DE4137392A1

DE4137392A1 - Biomuellkompostieranlage

Info

Publication number: DE4137392A1
Application number: DE19914137392
Authority: DE
Inventors: Kurt Kibler
Original assignee: KIWA MASCHINENFABRIK GmbH
Current assignee: KIWA MASCHINENFABRIK GmbH
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1993-05-19

Description

Entwicklung

In den Jahren 1952 bis 1978 baute KIWA eine große Anzahl von Lauf- und Portalkrananlagen für die Mistkompostierung. Der Bau dieser Anlage wurde eingestellt, da wegen der Umstellung der landwirtschaftlichen Betriebe auf die Güllewirtschaft, kein Bedarf mehr war. Die umfangreichen Erfahrungen in der Mistkompostierung, aber auch aus dem Bau der KIWA-Greiferhöfe, seit 1962, wurden in die Entwicklung der KIWA-Biomüllkompostieranlage eingebracht.

Erstrebtes Ziel der KIWA-Müllkompostieranlage

Schaffung idealer Verhältnisse für Mikroorganismen, die organische Stoffe, wie Pflanzenteile, aber auch Papier und Pappe biologisch in kurzer Zeit abbauen.

Erzielung einer Temperatur von ungefähr 70°C durch die Tätigkeit von Mikroorganismen, damit die im Biomüll vorhandenen Samen ihre Keimfähigkeit verlieren, Wurzeln absterben und ein großer Teil des im Biomüll enthaltenen Wassers verdampft. Außerdem kann davon ausgegangen werden, daß bei länger anhaltender Temperatur von 70°C fast alle krankheitserregenden Keime, schädliche Kleintiere und ihre Eier getötet werden.

Großer Durchsatz an Biomüll bei geringem Aufwand an Grundfläche, Energie und Arbeit.

Minimaler, bis kein Anfall von Abwasser aus dem Biomüll.

Geringe Investitions- und Betriebskosten.

Produktion eines Kompostes, der verkauft werden kann.

Aufbau der KIWA-Müllkompostieranlage

Über einer dicht betonierten Fläche, mit einer Ableitung von eventuell anfallenden geringen Mengen von Sickersaft, wird, mit Hilfe einer einfachen Stahlkonstruktion, eine Überdachung gebaut. Die Wände bleiben offen. Über die gesamte Hallenfläche läuft der Laufkran KIWA-Elektrolift, der an jedem Punkt in der Halle greifen und entleeren kann. Im Anlieferbereich kann ein Einfülltrichter mit Verleseband montiert werden. Daneben befindet sich ein Schredder und Häckselgerät, das in unserer Zeichnung stationär dargestellt ist. Es kann auch fahrbar geliefert werden und ist dann auf mehreren, räumlich nicht zu weit voneinander liegenden, Kompostieranlagen einzusetzen. Die Feinheit des Schnittes ist einstellbar.

In der restlichen Halle befinden sich die Kompostierbunker I/II/III und IV. Die Bunkerwände werden durch Holzbohlen gebildet, die in Führungsschlitze an den Hallenstützen und den Zwischenstützen geschoben werden. Die Hohlbohlen werden nur 15 cm breit gemacht. Durch aufgenagelte Holzklötzchen entstehen zwischen den Bohlen Lücken von 5 cm, durch die die Luft eintreten kann.

Verfahrensablauf

Der Biomüll wird im Anlieferbereich auf den Betonboden entladen.

Wenn sichergestellt ist, daß nur Biomüll angeliefert wird, auch wenn kleine Verunreinigungen durch Plastikschnüre o. ä. in Kauf genommen werden, kann auf das Verleseband ganz verzichtet werden, und der Biomüll wird mit dem Greiferkran direkt in die runde Öffnung des Schredders gebracht.

Wenn grobe Verunreinigungen nicht zu vermeiden sind, oder wenn geringe Verunreinigungen nicht akzeptiert werden können, ist das Verleseband notwendig. Der Greiferkran entleert den Biomüll dann in den Einfülltrichter, und eine Arbeitskraft sortiert unerwünschte Gegenstände aus. Das Verleseband entleert in die runde Öffnung des Schredders.

