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Verfahren zur Behandlung von Schüttgut, insbesondere
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zum Kompostieren von Abfallstoffen und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung, z.B. Begasen,
Benetzen und Impfen, von Schüttgut, insbesondere zum Kompostieren von Abfallstoffen
unter Einführen von Luft in die in einem Behälter gelagerte Masse des Schüttgutes
oder der Abfallstoffe mittels bewegbarer Einführorgane und unter Bewegen der Masse
und Abführen der behandelten Masse, insbesondere zum Kompostieren von Abfallstoffen
unter Einführen von Luft in die in einem Behälter gelagerte Masse der Abfallstoffe
mittels bewegbarer Einführorgane und unter Bewegen der Masse und Abführen der behandelten
Masse. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens, wobei die Vorrichtung einen Behälter, Zubringer- und Abführförder -
und mindestens ein in dem Behälter bewegbares Werkzeug zu- Bewegung und/oder Belüftung
der zu behandelnden Masse bzw der Abfallstoffe aufweist.
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Derzeit werden knapp 3 % des anfallenden Haushaltsmülls zu Kompost
verarbeitet. Die Ablagerung großer Müllmengen in Deponien bereitet immer mehr Schwierigkeiten.
Die Erkenntnis, daß die
organischen Abfallstoffe nicht ent:Jcrtet,
aoiidern in den Kreislauf der Natur zurückgeführt werden müssen, macht beachtliche
Forschritte. Der Verwirklichung dieses Zieles steht noch die mangelhafte Qualität
des derzeit auf dem Markt erhältlichen und erzeugten Kompostes im Wege.
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Dieser Qualitätsmangel wird in erster Linie durch ungenügende Zerkleinerung
oder Ausscheidung von Ballaststoffen, wie Glas usw. verursacht. Wegen ungenügenden
Aufschlusses verbleiben ferner aus dem behandelten Abfall zu große Rückstandsmengen,
die wiederum in Deponien untergebracht werden müssen. Die ungenügende Materialausnutzung
beeinträchtigt stark die Wirtschaftlichkeit vorhandener Anlagen. Als Hauptschwierigkeit
wird der ungenügende Reifezustand des erzeugten Kompostes sowie der Anteil an aeroben
Bestandteilenbezeichnet, die während der Kompostierung von Fäulnisbildung herrühren
und zu Geruchsbelästigung Anlaß geben. Aus demselben Grund ist die Errichtung von
Großkompostieranlagen in der Nähe bewohnter Gebiete erschwert. Die ungenügende Ausreifung
wird auch vielerorts durch Mangel an Lagerflächen verursacht, denn es muß derzeit
mit relativ niedrigen Mieten bearbeitet werden, so daß große Lagerflächen beansprucht
werden. Der letztgenannte Grund bietet das Haupthindernis, die Kompostierung in
überdachten, nach außen abgeschlossenen Räumen durchzuführen, dem letztere würden
das Roblem der Geruchsemission weitgehend oder ganz beseitigen.
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Grundsätzlich unterscheidet man unter statischen und dynamischen Kompostieranlagen.
Bei den ersteren liegt das zu kompostierende Material während der Umsetzung im wesentlichen
still. Als Nachteil wurde die ungleichmäßige Belüftung und die damit verbundene
Bildung
anaerober Materialpartien bezeichnet.
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Bei der dynamischen Methode bleibt das zu kompostierende Material
während der Umsetzung in Bewegung. Es werden deshalb riesige, sehr kostspielige
Behälter, wie z.B. Drehbommeln usw., benötigt. Diese erfordern einen hohen Kapitalaufwand.
Trotz dieses Aufwandes bleibt die Verweilzeit in der Apparatur zu kurz, um eine
völlige Ausreifung zu ermöglichen.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 23 929 sind ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Kompostierung von organischen Abfällen bekannt. Danach
werden die Abfälle am oberen Ende mittels längs und quer angeordneten Bandförderern
in eine vertikale Zelle eines Fermentationssilos eingebracht, und mittels schwenkbarer
Einführorgane wird Luft in die Abfälle eingebracht. Die Masse bewegt sich in dem
sehr hohen Silo oder Turm laufend von oben nach unten, sei es durch Volumenverminderung
der Masse selbst oder infolge des am unteren Ende mittels einer Förderschnecke ausgetragenen,
behandelten Stoffes. Es versteht sich hierbi, daß die Austragsschnecke im unteren
Bereich des Silos derart bewegbar ist, daß an allen Stellen, d.h. unter jeder vertikalen
Zelle, die behandelte Masse der Abfallstoffe ausgetragen werden kann.
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Bei dem soeben beschriebenen Silo ergibt sich ebenso wie bei dem aus
der deutschen Auslegeschrift 24 26 285 bekannten Rotteturm, in welchem in mehreren
Etagen Rührer auf horizontalen
Kreisbahnen umlaufen, und auch bei
dem aus der deutschen Auslegeschrift 25 44 960 bekannten Rotteturm, in welchem mehrere
lotrecht angeordnete Gaszuführungsrohre anhebbar und absenkbar Luft in die zu behandelnde
Masse einführen, der Nachteil, daß die Masse der Abfallstoffe ständig, wenn auch
langsam, von oben nach unten bewegt wird. Es handelt sich hierbei im wesentlichen
um die oben erwähnte dynamische Kompostieranlage. Bei diesen zeigt sich sehr häufig,
daß die Behandlung, insbesondere Belüftung, nicht zufriedenstellend erfolgt, weil
z.B. in der Anlaufphase mangelhaft belüftet wird oder im weiteren Verfahren die
Belüftung nidit gleichmäßig erfolgt, so daß anaerobe Nester mit unangenehmer Geruchsemission
entstehen. Infolge der ständigen Bewegung der zu kompostierenden Abfallstoffe reicht
auch häufig die Verrottungszeit nicht aus, um einen gut ausgereiften Kompost hoher
Qualität zu erhalten.
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Die vielschichtigen Probleme und Schwierigkeiten bei der Kompostierung
von Abfallstoffen sind bekannt. Man hat daher auch mit statischen Kompostieranlagen
eine Lösung dieser Probleme gesucht, bislang jedoch noch nicht in erwünschter Weise
gefunden. So ist aus der deutschen Auslegeschrift 24 13 797 ein Verfahren zum Kompostieren
von Müll in einer großflächigen Tafelmiete bekannt, bei welchem die oberste Schicht
der Miete, so weit sie infolge zu starker Abkühlung von oben nicht genügend entseucht
wird, vor dem Abbau der Miete gesondert abgetragen und in einer neu aufzuschüttenden
Miete
vollständig entseucht wird; wobei nach einem anderen Lösungsvorschlag die oberste
Schicht der Miete mit einer bereits verrotteten Müllschicht bedeckt und vier bis
sechs Wochen liegengelassen wird. Man will damit eine Entseuchung des gesamten Mietenmaterials
mit einer Bewegung von nur etwa 5 bis 10 % des Mietenmaterials erreichen.
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Schwierigkeiten bereitet diese statische Kompostieranlage wie auch
andere derartiga Anlagen nicht nur durch den großen Bedarf an Lagerplatz, sonder
auch durch mangelhafte Umsetzung der Abfallstoffe infolge der Witterung. Die genannten
Mieten werden im Freien derart gestapelt, daß dazwischen genügend Platz verbleibt,
um mit einer fahrbaren Umsetzmaschine durchfahren zu können. Bei starkem Regen wird
nun die Oberschicht durchnäßt, und Feinteile werden nach unten geschwemmt, so daß
sich zwischen den einzelnen Mieten durchnäßtes, klumpiges Material ansammelt, das
nur ungenügend durchlüftet und zu stark gekühlt wird. Das hierbei entstehende Endprodukt
wird nicht nur wegen der schlechten Konsistenz, s ndern auch der teilweise mangelnden
Verrottung häufig vom Käufer abgelehnt. Um diesem Übelstand abzuhelfen, wurden kostspielige
Schutzhallen errichtet, deren Raum nur ungenügend ausgenützt werden kann, weil wiederum
Platz für das Durchfahren des Umsetzgerätes zwischen den in der Schutzhalle gelagerten
Mieten verbleiben muß.
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Allen bskannten Kompostierverfahren und -vorrichtungen bzw. -anlagen
haftet der Nachteil an, daß die Vermischung, Aufbereitung
bzw.
