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Gärvorrichtung zur Umwandlung von Abfällen pflanzlicher, tierischer
und anderer Herkunft in Düngemittel Das Bestreben, die hauswirtschaftlichen Abfälle
durch die Umwandlung in Düngemittel für die Landwirtschaft unter gleichzeitiger
Zerstörung ihrer unerwünschten gesundheitsschädlichen Eigenschaften auszunutzen,
hat in den letzten Jahren zu mehreren technischen Behandlungsvorschlägen geführt.
Unter diesen verdient die oxydierende Vergärung der Abfälle die meiste Beachtung,
bedarf aber, um mit Erfolg .durchgeführt zu werden und keimfreie Düngemittel von
guter Qualität zu liefern, einer Reihe von besonderen Vorsichtsmäßregeln in bezug
auf die Einhaltung der Lüftungs-, Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen, denen
man nur in verhältnismäßig verwickelten und kostspieligen Anlagen zu entsprechen
vermag. Die mittlere Gärdauer bis zum Enderzeugnis beträgt dabei etwa 1o bis 2o
Tage, und man muß über besondere Einrichtungen zum Beladen und Entladen des Gutes,
zum Durchrühren, Lüften und Befeuchten verfügen. Derartige Anlagen für die oxydierende
Vergärung rentieren sich daher nur in den Fällen, wo große Mengen der Abfälle und
geschultes Personal zur Verfügung stehen, beispielsweise für größere Städte, deren
Haushalt die Bau-und Betriebskosten einer Anlage verträgt, welche gewöhnlich aus
einem Dutzend und mehr von fest @eingebauten großen Gärsilos nebst Hilfseinrichtungen
zusammengesetzt ist.
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Sowohl aus wirtschaftlichen als auch gesundheitlichen Gründen ist
aber die Lösung der Aufgabe, die oxydierende Gärmethode auch für kleinere Gemeinden,
Landhäuser und Gasthäuser, Reihenhäuser, Kleinsiedlungen u. dgl. zugängig zu machen,
von großer Bedeutung. Namentlich sind es einige der letztgenannten Wohnstätten,
wo es im allgemeinen an der Möglichkeit fehlt, die täglichen Abfälle leicht fortzuschaffen.
Die Einwohner können die Abfälle nur loswerden, indem sie diese in der Nähe des
Hauses ablegen, bis ein größerer zur Abfuhr geeigneter Vorrat sich angesammelt hat.
Eine solche Aufbewahrung ist aus mehreren ersichtlichen Gründen -zu verwerfen: Die
meisten der genannten Wohnstätten verfügen außerdem über Obst- und Ziergärten, die
gewöhnlich mit übelriechendem Kompost, Stalldünger und ähnlichen Düngestoffen bewirtschaftet
werden.
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Die vorliegende Erfindung hat eine auf der Grundlage der oxydierenden
Vergärung beruhende Vorrichtung zum Gegenstand, die die Anwendung dieser Abfälleverwertung
auch in dem kleinsten Haushalt ermöglicht. Die wesentliche Vorbedingung für die
Zweckdienlichkeit einer solchen Vorrichtung besteht in der Wirksamkeit der technischen
Mittel, welche bei einer weitgehenden Vereinfachung der Bauweise und der Bedienung
zu einem einwandfreien Erzeugnis, dem keimfreien Düngemittel, zu führen vermögen.
Die Erfindung gestattet, das bisher nur in großer kostspieliger und umständlich
zu bedienender Anlage erreichbare Erzeugnis in verhältnismäßig
einfacher
und billiger Weise herzustellen und benutzt zu diesem Zweck ,die bereits bekannte
Anordnung eines in Kammern. eingeteilten zymothermisch wirkenden Behäl: ters mit
Mitteln zum Abfluß der flüssigen Anteile, mit Zutritt- und Austrittmitteln für Luft
und mit Beschickungs- sowie Entleerungs-' türen für das Gut, unterscheidet sich
aber von dieser bisher nur im Großbetrieb aasgeprobten Anordnung dadurch, daß der
Behälter, der in an sich bekannter Weise aus einer beweglich. angeordneten und verhältnismäßig
geringe Ausmaße aufweisenden Zelle besteht, in seiner Mittellinie auf einer waagerechten
Welle derart drehbar gelagert ist, daß er um diese Welle schwenkbar ist und daß
der Behälter in bezug auf die Drehachse zweckmäßig symmetrisch ausgebildet ist.
Diese einfache Ausführung führt, wie nachstehend ersichtlich werden wird, zu eigenartiger
Wirkungsfähigkeit, d ie die scheinbar miteinander nicht zu vereinbarenden Anforderungen:
die Herstellung eines nur im Großbetrieb erreichbaren Erzeugnisses einerseits und
Wahrung der einfachen Bau- und Bedienungsart andererseits, erfüllen kann.
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Im Gegensatz zu dem Großbetrieb, bei dem die Beschickung und die Entleerung
der Stoffe im allgemeinen ' in unterbrochener Weise,,d. h. diskontinuierlich, stattfindet,
und zwar gewöhnlich nur einmal während der Gärungsperiode, deren Dauer zwischen
io und 2o Tagen wechselt, und bei dem .der Vergärungsgrad für die ganze Gärmasse
ein und derselbe ist, welcher Umstand besondere Vorkehrungen nötig macht, um eine
regelmäßige und gleichartige Belüftung und Gärung sämtlicher Anteile der Masse zu
sichern, erfolgt die Beschickung und die Entleerung der Stoffe mit der Vorrichtung
der Erfindung in kurzen Zeitabständen, d. h. fast ununterbrochen, und zwar vornehmlich
alle Tage, wobei der Vergärungsgrad stufenweise von einer in den Behälter eingelagerten
Schicht zu der nächsten wechselt. Diese Arbeitsweise wird bedingt durch die Notwendigkeit,
welche in Kleinstädten und Privathaushalten obwaltet, die Abfälle tagtäglich fortzuschaffen.,
und- wird ermöglicht durch die erfindungsgemäß schwenkbare Ausbildung des Behälters.
Die Schwenkbarkeit des Behälters ermöglicht in einer bestimmten Lage die tägliche
-B.eschikkung mit Abfällen sowie die ' gleichzeitige Entleerung .desjenigen Teiles
des Gärgutes, der bereits in ein Düngemittel ümgewandeit ist, während der normale
Betrieb, @d. h. die Vergärung und Belüftung in einer um i86° versetzten Lage .des
Behälters, während einer annähernden Dauer von 24 Stunden vor sich geht. Ein weiterer
Vorteil der in Abständen von je 24 Stunden erfolgenden Verschwenkung .des Behälters
nach aufwärts und abwärts besteht darin, daß unter Durchrühren und Belüften das
Gärgut mit .den flüssigen -Anteilen durchtränkt wind. Es läßt sich auf diese Weise
ohne mechanische Antriebskraft die Beschickung und Entleerung, die Durch-Lüftung
und ,die Tränkung mit Flüssigkeit der Reihe nach ausführen, während bei Großanlagen
hierfür. kostspielige Einrichtungen vorhanden sein müssen.
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Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, beim Großbetrieb zwecks
Vergärung von Abfällen herausnehmbare Zellen von verhältnismäßig kleinem Ausmaß
zu verwenden, die in Gestalt von würfelförmigen Blechkästen das Gärgut luftdicht
abschließen. Solche Zellen gestatten nur eine anaerobe, d. h. luftabschließende
Gärung und liefern mangelhafte, nicht keimfreie Düngemittel von üblem Geruch.
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Eine Ausführungsform,der Vorrichtung ist in der Zeichnung beispielsweise
.dargestellt. Fig. i ist ein Aufriß und teilweise ein diametraler Schnitt .durch
die Sch-,venkachse nach der Ebene P-Q der Fi.g. 3.
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Fig.2 ist ein waagerechter Schnitt nach der Ebene X-Y der Fig. i,
von unten gesehen, Fig.3 ist in kleinerem Maßstabe ein Grundriß der an einer Wand
angebrachten Vorrichtung in ,der lotrechten Arbeitslage und in der waagerechten
Zwischenlage.
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Der Behälter D ruht auf zwei Pfählen A, B
durch Vermittlung
der Schwenkachse.
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Der Behälter ist in bezug auf seine waagerechte und lotrechte Achse
X'-Y und AI-N symmetrisch. Er kann umgekippt werden, indem er sich um die Achse
X'-Y dreht. Der Innenraum besteht aus einem Mittelteil i, in den die zu behandelnden
Abfälle gebracht werden und der an beiden Enden durch je einen ellipsoidalen oder
kugelförmigen hohlen Abschnitt .2 begrenzt ist, Zwischen jedem der beiden Enden
des Mittelteils i und jedem der beiden Abschnitte ist eine gelochte Blechplatte
3 eingelegt. Jeder Abschnitt trägt ein kleines Rohr 4., das abwechselnd für die
Zufuhr von frischer Luft bzw. zur Abführung der durch die Gärung entstandenen Gase
dient, und zwar je nachdem ob, sich der Behälter in seiner normalen Lage oder in
der Beschickungslage befindet. In der Nähe eines jeden der beidem Abschnitte ist
der Mittelteil i mit einer dicht abschließenden Tür 6 versehen, wobei die beiden,
Türen in bezug auf die Achse X'-Y zweckmäßig eine ebenfalls symmetrische Lage einnehmen.
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Zwecks Erzielung einer zusätzlichen Belüftung sind zwei ebene Schirme
17 vorgesehen, die sich gegen dem innern zylindrischen Umfang des Mittelteils i
abstützen und mit kleinen Fenstern. 18 für die seitliche Belüftung versehen sind,
wobei die Schirme i7
zwei lotrechte Kanäle 2o bilden, deren Querschnitt
die Form eines Kreisabschnittes aufweist; diese Kanäle 2o sind an ihren Enden durch
die Platte 3 begrenzt, .gegen welche sie sich anlegen.. Die Luft tritt in die Kanäle
durch die in einer einzigen,' und zwar in die nach oben liegende Platte 3 vorgesehenen
Löcher i9 ein. Der Grund hierfür wird später noch angegeben werden.
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Am Scheitel der Abschnitte 2 befindet sich je eine Öffnung 7, die
durch einen dicht abschließenden Deckel 8 geschlossen wird.
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In der- Mitte des Mittelteils i ist um den Behälter herum eine aus
zwei gleichen Teilen 9, io bestehende Schelle angebracht, die durch Schrauben i
i' zusammengehalten wird und 'an diametralen Stellen 12 mit .der in den Lagern 1q.
getragenen waagerechten Welle 13
befestigt ist. Die Lager 1q. sind an den
oberen Enden der Pfähle A, B befestigt. Ein runder Nagel 15, der durch das
Lager geht und in das Oberende des einen Pfahles eindringt, dient zur Feststellung
in der einen seiner beiden Arbeitslagen.
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Das Ingangsetzen und der Betrieb der Vorrichtung geschehen. folgenderweise:
Es werden in der Füllperiode jeden Tag die pflanzlichen und tierischen Abfälle oder
jeder ändere vergärbare Stoff in kleiner Menge in einem Gefäß gesammelt und, mittels
einer Schaufel durch diejenige Tür 6 in den Mittelteil i eingeführt, welche in der
in Fig. i gezeigten Beschickungslage sich oben bei H befindet. Gleichzeitig mit
,den, Abfällen wird durch die Tür H die etwa erforderliche Menge eines katalytischen
Düngemittels eingeführt. Während der ganzen anfänglichen Füllungsperiode bleibt
der Behälter in der Beschickungslage.
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Die Größe des Behälters entspricht dem Rauminhalt tder während. io
bis 15 aufeinanderfolgender Tage eingefüllten Abfälle, nach welcher Zeitdauer das
zu Beginn eingefüllte Gut bereits vergärt und in Düngemittel übergegangen, ist.
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Der Behälter ist nun voll und hat seinen normalen Betriebszustand
erreicht. In diesem Zustand nehmen die tägligh eingefüllten Abfälle aufeinanderfolgende,
schichtenförmige Lagen von unten bis oben ein. Nachdem dieser Zustand erreicht worden
ist, werden nunmehr täglich folgende Handhabungen vorgenommen: _ i. Die untere Tür
.6: (B) wird geöffnet und ein der neu eingefüllten Menge der frischen Ladung ,dieses
ersten Tages entsprechender Teil des erzeugtenDüngemittels entladen. Die in dieser
Weise jeden Tag zu entnehmende Menge entspricht ungefähr der täglichen Beschickung
durch .die obere Tür.
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2. Die untere Tür 6 (B) wird geschlossen und die obere Tür 6 (H) geöffnet.
Das Niveau der Gärmasse ist gesunken, und der so entstandene leere Raum wird durch
:die frische Ladung wieder gefüllt. Die Ladetür 6 (H) wird geschlossen.
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3. Es wird der Feststellnagel 15 herausgezogen und der Behälter von
Hand. durch Verschwenken: zum Kippen gebracht, was leicht zu bewerkstelligen ist,
da er sich in ausgeglichener Gleichgewichtslage um seine waagerechte Achse befindet.
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q.. Der Behälter wird in seiner um i 8o° gedrehten Lage durch Einsetzen
.des Nagels 15 in der eigentlichen Betriebslage festgestellt.
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Durch dieses Umkippen hat die Tür B die diametral entgegengelegene,
d. h. die mit Il bezeichnete Stellung eingenommen. Die vorher d. h. beim Beschicken
in unterem Abschnitt 2 angesammelte Flüssigkeit wird somit auf die obere gelochte
Platte 3 geworfen, die sie auf das Gärgut rieseln läßt. Der Behälter wird in seiner
umgekippten Betriebslage währen:. 24 Stunden belassen. Am nächsten Tag wird der
Behälter durch Kippen um iSo° in die Beschickungslage mit der Ladetür
6 (H) oben und der Entladetür 6 (B) unten zurückgebracht, und es wird in
derselben Weise unbegrenzt lange Zeit fortgefahren. Der Behälter nimmt seine Beschickungslage
nur während ider kurzen Dauer von 3 bis q. Minuten ein. Während der ganzen übrigen
Zeit, d. h. während 24. Stunden, befindet er sich in der der Gärung entsprechenden
umgekippten Lage, wobei die frisch aufgeladenen Abfälle in .der untersten Schicht
liegen.
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Jedes Kippen verursacht eine kleine örtliche Verschiebung des Gärgutes,
welche den Umlauf der Luft im Innern des Behälters begünstigt.
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Da ferner die Betriebslage die in bezug auf Fig. i gekippte Stellung
ist, so werden die Luftzutrittlöcher i9 in derjenigen Platte 3 vorgesehen, die der
stets unterliegenden Tür 6 (H) entspricht.
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Das obere Ende der Luftkanäle 20 in der Betriebslage ist abgeschlossen,
um denDurchfluß der Luft :durch die Fenster i8 :dieser Kanäle .durch die Gärmasse
zu begünstigen. , Die Gärung .geht nach dem fünften Tag bei einer Temperatur von
85° unter Einwirkung der katalytischen Fermente unter Mithilfe der Feuchtigkeit
und der Durchlüftung der Masse vor sich.
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Die durch das untere Rohr q. eintretende Luft tritt durch !die Öffnungen
i9 der unteren Platte 3 und bewirkt eine nach oben gerichtete Lüftung durch die
Gärmasse. Es können übrigens auch Lufttaschen durch Einlegen von zwei oder drei
Hohlkörpern in der Gärmasse gebildet werden. Die gasförmigen Gärungsprodukte,
die
zum größten Teil aus Wasserdampf und ein wenig Kohlendioxyd bestehen, entweichen
durch das obere Rohr 4 in die äußere Luft.
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Die Türen 6 müssen vollkommen dicht abschließen, da sie sich unmittelbar
über oder unter den gelochten Platten 3 befinden; die Reinigung der letzteren erfolgt
leicht, so oft dies nötig ist.
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Wenn .die Menge der zum selbsttätigen Berieseln durch Kippen gebrachten
Flüssigkeit zu gering wird, wird eine frische Menge des katalytischen Düngemittels
zugesetzt.
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Der Behälter wird in einer gewissen Höhe über dem Boden aufgestellt,
um das Anhäufeln der erzeugten Düngemittel unter ihm zu erlauben. Die erzeugten
Düngemittel brauchen nicht gesiebt zu werden, da der Behälter ausschließlich mit
vergärbaren Stoffen. beladen wird, die sich am Ende dieser ersten Phase der Vergärung
zersetzt haben. Die zweite Phase der Vergärung, die sog. stille Gärung, geht während
der Anhäufung an der freien Luft unter dem Behälter vor sich.
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Der Vorteil der Erfindung in gesundheitlicher Hinsicht ist augenscheinlich,
da es durch. sie möglich. wird, die täglichen Abfälle loszuwerden, indem fliese
unschädlich gemacht und in Düngemittel umgewandelt werden. Die in :dieser Weise
ermöglichte kostenlose Erzeugung eines Düngemittels stellt einen wirtschaftlichen
Gewinn dar. Ein weiterer Vorteil wird durch die Abwesenheit von Fliegen, Plage der
Landwohnungen, und durch das Fernhalten der Ratten mit ihren Gefahren geschaffen.
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Andererseits wird die Reinlichkeit gefördert, indem erstens die angehäuften,
.das Verbreiten von Krankheiten verursachenden Abfälle sofort fortgeschafft werden,
während gleichzeitig die Luft rein gehalten wird.
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Die Vorrichtungen werden für jeden einzelnen Fall in den der betreffenden
täglichen Menge der Abfälle entsprechenden Größen und Abmessungen hergestellt. Die
obere Beschickungstür kann hierbei stets leicht zugänglich angeordnet werden. In
einem Landhaus, das nur eine geringe Menge von Abfällen zu behandeln hat, wird z.
B. eine ziemlich kleine Vorrichtung verwendet werden, die leicht in einer Ecke des
Gartens verborgen werden kann. Eine Siedlung, wo die täglichen Abfälle in viel größerer
Menge anfallen, wird dagegen mit einer Einrichtung von größeren Abmessungen (bzw.
mit zwei Vorrichtungen) versehen werden, die ebenfalls im Garten bzw. im Park oder
hinter einem Laubvorhang verborgen werden kann.
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Der Behälter kann aus allen dichten Werkstoffen hergestellt werden,
diese müssen gleichzeitig wärmeisolierend sein, umWärmeverluste zu verhindern, da
die Wärme eine der Hauptbedingungen für eine gute Gärung ist. Ein geeigneter Werkstoff
ist Faserzement.
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Eine gute Vorsichtsmaßregel, insbesondere in kalten Ländern, besteht
darin, den Apparat mit einer Wärmeschutzmasse zu verkleiden.