DE2558255B2

DE2558255B2 - Verfahren zur Nutzung der beim Kompostieren von organischen Abfällen und/oder Klärschlamm anfallenden Abluft

Info

Publication number: DE2558255B2
Application number: DE2558255A
Authority: DE
Inventors: Franz Xaver 6450 Hanau Kneer
Original assignee: Gebr Weiss Kg 6340 Dillenburg
Current assignee: Gebr Weiss Kg 6340 Dillenburg
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2558255A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren 2um kontinuierlichen Kompostieren von organischen Abtfällen und/oder Klärschlamm, die als Haufwerk einen geschlossenen Belüftungsreaktor von oben nach unten durchlaufen, während die gesamte, für das Kompcisii/eren notwendige Luft das Haufwerk von unten her, über den gesamten Querschnitt des Haufwerkes fein verteilt, im Gegenstrom durchströmt und nach Menge und Strömungsgeschwindigkeit durch getrennt voneinander regelbare Saug- und Druckgebläse in Abhängigkeit des CO₂- oder O₂-Gehaltes der Abluft automatisch geregelt wird, ferner die Luft vor ihrem Eintritt in das Haufwerk in Abhängigkeit mindestens zweier, im Haufwerk gewonnener Feuchtigkeitsmeßwerte gegebenenfalls automatisch mit Wasser befeuchtet und darüber hinaus auf mindestens 30 bis 50°C aufgeheizt wird.

Die aus solchen Belüftungsreaktoren austretende Abluft ist infolge der dort stattfindenden biologischen Vorgänge mit Geruchsstoffen und Mikroorganismen versetzt, die bei einem einwandfrei gesteuerten Rotteprozeß einen typisch käseartigen Geruch aufweisen, bei nur teilweisem Rotten aber mit stark nach Ammoniak riechenden Emissionen die Umwelt !belasten.

Es ist daher vorgeschlagen worden, die Abluft ütiies BelUftungsreaktors einem biologischen Filter feinblasig zuzuführen, dessen Filtermaterial beispielsweise ein durch den Rotteprozeß gewonnener Humus ist. In einem solchen Filter werden sämtliche Geruchs- und etwa in der Abluft vorhandene Schadstoffe um- und abgebaut, so daß die Abluft des Belüftungsreaktors völlig geruchsfrei der Umwelt zugeführt wird. Hierbei geht jedoch die Abluftwärme — das Rottegut heizt sich beim Rottevorgang sehr stark auf — ungenützt verloren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei solchen Belüftungsreaktoren in großen Mengen anfallende Abluft und die in ihr enthaltenen Sporen und Pilze und insbesondere auch die Abluftwärme wirtschaftlich zu nutzen.

ίο Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die den Belüftungsreaktor verlassende

Abluft einem Belebungsbecken einer Kläranlage von

der Sohle her feinblasig verteilt zugeführt wird.

Dies hat den Vorteil, daß durch die bisher ungenutzte

is Abluft des Belüftungsreaktors das Belebungsbecken einer Kläranlage belüftet und gleichzeitig beheizt werden kann. Durch die in der Abluft des Belüftungsreaktors enthaltenen Sporen und Koniden (Pilze) werden in Verbindung mit dem dem Belebungsbecken zugeführten Sauerstoff in Form von Frischluft die im Abwasser enthaltenen Mikroorganismen stark zum Tätigwerden angeregt, so daß das Abwasser von Schwebstoffen weit besser als bisher gereinigt wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß durch diesen Abbau auch die Geruchsstoffe

der Abluft des Belüftungsreaktors vollständig abgebaut werden. Die im Belüftungsbecken ablaufenden biologischen Vorgänge warden zudem durch die Aufheizung des Abwassers durch die Abluft erheblich beschleunigt, so daß der gesamte Klärprozeß wesentlich rascher abläuft

Es ist zwar generell bekannt, daß biologische Abbaureaktionen in Kläranlagen durch Wärmezufuhr beschleunigt werden können, jedoch sind Belebungsbekken bisher nicht beheizt worden, da die hierfür notwendigen Einrichtungen — Brenner und Gebläse sehr hoher Leistung — zu kostspielig im Verhältnis zu der dadurch erreichten Effektivität sind. Lediglich

Faultürme von Kläranlagen sind bisher beheizt worden. Mit der Erfindung ist nunmete ein wirtschaftliches

Verfahren zur Belüftung und Beheizung von Belebungsbecken angegeben, da die hierzu notwendige Menge heißer Luft durch die Belüftung des Belüftungsreaktors und die bei den biologischen Reaktionen des Rotteprozesses abgegebene Wärme sozusagen als notwendiges