Im Schredder wird das Hammerwerk so eingestellt, daß der Biomüll nur grob zerrissen wird. Durch das Zerreißen wird eine große Angriffsfläche für die Mikroorganismen erreicht, was zu einem schnelleren Abbau der biologischen Substanzen führt. Die gewählte grobe Struktur verhütet, daß sich das Schnittgut im Kompostierbunker so sehr verdichtet, daß keine Lufträume mehr bestehen.

Am Auswurf wird das Schnittgut vom Greiferkran aufgenommen und im Kompostierbunker I abgelagert. Hierbei ist Wert auf große Einlagerungshöhe zu legen, wenn auch nicht gleich die ganze Fläche belegt wird. Möglich ist eine Einlagerung bis zu 6 m Höhe. Die Kapazität des Bunkers beträgt 750 m³. Bei der Einlagerung ist unbedingt auf Mischung des Schnittgutes zu achten. Die hier erwünschte Erwärmung, aber auch eine gleichbleibende Qualität des Kompostes wird nur erzielt, wenn nicht beispielsweise eine ganze Bunkerfüllung Papier und danach eine Füllung Pflanzen eingebracht wird.

Wegen der hohen Einlagerung wird, bei ausreichendem Pflanzenanteil, schon nach etwa 2 bis 3 Tagen die Temperatur auf ca. 70°C ansteigen. Dadurch verdampft sehr viel Wasser aus dem pflanzlichen Material. Die Tätigkeit der Mikroorganismen läßt nach; sie werden ein Opfer der von ihnen produzierten Hitze. Nach 15 Tagen sind Gewicht und Volumen der Bunkerfüllung auf etwa die Hälfte reduziert. Das Kompostiergut wird mit dem Greiferkran in den Bunker II gebracht und der Bunker I kann neu gefüllt werden. Im Bunker II wird die ganze Fläche gleichmäßig gefüllt. Durch das Umladen wird, was im Bunker I unten lag, nun im Bunker II oben liegen. Die während des Umlagerns aufgenommene Luft beschleunigt den Abbauprozeß. Dabei schrumpfen Menge und Gewicht noch einmal. Die 2. Füllung des Bunkers I kann nach weiteren mindestens 15 Tagen auf die 1. Füllung im Bunker II gelagert werden.

Nach 15 bzw. 30 Tagen Verweildauer im Bunker II wird in den Bunker III umgelagert. Das Kompostiergut bleibt dort mindestens weitere 30 Tage. Im Bunker III wird vor dem Umlagern der pH-Wert bestimmt. Ist das Kompostiergut zu sauer, sollte durch Zugabe von Ca mit den Greiferschaufeln, der Wert von pH 7 erzielt werden.

Die erste Füllung des Bunkers I wird, ca. 75 Tage nach der Einlagerung in den Bunker I, in den Bunker IV umgelagert.

Die zweite Füllung des Bunkers I wird, ca. 60 Tagen nach der Einlagerung in den Bunker I, in den Bunker IV umgelagert.

Dort bleibt das Kompostiergut mindestens 30 Tage lang. Danach kann der Kompost abgeliefert werden.

Zur Ablieferung werden die Fahrzeuge an derselben Stelle beladen, an der die Anlieferung erfolgte.

Soll der Kompost zur Bodenverbesserung in Grünanlagen, Gärten, landwirtschaftlichen Betrieben verwendet werden, genügt es, wenn er mit dem Greiferkran aus dem Bunker IV gegriffen wird und direkt auf die Abholfahrzeuge geladen wird. Allerdings wird bei einer derartigen Kompostverwendung kein kostendeckender Preis erzielbar sein. Wenn man jedoch bedenkt, daß in der BRD jährlich große Mengen Torf gewinnbringend in Säcken an gewerbliche und private Gärtnereien verkauft werden, wobei durch den Torfabbau erhebliche ökologische Schäden zu befürchten sind, drängt sich der Gedanke auf, daß es möglich sein müßte, diesen Torf, wenigstens teilweise, durch Kompost zu ersetzen.

