DE3836379A1 - Verfahren zum aufbereiten von nassmuell zum vergaeren von dessen organischen komponenten zusammen mit klaerschlamm und vorrichtung zum mechanischen trennen von organischen und nichtorganischen muellanteilen - Google Patents

Description

Verfahren zum Aufbereiten von Naßmüll zum Vergären von dessen organischen Komponenten zusammen mit Klärschlamm und Vorrichtung zum mechanischen Trennen von organischen und nichtorganischen Müllanteilen.

Gegenstand der Erfindung ist sowohl ein Verfahren zur Aufbereitung von Naßmüll zur Vergärung von dessen organischen Komponenten zusammen mit Klärschlamm als auch eine Vorrichtung zum mechanischen Trennen von organischen und nichtorganischen Müllanteilen.

Es ist bereits bekannt, zum Beispiel aus der DE 36 02 860 A1, organische Abfallstoffe zusammen mit Klärschlamm mit Hilfe von Bakterien unter Luftabschluß zu vergären. Mit Hilfe dieses Verfahrens läßt sich ein visuell und hygienisch akzeptabler, weitgehend geruchsfreier Dung erzeugen, wodurch eine spürbare Entlastung der Deponien eintritt und der Naturkreislauf organischer Substanzen geschlossen wird. Das dabei anfallende Gas bildet nicht nur ein zusätzliches Gasangebot sondern ist häufig erst auf diese Weise in technisch und wirtschaftlich ausreichender Menge zur Nutzung bereitstellbar. Organische Abfallstoffe fallen als industrielle, landwirtschaftliche oder Gartenabfälle besonders aber als Hausmüll an. Es wird zwar angestrebt, schon beim Anfall des Mülls diesen in organische und nichtorganische Anteile zu teilen, jedoch wird dieses, insbesondere beim Hausmüll aus Nachlässigkeit oder mangelnder Kenntnis nie völlig zu erreichen sein, so da der Müll der vorherigen Aufbereitung bedarf, um den darin enthaltenen Anteil an nichtorganischem Material wenigstens auf ein nach der Korngröße und Menge vertretbaren Anteil zu vermindern, der die Zielsetzung und den Ablauf des Verfahrens nicht stört. Weiterhin ist anzustreben, daß sich nach dem Vermischen mit dem Klärschlamm ein weitgehend homogenes und fließfähiges Material mit guten Suspensionseigen­ schaften ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten von Naßmüll zum Vergären von dessen organischen Komponenten zusammen mit Klär­ schlamm anzugeben, das möglichst energiesparend und mit geringem Verschleiß eine möglichst vollständige Trennung der organischen und nichtorganischen Müllanteile ermög­ licht.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Naßmüll unmittelbar nach der Anlieferung in drei Fraktionen unterschiedlicher Korngröße getrennt wird, wobei die Fraktion größter Körnung einer Mülldeponie und die Fraktion feinster Körnung einem Zwischenlager zugeführt wird, während aus der Fraktion mittlerer Körnung zunächst auf einem Sortierband nichtorganisches Material zumindest teilweise manuell ausgelesen und dann diese Fraktion mechanisch in einer oder mehreren Stufen weiter in organische und nichtorganische Müllanteile getrennt wird, ihr organischer Anteil zerschnitzelt und in das Zwischenlager für die Fraktion feinster Körnung eingeleitet wird. Kurz vor dem Beschicken eines Gärbehälters wird aus diesem Zwischenlager die erforderliche Menge entnommen, in einer Kugelmühle zu einer breiartigen Konsistenz vermust, in einem Mischbehälter mit Klärschlamm verrührt und in den Gärbehälter verbracht.

Es hat sich gezeigt, daß die Fraktion größter Körnung einen besonders hohen Anteil nichtorganischen Materials enthält, so daß dessen weitere Aussonderung im Ergebnis in keinem Verhältnis zu den dabei entstehenden Kosten stünde, während die Fraktion feinster Körnung fast ausschließlich aus organischem Material besteht und der in ihr enthaltene Anteil an nichtorganischem Material nach Konzentration und Körnung so gering ist, daß er die Weiterverarbeitung im Sinne der Erfindung nicht in Frage stellt und eine weitere Reinigung auch hier nicht wirtschaftlich wäre.

In der Fraktion mittlere Korngröße kann mindestens ein großer Teil nichtorganischen Materials leicht erkannt und von Hand ausgelesen werden, während die daran anschließende mechanische Trennung zu einem Material leicht verarbeitbarer Konsistenz führt. Dies alles geschieht mit einer optimalen Dosierung an Handarbeit, Verarbeitungsenergie und Verschleißfreiheit.

