DK162939B - Fremgangsmaade til kompostering af biomasse - Google Patents

Description

i

DK 162939 B

FREMGANGSMÅDE TIL KOMPOSTERING AF BIOMASSE

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til aerob biologisk omdannelse af organisk biomasse, især af affaldsmaterialer, 5 ved hjælp af roterbare og i biomassen nedsænkbare omrøringssnegle, som forskydes hen og tilbage mellem en ladezone og en udtømningsende til føring af biomassen fra ladezonen til udtømningsenden under omrøring af biomassen, idet omrøringssneglene nedsænkes under forskydningen i den ene 10 retning.

Der kendes omdannelsesprocesser til dannelse af kompost, nemlig til organisk gødning, udfra organiske affaldsmaterialer, især udfra organiske materialer genvundet fra fast 15 byaffald, som kommer fra slam indvundet i oparbejdningsanlæg fra bykloakvand og fra affaldsprodukter fra landbrugs-og kvægavlsvirksomheder i almindelighed.

Disse processer hviler i det væsentlige på tre hovedhåndte-20 ringer, nemlig: omrøring af biomassen, dennes homogenise ring og dens automatiske flytning under samtidig lufttilførsel for at tilføre den til den aerobe omsætning ved hjælp af mikroorganismer nødvendige mængde oxygen.

25 Der kendes også mange anlæg, der forener de tre ovennævnte grundfunktioner, men disse kendte anlæg har hele tiden begrænsninger, der rejser spørgsmål om virkningsgraden.

1 virkeligheden adskiller de forskellige kendte anlæg sig 30 først og fremmest fra hverandre ved de til materialets transport anvendte midler, der opsamles i en oparbejdningsbeholder kontinuerligt eller diskontinuerligt og fortrinsvis fjernes kontinuerligt fra denne, idet disse hjælpemidler principielt kan grupperes i to hovedtyper: en første 35 gruppe, der består af roterende fræsere, der dykkes ned i

DK 162939B

2 massen, der skal behandles, gennemrører denne og forskyder den fra Indfyldnlngsstedet til udtømningsstedet, og en anden gruppe, som består af omrøringssnegle, der under en kombination af rotationsbevægelse og transportbevægelse 5 gennemfører en analog håndtering.

Grundtanken i disse arbe j dsorganer i den anden gruppe er at danne en eller flere grupper af snegle, der er ophængt i en ophængningsvogn, idet omrøringssneglene kan være anbragt 10 vinkelret på eller let skrånende i forhold til beholderens plan. Sneglene bringes til at dreje, og med deres transla-toriske bevægelse langs med ophængningsvognen kombineret med deres aksiale rotation forskyder de materialet fra ind-fyldningsenden til udtømningsenden. Alle sneglenes bevægel-15 se sker i de angivne retninger og på de angivne måder. Under den passive bevægelse, det vil sige under sneglenes returløb fra udtømningsenden til indfyldningsenden, er sneglene trukket ud af den under behandling værende masse. Et anlæg, som hører til den nævnte anden gruppe er for eksem-20 pel beskrevet i SE fremlæggelseskrift nr. 366.289.

Det ovennævnte anlæg og i særlig grad de anlæg, som anvender snegle, fremviser forskellige ulemper, nemlig: 25 - den kraft, der påvirker drevet, er stor, fordi materia lets forskydning fremkommer ved sneglenes skubning mod massen og ikke ved, at den transporteres langs selve sneglenes akse; 30 - belastningerne på sneglenes aksler er betydelige, især da det her drejer sig om organer, der rager frit ud med nogle meters udkragning, og kræfterne overføres på hele ophængningsvognens struktur med overdimensioneringens og de indre vibrationers relative problemer; 35

DK 162939 B

3 - som følge af den store ydelse og de store kræfter i drevet optræder der stor slitage på sneglene.

Af det ovenfor anførte følger, at der sættes snævre grænser 5 for lagtykkelsen af det materiale, der skal behandles, fordi påvirkningerne tiltager exponentielt med denne lagtykkelse.

