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Einrichtung zur Herstellung von Düngemitteln aus Haus- und Stadtmüll
In den letzten Jahren hat sich die Industrie der Beseitigung von Haus- und Stadtabfällen
bzw. -müll, immer mehr in Richtung der Umwandlung dieser Abfälle in brauchbare Stoffe,
wie Düngemittel, durch Gärung entwickelt, wodurch man die einfachere Beseitigung
der Abfälle durch Verbrennung zu ersetzen sucht. Dabei treten aber eine Reihe technischer
Aufgaben auf, die von den bisher vorgeschlagenen Anlagen nur teilweise gelöst werden
konnten.
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Damit eine Müllvergärungsanlage vorteilhaft arbeitet und eine Behandlung
von Haus-und Stadtabfällen in industriellem Maßstabc gewährleistet, d. h. sehr große
Mengen durchzusetzen vermag und für eine ganze größere Stadt ausreicht, ist es namentlich
notwendig, daß die Anlage folgende Eigenschaften in sich vereinigt.
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r. Einfachheit der Anlage, um die Kosten der baulichen Ausführung,
der betriebsmäßigen Verwertung und der Instandhaltung soweit wie möglich herabzusetzen
sowie maximale Leistung und Wirkungsgrad bei kleinstem Raumbedarf zu erzielen.
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a. Technische Vollkommenheit der Anlage, um eine Umwandlung der Abfälle
in gute Düngemittel mit einem Mindestmaß an Arbeitsgängen, Kosten und Abfallprodukten
zu erreichen.
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3. Beste hygienische Bedingungen, um das Entstehen von verpestenden
Gerüchen, Fliegen- und anderen Insektenherden, Epidemien usw. zu verhüten.
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q.. Möglichkeit der ausgedehntesten Anwendungen der Anlage, d. h.
sowohl in heißen als auch in kalten Ländern.
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Die bisher vorgeschlagenen Gärungsanlagen weisen jedoch bei weitem
nicht alle der oben aufgezählten Eigenschaften auf, zumal diese Eigenschaften teilweise
schwer miteinander vereinbar sind. Diese bekannten Anlagen lassen sich nämlich in
zwei Hauptgruppen unterteilen: diejenigen Einrichtungen, bei denen die Vergärung
des Mülls in einer Stufe oder Phase durchgeführt wird, und diejenigen, bei denen
die Gärung in zwei Stufen erfolgt. Die Anlagen der ersten Gruppe lassen sich noch
in zwei Unterabteilungen teilen: diejenigen, bei denen die Gärung unter Luftabschluß,
d. h. in vollkommen geschlossenen Gefäßen, erfolgt, und diejenigen mit Gärung unter
Luftzutritt (in belüfteten Zellen). Obwohl nun die Einrichtungen dieser ersten Gruppe
in ihrem Bau sehr einfach sind, so können sie praktisch doch keine zufriedenstellenden
Ergebnisse liefern, da man bei der Gärung in einer einzigen Phase unter Luftabschluß
gerade infolge der fehlenden Lüftung keine guten keimfreien Düngemittel erhält,
während man bei den Einrichtungen, die eine Vergärung in einer einzigen Phase unter
Luftzutritt vorsehen, nur Düngemittel von
schlechter Beschaffenheit
infolge der unzureichenden und ungleichmäßigen Belüftung der Zellen erhält. Außerdem
widersprich,,
| die Wirkungsweise derartiger Einrichtun |
| allen Erfordernissen der Hygiene, da hier '15' |
| unvergorene oder unvollständig vergoreie" |
Abfälle an die freie Luft mitgerissen werd eh: würden und verpestende Gerüche verbreiten
sowie zur Bildung von Insektenschwärmen Anlaß geben würden.