Die weitere erfindungsgemäße Vorbehandlung kurz vor dem Beschicken des Gärbehälters führt zu besonders güngstigen Suspensionseigenschaften die bewirken, daß das Material aus der Feuchtigkeit nicht zu schnell ausfällt und lange pumpbar bleibt.

Es hat sich bewährt, die Fraktionierung des Naßmülls in einem Trommelsieb vorzunehmen, das das Material in Körnung <20 mm, <80 mm und <80 mm teilt. Diese Körnung führt zu einer besonders wirtschaftlichen Ausbeute an organischem Material aus dem Müll.

Sowohl die Pumpbarkeit des Materials als auch die Einleitung des Vergärungsprozesses wird begünstigt, wenn in Weiterbildung der Erfindung das aus Müll und Klärschlamm bestehende Gemenge bereits in dem Mischbehälter aufgeheizt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur mechanischen Trennung anzugeben, die für den Zweck des vorstehend beschriebenen Verfahrens die organischen von den nichtorganischen Müllanteilen scheidet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine rotierende mit Stacheln besetzte Walze, deren Stacheln den organischen Müllanteil aufspießen, während der nichtorganische Müllanteil durch die Stacheln hindurchfällt oder von ihnen abgewiesen wird, sowie einen schwenkbaren Kamm, der die organischen Müllanteile von den Stacheln in Richtung des Zwischenlagers oder einer weiteren, gleichartigen, nachgeschalteten Trennvorrichtung abstreift.

In einer bevorzugten Ausführungsform wirkt die Stachelwalze mit ein oder zwei achsparallel zur Stachelwalze und gegensinnig zu dieser, jedoch mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit drehenden Gegenwalzen zusammen, deren Oberflächen Bohrungen aufweisen, in die die Stacheln der Stachelwalze im Betrieb mit einem Teil ihrer Länge eingreifen. Die Gegenwalzen erleichtern das Aufspießen des organischen Materials auf die Stacheln der Stachelwalze.

Um zu verhindern, daß die Vorrichtung stillgelegt oder beschädigt wird, wenn ein Stück aus nichtorganischem Material radial zwischen einen Stachel der Stachelwalze und die Gegenwalze gerät, sind in Weiterbildung der Erfindung die Achsen der Gegenwalzen gegen die Achse der Stachelwalze verschiebbar gelagert, während der Antrieb der Gegenwalzen stufenlos elastisch verstellbar ist, wobei bei zwei Gegenwalzen der Abstand zwischen deren Achsen konstant ist.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Aufspießen der organischen Müllanteile mit Hilfe mehrerer, federn und tangential zwischen den Stacheln an der Stachelwalze anliegender Andruckstäbe, die den anfallenden Müll gegen die Stacheln andrücken. Die Andruckstäbe bestehen aus Rundstahl und sind zum Zweck erleichterten Auswechselns und um eine der Größe der Müllanteile entsprechende An­ preßkraft auszuüben in Weiterbildung der Erfindung jeder an eine Hülse angeschweißt und die Hülsen sind federnd auf eine gemeinsame Achse aufgereiht. Die federnde Anlage kann entweder durch ein Drehmoment für alle Stäbe gemeinsam über die gemeinsame Achse oder einzeln zwischen jeder Hülse und der Achse bewirkt werden.

Gemäß einer dritten Ausführungsform ist ein endloses Andruckband vorgesehen, das über zwei zur Stachelwalze achsparallele Trommeln umläuft und mit einem Teil seiner Länge an der Stachelwalze anliegt. Das Andruckband ist weitmaschig netzförmig, damit die Stacheln der Stachelwalze durch das Band hindurchgreifen können. Es ist weiterhin elastisch und mechanisch hoch widerstands­ fähig, damit der nichtorganische Müllanteil zwischen den Stacheln festgehalten wird bis er in den für ihn vorgesehenen Behälter fallen kann.

In einer vierten Ausführungsform wird das Aufspießen der organischen Müllbestandteile durch wahlweise eine oder zwei Bürstenrollen (25) erreicht, die zwar ausreichenden Druck auf die weichen, organischen Müllanteile ausüben, um diese auf die Nägel zu spießen, aber andererseits so elastisch nachgiebig sind, daß harte Teile sich in sie eindrücken können und damit eine Beschädigung der Nägel verhindern.