Det er formålet med denne opfindelse at angive en frem-10 gangsmåde af den indledningsvist angivne art, der overvinder de foran nævnte ulemper og opviser nedenstående fordele: - frembyder mulighed for teoretisk ubegrænset materialelag-15 tykkelse, eftersom ydelsesstigningen er proportional og ikke exponentiel; - reducerer overfladen af materialet og medfører mindre bygningskonstruktioner til materialets oplagring ved for- 20 øgelse af lagtykkelsen i det materiale, der behandles; - medfører meget reduceret energiforbrug, som ved ens lagtykkelse kan udgøre en reduktion på 50 %; 25 - medfører reduceret slitage på sneglene med samme forhold som ydelserne; - medfører formindskede belastninger på de mekaniske organer uden svingninger og vibrationer; 30 - giver mulighed for opretholdelse af konstant lagtykkelse i materialet, som behandles, ved kompensation for volumenreduktionen, der indtræder under den biologiske proces, det være sig ved kemisk indvirkning (fordampning, C02-dannelse 35 osv) eller ved fysisk påvirkning (nedbrydning af de store

DK 162939 B

4 dele og lignende).

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den Indledningsvist angivne art, hvilken fremgangsmåde er særegen ved, at 5 omrøringssneglene nedsænkes i biomassen under forskydningen fra udtømningsenden til ladezonen, og at de herunder roteres til løftning af biomassen.

Det betyder, at materialet ikke mere bliver forskudt ved 10 hjælp af skub, men ved hjælp af en rigtig transport, der begynder ved sneglenes nederste ende, hvorefter materialet stiger op langs disse og ender ved deres øverste del. Ved tiltagende lagtykkelse i det materiale, der er under behandling, tiltager energibehovet for anlægets drift som det 15 kan ses proportionalt. På den anden side er også transversalkræfterne, der påvirker sneglenes akse, yderst begrænsede, eftersom belastningen i hovedsagen er aksial.

Ved anvendelse af den ovenfor beskrevne, opfinderiske tanke 20 bliver materialet blandet nedefra og opad og tillige med en bevægelse i omvendt forstand mellem sneglene og materialet skubbet hen mod udtømningsstedet, især når sneglenes akser holdes skråt i forhold til lodret med deres nederste ende forrest i bevægelsesretningen, som omhandlet i krav 2.

25

Eftersom materialets forskydning er desto større, jo mere skrå sneglene er i forhold til lodret retning, ændrer sneglene ifølge opfindelsen deres hældning under arbejdsbevæ-gelsen, altså medens de bevæges fremad fra udtømningsstedet 30 til indfyldningsstedet i beholderen. Da sneglene som følge af hældningsvinklens tiltagen i forhold til lodlinien med deres ender ville fjerne sig fra bunden, udlignes denne fjernelse ved forskydning af sneglene i deres længderetning, så afstanden mellem deres ender og bunden holdes kon-35 stant, som angivet i krav 3.

DK 162939 B

5

Man opnår på denne måde den yderligere fordel, at man kan holde materialets lagtykkelse konstant, såfremt mængden af det fra beholderen udtagne materiale holdes mindre end den 5 tilførte mængde, jfr. det i krav 4 anførte. Deraf ses det, at beholderen vil have et større effektivt rumfang og dermed ved samme opholdstid og samme materialemængde opviser en meget mindre overflade.

10 Endelig lettes sneglenes omrøring og ændringen af deres hældning, hvis man, som angivet i krav 5, indblæser luft og/eller oxygen i den nederste del af biomassen. Denne indblæste luft og/eller oxygen fremmer også den aerobe omsætning af biomassen.

15

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til aerob biologisk omdannelse af organiske affaldsmaterialer forstås bedre ved hjælp af nedenstående beskrivelse af et i medfølgende tegning i længdesnit skematisk illustreret, fordelagtigt ud-20 formningseksempel af et anlæg til den anførte biologiske omdannelse.

Med henvisning til den medfølgende tegning er biomassens 2 beholder betegnet med 1, idet biomassen fordelagtigt tilfø-25 res kontinuerligt fra et transportbånd 3 eller ved hjælp af et tilsvarende organ i en ladezone ved den ene ende af beholderen 1.

En ophængningsvogn 5 spænder over beholderen 1, hvilken 30 ophængningsvogn 5 har en eller flere snegle 6, der hver især kan udføre to komplementære bevægelser, det vil sige, de kan udføre en drejebevægelse omkring egen akse og en translatorisk bevægelse langs ophængningsvognen 5 fra beholderens eller digestorens 1 ene sidevæg til den anden.

