DE4230635A1 - Mobiler Rottecontainer mit gekühltem Umluftsystem - Google Patents

Description

Kosten- und Akzeptanzprobleme bei den derzeit verbrei­ tetsten Abfallententsorgungsverfahren (Deponie und Ver­ brennung) sind wesentliche Grunde dafür, daß der Kompo­ stierung von sogenanntem Biomüll eine verstärkte Bedeu­ tung zukommt. Mit dem Begriff "Kompostierung", auch "Rotte" genannt, wird die Umwandlung von organischer Substanz durch Mikroorganismen umschrieben. Dieser Pro­ zeß ist Bestandteil eines endlosen natürlichen Kreis­ laufes, der ohne weiteres Zutun abläuft, sofern den erwähnten Mikroorganismen die erforderlichen Randbedin­ gungen (Anwesenheit von Sauerstoff und Feuchtigkeit) geboten werden. Eine sogenannte anaerobe Rotte also eine Vergärung in Abwesenheit von Sauerstoff ist eben­ falls bekannt wesentliche Elemente der hier beschrie­ benen Erfindung sind darauf gerichtet diesen Zustand zu vermeiden.

Bei der systematischen Verrottung größerer Mengen da­ für geeigneten Materials kann man sich der im Garten­ bau von jeher bekannten und verbreiteten Mietenkompo­ stierung bedienen. Je nach gewünschtem Reifegrad dau­ ert der Vorgang dann mehrere Monate. Daraus ergibt sich ein nicht unerheblicher Flächenbedarf. In Ballungsgebieten, in denen große Mengen kompostierba­ rer Abfälle zu entsorgen sind, stehen derartige Flä­ chen in der Regel nicht zur Verfügung, zumal vor dem Hintergrund befürchteter Geruchsemissionen hinreichen­ de Abstände zu Wohngebieten eingehalten werden sollten.

Neben den bewährten Rottetrommeln sind immer wieder zwangsbelüftete Behälter vorgeschlagen worden, die ne­ ben einer Beschleunigung des Rottevorganges die Mög­ lichkeit bieten, durch Einsatz von Geruchsfiltern für die Abluft eventuelle Geruchsbelästigungen für die Um­ gebung zu minimieren. Gleichzeitig wird in einigen Fällen die Zusammensetzung und/oder die Temperatur des Abgases gemessen und für die Luftmengenregelung verwen­ det.

Beschickung und Entleerung der Behälter sind mit einem gewissen technischen Aufwand verbunden. Bei ebenerdi­ gen Rotteboxen, die mit Radladern befüllt oder geleert werden, besteht im Alltagsbetrieb die Gefahr von Be­ schädigungen. Dem begegnen bewegliche Rottezellen oder -container in denen die Vor- oder Intensivrotte statt­ findet und die nach deren Abschluß von den Be- und Entlüftungsleitungen getrennt und zum nahegelegenen Kompostplatz transportiert werden. Durch Kippen der Zelle wird diese entleert und der Inhalt zu Mieten aufgeschüttet.

Einen Schritt weiter gehen Container gemäß Offenle­ gungsschrift DE 40 32 132 A1. Sie sind mit einem bordeignen Belüftungssystem ausgestattet mit dem Ziel, Biomüll über große Entfernungen, z. B. aus Ballungsgebie­ ten in dünner besiedelte Regionen mit möglicherweise gleichzeitig großem Humusbedarf zu transportieren. Die Belüftung während des Transportes verhindert nicht nur eine anaerobe Vergärung, sie setzt vielmehr die Vor­ rotte in Gang.

Ungeachtet regionaler und jahreszeitlicher Schwankun­ gen ist Biomüll in aller Regel so feucht, daß sich am Boden des Sammelfahrzeugs Flüssigkeit absetzt. In Transportbehältern, die für große Entfernungen konzi­ piert sind, tritt diese Erscheinung verstärkt auf. Sie wird darüber hinaus unterstützt durch den von der größeren Schütthöhe erzeugten Druck. Unter diesen Um­ ständen ist eine aerobe Verrottung in den unteren Schichten nicht möglich. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine Ausbildung des Behälterbodens, die der bereits im Biomüll enthaltenen überschüssigen Feuchtigkeit die Möglichkeit bietet, die Schüttung zu verlassen.