Die Figuren zeigen, in zum Teil schematischer Dar­ stellung, Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Lehre der Erfindung, wobei identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die Müllfraktion mittlerer Körnung fällt von den Enden des Sortierbandes (1), gegebenenfalls abgelenkt durch das Prallblech (2) auf die Stachelwalze (3). Diese hat, abgestimmt auf das Sortierband (1), eine Breite von 600 mm und einen Durchmesser von 300 mm. Die Stacheln (4) haben eine Länge von 30 mm und sind 4 mm stark und an den Enden zugespitzt. Sie sollen leicht auswechselbar sein und bestehen aus gehärtetem Stahl oder Edelstahl. Sie sind über die Breite der Stachelwalze (3) in 24 parallelen Reihen und über deren Umfang in 36 parallelen Reihen angeordnet, so daß sie auf der Walzenoberfläche einen gegenseitigen Abstand von mehr als 20 mm haben. Der Antrieb der Stachelwalze (3) erfolgt über einen Elektromotor (5) mit 10 bis 30 U/min. Es sind zwei Gegenwalzen (6, 7) vorgesehen, die mit Bohrungen versehen sind, in die die Stacheln (4) bis zu 10 mm tief eindringen können. Der Antrieb der Gegenwalzen (6, 7) erfolgt über gekreuzte Gummiriemen (8), die die Gegenwalze bis auf einen Mindestabstand von 15 mm an die Stachelwalze (3) heranziehen. Der durch die Gummiriemen (8) ausgeübte Anpreßdruck sorgt für eine sichere Aufnahme des organischen Materials an den Stacheln (4).

Damit eine Betriebsstörung durch zwischen einen Stachel und die Gegenwalze gelangtes nichtorganisches Material vermieden wird, sind die Gegenwalzen (6, 7) so gelagert, daß sie sich bis zu 105 mm von der Stachelwalze (3) entfernen können, so daß ein störungsfreies Passieren aller Partikel dieser Fraktion sichergestellt ist. Wegen der Dehnbarkeit der Gummiriemen (8) bleibt dabei der Antrieb der Gegenwalzen (6, 7) erhalten. Die Achsen der Gegenwalzen haben aber einen festen, vorgegebenen Abstand voneinander. Das nicht auf Stacheln (3) aufgespießte Material fällt, geleitet durch die Trennwand (9), in den linken Behälter (10). Das auf den Stacheln (4) aufgespießte organische Material wird durch einen gegen eine Kraft (13) schwenkbaren, bzw. mittels Stellschraube verstellbaren Kammes (11) abgestreift und fällt, geleitet durch die Trennwand (9) in den rechten Behälter (12), der zu dem Zwischenlager führt.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 zeigt die mit den Stacheln (4) besetzte Stachelwalze (3). Geleitet durch das Prallblech (2) fällt bei (14) der zu trennende Müll an und fällt auf die Stachelwalze (3). Erfindungsgemäß sind Andruckstäbe (15) vorhanden, die federnd und tangential an der Stachelwalze (3) anliegen. Wie dies insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, liegen sie zwischen den in Reihen angeordneten Stacheln (4). So bewirken sie, daß die organischen Müllanteile auf die Stacheln (4) aufgespießt werden, während die festeren, nichtorganischen Müllanteile zwischen den Stacheln (4) und den Andruckstäben (15) gehalten werden und erst wenn diese sie freigeben, geleitet durch die Trennwand (9), bei (16) in einen Behälter fallen. Die organischen, auf die Stacheln (4) aufgespießten Müllanteile werden durch den Kamm (11) von den Stacheln abgekämmt und fallen bei (17) in den für sie bestimmten Behälter. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Andruckstäbe (15), die aus Rundstahl bestehen, jeder an eine Hülse (18) angeschweißt. Die Hülsen (18) sind auf eine gemeinsame Welle (19) aufgereiht. Das die federnde Anlage der Andruckstäbe bewirkende Drehmoment kann entweder gemeinsam für alle Andruckstäbe (15) über die Welle (19) erfolgen, auf der die Hülsen (18) dann kraftschlüssig sitzen, oder es ist zwischen der Welle (19) und jeder Hülse (18) eine ein Drehmoment bewirkende Feder vorhanden.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. Auch hier ist eine rotierende mit Stacheln (4) besetzte Stachelwalze (3) vorhanden. Der zu trennende Müll fällt bei (20) auf die Stachelwalze (3). Diese greift mit ihren Stacheln (4) durch einen Teil der Länge des endlosen weitmaschig netzförmigen Andruckbandes (21), das aus elastischem und mechanisch hoch widerstandsfähigem Material besteht und über zwei zur Stachelwalze (3) achsparallele Trommeln (22) umläuft. Das Andruckband (21) bewirkt das Aufspießen des organischen Müllanteils auf die Stacheln (4), während es die nichtorganischen Müllanteile über die Länge seiner Anlage an die Stachelwalze (3) zwischen den Stacheln (4) festhält bis sie freigegeben und, geleitet durch die Trennwand (9), bei (23) in den für sie vorgesehenen Behälter fallen. Die auf die Stacheln (4) aufgespießten organischen Müllanteile werden durch den Kamm (11) von jenen abgekämmt und fallen, geleitet von der Trennwand (9), bei (24) in den für sie vorgesehenen Behälter.