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Was die Anlagen der zweiten, genannten Gruppe (Gärung in zwei Stufen)
anbelangt, so lassen sie sich ebenfalls in zwei Unter gruppen teilen: diejenigenAnlagen,
bei denen die beiden Gärungsstufen unter Luftzutritt erfolgen (wobei die erste Phase
in belüfteten Zellen, die zweite an freier Luft vor sich geht), und diejenigen Anlagen,
bei denen die erste Gärungsstufe unter Luftabschluß (in geschlossener Zelle) und
die zweite Stufe unter Luftzutritt (in belüfteter Zelle) erfolgt. Mit den Anlagen,
die zur ersten Abteilung dieser Gruppe gehören (Gärung in zwei belüfteten Phasen),
könnte man Düngemittel von guter Beschaffenheit erhalten; indessen würden die bisher
vorgeschlagenen Anlagen dieser Art praktisch infolge ihres großen Platzbedarfes
zu wünschen übriglassen; die einzige bisher vorgesehene Gruppierungsweise besteht
bei diesen Anlagen darin, daß die Zellen nebeneinander in einer oder zwei langen
Reihen angeordnet werden, und außerdem arbeiten sie unhygienisch (denn in einem
Falle werden die Abfälle, bevor sie in die Zellen geladen werden, auf einem Förderer
aufgeschichtet und @ besprengt, während in einem anderen Falle die Abfälle an freier
Luft aus einem Graben aufgenommen werden). In letzterem Falle erfordern das Beladen
der Zellen mit den Abfällen und das Entfernen der vergorenen Düngemittel sehr komplizierte
Handhabungen und Umladungen, die besondere Vorrichtungen notwendig machen und wobei
der Kreislauf der Arbeitsgänge unwirtschaftlich wird. Dadurch werden die Anlage-,
Betriebs- und Unterhaltungskosten einer solchen Fabrik erhöht, und ihre Leistung
wirdherabgesetzt. DiejenigenAnlagen, welche zur zweiten Abteilung dieser Gruppe
gehören (Vergärung in zwei Phasen, von denen die eine unter Luftabschluß, die andere
unter Luftzutritt ausgeführt wird), weisen ebenfalls erhebliche Mängel sowohl hinsichtlich
ihres Platzbedarfes (es wird eine Gruppierung der Zellen in Form von zwei langen,
aneinanderliegenden Reihen vorgesehen) als auch bezüglich ihrer Bauweise und Wirkungsweise
auf (es sind besondere, kostspielige Heizmittel zur Trocknung der Abfälle vorgesehen;
infolge dieser Trocknung bestehen gewaltige Schwierigkeiten zum Vorwärtsbewegen
und Entleeren des Gutes aus den Zellen; infolge der Gärung unter Luftabschluß werden
ungesunde Gerüche entwickelt usw.).
| Lt. Schließlich ist die Anwendung der vorge- |
| lagenen Anlagen in kalten Ländern un- |
| glich. |
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung zur Herstellung
von Düngemitteln aus Haus- und Stadtabfällen bzw. -müll, bei der die Gärung in zwei
Phasen unter Luftzutritt erfolgt, von denen die erste Stufe (oxydierende Gärung)
in zymothermischen, belüfteten Zellen erfolgt, während die zweite, sog. stille Gärung
an freier Luft in einem unter den Zellen liegenden Lagerraum ausgeführt wird. Diese
Einrichtung entspricht den praktischen Bedürfnissen und vereinigt in sich die oben
- aufgezählten vier Eigenschaften.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch bemerkenswert, daß die
Zellen eine Anzahl von Gruppen bilden, wobei die Gruppen durch verhältnismäßig breite
Gänge getrennt und umgeben sind und zusammen ein völlig abgeschlossenes Zellenstockwerk
bilden, dessen Decke eine Terrasse bildet, in welcher die Ladeöffnungen der mittels
auf Schienen laufenden Förderwagen und eines Aufzuges bedienten Zellen münden, und
deren Boden mit Entladeöffnungen versehen ist, durch die eine jede Zelle mit der
unteren Speicherkammer in Verbindung gebracht wird, welch letztere den sämtlichen
Zellen gemeinschaftlich ist und mit ortsfesten und beweglichen Fördereinrichtungen
versehen ist, die eine Trenn- und Zerteilungseinrichtung bedienen und die die fertigen
Düngemittel in einen Lagerraum fördern.
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Mit dieser kombinierten Anordnung ist die Anlage zur Behandlung der
Abfälle in technischem Umfange besonders geeignet, indem dadurch der Anlage die
vier obenerwähnten wesentlichen Eigenschaften verliehen werden. Die Einfachheit
der Anlage ergibt sich einerseits aus der richtigen Gruppierung der Zellen, wodurch
die größte Leistung bei kleinstem Platzbedarf erzielt wird, sowie andererseits aus
der Anordnung des ganzen Systems, was, wie man später sehen wird, eine wirtschaftliche
Arbeitsweise in einem ununterbrochenen Kreislauf von sehr einfachen Arbeitsgängen
ermöglicht, die nur sehr wenige ungelernte Arbeitskräfte erfordern. Die technische
Vervollkommnung des hergestellten Erzeugnisses, d. h. eine gute Qualität der Düngemittel,
ergibt sich aus der Gärung in zwei Phasen unter Luftzutritt, während den größten
hygienischen Anforderungen infolge eines ununterbrochenen Kreislaufes der Arbeitsgänge,
bei denen jegliche Entwicklung ungesunder Gerüche sowie Bildung von Insektenherden
vermieden
wird, entsprochen wird: Schließlich wird durch die zwischen den Zellen befindlichen
Gänge und durch die Anordnung dieser Zellen in Form eines ge-:; schlossenen Stockwerkes
erreicht, daß die:,; Anlage gegen Wärmeverluste geschützt wird. und demnach auch
in kalten Ländern anwendbar wird.
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Die Erfindung sieht noch besondere Mittel zur vorteilhaften Rückgewinnung
der flüssigen und gasförmigen Gärungsprodukte sowie zum bequemen und hygienischen
Beladen aller Zellen vor, die noch näher beschrieben werden; dabei gestatten diese
Mittel eine weitere Verbesserung der wirtschaftlichen und zweckmäßigen Ausnutzung
der Anlage.
