DE3043062A1 - Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number
DE3043062A1
DE3043062A1 DE19803043062 DE3043062A DE3043062A1 DE 3043062 A1 DE3043062 A1 DE 3043062A1 DE 19803043062 DE19803043062 DE 19803043062 DE 3043062 A DE3043062 A DE 3043062A DE 3043062 A1 DE3043062 A1 DE 3043062A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotary mixer
fermentation
air
materials
exhaust air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803043062
Other languages
English (en)
Inventor
Herwig 1000 Berlin Michel-Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MICHEL KIM HERWIG
Original Assignee
MICHEL KIM HERWIG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MICHEL KIM HERWIG filed Critical MICHEL KIM HERWIG
Priority to DE19803043062 priority Critical patent/DE3043062A1/de
Publication of DE3043062A1 publication Critical patent/DE3043062A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/60Heating or cooling during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90Apparatus therefor
    • C05F17/907Small-scale devices without mechanical means for feeding or discharging material, e.g. garden compost bins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90Apparatus therefor
    • C05F17/989Flow sheets for biological or biochemical treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • Verfahren zur Beschleunigung der Humusbildung aus
  • pflanzlichen und/oder tierischen Stoffen oder dergleichen Materialien und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist ganz allgemein bekannt, zur Beschleunigung der Humusbildung Komposthaufen von Zeit zu Zeit, beispielsweise halbjährlich, umzuschichten, um durch die damit bedingte Heranführung von Sauerstoff an tiefere Schichten die Humusbildung zu verbessern.
  • Für die Erhaltung des Bodenlebens und die Fruchtbarkeit von Mutterboden ist dessen Humusstruktur von entscheidender Bedeutung, so daß neben der Einbringung von Nährstoffen, wie Mineralsalzen und dergleichen, die Bodenbearbeitung in Land- und Forstwirtschaft eine hervorragende Stelle einnimmt. Huminstoffe werden bisher in dem Boden durch Unterpflügen von in der Tierhaltung anfallendem Mist aber auch Pflanzenabfällen, wie Laub, den Strohresten der Stoppelfelder und dergleichen mehr, gebildet beziehungsweise deren Bildung zu fördern gesucht.
  • Diese Verfahrensweise, also insbesondere die Kompostierung im Misthaufen, aber auch die natürliche Kompostierung, wic sie beispielsweise in Laubwäldern vorliegt,fUhrt zu einem nur geringen Düngewert, der schon jetzt und insbesondere für die Zukunftsanforderungen nicht mehr ausreicht.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Kompostierung beliebigen Biomaterials und damit der Düngewert erheblich verbessert wird und darüber hinaus die Fermentation beschleunigt werden kann, wobei es auch Aufgabe der Erfindung ist, entsprechende Vorrichtungen zu schaffen, die für die Durchführung des Verfahrens in vorteilhafter Weise eeignet sind.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung und Ausgestaltungen für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Verfahrensweise und der vorteilhaften Ausgestaltungen der die Verfahrensweise ermöglichenden Vorrichtungen wird es in überraschender Weise möglich, das Bodenleben bis zu einerTiefe, die für Tier und Pflanze interessant ist, erheblich zu verbessern und die Huminstofferzeugung vorteilhaft zu beeinflussen, ohne daß künstliche Eingriffe, etwa durch Produkte der Chemieindustrie oder zusätzliche Fossile oder andere Energieträger benötigt werden. Es wird die durch die Fermentation frei werdende Energie als eine natürliche Energiequelle einsatzbereit gemacht für Heizzwecke, Verlängerung der Periode des Pflanzenwachstums in nördlichen Breiten, für die geruchlose Trocknung von pflanzlichen und tierischen Produkten und dergleichen mehr.
  • Die bewußt geregelte Steuerung der Kompostierung führt zu erheblichen Ertragssteigerungen, wobei der beschleunigte Ablauf des Kompostierungsvorganges durch entsprechend gewählte Zerkleinerung und Vermischung des Ausgangsmaterials die Einhaltung einer bestimmten Feuchte während des Fermentationsprozesses optimale Luftzufuhr und CO2-Abfuhr möglich wird, wofür wiederum die Steuerung des Parameters Temperatur einen wesentlichen Beitrag liefert.
