DE19715646A1 - Verfahren und Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere Bio-Haushaltsmüll u. dgl. - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere Bio-Haushaltsmüll u. dgl.Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von Bio-Rest
stoffen u. dgl., insbesondere solchen aus der kommunalen Sammlung
von Biomüll, und Verarbeitung der Bio-Reststoffe zu verwertbaren
Produkten, wie insbesondere Kompost oder Dünger. Ferner ist die
Erfindung auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gerichtet.
Bekanntlich wird der im kommunalen Bereich anfallende Haushalts
müll in die einzelnen Müllkomponenten getrennt und vielfach be
reits sortiert eingesammelt und entsorgt. Der anfallende Biomüll
der privaten Haushalte wie auch die Bio- bzw. Grünabfälle aus
privatem, öffentlichem oder industriellem Bereich werden in der
Regel einer Kompostierung zugeführt und stofflich recyled, indem
sie zu verwertbarem Kompost verarbeitet werden. Bei den hierfür
angelegten Kompostierungsanlagen erfolgt die Kompostierung der
Bioabfälle in einem aeroben Prozeß, der es erforderlich macht,
die abgelegten Bioabfälle mehrmals umzuschichten. Dabei kommt es
zu nicht unerheblichen Geruchsbelästigungen. Die zur
Kompostierung abgelegten Schichtungen müssen künstlich durchlüf
tet werden, was mit Hilfe energieaufwendiger Gebläse erfolgt.
Die Umschichtung der zur Kompostierung abgelegten Bioabfälle ist
sehr personalintensiv. Außerdem ist der Flächenbedarf der her
kömmlichen Kompostierungsanlagen sehr groß.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, ein Verfahren und eine
Einrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der es möglich ist, Bio
stoffe aller Art, vor allem die Bioabfälle aus den privaten
Haushalten einer Kommune und/oder aus kommunalen oder industri
ellen Betrieben umweltverträglich und kostengünstig zu entsorgen
bzw. zu verwertbaren Produkten, wie Kompost oder Dünger, umzu
setzen.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch
gelöst, daß die Bio-Reststoffe in einem geschlossen anaeroben
Fermenter mit Wasserzuführung unter Erzeugung von Biogas unter
bakterieller Wirkung vergoren werden, worauf die anfallenden
Vergärungsprodukte entwässert und das Wasser im Kreislauf in den
Fermenter zurückgeführt wird. Der Vergärungsprozeß in dem aus
einem geschlossenen Reaktorbehälter bestehenden Fermenter führt
zur Entwicklung erheblicher Mengen an Biogas, das wirtschaftlich
nutzbar ist, z. B. zur Beheizung des Fermenters. Dabei kann das
sich im Fermenter bildende Biogas auch zur Stromerzeugung ge
nutzt werden, wobei die hierbei anfallende Abwärme zweckmäßig
zur Beheizung des Fermenters bzw. der in diesen eingebrachten
Bioabfälle genutzt wird. Das im Fermenter anfallende Biogas kann
vor seiner Nutzung von schädlichen Fremdstoffen, wie vor allem
Schwefelwasserstoff, gereinigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also die Bio-Wert
stoffe bzw. die anfallenden Bioabfälle in dem während des Vergä
rungsprozesses geschlossenen Reaktorraum des Fermenters
(Reaktorbehälters) in einem anaeroben Vergärungsprozeß unter
Wasserzuführung behandelt, so daß sich hierbei ein vor allem aus
Methan bestehendes Biogas bildet, das zur Energiegewinnung ge
nutzt werden kann, z. B. zur Beheizung der im Fermenter befindli
chen Biostoffe, wodurch der Vergärungsprozeß im Fermenter inten
siviert und beschleunigt wird. Auch kann das Biogas zur elektri
schen Stromerzeugung genutzt werden, wobei die hierbei anfal
lende Abwärme zur Beheizung des Fermenters verwendet wird. Be
sondere Vorteile ergeben sich, wenn mit einem Wasserkreislauf
gearbeitet wird. Hierbei wird das nach erfolgtem Vergärungspro
zeß aus dem Reaktorraum des Fermenters abgezogene Vergärungspro
dukt entwässert und das hierbei anfallende Wasser im Kreislauf
zu dem Fermenter zurückgeführt.
