DE2709715A1 - Vorrichtung zur kompostierung von eine mischung aus klaerschlamm und muell enthaltendem abfallgut - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dr. Johannes D. Lutz

7000 STUTTGART 1 2 7 O '-"5 7 1

Hohentwielstraße 41

Anmelder: Stuttgart, den 8. 2. 1977

Rolf Flach

Torstraße 76 ρ 77?ι

31 Gültstein

Vorrichtung zur Kompostierung von eine Mischung aus Klärschlamm und Müll enthaltendem Abfallgut.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompostierung von eine Mischung aus Klärschlamm und Müll enthaltendem Abfallgut, mit einem Reaktionsturm, in dem das Abfallgut unter Umschichtung, Sauerstoffzufuhr und unter Mitwirkung von Bakterien bei mindestens

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zeitweise erhöhter Temperatur zu einem lagerfähigen
und gegebenenfalls als Dünger verwendbaren Endprodukt verrottet, mit einer mittels einer ersten Verkleinerungsvorrichtung vorverkleinertes Abfallgut am oberen Teil des Turmes einspeisenden Fördereinrichtung, einer in verschiedenen Höhen des Turmes Luft in dessen Reaktionsraum einblasenden Belüftungsvorrichtung und mit mindestens einer weiteren Verkleinerungsvorrichtung, mit der eine krümelige Beschaffenheit des Endproduktes erzielbar ist.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist der nach dem Multibacto-Verfahren nach Earp-Thomas arbeitende Gärturm, mit dem durch Impfung mit ausgewählten Mikrobenstämmen eine rdativ kurzfristige, d.h. im Verlauf von ein bis zwei Tagen erfolgende Umwandlung des Mülls in Kompoit möglich ist. Der bekannte Gärturm umfaßt acht übereinander angeordnete Etagen, die das Abfallgut
sukzessive von oben nach unten durchläuft. Mittels
einer den Gärturm in seiner vollen Höhe durchsetzenden vertikalen zentralen Achse werden in jeder Etage an
Armen angebrachte Flugmesser im Kreis bewegt, wodurch in jeder Etage eine durch Mischung und Belüftung des
Gutes erzielt wird, das durch Bodenöffnungen in die
nächste Etage gefördert wird. Durch die Mikrobentätigkeit entstehen im Turm Temperaturen bis zu 70° C.

Zwar läßt sich mit der bekannten Vorrichtung eine
relativ rasche Kompostierung einer vorgegebenen
Abfallgut-Menge erreichen, jedoch weist sie zumindest die folgenden, sehr wesentlichen Nachteile auf:

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1. Die Vorrichtung erfordert sehr viel Antriebsenergie, da die in sämtlichen Etagen vorgesehenen, die pflugmessertragenden Arme sehr schwer sind und die beim Zerkleinern des Abfallgutes auftretenden Bremskräfte dem Antriebsmoment ein sehr großes Bremsmoment entgegensetzen, weil der mittlere Abstand der Pflugmesser von der zentralen Achse sehr groß ist, so daß die Bremskräfte mit einem ungünstig großen Hebelarm angreifen.

2. Die zahlreichen über die verschiedenen Etagen verteilt angeordneten Pflugmesser müssen aus einem hochwertigen Stahl gefertigt sein und sind sehr teuer.

3Die Pflugmesser sind sehr schwer zugänglich, so daß unvermeidliche Nachschleif- und/oder Auswechsel-Arbeiten zeitraubend und umständlich sind. Es muß praktisch der gesamte Gärturm demontiert werden. Es kommt hinzu, daß die äußeren Pflugmesser, die sich mit einer entsprechend höheren Umfangsgeschwindigkeit bewegen, einer stärkeren Abnutzung ausgesetzt sind als die inneren Pflugmesser.

4. Wegen ihres hohen Energiebedarfes arbeitet die bekannte Vorrichtung allenfalls dann einigermaßen wirtschaftlich, wenn die Kompostierung sehr rasch erfolgen kann. Damit diese aber, wie erwähnt, für eine Charge, innerhalb von ein bis zwei Tagen erfolgen kann, sind spezielle Bakterienstämme notwendig, die nach einiger Zeit zugrunde gehen, so daß in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen, etwa nach 14 Tagen, eine erneute Impfung mit frischen

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Bakterien erforderlich ist. Die hierfür erforderlichen Kosten betragen pro Impfung etwa DM 1 000 und schlagen daher bei den Betriebskosten ganz wesentlich zu Buche. Fällt daher im Verlauf von 14 Tagen nicht genügend Abfallgut an, damit ein kontinuierlicher Betrieb der bekannten Vorrichtung gewährleistet ist, ist der Betrieb derselben extrem unwirtschaftlich.

