DE4215269C3 - Kompostierungsanlage mit einem Belüftungssystem für geschlossene Rotteanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompostierungs­ anlage mit Belüftungssystem für geschlossene Rottean­ lagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Kompostierung biogener organischer Reststoffe, das gestattet, Strömungsparameter und -führungen so zu gestalten, daß Prozeßziele präzise angesteuert werden können.

Mit dem Verfahren wird erreicht, daß Klima- und Milieuzustände auf die Bedürfnisse des mikrobiellen Stoffumsatzes während des Kompostierungsprozesses zugeschnitten werden können.

Bei der Rotte biogener organischer Stoffgemenge un­ ter aeroben Bedingungen entstehen Wärme und Stoff­ wechselgase, die über Belüftungssysteme abgeführt werden müssen. Stand der Technik ist, daß Rottegemen­ ge von Frischluft durchströmt werden und die korre­ spondierende Abluft ausgeblasen wird. Diese Methode gestattet es nicht, auf die Rottevorgänge definiert Ein­ fluß zu nehmen, da mit der Frischluftzufuhr unkontrol­ liert Sauerstoff zugeführt und mit der Abluft Feuchtig­ keit und Wärme ausgetragen werden. Es bilden sich Gradienten aus, die auf Grund der vernetzten Parame­ ter nur zur Beschreibung des Prozesses taugen.

Konventionelle Belüftungssysteme haben den Nach­ teil, daß wichtige Verfahrensziele nicht erreicht werden. So ist ein Wasseraustrag erwünscht, doch wird damit gleichzeitig auch Wärme unkontrolliert abgeführt, so daß einerseits erwünschte Feuchtegehalte nicht einge­ halten werden können und andererseits wichtige Tem­ peraturvorgaben für die Entwicklung mesophiler und thermophiler Mikrofloren nicht angesteuert werden können. Auch muß darauf verzichtet werden, über einen definierten Sauerstoffeintrag Einfluß auf den mikrobiel­ len Stoffumsatz zu nehmen. Die Mängel der derzeitigen Prozeßführung zeigen sich an der Ausbildung zu hoher Temperaturen, an der fortschreitenden Trockenstabili­ sierung des Rottegutes und an einem unbefriedigenden Stoffumsatz. Hinzu kommen die Bildung und der Aus­ trag von Geruchsstoffen und der Kondensatanfall, die zusätzliche Behandlungseinrichtungen erforderlich ma­ chen. Daraus leiten sich bekannte Nachteile für das Pro­ dukt Kompost ab, nämlich die unbefriedigende Ausnut­ zung der Leistungspotentiale spezieller Mikrofloren, die zwangsläufig sich ergebende schlechte Reproduzierbar­ keit angestrebter Qualitäten im Sinne der Güterichtli­ nien für Komposte und bedenkliche Nischenbildungen für Schadfloren in Komposten und seinen Folgeproduk­ ten. Das Risiko möglicher Schadwirkungen bei der Ver­ wendung ist nicht kalkulierbar und vor dem Hinter­ grund der Produkthaftpflicht unzumutbar.

Die gattungsgemäße Kompostierungsanlage ist aus der DE 40 34 400 A1 bekannt. Diese bekannte Anlage zur biotechnologischen Behandlung einer Gemenge­ miete basiert auf zwei Betriebsarten, nämlich dem kon­ vektiven Betrieb, bei welchem Luft oberhalb der Miete entlang geführt wird, und einem Durchströmbetrieb, bei dem die Luft durch die Miete hindurch geführt wird. Diese beiden Betriebsarten können auch kombiniert werden. Zur Erzeugung der beiden Strömungen, Über- und/oder Durchströmen, werden Ventilatoren einge­ setzt. Obwohl dieses System in der Regel gut funktio­ niert, können Probleme auftreten, wenn die Dichte der Gemengemiete eine Durchströmung behindert. Bei Luftundurchlässigkeit der Gemengemiete baut der für die Durchströmung vorgesehene Ventilator lediglich ei­ nen statischen Druck unter der Miete auf, ohne daß Luft zum Strömen gebracht werden kann, selbst dann nicht, wenn beide Ventilatoren laufen. In diesem Fall bewirkt nur das Überströmen der Miete eine Luftzirkulation im System.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kom­ postierungsanlage bereitzustellen, mit der sich der mi­ krobielle Stoffumsatz in biogenen Reststoffgemengen auch unter ungünstigen Bedingungen über die Einhal­ tung gewünschter Klima- und Milieubedingungen fein­ fühlig ansteuern läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angege­ bene Kompostierungsanlage gelöst.

