DE1592729B1 - Verfahren zur Entseuchung und Reifung von Kompostrohgut - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entseuchuno, und Reifung von Kompostrohgut durch Durchsaugen bzw. Einblasen von Luft.
• Nach der klassischen Herstellungsweise wird Kompost aus Abfällen aller Art durch Aufsetzen des Rohmaterials auf Mieten erzeugt. Dabei muß für die Einhaltung der richtigen Feuchtigkeit gesorgt werden, das Material darf nicht zu naß und nicht zu trocken sein, es soll etwa die Feuchtigkeit eines ausgedrückten Schwammes besitzen (P f e i f f e r, Ehrenfried: Anleitung für die Kompostfabrikation aus städtischen und industriellen Abfällen, Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1957, Kapitel 11). Ferner muß das Material locker liegen, damit die Luft zu allen Teilen Zutritt hat. Die Organismen, die die erwünschte Verrottung bewirken, sind Aerobier und brauchen daher Atemluft. Fehlt diese, so sterben sie ab und machen unerwünschten Fäulnisorganismen Platz. Fäulnisprozesse sind mit unangenehmen Gerüchen verbunden; es entstehen unter anderem Schwefelwasserstoff, Sulfide, Ammoniak und Methan. Bei der aeroben Verrottung dagegen entstehen keine unangenehmen Gerüche.
• Bei Verwendung von Stadtmüll als Kompostrohstoff wird dieser in der Regel vor dein Aufsetzen in bzw. auf Raspeln oder Hammermühlen zerkleinert und aufbereitet, wobei unerwünschte Stoffe ausgeschieden werden. Auch kann diesem Rohgut eine gewisse Menge an entwässertem Klärschlamm beigemischt werden. Durch den richtig geleiteten aeroben Rotteprozeß erhitzt sich der Komposthaufen auf 60 bis 801 C, wobei alle pathogenen Organismen und alle Unkrautsamen vernichtet werden. Diese Hygienisierung wird unterstützt durch eine intensive Bildung von Aetinomyceten und Pilzen und deren Ausscheidungen, die zum Teil als Antibiotika wirken. Bei Fäulnis dagegen, also unter anaeroben Bedingungen, tritt keine sichere Hygienisierung ein, teils weil dabei nicht die nötige Temperatur erreicht wird und keine Actinomyceten entstehen, teils weil die meisten Krankheitserreger das Fäulnismilieu bevorzugen. Fäulnisfähige Stoffe sind überdies pflanzenschädlich.
• Bei der Mietenkompostierung wird nun in den Außenschichten der Sauerstoff verbraucht und kann deshalb nicht in den Mietenkem gelangen. Dort kann sehr leicht Luftmangel auftreten, wodurch sich insbesondere bei zu starker Durchfeuchtung bzw. bei nassem Wetter eine Fäulniszone bilden kann. Gegenmaßnahmen gegen Zonenbildung sind ein rechtzeitiges Umsetzen und Auflockern der Mieten oder Anlegen von Luftkanälen (S p o h n : Fortschritte bei der Herstellung von Kompost, Sonderdruck Städtehygierie 5/1962).
• Insbesondere dürfen die Mieten nicht höher als 1,20 in gemacht werden. Deshalb haben Müllkompostwerke nachteiligerweise einen sehr hohen Platzbedarf, wobei überdies bei diesem Verfahren die Reifung etwa 4 Monate benötigt. In der Regel liegt der Kompost bis zur Verkaufssaison noch länger.
• Man sucht deshalb nach Verfahren, die den Platzbedarf und den Zeitbedarf nach Möglichkeit verringern und vom Wetter unabhängig sind. Letzteres wird durch optimale Belüftung angestrebt. Es sind mehrere Verfahren bekannt, die deshalb ein intensives Bewegen des Materials bewerkstelligen, sei es in Drehtrommeln, sei es durch pflugartige Vorrichtungen (Kumpff-Maas-Straub- Handbuch Müll und Abfallbeseitigung, Erich Schmidt Verlag Berlin, S. 38, 39). Diese Verfahren verhindern jedoch durch das Umwälzen die Bildung von Pilzmycel. Gerade im Anfang des Prozesses spielen die Pilze bzw. Actinomyceten aber eine Schlüsselrolle, und zwar nicht nur für die Hygienisierung, sondern auch für die Festlegung frei werdender flüchtiger Stickstoffverbindungen.
