q die untere Fläche eines Luftraums oder -kammer A bildet.

Die untere Wand oder Boden 16 des Behälters besteht aus einem perforierten Trog oder Teil 120, der den Bereich zwischen den Seiten- und Endwänden ausfüllt und der ungefähr 20,3 bis 28 cm über den Oberfläche Q parallel zu dieser angebracht ist.und auf diese V/eise die obere Fläche des offenen Raumes A unter dem Boden 16 bildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ordnet man eine Mehrzahl einzelner Luftkammern A über die gesamte Länge des Behälters 10 an, wobei jede Luftkammer sich zwischen den Wänden 12 und Ik erstreckt und die Länge der einzelnen Luftkammern durch Querteile 15 (vgl. Fig. 2 und 5)» die sich

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-G-

zwischen den Seitenwänden 12 und 14 erstrecken, abgegrenzt v.^rird.

Eine Mehrzahl von Gebläsen 40, jeweils eines für jede Luftkammer A, sind entlang einer Seite des Behälters angebracht, um durch die Leitungen 42 unter Druck individuell und selektiv Luft den einzelnen Kammern zuführen zu können, wie in Fig. 6 dargestellt. In dieser Figur bedeuten die Buchstaben E, F, G und H Schieber, die in bekannter V/eise geöffnet oder geschlossen werden können. Sie erlauben, daß das Gebläse 40 selektiv Luft durch einen Einlaß 31 in die Luftkammer A unter dem Boden 16 einführt oder Luft aus dieser Kammer absaugt. Wenn die Schieber E und G geöffnet sind und die Schieber F und H geschlossen sind, wird durch das Gebläse 40, wenn es arbeitet, Luft unter Druck durch die Leitung 42 in die Luftkammer A geleitet. Wenn jedoch die Schieber E und G geschlossen und die Schieber F und H geöffnet sind, wird durch das arbeitende Gebläse 40 Luft durch den Boden 16 der Kammer A, dann durch die Leitung 43, das Gebläse 40 gesaugt und durch den Auslaß 33'abgeleitet. Die Steuerung erfolgt über die Steuerung S und die Zeitschalter Z.

Gleichermaßen zufriedenstellende Ergebnisse wurden erhalten, wenn man auf dem perforierten Teil 120 eine 7»6 cm dicke Schicht gewaschener Kiesel aufbringt. Der Boden l6 des Behälters besteht dann aus der Schicht 30 der Kiesel und dem perforierten Teil 120. Das Kieselbett verhindert wirkungsvoll, daß das zu behandelnde Material mit dem perforierten Teil in Berührung kommt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden einzelne Chargen nicht zersetzten organischen Materials (wie beispielsweise fester oder flüssiger roher tierischer Mist) und Streu (wie beispielsweise Stroh oder Maisstengel) am Ende B des langgestreckten Kompostierbehälters IO ein-

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gefüllt,

In den Fällen, in den-die Breite des Behälters 10 6 m, die Länge 120 m und die Tiefe 3,6 m beträgt, füllt man das nicht zersetzte organische Material in den Behälter . in einer Höhe von 2,4 bis 3,6 m ausgehend von der Viand 18 auf eine Länge von 37,5 bis 6o m in Richtung auf die Wand 20. Diese Füllung und alles schon vorher eingefüllte Material läßt man in dem Behälter ruhen bis die Masse des zuletzt zugegebenen Materials thermophile Temperaturen im Bereich von 60°C erlangt hat. Wenn die zuletzt zugegebene Menge thermophile Temperaturen erreicht hat, wird der gesamte Inhalt des Behälters bewegt, gemischt und auf das Ende C des Behälters hin bewegt, damit man am Ende B des Behälters wieder einen leeren Bereich hat, in den neue Anteile nicht zersetzten organischen Materials eingefüllt werden können. Der Inhalt des Behälters wird durch endlose Förderbänder, viie sie allgemein durch die Ziffer 50 gekennzeichnet werden, bewegt, gemischt und von dem einen Ende des Behälters zu dem anderen bewegt. Das untere Ende 52 der Förderbänder ist gegenüber dem oberen Ende 54 durch geeignete Mittel drehbar angelenkt. Im ersten Arbeitsschritt des Förderbandes 50 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, der Inhalt des Behälters nach oben und über die Endwand 20 befördert und auf ein anderes Förderband 60 abgeladen, das das Material in geeignete Behälter 62 eines Lastkraftwagens oder anderen Transportfahrzeuges 64 abläd. Dadurch wird der dem Ende C des Behälters am nächsten liegende Teil des Materials aus dem Behälter entfernt. Der Förderer 50 ist vorzugsweise auf einem Paar Laufkatzen 70 montiert, deren Räder auf den gegenüberliegenden Seiten des Behälters auf den Schienen laufen.