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Die Einrichtung der vorliegenden Erfindung wird an Hand des auf den
Abbildungen angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert: Die Fig. i und 2 sind
horizontale Schnitte der Anlage bzw. in der Höhe des den Zellen gemeinsamen Lagerraumes
im Erdgeschoß und in der Höhe des ersten Stockes, in welchem die Zellen liegen.
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Fig. 3 ist eine Ansicht auf die Anlage von oben und zeigt die Bedienungsterrasse.
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Fig. q. und 5 sind vertikale Schnitte in der Richtung der Längslinie
IV-IV und der Hakenlinie V-V der Fig. i und 2. Letztere verläuft durch einen Gang
zwischen zwei Zellenreihen.
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In Fig.6 ist in größerem Maßstabe eine Einzelheit der Fig.5 dargestellt;
sie zeigt eine der querliegenden Gassammelleitungen.
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Fig. 7 ist, ebenfalls in größerem Maßstabe, ein horizontaler Schnitt
durch diese Lei tung.
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Fig.8 ist ein teilweiser vertikaler Schnitt nach der SchnittlinieVIII-VIII
in der Fig. 7. Fig. g ist ein vertikaler Längsschnitt einer Abweichung des Gasreinigers.
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Fig. io, i i und 12 sind verschiedene Darstellungen des Aufzuges,
der die Anlage bedient. Ein lotrechter Längsschnitt gemäß Fig. io zeigt den Förderkorb
im Boden des Schachtes. Fig. i i ist eine Aufsicht auf den Förderkorb am Boden des
Schachtes mit geöffneten Ladefalltüren. Fig. 12 ist ein lotrechter Längsschnitt,
der den Förderkorb auf der Bedienungsterrasse zeigt.
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Der wesentliche Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung wird von einer
Gruppe zymothermischer Zellen i gebildet, die eine gewisse Anzahl von Untergruppen
bilden, von denen jede von zwei parallelen, mit ihren Rückwänden aneinanderliegenden
Reihen gebildet wird (s. Fig.2). Die Zellengruppen sind von Gängen 2 umgeben und
werden durch solche Gänge getrennt, die zur Überwachung der Gärung, der Führung
der Abgasrohre und dem Entladen der Zellen dienen, nachdem die erste Phase des Gärprozesses
beendet ist. Die Entleerung der Zellen erfolgt dabei durch die '#Öffnungen 3 und
d. (vgl. Fig. 2, q. und 5). Die dänge dienen ferner dazu, den Zellengruppen ' ein
dichtes, isolierendes Luftpolster zu schaffen, welches gegen einen den guten Fortgang
des Gärprozesses schädigenden Wärmeverlust schützt. Diese Anordnung gestattet auch.
solche Einrichtungen zur Verarbeitung der Abfälle in den kältesten Gegenden zu verwenden,
was ummöglich sein würde, wenn die Zellen den Unbilden des Wetters in den verschiedenen
Landstrichen unmittelbar ausgesetzt wären. Die Wärmehaltung ist eine unerläßliche
Bedingung zur Durchführung und Entwicklung des biologischen Prozesses im Gärverfahren.
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Unter den Zellen i, die ein vollständig geschlossenes Stockwerk bilden,
befindet sich ein Raum 5 (vgl. Fig. i, q. und 5), dessen Flächeninhalt gleich dem
des ersten Stockwerks ist, und welcher eine große Höhe besitzt, die beispielsweise
doppelt so groß wie die Höhe der Zellen ist. Dieser Raum 5 dient dazu, die rohen
Düngemittel, die aus den Zellen i unter der Einwirkung der Schwerkraft durch die
Öffnungen q. entladen worden sind, in Berührung mit der Luft zu lagern.
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Die Decke des Stockwerks der Zellen i bildet eine Terrasse, die mit
Ladeöffnungen 29 versehen ist, die je für eineZelle bestimmt sind (s. Fig. i und
3). Die Luftzufuhr zu den Zellen erfolgt mittels Luftröhren oder -schläuchen 13
(Fig. 7), die den unteren Teil jeder Zelle mit der Außenluft in Verbindung setzen,
während der Austritt der in den Zellen i gebildeten gasförmigen Stoffe durch ein
Röhrennetz 15 und 16 erfolgt (vgl. Fig. 2, 4., 5, 6, 7), das den oberen Teil
der Zellen mit einer Reinigungsvorrichtung in Verbindung setzt, die im einzelnen
weiter unten beschrieben werden wird.
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Bei dieser Anlage erfolgt der Kreislauf der verschiedenen Arbeitsgänge
zur Behandlung der Abfälle von ihrem Eintritt in die Einrichtung bis zu ihrem Austritt
als fertige, dem Handel lieferbare Düngemittel in folgender Weise: Die in der Stadt
gesammelten Abfälle mögen auf geeigneten Wagen, die groß oder klein sein, durch
Pferde oder mechanisch bewegt sein können, zum Teil A der Anlage gebracht werden.
An dieser Seite befindet sich ein Aufzug 2.4 über einer kleinen Grube ?5 (vgl. Fig.
i, 2, 3, d., r0).