  • Durch beschleunigte Fermentation und damit vergrößerte Humusakkumulation und dessen Rückführung in den landwirtschaftlichen Nutzboden läßt sich auch die Gesundheit der Pflanzen und ihre Resistenz ohne künstliche Eingriffe durch die Chemieindustrie verbessern.
  • Arhand der beiliegenden Zeichnungen sollen vorteilhafte Ausführungsformen von Vorrichtungen näher beschrieben werden, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen, wobei davon ausgegangen wird, daß im Kompostierungsprozeß unter anderem die Luft- und Feuchtigkeitsversorgung und die Temperatureinstellung durch Energieabfuhr geschwindigkeitsbestimmend für den Abbau der pflanzlichen und tierischen Materialien ist.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Rotationsmischers als Trommelfermentator mit Ansaugquelle für die Kaltluft und Kühlfalle im Kaminbereich der Abluft; Fig. 2 eine Fermentationseinrichtung im schematischen Schnitt mit Zerkleinerungs- und Beschickungsvorrichtung, Rotationsmischer, Hauptfermentator, Nachfermentator und Wrmepumpe; Fig. 3 einen Teil der Einrichtung von Fig. 2 mit einer Hammermühle als Zerkleinerer; und Fig. 4 eine entsprechend schematische Schnittdarstellung einer Fermentationseinrichtung für organische Flüssigabfälle.
  • Eine Vorrichtung für ein wirtschaftliches leicht auch in kleinere bäuerliche Betriebe integrierbares Verfahren zur Erzeugung von Huminstoffen aus pflanzlichen und tierischen Materialien, insbesondere organischen Abfallstoffen aller Art, ist durch die in Fig. 1 im schematischen Schnitt dargestellte Einrichtung durchführbar. Kernstück dieser Einrichtung ist ein Rotationsmischer 101 in Form eines Trommelrührers, wobei diese Trommel entlang der Umfangsfläche im Bereich der beiden Stirnseiten Laufschienen trägt, die auf Rollen gelagert sind, welche entweder wie dargestellt mittels einer Kurbel 103 manuell oder über einen Motor maschinell in Drehbewegung versetzt werden können, so daß sich der zylindrische Rotationsmischer um seine Längsachse wahlweise kontinuierlich oder intermittierend mit vorgebbarer langsamer Geschwindigkeit dreht.
  • Die tierischen und/oder pflanzlichen Stoffe, wie Stroh, Mist, Laub, kleiner Holzreste, Blattwerk von Pflanzen und dergleichen mehr, werden vorzugsweise in wenigstens grob zerkleinerter Form durch eine in die Umfangsfläche des Rotationsmischers 101 eingebrachte verschließbare Einfülluke 104 eingegeben, durch die das nach dem Fermentationsprozeß ausgereifte Material auch wieder entnommen werden kann. Innerhalb der beiden Stirnflächen des Rotationsmischers 101 befinden sich im Bereich der Drehachse zentrische Löcher, die von Dichtungsmanschetten 109 umgriffen sind, durch die Rohre hindurchgeführt sind.
  • Ein außerhalb des Rotationsmischers 101 abgestütztes Rohr 106 greift durch eine Dichtungsmanschette 109 durch die eine Stirnseite hindurch in den Innenraum des Fermentationsbehälters ein und ist dort wie dargestellt perforiert beziehungsweise mit über die Umfangsfläche verteilten Löchern 107 versehen, durch die Frischluft in den Fermentationsbehälter eintritt, die über das Rohr 106 aus dem Bereich einer Kaltluftquelle 105 angesaugt wird. Die Kaltluftquelle kann beispielsweise ein Erdloch, ein ohnehin vorhandenes Brunnenloch oder dergleichen Bohrung sein.