Zerkleinerung der Abfallstoffe nicht homogen ist, so daß Klumpen feuchterer oder
trockener Konsistenz gegeben sind, die Nester anaerober Verrottung mit unangenehmer
Geruchsemission bilden. Die Luft nimmt beim Durchstreichen der zu behandelnden Masse
stets den Weg des kleinsten Widerstandes und streicht ohne Teilnahme an der Umsetzung
an diesen klumpigen Bereichen vorbei, so daß dort lediglich eine anaerobe Umsetzung
vonstatten geht. Ferner ist die Verrottungszeit häufig zu kurz und/oder die Belüftung
mangelhaft bzw. auch nicht an die verschiedensten Betriebsphasen richtig anzupassen.
Verwendet man dynamische Kompostieranlagen, so ergeben sich außer den teuren Herstellungskosten
oft auch zu große Energieverbrauchswerte.
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Sowohl bei den statischen als auch bei den dynamischen Kompostieranlagen
hat man jeweils das eine bzw. das andere Problem, teilweise mehrere der genannten
Schwierigkeiten gleichzeitig, so daß es noch nicht gelungen ist, Kompost mit der
richtigen Qualität zu erhalten. Andererseits bildet sich nur dort, wo die einzelnen
Faktoren, z.B. pH-Wert, Ton-Humusverhältnis, Zusammensetzung des Ausgangsmaterials,
Sauerstoffversorgung, Feuchtegehalt, Zerkleinerungsgrad usw., auf die zunehmende
Reife des Kompostes optimal abgestimmt sind, d.h. die biologischen Abläufe während
der Kompostierung berücksichtigt werden, ein qualitativ hochwertiger, funktionsfähiger
Reifkompost. Es ist bekannt, daß Kompost dieser Qualität nicht innerhalb weniger
Stunden oder Tage entstehen kann, sondern es
bedarf hierzu modernster
Technik und mindestens eines Zeitraumes von etwa vier Wochen.
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Man hat zwar auch schon versucht, die Anlaufphase dadurch zu beschleunigen,
daß man die Abfallstoffe mit bereits verrottetem Frischkompost vermischt. Dieses
Verfahren wird in vielen Kompostwerken durchgeführt. Da aber der krümelige Frischkompost
mit dem mehr oder weniger grobstückigen, zum Teil wasserabweisenden Rohmaterial
nicht in jedem Fall innig genug vermischt werden kann, lassen sich bei diesem Verfahren
Fäulnisnester nicht zuverlässig vermeiden. Trotz der Impfung mit vorgerottetem Frischkompost
haben daher die meisten Werke mit Geruchsproblemen zu kämpfen.
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Verwendet man dynamische Kompostieranlagen, dann sind bei wiiw schaftlich
nicht allzu aufwendigen Apparaturen die Behälter zu klein, so daß entweder die Verweilzeit
nicht ausreicht, wie oben schon erwähnt, oder bei ausreichender Verweilzeit zu kleine
Durchsatzleistungen erreicht werden. Behälter mit entsprechend großem Fassungsvermögen
sind jedoch bei den dynamischen Kompostiervorrichtungen unwirtschaftlich. Statistische
Berechnungen zeigen aber, daß in Deutschland pro Woche in einer mittleren Stadt
reichlich 1200 Kubikmeter Kompostausgangsmaterial zu verarbeiten sind. Da nur ausgereifter
Kompost den Qualitätsansprüchen genügt, kann nur eine Aufschluß- und Verrottungsapparatur
mit großem Fassungsvermögen den Erfordernissen genügen.
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In diesem Spannungsfeld der Probleme, Schwierigkeiten und bekannten
Lösungswege steht derzeit die Entwicklung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Behandlung von Schüttgut, insbesondere zum Kompostieren von Abfallstoffen der eingangs
genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem
Behälter, Zubringer- und Abführförderer und mindestens einem Werkzeug zur Bewegung
und Belüftung des Gutes so zu verbessern, daß unter Vermeidung der unerwünschten,
geruchsemittierenden Fäulnisnester ein Kompost bzw. technisch günstig Schüttgut
mit guter Qualität und guter Reife mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand hergestellt
werden kann, wobei man z.B. von zerkleinertem Hausmüll und teilweise entwässertem
Klärschlamm als in großen Mengen anfallender Abfallstoff ausgehen kann, selbst unter
Berücksichtigung der Tatsache, daß die Abfallstoffe in der Regel mit ungleicher
Dichte anfallen; sowie zur Haltbarmachung der Schüttgüter.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu
behandelnde Masse nach dem Einfüllen in den Behälter im wesentlichen bewegungslos
und unberührt eine Zeit lang der Umsetzung überlassen wird, dann nahezu jede Stelle
der Masse unter Bewegen einer Teilmenge aufgelockert und belüftet wird und diese
Vorgänge, ggf. bis zur gewünschten Reife der verrotteten Masse, wiederholt werden.
Durch die Erfindung ist erstmals eine Kombination zwischen einem statischen und
einem dynamischen Kompostierverfahren geschaffen, in welchem bis zur Reife der zu
behandelnden Masse abwechselnd diese bewegungslos der Umsetzung überlassen bleibt
und
nur in bestimmten Zeitabständen aufgelockert und belüftet wird; letzteres allerdings
durchgreifend an jeder Stelle der Masse, so daß die Bildung der nachteiligen Fäulnisnester
vorteilhaft vermieden ist. Zweckmäßig werden die Abfallstoffe nach einer hinreichenden
Zerkleinerung in den Behälter eingeführt, so daß der Rotteprozeß während der Ruhenerioden
der Masse im wesentlichen homogen durchgreifen kann.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann man aber auch Haufwerk oder
Schüttgut, das haltbar gemacht werden soll, sehr zweckmäßig behandeln. Zum Beispiel
kann man Getreide, Maiskorn oder Futterstoffe, die in körniger, noch nicht völlig
trockener Beschaffenheit aufgeschüttet sind, durch die erfinderischen Maßnahmen
vor Verderb schützen. Auch hierfür eignet sich die oben beschriebene Durchlüftung,
die mit der Bewegung verbunden ist, sehr vorteilhaft. Z. B. kann die Feuchtigkeit
durch Begasung stark reduziert oder gegebenenfalls auch erhöht werden. Die Trocknung
verwendet man insbesondere dort, wenn Schädlinge, wie Käfer, Würmer etc., die sich
gern in Getreide einnisten, unschädlich gemacht werden sollen. Auch für Heizzwecke
verwendete Stoffe kennen durch die belüftende Umwälzung gemäß der Erfindung in wirtschaftlich
vorteilhafter Weise getrocknet werden Durch die Erfindung ist praktisch ein Verfahren
zur genau steuerbaren Belüftung, Begasung, Benetzung, Impfung oder Umwälzung in
freiliegendem oder mit Wandung umgebenen Stapel von aufgeschüttetem Gut geschaffen,
welches insbesondere zur
Kompostierung von Abfallstoffen und zur
Haltbarmachung von gestapeltem Haufwerk oder Schüttgütern geeignet ist.
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Die Abnahme von Kompost durch Landwirtschaft, Gartenbau oder Weinbau
erfolgt stoßweise, denn die Ausbringung erfolgt meist im Frühling oder Herbst, jedoch
nicht während der Hauptwuchszeit der angebauten Pflanzen. Die Kompostfabrik muß
deshalb in der Lage sein, große Mengen auf kleinem Raum, d.h. in hoher Sdicht zu
lagern. Die hohe Ertragsfähigkeit der mit Kompost behandelten Anbauflächen beruht
auf der lebendigen Beschaffenheit des Kompostes, verursacht durch den hohen Gehalt
an das Pflanzenwachstum begünstigten Mikroben. Aus diesem Grunde erfordert auch
die Lagerung von Reifkompost Auflockerung und Belüftung in einem sich verlängernden!
Zeitabstand.
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Ansonsten setzt auch in einwandfrei aufbereitetem aerobem Reifekompost
anaerobe Umsetzung, verbunden mit Fäulnis ein. Für die Kompost fabrik ist deshalb
sehr wichtig, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zu besitzen,
die ausreichende Belüftung hoher Materialstapel ermöglicht.