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In dieser Füllgrube 25 befindet sich ein besonders gestalteter fahrbarer
Förderkorb 52 (vgl. Fig. io, 1i, i2), dessen Inhalt etwa einem der größeren Zufuhrwagen
entspricht, und welcher die Abfälle aufnimmt.
Dieser Förderkorb
ist an seiner oberen Seite mit zwei Türen 53 und 54 (Fig. 1o) versehen, welche sich
öffnen und schließen lassen. Der Boden ist ebenfalls aus zwei Flügeltüren 55 und
56 gebildet. Außerdem trägt diese Fördereinrichtung an ihrem oberen Teil zwei weitere
aufkippbare Flügeltüren 57 und 58, welche derart ausgeführt sind, daß die vier Klappen
in geöffneter Stellung 53' und 54', 57' und 58' (Fig. 1o, 11) einen Trichter zur
Aufnahme der Abfälle bilden.
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Dieser Förderkorb ruht auf einem Traggestell 59 (Fig. 1o, 12) auf
der Ebene 6o des Fahrstuhles. Der Förderkorb, welcher sich am Boden der Füllgrube
befindet, hat aufgeschlagene Türklappen, welche den Zuführungstrichter bilden. Er
empfängt die Abfälle aus den verschiedenen Zuführungswagen bis zu seiner Füllung,
alsdann schließen sich die vier Flügeldeckel, und der Fahrstuhl hebt den Förderkorb
bis zur Höhe der Bedienungsterrasse der Anlage (Fig. 12). Die Flügeldeckel sind
durch Gegengewichte ausbalanciert. Es bedarf nur einer kleinen Anstrengung, um sie
zu bewegen.
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Ein elektrisch betriebenes Fahrgestell 61 läuft auf Schienen 62 (Fig.
3 und 12). Dieses wird vor den Fahrstuhl gefahren und nimmt dort den Förderkorb
auf, um ihn vor einen der Schienenstränge d, b, c, d, e, f über den Gärzellen
zu bringen. Zwischen diesen Schienensträngen (Fig. 3) liegen die Ladeluken 29 der
einzelnen Zellen 1. Das Traggestell 59 des Förderkorbes verläßt das Transportgestell
61 und gleitet auf die Schienen 30 (Fig. 3, 12), welche die Schienenstränge über
den Öffnungen 29 der zu beschickenden Zellen bilden.
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Das Traggestell des Korbes bleibt über der letzten Öffnung in der
punktierten Stellung 52' (Fig. 12) stehen. Der Bedienende öffnet die Bodenklappen
des Förderkorbes, so daß allmählich die Abfälle in die zu beschickende Zelle gleiten.
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Durch kleine, breitseits angeordnete, verschlossene Öffnungen 64 (Fig.
1o und 12) an den Förderkörben, die durch niederdrückbare Türen geschlossen gehalten
werden, kann nötigenfalls der Bedienende eingreifen, um eine schnellere Entleerung
durchzuführen. Der entladene Förderkorb - die Türen im Boden schließen sich automatisch
durch Gegengewichte -- nimmt seinen Kurs im entgegengesetzten Sinne, um schließlich
wieder in der Füllgrube 25 anzulangen. Gleichzeitig kann ein zweiter Tragkorb die
Beschickung der Zellen fortsetzen.
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Zwei Förderkörbe genügen, um einfach, schnell und sicher die Füllung
der Zellen zu bewirken. Der Stromverbrauch dieser Fördereinrichtung ist äußerst
gering. Die fortlaufende Operation vollzieht sich in ununterbrochenen Bewegungen.
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Während des Beschickens der Zellen werden die Abfälle nach Gutdünken
mit Hilfe der Jaucheleitung 31 (Fig. 3, 5), an der ein Strahler aus Gummi befestigt
ist, besprengt.
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Diese Jaucheleitung wird mit Hilfe eines Rohres 32 (Fig. 1,
2, 3, 4), welches aus der wasserdichten Grube 12 kommt, mit der Lösung eines Katalysators
gespeist. Sie wird mit Hilfe einer geschützten Motorpumpe 33 (Fig. 1, 2, 5) auf
die Höhe der Terrasse gedrückt.
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Sobald die Beschickung einer Zelle beendigt ist, wird die Öffnung
29 auf hydraulischem Wege geschlossen, und man geht zur Beschickung einer anderen
Zelle über.
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In der beschickten und geschlossenen Zelle vollzieht sich der Gärungsprozeß
(Verrottung) auf sehr günstige Weise. Die Frischluft gelangt durch die Öffnungen
13 (Fig. 7) in das Innere und durchdringt langsam die mit Jauche getränkte Masse.
Die Frischluft vollendet ihre Aufgabe und tritt durch das Rohr 15 wieder aus, und
zwar gleichzeitig mit den Gasen aus dem Gärprozeß. Die Temperatur, welche sich in
der Gärmasse entwickelt, ist nicht niedriger als 8o°.
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Das bei dieser Temperatur in einer feuchten Umgebung hergestellte
Rohdüngemittel verläßt die Zellen geklärt und vollständig keimfrei.