In Fig. 6 wird eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung gezeigt, bei der das erforderliche Anpressen der Müllteile gegen die Stacheln (4) durch eine oder zwei Bürstenrollen (25) erfolgt. Die Bürsten sind mit elastischen Borsten besetzt, die ausreichenden Anpreßdruck gewährleisten, außerdem aber in der Lage sind, harte Müllteile ca. 100 mm in sich eindringen zu lassen, um eine Beschädigung der Stacheln (4) zu verhindern. Nachdem die Hartstoffe aus dem Bereich zwischen Bürstenrolle (25) und Stachelwalze (3) herausgedreht sind, werden sie von der elastischen Bürste in den dafür vorgesehenen Behälter geleitet.

Claims (10)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Naßmüll zum Vergären von dessen organischen Komponenten zusammen mit Klärschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßmüll unmittelbar nach der Anlieferung in drei Fraktionen unterschiedlicher Korngröße getrennt wird, wo­ bei die Fraktion größter Körnung einer Mülldeponie und die Fraktion feinster Körnung einem Zwischenlager zuge­ führt wird, während aus der Fraktion mittlerer Körnung zunächst auf einem Sortierband nichtorganisches Material manuell mindestens teilweise ausgelesen und dann diese Fraktion in ein oder mehreren Stufen mecha­ nisch weiter in organische und nichtorganische Müllantei­ le getrennt und ihr organischer Anteil zerschnitzelt und in das Zwischenlager für die Fraktion feinster Körnung eingeleitet wird, daß aus diesem Zwischenlager kurz vor der Beschickung eines Gärbehälters die dazu erforderliche Menge ent­ nommen, in einer Kugelmühle zu einer breiartigen Kon­ sistenz vermust, in einem Mischbehälter mit Klärschlamm verrührt und in den Gärbehälter verbracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßmüll in einem Trommelsieb in drei Fraktionen <20 mm, <80 mm und <80 mm getrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Müll und Klärschlamm bestehende Gemenge in dem Mischbehälter aufgeheizt wird.

4. Vorrichtung zum mechanischen Trennen von organischen und nichtorganischen Müllanteilen, insbesondere in einem Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß eine rotierende mit Stacheln (4) besetzte Walze (3) vorhanden ist, deren Stacheln (4) den organischen Müllanteil aufspießen, während der nichtorganische Müll­ anteil von den Stacheln (4) abgewiesen wird oder zwischen ihnen hindurchfällt, und
daß ein schwenkbarer Kamm (11) vorhanden ist, der die organischen Müllanteile von den Stacheln (4) in Richtung des Zwischenlagers (12) oder einer weiteren gleichar­ tigen, nachgeschalteten Trennvorrichtung abstreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei zur Stachelwalze (3) achsparallele und zu dieser gegensinnig mit gleicher Umfangsgeschwindig­ keit drehende Gegenwalzen (6, 7) vorhanden sind, deren Oberflächen Bohrungen aufweisen in die die Stacheln (4) der Stachelwalze (3) im Betrieb mit einem Teil ihrer Länge eingreifen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Gegenwalzen (6, 7) gegen die Achse der Stachelwalze (3) verschiebbar gelagert sind, während der Antrieb der Gegenwalzen (6, 7) stufenlos elastisch verstellbar ist, wobei bei zwei Gegenwalzen der Abstand zwischen deren Achsen konstant ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufspießen der organischen Müllanteile mehrere, federnd und tangential zwischen den Stacheln (4) an der Stachelwalze (3) anliegende Andruckstäbe (15) vorhanden sind, die den anfallenden Müll gegen die Stacheln (4) drücken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Andruckstab (15) an einer Hülse (18) befestigt ist und die Hülsen (18) federnd auf einer gemeinsamen Achse (19) aufgereiht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufspießen der organischen Müllanteile ein endloses, um zwei zur Stachelwalze (3) achsparallele Trommeln (22) umlaufendes und mit einem Teil seiner Länge an der Stachelwalze (3) anliegendes, weitmaschig netz­ förmiges, elastisches und mechanisch widerstandsfähiges Andruckband (21) vorhanden ist, das den anfallenden Müll gegen die Stacheln (4) drückt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufspießen der organischen Müllanteile ein oder zwei Bürstenrollen (25) vorhanden sind, die den anfallenden Müll gegen die Stacheln (4) drücken.