Der Teil des Materials, der sich an den aus dem Behälter

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entfernten und In dem Behälter 62 abgelegten Materialteil anschließt, wird bewegt, gemischt und, wie in Figur ^l\ gezeigt, durch ein endloses Förderband 80 v/eiterbewegt, das mit einem querlaufenden Förderband 82 zusammen so arbeitet, daß der nächstfolgende Materialanteil innerhalb des Behälters in den Bereich transportiert wird,- der von dem in Richtung auf das Ende C vorhergehenden Materialteil eingenommen worden war. Dabei wird das so weiterbewegte Material immer wieder auf die Höhe von 2,4 bis 3»6 m aufgehäuft, wodurch man in dem Behälter stets eine maximale Füllung des organischen Materials, das während des Verfahrens der Aktion der thermophilen Bakterien ausgesetzt ist, aufrechterhält. Nachdem die einzelnen Materialteile des sich zersetzenden und/oder zersetzten Materials innerhalb des Behälters nacheinander gegen das Ende C fortbewegt worden sind und der Materialteil, der als letzter thermophile Temperaturen erreicht hatte, auch gegen das Ende C fortbewegt worden ist und Platz geschaffen wurde am Ende B für die Aufnahme der nächsten Charge des nicht zersetzten organischen Mateials, wird eine neue Charge unzersetzten organischen Materials an dem Ende B in den Behälter eingeführt. Dann läßt man den gesamten Inhalt des Behälters ruhig liegen bis die letzte zugeführte Charge thermophile Temperaturen erreicht hat. Dann entfernt man wieder den letzten Materialanteil am Ende C und alle vorhergehenden Materialteile werden weiterbewegt in die Bereiche, die von den jeweils vorhergehenden eingenommen worden waren. Während des Verfahrens wird den verschiedenen Materialanteilen innerhalb des Behälters Luft in Mengen zugeführt, die zur Vermehrung und Gewährleistung des Wachstums der thermophilen aeroben Bakterien in dem zu zersetzenden Material erforderlich sind.

Das gesamte Luftvolumen, das durch die einzelnen Materialanteile geführt wird, schwankt mit dem Grad der thermophilen

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Zersetzung, der in dem Material eingetreten ist. Für erst gerade eingefüllte Chargen unzersetzten organischen Materials ist ein geringeres Luftvolumen nötig als für Materialanteile, die schon" thermophile Temperaturen erreicht haben.

Es wurde festgestellt, daß, wenn das Material einer Temperatur von 71°C und mehr für eine Dauer von 72 Stunden ausgesetzt wurde, eine Pasteurisierung des Materials eingetreten ist, die bedeutet, daß die Zersetzung in solchem Umfang fortgeschritten ist, daß das Material geruchlos und im wesentlichen frei von allen schädlichen Bakterien ist.