Die erfindungsgemäße Kompostierungsanlage besei­ tigt die offenkundigen Nachteile der konventionellen Anlagen und besitzt den Vorteil, daß die in den konven­ tionellen Anlagen bisher stark vernetzten Parameter unabhängig voneinander angesteuert und zur Optimie­ rung der Prozeßführung in geeigneter Weise kombi­ niert werden können. Definierte Milieuzustände im Rot­ tegut lassen sich nur erzeugen, wenn ein Umluftsystem vorhanden ist, das ein vorgegebenes Klima auf feste Reststoffgemenge überträgt. Es muß so flexibel ausge­ legt und handbar sein, daß die sehr unterschiedliche biologische Aktivität von Reststoffgemengen kontrol­ lierbar bleibt. Dies geschieht im Sinne der Erfindung durch Änderungen der Strömungsparameter und -füh­ rung. Durch die manuelle oder programmierte Vorgabe und/oder rechnergestützte Veränderung variabler Strö­ mungsführungen und -parameter gelingt es, uner­ wünschte Wärmebildungen und -staus zu unterdrücken bzw. Überschußwärme aus dem System zu entfernen, ohne daß andere prozeßrelevante Parameter nachhaltig geändert werden. Daraus erwachsen Vorteile, die sich wie folgt beschreiben lassen:

Die Temperaturen für allgemeine und spezielle Stoff­ wechselleistungen der am Kompostierungsprozeß be­ teiligten Mikrofloren lassen sich gezielt ansteuern (Abb. 1A, 1B, 1C). Die Hygienisierung läßt sich thermisch und biochemisch bei Temperaturen von weniger als 60°C optimal erreichen. Geruchsstoffe werden immer wieder durch das Rottegut recycliert und dabei abgebaut. Der Stoffumsatz wird über vorgegebene Temperaturprofile so optimiert, daß kürzere Verweilzeiten den Betrieb ge­ schlossener Rotteanlagen wirtschaftlicher gestalten. Die Zufuhr des Sauerstoffs kann so geregelt werden, daß zwischen strikter Anaerobie und strikter Aerobie alle Zustände über die Gasphase im Umluftsystem darge­ stellt werden können.

Die erfindungsgemäße Kompostierungsanlage kann zusätzlich wie folgt betrieben werden bzw. ausgelegt sein:

• - die Strömungsparameter sind in Abhängigkeit von der Leistungscharakteristik separater Ventila­ toren definiert einstellbar;
• - die Strömungsparameter bei den einzelnen Luftführungsvarianten können verändert werden;
• - die Umluft kann zentral und/oder partiell tem­ periert und befeuchtet werden;
• - die Gaszusammensetzung der Umluft kann va­ riabel gestaltet werden;
• - die Ventilatoren des Umluftsystems könnten in Reihe angeordnet wirken.

Die in Abb. 2 dargestellten Luftführungsvarianten werden in den nachfolgenden Beispielen 1 bis 5 erläu­ tert:

Beispiel 1

Zum Zwecke der Überströmung wird die Luft über die Miete geführt. In diesem Falle läuft nur Ventilator 2 (Abb. 3), wobei die Regelventile R1, R2, R3 und R6 ge­ schlossen, die Regelventile R4, R5 und R7 geöffnet sind. Die Regelventile R8 und R9 werden in Abhängigkeit vom Frischluftbedarf angesteuert.

Beispiel 2

Um die Überströmung mit der Durchströmung zu kombinieren, wird der Ventilator 1 zugeschaltet und das Regelventil 3 geöffnet (Abb. 3). Alle anderen Ventilstel­ lungen bleiben davon unberührt.

Beispiel 3

Im Falle der Durchströmung wird der Ventilator 2 abgeschaltet und das Regelventil 4 geschlossen. Alle anderen Ventilstellungen bleiben davon unberührt (Abb. 3).

Beispiel 4

Bei der Überströmung und Unterströmung arbeiten beide Ventilatoren (V1 + V2), die Regelventile R3, R4 und R1 sind geöffnet. Die Stellung der anderen Regel­ ventile bleibt unverändert (Abb. 3).

Beispiel 5

Im Falle der Umströmung läuft der Ventilator 1 und die Regelventile R1, R3, R6 und R7 sind geöffnet. Die Regelventile R2, R4 und R5 sind geschlossen (Abb. 3).

Das Regelventil 2 kann bei Bedarf geöffnet werden und dient der Erhöhung geförderter Luftmengen bei verschiedenen Luftführungsvarianten.

Die Umluft kann bei geöffnetem Regelventil 5 über den Wärmetauscher W1 geführt werden. Die Wärmege­ winnung kann dazu verwendet werden, über den Wär­ metauscher W2 die Frischluft zu temperieren. Der zum Frischlufteintrag über Regelventil 9 korrespondierende Luftaustrag wird bei geöffnetem Regelventil 8 über den Ventilator 3 vorgenommen, wobei die ausgeblasene Luft über einen Biofilter geführt wird.

Claims (4)

1. Kompostieranlage mit einem Belüftungssystem für ge­ schlossene Rotteanlagen mit Mitteln zum Überströmen und/oder Durchströmen einer ruhenden oder durchmischten Gemengemiete mit konditionierter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mit Mitteln zum wahlweisen Überströmen und/oder Durchströmen und/oder Umströmen der Gemenge­ miete versehen ist.

2. Kompostierungsanlage nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Über­ strömen und/oder Durchströmen und/oder Um­ strömen der Gemengemiete mit den Ventilatoren V1 und V2 sowie den Regelventilen R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 ausgestattet sind.

3. Kompostierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur manuellen oder automatischen Zuführung von Frischluft zum Umluftsystem in variablen Mengen mit einem Re­ gelventil R9 und zum passiven oder von einem Ventilator V3 unterstützten Ausblasen der der zu­ geführten Frischluftmenge korrespondierenden Abluftmenge mit einem Regelventil R8 ausgestat­ tet ist.

4. Kompostierungsanlage nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Wärmegewinnung aus der Umluft mit einem Wär­ metauscher W1 und zur Temperierung der Frisch­ luft mit einem Wärmetauscher W2 ausgestattet ist.