DE4008104A1 - Faster composting appts. with self-circulating air flow - where warm air from reaction rises, cools and falls to base of container via tube, draws in water and flows through heap again - Google Patents

Faster composting appts. with self-circulating air flow - where warm air from reaction rises, cools and falls to base of container via tube, draws in water and flows through heap again

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Abstract

Process and appts. for composting biological materials. Heat produced by the reaction rises above the heap, is cooled and falls via a central or side channel to the heap base where it is drawn in again, thus forming a self-circulating air flow. Moisture is picked up during circulation and carried into the heap. Appts. comprises a closed, insulated container with a continuous, perforated central pipe in which a water container with an exposed water surface is suspended. An annular gap remains between the water container and central pipe for air circulation. USE/ADVANTAGE - Used for efficient composting with more rapid material breakdown.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompostierung organischer Stoffe und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for composting organic matter and an implementation facility this procedure.

In den bekannten Kompostbehältern dauern die Umsetzungs­ prozesse recht lange und verlaufen unvollkommen ab.The implementation takes place in the known compost containers processes take a long time and are imperfect.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kompostierungsprozeß zu verkürzen und die Abbauvorgänge zu verbessern.The object of the invention is to the composting process shorten and improve the mining processes.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einem Kompostbehälter sowohl die Feuchte, der Sauerstoffbedarf und die Temperatur im zu kompostierenden Substrat im Optimum gehalten wird durch die KombinationThis is achieved in that in one Compost bin both the moisture, the oxygen requirement and the temperature in the substrate to be composted in The combination is optimal

  • - eines selbsttätigen, kapillaren Einzugs von Wasser in das zu kompostierende Gut, sowie das Schaffen einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre im Behälter und- an automatic, capillary intake of water in the good to be composted, as well as creating a water vapor saturated Atmosphere in the container and
  • - einer selbsttätigen Luftzirkulation durch das zu kompostierende Material bei- an automatic air circulation through the composting material
  • - geringem Wärmeverlust.- low heat loss.

Der kapillare Wassereinzug erfolgt über Matten, Streifen oder Seile mit engen Poren, die das kompostierende Material umgeben oder es durchsetzen, wobei der Wasserbehälter, aus dem die kapillare Wasserabsaugung erfolgt, sich innerhalb oder außerhalb des Behälters befinden kann. Die freie Ober­ fläche des Wasserbehälters und die im Kompostbehälter teil­ weise freiliegenden Saugmatten, -streifen oder -seile führen, da sie kapillar mit Wasser gefüllt sind, zur Ver­ dunstung und damit zur Wasserdampfanreicherung der Atmosphäre im Behälter. Auf diese Weise werden ausgehend von der Kapillarität des zu kompostierenden Gutes, über die kapillaren Saugleitungen zum Wasserbehälter Leitungen ge­ schaffen, über die sich das Gut mit dem für die Abbauvor­ gänge notwendigen Wasser sättigen kann.The capillary water intake takes place via mats, strips or ropes with narrow pores that make up the composting material surround or enforce it, taking the water tank out where the capillary water extraction takes place, within or outside of the container. The free waiter area of the water tank and part of the compost tank wise exposed suction mats, strips or ropes lead, because they are capillary filled with water, to ver evaporation and thus for water vapor enrichment of the Atmosphere in the container. This way, going out on the capillarity of the material to be composted, on the  capillary suction lines to the water tank lines ge create about which the good with that for the dismantling can saturate necessary water.

Durch die Abbauvorgänge beim Kompostieren entsteht Wärme. Die Erwärmung des Substrats führt auch zur Erwärmung der im Gut in den Zwischenräumen eingeschlossenen Luft; sie steigt nach oben, tritt aus dem Gut aus und kühlt sich im Luftraum über dem Gut wieder ab. Die abgekühlte Luft sinkt durch ein Zentralrohr im Gutstapel nach unten und kann wieder in das Material eindringen; es entsteht eine Zirkulation, so daß das Material infolge dieser Thermik, stetig langsam von Luft durchströmt wird.The decomposition processes during composting generate heat. The heating of the substrate also leads to the heating of the Air well enclosed in the spaces; it rises upwards, exits the property and cools in the airspace over the estate again. The cooled air sinks through Central tube in the stack of goods down and can go back into that Penetrate material; there is a circulation, so that the material due to this thermals, steadily slow from Air is flowing through.