5. Es kommt hinzu, daß die fachgerechte Impfung des Abfallgutes mit dem speziellen Bakterien den Einsatz qualifizierten Personals erfordert, was mittelbar ebenfalls zu erhöhten Betriebskosten beiträgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Einsatz der üblicher Weise vorhandenen Klärbakterien eine wirksame Kompostierung ermöglicht, bei vergleichbaren Investitionskosten erheblich geringere Betriebskosten verursacht und, im wesentlichen unabhängig von der anfallenden Menge des Abfallgutes wirtschaftlich betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Merkmale gelöst:

a) Die erste Zerkleinerungsvorrichtung ist in der Art ansich bekannter Abfall-Zerkleinerungsmaschinen mit langsam laufenden (etwa 1-5 U/sec) gegenläufigen Schneidmessersätzen ausgebildet, die das Abfallgut und diesem mit einem Anteil von etwa 10 - 20% zugesetztem organischem Material wie Holzabfallstücke

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oder dergleichen auf eine Korngröße von etwa 1-2 cm zerkleinert und in einen Auffangraum arbeitet, aus dem das vorzerkleinerte Gut mittels der Fördervorrichtung zu dem im oberen Teil einer den Turm oben abdeckenden Kuppel angeordneten Eingang des Reaktionsraumes transportiert wird.

b) Die zweite Zerkleinerungsvorrichtung ist in einem von der Eingangsöffnung der Kuppel ausgehenden kurzen Eingangsschacht angeordnet und in ansich bekannter Weise als schnell laufender Zerhacker (ca. 3 000 4 000 U/min) ausgebildet an dessen Ausgangsseite das weiter zerkleinerte, granulierte Abfallgut in den Reaktionsraum fällt.

c) Die Belüftungsvorrichtung umfaßt in verschiedenen Höhen angeordnete Sätze von parallel zueinander verlaufenden, mit nach unten weichenden Austrittsöffnungen versehenen Druckluftrohren, deren in horizontaler Richtung gemessener lichter Abstand erheblich größer ist als ihr Außendurchmesser und sehr viel größer als der größte Korndurchmesser des vorzerkleinerten Abfallgutes.

d)Amunteren Ende des sich nach unten in einen Ausfallschacht verjüngenden Reaktionsraumes ist eine in ihrem Aufbau der ersten Zerkleinerungsvorrichtung entsprechende dritte Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet.

e) Unterhalb der dritten Zerkleinerungsvorrichtung ist eine das nachzerkleinerte Gut wahlweise in den

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Auffangraum der ersten Zerkleinerungsvorrichtung oder zu einer Entnahmestation transportierende zweite Fördereinrichtung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die erste Zerkleinerungsvorrichtung wird mit Abfallgut beschickt, das bis zu 90 % mindestens teilweise entwässerten Klärschlamm und einen etwa 10%igen Restanteil von vorsortiertem, d.h. von Feststoffen wie Glas, Metalldosen oder dergleichen befreiten, kompostierfähigem Hausmüll enthält, der zunächst den Nährboden für die an der Kompostierung beteiligten Bakterien bildet. Dem Abfallgut können auch Holzabfallstücke, Stroh, Häcksel oder andere organische Abfallstoffe beigemischt sein, sofern sie mit der ersten Zerkleinerungsvorrichtung verarbeitet werden können. Das vorzerkleinerte Material, dessen "Korngröße" etwa 1 - 3 cm beträgt, wird mittels der ersten Fördereinrichtung zu der im obersten Teil der Kuppel des im wesentlichen zylindrischen Reaktionsturmes transportiert, wo es mittels der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung zur Vergrößerung seiner Oberfläche weiter zerkleinert und aufgelockert wird und unter heftiger Verwirbelung in den Reaktionsraum fällt und sich an seinem unteren, trichterförmigen Ende ansammelt. Wenn der im wesentlichen zylindrische Reaktionsraum weitgehend aufgefüllt ist, kann durch Zuführung von Druckluft durch die Belüftungsrohre auch in dem aufgeschütteten Abfallgut eine für den Kompostiervorgang günstige Sauerstoffzufuhr aufrechterhalten werden. Sobald

der Kompostiervorgang unter erheblicher Wärmeentwicklung in Gang gekommen ist, kann die dritte Zerkleinerungsvorrichtung in Gang gesetzt werden, die nun sukzessive das im Reaktionsraum aufgeschüttete Abfallgut erneut zerkleinert und auflockert, wobei dieses erneut zerkleinerte Abfallgut mittels der zweiten Fördervorrichtung nunmehr in einem ständigen Kreislauf wieder zur Kuppel des Reaktionsturmes transportiert und nach erneuter Zerkleinerung und Sauerstoffberieselung wieder von oben auf das im Inneren des Reaktionsturmes angeordnete gärende Abfallgut aufgeschüttet wird.