Alle apparativ unterstützten Rottevorgänge zeichnen sich durch einen deutlichen Temperaturanstieg insbeson­ dere während der ersten Tage aus. Je nach seiner Zusammensetzung gibt das Rohmaterial dadurch nennens­ werte Mengen weiterer Feuchtigkeit ab, die sich eben­ falls in den unteren Schichten sammeln. Aus den be­ reits geschilderten Gründen ist es erforderlich, auch diese Flüssigkeit vom Rottegut zu trennen.

Der Temperaturanstieg im Rottegut begünstigt die Auf­ nahme von Feuchtigkeit durch die durchströmende Luft. Das geschieht bis in die Nähe von deren Sättigungsgren­ ze. In der Praxis beobachtet und in der einschlägigen Literatur beschrieben wurden zum Beispiel Nebelschwa­ den in geschlossenen Rottehallen, die u. a. zu Korrosi­ onsproblemen an den in der Halle vorhandenen Gerät­ schaften führten.

Bei mobilen Rottecontainern mit weitgehendem Umluftbe­ trieb treten die beschriebenen Erscheinungen ebenfalls auf. Eventuellen Korrosionsgefahren kann durch Wärmei­ solation sowie korrosionsbeständige Werkstoffe oder Be­ schichtungen begegnet werden. Dadurch, daß die der zirkulierenden Umluft zugegebene Frischluftmenge mög­ lichst klein gehalten werden muß, weil die gleiche Menge über das in seiner Leistung begrenzte bordeigne Geruchsfilter abzuführen ist, wird die erneut in das Rottegut eintretende Umluft einen Feuchtigkeitsgehalt in der Nähe der Sättigungsgrenze aufweisen. Eine über den Entzug des Sickerwassers hinausgehende, weitere Trocknung kann deshalb auf diese Weise nicht erfolgen. Da Biomüll u. a. in Abhängigkeit von der Jahreszeit und dem Entsorgungsgebiet starken qualitativen Schwankun­ gen unterliegt, ist der Entzug von überschüssiger Feuchtigkeit insbesondere während der Vorrote durchaus erwünscht, in Extremfällen kann er zum Erhalt aerober Verhältnisse unbedingt erforderlich sein.

Die in den Bildern 1 bis 3 als Ausführungsbeispiel dargestellte Erfindung entzieht der rückgeführten Luft in einem Maße Wärme, daß der Taupunkt unterschritten wird und in nennenswertem Umfang Feuchtigkeit konden­ siert. Der dazu erforderliche Kühler ist so angeord­ net, daß das Kondensat mit der Luftströmung in die Zuführungskanäle gelangt. Diese sind an ihren nach außen gerichteten Wandungen nicht mit einer Wärmeisola­ tionsschicht versehen, so daß dort eine weitere Abküh­ lung und Kondensation erfolgen kann. Beim anschließen­ den Durchströmen des Rottegutes erwärmt sich die Luft und nimmt erneut Feuchtigkeit auf. In dem unterteilten doppelten Boden (3) werden in der in den Bildern 2 und 3 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung Sicker- und Kondenswasser gemeinsam gesammelt, was die notwen­ dige Entsorgung vereinfacht.

Bild 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Anord­ nung der einzelnen Bauelemente. Der mit Rottegut ge­ füllte Behälter (1) hat verschließbare Öffnungen (2) zum Be- und Entladen, letztere sind in Bild 2 mit (1b) markiert. Belüftungsrohre (3), die unterteilt sein und einzeln durch Ventile (5) abgesperrt werden können, sind mit Luftaustrittsöffnungen (3a) versehen. Ein Ge­ bläse (8) saugt Luft über eine Rohrleitung (4) aus dem oberen Teil des Behälters (1) und drückt sie in den Kühler (9) und von dort über die Ventile (5) und die Belüftungsrohre (3) wieder in den Behälter (1). Von einem regelbaren Abzweigventil (6) wird diesem Kreis­ lauf eine Teilmenge entnommen und über ein Geruchsfil­ ter (10) ins Freie befördert. Diese Teilmenge ergänzt sich an den in der Praxis unvermeidlichen Undichtigkei­ ten an den Verschlußelementen der Öffnungen (2). Am Behälter (1) befindet sich ein Sicherheitsventil (7), das für alle Fälle verhindert, daß im Behälter ein schädlicher Unterdruck entsteht.

