DE2723929A1

DE2723929A1 - Verfahren und vorrichtung zur kompostierung von organischen abfaellen

Info

Publication number: DE2723929A1
Application number: DE19772723929
Authority: DE
Inventors: Andre Lacour
Original assignee: Locom S A
Current assignee: Locom S A
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1977-12-15
Also published as: DE7716758U1; CH616907A5

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kompostierung von
organischen Abfällen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompostierung von organischen Abfällen, insbesondere zur Müllkompostierung, Kompostierung von Schlamm, der aus der Abwasserbehandlung herrührt und von ähnlichen Materialien wie Produkte aus der Grubenentleerung, Feldabfälle, Weintreber usw.
FUr die Durchführung der Kompostierung von organischen Abfällen durch eine aerobe Fermentation sind mehrere Einrichtungen bekannt, die die Belüftung der zu behandelnden Masse verbessern sollen. Es handelt sich insbesondere um mechanische Vorrichtungen, beispielsweise Rührwerke , mit deren Hilfe das Material kontinuierlich in Bewegung gehalten wird, Fermentationstürme, die übereinander angeordnete Behälter aufweisen, deren Inhalt Jeweils nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne in den unmittelbar darunter liegenden Behälter ausgeleert wird, und um Vorrichtungen, bei welchen das Material ständig von unten nach oben in einem Fermentationsturm zurückgeführt wird.
Diese Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß sie entweder eine zu komplizierte und somit zu teure Technologie anwenden (erster und dritter Typ) oder einen zu geringen Wirkungsgrad haben (zweiter Typ).
Außerdem können diese drei Einrichtungen nur auf Kosten beträchtlicher Investitionen verbessert werden was ihre Produktionskapazität anlangt und die im allgemeinen zylindrischen Fermentationstürme können tatsächlich nicht in einfacher Weise vergrößert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Kompostierung von organischen Abfällen anzugeben, durch welches bzw. welche die vorerwähnten Nachteile vermieden werden.
Das Verfahren zur Kompostierung von organischen Abfällen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle am oberen Ende zumindest einer vertikalen Zelle eines Fermentationssilos eingebracht werden, daß in die Masse der Abfälle Luft mittels Jet weils um einen festen Punkt schwenkbarer Einführorgane derart eingeführt wird, daß diese Organe gleichzeitig mit der auf die Schwerkrart zurückgenende Absenkbewegung der Masse nach unten mitgeführt werden und daß die kompostierten Abfälle am unteren Teil der Zelle mittels einer Förderschnecke ausgetragen werden, die horizontal und senkrecht zur Längsachse des Silos angeordnet und entlang dieser Längsachse verschiebbar ist.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche den zweiten Gegenstand der Erfindung bildet, ist gekennzeichnet durch einen im allgemeinen quaderförmigen Silo für die Fermentation, Cr in vertikale Zellen unterteilt ist,dem Einbringen von Abfällen dienende Beschickungsvorrichtungen, die horizontal am oberen Teil des Silos in Richtung dessen Längsachse sowie senkrecht hierzu verschiebbar angeordnet sind,Einführeinrichtungen für das Einführen und/oder Absaugen von Luft und/oder Wasser in die Abfüllmasse oder aus dieser heraus, wobei diese Einführeinrichtung Jeweils schwenkbar um einen festen Punkt zumindest an zwei gegenüberliegenden Wänden des Silos angeordnet sind und durch zum Austragen der kompostierten Abfälle bestimmte Austragvorrichtungen, die eine am Boden des Silos angeordnete horizontale Förderschnecke umfassen, die um ihre senkrecht zur Längsachse des Silos verlaufende Achse antreibbar und in Richtung der Längsachse des Silos verschiebbar ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.
In der beigefügten schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Kompostierung dargestellt. In dieser Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht dieser Vorrichtung; und Fig. 3 eine teilweise geschnittene Stirnansicht dieser Vorrichtung.