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Nach der Beendigung der ersten Phase des Gärungsprozesses nimmt man
die Entladung der entsprechenden Zellen vor. Diese Operation vollzieht sich in der
Zellenetage (Fig. 2). Man öffnet die wasserdichten Tore 3 der Zellen. Ein mit Ziehhalsen
ausgerüsteter Arbeiter läßt die Gärmasse infolge ihrer Schwere zu den Entladeöffnungen
4. gelangen, welche sich vor dem Verschluß im Innern oder Äußern der Zellen befindet.
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,,Das reichlich vorhandene, entladene Rohdüngemittel mischt sich mit
der Luft und wird im Augenblick der Entladung mit Bakterienkulturen geimpft zum
Zweck der intensiven Zerstörung der Cellulosebestandteile der Rohmasse, welche bisher
durch den Oxydationsprozeß der Gärung nur eingeleitet wurde.
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Die Rohmasse, welche so in der Kammer 5 im Erdgeschoß der Anlage auf
natürlichem Wege durch einfaches Herunterfallen aufgestapelt wird, vollendet hier
ihren zweiten Gärprozeß, die sogenanlte stille Gärung, im Laufe deren eine schnelle
Vermehrung der salpeterbildenden Bakterien eintritt und ebenso der Parallelvorgang
der CellulOEezerstörung vollendet wird. Die vollständige Umwandlung aller animalischen,
pflanzlichen und cellulosehaltigen.Abfälle vollzieht sich hier.
Wenn
die Periode der stillen Gärung beendigt ist, beginnt man mit der Abführung der Düngemittel,
um sie in ein handelsfähiges Endprodukt zu verwandeln. Zu diesem Zweck wird die
durch Arbeiter, gegebenenfalls von Hand, von groben Beimengen (Stroh, Holz usw.)
befreite Gärmasse mit mechanischen Mitteln weitergeführt, und zwar durch bewegliche
und feste Transporteinrichtungen, 35. Sie wird in den zweiten "feil B (Fig. i, 2,
3) der Anlage übergeführt und gelangt hier durch einen Schüttelrost über eine Rolldecke,
begrenzt durch eine magnetische Ausscheidungstrommel. Sie fällt in eine Brechvorrichtung
und wird schließlich, falls potwendig, zum zweiten Male durch einen Schüttelrost
getrieben.
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Das durch zwei Schüttelroste gesiebte Düngemittel wird mittels einer
Transporteinrichtung 34 (Fig. 1, 5) zu dein dritten Teil C der Anlage zwecks Lagerung
geführt, zweckmäßigerweise durch eine Schabefördereinrichtung ohne Boden.
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Wenn die Vorgänge der stillen Gärung, der groben Arbeit und der Behandlung
der Erde gut zu Ende geführt werden, so sind die Rückstände der zweiten Durchsiebung
am Schüttelrost gleich Null.
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Die Verladung dieser noch feuchten Düngemittel mittels Transporteinrichtungen,
um sie ihrer Bestimmung in der Landwirtschaft zuzuführen, wird durch einen Bagger
von geeigneter Größe vorgenommen. Alle Einrichtungen der Entnahme und der Behandlung
der Roherde sind motorisch angetrieben.
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Wie man aus vorstehendem ersieht, erfolgt der Kreislauf der aufeinanderfolgenden
Arbeitsgänge in sehr rationeller Weise. Die Bewegungen des Gärungsgutes sind äußerst
einfach und auf die kleinstmögliche Anzahl von Umladungen beschränkt. Gleichzeitig
werden die besten hygienischen Verhältnisse gewährleistet, da die Abfälle von ihrem
Eintritt in die Anlage bis zum Ende der ersten Gärungsphase in den Zellen i nicht
in unmittelbare Berührung mit der Außenluft kominen.
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Andererseits erlaubt dieArt derAnordnung der Gärzellen in Form einer
Gruppe von mit ihren Rückwänden aneinanderliegenden.Doppelreihen eine erhebliche
Verminderung des Platzbedarfes der Anlage, d.li. es kann eine maximale Leistung
auf einem sehr kleinen Raum konzentriert werden.
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Ein wasserdichtes Rohrnetz unter der Zwischendecke im Erdgeschoß dient
zum Abführen und Sammeln der während des Gärprozesses sich bildenden Lösungen am
Grunde der Zellen i in einer wasserdichten Grube 12 (Fig. 1, 2 und 5) von großem
Fassungsvermögen. Diese Abführung der flüssigen Lösungen, «eiche eine ausgezeichnete
Jauche bilden, vollzieht sich durch zentrale Öffnungen 7 im Boden der Zellen i (Fig.
2 und 4). Die vertikalen Rohre 8, ein Teil der Abführungen 7, führen die Lösungen
zu Sammelleitungen 9 (Fig. i, 2 und 5). Diese zentralen üffnungen 7 sind jede mit
einem Siphon ausgerüstet, um zu verhindern, daß Luft oder Gase, welche 'aus der
Sammelgrube 12 kommen, in die Zellen i eindringen. Die einzige frische Luftzufuhr,
welche für den Gärprozeß notwendig ist, erfolgt durch Öffnungen 13 jeder Zelle (Fig.