Bild 2 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung und zwar in Verkleinerung eine Längsansicht und einen Quer­ schnitt. Die Einzelheit "A" aus diesem Bild ist in Bild 3 vergrößert in Längs- und Querschnitt darge­ stellt. Die Belüftungsrohre (3) sind hier als Kammern eines doppelten Bodens ausgeführt. An den Zuluftöffnun­ gen (3b) enden die von Ventilen (5) besetzten Rohrlei­ tungen (4). In vorzugsweise kreisförmigen Öffnungen (1a) des Behälters (1) sitzen Stege (3c), an denen dachförmige Abdeckungen (3d) befestigt sind. Die Abmes­ sungen beider sind so gewählt, daß die Abdeckungen (3d) mit ihrer Unterkante den Boden des Behälters (1) nicht oder nur intermittierend berühren.

Bild 2 zeigt die den Behälter (1) umgebende Wärmedämm­ schicht (1e), die sich auch auf die Verschlußelemente der Beladeöffnung (2) und der Entladeklappe (1b) er­ streckt nicht aber auf die Unterseite der Luftzufüh­ rungskanäle (3). In der Versorgungsbox (1c) sind unter­ gebracht: Die Rohrleitungen (4), die Ventile (5) und (6), das von einem nicht dargestellten Verbrennungsmo­ tor direkt oder indirekt angetriebene Gebläse (8), sowie der Kühler (9) und das Geruchsfilter (10). Nicht dargestellt aber in der Versorgungsbox enthalten sind ferner die erforderlichen Steuer- und Regelelemente sowie der Behälter für Kraftstoff oder Flüssiggas.

Ein typisches Verwendungsbeispiel für den erfindungsge­ mäßen Container ist durch den folgenden Arbeitsablauf gekennzeichnet: Nachdem der Behälter (1) mit kompos­ tierfähigem Material gefüllt und die Einfüllöffnungen (2) geschlossen wurden, beginnt das Gebläse (8), Luft aus dem oberen Teil des Behälters (1) über die Öffnung (1f) und die Rohrleitung (4) abzusaugen. Der weitere Weg der Luft führt über das Regelventil (6), den Kühler (9), eines der Absperrventile (5) und die Luft­ zuführungskanäle (3) zurück in den Behälter (1). Das Regelventil (6) hat die Aufgabe, einen Teil der Luft aus dem Kreislauf auszuschleusen und über das Geruchs­ filter ins Freie zu leiten. Dadurch wird im Gesamtsys­ tem ein Unterdruck erzeugt, der den Austritt von Ge­ ruchsemissionen verhindert. Sofern der Ausgleich die­ ses Unterdruckes nicht über Undichtigkeiten erfolgt, die in der Praxis kaum zu vermeiden sind, kann die erforderliche Luftmenge über das Sicherheitsventil (7) eintreten, das bei Erreichen eines bestimmten Unter­ druckes öffnet. Gleichzeitig wird auf diese Weise der für den Rotteprozeß benötigte Sauerstoff ergänzt. Das in der Regel sehr feuchte Rottegut sondert, begünstigt durch die Schütthöhe, Flüssigkeit ab. Die geschützte Anordnung der Öffnungen, die die Luftzuführungskanäle (3) mit dem Inneren des Behälters (1) an dessen tief­ ster Stelle verbinden, ermöglicht es, daß die Flüssig­ keit austritt und sich in den Luftzuführungskanälen (3) sammelt. Das Luftzufuhrsystem ist in Sektionen unterteilt, denen Absperrventile (5) zugeordnet sind. Der wechselweise Betrieb immer nur einer Sektion ge­ stattet es dem Sickerwasser, durch vorher von der Luft geschaffene Kanäle abzulaufen. Umgekehrt kann beim nächsten Zyklus die Luft in Poren eindringen und diese erweitern, die vorher mit Wasser gefüllt waren. Das gilt auch für das von der beginnenden biologischen Aktivität freigesetzte Wasser. Angesichts der schwer definierbaren Zusammensetzung des Rottegutes muß damit gerechnet werden, daß sich in der Schüttung luft- und wasserundurchlässige Nester bilden. Die wechselweise beaufschlagten Sektionen der Luftzuführkanäle (3) be­ wirken, daß die Luft auf unterschiedlichen Wegen das Rottegut durchströmt. Das erleichtert einen biologi­ schen Angriff auf diese Nester sowie deren Umströmung. Die langen Wege der Luft durch das Rottegut und der dabei stattfindende enge Kontakt zur enthaltenen Feuch­ tigkeit befördern die relative Luftfeuchtigkeit in die Nähe des Taupunktes im oberen Teil des Behälters (1). Über die an den Undichtigkeiten oder dem Sicherheitsventil (7) angesaugte Falschluft nehmen die metereolo­ gischen Verhältnisse von außen einen unbedeutenden Ein­ fluß an dieser Stelle. Das Gebläse (8) fördert die Luft zunächst zum Regelventil (6). Da durch den Rotteprozeß der Kohlendioxyd-Gehalt der Umluft ständig zu­ nimmt, wird ein Teil davon an diesem Regelventil (6) aus dem Kreislauf ausgeschleust und über das Geruchs­ filter (10) ins Freie geführt. Daß damit auch ein geringfügiger Teil des soeben erst mit der Falschluft oder über das Sicherheitsventil (7) aufgenommenen Sau­ erstoffes wieder ausgeschieden wird, wird im Interesse eines geringen apparativen Aufwandes bewußt in Kauf genommen.