Um den Vergärungsprozeß der Biostoffe in dem zur Außenluft ge
schlossenen Reaktorraum des anaeroben Fermenters unter Einfluß
der Bakterien zu unterstützen, kann es sich empfehlen, in den
Reaktorraum des Fermenters zusätzlich Bakterien einzuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Verarbeitung von Bio
stoffen aller Art in einem anaeroben Prozeß unter Gewinnung von
nutzbarem Biogas ist ein mehrfaches Umschichten der im geschlos
senen Reaktorraum befindlichen Biomasse nicht erforderlich. Das
erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich daher vor allem durch
seine hohe Wirtschaftlichkeit aus und läßt sich in Anlagen
durchführen, deren Flächenbedarf im Vergleich zu den herkömm
lichen Kompostierungsanlagen klein sein kann. Zugleich lassen
sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus den umgesetzten
Biostoffen Produkte erzielen, die als Kompost oder Dünger
bestens geeignet sind. Der Verfahrensablauf läßt sich auch
automatisch steuern; er ist wenig personal- bzw. arbeits
aufwendig.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Einrich
tung sind in den einzelnen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der
Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläu
tert.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Fermenter bezeichnet, der aus
einem während des Vergärungsprozesses geschlossenen Reaktorbe
hälter besteht, welcher über eine Zuführung 2 mit den anaerob
umzusetzenden Biostoffen, insbesondere Biomüll aus privaten
Haushaltsbereichen und/oder kommunalen und/oder industriellen
Bereichen beschickt wird. Dem Fermenter 1, der zu etwaigen Rei
nigungs- und/oder Wartungsarbeiten geöffnet werden kann, während
des Vergärungsprozesses aber nach außen geschlossen ist, vorge
schaltet ist eine Zerkleinerungsvorrichtung 3, mit der das z. B.
über Transportwagen 4 zugeführte Biomaterial zerkleinert wird,
bevor es dem Vergärungsprozeß im Fermenter 1 unterworfen wird.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 3 kann aus jeder für diese Zwecke
geeigneten angetriebenen Zerkleinerungsmaschine bestehen. Sie
kann auch unmittelbar am Einlaß des Fermenters 1 angebaut sein.
In dem geschlossenen Fermenter 1 wird das in diesen eingebrachte
Biomaterial auf anaerobem Wege unter bakterieller Einwirkung
zersetzt bzw. vergoren, wobei sich im Kopfraum des Fermenters 1
das Biogas ansammelt, das hier über eine Ableitung 5 aus dem
Fernenter 1 zur Nutzung abgezogen wird. Es besteht die Möglich
keit, dem in den Fermenter 1 eingebrachten Biomaterial Bakterien
zuzusetzen.
Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das sich im
Fermenter 1 bildende Biogas über die Ableitung 5 einem Gasmotor
6 zur Verbrennung zugeführt, der einen elektrischen Generator 7
zur Stromerzeugung antreibt. Der erzeugte Strom kann für ver
schiedene Zwecke genutzt werden, auch für den Antrieb der elek
trisch antreibbaren Bauteile der Recyclinganlage. Die Abwärme
des Gasmotors 6 wird einem Wärmetauscher 8 zugeführt und hier
zur Erwärmung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, z. B.
Wasser, genutzt, das über eine Zuführung 9 dem Fermenter 1 zur
Aufwärmung der in ihm befindlichen Biomasse genutzt wird, wo
durch der anaerobe Vergärungsprozeß intensiviert wird.
Über eine Wasserzuführung 10 wird der im Fermenter 1 befindli
chen Biomasse Wasser zugeführt, so daß diese für den Vergärungs
prozeß eine fließfähige Konsistenz erhält.
