DE4338306A1

DE4338306A1 - Verfahren und Anlage zur Verwertung von Bio-Masse

Info

Publication number: DE4338306A1
Application number: DE19934338306
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schuster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 1995-05-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspru ches 1 und eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 8.

Bio-Massen, insbesondere Bio-Abfälle, wie Küchenabfälle, Grasschnitt, Laub, Baumrinde, Sägemehl, Flachsabfälle, Stroh u. dgl., werden übli cherweise kompostiert, also in Kompost umgewandelt, oder auf Deponien gelagert. Die Kompostierung ist außerordentlich kostenaufwendig. Deponien stehen kaum noch zur Verfügung. Außerdem geht der dort im Laufe der Zeit entstehende Kompost verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich und ökolo gisch sinnvolle Verwertung von Bio-Massen, insbesondere Bio-Abfällen zu ermöglichen und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem Kenn zeichnungsteil des Anspruches 1 und eine Anlage nach dem Kennzeich nungsteil des Anspruches 8 gelöst. Frische, noch feuchte Bio-Masse, und zwar insbesondere Bio-Abfälle, können bei geeigneter Prozeßführung Tem peraturen von 40 bis 80°C entwickeln, die zu einem biogenen und damit autogenen Trocknungsprozeß führen. Dieser biogene Trocknungsprozeß tritt bis zu einem im Feuchtegehalt von 20 bis 30% auf. Ein Teil der der Bio-Masse innewohnende Energie wird also dazu verwendet, die Bio-Masse insgesamt zu trocknen. Diese wird dann in einem Heizkraftwerk oder Heiz werk verbrannt und damit in Wärmeenergie und/oder elektrische Energie umgesetzt. Um Geruchsemissionen zu vermeiden, wird der Prozeß bevorzugt in geschlossenen Systemen durchgeführt, wobei eine geregelte Luftzufuhr und eine geregelte Entsorgung der entstehenden Abluft erfolgt. Wenn bei der thermischen Verwertung ansonsten unverwertbare Restwärme, z. B. Ab luftwärme aus dem Verbrennungsprozeß, entsteht, so kann diese zur Un terstützung der zur mindestens teilweise autogenen Trocknung führenden biogenen Oxydation oder der Trocknung selber eingesetzt werden. Da nur organisches Material als Bio-Masse eingesetzt wird, ist der Gesamtprozeß CO₂-neutral.

Weitere vorteilhafte und zum Teil erfinderische Maßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Blockdiagramms und

Fig. 2 eine Vorrichtung zur teil-autogenen Trocknung von Bio-Abfällen.

Wie sich aus Block 1 der Fig. 1 ergibt, fallen Bio-Abfälle primär an in der Landwirtschaft, in der Landschaftspflege und im Landschaftsbau, in Haushalten und Gaststätten, im Wegebau und Straßenbegleitgrün, in Ge werbe, Industrie und Behörden. Es handelt sich hierbei, wie Block 2 ent nehmbar ist, primär um Gras, Laub, Bio-Abfall, Grünabfall, Holzschnitt, Rinde und biologische Restmaterialien. Diese werden gemäß Block 3 ge sichtet und getrennt, wobei gemäß Pfeil 4 nichtorganische Stoffe ausge schieden werden. Von nichtorganischen Stoffen zumindest weitgehend be freite Bio-Abfälle werden gemäß Block 5 gewogen und gegebenenfalls der art gemischt, daß eine weitgehend einheitliche Zusammensetzung erreicht wird. Diese Bio-Abfälle werden gemäß Block 6 getrocknet und anschließend gemäß Block 7 einem Trocknungsprozeß zugeführt. Das getrocknete Material wird gemäß Block 7 gesiebt, wobei gemäß Pfeil 8 nichtorganische Stoffe ausgeschieden werden. Die getrockneten Bio-Abfälle werden gemäß Block 9 einem Heizwerk oder Heizkraftwerk zugeführt und dort in Wärme und/oder elektrische Energie umgesetzt, die gemäß Pfeil 10 einer üblichen Nutzung zugeführt wird. Gemäß Pfeil 11 kann nicht verwertbare Restwärme, z. B. Abluftwärme, des Heizwerks oder Heizkraftwerks gemäß Pfeil 11 der Trock nung gemäß Block 6 zugeführt werden und zwar zur Prozeßbeschleunigung oder zum Trocknen.

Einzelheiten der Trocknung gemäß Block 6 ergeben sich aus Fig. 2. Die dort dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen einen geschlossenen Rotte-Kanal 12 auf, der langgestreckt ausgebildet ist. Am Aufgabeende 13 weist er eine verschließbare Eingabeöffnung 14 auf. Am entgegengesetzten Abgabeende 15 weist er eine verschließbare und zu öffnende Klappe 16 auf, an die sich ein Förderband 17 anschließt, das zur Siebung gemäß Block 7 in Fig. 1 führt.

