DE4113993A1 - Kompostierungsverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Description

Es sind eine Vielzahl von Kompostierungsvorrichtungen bekannt, die sich hinsichtlich Bauform und Betriebsweise sowie ihrer Umweltauswirkungen unterscheiden. Ein den heutigen Standards der Umweltverträglichkeitsanforderungen und ökologischen Akzeptanz am weitgehendsten entsprechendes System ist die sogenannte Rottebox in geschlossener Bauform, in der eine Intensivrotte unter Luftzufuhr mit gesteuerten Bedingungen sowie eine Behandlung der Abluft und der flüssigen Abprodukte erfolgen kann. Allerdings weisen auch diese Systeme Mängel auf, hat man die Einführung von Kompostierungs­ werken zur Entsorgung von Regionalverbänden, etwa nach dem Getrenntsammelkonzept, im Auge. Am meisten macht sich der Bedarf an Stell- bzw. Baugrund negativ bemerkbar, zum einen wegen der ökologisch nachteiligen Versiegelung von erheblichen Arealen, zum anderen wegen der in stadtnahen Gebieten hohen Kosten für Bau­ grund. Hinzu kommen die erheblichen Transportbelastungen für den Antransport des zu kompostierenden Gutes wie auch die Anlieferung des Fertigproduktes an dessen Abnehmer. Lärm- und Geruchsbelästi­ gung sowie die Kosten für den Bau der eigentlichen Rotteboxen sind weitere Nachteile dieser Technologie.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren unter Reduzierung des zeitlichen und Transport- sowie des apparativen und Bauaufwande und somit hoher Wirtschaftlich­ keit vorzuschlagen und eine dafür geeignete Vorrichtung zur Ver­ fügung zu stellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß speziell vorgerichtete, sich zu Wasser befindende, abdeckbare prahm- oder leichterartige Wasserfahrzeuge als Kompostierungsreaktoren verwendet werden. Am Sammelort mit dem zu kompostierenden Material befüllt, wird während ihres Wassertransportweges zum Bestimmungsort der Kompostierungsprozeß durchgeführt. Beim Nutzer steht dann der Roh- oder Fertigkompost zur Verfügung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Die für ein solches Kompostierungsverfahren in besonderem Maße geeignete Vorrichtung, ein in besonderer Weise ausgestaltetes Wasserfahr­ zeug, wird hinsichtlich der Merkmale in den die Vorrichtung betreffenden Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels eines besonders zweck­ mäßig ausgestalteten Kompostierungsreaktors näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Wasserfahrzeug, in dem in erfindungsgemäßer Weise Kompost erzeugt wird.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein derartiges Fahr­ zeug.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltungsform und -anordnung der Wärmetauscher, in denen die Abgasentfeuchtung er­ folgt.

Das prahm- oder leichterartige Wasserfahrzeug besitzt einen doppeltwandigen Schiffskörper und eine diesen Teil überragende Bordwand. Im Rumpf des Fahrzeuges ist im Abstand von 10 bis 100 cm vom inneren Rumpfboden ein durchbrochener, vorzugsweise herausnehmbarer Zwischenboden angeordnet. Die Durchbrüche sind als Löcher oder Schlitze ausgebildet und weisen einen freien Durchgang von ca. 5 bis 50 mm auf. Der sich unter dem Zwischenboden ausbildende Raum stellt den Begasungs- und den Sammelraum für Sickerwasser dar. Im Schiffsrumpf können eine oder mehrere Querteilungen angeordnet sein, die im Bereich des Sammelraumes Durchbrüche aufweisen. Unterhalb des Zwischenbodens sind Luftzuleitungen angeordnet, die im Doppelboden des Rumpfes verlaufen können und an einer oder mehreren Stellen in den Be­ gasungsraum geführt werden. Hier münden sie in Ausströmstutzen oder in Ausströmrohre, die an ihrer Unterseite Austrittsöffnungen besitzen. Der Laderaum ist mit Klappen oder Blechplatten, vor­ zugsweise jedoch mit Planen oder Folien weitgehend gasdicht ab­ deckbar. In den Abdeckeinrichtungen oder in der überragenden Bordwand sind Rohrleitungsstutzen angeordnet, die über Abluft­ rohre mit Gasfördereinrichtungen, wie Ventilatoren, Wasserstrahl­ ventilatoren oder Lüftern verbunden sind. In diesen Abgasleitun­ gen sind Wärmetauscher eingebunden, mit der Aufgabe, die Feuch­ tigkeit der Abluft durch Kondensation zu vermindern. Diese Wärme­ tauscher nutzen die Kühlwirkung des jeweiligen Gewässers und sind innerhalb oder außerhalb des Schiffsrumpfes angeordnet. Besonders vorteilhaft ist deren Anordnung in Ausstülpungen oder Einstülpun­ gen der Schiffswand. Hierbei kann ihre vertikale Anordnungsgeome­ trie so gewählt werden, daß sie bei abnehmendem Tiefgang des Schiffes nacheinander ganz oder teilweise oberhalb der Wasser­ linie liegen, wodurch ihre Kühlleistung dem Abbauvorgang der organischen Bestandteile angepaßt werden kann. Die Wärmetauscher können aber auch flexibel gestaltet sein und frei im Wasser hängen, vorzugsweise im Wirbelgebiet des Schiffsantriebs. Zweck­ mäßigerweise verfügt das Wasserfahrzeug über Vorrichtungen zur Feststellung von Veränderung des Tiefganges, um den Verlauf des Kompostierungsprozesses auf einfache Weise verfolgen zu können. Zwischen dem als Reaktor dienenden Wasserfahrzeug und einem Bei­ boot kann eine flexible Kondensat- und/oder Sickerwasserleitung angeordnet sein, um die im Belüftungsraum angesammelte flüssige Abproduktphase zu überführen. Ebenso kann eine Abluftleitung zu diesem oder einem anderen Beiboot führen.

