DE3627265A1

DE3627265A1 - Verfahren zum betrieb einer kompostanlage

Info

Publication number: DE3627265A1
Application number: DE19863627265
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Ing Steffen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-18
Also published as: DE3627265C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Be trieb einer Kompostanlage mit einer grundwasserabgedichteten Wanne, in der kompostierbare Substanzen zu Kompost verrotten, wobei die kompostierbaren Substanzen in aufeinanderfolgenden Lagen in die Wanne eingebaut werden.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maß nahmen werden die in die Wanne eingebrachten kompostierbaren Sub stanzen sich selbst überlassen. Zwar wird beim Einbau in die Lagen Sauerstoff eingetragen, es stellt sich jedoch in den Lagen alsbald eine anaerobe Rotte ein, während weitere Lagen eingebaut werden. Dabei verfährt man im allgemeinen abschnittsweise. Bei der anaeroben Rottung werden übelriechende Gase frei. Die Betriebsverhältnisse von Kompostanlagen, die nach Maßgabe des bekannten Verfahrens be trieben werden, sind nicht sehr stabil und nicht sehr definiert. Die entstehenden übelriechenden Gase besitzen eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung und sind kaum verwertbar. Sie sind außerdem nicht einfach aufzufangen, es sei denn, man deckt praktisch die gesamte Kompostanlage ab, was den Einbau weiterer Lagen an kompostier baren Substanzen erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Kompostanlage anzugeben, welches zu wohldefinerten Betriebs verhältnissen und zu Gasen führt, die leicht aufgefangen und im Be darfsfall auch verwertet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die einzelnen Lagen als schräg angeordnete Scheiben eingebaut werden, die sich von der Wannensohle bis zur vorgegebenen Schütthöhe erstrecken, daß die jeweils eingebauten Scheiben mit Hilfe von miteingebauten Röhren belüftet und dadurch in einer ersten Zone zuerst einer anaeroben Rotte unterworfen werden, daß die Belüftung nach einem Zeitraum von zwei bis acht Wochen eingestellt wird und auf die erste Zone eine oberflächig luftdichte Abdeckung aufgebracht wird, so daß in dieser Zone die aerob vorgerotteten Substanzen anaerob weiterrotten, während in einer zweiten Zone weitere kompostierbare Substanzen und Röhren der ersten Zone scheibenweise vorgebaut und durch Belüftung einer aeroben Rotte unterworfen werden, wobei danach eine Abdeckung auf die zweite Zone aufgebracht und auch diese anaerob weiterbetrieben wird - undsoweiterfort mit in der Wanne wandernden Zonen, und daß die bei der anaeroben Rotte anfallenden Gase aus der oberflächig luftdicht abgeschlossenen Zone abgezogen und ggf. einer Verwertung zugeführt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform wird die Be lüftung nach etwa drei bis sechs Wochen eingestellt. Im einzelnen hängt die Zeitdauer der Belüftung von der Zusammensetzung der kom postierbaren Substanzen, den Temperaturen und der Belüftung ab. Die Belüftung muß jedenfalls so eingestellt werden, daß der Be triebszustand einer aeroben Rotte sich stabil einstellt. lm Rahmen der Erfindung können die Zonen aus einer oder aus mehreren Schei ben bestehen. Die Scheiben können beim Einbau verdichtet oder un verdichtet eingebaut werden, der Böschungswinkel wird entsprechend eingestellt. Die einzelnen Zonen haben in Längsrichtung der Wanne eine Erstreckung von einem bis einigen Metern. Sowohl bei aerobem als auch bei anaerobem Betrieb entwickeln sich in den Zonen defi nierte Betriebsverhältnisse. Die aerobe Zone bedarf keiner Ab deckung, da die aerobe Rotte nicht zur Entwicklung von übelriechen den Gasen führt. Die anaerobe Zone kann leicht abgedeckt werden, da sie nicht sehr lang ist. Die Gasabsaugung kann über die Röhren oder auf andere Weise erfolgen. Es versteht sich, daß sich zwischen den beiden Zonen eine Übergangszone bildet, was nicht stört, da zweckmäßigerweise auch im Bereich der Übergangszone die Abdeckung angebracht und die Absaugung vorgenommen wird.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkei ten der weiteren Ausbildung. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß der anaeroben Rotte die luftdichte Abdeckung entfernt und durch die eingebauten Röhren und/oder mit Hilfe von zusätzlich eingebrachten Röhren Luft durch den entstandenen Kompost gesaugt wird, der danach erst der Ver wendung zugeführt wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß die aus der von der Abdeckung befreiten anaeroben Zone bei der Entnahme von Kompost oder zuvor noch einmal übelriechenden Gase frei werden. Im allgemeinen reicht es, die Luft für einen Zeitraum von etwa zwei bis vier Wochen in der beschriebenen Weise durch den entstandenen Kompost zu saugen.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wichtig, daß die kom postierbaren Substanzen in ausreichendem Maße Stickstoff enthalten. Aber auch wenn die kompostierbaren Substanzen nur wenig Stickstoff enthalten, kann das erfindungsgemäße Verfahren betriebssicher ge führt werden, und zwar dadurch, daß die Substanzen vor dem Ein bau in die Wanne mit einem Stickstoffträger, z. B. Gülle aus einer Massentierhaltung, Klärschlamm o. dgl., vermischt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung sowie eines Ausführungsbeispiels ausführlicher erläutert.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen in einem Längsschnitt durch die Wanne einer Kompostanlage unterschiedliche Stufen des erfindungsgemäßen Ver fahrens.