Man erreicht durch den fortlaufenden Kreislauf des Abfallgutes eine die rasche Kompostierung begünstigende immer mehr fortschreitende Auflockerung und Granulierung des Abfallgutes, wobei dem schon vorkompostierten Abfallgut über die erste Zerkleinerungsvorrichtung auch ständig frisches Abfallgut zugeführt werden kann. Zur Entnahme des Endproduktes wird die unterhalb des Ausfallschachtes des Reaktionsturmes angeordnete zweite Fördereinrichtung in Entnahmerichtung angetrieben und zur weiteren Verwendung zu der Entnahmestation transportiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Arbeitsweise zumindest die folgenden Vorteile:

1φ Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als größere Anlage mit einem großvolumigen Reaktionsturm mit einem Fassungsvermögen von beispielsweise 5 000 m vergleichsweise billige erstellt werden. Als Zerkleinerungsvorrichtungen können serienmäßig hergestellte Abfall-Zerkleinerungs-Vorrichtungen verwendet werden, deren Energiebedarf bei dem erforderlichen Durchsatz von etwa 100 bis 200 m /h gering ist. Auch für die außerhalb des Reaktionsraumes angeordneten Fördereinrichtungen können serienmäßig hergestellte Fördereinrichtungen wie Förderbänder, Kettenförderer, Kippförderer, Schneckenförderer und dergleichen verwendet werden.

2. Die eine Wartung erfordernden Zerkleinerungsvorrichtungen und die Fördereinrichtungen sind an bequem zugänglichen Stellen angeordnet und es ist nicht erforderlich, den Reaktionsturm zu entleeren, um an diesen Arbeitseinheiten Wartungsarbeiten ausführen zu können. Es genügt, wenn der Ausfallschacht des Reaktionsturmes oberhalb der dritten Zerkleinerungsvorrichtung mittels eines Schiebers absperrbar ist.

3. Es ist nicht erforderlich, das Abfallgut mit speziellen Bakterienstämmen zu impfen.

4. Da die Druckluftrohre zur Belüftung des Abfallgutes mit nach unten weisenden Belüftungsöffnungen versehen sind, können diese nicht verstopfen, so daß im Inneren des ReaktLonsraumes praktisch

keinerlei Wartungsarbeiten erforderlich werden. Sich ausnahmsweise im Bereich der Belüftuhgsöffnungen festsetzende Abfallteile können durch Druckluftspülung leicht wieder durchgängig gemacht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Einspeisung von Kalk in den Reaktionsraum vorgesehen, mit der dem zerkleinerten Abfallgut in einer Verteilung eine die Kompostierung begünstigende Menge von ungelöschtem Kalk oder eine äquivalente Kalk-Milch-Menge zumischbar ist. Die Kalkzugabe erfolgt dabei vorzugsweise erst dann, wenn in einem zuvor in den Reaktionsturm eingegebenen Abfallmaterial der Kompostiervorgang schon eingesetzt und sich die am Kompostiervorgang beteiligte Mikrofauna entwickelt hat, was mit einer Temperaturerhöhung im Reaktionsraum auf bis zu 70 verbunden ist. Durch die Zugabe von ungelöschtem Kalk zu "frischem" und noch erheblich feuchtem Abfallmaterial, das zusätzlich in den Reaktionsraum gelangt, läßt sich dann erreichen, daß dieses Material die erhöhte Temperatur annimmt, ohne daß den voraufgeschütteten Materialschichten, in denen der Kompostiervorgang schon in Gang gekommen ist, Wärme entzogen werden muß, was zu einer Verlangsamung des Kompostiervorganges und sogar zu einer Abtötung der Bakterien führen könnte. Es versteht sich, daß die Kalkzugabe nicht zu massiv sein darf, um nicht die schon vorhandene Mikrofauna im Reaktionsraum zu zerstören. Wenn die exotherme Reaktion der Calcium-Hydroxyd-Bildung aus ungelöschtem Kalk und der Wasserfeuchtigkeit des Abfallgutes zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur ausgenutzt

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werden soll, so ist es am zweckmäßigsten, den ungelöschten Kalk staubförmig in den nicht vom Abfallgut erfüllten oberen Teil des Reaktionsraumes einzublasen, wo er mit dem durch die zweite Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinerten und verwirbelten Abfallmaterial am besten reagieren kann. Die Kalkzugabe wird dabei je nach Feuchtigkeitsgrad des frisch eingespeisten Abfallgutes geeignet dosiert. Eine obere Grenze für die Zugabe an ungelöschtem Kalk liegt bei 125 g/m Abfallmaterial.

Durch die im Reaktionsraum erfolgte Bildung von Calcium-Hydroxyd und/oder Kalkmilch kann aber auch eine bei erhöhter Temperatur mögliche alkalische Gärung begünstigt werden, die je nach Zusammensetzung des Abfallgutes sogar schneller abläuft als die aerobe Gärung, die durch die Sauerstoffzufuhr begünstigt wird. Man erreicht durch die Möglichkeit der Kalk-und/oder Kalk-Milch-Zugabe, daß Abfallmaterialien der verschiedensten Zusammensetzung wirksam kompostiert werden können.