2 und 7).
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Die Leitungen 9 sind wieder zu einer Sammelleitung fo zusammengefaßt,
welche die Jauche einem vertikal abfallenden Rohr i i zuführt. So gelangt die Jauche
schließlich in die Grube 12 (Fig. i bis 3), um anderweitig verwendet zu werden.
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In der wasserdichten Grube 12 können je nach Wunsch bekannte, den
Gärungsprozeß beschleunigende Katalysatoren zugesetzt werden, welche die Vollständigkeit
des Gärprozesses sichern.
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Dieses wasser- und luftdichte Rohrleitungsnetz ist besonders nützlich,
um die gesammelten Lösungen abzuführen. Es ist von größter Einfachheit. Alle Rohrleitungen
sind in den Zeichnungen punktiert angedeutet.
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Ein weiteres wasserdichtes Rohrnetz ist unter der Decke der Zellen
zur Abführung der Gase aus dem Gärprozeß zu einem gemeinsamen Absorptions- und Reinigungsapparat
14 (Fig. 3, 4, 5 und 6) vorgesehen.
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Diese Abführung der beim Gärprozeß entstehenden Gase (Wasserdampf
in großen Mengen, geringe Beimengungen von Ammoniak, Kohlensäure usw.) erfolgt durch
Rohre 15, die im oberen Teil der Anlage längs der Zellenwände unter der Bedienungsterrasse
liegen (Fig. 2, 4, 5, 6). Diese Abführungsrohre 15 (die aus nicht oxydierendem Stahl
hergestellt sind), vereinigen sich in Sammel1eitungen 16, die (aus Guflleisen oder
Schleuderzement hergestellt) vollständig. wasserdicht gebettet sind (s. Fig. 2,
7 und 4, 5, 6, 8). Ihr Ouerschnitt bestimmt sich nach dem Umfang des Netzes.
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Diese Sammelleitungen 16 werden von Betonplatten 17 gestützt (Fig.
4 bis 8) und erhalten eine solche Neigung, daß das Kondenswasser entgegen der Gasströmung
abfließen kann. Diese leicht ammoniakhaltigen Kondenswasser werden in das Innere
der letzten Zelle jeder Reihe mit Hilfe von Bleirohren 18 geführt, die einen Siphonverschluß
haben (Fig. 5, 7, 8). Der Abfluß dieser iaucherohre 18 im Innern der Lüftungswege
liegt in den abgeteilten Ecken der Zellen. Die Kondenswasser gelangen so in den
hohlen Zellenboden
und vereinigen sich dort mit den Lösungen aus
dem Gärpr ozeß, welche, wie vorher beschrieben, abgeführt werden, um schließlich
in die wasserdichte Grube 12 zu gelangen. Kleine, aus den Zellen kommende Abführungsrohre
15 sind vor ihrer Vereinigung mit den Sammelleitungen 16 mit einem Flügelregler
aus Kupfer 15, ausgerüstet.
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Die durch die Rohre 15, 16 abgeführten Gase gelangen in das letzte
Sammelrohr 2o (Fig. -9 bis 6), das unmittelbar zu dein Absorptions- und Reinigungsapparat
14, der auf der Bedienungsterrasse angeordnet ist, führt. In den Fig. 2 bis 5 sind
die Rohre zur Abführung der Gase aus dem Gärprozeß punktiert eingezeichnet. Die
Einzelheiten sind auf Fig. 6 bis S dargestellt.
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Dieses beschriebene Rohrsystem ist von besonderem Nutzen für die einwandfreie
und leichte Abführung der während des Gärungsprozesses entstehenden Gase. Es sichert
ihren ständigen Abzug. Die Anordnung des Rohrnetzes zur Abführung der entstehenden
Gase gestattet, die Bedienungsterrassen frei von Absorptionstürmen bekannter Art
zu halten, die sonst auf jeder Gruppe von je zwei Zellen angeordnet sind. Dieses
Freihalten der Bedienungsterrasse macht es möglich, in ungezwungener Weise die Förderwagen
zur Beschickung der Zellen auf der Terrasse bewegen zu können.
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Die in den Apparat 1q. eingeführten Gase werden dort gereinigt und
teilweise absorbiert, bevor sie in die freie Luft ausströmen.
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Der Reiniger (Fig.3 bis 6) besteht beispielsweise aus einem horizontal
angeordneten zylindrischen Gefäß, das in seinem Innern mit Schirmwänden ausgerüstet
ist, durch welche das Gas einen gewundenen Weg im Apparat nehmen muß, wobei es zwecks
Beseitigung der absorbierten Lösungen eine poröse Masse (Bimsstein, Holzkohle, Koks
usw.) zu durchlaufen hat. Der zylindrische Bottich erhält auch einen Abflußhahn
für die Kondenswasser. Die Gasführung wird durch einen elektrischen Ventilator 21
(Fig. 3 bis 6) gesichert, der vor dem Reiniger 14. angeordnet ist. Dieser Ventilator
drängt das zu reinigende Gas in eine Ozonisationskammer 22, von wo es durch das
Rohr 23 in die freie Luft gelangt, und zwar völlig geruchlos.