Im Rotte-Kanal 12 ist eine Umsetz-Einrichtung 18 angeordnet, die als Um setz-Walze 19 ausgebildet ist. Sie ist an ihrem Umfang mit Schaufeln 20 versehen und ist um ihre Achse 21 in Drehrichtung 22 drehantreibbar. Sie ist weiterhin in Förderrichtung 23 der zu trocknenden Bio-Abfälle 24 vom Aufgabeende 13 zum Abgabeende 15 und entgegen der Förderrichtung 23 gemäß dem Verschieberichtungspfeil 25 im Rotte-Kanal 12 verschiebbar und außerdem gemäß dem Hebe-Senk-Richtungspfeil 26 in Richtung zum Boden 27 des Rotte-Kanals 12 und in Richtung zu dessen Oberseite 28 bewegbar. Durch geeignete Überlagerung der Drehbewegung der Umsetzwalze 19 unter gleichzeitiger Verschiebung gemäß Richtungspfeil 25 und unter gleichzeiti gem Heben und Senken gemäß dem Richtungspfeil 26 erfolgt ein ständiges Umsetzen der Bio-Abfälle 24.

Durch den Boden 27 wird mittels Luft-Leitungen 29 Luft zugeführt. In der Oberseite 28 ist ein Luft-Abzug 30 angeordnet, durch den mittels eines Gebläses 31 die Luft aus dem Rotte-Kanal 12 abgezogen wird, d. h. durch das Gebläse 31 wird im Rotte-Kanal 12 ein leichter Unterdruck erzeugt. Diese Abluft kann entweder in einem Filter 32 von störenden Bestandteilen befreit werden, oder aber der Verbrennung in dem Heizwerk oder Heiz kraftwerk 9 zugeführt werden, wo geruchsintensive Bestandteile verbrannt werden. Weiterhin können insbesondere im Bereich des Bodens 27 Heiz schlangen 33 vorgesehen sein, denen Restwärme gemäß dem Pfeil 11 in Fig. 1 aus dem Heizwerk oder Heizkraftwerk 9 zugeführt wird. Derartige Restwärme kann aber auch dazu verwendet werden, die durch die Luft- Leitungen 29 zugeführte Luft zu erwärmen oder durch die Luft-Leitungen 29 unmittelbar warme Abluft aus dem Heizwerk oder Heizkraftwerk 9 zuzu führen. In diesem Fall würde die Sauerstoffeinbringung in die Bio-Abfäl le 24 verbessert.

In der Vorrichtung gemäß Fig. 2 wird ein Teil der Bio-Abfälle einer bio genen Oxydation unterzogen, d. h. kompostiert. Hierbei werden organische Moleküle in H₂O und CO₂ umgesetzt. Dabei wird Wärme frei. Gleichzeitig erfolgt zum Teil eine Polymerisation, bei der Bruchstücke von organischen Molekülen aus dem biogenen Oxydationsprozeß in hochkomplexe Moleküle, nämlich Humusmoleküle, eingebaut werden. Diese Moleküle sind je nach Prozeßführung mehr oder weniger energiehaltig. Der Energiegehalt ist bei sehr rohem Kompost, sogenanntem Frischkompost, relativ hoch und bei al ten ausgereiften Komposten eher niedrig.

Frischer Kompost kann bei geeigneter Prozeßführung zu Temperaturen von 40°C bis 80°C führen, die zu einem biogenen und damit autogenen Trock nungsprozeß führen, d. h. die entstehende Wärme wird zum Verdunsten des vorhandenen Wassers eingesetzt. Die auf diese Weise autogen getrockneten Bio-Abfälle werden in der geschilderten Weise weiterbearbeitet und dem Heizwerk oder Heizkraftwerk gemäß Block 9 in Fig. 1 zugeführt. Der Trocknungsprozeß kann durch die über die Heizschlangen 33 zugeführte Restwärme noch beschleunigt werden. Der Trocknungsprozeß ist also auto gen oder zumindest zu einem wesentlichen Teil autogen.

Claims

1. Verfahren zur Verwertung von Bio-Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die Bio-Masse zumindest teilweise durch biogene Oxydation getrocknet und anschließend thermisch verwertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bio-Masse Bio-Abfälle eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Verwertung durch Erzeugung von Heiz- und/oder Elektro-Ener gie erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bio-Masse während der Trocknung durch biogene Oxydation der Restwärme aus der thermischen Verwertung zuge führt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bio-Masse während der Trocknung mechanisch umgesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bio-Masse vor der Trocknung gesichtet wird und daß nichtorgani sche Bestandteile zumindest teilweise abgeschieden werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bio-Masse während der Trocknung Luft zugeführt wird.

8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur zumindest teilweise autogenen Trocknung der Bio-Masse ein geschlossener Rotte-Kanal (12) vorgesehen ist, der mit einer Umsetz-Einrichtung (18) versehen ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rotte- Kanal (12) zumindest eine Luft-Leitung (29) einmündet und aus ihm ein Luft-Abzug (30) ausmündet.

10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotte-Kanal (12) mit einer Heizeinrichtung (Heizschlange 33) versehen ist.