• Es wurden deshalb Verfahren entwickelt, bei denen die vorzerkleinerten Abfälle zunächst mit einer speziellen Bakterienkultur versetzt und dann in stehende Rottezellen eingebracht werden. Durch eine ruhende Materialschicht wird mit Hilfe von Gebläsen Luft geblasen oder gesaugt (sogenanntes Humusol-Verfahren des französischen Systems Cifal in Kumpff-Maas-Straub, S. 13 ff.). Messungen haben jedoch ergeben, daß die eingeblasene Luft schon in den ersten Schichten verbraucht wird. Dort steigt dann die Temperatur rasch an, was zu starker lokaler Wasserverdampfung führt. Die folgenden Schichten erhalten deshalb nachteiligerweise nur noch verbrauchte sauerstoffarme Luft und können sich daher nicht erhitzen. In diesen kühlen Zonen schlägt sich der gebildete Wasserdampf wieder nieder; die entstehende Vernässung zusammen mit Sauerstoffmangel führt lokal zur Fäulnis. Erhöht man die Luftmenge so stark, daß auch diese Schichten, die dem Lufteintritt fern liegen, noch genügend Sauerstoff bekommen, so erhalten die Eintrittsschichten zu viel Luft, wodurch sie auskühlen.
• Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren des Lufteinblasens niemals zu einer gleichmäßigen Temperatur- und Feuchtigkeitsverteilung im Haufen führt. Man kann zwar den Haufen trockenblasen, jedoch keine geregelte Verrottung durchführen. Als Voraussetzung für eine geregelte Verrottung muß in der ganzen Masse gleichmäßig eine optimale Feuchtigkeit gewährleistet sein und der ganzen Masse ein optimales Luftangebot gleichmäßig zugeführt werden.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Hygienisierung und Reifung von Kompost zu schaffen, bei welchem eine genügende Beschickung mit Sauerstoff sämtlicher Materialschichten gewährleistet ist und dadurch optimale Verrottungsbedingungen erhalten werden.
• Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Gattung dadurch gelöst, daß das Durchsaugen bzw. Einblasen der Luft von unten in durch Pausen unterbrochenen Stößen erfolgt, wobei die Pausen so bemessen werden, daß die Temperatur in allen Schichten des Kompostrohguts gleich ist und der Sauerstoffgehalt in der Abluft nicht unter 10 Volumprozent absinkt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Jeder Luftstoß wird so stark bemessen, daß in allen Schichten zunächst ein überangebot an Sauerstoff vorliegt, daß nicht sofort veratmet werden kann, In kurzer Zeit, beispielsweise in einer Minute, muß sämtliche verbrauchte Luft aller Schichten durch Frischluft ersetzt sein, was daran erkennbar ist, daß der Sauerstoffgehalt der Abluft nun sprunghaft ansteigt. In diesem Augenblick wird eine Belüftungspause eingelegt, die so lange dauert bis die in der Masse befindliche Luft in ihrem Sauerstoffgehalt auf einen Grenzwert abgesunken ist, der eben noch die Verträglichkeitsgrenze für die aeroben Organismen darstellt. Diese Grenze liegt nach unserer Feststellung bei 10 Volumprozent 0.-Gehalt, da sich unterhalb dieser Grenze bereits Methan bildet. Unterhalb dieser Grenze setzt also neben oxydativen Vorgängen schon eine Tätigkeit anaerober Organismen ein, was erfindungsgemäß verhindert wird.
