DE4008104A1

DE4008104A1 - Verfahren und einrichtung zum kompostieren organischer stoffe

Info

Publication number: DE4008104A1
Application number: DE19904008104
Authority: DE
Inventors: Franz Prof Dr Ing Wieneke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1991-09-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompostierung organischer Stoffe und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In den bekannten Kompostbehältern dauern die Umsetzungs prozesse recht lange und verlaufen unvollkommen ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kompostierungsprozeß zu verkürzen und die Abbauvorgänge zu verbessern.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einem Kompostbehälter sowohl die Feuchte, der Sauerstoffbedarf und die Temperatur im zu kompostierenden Substrat im Optimum gehalten wird durch die Kombination

- eines selbsttätigen, kapillaren Einzugs von Wasser in das zu kompostierende Gut, sowie das Schaffen einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre im Behälter und
- einer selbsttätigen Luftzirkulation durch das zu kompostierende Material bei
- geringem Wärmeverlust.

Der kapillare Wassereinzug erfolgt über Matten, Streifen oder Seile mit engen Poren, die das kompostierende Material umgeben oder es durchsetzen, wobei der Wasserbehälter, aus dem die kapillare Wasserabsaugung erfolgt, sich innerhalb oder außerhalb des Behälters befinden kann. Die freie Ober fläche des Wasserbehälters und die im Kompostbehälter teil weise freiliegenden Saugmatten, -streifen oder -seile führen, da sie kapillar mit Wasser gefüllt sind, zur Ver dunstung und damit zur Wasserdampfanreicherung der Atmosphäre im Behälter. Auf diese Weise werden ausgehend von der Kapillarität des zu kompostierenden Gutes, über die kapillaren Saugleitungen zum Wasserbehälter Leitungen ge schaffen, über die sich das Gut mit dem für die Abbauvor gänge notwendigen Wasser sättigen kann.

Durch die Abbauvorgänge beim Kompostieren entsteht Wärme. Die Erwärmung des Substrats führt auch zur Erwärmung der im Gut in den Zwischenräumen eingeschlossenen Luft; sie steigt nach oben, tritt aus dem Gut aus und kühlt sich im Luftraum über dem Gut wieder ab. Die abgekühlte Luft sinkt durch ein Zentralrohr im Gutstapel nach unten und kann wieder in das Material eindringen; es entsteht eine Zirkulation, so daß das Material infolge dieser Thermik, stetig langsam von Luft durchströmt wird.

Es ist nun dafür zu sorgen, daß mit dieser Strömung dem zu kompostierenden Material der für die Abbauvorgänge notwen dige Sauerstoff zugeführt wird. Bei den Abbauvorgängen ent steht neben der Wärme auch Kohlendioxyd, das schwerer als Sauerstoff ist. Durch einen Kanal am Boden des Zentral rohres kann schwererer Kohlendioxyd ausfließen und der leichtere Sauerstoff eindiffundieren. So ist es mit einem Minimum an Gasvolumenaustausch im Behälter und damit einem sehr geringen Wärmeverlust möglich, der vorbeschriebenen Zirkulation der Atmosphäre im Behälter neuen Sauerstoff für die Oxidationsvorgänge beim Abbau der organischen Substanz beizumischen.

Es wäre auch möglich, die Wärmeentwicklung im Kompoststapel für eine direkte Strömung von unten nach oben zu nutzen, darart, daß die kältere Außenluft im unteren Bereich des Behälters eintritt und die warme Luft durch Löcher im Deckel austritt, was aber mit einem größeren Verlust an Wärme verbunden wäre. Dieses Prinzip könnte in wärmeren Gegenden und bei Prozessen Anwendung finden, bei denen die Wärmeentwicklung bei den Abbauprozessen relativ groß ist.

In vielen Fällen, in denen diese Wärmeentwicklung eher als marginal zu bezeichnen ist, wird eine Behälterisolierung, z. B. durch Schaumstoffe, vorgesehen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Behälter zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens beispielhaft dargestellt.

Der Behälter, in seinem Querschnitt rund oder rechteckig, besteht aus dem Mantel 1, dem dicht schließenden Deckel 2 und einem perforierten Zentralrohr 3. Im Zentralrohr 3 ist ein Wasserbehälter 4 eingehängt, der über den nach unten durchgesetzten Deckel 2 vom Regen gespeist wird. In den Wasserbehälter 4 tauchen rottefeste Gewebestreifen 5 oder Seile 6 mit möglichst geringer Kapillarität, d. h. hoher Saugkraft ein, z. B. aus Glasfaser.