Es ist nun dafür zu sorgen, daß mit dieser Strömung dem zu kompostierenden Material der für die Abbauvorgänge notwen­ dige Sauerstoff zugeführt wird. Bei den Abbauvorgängen ent­ steht neben der Wärme auch Kohlendioxyd, das schwerer als Sauerstoff ist. Durch einen Kanal am Boden des Zentral­ rohres kann schwererer Kohlendioxyd ausfließen und der leichtere Sauerstoff eindiffundieren. So ist es mit einem Minimum an Gasvolumenaustausch im Behälter und damit einem sehr geringen Wärmeverlust möglich, der vorbeschriebenen Zirkulation der Atmosphäre im Behälter neuen Sauerstoff für die Oxidationsvorgänge beim Abbau der organischen Substanz beizumischen.It is now to be ensured that this flow leads to this composting material necessary for the mining operations oxygen is supplied. Ent during the dismantling processes stands beside the heat also carbon dioxide, which is heavier than Is oxygen. Through a channel at the bottom of the Zentral Pipe can leak heavier carbon dioxide and that Diffuse lighter oxygen. So it is with one Minimum gas volume exchange in the container and thus one very little heat loss possible, the above Circulation of the atmosphere in the container for new oxygen the oxidation processes during the decomposition of the organic substance to mix.

Es wäre auch möglich, die Wärmeentwicklung im Kompoststapel für eine direkte Strömung von unten nach oben zu nutzen, darart, daß die kältere Außenluft im unteren Bereich des Behälters eintritt und die warme Luft durch Löcher im Deckel austritt, was aber mit einem größeren Verlust an Wärme verbunden wäre. Dieses Prinzip könnte in wärmeren Gegenden und bei Prozessen Anwendung finden, bei denen die Wärmeentwicklung bei den Abbauprozessen relativ groß ist. It would also be possible to keep the heat in the compost pile for a direct flow from bottom to top, shows that the colder outside air in the lower area of the Container enters and the warm air through holes in the Lid escapes, but with a greater loss Heat would be connected. This principle could be warmer Areas and in processes where the Heat development in the degradation processes is relatively large.  

In vielen Fällen, in denen diese Wärmeentwicklung eher als marginal zu bezeichnen ist, wird eine Behälterisolierung, z. B. durch Schaumstoffe, vorgesehen.In many cases where this heat builds up rather than is marginal, container insulation, e.g. B. provided by foams.

In Fig. 1 ist schematisch ein Behälter zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens beispielhaft dargestellt.In Fig. 1, a container for performing the described method is shown schematically as an example.

Der Behälter, in seinem Querschnitt rund oder rechteckig, besteht aus dem Mantel 1, dem dicht schließenden Deckel 2 und einem perforierten Zentralrohr 3. Im Zentralrohr 3 ist ein Wasserbehälter 4 eingehängt, der über den nach unten durchgesetzten Deckel 2 vom Regen gespeist wird. In den Wasserbehälter 4 tauchen rottefeste Gewebestreifen 5 oder Seile 6 mit möglichst geringer Kapillarität, d. h. hoher Saugkraft ein, z. B. aus Glasfaser.The container, round or rectangular in cross section, consists of the casing 1 , the tightly closing lid 2 and a perforated central tube 3 . A water tank 4 is suspended in the central pipe 3 and is fed by the rain through the cover 2 which is pushed downwards. Dip into the water tank 4 rot-proof fabric strips 5 or ropes 6 with as little capillarity as possible, ie high suction power, e.g. B. made of glass fiber.