• Des weiteren kann beim Durchsaugen der Luft von oben nach unten die verdunstete Feuchtigkeit durch Beregnen wieder ersetzt werden. Dadurch ist in vorteilhafter Weise möglich, die zuerst austrocknenden oberen Schichten durch Beregnen wieder anzufeuchten. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß dadurch eine gleichbleibende optimale Feuchtigkeitsverteilung durch alle, Schichten, beispielsweise bis zu einer Höhe von 4 m erhalten wird. überflüssiges Wasser kann durch einen Siebboden, auf den die Masse beim Durchsaugen liegt, abtropfen. Des weiteren kann das abgesaugte Gasgemisch kontinuierlich analysiert werden.
• Der Sauerstoffverbrauch des Kompostguts steigt anfangs schnell auf ein Maximum an und fällt im Laufe von mehreren Tagen langsam ab. Gleichlaufend sinken die Temperaturen ab, und schließlich nähert sich der Prozeß seinem Ende. Dabei kann in vorteilhafter Weise die Länge der Ruhepausen, die über eine Schaltuhr gesteuert werden können, diesem veränderlichen Luftverbrauch angepaßt werden. Die Ruhepausen betragen beispielsweise zwischen 10 und 60 Minuten. Zu ihrer jeweils richtigen Bemessung benutzt man zweckmäßia einen Sauerstoffschreiber für den 0.-Gehalt im Abgasstrom und einen Temperaturschieiber mit drei Meßstellen, die in verschiedenen Schichthöhen des Materials liegen. Statt des 0.-Schreibers kann auch ein CO.,-Schreiber verwendet werden.
• Während bei kontinuierlicher Belüftung die drei Temperaturen auseinanderlaufen, gelingt bei richtiger Einstellung der Belüftungspausen, jene auf ein und dieselbe Höhe zu bringen. Die Reifung geht dann in allen Schichten gleichmäßig vor sich, auch die Feuchtigkeitsverteilung hat sich dabei als gleichmäßig erwiesen.
• Wenn man die abgesaugten feuchten Brüden in einem Kühler vollständig kondensiert, erhält man ein angenähertes Maß für die optimale Wassermenge, die wieder zugeführt werden muß. In vorteilhafter Weise wird hierfür zweckmäßig das Kondensat verwendet.
• In einer Abänderung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Luft abwechselnd von oben nach unten durchgesaugt und von unten nach oben eingeblasen werden. Dieses Verfahren ist insbesondere bei mehreren Meter hohen Schichten vorteilhaft.
• Des weiteren können dem Beregnungswasser in bekannter Weise Mikrobenkulturen, Heilpflanzenauszüge, Stimulantien oder Ergänzungsstoffe zugesetzt werden.
• Es ist bekannt, daß der Kompostierprozeß durch Impfen mit gewissen Stoffen gefördert wird. Erwähnt sei der Starter von Ehrenfried Pfeiffer oder die Impfziegel nach Franc&Harrar. Beide enthalten ausgewählte Mikrobenkulturen. Andere bekannte Präparate enthalten Aromastoffe bzw. Heilpflanzenauszüge. Auch gewisse Alkaloide, wie Digitalis, Hyoszamin, Koffein u. a. wirken bekanntermaßen stark anregend auf die Kompostorganismenwelt. Schließlich kann man auch je nach Zusammensetzung des Kompostrohstoffes durch gewisse Düngesalze starken Einfluß auf den Temperatur- und Rotteverlauf nehmen. Der Zusatz der erwähnten Stoffe am Anfang des Prozesses ist oft nicht zweckmäßig. Es kommt unter Umständen darauf an, sie bei der richtigen Temperatur und bei dem richtigen Reifegrad zuzufügen. So können beispielsweise thermophile und mesophile Organismenkulturen nacheinander zu verschiedenen, jeweils bestgeeigneten Zeiten eingebracht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dies ohne besonderen Aufwand mit Hilfe der Beregnung unter gleichzeitigem Saugen möglich.