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Die Leistung des Ventilators 21 muß in einem bestimmten Verhältnis
zu dein abzuführender. Gasvolumen stehen, und zwar derart, daß die Verdrängung der
Luft in den zu verarbeitenden Abfallmassen beim Gärungsprozeß nahezu unmerklich
wird. Die Maximalleistung des Ventillators liegt etwa bei 1(2 PS.
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Eine zweite Ausführungsform des Reinigers 14 zeigt Fig. g. Der Apparat
ist hier aus einem Zylinderkessel 4.o aus armiertem Beton oder anderem widerstandsfähigem
Material gebildet und im Innern mit Bleifolie ausgelegt. Dieser Apparat wird auf
der Bedienungsterrasse angeordnet.
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Der Kessel enthält eine Lösung, welche die Gase absorbiert. Sie besteht,
um die ammoniakhaltigen Dämpfe zu binden, aus einer titrierten Schwefelsäure. Man
kann ein für allemal der Absorptionsflüssigkeit 4.i in dein Kessel eine wunschgemäße,
auf praktische Erfahrungen gestützte Höhe geben. Die Gase, die in dem Sammelrohrnetz
zusammengeführt werden, gelangen in das Hauptrohr 2o und werden durch den mäßig
starken Elektroventilator angesaugt.
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Die angesaugten Gase gelangen in das Rohr 42, das in das Innere des
Kessels führt, und verbleiben über der Oberfläche 41. Das Rohr 42 ist zu einem kegelstumpfförmigenAnsatz
43 erweitert, der von einer Scheibe 44 in Form einer Kugelkalotte abgeschlossen
ist. Die Abschlußscheibe 44 ist aus zwei Teilen gebildet. Der zentrale Teil ist
siebartig durchlöchert, der andere in Form eines vollen Kranzes ausgeführt. Sie
ruht auf Stützen ¢5 derart, daß die größte Krümmung der Kalotte nicht mehr als etwa
2 bis 3 cm unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt, dessen Höhe ein für allemal festgelegt
ist. Der Querschnitt der Löcher im perforierten Teil der Abschlußscheibe q.¢ soll
etwas größer sein als der Gesamtquerschnitt des Gaszuführungsrohres 4.2. Diese in
der bezeichneten Lage angeordnete Scheibe bildet das besondere Merkmal des Reinigers.
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Durch das Durchzwängen der Gase aus dem Rohr 42, 43 gelangen die genannten
Gase in die Absorptionslösung in Form von Blasen, welche durch die Löcher der Abschlußscheibe
:I4. hindurchgehen müssen. Der Widerstand, den die Gase zu überwinden haben, soll
2 bis 3 cm der Lösung nicht überschreiten. Die Leistung des Elektroventilators kann
daher sehr gering sein und bedeutet nur einen sehr wenig beachtlichem Aufwand.
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Die durch die siebartigen Öffnungen des Mittelteils der Scheibe 44
ankommenden Gase teilen sich in Blasen, die sich unter der Scheibe in die Absorptionslösung
hineinwühlen. Während dieser Durchdringung erfolgt die Absorption der Wasserdämpfe
durch die Lösung und die Umwandlung vom Ammoniak in Ammonsulfat. Das so gebildete
Salz, das schwerer löslich ist als die titrierte Lösung, schlägt sich im Innern
des Kessels fortlaufend derart nieder, daß die ankommenden Gasblasen sich mit einer
titrierten, noch nicht umgewandelten Lösung in Berührung befinden. In dem Kessel
erfolgt also ein ununterbrochenes Absinken von Ammoniumsulfatlösung nach Maßgabe
ihrer
Bildung und ein ständiges Aufsteigen von titrierter Schwefelsäurelösung.
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Auf die Dauer sättigt sich die im-Kessel befindliche Lösung nach einer
gewissen Zeit. Man muß daher für ihre Erneuerung sorgen. Es ist dabei zu beachten,
daß die Gehaltsbestimmung der Schwefelsäurelösung derart sein muß, daß sie, einmal
gesättigt, noch genügend flüssig bleibt, um durch den Ablaufhahn 47 (Fig. 9) ausfließen
zu können.
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Die Sättigung der Lösung (am Ende des Arbeitsganges) wird durch ein
Standrohr 46 angezeigt, in dein sich eine Lösung befindet, deren Farbe wechselt,
wenn die titrierte Lösung nicht mehr säurehaltig ist. Der Farbwechsel wird durch
verschiedene Indikatoren erreicht, die man mit der Lösung zu Beginn der Arbeit mischt,
z. B. mit Methylorange.
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Die Entleerung der gesättigten Ämmoniumsulfatlösung wird mittels des
Hahnes 47 vorgenommen, der gleichzeitig dazu dient, den Flüssigkeitsspiegel der
Lösung immer in derselben Höhe zu halten, für den Fall, daß die Kondensation des
Wasserdampfes bestrebt ist, den Spiegel zu heben.