Die Streifen 5 führen an der Innenfläche des Mantels 1′und an der Außenfläche 3′ des Zentralrohres nach unten; liegen damit im unteren Bereich an den Kompoststapel 7 an. Die Seile 6 tauchen direkt in das zu kompostierende Material 7 ein. Damit sind durchgehende kapillare Wasserpfade vom Material 7 zum Wasser 8 im Behälter 4 und damit eine selbsttätige Feuchteversorgung geschaffen.The strips 5 lead to the inner surface of the jacket 1 'and on the outer surface 3 ' of the central tube downwards; are thus in the lower area on the compost stack 7 . The ropes 6 plunge directly into the material 7 to be composted. This creates continuous capillary water paths from the material 7 to the water 8 in the container 4 and thus an automatic moisture supply.

Anstelle des Wasserbehälters 4 kann das gesamte Zentralrohr 3 mit einem kapillarporösen Material, das mit Wasser getränkt ist, aber auch den Luftdurchtritt zuläßt, ausgefüllt sein.Instead of the water tank 4 , the entire central tube 3 can be filled with a capillary-porous material which is impregnated with water but also allows air to pass through.

Die beim Kompostieren erwärmte Luft tritt nach oben aus dem Material 7 aus, kühlt sich darüber wieder ab, sinkt durch den Spalt 9 zwischen dem Zentralrohr 3 und dem Wasserbehälter 4 nach unten und tritt durch das perforierte Zentralrohr 3 wieder in das Gut 7 ein. Das schwerere Kohlendioxyd fließt durch das Rohr 10 nach außen ab. Gleichzeitig diffundiert Sauerstoff über das Rohr 10 in das Zentralrohr 3 hinein und gleicht damit den Konzen­ trationsverlust an Sauerstoff im Behälter wieder aus; der für die Oxydationsvorgänge beim Kompostieren notwendige Sauerstoff wird nachgeliefert.The air heated during composting emerges from the top of the material 7 , cools down again, sinks down through the gap 9 between the central tube 3 and the water tank 4 and enters the material 7 again through the perforated central tube 3 . The heavier carbon dioxide flows out through the pipe 10 . At the same time, oxygen diffuses through the tube 10 into the central tube 3 and thus compensates for the loss of concentration in the container; the oxygen required for the oxidation processes during composting is supplied later.

Alternativ, gegebenenfalls auch zusätzlich, weist die untere Behälterwand 1 Öffnungen 11 auf. Ferner sind im Deckel 2 Öffnungen 12 vorgesehen. Die erwärmte Luft tritt durch die Öffnungen 12 aus, und frische Luft wird durch die Öffnungen 11 nachgesaugt.Alternatively, if necessary additionally, the lower container wall 1 has openings 11 . Furthermore, 2 openings 12 are provided in the lid. The heated air exits through the openings 12 and fresh air is drawn in through the openings 11 .

Der gesamte Behältermantel ist mit einer Isolierung 13 ver­ sehen. Der Behältermantel weist Türen 14 für die Entnahme des fertigen Kompostes auf. Der Behälter weist keinen Boden auf, wenn den Regenwürmern aus dem Erdreich Zutritt gegeben werden soll. Steht die Einhaltung einer möglichst hohen Komposttemperatur im Vordergrund, ist ein isolierter Behälterboden vorzusehen.The entire container jacket is seen with insulation 13 ver. The container jacket has doors 14 for the removal of the finished compost. The container has no bottom if earthworms are to be given access from the ground. If the highest possible compost temperature is in the foreground, an insulated container bottom must be provided.

Claims (11)