Wenn der thermophile Zersetzungsprozeß innerhalb des Behälters fortschreitet, wird das Volumen jedes Materialteils gegenüber seinem ursprünglichen Volumen geringer, was man daran sieht, daß die Höhe Jedes Materialanteils während der Zeitspannen, während denen der Inhalt des Behälters ruhig lagert, merklich abnimmt. In Figur k bezeichnet der Buchstabe J die Höhe, bis zu der das Material in dem Behälter nach dem Füllen oder dem Fortbewegen aufgefüllt wird, während der Buchstabe K die Höhe zeigt, bis auf die das Material während der Ruheperiode wegen der thermophilen Zersetzung sich setzt. In Figur* 2 bezeichnet der Buchstabe K, wie in Figur 4, die Höhe des ■ Materials in dem Behälter, nachdem es sich von der ursprünglichen Höhe gesetzt hat, weil in Figur 2 die Verhältnisse gezeigt sind, wenn der gesamte Inhalt des Behälters sich in dem Zustand befindet, daß er umgewälzt und gegen das Ende des Behälters hin bewegt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, das der Inhalt des Behälters 10 stehts vom Ende B zu dem Ende C hin bewegt wird und das diese Bewegung immer an der Ausladestelle oder dem Ende C beginnt und sich auf das Ende B hin bewegt.

V/enn man einen Forderbandmechanismus verwendet, wie er in

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Pig. 2 und H dargestellt ist, wird das untere Ende 52 des
Förderbandes 50 in eine über der Oberkante der Behälterwände liegenden Stellung gebrachfc^.um das Förderband entweder zu dem Ende C eines anderen Behälters zu bringen oder es
zu dem Ende C des gleichen Behälters zurückzubewegenj um das den letzten Materialanteil darstellende Material des Behälters zu entladen, nachdem die zuletzt zugefügte Charge des
organischen Materials thermophile Temperaturen erreicht hat.

Tierischer Dung und feste organische Abfallstoffe ein-·
schließlich Streu, wie Stroh, Maiskolben, Sägmehl und Borke, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ¹IO % bis 70 % kann zuerst in einen geeigneten Zerhacker, bezeichnet mit der Ziffer l60, eingeführt und dann am Ende B in den Behälter in einer Tiefe von 2,4 bis 3,6 m eingefüllt werden. Luft wird diskontinuierlich in die einzelnen Kammern A unter dem Boden 16 des
Behälters eingeführt. Dadurch wird die Luft nach oben in und durch das- organische Material durch Gebläse mit hoher
Leistung, die einen statischen Kopfdruck von 7»6 bis 22,9 cm in Abhängigkeit von der Dichte und Porösität des organischen Materials in dem Behälter erzeugen, gepreßt.

Die Gebläse hO werden in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt der Gase in dem organischen Material in dem Behälter betrieben, Wenn der Sauerstoffgehalt der Gase in dem Material in den
Bereich von 2 bis 10 % fällt, werden die Gebläse angestellt, um den fehlenden Sauerstoff in der Weise zuzuführen, daß
frische Luft mit einem Sauerstoffgehalt von ungefähr 20 %
durch das Abfallmaterial in dem Behälter gepreßt wird. Der
Anteil von Sauerstoff in den Gasen in dem Behältermaterial
bestimmt die Häufigkeit und Dauer des Betriebs der Gebläse, wobei der Sauerstoffgehalt der Gase in dem Material in den
Behältern durch die relative Feuchtigkeit der in den Behälter eingeführten Luft beeinflußt wird.

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Das Volumen der diskontinuierlich durch das Material in dem Behälter gepreßten Luft kann durch Änderung der Geschwindigkeit der Gebläse reguliert werden. Der Arbeitsrhythmus der Gebläse wird durch die Temperatur der dem Behälter zugeführten Luft bestimmt. Temperaturen unter 16°C erfordern eine Herabsetzung der Laufzeiten der Gebläse^ura mechanisches Abkühlen der Temperatur des Materials in dem Behälter zu verhindern.

Luft wird vorzugsweise diskontinuierlich und nicht kontinuierlieh dem Inhalt der Behälter während der aeroben Zersetzung zugeführt. Der Arbeitsrhythmus der Gebläse 40 wird durch geeignete Zeitschaltungen kontrolliert, die es erlauben, die Gebläse jedes einzelnen Luftabteils unabhängig und getrennt von den anderen zu kontrollieren und zu regeln.

Nachdem das Material pasteurisiert worden ist, kann es, wie oben erwähnt, als geruchloser Dung oder als Futtermittelzusatz verwendet werden.