Die Kompostanlage besitzt eine grundwasserabgedichtete Wanne 1, die sich in den Figuren nach rechts hin fortsetzt. In dieser Wanne 1 verrotten kompostierbare Substanzen 2 zu Kompost 3, der entnommen wird und der weiteren Verwertung zugeführt werden kann.

Die kompostierbaren Substanzen 2 werden in aufeinanderfolgenden Lagen in die Wanne eingebaut, jedoch auf besondere Weise, nämlich so, daß die einzelnen Lagen schräg angeordnete Scheiben 4 bilden, die sich von der Wannensohle 5 bis zur vorgegebenen Schütthöhe er strecken. ln der Fig. 1 erkennt man drei solcher Scheiben 4, während eine vierte im Aufbau begriffen ist. Im Ausführungsbeispiel bilden diese drei Scheiben 4 eine erste Zone. Beim Einbau der Scheiben 4 werden Röhren 6 miteingebaut, die der Belüftung dienen und durch die die Gase auch abgesaugt werden können. Es kann sich um Röhren 6 handeln, die über den Umfang verteilte Gasaustritts- bzw. Gas eintrittsöffnungen aufweisen. Der Begriff Röhren umfaßt auch Schläuche. Die jeweils eingebauten Scheiben 4 werden mit Hilfe der eingebauten Röhren 6 belüftet und dadurch in dieser ersten Zone zu erst einer aeroben Rotte unterworfen.

Die Belüftung wird nach zwei bis acht Wochen eingestellt. Wie die Fig. 2 zeigt, wird auf die erste Zone eine oberflächig luftdichte Ab deckung 7 aufgebracht. Dadurch wird erreicht, daß in dieser Zone die aerob vorgerotteten Substanzen 2 anaerob weiterrotten, während in einer zweiten Zone weitere kompostierbare Substanzen 2 der ersten Zone scheibenweise vorgebaut werden und durch Belüftung einer aeroben Rotte unterworfen werden, - undsoweiterfort mit in der Wanne 1 wandernden Zonen. Dazu wird auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 bis 4, zunächst insbesondere der Fig. 1 und 2 verwiesen. In der Fig. 2 deutet ein Pfeil 8 an, daß die bei der anaeroben Rotte anfallenden Gase aus einer oberflächig luftdicht abgeschlossenen Zone abgezogen werden. Sie können einer Verwertung zugeführt wer den. Nimmt man die Fig. 3 hinzu, so erkennt man, daß nach Ab schluß der anaeroben Rotte die luftdichte Abdeckung 7 entfernt und durch die eingebauten Röhren 6 und/oder mit Hilfe von zusätzlich eingebrachten Röhren Luft durch den entstandenen Kompost gesaugt wird. Er wird danach erst der Verwendung zugeführt, nämlich aus der Wanne entnommen, wie es in der Fig. 4 links angedeutet ist. Diese Belüftung des entstandenen Kompostes soll etwa für zwei bis vier Wochen durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiel

Das Ausführungsbeispiel nimmt auf die Zeichnung Bezug. Die täglich angelieferten kompostierbaren Substanzen 2, z. B. aus der Grünen Tonne (20000 t/a und Klärschlamm 5000 m³/a)=86 m³/d, werden vermischt und in die Wanne 1 (die 50 m Breite und 8 m Höhe auf weist), eingebaut.

Die Breite der Scheibe 4 liegt bei 5 m. Das Volumen der Scheibe 4 von 2000 m³ wird im Zeitraum von 24 Tagen eingebaut. Wie aus den Prinzipskizzen ersichtlich ist, werden beim Einbauvorgang Röhren 6 eingelegt. Schon während des Einbauvorganges wurde durch Ansaugen von Luft durch die verlegten Röhren 6 eine Durchströmung der abge lagerten Substanzen 2 erzeugt. Durch diese Belüftung und der da durch vorgenommenen Sauerstoffzuführung, wurden anaerobe Abbauvor gänge ausgeschlossen. Die beim Absaugen der Röhren anfallende stark mit Geruchsstoffen belastete Luft wird während des Betriebs durch einen Kompostfilter geleitet und dadurch desodoriert.