Soll der Kompost gewinnbringend verkauft werden, wird er mit dem Greiferkran aus dem Bunker IV in den Schredder gebracht, dessen Hammerwerk zuvor auf fein eingestellt wurde. Im Hammerwerk werden dann Pflanzenreste, die nicht genügend abgebaut wurden, z. B. Rosenholz, fein gehäckselt. Vom Schredder kann entweder direkt auf Fahrzeuge geladen werden, oder es wird auf Vorrat gehäckselt und dann mit dem Greiferkran auf Fahrzeuge geladen.

Jährliche Durchlaufmenge in der dargestellten KIWA-Müllkompostieranlage

Wie im Verfahrensablauf dargestellt, kann monatlich eine Biomüllmenge von 1500 m³ eingebracht werden. Das würde jedoch voraussetzen, daß jeweils innerhalb von 15 Tagen diese Menge angeliefert wird. Das dürfte jedoch kaum zu verwirklichen sein. Wenn beispielsweise bei einer Altpapiersammlung auf einmal eine große Papiermenge anfällt, wird man einen Teil davon zwischenlagern, damit der Pflanzen- und Papieranteil ausgewogen wird.

Wenn von einer Auslastung von 75% ausgegangen wird und berücksichtigt wird, daß wegen kalter Temperaturen 3 Monate lang in der Anlage fast nichts verrottet, kann von einer jährlichen Anliefermenge von

V_A = 9 · 0,75 · 1500 = 10 125 m³

ausgegangen werden.

Als Endprodukt kann mit 30% der Anliefermenge gerechnet werden

V_E = 0,3 · 10 125 = 3 037,5 m³.

Wozu kann der Kompost verwendet werden?

Er kann auf humusarmen Böden ausgestreut und eingearbeitet werden, zur Verbesserung der Bodenstruktur. Bedarf ist vorhanden auf landwirtschaftlichen Betrieben, bei Neuanlagen von Parks und Gärten.

Er kann unter Verwendung von Torf und Mineralerde zu "Blumenerde" gemacht werden, die in Säcken verkauft werden kann.

Wird in diese Mischung eine kleine Menge Mineraldünger eingebracht, ergibt das "Düngerboden".

Erfolgreich wird in der Schweiz Kompost mit getrocknetem Klärschlamm gemischt und als Pflanzendünger verkauft. Dabei ist jedoch auf den Schwermetallgehalt zu achten.

Überdachte Biomüllkompostieranlage mit Kran

Aus Parks, Grünanlagen, Sportanlagen und Gärten fallen jährlich große Mengen von pflanzlichen Abfällen an, die als Biomüll entsorgt werden müssen. Auch alle aus Zellulose hergestellten Abfallstoffe wie Altpapier und Pappe, aber auch Abfälle aus Baumwollprodukten und tierischen Wollprodukten fallen unter den Begriff Biomüll, ebenso tierische Hornabfälle.

Der zunehmende Anfall an Biomüll erfordert eine spezielle Art der Entsorgung. Die Verbrennung wird wegen der Belastung der Luft durch schädliche Abgase nur noch selten angewandt. In Müllkompostieranlagen werden die biologischen Abfälle durch Mikroorganismen soweit abgebaut, daß sie als Kompost verwendet werden können. Der Kompost kann verwendet werden für die Humusanreicherung von mineralischen Böden, als ganzen oder teilweisen Ersatz von Mineraldünger und beim Einsatz großer Mengen zur Rekultivierung von Böden, die durch Erosion unfruchtbar wurden.

Die bekannten Biomüllkompostieranlagen lagern den Biomüll auf relativ flachen Haufen, zwischen denen breite Fahrwege angelegt werden. Es sind spezielle Maschinen für das Umsetzen im Einsatz und spezielle Krananlagen für das Anhäufen des Biomülls und das Verladen des fertigen Kompostes erforderlich. Zwischen den einzelnen Haufen von Biomüll sind keine Fahrwege.