  • Das Ansaugen von Frischluft über eine Kaltluftquelle 105 fördert die Thermik in vorteilhafter Weise und ermöglicht darüber hinaus ohne zusätzliche Hilfsmittel dem Fermentati behälter Luft mit sehr geringer absoluter Luftfeuchtigkeit zuzuführen. Die zweite nicht von dem Frischluftrohr 106 durchgriffene Hälfte des Rotationsmischers 101 wird in entsprechender Weise durch ein Abluftrohr 108' durchgriffen, welches nach außen über eine entsprechende Dichtungsmanschette 109 abgedichtet ist und das wie das Rohr 106 in eine Rohrverzweigung in der dargestellten Weise hineingeführt ist, die mit einem perforierten innerhalb des Rotationsmischers 101 ortsfest gehaltenen Abluftrohr 108 in Verbindung steht, das an einer tiefliegenden Stelle, vorzugsweise innerhalb des Fermentations materials, liegt. Dadurch kann die verbrauchte feuchtigkeitsangereicherte Luft aus dem Fermentationsmaterial abgesaugt werden, ohne daß ein hoher Luftdurchsatz durch zusätzliches Absaugen von Frischluft erfolgt und das Absaugen an tiefer Stelle garantiert, daß hier die CO-reichste Luft umfassend beseitigt wird. Anstelle des Abluftrohres 108 kann auch eine geeignete flache dicke Anordnung vorgesehen werden, unter der dann das Abluftrohr 108' beziehungsweise der zugehörige Rohrverteiler einmünden wurde.
  • Die feucht-heiße C02-angereicherte Abluft wird einem Kamin 110 zugeführt, in den eine Kühlfalle 113, hier in Form einer Wasserkühlung eingebaut ist, und die mit einem Stoffmantel versehen ist, dessen Kapillarwirkung bewirkt, daß das an seiner Umfangsfläche kondensierte Wasser nach außen absaugbar ist. Eine in den Kamin 110 eingebrachte Seitenklappe 115 dient der Dosierung der Verdampfung durch mehr oder weniger Zusatz von Außenluft. Das mit der Kühlfalle ausgefällte Kondenswasser kann zur Erhaltung des gewünschten Feuchtigkeitsgrades der Fermentationsmasse dem Fermentationsbehälter entweder direkt wieder zugeführt werden oder auch über einen Auslauf 114 entnommen werden. Der Kamin 110 mündet an einem Radialgebläse 111, welches windgetrieben dazu dient, die Sogwirkung des Kamins zu verbessern.
  • Die C02-angereicherte Abluft kann, da innerhalb des Fermentationsbehälters Temperaturen von ca. 800C ohne weiteres erreicht werden, entweder einem Heizungssystem zugeführt werden oder äber eine Wärmepumpe als beliebige Energiequelle genutzt werden oder aber auch innerhalb von Treibhäusern in den Boden eingegeben werden, wobei hier nicht nur der Heizwert von erheblicher Bedeutung ist sondern darüber hinaus auch noch die C02-Düngung sich vorteilhaft auswirkt.
  • Der Rotationsmischer 101 läßt sich darüber hinaus außer als Fermentationsbehälter für pflanzliche und/oder tierische Materialien zur Herstellung von Substraten für die Pilzproduktion oder für die Futtermittelerzeugung verwenden, wobei daran gedacht ist, durch bakteriellen Aufschluß langkettige Polysaccharide, wie Cellulose, auf zu schließen. Für die Trocknung,insbesondere pflanzlicher Produkte, wird der Rotationsmischer mit dem zu trocknenden Gut mit jeweils optimaler Füllhöhe beschickt, wobei die für die Trocknung erforderliche Wärme beispielsweise Solarenergie sein kann, etwa in Form direkter Sonnenbestrahlung des an seiner äußeren Umfangsfläche dunkel eingefärbten Trommelbehälters. Die angesaugte Luft kann entsprechend entlang der Rohrleitung 106 gleichfalls solarvorgeheizt werden. Die ohne große technische Hilfsmittel mögliche Dosierung des Wärmeaufwandes während des Trockenprozesses gewährleistet auch behutsame Trockenvorgänge, wie sie für Tee- und Tabakblätter gefordert sind.
  • Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Einrichtung für ein kontinuierlich ablaufendes Fermentationsverfahren, die gleichermaßen wie der Rotationsmischer nach Fig. 1 auch für bloße Trockenzwecke verwendet werden kann, und mit der es möglich wird, die entstehende FermentationswErme optimal für Heizzwecke oder andere Energieverbraucher zu nutzen.