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Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn ferner die zu behandelnde
Masse in dem Behälter in einer Höhe von 1 bis 6 m, vorzugsweise 2 bis 4 m, gelagert
wird und das Bewegen und Behandeln der jeweiligen Teilmenge über die ganze Höhe
von Stelle zu Stelle in der Masse gleichmäßig erfolgt. Bei den statischen Verfahren
sind Mietenhöhen von 1 bis 4 m bekannt. Im Querschnitt haben diese Mieten zumeist
Dreieckform und benötigen relativ viel Lagerplatz. Eine wirtschaftliche Umlagerung
ist dort schwierig, und die Belüftung geht von außen nach innenvonstatten
und
ist ebenfalls oft mangelhaft. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind diese Schwierigkeiten
beseitigt, obwohl die zu behandelnde Masse in bislang unüblicher Höhe gelagert und
bewegt wird. Zu beachten und vorteilhaft ist besonders die Tatsache, daß trotzdem
nicht die Nachteile der bekannten Rottetürme oder mit großer Höhe errichteten Silos
gegeben sind, in denen die Masse sich fortlaufend bewegt.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, einen Umsetzzeitraum von 3-4 Wochen
zu erlauben, ohne auf eine wirtschaftliche Belüftung und Behandlung verzichten zu
müssen. Die Wirtschaftlichkeit gemäß der Erfindung ergibt sich durch das Arbeiten
mit den ungewöhnlich hohen Materialschichten, so daß große Materialmengen auf kleiner
Fläche unterzubringen sind. Andererseits aber wird das Material trotz der hohen
Schicht von unten bis obeieinwandfrei belüftet und aufgelockert. Im Vergleich zu
den üblichen, nach dem statischen Prinzip arbeitenden Anlagen wird das Behandlungsgut
erfindungsgemäß zwar nicht im ganzen, jedoch an jeder Stelle während der Umsetzung
und Belüftung aufgelockert und durchgemischt, so daß sich keine Nester aus verdichteten,
nicht belüfteten Teilpartien bilden können.
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Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß ferner, wenn die jweilige Teilmenge
durch im wesentlichen horizontales oder vertikales Umrühren aufgelockert und ggf.
gleichzeitig begast, getrocknet, befeuchtet und/oder mit Mikroben geimpft wird.
Dabei ist es ferner günstig, wenn erfindungsgemäß die Behandlung der Masse, vorzugsweise
einschließlich Einführen und/oder Ab führen kontinuierlich
erfolgt.
Hierdurch kann man eine Apparatur mit wenig Energiebedarf fortlaufend durch eine
große ruhende Masse ziehen und je nach Bedarf behandeln, d. h. auflockern, belüften,
neue Abfallstoffe zuführen, ausgereiften Kompost abziehen usw. Durch die Erfindung
wird laufend Material als tiefen Schichten an die Oberfläche gefördert. Auf diese
Weise wird wie bei einigen statischen Anlagen das oben liegende Material stets von
neuen Abfallstoffen überdeckt, so daß eine gleichmäßige Umsetzung und Verrottung
aller Partikel gewährleistet ist. Während bei den bekannten statischen Anlagen bei
4 m hohen Mieten eine gleichmäßige Belüftung nicht erreichbar ist, erfolgt das Auflockern
und Belüften erfindungsgemäß einwandfrei und homogen, selbst wenn die eingebrachten
Abfallstoffe aus zum Teil loser liegenden und zum Teil dichter geschichteten Materialien
bestehen.
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Die Erfindung xt in vorteilhafter Weise weiter dadurch ausgestaltet,
daß die Teilmengen der Masse periodisch durch Hindurchbewegen mindestens eines sich
bewegenden Werkzeuges durch die ruhende Masse umgerührt werden. Dieses Verfahren
kann man sowohl unter freiem Himmel als auch in einem überdachten, geschlossenen
Raum zur Ausführung bringen. Bei richtiger Ausgestaltung des Werkzeuges kann mit
geringem Investitionsaufwand eine große Fläche von in großer Höhe geschichtetem
Abfallstoff bestens behandelt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn das
Abführen der behandelten Masse aus dem Behälter durch Absaugen und Trennen von Fördermedium
und behandelter Masse erfolgt.
Zum Beispiel kann ein Saugrüssel
durch die ausgereifte Masse gezogen werden, wobei in einem Zyklon oder einer anderen
Separiervorrichtung lediglich die als Fördermedium wirkende Luft und der Kompost
getrennt werden müssen. Bei einer anderen Ausführungsform ist daraigedacht, daß
die behandelte Masse dadurch gelüftet und abgeführt wird, daß mit einem Hohlbohrer
zylinderförmige Teilmengen im Abstand voneinander aus der Masse herausgebohrt und
abgesaugt werden. Die Masse des zu behandelnden Abfallstoffes hat hierfür eine hinreichende
Konsistenz bzw. Festigkeit. Durch das Innere des Hohlbohrers kann man die herausgebohrten
Teilmengen absaugen und in der vorstehend beschriebenen Weise aus der Anlage abführen.
Andererseits kann man dieses Herausbohren auch zur Behandlung vor Abschluß des Rotteprozesses
dadurch verwenden, daß man die herausgebohrte und abgesaugte Masse auf anderen Stellen
im Rahmen eines Umschichtungsprozesses auflädt und die Bohrlöcher in der noch nicht
durchgereiften Masse in einem gewissen Abstand anbringt, so daß die stehengebliebene
Masse eine große Oberfläche für den Lufteintritt erhalten hat.
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Durch das Hohlbohren, durch das Umschichten, das Auflockern und/oder
vertikaler Richtung, durch das Umrühren und dergleichen ist es ferner mögl ch, daß
die Intensität der Bearbeitung und Belüftung der Masse dem jeweiligen Stadium des
Umsetzungsprozesses angepaßt werden kann, denn zu Beginn verläuft die Umsetzung
bekanntlich stürmisibei hohem Luftbedarf.Mit fortschreitender Umsetzung klingt die
Reaktion mehr und mehr ab, so daß sich nur stark reduzierte Belüftung und Bewegung
als unnötig erweisen.
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In jedem Falle ist die Geschwindigkeit des Reifeprozesses in erster
Linie von biologischen Vorgängen abhängig, insbesondere die Bildung und Vermehrung
von Mikroben. Diese Vorgänge kann man aber nicht beliebig verkürzen. Die optimale
Geschwindigkeit des Reifeprozesses und damit die optimale Durchsatzleistung der
Anlage wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß außerderrichtig dosierten Belüftung
gleichzeitig eine Auflockerung der umzusetzenden Massen erfolgt, und es bilden sich
dadurch in vorteilhafter Weise keine hochverdichteten Partien, die bei derzeit bekannten
Anlagen durch die Zusammensetzung des angelieferten Mülls selbst zwangsläufig nicht
vermeidbar sind.
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Durch die Kombination von statischer und dynamischer Kompostierung
gemäß dem erfinderischen Verfahren sind diese Schwierigkeiten nicht mehr gegeben.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die einen Behälter,
Zubringer- und Abfühlförderer und mindestens ein, in dem Behälter bewegbares Werkzeug
zur Bewegung und/oder Bedes Gutes oder lüftung der zu behandelnden Masse/der Abfallstoffe
aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Masse aufnehmende Behälter ein
großes Volumen und eine größere Ausdehnung in der Breite als in der Höhe hat, und
daß mindestens ein mittels bewegbarem Antriebsförderer an praktisch jede Stelle
in der gelagerten Masse bewegbares Werkzeug zum Umrühren und/oder Belüftung der
Masse vorgesehen ist. Im Gegensatz zu den bekannten statischen Kompostieranlagen,
wo als Umsetzer auch eine Art bewegbares Werkzeug verwendet wird, hat man hier im
Falle der Erfindung das bewegbare Werkzeug in einem Behälter
eingesetzt,
in welchem ähnlich wie bei dem statischen Kompostieren die zu behandelnde Masse
zeitweilig unberührt und ruhig verbleibt. Eine wesentliche Maßnahme liegt in der
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Großraumgerät, mit dessen Hilfe
die statischen und dynamischen Eigenschaften beim Kompostieren in synergistischer
Weise zusammenwirken können. Man gewinnt die Zeit, die mit Vorteil bei dem statischen
Kompostieren erreicht wird und gewährleistet dennoch durch den Antriebsförderer
und das Werkzeug mit Sicherheit eine einwandfreie Belüftung aller Gemengebestandteile
der ganzen Kompostierungsmasse. Selbst wenn das eingetragene Material nicht homogen
ist, sondern z.B. feuchtere Klumpen mit trockeneren abwechseln, wird durch eine
mäßige Lockerung, z.B. durch Umrühren, erfindungsgemäß mit dem genannten Werkzeug
eine gleichmäßige Verteilung und gutes Belüften erreicht, weil die Luft gut in die
gelockerte Masse eintreten kann.