Nach Beendigung des anaeroben Vergärungsprozesses und Beendigung
der Biogasentwicklung wird der nicht weiter in Biogas umwandel
bare Bio-Feststoff zusammen mit dem zugesetzten Wasser über eine
Ableitung 11 aus dem Reaktorraum des Fermenters 1 z. B. in dessen
Bodenbereich abgezogen und einer Vorrichtung 12 zur Wasserab
scheidung zugeführt, in der das Wasser aus dem Wasser-Feststoff
gemisch abgetrennt und über die Wasserzuführung 10 im Kreislauf
in den Fermenter 1 zurückgeführt wird. Der von dem Wasser weit
gehend befreite Bio-Feststoff bildet einen gut verwertbaren Kom
post oder Dünger, der der Trennvorrichtung 12 entnommen und hier
verladen oder eingesackt werden kann.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Verbindung zwi
schen dem Fermenter 1 und der Entwässerungsvorrichtung 12 ein
zur Außenluft hin offener Behälter 13 angeordnet, in dem das aus
dem Fermenter über die Ableitung 11 abgezogene Gemisch aus Bio-
Feststoffmasse und Wasser eingeleitet wird, bevor es in die Vor
richtung 12 zur Wasserabscheidung gelangt. In dem Behälter 13
wird das Gemisch einer aeroben Nachbehandlung unterworfen,
zweckmäßig bei gleichzeitiger Luftzuführung 14. Bei diesem aero
ben Behandlungsvorgang wird das aus dem Fermenter 1 abgezogene
Produkt unter Wirkung des Luftsauerstoffs geruchsfrei einge
stellt, so daß es über die den Behälter 13 mit der Wasserab
scheidevorrichtung 12 verbindende Leitung 15 geruchsfrei in die
Wasserabscheidungsvorrichtung 12 gelangt und nach Entwässerung
als geruchsfreies Erzeugnis anfällt. Gegebenenfalls kann auf die
aerobe Nachbehandlung des Biomaterials im Behälter 13 auch ver
zichtet werden, wenn auf eine geruchsfreie Gewinnung des Pro
dukts kein Wert gelegt wird.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß bei dem erfindungsgemäßen Ver
fahren die Bio-Reststoffe od. dgl. unter Gewinnung von Biogas im
geschlossenen Fermenter 1 einer anaeroben Behandlung unterworfen
werden, wobei das dem Fermenter 1 zugeführte Wasser, wie be
schrieben, im Kreislauf über die Wasserabscheidevorrichtung 12
gepumpt wird. Bei dem beschriebenen Verfahren handelt es sich
daher um einen geschlossenen Arbeitsprozeß, bei dem zusätzlich
zu der aus dem Biogas gewonnenen Energie ein vor allem als Kom
post oder Dünger verwendbares, gegebenenfalls auch geruchsfrei
eingestelltes Bio-Feststoffprodukt erhalten werden kann. Mit be
sonderem Vorteil läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren und
die hierzu verwendete Anlage zum Recycling von Bio-Reststoffen,
insbesondere Bio-Reststoffen aus der kommunalen Sammlung von
Biomüll einsetzen, obwohl es auch für die Herstellung oder das
Recycling von Biostoffen anderer Herkunft, z. B. aus kommunalem
oder industriellem Bereich einsetzbar ist. Es besteht auch die
Möglichkeit, das aus dem Fermenter 1 abgezogene Biogas vor sei
ner Nutzung einer Gasreinigungsvorrichtung zuzuführen, in der
Bestandteile, welche die Lebensdauer oder die Funktion der z. B.
für die Stromerzeugung erforderlichen Maschinen beeinträchtigen
könnten, insbesondere im Biogas enthaltene Schwefelwasserstoffe
u. dgl., aus dem Gas entfernt werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren läßt sich in verschiedener
Hinsicht ändern, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise ist es möglich, die aerobe Nachbehandlung des aus
dem Fermenter 1 abgezogenen Produkts erst dann durchzuführen,
wenn dieses zuvor in der Wasserabscheidevorrichtung 12 von dem
mitgeführten Wasser befreit worden ist.
Bei der für die Verfahrensdurchführung verwendeten Einrichtung
kann der den geschlossenen Reaktorbehälter bildende Fermenter 1
mit Vorteil im Erdboden der Anlage angelegt werden, ebenso der
Behälter 13, falls dieser vorgesehen wird. Auch besteht die Mög
lichkeit, die verschiedenen Baueinheiten der Anlage, insbeson
dere die Baueinheiten 1 und 12, gegebenenfalls zusammen mit der
Baueinheit 13 zu einer geschlossenen Baueinheit zusammenzufas
sen, wodurch längere Leitungsverbindungen 10, 11, 15 entfallen
können.