Die Wirkung der thermophilen Bakterien auf das organische Material in dem Behälter hat zur Folge, daß die zuletzt eingeführte Charge des Materials thermophile Temperaturen in der Nachbarschaft von 60°C erreicht, bei. welchen Temperaturen die Bakterien das organische Material abbauen und Kohlendioxyd und V/asser freisetzen. Nachdem die letzte Charge unzersetzten organischen Materials in den Behälter eingefüllt ist, läßt man den gesamten Behälterinhalt ruhen bis zu dem Zeitpunkt, an dem die zuletzt eingefüllte Charge thermophile Temperaturen erreicht hat. Dann wird der Gesamtinhalt des Behälters gemischt und in Richtung auf das Entnahmeende C des Behälters bexvegt, wie näher beschrieben.

Durch die Zuführung geeigneter Luftmengen wird die. Wirkung der thermophilen Bakterien in solchem Maße verstärkt, daß

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Temperaturen zwischen 71°C und 84°C erreicht und in den Teilen des Behälters aufrechterhalten v/erden, die hinter der als letzter zugegebenen Charge liegen.

Als Ausweichverfahren und um den Abbauprozeß wesentlich zu~: beschleunigen, kann das am Ende B des Behälters eingefüllte Material zuvor so behandelt werden, daß es im Zeitpunkt der Einfüllung in den Behälter bereits thermophile Temperaturen aufweist. Diese Vorbehandlung kann außerhalb des Behälters durch das bekannte Schwadenverfahren (windrowing process) erfolgen, wobei das unzersetzte organische Material zunächst in langen, dreieckig geformten Haufen, die die durch thermophile Bakterien bewirkte Zersetzung des Materials fördern, abgelegt werden. In den Fällen, in den so vorbehandeltes Material in den Behälter eingefüllt wird, ist es nicht nötig, daß der Behälterinhalt in Ruhestellung belassen wird, bis das zuletzt eingefüllte Material thermophile Temperaturen aufweist, da dieses Material, wenn es in den Behälter eingefüllt wird, schon thermophile Temperaturen erreicht oder zumindest praktisch erreicht hat. Die Temperatur des Materials in dem Behälter wird nach einer kurzen Zeit Temperaturen im Bereich von Jl⁰C bis 84 C erreichen. Wenn man das Material bei Temperaturen von 71°C oder mehr für eine Dauer von 72 Stunden in dem Behälter läßt, ist das Material wirksam pasteurisiert und ist ausgezeichnet geeignet für die Benutzung als geruchloser organischer Dünger oder als Tierfuttermittelbestandteil.

Wenn das Material, wie vorstehend erwähnt, vor dem Einfüllen in den Be'hälter vorbehandelt worden ist, wird der Inhalt des Behälters mindestens einmal gewendet, so daß alle Teile der Masse den Temperaturen ausgesetzt sind,.die durch die thermophilen Bakterien erzeugt werden. Das am Ende C des Behälters entnommene Material kann sofort weiterbehandelt werden und kann insbesondere als Futtermittelzusatz in Beutel

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verpackt oder am Boden aufbewahrt werden oder kann in großen Haufen gelagert werden, bis es für die Benutzung fertig ist.