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Vorzugsweise sind erfindungsgemäß der Zubringer, Förderer und/oder
Abführförderer an dem durch die Masse bewegbarem Werkzeug befestigt. Die apparative
Ausgestaltung läßt sich überraschend einfach und dennoch wirkungsvoll vorsehen,
um eine automatisch steuerbare Großraum-Vorrichtung zu schaffen.
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Mit den verrotteten Kompost hoher Qualität erhält man ausgereifte
Bodenverbesserungsmittel, die in großem Rahmen erzeugt und entsprechend mit großen
Transportfahrzeugen abgefahren werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann
ohne weiteres für ein automatisches, gleichmäßiges oder ungleichmässiges Füllen
bzw. Entleeren ausgerüstet sein, ohne, daß die wesentlichen Behandlungsmaßnahmen
unterbrochen oder geschmälert
werden müßten, nämlich das Material
im wePertlichsn still liegen zu lassen und jeweils immer nur kleine Teilmengen zu
bewegen.
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Bei einer speziellen und bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist der Behälter ringförmig und weist eine Überdachung auf, deren Mittelstütze
im Zentrum des Ringbehälters vorgesehen ist, wobei über dem Innenumfang des Ringbehälters
dem Zubringer- und/oder dem Abführförderer je ein Ringtrog zugeordnet vorgesehen
sind/ist. Die wesentliche Bewegung des Werkzeuges erfolgt bei dieser Ausführungsform
mit Ringbehälter kontinuierlich auf Kreisbögen. Zum Beispiel ist es bei einem ringförmigen
Behälter möglich, daß das Behandlungswerkzeug wie auf einer Spirale von außen nach
innen oder von innen nach außen in dem ringförmigen Behälter fortlaufend durch die
ruhende Masse gezogen wird und dabei die beschriebenen Tätigkeiten vornimmt. Andererseits
kann entlang diesen Spiralwegen (näherungsweise Kreiswegen) auch die Zuführung und
Abführung der zu behandelnden bzw. bereits behandelten Masse erfolgen. Um den Übergang
von dem Zubringerförderer und der jeweiligen Stelle auf dem Kreisweg vorzusehen,
werden mit Vorteil die Ringtröge angeordnet, von denen bei einer bevorzugten Ausführungsform
der obere Ringtrog zum Austragen feststeht, während sich der untere Ringtrog dreht.
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In dem oberen festen Ringtrog wird das von oben aufgeschüttete, behandelte
Material mit einem Schaufelwerkzeug über eine Öffnung geschoben, die mit einem Abführförderer
fluchtet, so daß man an jeder Stelle auf einem Kreisweg von oben jederzeit behandelte
Masse auffüllen kann und dennoch die Austragung über ein festes Abführförderband
gewährleistet ist In ähnlicher Weise kann man auch die Zuförderung oder Füllung
des Behälters
mit frischen Abfallstoffen einrichten, indem erfindungsgemäß
das bewegbare Werkzeug an einem auf einer Tragbrücke beweglich angeordneten Support
befestigt ist, der Zubringerför derer ein parallel zur Tragbrücke angeordnetes Förderband
ist, der Abführförderer ein fest angeordnetes Förderband ist und die Tragbrücke
und Zubringerband über der Masse bewegbar sind.
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Im Falle eines Rumpfbehälters wird man die Tragbrücke innen führen
und außen auf Rollen lagern. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb der Tragbrücke dann
auf dem Außemumfang. Auf diese Weise kann die Tragkonstruktion Kreisbewegungen über
den gesamten Behälter ausführen. Das bewegbare Werkzeug ist an dem Programm-fernsteuerbaren
Support angebracht und dient als Belüftungs- und/oder Umwälzeinrichtung. Eine im
Handel erhältliche Regelvorrichtung steuert den Support derart, daß die außen erforderliche
kleinere Winkelgeschwindigkeit des Suppats im Verhältnis zu der auf einem Innenradius
berücksichtigt wird.
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Mit Vorteil kann man erfindungsgemäß die Belüftungszeitdauer bzw.
den Zeitabstand zwischen zwei Belüftungsvorgängen steuern und an den Rotteprozeß
in gewünschter Weise anpassen. Dabei ist es z.B. möglich, zu Anfang des Verrottungsprozesses
größere Mengen als gegen Ende dieses Prozesses in die zu behandelnde Masse einzuführen.
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Zweckmäßig ist es gesäß der Erfindung ferner, wenn der Abführförderer
ein mit einer Saugvorrichtung verbundener Saugrüssel mit nachgeschaltetem Zyklon
ist und mit der Tragbrücke bewegbar ist. Diese Entleerung ist oben schon erwähnt
und erlaubt
eine sehr anpassungsfähige Entleerung der behandelten
Masse an den gewünschten Stellen, in gewünschter Zeit und Menge.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist der Behälter Trennwände
für die Unterteilung seines Volumens auf. Damit it eine klare Trennung zwischen
verschiedenen Chargen des Materials möglich, so daß auch getrennte Behandlungen
unterschiedlicher Abfallmassen möglich sind, ggf. kann eine gleichzeitige Behandlung
dann vorgesehen sein, wenn man zwei Werkzeuge separat in den verschiedenen Teilbehältern
arbeiten läßt.
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Eine vorteilhafte Belüftung und Auflockerung der zu behandelnden Masse
ist dann gewährleistet, wenn erfindungsgemäß das Werkzeug ein um seine Längsachse
drehbares Hohlrohr mit Schaufeln ist, Saug-der welches senkrecht in die Masse eintaucht
und an der/Druckseite eines Ventilators angeschlossen ist. Die Bewegungen dieses
Werkzeuges erfolgen langsam mit geringem Energieaufwand, so daß sich die Werkzeuge
selbst und großen Widerstand durch die Masse hindurchfräsen.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsforin ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß das Werkzeug ein um seine Längsachse drehbares Hohlrohr mit an seinem
unteren Ende angebrachter Bohrkrone ist, die sich vorzugsweise nach unten erweitert,
und daß über der Bohrkrone Öffnungen im Hohlrohr für den Eintritt von behandelter
Masse und Gas vorgesehen sind. Diese Maßnahmen erlauben
nicht
nur ein gutes Umschichten und Entleeren, sondern gestatten auch das Einbringen von
sich über die gesamte Höhe der Masse erstreckenden Bohrlöchern in noch nicht ausgereifter
Masse, so daß dort eine erhebliche Vergrößerung der Oberfläche und Verbesserung
der Belüftung gegeben sind.
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Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug
als Schaufelförderer ausgebildet ist, der an einem Rad oder an einem Förderer angebrachte
Schaufeln bzw. Schöpfgefäße aufweist, wobei vorzugsweise die horizontale Welle des
Rades um eine vertikale Achse oszillierbar ist. Hierbei handelt es sich um eine
andere Ausführungsform des Werkzeuges zum Auflockern, Umschichten oder Entleeren
der behandelten Masse.
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Dabei kann man auch die Geschwindigkeit aller Ausführungsformen, z.B.
der Hohlrohre mit Schaufeln oder Hohlrohre mit Bohrkronen; aber auch die Förderröder
oder Eimerbagger getrennt steuerbar ausgestalten oder einer Programmierung unterwerfen.
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Das Oszillieren der horizontalen Radwelle dient der Schaffung eines
Grabens durch das Material, der breiter ist als die Schaufeln oder Schöpfgefäße
selbst, damit auch die z.B.
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als Gabel ausgestaltete Halterung des Rades durch diesen Graben in
der Masse ohne Widerstand hindurchbewegt werden kann.
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Eine andere, alternativ ausgestaltete und bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter im Grundriß rechteckförmig
ist und das bewegbare
Werkzeug an einem den Behälter überspannenden
Förderseil befestigt ist und eine schräg zum Lot angestellte Längsachse sowie Schaufeln
aufweist. Das Förderseil ist quer zu dem rechteckförmigen Behälter verschiebbar.
Der Behälter kann mit oder ohne Dach ausgestaltet sein, vorzugsweise sieht man eine
überdacht Halle vor, deren Aufbau heutzutage bereits mit einfachen Mitteln preiswert
möglich ist. Infolge der Schräglage des länglichen Werkzeuges wird die Schicht der
Masse in ihrer ganzen Höhe erfaßt, so daß eine gute Auflockerung und Belüftung gewährleistet
sind.