Der Betrieb des beschriebenen Kompostierungsschiffes erfolgt in der in den Verfahrensansprüchen angegebenen Weise wie folgt. Das leere Wasserfahrzeug wird mittels Förderanlagen, insbesondere Baggern, mit zerkleinertem organischen Material, z. B. kommunalen oder landwirtschaftlichen Abfallmaterialien, bis zu einer Ladehöhe von maximal 3 m befüllt. Anschließend wird der Laderaum weitgehend gasdicht abgedeckt, vorzugsweise mit Planen oder Fo­ lien. Danach oder bereits während des Befüllens erfolgt über bodenseitig angeordnete Einrichtungen die Zufuhr von Luft oder sauerstoffreichen Medien. Die Luft durchdringt die Rotte und wird mittels Gasfördergeräten als Abluft abgesaugt. Der hohe Feuchte­ gehalt der Abluft wird vermindert, indem sie Wärmetauschern zu­ geleitet wird, in denen eine Kondensation erfolgt. Die Kühl­ leistung der Kondensatoren kann auf einfache Weise den sich im Verlaufe des Rotteprozesses ändernden Bedingungen angepaßt wer­ den, indem die Wärmetauscher durch ihre geometrische Anordnung mit abnehmenden Tiefgang des Wasserfahrzeugs teilweise oder voll­ ständig über die Wasserlinie zu liegen kommen. Die Abluft wird zweckmäßigerweise gereinigt, bevor sie in die Atmosphäre geleitet wird. Dies kann über Filter, insbesondere Biofilter erfolgen, welche auch als Kompostfilter ausgestaltet sein können. Die Be­ handlung der Abluft kann auch auf einem Beiboot erfolgen, zu dem dann eine flexible Abluftleitung geführt wird. Der Kompostie­ rungsvorgang wird bis zu einem festgelegten Zeitpunkt durchge­ führt, der durch Beobachtung des sich ändernen Tiefgangs des Wasserfahrzeugs festgestellt werden kann. Um den Abbruch des Kompostierungsprozesses herbeizuführen, kann man die Einleitung der Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Schiffs­ dieselmotoren, vornehmen. Diese Gase können direkt oder gekühlt Verwendung finden.

Die sich bildenden Sickerwässer können im Sammelraum verbleiben, um später abgepumpt zu werden. Sie können ggf. auch der Kompostierung wieder zugeführt werden. Letztlich können sie auch periodisch oder stetig auf ein Beiboot gefördert werden, welches mit Tankanlagen oder Abwasserreinigungsanlagen versehen ist.

Nach Beendigung des Kompostierungsprozesses, vorzugsweise am Bestimmungsort des Transportes des Kompostierungsmaterials, wird das Wasserfahrzeug entleert und das Produkt als Roh- oder Fertig­ kompost der weiteren Verwendung zugeführt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einfache und äußerst wirtschaftliche Weise der Kompostierungsprozeß auf das Wasser verlagert, wozu vorhandene Transportmittel, wenn sie im erfin­ dungsgemäßen Sinne ausgestaltet wurden, als kostengünstige Reak­ toren Verwendung finden. Obendrein kann der Kompostierungsprozeß unmittelbar mit einem erforderlichen Transportprozeß zum Nutzer verbunden werden, so daß eine weitere Erhöhung der Wirtschaftlich­ keit eintritt. Lärm- und Geruchsbelästigungen stadtnaher Gebiete sowie Umweltbeeinträchtigungen werden stark reduziert bzw. völlig vermieden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Kompostierung kommunaler oder landwirtschaftlicher organischer Abfallprodukte in geschlossenen Behältern mit Zwangs­ belüftung der Rotte, gekennzeichnet durch die Verwendung sich zu Wasser befindender abdeckbarer prahm- oder leichterartiger Wasserfahrzeuge als Kompostierungsreaktoren, die Einrichtungen zur durchströmenden Belüftung des Kompostgutes sowie zur Ablei­ tung und Sammlung des Kondens- und/oder Sickerwassers enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß

• - das leere Wasserfahrzeug mit zerkleinertem organischen Material bis zu einer Ladehöhe von ca. 3 m befüllt wird,
• - anschließend der Laderaum mittels Planen oder Folien weitgehend luftdicht abgedeckt wird,
• - danach oder bereits während des Befüllens vorzugsweise bodenseitig die Zufuhr von Luft oder sauerstoffreichen Medien erfolgt,
• - die Abluft abgesaugt und vorzugsweise nach Entfeuchtung durch Wärmetauscherkondensation und Filterung in die Atmosphäre abge­ leitet wird,
• - das anfallende Sickerwasser über einen das Kompostmaterial aufnehmenden durchbrochenen Zwischenboden in einen sich darun­ ter befindenden Sammelraum geleitet wird,
• - nach Abschluß des Kompostierungsvorganges oder nach einer Nachreifezeit die Entleerung des Wasserfahrzeuges erfolgt und das Kompostmaterial als Roh- oder Fertigkompost weiterverwendet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Kompostierungsvorgang während des Wassertransports des kompostierbaren Materials zum Bestimmungsort erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abluft durch Gasfördergeräte abgesaugt und zur Kondensation der Feuch­ tigkeit einem oder mehreren Wärmetauschern zugeführt wird, die außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugkörpers angeordnet sind und das jeweilige Gewässer als Kühlphase nutzen.

5. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kompostierung abgebrochen wird, wenn ein vorgesehener Tiefgang des Wasserfahrzeugs unterschritten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Ab­ bruch durch Einleitung der Abgase von Verbrennungsmotoren, vor­ zugsweise von Schiffsdieselmotoren erfolgt.

7. Kompostierungsreaktor, der ein geschlossenes Behältnis mit Ein­ richtungen zur Zwangsbelüftung der Rotte aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß ein prahm- oder leichterartiges Wasserfahrzeug mit doppeltwandigem Schiffskörper und einer diesen Teil überragenden Bordwand,

• - einen im Rumpf des Fahrzeuges im Abstand von 10 bis 100 cm vom inneren Rumpfboden angeordneten durchbrochenen Zwischenboden 1 als Auflage für das Kompostgut,
• - unterhalb des Zwischenbodens angeordnete Luftzuleitungen 2,
• - eine vorzugsweise aus gasdichten Planen oder Folien bestehenden Abdeckvorrichtung 3 für den Laderaum,
• - eine oder mehrere Querteilungen 4 des Schiffsrumpfes, die unterhalb des Zwischenbodens Durchbrüche 5 besitzen,
• - Abluftleitungen 6 im oberen Teil des abgedeckten Laderaumes, die mit einem oder mehreren Gasfördergeräten 8 verbunden sind,
• - in die Abgasleitung eingebundene Wärmetauscher 7, die das jeweilige Gewässer als Kühlphase nutzen,

aufweist.

8. Kompostierungsreaktor nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß der vorzugsweise herausnehmbar angeordnete Zwischenboden gelocht oder geschlitzt ist, wobei der freie Durchgang vorzugs­ weise 5 bis 50 mm beträgt.

9. Kompostierungsreaktor nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Rohrleitungen 2 zur Luftzuführung vorzugs­ weise im Doppelboden des Fahrzeuges verlaufen und an einer oder mehreren Stellen, vorzugsweise über die gesamte Ausdehnung des Zwischenbodens verteilt, in den Begasungsraum 15 unterhalb des Zwischenbodens geführt werden, wo sie in Ausströmstutzen 9 enden, oder daß im Begasungsraum selbst Rohrleitungen 10 verlau­ fen, die vorzugsweise an ihrer Unterseite Austrittsöffnungen aufweisen.

10. Kompostierungsreaktor nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß im oberen Teil des abgedeckten Laderaumes Rohrleitungs­ stutzen 11 in der Abdeckung und/oder im oberen Bereich der den doppeltwandigen Schiffskörper überragenden Bordwand angeordnet sind.

11. Kompostierungsreaktor nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Schiffsrumpf eine oder mehrere Ausstülpungen oder Einstülpun­ gen 12 aufweist, in denen Kühlrohre 13 oder Kühlflächen angeord­ net sind oder die selbst als Wärmetauscher ausgebildet sind.

12. Kompostierungsreaktor nach den Ansprüchen 7 und 11, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die vertikale Anordnung 14 der Wärmetau­ scher so erfolgt, daß sie bei abnehmenden Tiefgang des Schiffes nacheinander ganz oder teilweise oberhalb der Wasserlinie liegen, vorzugsweise durch eine Anordnungsgeometrie, die der Abbaukurve während des Kompostierungsvorgangs entspricht.