Die Vorrichtung nach der Erfindung umraßt so wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, einen Fermentationsturm 1 in Form eines quaderförmigen Silos aus Metall oder armiertem Beton, der in vertikale Zellen 2 durch innere vertikale Trennwände 3 unterteilt ist.
Jede Zelle ist grundsätzlich vorgesehen, um die Abfälle eines Produktionstages auf zunehmen. Die Anzahl der Zellen 2, im vorliegenden Falle sechs, können durch die Anzahl derJenigen Tage bestimmt sein, die für die Fermentation erforderlich sind, im allgemeinen 4 bis 6 Tage entsprechend der Zusammensetzung der zu kompostierenden Produkte.
Die Beschickung des Turmes 1 erfolgt mittels eines Bandförderers 4, der mit einem Schlitten 5 ausgerüstet ist, welcher auf Schienen 6 verfahrbar ist, die auf der Oberseite des Silos in Richtung dessen Längsachse angeordnet sind.
Der Schlitten 5 ermöglicht es, daß der Beschickungsförderer 4 die zu kompostierenden Produkte auf einen Verteilförderer 7 abgibt, der senkrecht zum Beschickungsförderer 4 verläuft, zwei Förderrichtungen aufweist und gemeinsam mit dem Schlitten 5 verfahren wird. Aufgrund dieser beiden Förderer und zwar aufgrund des Beschickungsförderers 4 und des Verteilförderers 7 ist es möglich, den Turm 1 über seine gesamte Länge sowie nach rechts und links bezogen auf seine Längsachse und daher auf seiner ganzen Fläche zu beschicken.
Um gute Bedingungen für die aerobe Fermentation zu sichern, ist der Turm 1 an seinen großen Längswänden 8 mit zwei Reihen von Arbeitszylindern 9 versehen, die beispielsweise in Höhe des ersten und des zweiten Drittels der Wand 8 angeordnet sind.
Jeder Arbeitszylinder 9 ist mittels eines mit der Wand 8 fest verbundenen Knochengelenkes angeordnet und umfaßt einen äußeren Teil, der beispielsweise von einem Laufsteg 11 aus bedienbar ist. Diese Arbeitszylinder 9 ermöglichen es, in die Masse der zu behandelnden Abrälle Rohre 12 einzutreiben, durch welche auf diese Weise Wasser und/oder Luft Je nach Bedarf des Fermentationsvorganges eingeführt werden kann, wobei die Rohrreihe der unteren Rohre 12 gleichzeitig für die Absaugung des überschussigen Wassers in diesem Niveau dienen können, welches zurückgeführt wird.
Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt auch am Boden des Turmes 1 eine Förderschnecke 13 fifr den Austrag des Kompostes; diese Förderschnecke besteht beispielsweise aus einer Hohlwelle, auf welcher die Schraubenwindungen befestigt sind, die alle halbe Umdrehungen um einige Zentimeter in Längsrichtung der Achse der Schnecke versetzt sind. FUr eine Förderleistung von 35 m3 pro Stunde beispielsweise, können die Schraubenwindungen einen Durchmesser in der Größenordnung von 500 mm und eine Teilung in der Größenordnung von 200 mm aufweisen, wobei die Drehzahl der Förderschnecke etwa zwischen 10 und 25 Umdrehungen pro Minute regelbar ist.
Diese Austragsschnecke 13 ist an ihren beiden Enden an zwei Schlitten 14, 14' gelagert, die außerhalb der Wände 8 des Silos 1 angeordnet sind und von denen einer (14') ein Antriebssystem 15 für den Drehantrieb der Förderschnecke 13 trägt, das einen Mehrsturenmotor und ein Untersetzungsgetriebe umfaßt, wobei die Drehrichtung des Motors umgekehrt werden kann.