  • Die Einrichtung setzt sich aus vier Vorrichtungen zusammen, nämlich einer Zerkleinerungs- und Beschickungsvorrichtung 210, einem Vorfermentator in Form eines Rotationsmischers 220, der für den Fall der Trocknung von biologischen Materialien als Vortrockner dient, einem Hauptfermentator 230 beziehungsweise entsprechend Haupttrockner,einem Nachf ermentator oder Nachtrockner 240 und schließlich einer wärmepumpen- und Regeleinrichtung 250.
  • Das biologische Material wird gemäß Fig. 2 in einen Speicherbehälter 211 oder in Fig. 3 in den Zuführungsbehälter 301 eingegeben, von dem es automatisch in eine Zerkleinerungseinrichtung fällt, die aus einem Schredder 212 bzw. 302 besteht. Der Schredder 212 bzw. 302 weist eine Hammerschlagmhle 214 bzw. 205 auf, die jeweils über eine Förderschnecke 213 bzw. 304 beschickt wird, wobei die Förderschnecke direkt auf der Achse der Hammerschlagmühle angebracht ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Trommel 303 des Schredders 302 mit Hartmetallschneidern versehen, die eine Zerkleinerung auch entsprechend widerstandsfähigen Materials sicherstellen.
  • Der Schredder und die Hammerschlagmühle in Fig. 3 sind über einen Keilriemen 207 verbunden. Im AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 2 kann eine entsprechende Lösung oder auch eine solche mit Kardanwelle als Kraftübertragung, Zahnradübertragung oder dergleichen mehr vorgesehen sein.
  • In Fig. 2 treibt ein Motor 215 die Hammerschlagmühle an.
  • Die an der äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung angebrachten Metallteile 306 der Hammerschlagmühle nach Fig. 3 ermöglichen eine Verarbeitung auch schmieriger Fermentationsmaterialien, wie Mist oder dergleichen, und verhindern ein Verstopfen in diesem Bereich, so daß das Material störungsfrei über den Austrag 308 entnommen werden kann, wofür die Wirkung der Zentrifugalkraft zusätzlich unterstützend wirkt.
  • Entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2 wird das zerkleinerte biologische Material nach Verlassen der schräg nach oben geneigten Förderschnecke, die in der dargestellten Weise in den Rotationsmischer 220 hineinragt, an dessen Abgabeende 221 ausgetragen und fällt in dem Rotationsmischer 220 nach unten, der aus einem sich drehenden Zylindermantel und ortsfest gehaltenen Stirnseiten besteht, wobei der rotierende Mantel über Lagerringe auf Rollen 222 abgestützt ist, die von einem Motor 223 vorzugsweise interval lgesteuert in Rotationsbewegung versetzt werden. Die ortsfesten Stirnseiten 224 des Rotationsmischers 220 stehen über Dichtungslager mit dem Zylindermantel in Verbindung, so daß ein stets feuchtigkeitsdichter Abschluß gewährleistet ist. Im unteren Bereich des Rotationsmischers greift durch diesen eine Förderschnecke 225 hindurch, die mittels eines Motors 226 angetrieben wird, und die über einen nicht mehr dargestellten Wassermantel gekühlt beziehungswDise aufgeheizt werden kann.
  • Unterhalb der Förderschnecke 225, die auf der Unterseite im Innenraum des Rotationsmischers 220 ummantelt ist, befindet sich eine Absaugvorrichtung 227 für die warmfeuchte Luft des Fermentationsmaterials, die über den Auslaß 256 abgesaugt werden kann, wobei dieser Auslaß auch wahlweise der Einbringung zusätzlicher Außenluft oder von Wasser dienen kann.
  • Die Förderschnecke 225 bringt das Fermentationsmaterial von dem als Vorfermentator dienenden Rotationsmischer 220 in den als Hauptfermentator 230 dienenden senkrecht stehenden zylindrischen Behälter,in dem zentrisch eine weitere senkrecht stehende Förderschnecke 231 in Stellung gebracht ist, die das biologische Material verdichtet, und die über einen Motor 232 in Drehbewegung versetzbar ist. Auch die Förderschnecke 231 ist so ausgelegt, daß sie gekühlt beziehungsweise aufgeheizt werden kann, wofür als Wärmeträger vorzugsweise Wasser dient.