Nach Einbau der Substanzen 2 (T=24 Tage) auf die Endhöhe von 8 m wird das Absaugen über einen weiteren Zeitraum von 14 Tagen fortgesetzt, während die Substanzen 2 im aeroben Zustand verbleiben.

Danach wird die Belüftung eingestellt und die oberflächig luftdichte Abdeckung 7 aufgebracht. Parallel hierzu beginnt der Einbau der nächsten Scheiben 4.

Nachdem die Substanzen 2 mittels der Abdeckung 7 abgeschlossen wurden, wird nach einer Phase von weiteren 14 Tagen, während der sich die anaeroben Faulprozesse entwickeln können, mit dem Absau gen der Faulgase begonnen.

Das Faulgas setzt sich aus 60% CH₄ (Methan und 40% CO₂ Kohlen dioxid) zusammen. Bei der Verrottung der Substanzen 2 einer Scheibe 4 wird innerhalb eines Zeitraumes von 1,5 Jahren eine Gesamtmenge von 900000 Nm³ erzeugt, entsprechend 150 Nm³/t Müll. Die Tempera tur bewegt sich zwischen 40 °C bis 60 °C, wobei ein Bereich von 50 °C bis 55 °C angestrebt wird. Die Rotteprozesse werden durch fol gende Messungen überwacht,

- Temperatur,
- pH-Wert im Kondensat,
- Methananteil im Gas.

Je nach Veränderung der Parameter in Bereiche außerhalb der opti malen Bandbreite werden die Gasabsaugmengen vermindert bzw. durch eine Wasserzugabe eine Verbesserung der Abbaubedingungen eingelei tet.

Nach 1,5 Jahren anaerober Gärung einer Scheibe 4 wird der Gasab saugvorgang eingestellt und die dichte Abdeckung 7 der Scheiben 4 entfernt. Um einer Geruchsbelästigung entgegenzuwirken, werden die Scheiben 4 durch Eintrag von Sauerstoff über einen Zeitraum von 14 Tagen einer aeroben Nachrotte ausgesetzt.

Im Anschluß an die aerobe Nachrotte wird der Kompost 3 ausgebaut und einer Verwertung zugeführt. Durch den Abbauprozeß verringert sich die Menge der eingesetzten Substanzen 2 von 2000 m³ auf 1200 m³ Kompost 3. Die Vorgehensweise für die anderen Scheiben 4 entspricht dem vorstehend beschriebenen Schema.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer Kompostanlage mit einer grundwasserabgedichteten Wanne, in der kompostierbare Sub stanzen zu Kompost verrotten, wobei die kompostierbaren Substanzen in aufeinanderfolgenden Lagen in die Wanne eingebracht werden, dadurch gekennzeich net, daß die einzelnen Lagen als schräg angeordnete Scheiben einge baut werden, die sich von der Wannensohle bis zur vorgegebenen Schütt höhe erstrecken, daß die jeweils eingebauten Scheiben mit Hilfe von miteingebauten Röhren belüftet und dadurch in einer ersten Zone zuerst einer anaeroben Rotte unterworfen werden,
daß die Belüftung nach einem Zeitraum von zwei bis acht Wochen eingestellt wird und auf die erste Zone eine ober flächig luftdichte Abdeckung aufgebracht wird, so daß in dieser Zone die aerob vorgerotteten Substanzen anaerob wei terrotten, während in einer zweiten Zone weitere kompostier bare Substanzen und Röhren der ersten Zone scheibenweise vorgebaut und durch Belüftung einer anaeroben Rotte unter worfen werden, wobei danach eine Abdeckung auf die zweite Zone aufgebracht und auch diese anaerob weiterbetrieben wird - undsoweiterfort mit in der Wanne wandernden Zonen, und daß die bei der anaeroben Rotte anfallenden Gase aus der ober flächig luftdicht abgeschlossenen Zone abgezogen und ggf. einer Ver wertung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß der anaeroben Rotte die luftdichte Abdeckung entfernt und durch die eingebauten Röhren und/oder mit Hilfe von zusätzlich ein gebrachten Röhren Luft durch den entstandenen Kompost gesaugt wird, der erst danach der Verwendung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft für einen Zeitraum von zwei bis vier Wochen durch den entstandenen Kompost gesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für kompostierbare Substanzen, die nur wenig Stickstoff enthalten, dadurch gekennzeich net, daß die Substanzen vor dem Einbau in die Wanne mit einem Stickstoffträger (wie Gülle aus einer Massentierhaltung, Klärschlamm o. dgl.) vermischt werden.