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Die so erhaltene Ammoniumsulfatlösung wird daraufhin bis zur vollständigen
Kristallisation eingedämpft Auf diesem Wege wird -der in den ammoniakhaltigen Ausdünstungen
enthaltene Stickstoff aus dem vergärten Müll in den geschlossenen Gefäßen wiedergewonnen,
während dieser Stickstoff sonst verloren wäre.
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Aus der Gaskammer des Reinigers 40 gelangen die Gase zu einem Ozonisator
48 durch ein Ringloch 49 und schließlich durch den stehenden Ventilator 5o im natürlichen
Verlauf und vollständig geruchlos in die Atmosphäre.
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Die Nachfüllung des Reinigers q.o mit der titrierten Lösung erfolgt
durch den hydraulisch geschlossenen Deckel 51, der gleichzeitig dazu dient, das
Innere des Apparates zwecks Prüfung zugänglich zu machen.
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Der Ventilator 21 hat, um die aus den verschlossenen Gärzellen 1 angesaugten
Gase im Rohrnetz fördern zu können, einen geringen Unterdruck, welcher sich auf
die Gärmasse finit einem unendlich-kleinen Unterdruck überträgt. Infolge dieses
kleinstmöglichen Unterdruckes sichert man den regelmäßigen Aufstieg :der entstehenden
Gase zum Kessel des Absorptionsapparates und verhütet so die Umkehr des Zuges, was
sonst häufig eintritt und zu befürchten ist, insbesondere bezüglich des Ausströmens
unangenehmer Dämpfe.
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Die praktischen Vorzüge der oben beschriebenen Anlage werden noch
deutlicher durch folgendes zahlenmäßige Ausführungsbeispiel: Es handle sich um eine
Stadt, die täglich eine mittlere Menge von etwa zoo cbm Abfälle zu liefern vermag.
Wählt man für die Vergärungseinrichtung Zellen mit einem waagerechten, quadratischen
Querschnitt von 2,5o m Seitenlänge bei einer Höhe von 5 m, so wird das theoretische
Fassungsvermögen einer Zelle (2,50)=X5=31,25 cbm oder unter Berücksichtigung des
Platzbedarfes der Belüftungsleitungen 30 cbm betragen. Das mechanische Zusammensacken
während der Gärung führt aber ein Senken der Abfälle um etwa 25 0/0, d. h. etwa
1,25 m, nach vier- bis fünftägiger Gärung herbei, so daß das wirkliche Fassungsvermögen
einer solchen Zelle 37,500 cbm betragen wird. Da der Gärprozeß etwa 22 Tage
dauert, wird die in Frage stehende Anlage etwa 6o Zellen enthalten müssen, um die
Behandlung von täglich roo cbm Abfällen durchführen zu können. Diese Zellen werden
eine Gruppe von s-ech5 Abteilungen bilden, die sich je aus zwei parallelen Reihen
von je fünf mit ihren Rückwänden aneinanderliegenden Zellen zusammensetzen.
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Zum Beladen dieser Zellen wird man einen Förderkorb mit einem Fassungsvermögen
von etwa 1o cbm benutzen (um unmittelbar den Inhalt der größten Müllabfuhrwagen
aufnehmen zu können, deren Fassungsvermögen im allgemeinen 8 cbm nicht überschreitet).
Dies würde zehn Hin- und Rückfahrten zum Beladen mit roo cbm gesammelter Abfälle
notwendig machen. Die Dauer einer Hin- und Herfahrt eines Förderkorbes beträgt hierbei
etwa 14 Minuten; die gesamten Abfälle werden also ununterbrochen in einem Zeitraum
von 140 Minuten in die Zellen gefüllt werden können, falls man einen einzigen Förderkorb
benutzt, oder diese Arbeit könnte in 70 Minuten ausgeführt werden, wenn man
über zwei Förderkörbe verfügt, die aufeinanderfolgen, um die Müllabfuhrwagen zu
entladen. Diese rasche und ununterbrochene Ladearbeit ermöglicht natürlich eine
große Ersparnis an Arbeitskräften und an Antriebskraft.
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Die Anlagekosten, Betriebs- und Unterhaltungskosten eines solchen
Werkes zur Herstellung von Düngemitteln aus Müll und Abfällen durch Gärung sind
verhältnismäßig niedrig.
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Die in einer solchen Anlage erzeugten handelsüblichen Düngemittel
weisen folgende wichtigen Eigenschaften auf: sie sind schwärzlich und besitzen den
Geruch feuchter Erde; ihr Gewicht beträgt 700 kg pro Kubikmeter; sie sind
keimfrei und von Unkrautsamen oder -keimen völlig befreit. Laut Analyse enthalten
die gewonnenen Düngemittel im Mittel: 2o0/0 Feuchtigkeit, 1o bis 120/0 Gesamtstickstoff,
7 bis 8'/, P20" 7 bis 81/0 K,0 und erheblichen Gehalt an Humus.
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Die Ausbeute an Düngemitteln, die man in
einer solchen
Anlage erzielt, beträgt etwa 6o0/0 der Menge der behandelten Abfälle; die tägliche
Erzeugung an Düngemitteln beläuft sich auf etwa 42 Tonnen.