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Erfindungsgemäß ist es hierbei besonders vorteilhaft, wenn ein das
Werkzeug um seine Längsachse drehbares Rohr mit Gasaustrittsöffnungen und außen
herausstehenden, ggf. angewinkelten Schaufeln aufweist, an seinem oberen Ende an
der Druckseite eines Ventilators oder Kompressors angeschlossen ist und an seinem
unteren Ende vorzugsweise mit einer Schwanzflosse versehen ist. Die Schräglage dieses
Werkzeuges gestattet die Bearbeitung sehr hoher Materialschichten, von z.B. 3 m
und mehr, ohne daß die Welle des Hohlrohres einer zu starken Biegungsbeanspruchung
ausgesetzt ist. Das erwähnte Anwinkeln der Schaufeln außen am Hohlrohr ist mit einer
Schrägstellung ähnlich einer Segmentschnecke gleichzusetzen, wodurch die erfaßte
Masse eine zusätzliche Bewegung z.B. von unten nach oben ausführt und eine vorzügliche
Mischung gewährleistet ist.
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Die Schwanzflosse wird so ausgestaltet und angestellt, daß beim Durchziehen
des Werkzeuges durch das auflastende Material
ein Druck nach unten
erfolgt. Dieser soll sicherstellen, daß das untere Ende des schräg in die Masse
hineinragenden Werkzeuges nicht durch die Arbeitsbewegungen nach oben aus dem Behält
er herausgedrückt wird.
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Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß, wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform
das Werkzeug an beiden Trums des Förderseils gehaltert, vorzugsweise am unteren
Trum fest verankert und am oberen Trum bewegbar geführt ist, und daß es mittels
eines am Förderseil gehalterten Motors dreh- und schwenkbar ist. Im oberen Trum
sieht man vorzugsweise auch eine Seilspannvorrichtung vor, und der Antrieb des Förderseils
sollte reversierbar sein. Durch die erfinderischen Maßnahmen verteilt sich die Last
der an dem Förderseil hängenden Werkzeugteile auf das untere und das obere Seiltrum,
und durch die Verankerung bzw. Halterung an beiden Trums kann das Rührsystem zugleich
auch in der richtigen Lage gehalten werden.
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Durch die vorstehend beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung
können also große Materialmengen aufgenommen und mit kleinem Energieaufwand laufend
oder mit erwünschten Unterbrechungen Teilmengen der BehäJ+-nfüllung so umgewälzt
werden, daß der gesamte BehälterinhalT mit Sicherheit erfaßt wird.
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Es versteht sich selbstverständlich, dß bei der Ausführungsform mit
rechteckigem Behälter anstelle des an einem Förderseil gehalterten Werkzeuges auch
andere, oben beschriebene Werkzeuge
verwendet werden können, wie
z.B. ein Schaufelrad, welches auf einem entsprechenden Weg durch den Behälter hin-
und hergeführt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen:
Es zeigen: Figur 1 schematisch in der Seitenansicht eine erste Ausführungsform mit
überdachtem Behälter und Einführsowie Abführförderer, Figur 2 unter Weglassung unwesentlicher
Teile eine Draufsicht auf das Innere gemäß Darstellung in Fig. 1 in einer Höhe kurz
über dem oberen Ringtrog, Figur 3 in abgebrochener Darstellung eine erste Ausführungsform
des bewegbaren Werkzeuges am Außenrand des Behälters in der Materialschicht eingetaucht,
Figur 4 der Weg des Werkzeuges durch die zu behandelnde Masse, in abgebrochener
Darstellung, Figur 5 ebenfalls abgebrochen die andere Seite der zu behandelnden
Masse, aus der Teilmengen herausgebohrt sind, Figur 6 eine andere Ausführungsform
des Werkzeuges als Hohlbohrer mit unten angesetzter Bohrkrone,
Figur
7 eine weitere andere Ausführungsform des Werkzeuges als Eimerbagger, Figur 8 eine
Draufsicht auf die Darstellung der Figur 7, schematisch und in abgebrochener Darstellung,
Figur 9 eine weitere andere Ausführungsform des Werkzeuges als Schaufelrad, von
der Seite, Figur 10 eine Draufsicht auf das Schaufelrad gemäß Figur 9, Figur 11
die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Behälter
im Grundriß rechteckig ist, in der Darstellung hier ohne die unwesentlichen Teile,
z.B. ohne die Überdachung, Figur 12 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der
Figur 11 mit dem an einem Vorderseil befestigten Werkzeug, Figur 13 die gleiche
Darstellung wie in Fig. 12, wobei jedoch ein anderer Weg des am Förderseil befindlichen
Seils dargestellt ist, Figur 14 in vergrößertem Maßstab und abgebrochener Darstellung
das schräg zur Längsrichtung des Förderseils an diesem angebrachte Werkzeug gemäß
den Figuren 11 bis 13, Figur 15 eine Draufsicht auf Figur 14 und Figur 16 die Darstellung
einer Schaufel, in Richtung der Längsachse der Hohlwelle des Werkzeuges gemäß Figuren
14 und 15 gesehen.
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Es wird angenommen, daß die zugelieferten Abfallstoffe zerkleinert
und gemischt angefahren werden. Die Umwandlung der so aufbereiteten Kompostausgangsstoffe
zu hochwertigem Kompost erfordert eine sorgfältige aerobe Führung des Umsetzungsprozesses.
Die vollständige Belüftung der zu behandelnden Masse erfolgt bei den nachfolgend
beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit gleichzeitiger Umwälzung
oder Umschichtung, wobei der in allen Ausführungsformen hier zur Anwendung gebrachte
Behälter 1 ein derart großes Fassungsvermögen aufweist, daß die Verweilzeit des
zu kompostierenden Materials in der Apparatur ausreicht, um den die Umsetzung bewirkenden
Mikroben genügend Zeit für Entwicklung und Vermehrung zu geben. Die optimalen Entwicklungsbedingungen
erfordern das Vorhandensein einer ausreichenden Feuchtigkeit, zum Beispiel etwa
50 bis 70 Gew.- zu Beginn der Rotte, ausreichende Zufuhr von Sauerstoff, vorzugsweise
durch Luft zugeführt, der zu Beginn der Rotte in erheblich größerer Menge als beim
Abklingen des Umsetzungsprozesses zugeführt werden muß und benötigt wird, ferner
die Aufrechterhaltung der günstigsten Temperatur, z.B.
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etwa 50 bis 700C, die ebenfalls nach Ablauf des stürmischen Rotteprozesses
zu Anfang dann beim Fortschreiten der Umsetzung langsam abklingt. Führt man zu wenig
Luft zu, so wird ein Übergang der Rotte in den unerwünschten anaeroben, mit Fäulnis
verbundenen Prozeß bewirkt. Zu viel Luft führt zu viel Reaktionswärme ab, reduziert
die Temperatur und verzögert oder unterbricht sogar den Rotteprozeß. Ferner kann
ein Luftüberschuß eine zu starke Austrocknung des Rottegutes bewirken und damit
den Umsetzungsprozeß empfindlich stören.
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Es winde schon vermerkt, daß die Vermehrung und Verbreitung der Mikroben
ein biologischer Ablauf ist, der bei Einhaltung der günstigsten Entwicklungsbedingungen
nicht weiter gesteigert werden kann, so daß ein zu rascher Ablauf zu vermeiden ist
und mit den im folgenden beschriebenen Apparaturen gemäß den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung vermieden wird. Der Behälter 1 bzw. 1a weist zur Anpassung an verlangte
Durchsatzleistungen ein großes Fassungsvermögen auf und weist eine geringere Höhe
als Durchmesser bzw. Länge oder Breite auf.
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In den Figuren 1 und 2 erkennt man den Zubringerförderer 2, der ortsfest
angebracht ist und die zu behandelnden Abfallstoffe in Richtung des Pfeiles 3 auf
einen unteren, sich z.B.
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in Richtung des Kreispfeiles drehenden Ringtroges 5 bei 6 austrägt.
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Der Behälter 1 ist zum Beispiel so aufgebaut, daß seine Außenwand
aus nebeneinander aufgereihten Betonfertigteilen besteht.
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In der Mitte dieses Rundbehälters oder Ringbehälters 1 ist bei 7 ein
freier Raum vorgesehen, in welchem eine das Dach 8 stützende, nicht dargestellte
Tragkonstruktion Platz findet. Auch die nicht gezeigten Anschlußleitungen für Strom
und Wasser können in diesen freien Raum 7 angeordnet und eingeführt werden.