Nachteilig ist bei diesen Anlagen der große Flächenbedarf, wegen der niedrigen Stapelhöhe und der erforderlichen Fahrwege, ferner die geringe Temperaturerhöhung wegen der geringen Stapelhöhe, die nicht ausreicht, alle Samen und Keime im Biomüll zu töten. Kostspielig ist die Entsorgung des Abwassers von der großen Fläche aus dem Biomüll und dem Regenwasser. Das Abwasser muß geklärt werden. Für den Betrieb der Anlage ist ein teurer Maschinenpark erforderlich und ein erheblicher Arbeitsaufwand.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist es möglich auf kleiner Fläche mit geringem Maschinen- und Arbeitsaufwand große Müllmengen zu kompostieren, wobei aus der Biomüllkompostieranlage keinerlei Abwasser zu entsorgen ist. Die erfindungsgemäße Biomüllkompostieranlage bedient sich eines Krans, in dessen Arbeitsbezirk die gesamte Lagerfläche liegt.

Der Kran ermöglicht es, den angelieferten Biomüll abzuladen, in einen Häcksler zu bringen, das Häckselgut hoch aufzustapeln, den Biomüll auf kleiner Fläche umzusetzen, den Kompost zu verladen. Dabei spielt es keine Rolle ob ein Portalkran, Drehkran, Hallenlaufkran oder eine Drehlaufkatze eingesetzt wird. Vorteilhaft ist es, wenn die gesamte Anlage überdacht wird, was bei der geringen Fläche ohne großen Kostenaufwand möglich ist. Die Überdachung hält Regenwasser fern und schützt die gesamte Einrichtung. Durch die hohe Stapelmöglichkeit werden durch die Mikroorganismen hohe Temperaturen im Biomüll erzielt, wodurch ein großer Teil des im Biomüll enthaltenen Wassers verdampft und Samen und Keime abgetötet werden.

Eine derartige Biomüllkompostieranlage ist auf nachfolgenden Zeichnungen dargestellt unter Verwendung eines Hallenlaufkranes.

Zeichnung 1 ist die Darstellung des Grundrisses der gesamten Anlage. Zeichnung 2 zeigt die Längsansicht, Zeichnung 3 einen Schnitt C-C durch die Halle und ein Verleseband, Zeichnung 4 einen Schnitt B-B durch die Halle und den Häcksler, Zeichnung 5 den Schnitt A-A durch den Kompostierbunker II.

Das Hallendach (1) wird getragen von den Stützen (2). Der Biomüll wird auf die Fläche (3) angeliefert. Wenn nicht ausgeschlossen werden kann, das schädliche Stoffe mitangeliefert werden, wird der Biomüll durch den Hallenlaufkran (4) mit dessen Greifer (5) auf ein Verleseband (6) gebracht. Das aussortierte Gut fällt in den Häcksler (7).

Wenn ausgeschlossen werden kann, daß Schadstoffe angeliefert werden, wird der Biomüll direkt mit dem Kran (4) und dessen Greifer (5) in den Häcksler (7) gebracht. Das grobe Häckselgut wird durch den Kran (4) und dessen Greifer (5) im Kompostierbunker I hoch eingelagert, erwärmt sich stark, verliert dadurch Wasser, Samen und Keime werden abgetötet. Nach einer Verweildauer von 2-4 Wochen wird der Biomüll in den Kompostierbunker II umgesetzt, wobei er durchlüftet und gewendet wird, so daß was im Bunker I unten lag im Bunker II oben liegt. Nach einer entsprechenden Verweildauer wird der Biomüll wieder in einen anderen Bunker umgesetzt usw. bis Kompost entstanden ist.

Der Kompost wird mit dem Kran (4) und dessen Greifer (5) noch einmal in den Häcksler (7) gebracht, fein gehäckselt und dann mit dem Kran (4) und dessen Greifer (5) auf Abholfahrzeuge verladen.

Claims

1. Eine Einrichtung zur Kompostierung von Biomüll, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Lager- und Arbeitsfläche im Arbeitsbereich eines Kranes liegt.

2. Eine Einrichtung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- und Arbeitsfläche ganz oder teilweise überdacht ist.