In den Fällen, in denen das ursprünglich am Ende B in den Behälter eingefüllte organische Abfallmaterial nur Umgebungstemperatur aufweist und der Inhalt des Behälters umgewälzt und in fünf Schritten vom Ende B zu dem Ende C des Behälters weiterbewegt wird, beträgt die Länge "a" der ersten Charge innerhalb des Kessels 10, wie in Fig. 2 dargestellt, die ersten 42 Meter des Behälters, während der älteste Teil des Materials in dem Behälter, der direkt sich an die Endwand 20 anschließt eine Länge "e" von 12 m auf v/eist. Die Masse des der Ursprungsbeschickung unmittelbar vorangehenden Materials würde eine Länge "b" von ungefähr 30 m aufweisen, und die Längen "c" und "d" der nächsten zwei folgenden Anteile des Materials würden ungefähr 21 m und 15 m betragen. Wie schon angedeutet, ist es'wichtig, daß die Höhe des ursprünglich in den Behälter eingeführten Materials und die Höhe des Materials, wie es weiterbewegt, gewendet und in dem Behälter wieder abgelegt wird, im wesentlichen gleich groß zwischen 2,4 und 3,6 m ist, um optimale Arbeitsbedingungen für das Verfahren zu sichern.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, wird der Behälterinhalt in der Reihenfolge bearbeitet, gemischt, gewendet und weiterbex^egt, in der die einzelnen Chargen in den Behälter eingefüllt wurden, d.h. das Material, das die älteste Charge in der Zone "e" ist wird aus dem Behälter entfernt, ivenn es dort angelangt ist. Dann wird das Material in der Zone "d" bev/egt, gemischt, gewendet und in Zone "e" in einer Dicke J (Fig* 4) abgelegt. J ist die Dicke, in der eine "neue"["In die Zone "a" eingebracht wir, nachdem das Material der Zonen "e", "d", "c", ⁽'b" und "a" in Richtung auf das Entnahmeende 20 des Behälters weiterbewegt worden sind. Es ist darauf hinzu-

J Charge

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weisen, daß die in Fig. 2 dargestellte Höhe des Materials die Höhe zeigt, auf die sich der Inhalt des Behälters während der Zeitdauer absetzt, während der der Behälterinhalt ruhig liegen bleibt und die neue oder gerade erst zugegebene Materialcharge der Zone "a" thermophile Temperaturen als Ergebnis der Wirkung der thermophilen Bakterien in dem Material erhält.

In anderen Worten wird das Material in jeder der vorhergehender Zonen zu der nächsten folgenden Zone in einer Höhe von 2,4 bis 3,6 m übertragen, während der Förderbandmechanismus der Fig. 2 nach links in. Richtung auf die Beschickungs- oder Vorderwand 18 des Behälters fortschreitet. Das Förderband schafft damit schließlich freien Raum in Zone "a", in den eine frische oder neue Charge organischen Abfallmaterials in einer Stärke von 2,4 bis 3,6 m eingefüllt werden kann. Man kann auch sagen, daß der Inhalt jeder Zone seine Identität behält, während .das Material jeder Zone Schritt für .Schritt gegen das Entnahmeende des Behälters hin bewegt-wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung xvird Luft diskontinuierlich nach oben durch die gesamte Masse' des Materials in dem Behälter eingeführt, wobei die über die ■ gesamte Länge des Behälters eingeführte Luftmenge nicht die gleiche ist, sondern von Luftkammer A zu Luftkammer A schwanken wird oder schwankt.

Die Menge oder das Verhältnis, mit dem Luft zu dem Material in dem Behälter zugegeben wird, hängt von dem Grad oder dem Stadium der Zersetzung des Materials ab, wobei zu beachten ist, daß um so mehr Luft zugeführt werden muß, je weiter der Grad der Zersetzung f.ortschreitet. Wenn es gewünscht wird, kann die Luft auch durch das Material in dem Behälter nach unten gesaugt werden und nicht nach oben durch das Material gepreßt werden, indem man.wie früher beschrieben.

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die Schieber E, F, G und H entsprechend stellt.

Es ist nicht ungewöhnlich, in dem voll zersetzten Material, wie es aus der Zone "e" entnommen wird, Temperaturen über 82°C anzutreffen. Temperaturen von 71 C und mehr findet man in dem Material der Zonen "b", "c", "d" und "e". In diesen Fällen, in denen das Material in dem Behälter Temperaturen von 71 C und mehr für eine Dauer von 72 Stunden ausgesetzt ist, ist das erhaltene Produkt völlig pasteurisiert.

Wie früher bemerkt, wird bei Durchführung der Erfindung Luft diskontinuierlich durch die Masse des Materials in dem Behalte] geleitet. Gleichförmig zufriedenstellende Ergebnisse wurden dann erhalten, wenn man in die letzte Charge, des organischen Abfallmaterials in der Zone "a" des Behälters Luft von Umgebungstemperatur durch die unter dieser Zone liegenden Luftkammern A mit einem statischen Druck von 22,8 era während einer Zeitspanne von 30 Minuten jeweils 10 Minuten lang einleitet. Der Kühleffekt der diskontinuierlich so eingeführten Luft ist minimal und verringert oder beeinflußt die Wirkung der Bakterien nicht zum Nachteil. Die so zugeführte Luft erhöht den Sauerstoffgehalt des organischen Abfall- . materials wesentlich und leitet ein und verbessert damit den kräftigen Wuchs der darin vorhandenen thermophilen Bakterien. Die Bakterien verbrauchen den meisten vorhandenen Sauerstoff in den nächsten 20 Minuten und dann wird neue Luft für 10 Minuten zugeführt um den Sauerstoffgehalt des Materials wieder aufzufüllen.

Dieses Verfahren wird so lange wiederholt, bis die Masse des Materials in Zone "a" thermophile Temperaturen von ungefähr 6O⁰C erhalten hat. Dann wird der gesamte Inhalt des Behälters bewegt, gemischt, gewendet und weitertransportiert.

Die Bereiche des Behälterinhalts, die schon thermophile

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Temperaturen erreicht haben, wie beispielsweise diejenigen der Zonen "b" bis "e" erhalten Luft aus den verschiedenen unter diesen Zonen liegenden Luftkammern A zu einer Zeitspanne von 16 bis 18 Minuten innerhalb von 30 Minuten, wodurch der Sauerstoff in dem zu zersetzenden Material, der von den thermophilen Bakterien verbraucht wird, erneuert oder aufgefüllt wird. Durch diese nicht kontinuierliche Zuführung von Luft ist es nicht ungewöhnlich, daß man in dem Behälter in dem Material der Zonen "b" bis "e" Temperaturen von über 74°C bis beispielsweise 84°C erhält. Temperaturen über 7^ G verbessern wesentlich und verkürzen die Gesamtzeit, die erforderlich ist, um die völlige aerobe Zersetzung und Pasteurisierung des organischen Abfallmaterials, das ursprünglich in den Behälter 10 eingefüllt wurde, zu erzielen.

Durch diese diskontinuierliche Zuführung von Luft wird der Kühleffekt der Luft auf das Material so gering als möglich gehalten und das Wachstum und die Wirksamkeit der thermophilen Bakterien wesentlich vergrößert und man erhält höhere Temperaturen in dem dem aeroben Abbau unterliegenden Material.

In den Fällen, in denen es erwünscht ist, den Feuchtigkeitsgehalt des völlig zersetzten und pasteurisierten Materials in dem Behälter herabzusetzen (beispielsweise in Zonen "d" und "e") kann Luft von Umgebungstemperatur kontinuierlich dem Material durch die Kammern A unter diesen Zonen zum Trocknen und Kühlen des Inhalts des Materials dieser Zonen zugeführt werden.

Es ist zu beachten, daß von dem Zeitpunkt an, in dem eine neue Charge organischen Abfallmaterials in den Behälter eingefüllt worden ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem dieses Material 72 Stunden lang Temperaturen von mindestens 71 C, die durch die thermophilen Bakterien erzeugt wurden, aus-

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gesetzt war, die Menge, die Zeitdauer und das Verhältnis, in dem Luft dem Material in dem Behälter zugeführt v,^rird, mit dem Grad oder dem Zustand der Zersetzung des Materials schwankt und um so'mehr Luft diskontinuierlich zugeführt werden muß, je vreiter der Zustand der Zersetzung fortgeschritten ist.

Der Feuchtigkeitsgehalt des völlig zersetzten und pasteurisierten Materials, so wie es die Zone "e" verläßt, beträgt zwischen 25 und 40 % in den Fällen, in denen dem Material Luft über die gesamte Länge des Behälters nur diskontinuierlich zugeführt wurde. Der Feuchtigkeitsgehalt kann auf 15 bis 25 % herabgesetzt werden,' wenn man dem völlig zersetzten und pasteurisierten Material kontinuierlich Luft zuführt. Die kontinuierliche Zuführung von Luft setzt auch die Temperatur' des Materials aus Temperaturbereichen von 7^ bis 8²f°C auf Temperaturen herab, bei denen die Wirkung und die Aktivität der thermophilen Bakterien wesentlich verschlechtert wird.