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Die Betonplatten der äußeren und inneren kreisförmigen Wandung des
Behälters tragen auf ihrem Oberteil z.B. einen ebenfalls kreisförmigen Betonring
mit entsprechenden Armierungen, der
mit dem Reifen eines Fasses
vergleichbar ist und die Wandelemente zusammenhält. Die Konstruktion des Behälters
ist im einzelnen nicht dargestellt. Gleichzeitig bilden die nicht gezeigten Betonringe,
die in Figur 1 etwa an der mit 9 bezeichneten Stelle angeordnet sein können, die
Fahrbahn für eine Tragbrücke 10, die innen geführt und außen auf Rollen 11 läuft.
Diese können bei einer anderen Ausführungsform auch aus Luftreifen bestehen und
sind mit einem nicht dargestellten elektrischen Antrieb ausgerüstet, so daß die
Tragbrücke 10 über den gesamten Behälter 1 Kreisbewegungen ausführen kann. An der
fahrbaren Tragbrücke ist seitlich ein Förderband 12 angebracht. Dieses wird unter
Zwischenschaltung des erwähnten unteren Ringtroges 5 mit dem über das Zubringerförderband
2 von außen zugeführten, zu kompostierenden Material beschickt. Damit ist in vorteilhafter
Weise die Möglichkeit gegeben, daß chargenweise oder ununterbrochen ankommende Material
auf die gesamte Fläche des Ringbehälters 1 gleichmäßig zu verteilen. Es wird somit
eine Ringschicht nach der anderen in den Behälter 1 eingebracht und jeweils nach
Ausführung einer Schwenkbewegung der Tragbrücke 10 von 3600 die Abwurfstelle 13
des Förderbandes 12 (Fig. 1) in Richtung zur Mitte des Ringbehälters verschoben.
Damit wird eine völlig gleihmäßige und dennoch automatische Befüllung des Behälters
1 erreicht. Die Füllhöhe II beträgt vorzugsweise 4 m und kann selbstverständlich
in weiten Grenzen variiert werden. Die zu behandelnde Masse in dem Behälter 1 ist
mit 14 bezeichnet.
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Ein durch die zu behandelnde Masse 14 der Abfallstoffe bewegbares
Werkzeug 15 ist mittels eines als Support ausgebildeten Antriebsförderers 16 auf
der Tragbrücke 10 beweglich angeordnet. Bei der Ausführungsform nach den Figuren
1 bis 6 und ggf. auch Figuren 14 bis 16 ist das Werkzeug 15 ein langsam laufender
Rotor. Dieser wird nachfolgend noch beschrieben. In den Figuren 1 und 2 ist ferner
noch ein an einem Tragarm 17 gehaltertes Zyklon 18 mit darunter angeordneten Auswurfschächten
19 gezeigt, das oben an eine als Ventilator ausgebildete Saugvorrichtung 20 einerseits
und einen Saugrüssel 21 andererseits angeschlossen ist. Der Saugrüssel 21 ist seinerseits
am anderen Ende beweglich derart vorgesehen, daß er in die behandelte Masse 14 eingetauchtwerden
kann, jederzeit aber auch herausgezogen und im außerbetrieblichen Zustand in der
in Figur 1 gezeigtz Position gehalten werden kann. Der Doppelpfeil 22 deutet die
Beweglichkeit des freien unteren Endes des Saugrüssels 21 an. Unterhalb des Zyklons
mit Entleerungsschacht 19 befindet sich ein feststehender, oberer Ringtrog 23, der
in Fig. 2 in Draufsicht zu erkennen ist. Dort sieht man über dem als Austragsband
ausgebildeten Abführförderer 24 eine Öffnung 25 in dem oberen Ringtrog 23, die periodisch
durch ein schematisch bei 26 in Fig. 1 angedeutetes Drehschauielsystem überstrichen
wird. Nicht dargestellt ist eine weitere Möglichkeit der Anordnung des Austragsbandes
24 unter dem Ringbehälter 1, wobei die Entleerung durch den freien Raum 7 in einen
Tunnel oder Kellerschacht erfolgen kann.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, die in Figur 2 im unteren rechten
Quadranten abgebrochen dargestellte Trennwand 27 einzuführen, um den Behälter 1
in zwei z.B. gleiche Volumina aufzuteilen, wobei dann an der Tragbrücke 10 vorzugsweise
ein zweites, als Rotor ausgebildetes Werkzeug 15 vorgesehen wird, damit man ggf.
gleichzeitig in dem äußeren und auch in dem inneren Teilbehälter die Masse behandelt.
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Im Betrieb wird die Masse der Abfallstoffe auf dem Zubringerband 2
in Richtung des Pfeiles 3 in den überdachten Raum eingeführt und bei 6 in den unteren
Ringtrog 5 abgeschüttet. Dieser dreht sich in Richtung des Pfeils 4 und gibt seine
Beladung auf das verschiebbare Verteiler- bzw. Sammelband 12 ab, welches die frischen
Abfallstoffe bei 13 in den Behälter gibt. Die Förderrichtung des verschiebbaren
Verteilerbandes ist in Fig. 2 durch den Pfeil 28 gezeigt. Mit der Tragbrücke 10
läuft das Förderband 12 in Richtung des Pfeiles 29 langsam um, so daß im Laufe der
Zeit der gesamte Kreisbogen beschickt worden ist. Danach fährt der Support 16 mit
dem bewegbaren Werkzeug 15 in Richtung des Doppelpfeiles 30 je nach der vorherigen
Stellung nach außen oder nach innen, um auf dem Kreisbogen mit dem größeren bzw.
mit dem kleineren Radius die gleiche Beschickung vorzunehmen. Diese Funktion wiederholt
sich, bis in erwünschter Weise der Behälter 1 gefüllt ist.
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Nach der ausreichend langen Behandlung der Masse 14 wird bei der Ausführungsform
nach den Figuren 1 und 2 der Saugrüssel 21 zum Entleeren in die Masse 14 auf der
Rückseite des Werkzeuges 15 in Richtung der Bewegung 29 gesehen eingetaucht.
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Die durchgereifte Masse 14 wird mittels der Saugvorrichtung 20 mit
Luft vermischt in den Zyklon 18 geführt, in welchem die als Fördermittel dienende
Luft in Richtung des Pfeiles 31 herausgeführt und die kompostierte Masse nach Abtrennung
nach unten in den oberen Ringtrog 23 abgegeben wird. Das langsam laufende Schadelsystem
26 schiebt die kompostierte Masse über die Öffnung 25, die dadurch auf den Abführförderer
24 gelangt und in das in Figur 1 gezeigte Silo ausgetragen wird. Es versteht sich,
daß die Bewegungsabläufe beliebig an die jeweilige Aufgabenstellung des Rotteprozesses
angepaßt oder programmiert werden können, in jedem Falle aber der Vorteil der erfinderischen
Maßnahmen verwendet wird, daß insbesondere die zu verrottende Masse 14 eine Zeit
lang bewegungslos der Umsetzung in Ruhe ausgesetzt bleibt und nur von Zeit zu Zeit
mit dem Werkzeug 15 umgerührt, aufgelockert und ggf. belüftet wird.
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Im folgenden wird nun das Werkzeug 15 genauer beschrieben.
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Eine erste Ausführungsform dieses Werkzeuges 15 ist in Fig. 3 dargestellt.
Der dort gezeigte Rotor weist ein um seine Längsachse 32 drehbares Hohlrohr 33 auf,
welches an der Druckseite eines nicht dargestellten Ventilators angeschlossen ist,
mit dessen Hilfe Luft in Richtung des Pfeiles 34 eingeblasen wird.
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Am unteren Ende des Hohlrohres 33 tritt die Luft zur gleichmäßigen
Belüftung
der zu behandelnden Masse 14 in Richtung der Pfeile 35 aus und steigt durch die
Masse 14 über die ganze IIöhe 11 nach oben. Die nicht dargestellte Einsaugöffnung
des Ventilators besitzt eine Drosselvorrichtung, so daß die zugeführte Luftmenge
auf die Erfordernisse des Umsetzungsprozesses eingestellt werden kann. Das als Rotor
ausgebildete Werkzeug 15 bewirkt innerhalb der Schicht der Masse 14 eine spiralenartige
Durcharbeitung 36, die schematisch in Fig. 4 angedeutet ist. Der Vorschub des Werkzeuges
15, d.h. die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Werkzeuges auf dem Kreisbogen
sowie die Drehzahl des Rotors gestatten eine genaue Anpassung an den Rotteverlauf.