  • Sowohl der Vorfermentator 220 als auch der Hauptfermentator 230 können für den Fall, daß die Einrichtung zur kontinuierlichen Trocknung von biologischem Material, wie Blättern oder dergleichen, benutzt wird, gleichermaßen als Vortrockner oder Haupttrockner arbeiten, was entsprechend auch für den Nachfermentator 240 als Nachtrockner gilt. Der Hauptfermentator 230 läßt sich für die Einstellung der erforderlichen Fermentationszeit bezüglich der Dimensionierung und Drehgeschwindigkeit der senkrechten Förderschnecke 231 optimal auslegen, was gleichermaßen für die Temperaturvorgabe durch Kühlung oder Heizung derselben gilt, und entsprechend auch für die Regulierung des Feuchtigkeitsgehaltes, wofür eine Befeuchtungseinheit 233 im oberen Bereich der Förderschnecke 231 angebracht ist. Die verschließbare Öffnung 234 bietet eine manuelle Eingriffsmöglichkeit in den Hauptfermentator und die Möglichkeit der optischen Beobachtung des Innenraumes.
  • Die unterhalb der Abdeckung endende senkrechte Förderschnecke 231 trägt das Fermentationsmaterial oder wahlweise auch Trockenmaterial im Kopfbereich des Hauptfermentators 230 aus, wobei es nach Durchlaufen des Behälters in dessen Bodenbereich wiederum über eine Förderschnecke oder dergleichen, die mittels eines Motor 236 angetrieben wird, entnommen und von dort über einen Senkrechtförderer wieder in den Kopfbereich des Nachfermentators 250 eingegeben wird, der wie der Hauptfermentator ein senkrecht stehender zylindrischer Behälter sein kann. Von dem Austragungsbereich 241 fällt das vorwiegend ausfermentierte Material durch eine Kontrollklappe 242 optisch kontrollierbar in den unteren Bereich des Nachfermentators 240, um dort über eine von einem Motor 243 betätigte Austragungsschnecke einer Verlademündung 244 zugeführt zu werden. Frischluft wird dem Nachf ermentator 240 im Gegenstrom von unten zugeführt, wobei es jedoch auch denkbar ist, daß in unterschiedlichen Höhen Frischluftzuführungen innerhalb der Mantelfläche des Nachfermentators vorgesehen sind, die wahlweise dann auch zur Einbringung von Wasser dienen können.
  • Die durch den Fermentationsprozeß in der Einrichtung nach Fig. 2 gewonnene feucht-heiße C02-angereicherte Abluft wird über den Auslaß 235 im Kopfteil des Hauptfermentators 230 abgesaugt und mittels eines Kompressors 251 im Ausführungsbeispiel auf 2 bis 3 bar verdichtet, woraufhin über eine Kühlfalle beziehungsweise einen Kondensator 252 ein Großteil der Feuchtigkeit aus der Abluft entnommen wird. Ein Wärmetauscher 253 dient der Abführung der Kondensationswärme. Mittels einer Pumpe 254 wird das Kondenswasser in den Kreislauf zurückgeführt oder entsprechend der Stellung einer Regel- und Mischeinrichtung 256 entnommen. Das Kondenswasser kann hierbei entweder der Anfeuchtung des Kompostierungsmaterials oder zur Erwärmung des Trockengutes dienen.
  • Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens zur beschleunigten Fermentation pflanzlicher und/oder tierischer Abfallstoffe, die vorzugsweise in flüssiger Form vorliegen, wie das beispielsweise bei verjauchten Fäkalien der Fall ist. Ein Eintrocknen dieser organischen Wassermischungen würde einen wirtschaftlich nicht vertretbar hohen Energieaufwand bedeuten.