Claims (15)
1. Verfahren zum Recycling von Bio-Reststoffen u. dgl., insbe
sondere solchen aus der kommunalen Sammlung von Biomüll, und
Verarbeitung der Biostoffe zu verwertbaren Produkten, wie vor
allem Kompost oder Dünger, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bio-Reststoffe in einem ge
schlossenen anaeroben Fermenter (1) mit Wasserzuführung (10)
unter Erzeugung von Biogas unter bakterieller Wirkung vergo
ren werden, worauf die anfallenden Vergärungsprodukte ent
wässert und das Wasser im Kreislauf in den Fermenter (1) zu
rückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das beim Vergärungsprozeß im Fermen
ter (1) anfallende Biogas zur Beheizung des Fermenters (1)
bzw. der in diesem befindlichen Biomasse genutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das im Fermenter (1) gebildete Bio
gas zur Stromerzeugung verwendet und die dabei anfallende Ab
wärme zur Beheizung des Fermenters (1) bzw. des in ihm be
findlichen Biomaterials genutzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das im Fermenter (1) an
fallende Biogas vor seiner Nutzung von Fremdstoffen, wie vor
allem Schwefelwasserstoff, gereinigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vergärungsprodukte
des Fermenters (1) vor ihrer Entwässerung zur Geruchsbefrei
ung einer aeroben Behandlung unterworfen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vergärungsprodukte
des Fermenters (1) nach ihrer Entwässerung durch Kontakt mit
Luft-Sauerstoff in einer aeroben Stufe geruchsfrei einge
stellt werden.
7. Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere
solchen aus der kommunalen Sammlung von Biomüll, da
durch gekennzeichnet, daß sie einen von
einem geschlossenen bzw. verschließbaren Behälter gebildeten
anaeroben Fermenter (1) mit Zuführung für die Bio-Reststoffe,
mit Wasserzuführung (10), mit Ableitung (5) des sich bilden
den Biogases und mit zugeordneter Vorrichtung (12) zur Ent
wässerung der sich im Fermenter (1) bildenden Vergärungspro
dukte aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Fermenter (1) an einen Wasser
kreislauf (10, 11) angeschlossen ist, in dem sich eine Vor
richtung (12) zur Entwässerung der Vergärungsprodukte des
Fermenters (1) befindet.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Fermenter (1) mit einer
Beheizung versehen ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ableitung (5) des im
Fermenter (1) gebildeten Biogases an einen Gasmotor (6) ange
schlossen ist, der einen elektrischen Stromgenerator (7) an
treibt, wobei die Abwärme des Gasmotors (6) z. B. über einen
Wärmetauscher (8) in Form von Warmwasser oder Warmgas od. dgl.
dem Fermenter (1) bzw. dem darin befindlichen Biomaterial zu
führbar ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Fermenter (1) eine
Vorrichtung (13) zur aeroben Nachbehandlung des in ihm anfal
lenden Vergärungsprodukts zugeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung (13) zur aeroben
Nachbehandlung in der Verbindung (11, 15) des Fermenters (1)
zu der Entwässerungsvorrichtung (12) angeordnet ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Fermenter (1) eine
Zerkleinerungsvorrichtung (3) zur Zerkleinerung der zugeführ
ten Bio-Wertstoffe zugeordnet ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) aus
einem im Boden angelegten, z. B. wannenartigen Reaktorbehälter
besteht.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fermenter (1), die
Entwässerungsvorrichtung (12) sowie gegebenenfalls die Vor
richtung (13) zur aeroben Nachbehandlung der Vergärungspro
dukte eine geschlossene Baueinheit bilden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997115646 DE19715646A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Verfahren und Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere Bio-Haushaltsmüll u. dgl. |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE1997115646 DE19715646A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Verfahren und Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere Bio-Haushaltsmüll u. dgl. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19715646A1 true DE19715646A1 (de) | 1998-10-22 |
Family
ID=7826541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997115646 Withdrawn DE19715646A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Verfahren und Einrichtung zum Recycling von Bio-Reststoffen, insbesondere Bio-Haushaltsmüll u. dgl. |
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