35 Ophængningsvognen 5 kan på sin side udføre en periodisk

DK 162939 B

6 translatorisk bevægelse langs digestorens 1 længdeakse, for således at tilvejebringe bearbejdningen af materialet i efter hverandre følgende tværstriber på en sådan måde, at en hensigtsmæssig og tilpasset længde på beholderen kan mulig-5 gøres.

Sneglenes 6 aktive arbejdsbevægelse indstilles ved deres forskydning langs ophængningsvognen 5 fra udtømningsenden (i tegningen angivet med transportøren 4) til ladezonen (i 10 tegningen angivet med transportøren 3).

Under tilbagebevægelsesfasen, det vil sige på vejen fra transportøren 3 til transportøren 4, er sneglene 6 trukket ud af massen 2 ved hjælp af et hvilket som helst egnet sy-15 stem, for eksempel ved drejning i forhold til ophængnings -vognen eller ved løftning o.s.v., som det er antydet med stiplet linie med 6' på tegningen.

Det er også muligt at anvende flere i ophængningsvognens 5 20 længderetning anbragte snegle, så hver af disse eller hver gruppe af disse kun skal gennemløbe en del af beholderens 1 længde, idet bearbejdningstideme for hver enkelt digestor-strimmel dermed bliver reduceret.

25 Det skal fremhæves, at sneglene 6 ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt hælder i forhold til lodlinien for eksempel fra 10 til 60°, nemlig for at lette den af sneglene trukne transportbevægelse, idet den nødvendige driftsenergi og den mekaniske slitage samtidigt bliver reduceret.

30

Som tegningen viser skematisk, er anlægget kompletteret med et luftindblæsningsorgan eller luftudsugningsorgan 7 til tilførslen af den til de aerobe bakteriers aktivitet nødvendige oxygen og med organ til tilførsel af slammet og/el-35 ler tilbageførelsesvandet fra rensningsanlæg for bymæssigt 7

DK 162939 B

kloakvand osv.

Som det allerede fremgår af det foranstående, henvises der til højdereduktionen af materialelaget, der er under be-5 handling, en reduktion, der udlignes ved en forøgelse af sneglenes 6 hældningsakse i forhold til lodret retning og dermed ved udtagning ved udtømningsenden 4 af en mindre materialemængde end den ved beholderens ladezone 3 tilførte materialemængde, idet sneglene 6 for eksempel ved hjælp af 10 forskydning i retning af deres længdeakser ud fra ophængningsvognen 5 bevarer deres afstand uforandret mellem deres frie ender og bunden.

I tegningen er beholderens bund vist skrånende i forhold 15 til det vandrette plan, men denne omstændighed er ikke afgørende, en vis hældning er imidlertid fordelagtig til overflytning af spildevand fra ladezonen, hvor materialet er mere fugtigt, til udtømningsenden, hvor materialet allerede er delvis afvandet.

\

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til aerob biologisk omdannelse af organisk biomasse (2), især af affaldsmaterialer, ved hjælp af 5 roterbare og i biomassen (2) nedsænkbare omrøringssnegle (6), som forskydes hen og tilbage mellem en ladezone (3) og en udtømningsende (4) til føring af biomassen (2) fra ladezonen (3) til udtømningsenden (4) under omrøring af biomassen (2), idet omrøringssneglene (6) nedsænkes under for-10 skydningen i den ene retning, kendetegnet ved, at omrøringssneglene (6) nedsænkes i biomassen (2) under forskydningen fra udtømningsenden (4) til ladezonen (3), og at de herunder roteres til løftning af biomassen (2).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at omrøringssneglenes (6) akser under omrøringssneglenes (6) nedsænkede stilling holdes skråt i forhold til lodret med deres nederste ende forrest i forskydningsretningen under en vinkel, som fordelagtigt er mellem 10° og.60°. 20

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at omrøringssneglenes (6) akser hældes mere og mere under omrøringssneglenes (6) forskydning fra udtømningsenden (4) til ladezonen (3),. og at omrøringssneglene 25 (6) forskydes i deres længderetning for dermed at holde deres nederste ende i en konstant dybde i biomassen (2).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 - 3, kendetegnet ved, at biomassens (2) tykkelse holdes i det væsentlige 30 konstant ved udtagning af en mindre digererende materialemængde end den indgivne mængde af frisk materiale.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1 - 4, kendetegnet ved, at der indblæses luft og/eller oxygen i den nederste 35 del af biomassen (2).