Zweckmäßig erhellt die als Hohlrohr 33 ausgebildete Rotorwelle in der unteren Hälite
eine Stützlagerung 37, welche die auf die Werkzeugwelle 33 wirkende Biegebeanspruchung
weitgehend aufnimmt. Die Lagerstütze 37 liegt auf der Rückseite des Werkzeuges 15,
in Bewegungsrichtung gemäß Pfeil 29 in Fig. 2 gesehen. Sie bewegt sich damit in
dem bereits aufgelockerten Gut. Es ist zweckmäßig, das Werkzeug 15 mit möglichst
kleinem Energieaufwand arbeiten zu lassen und dennoch die gesamte Materialschicht
der zu behandelnden Masse 14 zu erfassen. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
ist das Hohlrohr 33 deshalb mit Rührarmen 38 zu versehen, die bei einer anderen
Ausführungsform auch als Schaufeln 38 ausgebildet sein könnten, und das Werkzeug
15 kontinuierlich eine vertikale Auf-und Abwärtsbewegung erwünschtenfalls ausführen
zu lassen.
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Anstelle der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform kann das Werkzeug
auch als Eimerkettenbagger ausgeführt sein, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt
ist. Danach fördert das Werkzeug 15 die erfaßten Teilmengen der Masse 14 von unten
nach oben und wirft sie nach rückwärts wieder ab, so daß eine sehr gründliche Umwälzung
erreicht wird. Bei einer weiteren Ausführungsform, die in den Figuren 7 und 8 nicht
gezeigt ist, kann man zusätzliche Luft und Feuchtigkeit in die untere Partie derzu
behandelnden Masse 14 einführen. Die Bewegungsrichtung des Eimerkettenbaggers 15
nach den Fig. 7 und 8 ist mit dem Pfeil 39 in Fig. 8 in Richtung des jeweiligen
Kreisumfanges und bei Überwechseln auf den nächsten Kreisumfang mit größerem oder
kleinerem Radius gemäß Pfeil 40 in Fig. 8 gezeigt. Dieser Doppelpfeil 40 zeigt die
Radialverschiebung, und es versteht sich somit anschaulich, wie der Eimerkettenbagger
15 seinen Rundweg zurücklegt. Mit dieser Schöpfvorrichtung ergibt sich auch die
Möglichkeit, nach Beendigung des Rotteprozesses die Eimer oder Schaufeln direkt
für die Entleerung des Behälters 1 zu benutzen. In diesem Falle wird das abgeworfene
Gut nicht gemäß Darstellung der Fig. 7 nach rückwärts ausgeworfen, sondern auf ein
mit der Trägerbrücke 10 umlaufendes Förderband geworfen. Man könnte hierzu beispielsweise
das dann als Sammelband zu bezeichnende Band 12 in Fig. 2 verwenden. Dieses beschickt
dann ein Austragband.
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Der Vorteil der oben beschriebenen pneumatischen Entleerung mittels
Saugrüssel 21 bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist ebenso wie bei/jer
Entleerung mittels Eimerkettenbagger die Vermeidung unerwünschter Geruchsemission,
weil auch im Falle der pneumatischen Entleerung die Luft gemäß Fig. 1 in den nach
außen abgeschlossenen Raum unter dem Dach 8 entweicht, so daß sich lediglich eine
Luftumwälzung innerhalb des Raumes vollzieht. Aus dem überdachten Raum etwa abgezogene
Luft wird über bekannte Erdfilter nach außen gezogen, die unangenehme Geiuchsstoffe
recht wirkungsvoll absorbieren.
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Eine weitere andere Ausführungsform des Werkzeuges 15 ist in Fig.
6 gezeigt. Auch dieser besteht aus einem um seine Längsachse 32 drehbaren Hohlrohr
33, das an seinem unteren Ende eine Bohrkrone 41 und darüber in beliebigem Abstand
zueinander angeordnete Bohrungen 42 auf-weist, die man ggf. auch zur Belüftung des
Rottegutes verwenden kann. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform des Werkzeuges
15 als Bohrer ist besonders vorteilhaft beim Arbeiten mit hohen Materialfüllungen,
wenn also die Höhe H 2, 4 oder 6 m erreicht. Ebenso wie das in Fig. 3 dargestellte
Werkzeug 15 wird auch der Hohlbohrer nach Fig. 6 senkrecht in die Masse 14 eingetaucht
und nach Herausbohren der zylinderförmigen Teilmenge aus der Masse herausgezogen.
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Die Horizontalverschiebung des Bohrers 15 erfolgt stets in hochgezogenem
Zustand über der Materialschicht, so daß die Achse 32 keine Biegebeanspruchung aufzunehmen
hat. Für die
Ausführung der Heb- und Senkbewegung dient zweckmäßig
eine nicht dargestellte Elektrowinde oder eine hydraulisch betätigte Vorrichtung.
Der Bohrer ist an die Saug-seite eines Ventilators angeschlossen, da die Bohrspäne
nach oben abgesaugt und an anderer Stelle abgelagert werden, so daß auch bei Verwendung
der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform des Werkzeugs 15 eine gute Materialumschichtung
gewährleistet ist.
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In Fig. 5 ist gezeigt, wie die Bohrungen in einem gewissen Abstand
zueinander ausgeführt werden, wobei die Verschiebevorrichtung derart gesteuert wird,
daß beim nächsten Rundlauf die bei der vorausgehenden Bohrung nicht erfaßten Materialpartien
erfaßt werden. Man erkennt in Figur 5 die zylinderförmigen Löcher der ausgebohrten
Masse 14 in Draufsicht, wodurch sich ersichtlich eine gute Belüftung der Masse auch
von der Seite und bis in große Tiefen hinunter möglich wird.
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Eine andere vorteilhafte Ausführungsform des Werkzeuges 15 ist in
den Fig. 9 und 10 gezeigt. Hier besteht das Werkzeug aus einem Schaufelrad, mit
welchem ebenfalls sehr durchgreifend umgeschichtet, belüftet und ausgetragen werden
kann. Auf das Schaufelrad 15 wird im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 8 beschriebenen
Bewegungen angetrieben, nämlich auf Kreiswegen (oder bei einer anderen Ausführungsform
des Behälters, wenn dieser z.B. rechteckig ist, auf geradlinigen, parallelen Bewegungswegen),
wobei nach Abschluß eines Kreisweges in der schon beschriebenen Weise durch Veränderung
des Radius der jeweils be-
Auf der vorwärts schreitenden Seite
nimmt das Schaufelrad 15 das Material auf und wirft es nach rückwärts ab. Beim Austrag
des Behälterinhaltes arbeitet die Abwurfseite in ein nicht dargestelltes, die Weiterleitung
übernehmendes Förderband.
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Das Schaufelrad wird von einer vertikal hängenden Gabel 43 getragen
und geführt. Ein Lenkhebel 44 wird über einen Exzenter oder einen kleinen Hydraulikzylinder
rhytmischin Richtung des Doppelpfeiles 45 so bewegt, daß das Rad kleine Schwenkungen
nach links und rechts ausführt, wie mit strichpunktierten Linien in Fig. 10 veranschaulicht
ist. Auf diese Weise erzeugt das Schaufelrad 15 eine Furche 46 durch die Masse 14,
und die Furche 46 ist breiter als das Schaufelrad 15, einschließlich Gabel 43. Damit
wird Platz für die Traggabel 43 derart geschaffen, daß diese nicht mit der an den
Seiten der Furche 46 hochstehenden Materialand kollidiert. Die Bewegung des Lenkhebels
führt zu der mit dem Doppelpfeil 47 veranschaulichten hin- und hergeltenden Bewegung
des Schaufelrades, und das Gesamtsystem bewegt sich wieder in Richtungdes Pfeiles
39 (Fig. 10).