Die Wände 3 und 8 reichen nicht bis zum Boden, so daß sich die Austragsschnecke 13 über die gesamte Länge des Silos 1 verschieben kann, wobei die Verschiebegeschwindigkeit unbelastet beispielsweise zwischen 0,5 und 5 m pro Minute regelbar ist. Die beiden Schlitten 14 und 14' sind durch ein Seil oder eine Kette 16 mit zwei Trumen antreibbar, das bzw. die den Silo 1 an drei seiner Seiten umgibt. Jeder der Schlitten 14, 14' ist an einem anderen Trum des Seiles 16 derart berestigt, daß sie sich genau mit gleicher Geschwindigkeit und in gleicher Richtung bewegen.
Der Antrieb des Seiles oder der Kette erfolgt beispielsweise durch eine feststehende Antriebsvorrichtung 17, die in der Mitte einer der kurzen Seiten des Silos 1 angeordnet ist.
Diese Antriebsvorrichtung 17 wickelt das Seil oder die Kette 16 in der einen oder der anderen Richtung um eine Riemenscheibe oder einen Läuferstern 18.
Die Antriebsvorrichtung 17 umfaßt beispielsweise einen Motor 19 und ein hydraulisches Ubertragungssystem 20, das ggf. einen Drehmomentbegrenzer aufweist. Die Aufwickelgeschwindigkeit und demgemäß die Verschiebegeschwindigkeit der Förderschnecke 13 ist durch die Widerstandskraft in Abhängigkeit von der Masse der kompostierten Produkte, d.h.
entsprechend der Zugkraft am Seil 16 geregelt. Je größer der Widerstand ist umso geringer ist die Verschiebegeschwindigkeit der Förderschnecke 13, wobei diese Geschwindigkeit sogar oberhalb eines bestimmten Wertes gegen Null geht und sich nur noch die Schnecke 13 weiterdreht.
Die Drehung der Austragsschnecke 13 bewirkt ein Hinausschieben des Kompostes bis an den äußeren Rand der einen oder der anderen Seite der Zellen 2, wobei die Umdrehung nach beiden Richtungen erfolgen kann.
Der Kompost fällt dann auf den einen oder den anderen Bandrörderer 21 bzw. 21', der sich längs der Basis des Silos 1 Uber dessen gesamte Länge außerhalb desselben erstreckt. Der eine dieser Förderer 21' dient der Rückführung der wiedergewonnenen Produkte, indem er diese beispielsweise bis zu einem nicht dargestellten Höhenförderer fördert, der den Aufgabeförderer 4 beschickt. Der andere Förderer 21 dient dem Austrag der kompostierten Abfälle und fördert diese zu einem nicht dargestellten Sieb, welches das Produkt homogenisiert, bevor es die Anlage endgültig verläßt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist insbesondere den vorteil auf, daß sie verhältnismäßig lelcht erweitert werden kann, d'.h. indem man eine oder mehrere Zellen an der einen oder an beiden Enden des ursprünglichen Silos hinzufügt.
Wenn Jedoch die Anzahl der Zellen zu groß und damit die Gesamtlänge des Silos zu lang wird, ist es dann zweckmäßig, einerseits ein und dasselbe Antriebssystem für die Längsverschiebung beizubehalten, aber andererseits den neuen Silo in mehrere Zellengruppen zu unterteilen, die Jeweils eine eigene Austragsschnecke und ein eigenes Antriebssystem für den Drehantrieb derselben haben. In gewissen Fällen und aus Sicherheitsgründen beim kontinuierlichen Betrieb der Anlage ist es sogar empfehlenswert, zwei Antriebssysteme für die Längsverschiebung vorzusehen und zwar an Jedem Ende des Turmes.
Schließlich weist die Vorrichtung nach der Erfindung auch am Boden des Silos 1 im Inneren entlang der Wand 8 einen Abzugskanal 22 zum Kanalisieren und Wiedergewinnen des überschüssigen Wassers auf. Dieses Wasser wird durch die oberen Rohre 12 im oberen Teil der Zellen 2 zurückgeführt, um eine Verschmutzung zu vermeiden, Wasser zu sparen und das Einimpfen der zu kompostierenden Produkte mit Bakterien zu sichern. Jede Zelle kann auch einen nicht dargestellten abdichtenden Deckel aufweisen, der dazu bestimmt ist, einerseits das Entweichen schlechter Gerüche zu verhindern und andererseits um eine Luftabsaugvorrichtung für die Belüftung der Zellen 2 zu tragen.