»Abfallprodukt« anfällt, das bisher nur zum Teil verwertet wurde, so etwa zur Vorwärmung der das Rottegut im Reaktor durchströmenden Luft

Die Abluft des Belüftungsreaktors wird dem Belebungsbecken entweder direkt oder vor der Einleitung in

so das Becken zunächst einem der Aufheizung der das Haufwerk im Belüftungsreaktor durchströmenden Luft dienenden Wärmetauscher und danach einem der Anfeuchtung der das Haufwerk durchströmenden Luft dienenden Wasserabscheider zugeführt Hierbei wird die Temperatur der Abluft durch Steuerung der im Wärmetauscher entzogenen Wärme eingestellt

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert In dieser stellen dar

F i g. I ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rotteanlage, die gemllß der Erfindung mit dem Belebungsbekken einer Kläranlage gekoppelt ist und die

Fig.2 als zweites Ausführungsbeispiel eine nur zum Teil dargestellte Variante des ersten Ausführungsbeispiels.

Ein Belüftungsreaktor 1 mit einer Wärmeisolierung 2 ist mit einem Deckel 3 abgeschlossen und wird über eine mit einer Schleuse 4 versehene Einbringvorrichtung 5

kontinuierlich beschickt miit eine vorbestimmte Korngröße und Struktur aufweinenden organischen Abfällen, wie Müll und Klärschlamm. Die Abfälle sind in Abhängigkeit ihres Kohlenstoffgehalt^ gegebenenfalls mit einem Kohlenstoffträger, wie Torf, Stroh oder ähnlichem angereichert Dias zugeführte Material bildet im Belüftungsreaktor ein Haufwerk 7, das sich im Belüftungsreaktor von oben nach unten langsam bewegt.

Zu diesem Zwecke wird über eine Ausbringvorrichtung, z. B. eine Schnecke 9 an der Sohle des Haufwerks ständig verrottetes Material entnommen und über eine mit einem Schieber versehene Austragsöffnung 10 aus dem Belüftungsreaktor ü« Freie verbracht

Ober ein erstes Gebläse 12, ein Druckgebläse, wird Luft angesaugt und über ein Rohr 13, über eine Heizvorrichtung 14, über eine Wassersprühvorrichtung 15 und schließlich über einen Verteiler 17, etwa über ein feinlöcheriges in mehreren konzentrisch liegenden Rohren angeordnetes Düsensystem, über den gesamten Querschnitt des Haufwerk!» fein verteilt dem Haufwerk in Richtung der Pfeile 8 zugeführt

An der Oberseite des Belüftungsreaktors ist ein Saugrohr 20 für ein zweites: Gebläse, ein Sauggebläse 21, angeschlossen. Von dem Sauggebläse führt ein Rohr 22 zu einem Düsensystem 60, das am Boden eines Belebungsbeckens 61 einer nicht weiter dargestellten Kläranlage angeordnet ist

Der Rotteprozeß wird, wie im Hauptpatent ausführlich beschrieben, folgendermaßen gesteuert:

Mit zwei Sonden 35 und 36 im oberen bzw. unteren Drittel des Materialhaufwerks wird die Feuchtigkeit bestimmt und an einem Meßgerät 37 angezeigt Die Meßwerte werden einerseits einer Eingabevorrichtung 50 für die Sollwerte der Temperaturen und ferner einer Regelschaltung 38 eingegeben, die über eine Leitung 51 die in der Wassersprühvorrichtung 15 der Frischluft beizumischenden Wassermenge regelt

Weitere Meßsonden 44, 45 und 46 dienen in Verbindung mit einem Anzeigegerät 47 der Bestimmung der Anzeige der Temperatur in verschiedenen Schichten des Haufwerks.

Mit einer weiteren Meßsonde 40 wird der Or- oder Coz-Gehalt der den Belüftungsreaktor verlassenden Abluft bestimmt und der jeweilige Meßwert einer Anzeigevorrichtung 41 und einem Regler 42 zugeführt Mit dem Regler werden die Förder- und Saugleistung der beiden Gebläse 12 bzw. 21 über Leitungen 52 und 53 und ferner die Heizleistung der Heizvorrichtung 14 über eine Leitung 54 geregelt Die Sollwerte erhält die Regelschaltung 42 ebenfalls von der Eingabevorrichtung 50.