Es versteht sich, daß die in der vorstehenden Beschreibung angegebenen Zeitspannen, während denen Luft diskontinuierlich zu den verschiedenen Anteilen des Inhalts des Behälters zugegeben wird, nur beispielhaft zu verstehen sind und den Inhalt der Erfindung nicht beschränken.

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Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur aeroben Zersetzung organischer Abfälle durch thermophile Mikroorganismen, bei dem unbehandelte organische Abfälle in einzelnen Chargen nacheinander in einen langgestreckten, oben offenen Kompostierbehälter mit perforiertem Boden für die Zuführung von Luft eingefüllt v/erden, durch Luft, die durch den genannten perforierten Boden eintritt, belüftet und bewegt, gemischt, gewendet und zu dem anderen Ende des Behälters hin bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Inhalt des Behälters so lange ruhig gehalten wird, bis die zuletzt zugeführte Charge des unbehandelten organischen Abfalls eine Temperatur von 71°C oder mehr erreicht hat und das dann die organischen Abfälle diskontinuierlich belüftet, bewegt, gemischt, gewendet und weit erbewegt v/erden, um das Wachstum der thermophilen Organismen bei 71 C oder mehr 72 Stunden, lang zu fördern und das organische Abfallmaterial dadurch gleichzeitig zu kompostieren und pasteurisieren. ·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Behälter eingefüllte organische Abfallmaterial . im wesentlichen aus nicht zersetzten tierischen Abfällen und Streu mit einem Feuchtigkeitsgehalt von HO % bis 70 % besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ₃ daß jede neue Charge nicht zersetzten organischen Abfallmaterials in einer vorbestimmten maximalen Höhe in den Behälter eingefüllt wird und die Höhe des anderen Materials in dem Behälter nach dem Bewegen, Mischen, Wenden und Weitertransportieren jeweils auf die gleiche maximale Höhe gebracht wird wie die neu in den Behälter eingefüllte Charge.

k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Material In dem Behälter 72 Stunden lang Temperaturen von mindestens 71°C aus]
Behälter entfernt wird.

von mindestens 71°C ausgesetzt wird, bevor es aus dera

5» Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß das völlig zersetzte, pasteurisierte Material, wie es.aus dem Kessel entnommen wird, einen Feuchtigkeitsgehalt von
15 % bis 40 % hat.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Behälter eingefüllte Material während des
Kompostlervorgangs mindestens zweimal bewegt, gemischt,
geiiendet und weiterbewegt wird und das Material vor der
Entnahme am anderen Ende des Behälters 72 Stunden lang bei thermopliilen Temperaturen von mindestens 71°C gehalten wurde.

7ο Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß das ursprünglich in den Kompostlerbehälter eingefüllte
organische Abfallmaterial im wesentlichen Umgebungstemperatur aufweist und das der gesamte Inhalt des Behälters ruhig
so lange gelagert wird, bis diese zuletzt zugegebene Charge des organischen Abfallmaterials thermophile Temperaturen
erreicht hat.'

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die diskontinuierlich zugeführte Luft Umgebungstemperatur auf Vielst.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetI daß das In den Behälter eingefüllte Material im,wesentlichen
ther-mophile Temperaturen aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Behälters in Ruhe belassen wird für die Vermehrung und Förderung des Wachstums der thermophilen
Bakterien in diesem Material, mit Ausnahme der Zeitspannen,

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in denen das Material bewegt, gemischt, gewendet und in dem Behälter weiterbewegt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den perforierten Boden des Behälters denjenigen Teilen des Inhalts des Behälters, die für 72 Stunden einer Temperatur von 71 C oder mehr ausgesetzt waren, kontinuierlich Luft zugeführt wird, um das Material in dem Behälter zu kühlen und gleichzeitig den Feuchtigkeitsgehalt herabzusetzen«

Für: Ohio Feed Lot, Inc.

London, Ohio, V.St.A.

Dr.H.J.Wolff Rechtsanwalt

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