  • Es sind in diesem Zusammenhang bereits Reinigungs- und Kompostierungsverfahren bekannt, so beispielsweise die Gülletechnik, die eine direkte Aufarbeitung solcher-Fäkalie ermöglichen, jedoch zu keinem qualitativ befriedigenden Flüssigkompost führen. Hierbei ist ein besonders wesentlicits Problem die Einbringung von Sauerstoff, also Luft, in die flüssige Masse, die bei dem bekannten Rührverfahren und der damit zwangsläufig verbundenen Bildung von Turbulenzen im Flüssigbrei einen hohen Energieaufwand bedeutet, wobei als weiterer Nachteil hinzukommt, daß die Rührvorgänge die entstehende Wärme bei der Fermentation eher erhöhen jedoch nicht abführen, so daß der Anteil des gelösten Sauerstoffs in der Flüssigkeit gering bleiben muß.
  • Die Vorrichtung nach Fig. 4 schafft hier Abhilfe, wobei die Darstellung oben einen schematischen Querschnitt wieder gibt und im unteren Bereich des Zeichnungsblattes einmal eine vergrößerte Teilwiedergabe des unteren Abschnittes des Radialmischrührers im Längsschnitt und in Aufsicht gezeigt ist.
  • Der Fermentationsbehälter 401 ist unten gerundet, um einen möglichst turbulenzfreien Rührprozeß zu erzielen. Gerührt wird mit einem Radial-Misch-Rührer 402, der aus einer Rohrachse 420, die zugleich das Ansaugrohr ist, und einer angesetzten Radialpumpe 423 besteht. Der Antrieb erfolgt mit einem Motor 405 über Zahnriemen. Das Rohr des Rührers ist durch Bleche in zwei Kammern geteilt, damit sich die Lösung reibungsarm mit dem Rührer mitdrehen kann.
  • Der Rührer ist am Behälterboden in einem Kugellager auf einer Kugel 421 gelagert, damit bei einer eventuellen Verkantung des Rührers keine Lagerbelastungen entstehen.
  • Die Flüssigkeit wird im oberen Bereich des Rührers durch im Rohr 422 vorgesehene Löcher oder dergleichen Perforationen angesaugt und möglichst turbulenzfrei nach unten geführt und durch die Radialbeschleunigung herausgefördert Um die äußere Reibung des Rührers herabzusetzen, kann dieser mit einem fellartigen Belag versehen werden, der möglicherweise entstehende Mikroturbulenzen behindert und damit die Entstehung der Makroturbulenzen verhindert. In das Rührerrohr ist ein fixiertes Luftrohr 424 eingebracht, das unten auf einer Kugel 425 gelagert ist.
  • Das Rthrerrohr weist unten eine trichterförmige Öffnung auf. Der Abstand der Rohröffnung zum Rührerboden kann variiert werden, um das Mischungsverhältnis mit Luft zu beeinflussen.
  • Durch die Radialbeschleunigung des Wassers wird Luft durch den stirnseitig offenen Ringraum 403 angesaugt und dem Fäkalienwasser beigemischt. Durch die tangentiale Bewegung des Wassergemisches wird die austretende Luft tangential abgerissen. Hierdurch ergibt sich ein gewisser Kavitationseffekt und es entstehen sehr kleine Luftblasen. Der Rührer ist an den Austrittsöffnungen relativ stark verengt, so daß im Austritt Drücke bis 3 bar entstehen, die das Gas unter Druck mit hoher Wirksamkeit löst.
  • Durch die Anordnung des Rührers am Boden tritt die Luft in Bereiche innerhalb der Flüssigkeit aus bzw.
  • in diese ein , wo der Sauerstoffbedarf am größten ist.
  • Die Verweilzeit der Luft in der Flüssigkeit kann besonders wirksam erhöht werden, indem dieser Erde oder Zeolithe zugesetzt wird, an denen sich die Luftbläschen anlagern, die nur langsam nach oben steigen, und darüber hinaus noch dadurch, daß ein Gitter über eine Schwimmdecke aus Stroh oder ähnlichem Material abgesenkt wird, das die Luft festhält und es ermöglicht, daß diese langsam auf die Lösung übergehen kann. Gleichzeitig wird Cellulose für den Abbau zur Verfügung gestellt.
  • Darüber hinaus wird auf der Flüssigkeit eine zweite Schwimmdecke angebracht, die in analoger Weise wirkt.