Was das Verrahren anlangt, so ist dieses für alle fermentierbaren organischen Abfälle anwendbar, insbesondere bei kalt zerkleinertem Hausmüll, und bei Schlamm, der bei der Abwasserreinigung anfällt und bei einer Mischung dieser beiden Produkte; wenn nur Schlamm aus der Abwasserreinigung kompostiert wird, ist es zweckmäßig, Kohlenwasserstoffe hinzuzufügen, um den Gehalt an organischem Kohlenstoff in der zu behandelnden Masse zu erhöhen.
Die durch eine aerobe Fermentation zu kompostierenden organischen Abfälle werden also täglich in horizontalen Lagen entweder in der Gesamtheit der Zellen oder in einzelnen Zellen nachgefüllt, wobei Jede Zelle folglich beispielsweise die Abfälle ein und desselben Arbeitstages aufnimmt. Die Abfälle unterliegen so einer Fermentation und sinken in Jeder vertikalen Zelle aufgrund der Schwerkraft nach unten. Die Belüftung der Masse erfolgt entweder durch Einblasen von Luft mittels der beschriebenen Einblasrohre, die durch die mittels Knochengelenken angeordneten Arbeitszylindern betätigbar sind oder durch Absaugen der Oberseite einer Jeden Zelle, die durch einen abdichtenden Deckel geschlossen ist.
Die aus Arbeitszylinder und Rohr für die Beinführung oder Absaugung von Luft und/oder Wasser ist anfänglich nach oben in der vertikalen Zelle gerichtet und kann der Absenkbewegung der Masse bei der Fermentation aufgrund der Anordnung mittels eines Knochengelenkes folgen.
Wie bereits weiter oben in Verbindung mit der Vorrichtung beschrieben, können die einmal kompostierten Abfälle, d.h.
wenn sie am Boden der Zellenanordnung angekommen sind, entweder aus der Anlage rortgeschafft oder in den oberen Teil der Zelle für eine neue Kompostierung zurückgeführt werden.
Der möglicherweise vorkommende und durch die oberen Rohre in die sich bildende Masse eingeführte Wasserüberschuß kann auch wiedergewonnen werden und zwar entweder durch Absaugung mittels der unteren Rohre oder durch die am Boden des Silos im Inneren desselben entlang der seitlichen Wände angeordneten Kanäle, worauf dieser Wasserüberschuß durch die oberen Rohre zurückgeführt wird.
Die Bedingungen für einen guten Ablauf der aeroben Fermentation werden durch die nachfolgenden drei Messungen kontrolliert: a) Temperaturmessung in ein Drittel und in zwei Drittel der Höhe einer Jeden Zelle; b) Messung des C02-Gehaltes in dem am oberen Ende einer Jeden Zelle abgesaugten Fermentationsgases; und c) Messung des Wassergehaltes des Produktes vor der Fermentation, während der RUckführung und nach der Fermentation.