Vor Wiedereintritt in den mit Rottegut gefüllten Behäl­ ter (1) passiert die Umluft den Kühler (9). Auch an den nicht wärmegedämmten Flächen der Luftzufuhrkanäle (3) findet eine Temperaturabsenkung statt. In diesem Sinne sind diese als zum Kühler gehörig zu betrachten, auch wenn dazwischen noch die Ventile (5) angeordnet sind. Mit der Temperatur sinkt auch der Taupunkt, so daß ein Teil der von der Luft mitgeführten Feuchtig­ keit kondensiert und sich in den Luftzuführungskanälen sammelt. Bei den folgenden Kreisläufen wird die Luft im Rottegut erwärmt, wodurch sie in der Lage ist, erneut Feuchtigkeit aufzunehmen.

Ein häufiges Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Con­ tainers ist der Transport von Biomüll aus Ballungsge­ bieten zu entfernt liegenden Kompostanlagen oder -plätzen. Die beschriebenen Abläufe erfolgen also in der Regel während des Transportes des Containers vor­ zugsweise per Bahn, gegebenenfalls aber auch per Schiff oder Lastwagen.

Claims (6)

1. Mobiler Rottecontainer, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem autarken Umluftsystem ausgestattet ist.

2. Rottecontainer nach Anspruch 1, d. g. d. die Oberflächen bestimmter umluftführender Bauteile zur Wärmeabfuhr geeignet ausgebildet sind.

3. Rottecontainer nach Anspruch 1 oder 2, d. g. d. sich am Behälterboden Öffnungen für den Austritt von Sicker­ wässern befinden, die identisch sind mit den Ein­ trittsöffnungen für die Zuluft.

4. Rottecontainer nach Anspruch 1, 2 oder 3, d. g. d. dem Luftkreislauf eine regelbare Menge entnommen und über eine Luftreinigungseinrichtung ins Freie geführt wird.

5. Rottecontainer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d. g. d. das Umluftsystem in Segmente eingeteilt ist, die ein intermittierendes Belüften einzelner Rottegutmengen ermöglichen.

6. Rottecontainer nach Anspruch 1 bis 5, d. g. d. Sicker- und Kondenswässer gemeinsam in Kammern gesammelt werden, die gleichzeitig der Luftzufuhr dienen.