• Das geoffenbarte neue Verfahren bewirkt eine sichere Mycelbildung und Temperaturführung und damit eine zuverlässige Hygienisierung in spätestens drei Tagen. Selbst aschereicher Wintermüll konnte bei niedrigen Außentemperaturen schon nach 24 Stunden auf eine Temperatur von über 80' C gebracht werden.
• Solch hygienisiertes Material kann ohne weitere Nachbehandlung als Mulch verwendet werden. Durch anschließendes Trockenblasen oder Saugen ohne Beregnung kann solcher Mulchkompost stabilisiert und lagerfähig gemacht werden.
• Führt man den Prozeß jedoch unter Feuchthaltung weiter, so erhält man einen gut verrotteten und lagerfähigen Reifkompost schon in vier Wochen.
• Die verrotteten Teile lassen sich dann von den noch gröberen unverrotteten durch Absieben trennen. Dadurch wird das Aussehen des Produkts und die Verkaufsmöglichkeiten entscheidend verbessert. Eine wirksame Feinsiebung stand bei Mietenkompostierung im Freiland der wechselnde, in der Regel zu hohe Feuchtigkeitsgehalt entgegen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nicht nur, die Feuchtigkeit über längere Zeiträume für die Verrottung optimal beizubehalten, sondern auch, sie vor Beendigung der Atmungsbehandlung so weit zu reduzieren, daß eine störungsfreie Absiebung bei definierter Feuchtigkeit möglich ist. Denn auch dafür gibt es ein Optimum, bei dem weder Verstopfung, noch Staubentwicklung eintritt. Auch andere Entsplitterungsverfahren, z. B. Luftsetzmaschinen, setzen für eine gute Wirkungsweise eine definierte Feuchtigkeit voraus.
• Das Verfahren ermöglicht, Temperaturablauf und Sauerstoffzufuhr durch entsprechende Veränderung der Belüftungs- und Ruhezeiten zu optimieren und zu automatisieren, ebenso wie den Feuchtigkeitsverlauf. Durch Steuerung dieser drei Faktoren wird eine wesentliche Abkürzung des Reifeprozesses gegenüber allen bisher bekannten Verfahren, die eine solche Ausreifung zum Ziel haben, erreicht.
• Des weiteren braucht erfindungsgemäß nach Erreichen des gewünschten Reifungsgrades kein Beregnungswasser mehr zugegeben werden und der Kompost kann durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Saugen oder Blasen getrocknet werden. Als Kennzeichen der Reife wird dabei angesehen, daß die Ammoniakverbindungen in Nitrat umgewandelt sind. Ferner sollen keine merklichen Mengen an Sulfid mehr vorhanden sein. Solche ammoniakfreien Reifkomposte werden auch von Pflanzenwurzeln oder z. B. von keimender Kresse gut vertragen.
• Der Platzbedarf einer solchen Anlage ist vergleichsweise gering, da das Material nicht in niedren Mieten, sondern in geschlossener Fläche mehrere Meter hoch lagert. Auch wird kein Dach benötigt.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Verfahren zur Entseuchung und Reifung von Kompostrohgut durch Durchsaugen bzw. Einblasen von Luft, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsaugen bzw. Einblasen der Luft von unten in durch Pausen unterbrochenen Stößen erfolA wobei die Pausen so bemessen werden, daß die Temperatur in allen Schichten des Kompostrohguts gleich ist und der Sauerstoffgehalt in der Abluft nicht unter 10 Volumprozent absinkt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchsaugen der Luft von oben nach unten die verdunstete Feuchtigkeit durch Beregnen wieder ersetzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beregnungswasser in bekannter Weise Mikrobenkulturen, Heilpflanzenauszüge, Stimulantien oder Ergänzungsstoffe zugesetzt werden. 4. - Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft abwechselnd von oben nach unten durchgesaugt und von unten nach oben eingeblasen wird. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen des gewünschten Reifungsgrades kein Beregnungswasser mehr zugegeben und der Kompost durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Saugen oder Blasen getrocknet wird.