Die Streifen 5 führen an der Innenfläche des Mantels 1′und an der Außenfläche 3′ des Zentralrohres nach unten; liegen damit im unteren Bereich an den Kompoststapel 7 an. Die Seile 6 tauchen direkt in das zu kompostierende Material 7 ein. Damit sind durchgehende kapillare Wasserpfade vom Material 7 zum Wasser 8 im Behälter 4 und damit eine selbsttätige Feuchteversorgung geschaffen.

Anstelle des Wasserbehälters 4 kann das gesamte Zentralrohr 3 mit einem kapillarporösen Material, das mit Wasser getränkt ist, aber auch den Luftdurchtritt zuläßt, ausgefüllt sein.

Die beim Kompostieren erwärmte Luft tritt nach oben aus dem Material 7 aus, kühlt sich darüber wieder ab, sinkt durch den Spalt 9 zwischen dem Zentralrohr 3 und dem Wasserbehälter 4 nach unten und tritt durch das perforierte Zentralrohr 3 wieder in das Gut 7 ein. Das schwerere Kohlendioxyd fließt durch das Rohr 10 nach außen ab. Gleichzeitig diffundiert Sauerstoff über das Rohr 10 in das Zentralrohr 3 hinein und gleicht damit den Konzen trationsverlust an Sauerstoff im Behälter wieder aus; der für die Oxydationsvorgänge beim Kompostieren notwendige Sauerstoff wird nachgeliefert.

Alternativ, gegebenenfalls auch zusätzlich, weist die untere Behälterwand 1 Öffnungen 11 auf. Ferner sind im Deckel 2 Öffnungen 12 vorgesehen. Die erwärmte Luft tritt durch die Öffnungen 12 aus, und frische Luft wird durch die Öffnungen 11 nachgesaugt.

Der gesamte Behältermantel ist mit einer Isolierung 13 ver sehen. Der Behältermantel weist Türen 14 für die Entnahme des fertigen Kompostes auf. Der Behälter weist keinen Boden auf, wenn den Regenwürmern aus dem Erdreich Zutritt gegeben werden soll. Steht die Einhaltung einer möglichst hohen Komposttemperatur im Vordergrund, ist ein isolierter Behälterboden vorzusehen.

Claims

1. Verfahren zur Kompostierung biologischer Stoffe in einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem kompostierenden Materialstapel infolge Umsetzungsvorgänge austretende erwärmte Luft sich über dem Stapel wieder ab kühlt, durch einen zentialen Kanal oder seitliche Kanäle absinkt, im unteren Bereich wieder in den Stapel eingesaugt wird, und es so zu einer selbsttätigen zirkulierenden Durchlüftung des zu kompostierenden Materials kommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Kompostieren entstehende schwerere Kohlendioxyd durch eine unten im Behälter vorgesehene Öffnung ausfließt und Sauerstoff in den Behälter eindiffundiert.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zirkulierende Luft über feuchte Behälterflächen oder freie Wasserflächen im Behälter streicht, dabei Feuchte aufnimmt und diese bei der Zir kulation in das zu kompostierende Material einträgt und damit den mit dem Aufsteigen der warmen Luft aus dem Stapel verbundenen Feuchteverlust wieder ausgleicht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Behälter lagernden zu kom postierenden Material über kapillarporöse Seile, Bahnen oder Flächen, die mit Wasser in Verbindung stehen, infolge der Kapillarwirkung die für die Umsetzungsvorgänge notwendige Feuchte zugeführt wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem geschlossenen, vorzugsweise isolierten Behälter (1) besteht, der ein durchgehend feingelochtes Zentralrohr (3) aufweist, in dem ein Wasserbehälter (4) mit offener Wasserfläche eingehängt ist, derart, daß zwischen diesem und dem Zentralrohr (3) ein Ringspalt (9) für die Luftzirkulation bestehen bleibt.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (4) aus porösem, wasserdurchlässigen Material (7) besteht und so wasserverdunstende Flächen besitzt.

7. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser unten eine Öffnung (11) für das Ausfließen von Kohlendioxyd und den Eintritt von Sauerstoff besitzt.

8. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wasserbehälter (4) Seile (6) oder Bahnen (5) ein tauchen, die von diesem aus, in oder um das zu kom postierende Material (7) geführt werden und damit kapillar, wasserführende Leitungen vom Wasserbehälter (4) zum Material (7) bestehen.

9. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Zentralrohr (3) mit kapillaren, wassergetränkten Stoffen, die gleichzeitig luftdurchlässig sind, ausgefüllt ist.

10. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser unten Türen (14) für die Entnahme des fertigen Kompostes und einen Deckel (2) für das Befüllen besitzt.

11. Behälter nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) für das Auffangen des Regens konisch nach unten durchgewölbt ist und im tiefsten Punkt eine Öffnung (12) für das Einleiten des Wassers in den Behälter (4) besitzt.