- Patent ansprüche - L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Kompostierung von organischen Abfällen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle am oberen Ende zumindest einer vertikalen Zelle eines Fermentationssilos eingebracht werden, daß in die Masse der Abfälle Luft mittels Jeweils um einen resten Punkt schwenkbarer Einführorgane derart eingerührt wird, daß diese Organe gleichzeitig mit der auf die Schwerkraft zurUckgehende Absenkbewegung der Masse nach unten mitgeführt werden und daß die kompostierten Abfälle am unteren Ende der Zelle mittels einer Förderschnecke ausgetragen werden, die horizontal und senkrecht zur Längsachse des Silos angeordnet und entlang dieser Achse verschiebbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der ausgetragenen kompostierten Abfälle wieder zuruckgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Masse der Abfälle Wasser durch die gleichen Organe in die Masse der Abfälle eingeführt wird, wie sie für die Einführung von Luft benutzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das überschüssige Wasser am unteren Teil einer Jeden Zelle wiedergewonnen und zurückgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Abfälle in täglichen horizontalen Lagen auf die Gesamtheit der vertikalen Zellen des Fermentationssilos aurgegeben werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gen kennzeichnet, daß man die zu behandelnden Abfälle in einzelne vertikale Zellen eingibt, wobei Jede Zelle die täglich anfallende Menge an Abfällen erhält.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Anspruche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen im allgemeinen quaderförmigen Silo (l) für die Fermentation,der in vertikale Zellen (2) unterteilt ist, dem Einbringen von Abfällen dienende Beschickungsvorrichtungen (4,7), die horizontal am oberen Teil des Silos in Richtung dessen Längsachse sowie senkrecht hierzu verschiebbar angeordnet sind, Einführeinrichtungen (12) fUr das EinfUhren und/oder Absaugen von Luft und/oder Wasser in die Abfallmasse oder aus dieser heraus, wobei diese Einführeinrichtungen jeweils schwenkbar um einen festen Punkt (10) zumindest an zwei gegenüberliegenden Wänden (8) des Silos (1) angeordnet sind und durch zum Austragen der kompostierten Abfälle bestimmte Austragvorrichtungen (13, 21), die eine am Boden des Silos (1) angeordnete horizontale Förderschnecke (13) umrassen, die um ihre senkrecht zur Längsachse des Silos (1) verlaurende Achse antreibbar und in Richtung der Längsachse des Silos (1) verschiebbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (1) aus Metall oder armiertem Beton besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtungen einen ersten Bandförderer (4), der mit einem in Richtung der Längsachse des Silos (1) auf diesem verschiebbaren Schlitten (5) ausgerüstet ist und einen zweiten Bandförderer (7) umfassen, der senkrecht zum ersten Bandförderer angeordnet und zusammen mit dem Schlitten (5) ebenralls entlang der Längsachse des Silos (1) verschiebbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführeinrichtung für die Einführung und/oder Absaugung Arbeitszylinder (9) umfassen, die mittels fest in den seitlichen Wänden (8) angeordneten Knochengelenken (10) gelagert sind und in das Innere der vertikalen Zellen (2) gerichtete Rohre (12) aufnehmen, wobei die gesamte Anordnung so getroffen ist, daß die Rohre für die Einführung und/oder Absaugung in Richtung auf den unteren Teil der Zellen während der auf die Schwerkraft zurückgehenden Absenkbewegung der Masse der Abfälle verschwenkbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsschnecke (13) an ihren beiden Enden auf zwei Schlitten (14, 14') gelagert ist, die an der Außenseite des Silos (1) entlang den großen Seitenwänden (8) desselben durch eine Antriebsvorrichtung (17) verschiebbar sind, wobei die großen Seitenwände (8) einen geeigneten Durchgang für die Förderschnecke an ihrem unteren Teil aufweisen und daß einer (14') der Schlitten (14, 14') einen Antriebsmotor (15) für den Drehantrieb der Förderschnecke (13) aufweist, dessen Drehsinn umkehrbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (17) für die beiden Schlitten (14, 14') ein Seil oder eine Kette (16) mit zwei Trumen umfaßt, daß Jeder Schlitten an einem anderen Trum befestigt ist und daß das Seil oder die Kette (16) durch einen Motor (19) verschiebbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden und außerhalb der großen Seitenwände (8) des Silos (9) unterhalb der Horizontalebene der Austragsschnecke (13) zwei Bandförderer (21, 21') für die Wiedergewinnung der kompostierten Produkte im Hinblick auf ihren endgültigen Austrag oder ihre Rückführung vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der vertikalen Zellen (2) der Breite des Fermentationssilos (1) entsprechen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vier bis sechs vertikale Zellen (2) angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei nebeneinander angeordnete Gruppen mit mehreren vertikalen Zellen vorgesehen sind, wobei jede Gruppe eine Austragsschnecke (13) und alle Austrag schnecken in Verschieberichtung durch eine einzige Antriebsvorrichtung verschiebbar sind.