1. Verfahren zur Kompostierung biologischer Stoffe in einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem kompostierenden Materialstapel infolge Umsetzungsvorgänge austretende erwärmte Luft sich über dem Stapel wieder ab­ kühlt, durch einen zentialen Kanal oder seitliche Kanäle absinkt, im unteren Bereich wieder in den Stapel eingesaugt wird, und es so zu einer selbsttätigen zirkulierenden Durchlüftung des zu kompostierenden Materials kommt.1. A method for composting biological substances in a container, characterized in that the heated air emerging from the composting material stack as a result of reaction processes cools again above the stack, sinks through a central channel or lateral channels, sucked back into the stack in the lower region becomes, and so it comes to an automatic circulating ventilation of the material to be composted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Kompostieren entstehende schwerere Kohlendioxyd durch eine unten im Behälter vorgesehene Öffnung ausfließt und Sauerstoff in den Behälter eindiffundiert.2. The method according to claim 1, characterized in that the heavier carbon dioxide generated during composting flows out through an opening provided in the bottom of the container and oxygen diffuses into the container. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zirkulierende Luft über feuchte Behälterflächen oder freie Wasserflächen im Behälter streicht, dabei Feuchte aufnimmt und diese bei der Zir­ kulation in das zu kompostierende Material einträgt und damit den mit dem Aufsteigen der warmen Luft aus dem Stapel verbundenen Feuchteverlust wieder ausgleicht.3. The method according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the circulating air over humid Container areas or free water areas in the container strokes, absorbing moisture and this with the Zir enters into the material to be composted and so that with the warm air rising from the stack compensates for the associated loss of moisture. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Behälter lagernden zu kom­ postierenden Material über kapillarporöse Seile, Bahnen oder Flächen, die mit Wasser in Verbindung stehen, infolge der Kapillarwirkung die für die Umsetzungsvorgänge notwendige Feuchte zugeführt wird.4. The method according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the stored in the container to com posting material on capillary porous ropes, webs or areas in contact with water as a result the capillary action for the implementation processes necessary moisture is supplied. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem geschlossenen, vorzugsweise isolierten Behälter (1) besteht, der ein durchgehend feingelochtes Zentralrohr (3) aufweist, in dem ein Wasserbehälter (4) mit offener Wasserfläche eingehängt ist, derart, daß zwischen diesem und dem Zentralrohr (3) ein Ringspalt (9) für die Luftzirkulation bestehen bleibt.5. Device for performing the method according to claims 1 to 4, characterized in that the consists of a closed, preferably insulated container ( 1 ) which has a continuously finely perforated central tube ( 3 ) in which a water container ( 4 ) with an open Water surface is hooked in such a way that an annular gap ( 9 ) for air circulation remains between it and the central tube ( 3 ). 6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (4) aus porösem, wasserdurchlässigen Material (7) besteht und so wasserverdunstende Flächen besitzt.6. A container according to claim 5, characterized in that the water container ( 4 ) consists of porous, water-permeable material ( 7 ) and thus has water-evaporating surfaces. 7. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser unten eine Öffnung (11) für das Ausfließen von Kohlendioxyd und den Eintritt von Sauerstoff besitzt.7. A container according to claim 5, characterized in that it has an opening ( 11 ) below for the outflow of carbon dioxide and the entry of oxygen. 8. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wasserbehälter (4) Seile (6) oder Bahnen (5) ein­ tauchen, die von diesem aus, in oder um das zu kom­ postierende Material (7) geführt werden und damit kapillar, wasserführende Leitungen vom Wasserbehälter (4) zum Material (7) bestehen.8. A container according to claim 5, characterized in that in the water tank ( 4 ) ropes ( 6 ) or webs ( 5 ) dive, which are guided by this, in or around the material to be positioned ( 7 ) and thus capillary , there are water pipes from the water tank ( 4 ) to the material ( 7 ). 9. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Zentralrohr (3) mit kapillaren, wassergetränkten Stoffen, die gleichzeitig luftdurchlässig sind, ausgefüllt ist.9. A container according to claim 5, characterized in that the entire central tube ( 3 ) is filled with capillary, water-soaked substances which are at the same time permeable to air. 10. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser unten Türen (14) für die Entnahme des fertigen Kompostes und einen Deckel (2) für das Befüllen besitzt.10. A container according to claim 5, characterized in that it has bottom doors ( 14 ) for the removal of the finished compost and a lid ( 2 ) for filling. 11. Behälter nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) für das Auffangen des Regens konisch nach unten durchgewölbt ist und im tiefsten Punkt eine Öffnung (12) für das Einleiten des Wassers in den Behälter (4) besitzt.11. A container according to claims 5 and 10, characterized in that the lid ( 2 ) is curved conically downwards to catch the rain and at the lowest point has an opening ( 12 ) for introducing the water into the container ( 4 ) .
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