Die jeweiligen Sollwerte sind so vorzugeben, daß an der Sohle des Haufwerks der Feuchtigkeitsgehalt etwa 40% bis 70%, die Temperatur im oberen Drittel mehr als 70⁰C, im unteren Drittel etwa 40⁰C bis 50" C und in der Mitte des Haufwerks etwa 50⁰C bis 70⁰C und die Menge der zugeführten Frischluft je 100 m³ Reaktorinhalt etwa 100 m³ bis 300 m³ beträgt Der Sollwert für den CO₂-GehaIt in der Abluft liegt zwischen 2% und 5%, vorzugsweise bei 3,5%; in Abhängigkeit der angegebenen Soilwerte wird die Zufuhr von Frischluft geregelt Mit den angegebenen Regelschaltungen 38 und 42 wird der Rotteprozeß selbständig aufrechterhaltea Er kann über die Anzeigevorrichtung 37, 41 und 47 jederzeit kontrolliert und, falls erforderlich, durch Eingabe neuer Sollwerte korrigiert werden.

Die den Reaktor mit über 70° C verlassende Abluft, in der je nach Zusammensetzung des bei 4 eingegebenen Ausgangsmaterials Sporen und Koniden (Pilze sowie Geruchsstoffe enthalten sind, durchsetzt das Abwasser im Belebungsbecken feinblasig. Dadurch wird das Abwasser geimpft und die hierin voi«iandenen Mikroorganismen, also ebenfalls Koniden (PiLe) und Sporen, werden besonders auch durch die Aufheizung durch die Abluftwärme in Verbindung mit der Belüftung durch Frischluft zu intensiver Abbautätigkeit angeregt, so daß die Stnwebstoffe im Abwasser schneller als bisher ausfallen, das Abwasser also gereinigt und die in der Abluft vorhandenen Geruchsstoffe um- und abgebaut werden. Die derart gefilterte Abluft verläßt das Belebungsbecken vollständig geruchsfrei.

Soll für die Beheizung des Belebungsbeckens nicht die gesamte in der Abluft enthaltene Wärmemenge zugeführt werden, so wird, wie in F i g. 2 gezeigt die Abluft zunächst durch einen Wärmetauscher 23 geleitet, wo ihr ein Teil der Wärmemenge entzogen und über eine Leitung 30 der Heizvorrichtung zum Vorwärmen der den Belüftungsreaktor 1 durchströmenden Luft zugeführt wird. Die Menge der der Abluft entnommenen Wärme wird durch die oben erwähnte Regelschaltung 42 bestimmt

in einem Wasserabscheider 24 wird die Abluft zudem entwässert und das abgeschiedene Wasser über eine Leitung 48 der Wassersprühvorrichtung 15 zugeführt Erst danach strömt die Abluft durch eine Leitung 25 in das Düsensystem 60 des Belebungsbeckens.

Durch eine derartige Behandlung der Abluft eines Belüftungsreaktors zum Kompostieren von Abfällen der eingangs genannten Art, werden die in der Abluft enthaltene Wärmemenge und das in ihr vorhandene Wasser so auf die beiden Prozesse verteilt, daß sowohl der Rotte- als auch der Klärprozeß verbessert und wirtschaftlich optimal genutzt werden kann.

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Kompostieren von organischen Abfällen und/oder Klärschlamm, die als Haufwerk einen geschlossenen Belüftumgüreaktor von oben nach unten durchlaufen, während die gesamte, für das Kompostieren notwendige LuIt das Haufwerk von unten her, über den gesamten Querschnitt des Haufwerkes fein verteilt, im Gegenstrom durchströmt und nach Menge und Strömungsgeschwindigkeit durch getrennt voneinander regelbare Saug- und Druckgebläse in Abhängigkeit des CO₂- oder O^Gehaltes der Abluft automatisch geregelt wird, ferner die Luft vor ihrem Eintritt in das Haufwerk in Abhängigkeit mindestens zweier, im Haufwerk gewonnener Feuchtigkeitsmeßwerte gegebenenfalls automatisch mit Wasser befeuchtet und darüber hinaus auf mindestens 30 bis 50"C aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet daß die den Belüftungsreaktor verlassende Abluft einem Belebungsbecken einer Kliiranlage von der Sohle her feinblasig verteilt zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft vor der Zuführung in das Belebungsbecken einem der Aufheizung der das Haufwerk durchströmenden Luft dienenden Wärmetauscher und danach einem der Anfeuchtung der Luft dienenden Wasserabscheider zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d;(ß die Temperatur der Abluft chirch Steuerung der im Wärmetauscher entzogeisen Wärme eingestellt wird.