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Erfolgt der Antrieb des als Schaufelrad ausgebildeten Werkzeuges 15
nach den Fig. 9 und 10 über einen eingebauten Zydraulikmotor, der nicht dargestellt
ist, so sind zur Kraftübertragung lediglich zwei Schläuche erforderlich. Die Achse
des Schaufelrades 15 kann von der Gabel 43 leicht gelöst werden und ermöglicht eine
rasche Auswechslung des kompletten Rades. Das Mittelstück des Rades besteht aus
einem zylindrischen Gehäuse 48 mit glatter
Oberfläche und seitlichem
Deckel. Die kastenförmigen Schaufeln oder Schöpfwerkzeuge 49 sind aufgeschraubt
und deshalb leicht austauschbar. Deren Wandungen sind zweckmäßigerweise konisch
ausgeführt, damit das behandelte Gut leichter herausfällt. Zur Belüftung genügt
ein kleineres Schöpfvolumen als zum Austrag. Deshalb kann das Schaufelrad mit nicht
gezeigten Stäben bestückt werden, die mit relativ niedrigem Energieaufwand die Masse
14 durchfurchen.
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Vorzugsweise wird man die am linken und am rechten Rand des zylindrischen
Körpers des Schaufelrades 15 angeordneten Stäbe mit einer parallel zur Radachse
verlaufenden Verbindungsrippe versehen. Zum Ausschöpfen dagegen werden höhere Verbindungsrippen
eingesetzt. Diese können links und rechts in der Drehrichtung umgebogene Seitenteile
erhalten, so daß kastenförmige Schaufeln entstehen.
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Eine andere Ausführungsform des Behälters ist in den Figuren 11 bis
13 gezeigt, in welchen der Behälter mit 1a bezeichnet ist. Dieser Behälter ist für
große rechteckige Lagerflächen mit oder ohne Schutzdach geeignet. Ob man ein Schutzdach
vorsieht oder nicht, hängt von den klimatischen Verhältnissen des Standortes ab.
Gemäß den Figuren 11 und 12 verläuft über die Längsrichtung des Behälters 1b ein
Förderseil 50 mit einem oberen Trum 50a und einem unteren Trum 50b. Dieses Förderseil
liegt am jeweiligen Behälterende in einer Seilscheibe 51.
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Deren Halterung ist quer zum Behälter 1b verschiebbar, wie auch der
Pfeil 52 in den Fig. 12 und 13 zeigt. Im oberen Trum 50a
ist eine
Seilspannvorrichtung 53 angeordnet, die mit der insbesondere in den Fig. 11, 14
und 15 gezeigten Führung mit den Laufrollen 54 kombiniert oder mit der festen Verbindung
55 am unteren Trum 50b kombiniert sein kann. Das Förderseil 50 ist reversierbar
mit Hilfe des Motors 56 angetrieben.
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An der festen Verbindung 55 am unteren Trum 50b ist das Werkzeug 15
mit schrägliegender Rohrwelle 33 mit Rührarmen 38a angebracht. Infolge der in den
Fig. 11 und 14 besonders deutlich gezeigten Schräglage ist der sich langsam um seine
Längsachse 32 drehende Rotor 15 in der Lage, die Materialschicht in ihrer ganzen
höhe zu erfassen, so daß eine gute Auflokkerung und Belüftung gewährleistet ist.
Die Luftzufuhr erfolgt gemäß den Keilen 57 in Fig. 14 durch die Hohlwelle 33, wobei
der Luftaustritt in der Nähe des unteren Wellenendes liegt.
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Es besteht ferner die nicht dargestellte Möglichkeit, die Rührarme
als Luftleitung auszubilden, wobei die Luftaustritssöffnungen auf der Rückseite
im Windschatten der Arme liegen könnten.
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Die Last des als Rotor ausgebildeten Werkzeugs 15 verteilt sich sowohl
auf das untere als auch das obere Seiltrum 50a, b, und das obere Trum 50a trägt
ferner dazu bei, das Rührsystem 15 in der richtigen Lage zu halten.
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Die an der Stirnseite des Behälters Ib angeordneten Seilscheiben 51
werden durch einen nicht näher dargestellten Antrieb quer verschoben. Dieser nicht
gezeigte Antrieb ist so geschaltet, daß die Verschiebung synchron erfolgt.
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Wenn der Behälter 1b sehr breit ist, werden die an jedem Behälterende
liegenden Laufschienen 58 durch eine liegende Stützkonstruktion 59 gegen Durchbiegung
geschützt. Diese auf Zug beanspruchte Verankerung hält die Stirnseiten des Behälters
1b von Durchbiegungskräften frei. Wegen der Anordnung dieser Stützkonstruktion außerhalb
des Behälter ist es möglich, das Einbringen des zerkleinerten Abfalles und den Abtransport
des verrotteten Kompostes durch Großraumschaufellader vorzunehmen.
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Im Betrieb zieht das schrägliegende Werkzeug 15 nach den Fig.
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11 bis 15 eine Furche durch die Masse 14, bis das Werkzeug an einem
Ende aus der Masse 14 austritt. Sobald der Rotor 15 freihängt, wird seine Halterung
um eine vertikale Achse mittels des Getriebemotors 60, der ggf. auch die laufende
Drehbewegung der Hohlwelle 33 besorgt, um 1800 geschwenkt, wie mit d-en zwei Pfeilen
61 in Fig. 12 oder bei der anderen Ausführungsform mit der strichpunktierten Linie
gemäß den Pfeilen 62 in Fig. 13 angedeutet ist. Anschließend kann die Längsbewegung
in entgegengesetzter Richtung beginnen. Die gleiche Schwenkung vollzieht sich jeweils
am Ende, und die Antriebsvorrichtung für die Querverschiebung in Richtung der Pfeile
52 (Fig. 12 und 13) kann so eingestellt werden, daß
die Furchen
dicht nebeneinander liegen. Bei einer anderen Ausführungsform kann man jeweils eine
Furchenbreite überspringen, wobei die stehengebliebenen Schichten bei der nächsten
Durchpflügung der Massen 14 erfaßt werden.
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Nach den Fig. 14 und 15 kann das untere Ende des Hohlrohres 33 des
Rotors 15 in Form einer Spitze enden. Sollte es sich jedoch zeigeii, daß die Rotorwelle
dazu neigt, sich aus der unteren, dichteren Materialscliicht nach oben zu arbeiten,
dann wird die in den Fig. 14 und 15 gezeigte Schwnzflosse 63 als stillstehende Verlängerung
am unteren Rotorende angesetzt. Diese Schwanzflosse 63 verbreitert sich in Bewegungsrichtung
nach rückwärts und steigt nach dort hin an, so daß sie durch die Längsbewegung der
Rührvorrichtung 15 und durch das auflastende Material im Betrieb nach unten gepreßt
wird.
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De2 richtige Abstand zum J3oden wird durch den gekrümmten Gleitfuß
gegeben. Um die Schwanzflosse 63 in ungefähr waagerechter Stellung zu halten, kann
man eine dünne, nicht gezeigte, stillstellende Führungsstange durch die rohrförmige
Rotorwelle 33 nach oben führen und dort befestigen.
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Figur 16 zeigt schließlich den gekrümmten Rührarm 38a mit einer Querschnittsansicht
des IIohlrohres 33 längs dessen Achse 32 die vorerwähnte Führungsstange vorgesehen
ist. In Richtung des Pfeiles 64 liegt der Drehsinn der Rührarme, so daß diese mit
jeweils kleinstmöglicher Antriebsleistung bewegt werden können.
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Bei dem Großraumbehälter la rechteckiger Außenform gemäß den Figuren
11 bis 13 liegen die Förderbänder für den Ein-und Austrag der Masse zweckmäßig in
der Nähe der Behältermitte. In der Zeichnung and diese jedoch der Klarheit wegen
fortgelassen.
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Bei der Kompostierung sind mit einer Wandung umgebene Lagerflächen,
welche Wärmeverluste reduzieren, vorteilhaft. Andererseits kann zur Trockenhaltung
von Schüttgut bei anderen Ausführungsformen auf solche Wandungen verzichtet werden.
Bei Anwendung einer kreisförmigen Lagerfläche steht dann z. B. keine Stützwand als
Laufschiene für den langsam rotierenden Tragarm zur Verfügung, wie oben beschrieben.
In diesem Falle wird der Tragarm lediglich zentral gelagert, analog einem Baukran,
der Drehbewegungen und Länqsbewegunqen am Traqarm ausführt. Mit einer solchen Vorrichtuns
können ebenfalls große Flächen bestrichen werden. Es besteht auch die Möglichkeit,
vom nrehpunkt ausqehend, einen zweiten oder dritten Arm in verschiedener Länge vorzusehen.
Jeder Arm ist mit einer Umwälzvorrichtung bestückt, so daß die große Materialmenge
gleichzeitig an einer, zwei oder mehr Stellen umgelzt unrl belüftet werden kann.
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