  • Um den Rühraufwand zu minimieren ist es vorteilhaft, die Reaktion bei tiefen Temperaturen durchzuführen (etwa 150C) weil die Löslichkeit von Sauerstoff bei tiefen Temperaturen deutlich höher ist als bei höheren. Die Reaktionswärme wird über große Plattenwärmetauscher 406 abgeführt und für die Heizung von Gartenböden oder auch Wärmepumpen für die Brauchwassererwärmung und dergleichen genutzt.
  • Es wird in Intervallen gerührt, um Energie zu sparen.
  • Die Steuerung erfolgt über zwei pH-Sonden 409, die in oberen und unteren Teilen der Lösung den pH-Wert messen.
  • Wenn die Lösung eine Weile steht, tritt eine Differenz im pH-Wert auf, die dann bei einer bestimmten Größe die Pumpe einschaltet. Da der mittlere pH-Wert vom Kompostierungsgrad abhängt und vom C/N-Verhältnis, kann über den mittleren pH-Wert die Zugabe von Cellulose gesteuert werden. Diese kann in Form von Strohmehl im Bereich der Einfüllöffnung 404 direkt in den Rührer aber den Einlaß 411 eingegeben werden. Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt durch die Öffnung 410. Der Flüssigkompost wird über den Auslaß 412 abgepumpt.
  • Durch einen weiteren Auslaß 413 kann durch ein Ansaugsieb relativ klares Fermentationswasser abgepumpt werden, das in einem Filter 414 gereinigt wird und über den Rohrstutzen 416 abgenommen werden kann. Das Wasser kann dann direkt zur Spülung von Toiletten oder Ställen genutzt werden. Es kann aber auch einer Zusatzreinigung in einem Fischteich unterzogen werden.
  • Durch die Rückführung des Wassers zur Spülung kann der Anteil an Wasser in der Flüssigkompostierung drastisch verringert, die Größe der Anlage verkleinert und der Fremdwasseranteil minimiert werden. Hierdurch kann vor allem in Ställen mit reichlich Wasser gespült werden, ohne daß die Gülle zu sehr verdünnt wird oder zu viel landwirtschaftliche Abwässer anfallen. Die Filtrierung kann mit Stroh- oder Papierschnitzeln in einer Schnecke 415 im Gegenstrom erfolgen. Der Filterkuchen wird dann automatisch in die Anlage eingeführt. Durch diese Kombination kann bei Wohngebäuden die Flüssigkompostierung von Fäkalien, Küchen- und Papierabfällen koordiniert erfolgen.
  • Leerseite

Claims (12)

  1. ANSPRUCHE 1. Verfahren zur Beschleunigung der Humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen Stoffen oder dergleichen Materialien durch Umschichtung und damit Beatmung während des Fermentationsprozesses, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die durch optimale Zerkleinerung vorbereiteten Materialien während der Gesamtzeit der Kompostierung gesteuert auf vorgebbarem Feuchtigkeitsgrad, fortgesetzt dosierbarer Belüftung und C02-Abführung sowie konstanter Temperatur durch entsprechende Energieabfuhr gehalten werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien in einem Rotationsmischer umgewälzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Materialien während der Umwälzung Kaltluft aus einem Brunnen, einem Bohrloch oder dergleichen natürliche Kaltluftquelle zugeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompostierungs-Abluft an wenigstens einer tiefgelegenen Stelle innerhalb der Kompostierungsmaterialien abgesaugt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der feucht-heißen Abluft für Heizungszwecke verschiedener Art verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch.gekennzeichnet, daß die Abluft über eine Kühlfalle gerührt und dabei das Kondenswasser entnommen wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft in Treibhäusern oder dergleichen zur Beheizung und CO2- Düngungdes Bodens verwendet wird.
  8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die tierischen und/oder pflanzlichen Materialien aufnehmende Behälter für die Fermentation ein Rotationsmischer (101,120) ist, daß Frischluft dem Rotationsmischer (101) im Bereich der Drehachse über ein zu einer Kaltluftquelle (105) geführtes Rohr (106) zugeführt ist, und daß für die dem Rotationsmischer (101) entnehmbare Abluft ein perforiertes, an einer tiefliegenden Stelle vorzugsweise innerhalb des Materials liegendes Abluftrohr (108) vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abluftrohr (108) in einen Kamin (110) mit einer Kühlfalle (113) mündet.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmischer (101) ein Trommelrührer ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotationsmischer (220) eine Zerkleinerungs-und Beschickungsvorrichtung (210) vorgeschaltet und ein Hauptfermentator (230) sowie ein Nachfermentator (240) nachgeschaltet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptfermentator mit einer Wärmepumpen-Regeleinrichtung (250) verbunden ist.