Zum Einblasen des Kalkstaubes können oucfj die obersten Druckluftrohre mit ausgenutzt werden, die nur dann vom Abfallgut umschlossen sind, wenn der Reaktionsraum seinen höchst, möglichen Füllstand erreicht hat, in welchem Falle eine weitere Kalkzugabe nicht mehr erforderlich ist.

Zur Bildung von Kalkmilch und/oder zur Anfeuchtung in den Reaktionsraum fallenden zerkleinerten Abfallgutes ist es besonders günstig, wenn oberhalb der

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Vorrichtung zum Einblasen des Kalkstaubes eine Sprühvorrichtung angeordnet ist, mittels welcher Wasser in feiner, nebelartiger Verteilung in den oberen Teil des Reaktionsraumes eingeblasen werden kann.

Wenn ein die Belüftungsrohre mit Druckluft speisender Kompressor zumindest einen erheblichen Teil der Luft aus dem Kuppelbereich des Reaktionsturmes ansaugt, so ist gewährleistet, daß in dem im Reaktionsturm aufgeschütteten Abfallgut keine nennenswerten plötzlichen Temperaturschwankungen auftreten, die zu einer Beschädigung der Mikrofauna und zu einer Verlangsamung des Kompostier-Prozesses führen könnten.

Günstig ist es auch, wenn durch Wärmeleitung und/ oder Konvektion ein Wärmeaustausch zwischen dem Reaktionsturm und dem Förderkanal stattfinden kann, in dem das vorzerkleinerte Gut zu der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung transportiert wird, damit es sich schon vor der Zerkleinerung erwärmt.

Wenn im Reaktionsturm genügend Platz vorhanden ist, kann zur fortlaufenden Umschichtung des Abfallgutes im Reaktionsturm auch eine ganz innerhalb desselben verlaufende Fördervorrichtung vorgesehen sein, so daß das Abfallgut während der Umschichtung praktisch keinerlei ungünstige Temperaturänderung erfährt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

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Fig. 1 In stark schematisierter Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem vertikalen Längsschnitt und

Fig. 2 In Draufsicht einen Teil der Voirichtung nach der Fig. 1 im Schnitt längs der Linie II - II der Fig. 1.

Ein Reaktionsturm 1 hat in seinem mittleren Abschnitt

2 einen quadratischen Querschnitt von etwa 36 ^m , auf den eine sich nach oben in der Art eines Pyramidenstumpfes verjüngende Kuppel 3 aufgesetzt ist, und die im Bereich ihrer kleineren Basisfläche eine quadratische Einlaßöffnung 4 aufweist, durch die mittels einer im wesentlichen entlang des Außenmantels des Reaktionsturmes 1 verlaufenden Vertikal-Fördereinrichtung 5 aus einem Auffangbecken 6 nach oben gefördertes vorzerkleinertes Abfallgut in einen Eingangsschacht 7 der Kuppel 3 des Reaktionsturmes hineinfallen kann.

Das Abfallgut 8, das zu etwa 90% aus beispielsweise in einer Kammerfilterpresse vorentwässertem Klärschlamm und zu etwa 10% aus vorsortiertem organischem Hausmüll, Holzabfallstücken, Stroh, Häcksel und/oder anderen verrottbaren Abfallmaterialien besteht, wird mittels eines Förderbandes 9 zu einer ersten Zerkleinerungsvorrichtung 11 transportiert, die in der Art bekannter Reifen- und Müllzerkleinerungs-Maschinen aufgebaut ist. Sie umfaßt zwei gegenläufig angetriebene Wellen, auf denen in Längsrichtung der Wellen gegeneinander versetzt und auf Lücke angeordnete

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scheibenförmige Messer sitzen, die zumindest mit vorspringenden Schneidzähnen zwischen die Messer der jeweils gegenüberliegenden Welle greifen und das Abfallgut auf eine "Korngröße" von etwa 1 - 3 cm zerkleinern. Die Messerwellen 12 und 13 sind mit der aus den Richtungspfeilen 14 und 16 ersichtlichen Drehrichtung mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1-5 U/sec angetrieben.

Das durch die erste Zerkleinerungsvorrichtung 11 zerkleinerte Abfallgut gelangt durch einen schrägen Schacht 17 in das im Betonfundament 18 angeordnete Auffangbecken 6 und wird mittels der Vertikalfördereinrichtung 5, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als üblicher Kettenförderer 19 ausgebildet ist zu der Einlaßöffnung 4 am oberen Ende der Kuppel 3 transportiert.

In den sich an die Einlaßöffnung 4 nach unten anschließenden und etwas erweiterten Eingangsschacht ist eine zweite Zerkleinerungsvorrichtung 21 angeordnet, die in ähnlicher Weise wie die erste Zerkleinerungsvorrichtung mit gegenläufig angetriebenen parallelen Messerwellen 22 und 23 uersetzt und auf Lücke angeordnete Messerscheiben aufgebaut ist. Die Messerscheiben sind jedoch als Flügelräder mit mehreren radial abstehenden Schneidkanten ausgebildet und wesentlich schneller, d.h. mit mindestens 3 000 U/min, angetrieben. Die zweite Zerkleinerungsvorrichtung 21 bewirkt eine weitere Zerkleinerung des vorzerkleinerten Abfallgutes und nach mehrmaligem Durchlauf desselben durch den Reaktionsturm

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eine feine körnige Granulierung.

Der sich an den mittleren Abschnitt 2 des Reaktionsturmes 1 anschließende untere Abschnitt 24 ist nach unten ebenfalls pyramiden-stumpf-förmig verjüngt und geht an seinem unteren Ende im Bereich einer direkt unterhalb der Einlaßöffnung 4 angeordneten Auslaßöffnung 26, die mit einem nicht dargestellten Schieber absperrbar ist, in einen kurzen Ausfallschacht über, an dessen unterem Ende eine dritte Zerkleinerungsvorrichtung 27 angeordnet ist, die genauso aufgebaut ist wie die erste Zerkleinerungsvorrichtung 11.

Unterhalb des Ausfallschachtes 25 bzw. der dritten Zerkleinerungsvorrichtung 27 ist ein horizontales Förderbund 28 angeordnet, das sich zwischen einer Entnahmestation 29 und dem Auffangbecken 6 erstreckt und in seiner Förderrichtung gesteuert umkehrbar ist.

Die Gesamthöhe des Reaktionsturmes 1 zwischen der Einlaßöffnung 4 und der Auslaßöffnung 26 beträgt etwa 24 m, die Höhe des mittleren Abschnittes zwei mit senkrechten Begrenzungswänden beträgt etwa 15 m.

Der mittlere Turmabschnitt zwei ist von Druckluftrohren 31 und- 32 durchquert, die sich zwischen seiner vorderen und hinteren Begrenzungswand 33 bzw. 34 und seinen beiden Seitenwänden 36 und 37 erstrecken und mit über ihre Länge verteilt angeordneten Belüftungsöffnungen 38 versehen sind.

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Die Belüftungsrohre 31 und 32 sind gruppenweise parallel zueinander verlaufend in horizontalen Ebenen verlegt, die in regelmäßigen vertikalen Abständen von 2 - 2,5 m übereinander angeordnet sind. Wie am besten aus der Fig. 2 erkennbar ist, verlaufen die Belüftungsrohre 31 bzw. 32 in benachbarten Ebenen rechtwinklig zueinander, so daß in vertikaler Projektion eine quadratische Gitterstruktur sichtbar ist. Die Belüftungsrohre 31 bzw. 32 sind symmetrisch zu den beiden vertikalen Mittelebenen des Reaktionsturmes 1 angeordnet und ihr seitlicher Abstand beträgt etwa 1 m. Mindestens an ihrem der vorderen Begrenzungswand 33 zugewanden Ende sind die sich zwischen der Vorderwand 33 und der Rückwand 34 des mittleren Abschnitts 2 des Turmes 1 erstreckenden Druckluftrohre 31 mit einer entlang der Innenseite der Vorderwand 33 verlaufenden Kopfleitung 39 verbunden, während die sich zwischen den Seitenwänden 36 und 37 erstreckenden Druckluftleitungen 32 mit mindestens einer an der Innenseite der linken Seitenwand verlaufenden Kopfleitung 41 kommunizierend verbunden sind. Im Bereich der linken vorderen vertikalen Kante 42 münden in die Kopfleitungen Druckluft- Zuführungsrohre 43, die durch steuerbare Ventile 44 absperrbar sind und von einer an den Druckausgang eines Kompressors 46 angeschlossenen, gemeinsamen Verteilerleitung 47 ausgehen. Der Kompressor kann so ausgebildet sein,

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daß sein Ansaugstutzen sowohl mit dem Innenraum der Kuppel 3 als auch mit dem Außenraum der Vorrichtung oder nur mit dem Innenraum der Kuppel 3 kommuniziert.

Zwischen dem obersten der Ventile 44 und der Kopfleitung 39 des obersten Satzes von Druckluftrohren mündet in die zugehörige Druckluft-Zuführungsleitung eine Druckleitung 48, durch die aus einem Vorratsbehälter 49 staubförmig zermahlener ungelöschter Kalk in die Druckluftrohre 31 des obersten Rohrsatzes und durch deren Belüftungsöffnungen dosiert in den Reaktionsturm einblasbar ist.

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Etwa in Höhe der Kante -4Φ, an der der pyramidenstumpf förmige Abschnitt der Kuppel 3 in den durch vertikale Wende 33, 34, 36 und 37 begrenzten mittleren Abschnitt 2 des Turmes 1 übergeht und ent-

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lang der Kante 4-y verläuft im Inneren der Kuppel 3 eine Rohrleitung 51 mit schräg nach innen unten gerichteten Sprühdüsen, durch die in feinster Verteilung dosiert Wasser in den oberen Teil des Reaktionsturmes 1 eingesprüht werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann wie folgt betrieben werden:

Das über das Förderband 9 herangeführte, vorentwässerte Abfallgut 8 wird in der ersten Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert und mittels der Vertikal-Fördereinrichtung 5 zu der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung 21 transportiert, die

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das Abfallgut weiter zerkleinert und mit starker Verwirbelung in den Innenraum des Reaktionsturmes auswirft. Zwischen den Druckluftrohren 31 und kann das zerkleinerte Abfallgut bequem hindurchfallen und sammelt sich im unteren, pyramidenstumpf förmigen Abschnitt 34 des Reaktionsturmes, wobei es, solange die dritte Zerkleinerungsvorrichtung 27 nicht in Betrieb ist auch nicht aus dem Reaktionsturm heraus auf das Förderband fallen kann. Ist das Abfallgut zu trocken, so kann es durch Einsprühen von Wasser auf den für die günstigste Einleitung des Kompostiervorganges, der sich unter Mitwirkung von Mikroben vollzieht, Feuchtigkeitsgehalt gebracht werden. Im Verlauf der zunehmenden Aufschüttung des zerkleinerten Abfallgutes im unteren und mittleren Abschnitt bzw. 2 des Reaktionsturmes 1 setzt der durch die Mikroben vermittelte Verrottungsprozeß ein, wobei auf Grund der exothermen biochemischen Vorgänge die Temperatur im Reaktionsturm ansteigt und ein für die Aufrechterhaltung dieser Prozesse erhöhter Sauerstoffbedarf auftritt. Dieser kann durch Einblasen von Druckluft über die nunmehr in das Abfallgut eingebetteten Druckluftleitungen bzw. 32 in das aufgeschüttete Abfallgut gedeckt werden, wobei es günstig ist, wenn zumindest ein Teil der von dem Kompressor 46 in die Druckluftleitungen 31 und 32 eingespeisten Luft aus dem "warmen" oberen Bereich des Reaktionsturmes entnommen wird, damit die temperaturempfindlichen

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Mikroben nicht hu stark wechselnden Temperaturen ausgesetzt sind, die ihre für das möglichst rasche Fortschreiten des Verrottungsprozesses erforderliche Lebenstätigkeit beeinträchtigen könnten.

Sobald eine erhöhte Temperatur im Reaktionsraum anzeigt, daß der Verrottungsprozeß in hinreichendem Umfang in Gang gekommen ist, was bei Ausnutzung der normalerweise vorhandenen Gärbakterien etwa nach zwei bis drei Tagen der Fall ist, kann die dritte Zerkleinerungsvorrichtung 27 am unteren Ende des Reaktionsturmes 1 sowie die Querfördereinrichtung 28 in Gang gesetzt werden, so daß aus dem unteren Abschnitt 24 des Reaktionsturmes 24 stammendes Abfallgut in dem Auffang -becken 6 dem von der ersten Zerkleinerungsvorrichtung 11 vorzerkleinerten Abfallgut beigemischt und von oben wieder in den Reaktionsturm eingespeist wird. Durch diese Beimischung von biologisch bereits stark aktiviertem Abfallgut aus dem unteren Teil des Reaktionsraumes zu dem neu eingespeisten Abfallgut 8 wird eine erhebliche Beschleunigung des Verrottungsprozesses erreicht. Durch die ständige Entnahme von Abfallgut aus dem unteren Teil des Reaktionsturmes und das ständige langsame Nachrücken des Abfallgutes im unteren und mittleren Abschnitt 24 bzw. 2 des Reaktionsturmes 1 bleibt das Abfallgut ständig in einer langsamen Bewegung, die für seine lockere, die Luftzuführung begünstigende Konsistenz vorteilhaft ist. Auch die

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den Innenraum des Reaktionsturmes in der Art eines Raumgitters durchsetzenden Druckluftrohre Wirken gleichsam als weiträumig verteilte Schikanen und begünstigen eine gleichmäßig lockere Aufschüttung des zerkleinerten Abfallgutes im Reaktionsraum. Ist der Anfall an "frischem" Abfallgut groß, so daß über die erste Zerkleinerungsvorrichtung 11 erheblich mehr Abfallgut eingespeist werden und die Zumischung von Abfallgut aus dem unteren Teil des Reaktionsturmes 1 gedrosselt werden muß, so ist es vorteilhaft, gleichzeitig mit dem in den Reaktionsraum fallenden frischen, zerkleinerten Abfallgut staubförmig fein verteilter ungelöschter Kalk in den oberen Teil des Reaktionsraumes mit eingeblasen wird, so daß dieses frische und feuchte Abfallgut durch die exotherme Reaktion der Calcium-Hydroxyd-Bildung rasch auf die im Reaktionsraum herrschende erhöhte Temperatur gebracht wird, so daß aus der obersten, im Reaktionsraum zuvor aufgeschütteten Schicht keine Wärme entzogen wird, die die Lebenstätigkeit der Mikroben in dieser Schicht beeinträchtigen könnte. Eine zumindest zeitweise Zugabe von ungelöschtem Kalk wirkt sich, wie die Erfahrung zeigt, auch günstig auf den Kompostiervorgang und die Beschaffenheit des schließlich entstehenden Endprodukts aus.

Wenn es auf Grund der chemischen Beschaffenheit des Abfallgutes erwünscht ist, dem zerkleinerten Abfallgut Kalkmilch zuzusetzen, um einen Gärvorgang in alkalischer Umgebung zu ermöglichen,

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so kann diese Kalkmilch am günstigsten dadurch erzeugt werden, daß gleichzeitig mit dem staubförmigen ungelöschtem Kalk auch Wasser in den Reaktionsraum eingesprüht wird, damit auch in diesem Falle die exotherme Reaktion der Calcium-Hydroxyd-Bildung zur Aufrechterhaltung der erhöhten Innentemperatur im Reaktionsturm ausgenutzt werden kann. Die Zerkleinerungsvorrichtungen 11, 21 und 27 und die Fördereinrichtungen 5 und 28 sind so dimensioniert, daß bei voller Ausnutzung der Aufnahmekapazität des Reaktionsturmes 1, der in diesem Falle bis über den obersten Satz von Druckluftleitungen 31 hinaus gefüllt ist, pro Tag mindestens eine vollständige Umschichtung des Abfallgutes im Reaktionsturm 1 erfolgen kann. Der bei den angegebenen Dimensionen erforderliche Durchsatz von Abfallgut durch die Zerkleinerungsvorrichtungen ist dann etwa 25 m /h, was sich schon mit kleinen kommerziell verfügbaren Einheiten, die eine Leistungsaufnahme von etwa 10 kWh haben, ohne weiteres erreichbar ist. Zerkleinerungsvorrichtungen, die in der Zeiteinheit die zehnfache Menge an Abfallgut zerkleinern können, sind als verhältnismäßig preisgünstige Baueinheiten ebenfalls erhältlich, wobei gegebenenfalls mehrere kleinere Zerkleinerungsvorrichtungen parallel betrieben werden können.

Bei der beschriebenen Betriebsweise vollzieht sich die vollständige Kompostj
richtung in etwa 20 - 30^c

die vollständige Kompostierung einer Charge der Vor-

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Reicht die Aufnahmekapazität der Vorrichtung nicht aus, um den Kompostiervorgang vollständig in den Reaktionsturm unter ständiger Umschichtung durchführen zu können, so kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch lediglich als Mischvorrichtung betrieben werden, mittels welcher dem zu kompostierenden Material nach einer anfänglichen Einleitung des Kompostiervorganges ungelöschter Kalk zugesetzt wird und das mit Kalk vermischte Abfallgut schon nach kurzer Zeit an der Ausgangsstation entnommen und zur weiteren Kompostierung abgelagert wird. Es versteht sich, daß dies nur dann möglich ist, wenn genügend Platz zur Ablage des solchermaßen vorbereiteten Abfallgutes vorhanden ist. In jedem Falle genügt es, wenn dem Abfallgut pro m etwa 125 g ungelöschter Kalk oder eine equivalente Kalkmilchmenge zugesetzt werden.

Man erkennt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung von vornherein an die verschiedensten Voraussetzungen hinsichtlich der Art und Menge des anfallenden Abfallgutes angepaßt ist. Es ist auch möglich, den mittleren Abschnitt des Reaktionsturmes und diese speisende Druckluft-Zuführungsrohre 43 und deren Verteilungsleitung 47 in Modulbauweise auszuführen, so daß die Kapazität der Vorrichtung durch Einsetzen eines oder mehrerer solcher Modul-Abschnitte zumindest in dem durch die Leitung der ursprünglich vorgesehenen Zerkleinerungsvorrichtungen 11, 21 und 27 vorgegebenen Rahmen vergrößert werden kann.

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Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit speziellen Impf-Bakterien zu betreiben, wenn ein erhöhter Durchsatz erzielbar sein soll. Auch in diesem Falle weist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Vergleich zu bekannten, mit speziellen Impftechniken arbeitenden Vorrichtungen erhebliche Vorteile auf.

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Claims (10)

1. Ί 7 U β 7

   Patentansprüche

   (ΐ_Ψ Vorrichtung zur Kompostierung von eine Mischung aus Klärschlamm und Müll enthaltendem Abfallgut, mit einem Reaktionsturm, in dem das Abfallgut unter Umschichtung, Sauerstoffzuführung und unter Mitwirkung von Bakterien bei mindestens zeitweise erhöhter Temperatur zu einem lagerfähigen und gegebenenfalls als Dünger verwendbaren Endprodukt verrottet, mit einer mittels einer ersten Zerkleinerungsvorrichtung vorzerkleinertes Abfallgut am oberen Teil des Turmes einspeisenden Fördervorrichtung, einer in verschiedenen Höhen des Turmes Luft in dessen Reaktionsraum einblasenden Belüftungsvorrichtung und mit mindestens einer weiteren Zerkleinerungsvorrichtung, mit der eine krümelige Beschaffenheit des Endproduktes erzielbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) Die erste Zerkleinerungsvorrichtung (11) ist in der Art ansich bekannter Abfall-Zerkleinerungs-Maschinen mit langsam laufenden (etwa 1-5 U/sek) gegenläufigen Schneidmessersätzen ausgebildet, die das Abfallgut (8) und diesem mit einem Anteil in 10%-Bereich zugesetztes organisches Material wie Holzabfallstücke oder dergleichen auf eine Korngröße von etwa 1 - 3 cm zerkleinert und in ein Auffangbecken (6) arbeitet, aus dem

   ORH3INAL INSPECTED

   das vorzerkleinerte Gut mittels der Fördervorrichtung (5) zu dem im oberen Teil einer den Turm (1) abschließenden Kuppel (3) angeordneten Eingang des Reaktionsraumes transportiert wird.

   b) Die zweite Zerkleinerungsvorrichtung (21) ist in einem von der Eingangsöffnung (4) der Kuppel (3) ausgehenden kurzen Eingangsschacht (7) angeordnet und in ansich bekannter Weise als schnell-laufender Zerhacker (ca. 3 000 - 4 000 U/min) ausgebildet, an dessen Ausgangsseite das weiter zerkleinerte granulierte Abfallgut in den Reaktionsraum fällt.

   c) Die Belüftungsvorrichtung umfaßt in verschiedenen Höhen des Reaktionsturmes (1) angeordnete Sätze von parallel zueinander verlaufenden, mit nach unten offenen Austrittsöffnungen (38) versehenen Druckluftrohre (31 und 32), deren in horizontaler Richtung gemessener lichter Abstand erhelblich größer ist als ihr Außendurchmesser und sehr viel größer als der größte Korndurchmesser des vorzerkleinerten Abfallgutes.

   d) Am unteren Ende des sich in einen Ausfallschacht (25) verjüngenden Reaktionsraumes ist eine in ihrem Aufbau der ersten Zerkleinerungsvorrichtung (11) entsprechende dritte Zerkleinerungsvorrichtung (27) angeordnet.

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   e) Unterhalb der dritten Zerkleinerungsvorrichtung (27) ist eine das zerkleinerte Gut wahlweise in das Auffangbecken (6) oder zu einer Entnahmestation (29) transportierende zweite Fördereinrichtung (28) vorgesehen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Einspeisung von Kalk in den Reaktionsraum vorgesehen ist, mit der dem zerkleinerten Abfallgut in feiner Verteilung eine die Kompostierung begünstigende Menge von ungelöschtem Kalk oder eine equivalente Kalkmilchmenge zumischbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß pro m Abfallgut bis zu 125 g CaO zumischbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß im Bereich der Kuppel (3) des Reaktionsturmes (1) eine Vorrichtung (48, 49) zum Einblasen von CaO-Staub vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Kalk-Staub durch die obersten Druckluftleitungen (31) einblasbar ist.

   2/UT/
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß oberhalb der Kalk-Staub-Einblasvorrichtung eine Vorrichtung (51) zum Einsprühen von Wasser in feiner Verteilung vorgesehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Druckluftrohre (31, 32) der Belüftungsvorrichtung (31, 32, 43, 44, 47) arbeitender Kompressor (46) vorgesehen ist, der Luft aus dem freien Raum der Kuppel (3) des Reaktionsturmes (1) ansaugt.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das vorzerkleinerte Abfallgut zur zweiten Zerkleinerungsvorrichtung (21) transportierenden Fördereinrichtung (5) in einem entlang der Außenwand des Reaktionsturmes (1) verlaufenden Förderkanal angeordnet ist, der in gutem thermischem Kontakt zum Reaktionsturm steht.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine vorkompostiertes Abfallgut aus dem unteren Abschnitt (24) des Reaktionsturmes (1) zur Eingangsseite der zweiten Zerkleinerungsvorrichtung (21) transportierende Fördereinrichtung vorgesehen..ist, die vollständig im Inneren des Reaktionsturmes (1) verläuft.

   ORK5INAL !NSPECTED

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10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Fördereinrichtung als Schneckenförderer ausgebildet ist.