DE19803043062 1980-11-12 1980-11-12 Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens Withdrawn DE3043062A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803043062 DE3043062A1 (de) 1980-11-12 1980-11-12 Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803043062 DE3043062A1 (de) 1980-11-12 1980-11-12 Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3043062A1 true DE3043062A1 (de) 1982-06-16

Family

ID=6116825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803043062 Withdrawn DE3043062A1 (de) 1980-11-12 1980-11-12 Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3043062A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007507A1 (en) * 1987-04-03 1988-10-06 Hermann Hofmann Process for composting organic material and device for carrying out this process
DE102010010293A1 (de) 2010-03-04 2011-09-08 fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Festphasenfermenter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007507A1 (en) * 1987-04-03 1988-10-06 Hermann Hofmann Process for composting organic material and device for carrying out this process
EP0296645A1 (de) * 1987-04-03 1988-12-28 Hermann Hofmann Verfahren zum Kompostieren von organischen Stoffen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102010010293A1 (de) 2010-03-04 2011-09-08 fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Festphasenfermenter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112020000013T5 (de) Mehrstufige hocheffiziente Kompostierungsvorrichtung und deren Verwendungsverfahren
DE60009434T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines bearbeiteten Produktes aus organischem Material
DE2800666A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln von mikrobiologisch abbaufaehigem brei, dickstoff o.dgl. schlamm
WO2009149944A2 (de) Ökotechnische anlage und verfahren zur herstellung von kultursubstraten und bodenhilfsstoffen und organischen düngern mit eigenschaften anthropogener terra preta
DE3049302A1 (de) Verfahren zur verwertung von lebenstaetigkeitsprodukten von tieren und anlage zur ausfuehrung desselben
EP0606119B1 (de) Verfahren zur Kompostierung von Abfällen
DE4111204A1 (de) Verfahren und technik zur entsorgung von kot/harngemischen, klaerschlamm, muell und dergleichen, sowie zur konditionierung von schnellwachsenden rohstoffen und futterverpilzung
DE4006239C2 (de) Verfahren zur Entsorgung von Gülle, Klärschlamm und Müll sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2009071053A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von biogas aus organischen stoffen
DE60102259T2 (de) Kompostierungsvorrichtung
DE2709715A1 (de) Vorrichtung zur kompostierung von eine mischung aus klaerschlamm und muell enthaltendem abfallgut
DE3043062A1 (de) Verfahren zur beschleunigung der humusbildung aus pflanzlichen und/oder tierischen stoffen o.dgl. materialien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3727408C2 (de)
WO1997034851A1 (de) Verfahren und anlage zur verwertung von organischen abfällen und neue biogasanlage
DE69838713T2 (de) Symbiose zwischen hallen und gewächshäusern
CN110813982B (zh) 一种农产品加工回收利用装置
DE3736889A1 (de) Verfahren zum aufbereiten von organischen abfaellen durch verrottung
EP0458738A2 (de) Verfahren zum Kompostieren von mit Schadstoffen kontaminierten Abwasserschlamm und Abfallholz durch aerobes Verrotten sowie eine Anwendung
DE102021101277A1 (de) Maschine zur Schnellkompostierung von pflanzlichen Küchenabfällen
EP0936204B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kompost enthaltenden Düngesubstraten
EP0026767A1 (de) Verwendung von traubentrester zur einleitung und förderung aerober vorgänge an abfallstoffen.
DE60018115T2 (de) Verfahren zur herstellung von bodenkonditionierern und verwendete vorrichtung
EP1854775A1 (de) Verfahren zur herstellung von kompost
DE3038752C1 (de) Mittel zur Foerderung der aeroben Verrottung organischer Abfallstoffe
DE102007056840A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines fertig aufbereiteten Gärsubstrats zur Biogaserzeugung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee