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Dokumentenidentifikation DE3727408C2 28.11.1991
Titel Anlage zur Schlammverwertung
Anmelder Sachtleben, Tobias, Dipl.-Agr.-Biol., 8000 München, DE
Erfinder Sachtleben, Tobias, Dipl.-Agr.-Biol., 8000 München, DE
DE-Anmeldedatum 17.08.1987
DE-Aktenzeichen 3727408
Offenlegungstag 20.04.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.11.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.11.1991
IPC-Hauptklasse C02F 11/02
IPC-Nebenklasse C02F 11/16   A01C 3/00   A01C 15/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Schlammverwertung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Da Schlämme in der Regel ein problematisches Abfallgut darstellen, das schwerlich auf Deponien ausbringbar ist und bei der Verbrennung erheblichen Energieaufwand erfordert, abgesehen von der Belastung für die Umwelt, werden Schlämme konditioniert, d. h. in lagerfähige Form gebracht.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind Anlagen bekannt, die mit Hilfe von Preß- und Filtereinrichtungen den Schlamm mechanisch oder durch Zuführung von Energie von außen den Schlamm thermisch eindicken. Eine solche Anlage ist in der DE-OS 35 31 748 beschrieben. Diese Anlage nutzt die Energie, die aus der Gasfreisetzung eines anaeroben Prozesses stammt. Mit enormem technischen und energetischen Aufwand wird der Schlamm lagerfähig gemacht. Anaerobe Prozesse zur Gaserzeugung sind sehr empfindlich und laufen nur in einem sehr engen Temperaturbereich effektiv und sind daher nur mit entsprechendem Aufwand zu betreiben. Es ist fraglich, ob die gewonnene Energie ausreicht, die Anlage auf 100°C-200°C zu heizen und zusätzlich einen Bandtrockner zu betreiben, um eben eine dem Energiebedarf relevante Schlammenge verarbeiten zu können. Der hohe technische und betriebstechnische Aufwand mit den damit verbundenen Investitionskosten im Verhältnis zur Durchsatzleistung, wenn die Anlage nur aus systemimmanenter Energie betrieben werden soll, scheinen dieses System in Frage zu stellen.

Von den genannten Entgegenhaltungen ist die DE-OS 27 44 026, der nächstreichende Stand der Technik, da in dieser Schrift grundsätzlich das Verfahren beschrieben wurde, nach welchem die beanspruchte Anlage Schlamm und Strukturmaterial verwertet. Jedoch ist der Anmeldungsgegenstand nicht auf die Verarbeitung von Sperrmüll und Müll ausgerichtet, besitzt also keine Kaskadenmühle und ähnlich energieaufwendige Zerkleinerungsgeräte. Ferner führt die Entgegenhaltung keine detaillierte anlagenmäßige Ausgestaltung ihres Verfahrens an, behandelt also das Mischen von Klärschlamm und gemahlenem Müll eher theoretisch. Der Anmeldungsgegenstand kann darüber hinaus, aufgrund einer speziellen Anlagentechnik, das Rottegut bei einem Feuchtigkeitsgrad von 60-70 Prozent fahren und somit die Prozeßenergie effizienter ausnutzen.

Demgegenüber zeigt die DE-OS 29 39 229 ebenso wie der Anmeldungsgegenstand ein Verfahren zur Kompostherstellung, jedoch werden die vom Anmeldungsgegenstand beabsichtigten Ziele der Ausnutzung der biogen entstehenden Wärme sowie des Vermeidens eines mechanischen Entwässerungsschrittes außer acht gelassen. Vielmehr wird, nämlich beim Herstellen der sog. Preßlinge, eine mechanische Entwässerung vorgenommen und darüber hinaus auch auf eine Wärmeausnützung kein Wert gelegt. Die DE-PS 34 40 754 arbeitet zwar nach einem ähnlichen Verfahren wie die Anlage des Anmeldungsgegenstandes, jedoch ist die vorrichtungsmäßige Ausbildung demgegenüber völlig unterschiedlich und auch nach anderen Zielsetzungen ausgerichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde durch eine Anlage Bedingungen zu schaffen, die es erlauben, Oxydations- und Fermentationsenergien biologischer Moleküle so zu nutzen, daß nur mit deren Hilfe organische Schlämme konditioniert, stabilisiert und in einen lagerfähigen Zustand überführt werden. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Unter optimaler Ausnutzung der Energie, die durch fermentative Oxidationsprozesse aus biologisch leicht abbaubaren Molekülen frei wird, wird der Schlamm konditioniert. Das Anlagenkonzept ist so ausgelegt, daß als Trägermaterial oder Strukturmaterial für die Schlammaufnahme organische Abfälle verwendet werden können, die ihrerseits ebenfalls durch fermentative Oxidation Energie bereitstellten. Die Anlage hat folgende Vorteile:

  • - die Geruchsproblematik wird beherrscht
  • - die Sickerwasserproblematik wird beherrscht
  • - die Planfeststellung ist problemlos
  • - sie arbeitet kostengünstig
  • - sie kann mit geringem Energie- und Betriebsmittelaufwand betrieben werden.
  • - die verwendete Energie zur Schlammeindickung ist biogen freigesetzte Prozeßwärme
  • - die Energie wird innerhalb des Systems mehrfach genutzt und geht nicht in Form von Abwärme an die Umwelt verloren.
  • - aus dem System entweichen keine belasteten Abgase
  • - Schlämme aller Konsistenzen können verarbeitet werden
  • - das Strukturmaterial wird auf der Förderanlage (3) durch Homogenisieren und den mesophilen Prozessen optimalst für eine intensive Fermentation vorbereitet
  • - den mikrobiellen Ansprüchen an einen intensiven Fermentationsprozeß wird optimal Rechnung getragen (durch problemloses Umsetzen bei gleichzeitiger erneuter Schlammzugabe, Reduktion des Hitzestaus im Prozeßgut und Unterbindung des Prozeßintensitätsverlustes durch Beseitigung der Problematik der Metabolitenhemmung bei gleichzeitiger Feuchte - Nährstoffgehalte für Microben - und Temperaturkontrolle)
  • - Schlämme und Strukturmaterial werden zu 100% homogenisiert
  • - als Strukturmaterial können alle organischen Abfälle Biomüll, Gartenabfälle, gehäckseltes Strauchgut und Baumschnitt, Stroh, verregnetes Heu, Baumrinde und alle sonstigen, nicht belasteten organischen Abfälle aus Industrie, Land und Forstwirtschaft dienen.
  • - die Schlammverwertung und die damit als Folgeerscheinung einhergehende biologische Stabilisierung der Schlämme und des Strukturgutes werden in relativ kurzer Zeit bei geringem Zeitaufwand und völliger Witterungsunabhängigkeit bewerkstelligt.
  • - es wird relativ wenig Platz benötigt
  • - der Prozeß ist durch Meß- und Steuereinrichtungen kontrollierbar und beherrschbar
  • - der Prozeß kann hinsichtlich seiner Fermentationswärmeabgabeleistung durch die Möglichkeit der Mischung bestimmter fester und flüssiger Komponenten dadurch optimiert werden, daß die Mischung je nach zur Fermentation zur Verfügung stehenden Nährstoffen gemischt werden können (Ausschalten der Problematik der Minimumsproblematik einzelner für den Fermentationsprozeß entscheidender Elemente)
  • - der Prozeß kann durch Rückführung bereits biologisch stabilisierten Materials auf die flächige Annahmestation für das Strukturmaterial und/oder in die Schlämme insofern intensiviert werden als das rückgeführte Gut als Impfmaterial dient und damit zur schnelleren Etablierung einer leistungsfähigen Mikroflora dient.
  • - das Endprodukt des Prozesses ist ein streu- und lagerfähiges Produkt, das bei entsprechender Prozeßführung gut vermarktbar und vollständig hygenisiert und Unkrautsamenfrei ist und einen wertvollen Beitrag zu den an belebter organischer Substanz verarmten Böden leistet, die durch diese Armut der Erosion, Verschlämmung und Verdichtung sowie der Auswaschung ihrer Nährstoffe bei gleichzeitig geringer werdender Wasserhaltefähigkeit preisgegeben sind.
  • - die Anlage ist durch Modulbauweise beliebig erweiterbar und kann sich verändernden Ansprüchen ohne großen Aufwand angepaßt werden.


Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der parallel angeordneten Gesamtanlage

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Strukturmaterialannahmestation

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Prozeßraum 12

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer sternförmigen Anlagenausgestaltung

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer linear angeordneten Anlagenausgestaltung

Fig. 6 Prallblechdüsen der Schlammeinbringvorrichtung an der Auf- und Umsetzvorrichtung (8)

Zu Fig. 1:

Anhand des Prozeßablaufes soll das Prinzip der Gesamtanlage erläutert werden. In einem Sammelbecken für Schlamm (1) und einem oder mehreren Schlammbehältern (2) werden die zu entsorgenden Schlämme aufgenommen gelagert und gemischt. Pastöse Schlämme und homogene Filterkuchen werden ebenfalls nach Aufbereitung in pumpfähigem Zustand dort eingebracht. Eine Umwälzpumpe mit starkem Strahl am Boden der Gefäße sorgt für die Homogenisierung der Schlämme. Die Abluft von der Strukturmaterial-Förderanlage (3) und die Abluft aus den Prozeßräumen (12) wird zum Belüften und Erwärmen des Schlammes verwandt. Unterstützt durch isolierte Gefäßwände gerät bereits der Schlamm im Behälter (2) in einen fermentativen Oxidationsprozeß, der die biogene Selbsterwärmung des Schlamms bewirkt. Durch Zumischen von bestimmten Komponenten wird der Nährstoffgehalt des Schlammes eingestellt und eine intensive Mikroflora etabliert.

Bei zu weitem C/N Verhältnis werden Stickstoffträger beigegeben, bei zu weitem C/P Verhältnis Phosphatformen. Zur Steuerung der Mikroflora wird das Fladenpräparat zugegeben. Dieses Präparat ist eine Mischung aus Kuhfladen, Eierschalen und 7 Kräutern, die ihrerseits durch Umwandlungsprozesse mikrobiell aktiviert sind. Diese Mischung wird für ein halbes Jahr in eine Bodengrube gegeben. Dabei entwickelt sich eine hochintensive Mikroflora, die geeignet ist als lmpfmaterial für den Schlamm zu dienen. Der Schlamm seinerseits wird als Impfmaterial für das Strukturmaterial verwandt. All dies geschieht, um die Energieausbeute aus der fermentativen Oxidation so optimal als möglich zu gestalten. Sofern die Umstände es erlauben, können Molke oder ähnliche milchzuckerhaltige Substanzen ebenfalls zur Unterstützung der Mikroflora eingesetzt werden.

Das Strukturmaterial wird durch die Fahrzeugschleuse (14) an der Laderampe (15) auf einen Haufen (16) abgekippt. Auf der Arbeitsfläche (17) wird das Material aufgenommen und lagerweise (sandwichartig I/II/III . . .) auf der Förderanlage (3) ausgebreitet (siehe Fig. 2). Durch das lagenweise Ausbringen werden einseitige Chargen gleichmäßig verteilt, was sich auf die spätere Homogenität des Prozesses im Prozeßraum (12) günstig auswirkt. Auch ist mit Hilfe der Vorrichtung zur Befeuchtung (4) ein Befeuchten zu trockener Chargen so leichter möglich. Dazu kann in geringen Mengen bereits Schlamm aus dem Schlammbehälter (2) verwendet werden, der das Strukturmaterial gleichzeitig mit der speziellen Mikroflora beimpft.

Das lagenweise aufgebrachte Strukturmaterial fällt bei ausreichender Lagenstärke, Feuchte und Sauerstoffversorgung in einen Fermentationsprozeß. Dieser bei ca. 40°C ablaufende Prozeß bewirkt eine schonende Kondensatentwicklung, die in Dampfform das Strukturmaterial gänzlich durchdringt.

Da für die mikrobiellen Prozesse die Feuchtigkeit (neben Sauerstoff und anderen Nährstoffen) der wichtigste Faktor ist wird das Strukturgut, das einige Tage auf dieser Förderanlage verbleibt, neben der Impfung optimal für einen intensiven thermophilen Prozeß im Prozeßraum (12) vorbereitet.

Durch das langsame Vorwandern der aufgeschichteten Lagen (I/II/III . . .) mittels der bodenseitigen Förderanlage (3) in Richtung auf die Fräsvorrichtung (5) entsteht eine schiefe Ebene des Strukturmaterials, die vor der Fräsvorrichtung (5) ihren höchsten Punkt hat (siehe dazu Fig. 2). Die Aufnahmestation bleibt so über die gesamte Fläche mit einem leichten Fahrzeug mit breiten Reifen befahrbar, mit dessen Hilfe das an der Laderampe (15) ankommende Strukturmaterial verteilt wird (dies kann auch durch einen Greifbagger oder eine Laufkatze geschehen).

Am Ende der Förderanlage (3) wird mit Hilfe der Fräsvorrichtung (5), die auf Schienen (20) quer zur og. Förderanlage entlang geführt werden kann, das Strukturmaterial alle Lagen (I/II/III . . .) mischend in die Fördervorrichtung (6) abgeworfen. Hier werden auf einfachste Art alle verschiedenen Komponenten und Chargen des für denProzeß vorbereiteten Strukturmaterials gemischt, was sich auf die Intensität des anschließenden Prozesses sehr günstig auswirkt.

Ein Nebeneffekt des hier ablaufenden thermophilen Prozesses ist, daß sporolierte pathogene Keime in die vegetabile Form übergeführt werden und so der mikrobiellen antagonistischen Beseitigung anheimfallen. Unkrautsamen werden in die Scheinkeimung getrieben und können ebenfalls eliminiert werden. Es bedarf keiner gesonderten Erwähnung daß die verwendeten Strukturmaterialien und Schlämme schadstoffarm sein müssen, um die Vermarktung und Anwendung des Prozeßendproduktes sinnvoll und möglich zu machen.

Mittels der Fördereinrichtung (6) gelangt das für den Prozeß vorbereitete Strukturmaterial in die Aufnahmevorrichtung (7). Beide sind eingehaust, um eventuellen Geruchsbelästigungen vorzubeugen. Die Aufnahmevorrichtung (7) ist mit einer Klappe versehen, die den Nachschub des Strukturmaterials steuert.

Die Aufnahmevorrichtung (7) führt das Strukturmaterial mittels einer schiefen Ebene oder eines mechanischen Transportsystems der Auf- und Umsetzvorrichtung (8) zu. Diese Vorrichtung ist ein Walzensystem das so eingerichtet ist, daß eingespeistes Strukturmaterial gleichmäßig und flächig über einen Formkasten ausgebracht wird und als gleichmäßig geformter Mietenkörper mittels des 1. Transportsystems (10) langsam aus der Auf- und Umsetzvorrichtung heraus in das bewegliche Zwischengutlager (9) eingebracht wird.

Dieses Walzensystem, das entweder drehbar angeordnet ist oder bidirektional arbeiten kann ist derart ausgerüstet, damit keine Schüttkegel entstehen. Nur die in Fig. 3 gezeigte Mietenform gewährleistet, daß von einer größtmöglichen Fläche feuchtehaltige Luft abgegeben werden kann. Schüttkegel würden sich an der Wand anlagern, die mit viel Aufwand luftdurchlässig gestaltet werden müßten.

Ist das Zwischenlager (9) gefüllt oder die tagesrelevante Menge Strukturmaterial eingebracht, wird die gesamte Einheit bestehend aus dem Auf- und Umsetzgerät (8) und dem Zwischenlager (9) mit dem 1. Transportsystem (10) vor einen zu beschickenden Prozeßraum (12) gefahren. Arbeitet das Auf- und Umsetzgerät nicht bidirektional muß es nun gedreht und wieder an das Zwischenlager (9) und dann auch an den Prozeßraum (12) angekoppelt werden. Während nun das Strukturgut mittels des ersten Transportsystems (10) in die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) eingespeist wird, wird während dem Umsetzvorgang des Strukturmaterials in den Prozeßraum (12) mittels einer Vorrichtung zum Schlammverteilen in der Auf- und Umsetzvorrichtung (8, siehe Fig. 6), das Strukturmaterial mit einer prozeßgerechten Menge von Schlamm aus dem Schlammbehälter (2) vermischt. Der biogen vorgewärmte und spezifisch infizierte Schlamm und das durch die mesophile Fermentation vorbereitete Strukturmaterial ergeben ein Gemisch das im folgenden als Prozeßgut bezeichnet wird.

Mittels des 2. Transportsystems (11) wandert der neu aufgesetzte, mit Schlamm gemischte Mietenkörper in den Prozeßraum (12). Dort setzt nun bedingt durch die Sauerstoffverfügbarkeit, ausreichende Feuchte, vorbereitete Mikroflora und große Mengen an leicht oxidierbaren Molekülen und die Isolation des Prozeßraumes (12) ein intensiver Fermentationsprozeß ein. Durch Kontrolle des O2- und CO2-Gehaltes der Abluft, mittels der Meßinstrumente (22) siehe Fig. 3 und Temperaturfühler für Abluft und Prozeßgut, wird die Luftdurchsatzrate über den Lüftungs- und Sickerwassersammelkanal (23) Fig. 3 so gesteuert, daß

  • - der Prozeß im thermophilen Bereich also bei ca. 55°C bleibt
  • - ferner der O2-Gehalt der Abluft immer noch bei ca. 10% bleibt
  • - der CO2-Gehalt der Abluft nicht über 90% steigt
  • - die Dampfsättigung der Luft an der oberen Grenze bleibt
  • - die Feuchteabgabe am optimalsten gestaltet wird.


Bei ca. 55°C ist die fermentative Leistung der Mikroben am höchsten, d. h. durch Fermentation bzw. Oxidation wird am meisten Energie abgegeben. Die Temperatur ist über den Faktor Luftdurchsatzrate und Verdunstungskälte steuerbar. Würde dies nicht geschehen, würde sich das Material durch Wärmestau, bedingt durch schlechte Wärmeleitfähigkeit des Rottegutes in kürzester Zeit auf 80°C erhitzen, damit selbst hygienisieren und den mikrobiellen Prozeß zum Erliegen bringen. Dies ist nur kurzzeitig unter Kontrolle erwünscht, um das Prozeßgut keimfrei zu machen. Mittels Impfung durch biologisch belebten Schlamm aus dem Schlammbehälter (2) wird es aber sofort wieder in einen Fermentationsprozeß gebracht. Nach einer gewissen Zeit sinkt die Leistung der Mikroben und damit die Energiefreisetzung durch Verdunstungsleistung ab. Dies wird mittels Temperaturfühl- und Feuchtemeßgeräte (22) erfaßt.

Ursache ist ein Austrocknen des Prozeßgutes und/oder ein Verarmen an Verfügbarkeit von Nährstoffen.

Dem wird begegnet, indem das Prozeßgut in das Zwischenlager (9) umgesetzt wird. Bei dem Umsetzen das reißend von der Fräswalze in der Auf- und Umsetzvorrichtung (8) bewerkstelligt wird, wird die den Mikroben zum Angriff zur Verfügung stehende Oberfläche vergrößert und damit neue Nährstoffquellen freigelegt. Nun wird, nach eventuellem Wenden der Auf- und Umsetzvorrichtung (8), das umgesetzte Prozeßgut unter neuerlicher Zumischung von Schlamm in den Prozeßraum (12) rückgeführt.

So wird der Feuchtegehalt wieder auf ca. 60% eingestellt und das Prozeßgut zusätzlich mit fermentierbaren Nährstoffen versehen.

Um die Leistungsfähigkeit der Mikroben zu verbessern, können je nach Beschaffenheit des Prozeßgutes folgende Substanzen zugemischt werden: Tonkolloide als Sammel- und Speicherort der von den Mikroben zur Fermentation produzierten Enzyme. Dies gilt vor allem für schwerer oxidierbare Moleküle, wo oftmals eine Symbiose von mehreren Mikroben und den von ihnen produzierten Enzymen notwendig ist, um die schwer abbaubaren Substanzen aufzuschließen. Tonkolloide können durch ihre elektrische Ladung solche Enzyme speichern und verfügbar halten. Ferner Silicium in einer beliebigen Form, als Katalysator vieler enzymatischer Prozesse, Phosphat in einer beliebigen Form ebenso Sulfat, die gerne zum Minimumfaktor bei mikrobiellen Prozessen werden. Selbstverständlich wird das C/N Verhältnis auf ca 20-30 eingestellt. Auch Kräuterpräparate können hier nochmal zur Anwendung kommen. Diese zusätzlichen Komponenten können ebenfalls über den Schlamm in das Prozeßgut eingetragen werden.

Dieser Vorgang des Hin- und Herfahrens des Prozeßgutes bei gleichzeitiger Zumischung von Schlamm kann so oft wiederholt werden bis die Fermentationsleistung der Mikroben endgültig absinkt, das Material also biologisch stabilisiert ist. Dies ist nach 2-4 Wochen der Fall. Während dem Hin- und Herfahren kann das Prozeßgut in immer den nächsten Prozeßraum (12) rückgeführt werden, so daß ein kontinuierlicher Arbeitsfluß möglich ist.

In dem letzten Prozeßraum (12), in dem das Prozeßgut schon weitgehend stabilisiert ist, wird der Prozeß so gefahren, daß das Prozeßgut eine Feuchte von 20-30% hat und damit streu- und lagerfähig wird.

Nach nochmaligem Umsetzen in das Zwischenlager (9) wird das Prozeßgut über eine Vorrichtung zur Ausbringung (13) auf einen Lagerplatz verbracht. Von dort geschieht die Verpackung und Vermarktung. Dieses so entstandene Produkt fällt unter keinen Umständen mehr in mesophile oder thermophile Prozesse und ist bedingt durch den niedrigen Feuchtegehalt bedenkenlos verpackbar. Diese Produkt ist in idealer Weise geeignet, belebte organische Substanz in unsere verarmten Böden zurückzuführen, was im Sinne des Bodenschutzes außerordentlich wünschenswert ist. Qualitativ hat das Produkt konstante Nährstoffgehalte, ist weitgehend störfrachtfrei (da, wenn überhaupt, nur expliziter Biomüll verwendet wird) ist bei entsprechender Analytik und damit verbundenen Selektion der verwendbaren Substanzen, schadstoffarm, vollständig hygienisiert und Unkrautsamenfrei.

In Fig. 2 wird die vorbeschriebene Arbeitsweise der Strukturmaterialannahmestation sichtbar. Die Fahrzeugschleuse (14), die Abladerampe (15), das aufgeschüttete Strukturmaterial (16) und die Arbeitsfläche (17), die die Förderanlage (3) bewegenden Schubzylinder (18) und das auf die Förderanlage (3) lagenweise, flächig ausgebrachte Strukturmaterial (I/II/III . . .), das auf schräger Fläche sich zur Fräsvorrichtung (5) hin anhäuft. Die Schräge entsteht durch kontinuierliches langsames Vorwandern der gesamten Fläche, die stirnseitig durch die Fräseinrichtung (5), die auf Schienen (20) hin und her gefahren werden kann, abgetragen und den Prozeßräumen (12) durch die Fördervorrichtung (6) zugeführt wird.

Wichtig ist noch, daß bei dem auf der Fläche mit Hilfe der Befeuchtung (4) einsetzenden mesophilen Prozeß sich eine starke Pilzflora entwickelt, die so gut wie alle geruchsbildenden Moleküle absorbiert und damit so gut wie keine Geruchsbelästigung in der Annahmestation entsteht.

Die Förderanlage (3) ist so ausgestaltet, daß durch sie hindurch ausreichend Luft in das lagerweise aufgebrachte Strukturmaterial dringen kann. Ankommendes Material, das zu grob oder zu groß ist wird vor der Ausbringung auf der Förderanlage (3) durch eine Schneckenmühle, die geräuscharm und energiesparend arbeitet, zerkleinert.

Fig. 3 zeigt den Prozeßraum (12), den Schubboden oder Bandförderer (11), das isolierte Gehäuse (21), die Meßinstrumente (22) zur Erfassung von Temperatur, Feuchte, O2- und CO2-Partialdruck sowohl der Abluft als auch des Prozeßgutes. Ferner den Lüftungs- und Sickerwassersammelschacht (23) und den aufgesetzten Mietenkörper (24).

Wichtig ist, daß der Mietenkörper so geformt ist, daß eine möglichst große Oberfläche zur Verfügung steht, an der die Luft aus dem Schacht (23) den Mietenkörper (24) wassergesättigt und erwärmt wieder verlassen kann. Nur so kann die Feuchtigkeit optimal ausgetragen werden.

Die Isolation des Prozeßraumes gewährleistet, daß das Prozeßgut gleichmäßig erwärmt ist und keine Kondensationszonen an der Mietenaußenfläche entstehen, die zu einer Rückführung des Kondenswassers in das Prozeßgut führen würde. Die feuchte Abluft wird entweder durch den Schlammbehälter (2) zu dessen Belüftung und Erwärmung geführt und dabei desodoriert oder in den letzten Prozeßraum (12), der schon weitgehend stabilisiertes Prozeßgut enthält, geführt und diesen somit als Biofilter umfunktioniert. Dabei wird das Prozeßgut gleichzeitig heruntergetrocknet und die Feuchtigkeit vorher in einer Kondensatfalle abgezogen. Je nach Abluftmenge wird ein Teil zur Begasung und Beheizung von Gewächshäusern verwandt.

Fig. 4 zeigt die um einen Drehpunkt (25) sternförmig angebrachte Anlagenvision. Je nach Lage des Drehpunktes (25) entlang der Achse Aufsetz- und Umsetzvorrichtung (8) und Zwischenlager (9) können mehr oder weniger Prozeßräume (12) sternförmig, durch einfache Drehbewegung, beschickbar angeordnet werden.

Hier, wie für die anderen Anlagenformen gilt, daß das erste Transportsystem (10) über das Zwischenlager (9) hinaus, unter die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) hindurch bis zur Stoßkante Aufnahmevorrichtung (7), Prozeßräume (12) und Vorrichtung zur Auslagerung (13) reicht.

Fig. 5 zeigt ein linear angeordnetes Anlagenkonzept. Bestimmte Ausgangsmaterialien könnten ein solches kontinuierlich arbeitendes System notwendig machen. Hier gibt es kein bewegliches Zwischenlager (9), dafür aber mehrere Auf- und Umsetzvorrichtungen (8). Die sonstige Arbeitsweise ist vorbeschriebenem Anlagentyp ähnlich bis auf die Tatsache, daß nicht bidirektional gearbeitet wird.

Fig. 6 zeigt die Rohrleitung (26) zur Schlammausbringung in der Auf- und Umsetzvorrichtung (8) mit den großen nicht verstopfbaren Öffnungen (27) und den darunter zur Verteilung angebrachten Prallblechen (28).


Anspruch[de]
  1. 1. Anlage zur Schlammverwertung, bestehend aus
    1. (a) einem Sammelbecken für den Schlamm,
    2. (b) einer Annahmestation für Strukturmaterial,
    3. (c) einer Mischanlage zur Mischung des Schlamms mit dem Strukturmaterial,
  2. gekennzeichnet
    1. (d) durch zumindest einen dem Sammelbecken (1) für den Schlamm nachgeschalteten Schlammbehälter (2) zur Mischung und Aufschlämmung pastöser Filterrückstände mit Filterkuchen und sonstigen Schlämmen,
    2. (e) durch zumindest eine in der Aufnahmestation bodenseitig angeordnete Förderanlage (3) zur flächendeckend schichtweisen Aufnahme des Strukturmaterials,
    3. (f) durch zumindest eine Vorrichtung (4) zur Befeuchtung des in der Annahmestation angelieferten Strukturmaterials,
    4. (g) durch zumindest eine am Ende der Förderanlage (3) angeordnete, über die gesamte Breite derselben wirksame Fräsvorrichtung (5) zur Abtragung und Mischung des durch die Förderanlage (3) vorrückenden geschichteten Strukturmaterials und Abwurf auf eine Fördervorrichtung (6),
    5. (h) durch zumindest eine Aufnahmevorrichtung (7) für das durch die Fördervorrichtung (6) angelieferte Strukturmaterial,
    6. (i) durch zumindest eine der Aufnahmevorrichtung (7) nachgeschaltete Auf- und Umsetzvorrichtung (8) zur Aufnahme des Strukturmaterials, zur Mischung desselben mit dem aus dem Schlammbehälter (2) angelieferten Schlamm, und zur Ausbringung des hieraus entstehenden Gemisches aus Strukturmaterial und Schlamm in
    7. (j) zumindest ein bewegliches Zwischenlager (9) mit einem in diesem bodenseitig vorgesehenen ersten Transportsystem (10),
    8. (k) durch zumindest einen dem ersten Transportsystem (10) nachgeschalteten, mit einem bodenseitig vorgesehenen zweiten Transportsystem (11) versehenen Prozeßraum (12) zur Aufnahme und Fermentierung des vom ersten Transportsystem (9, 10) angelieferten Gemisches aus Strukturmaterial und Schlamm, wobei das durch Luftzirkulation und biogene Wärme eingedickte bzw. angetrocknete Gemisch aus dem Prozeßraum (12) in das bewegliche Zwischenlager (9) oder ein anderes Zwischendepot umsetzbar ist, unter erneuter Zugabe von aus dem Schlammbehälter (2) angeliefertem Schlamm zur Fortsetzung des Fermentierungsprozesses in den Prozeßraum (12) rückführbar ist, und wobei die Umsetzung des Gemisches (im folgenden Prozeßgut genannt) in das Zwischenlager (9) oder Zwischendepot und die Rückführung des Gemisches mit weiteren Schlammbeigaben in den Prozeßraum (12) so oft wiederholbar ist, bis das Prozeßgut biologisch so stabilisiert ist, daß der Prozeß beendet werden kann,
    9. (l) durch zumindest eine Vorrichtung (13) zur Auslagerung des Prozeßgutes, durch die das biologisch stabilisierte Prozeßgut aus der Anlage zur Endlagerung oder weiteren Verwendung auslagerbar ist.
  3. 2. Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammbehälter (2) gegen Wärme isoliert ist und durch die warme Luft aus dem Prozeßraum (12) heizbar ist.
  4. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammbehälter (2) zur Aufnahme und aeroben Aufbereitung der Sickerwässer nutzbar ist.
  5. 4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe als Fördereinrichtung und ein getrenntes Mischaggregat zur Einbringung von Filterkuchen in den Schlammbehälter (2) vorgesehen ist.
  6. 5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlammgemisch biologisch stabilisiertes Rottegut zur Impfung und Prozeßsteuerung zugemischt wird.
  7. 6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitige Förderanlage (3) ein Pendelbodensystem ist.
  8. 7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitige Förderanlage (3) ein Bandfördersystem ist.
  9. 8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitige Förderanlage (3) ein Kettenkratzbodensystem ist.
  10. 9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorrichtung zum Befeuchten (4) biologisch belebter Schlamm aus dem Schlammbehälter (2) ausgebracht werden kann.
  11. 10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsvorrichtung (5) senkrecht stehende Walzen hat.
  12. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsvorrichtung (5) auf einer Schiene entlang der Wand aus aufgeschichtetem Strukturmaterial am Kopf der Förderanlage (3) auf der gesamten Breite führbar ist.
  13. 12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) eine fräsende, eine mischende und eine auswerfende Walze besitzt.
  14. 13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) drehbar angeordnet ist.
  15. 14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) nur eine Fräswalze besitzt.
  16. 15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Umsetzvorrichtung (8) einen Mietenkörperformkasten besitzt.
  17. 16. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammeinbringvorrichtung (26) ein Rohr ist, das mit Schlitzdüsen versehbar und der Auf- und Umsetzvorrichtung (8) zuordbar ist.
  18. 17. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zwischenlager (9) eingehaust und isoliert ist.
  19. 18. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zwischenlager (9) belüftbar ist.
  20. 19. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zwischenlager (9) parallelverschiebbar angebracht ist.
  21. 20. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zwischenlager (9) um einen Punkt (25) horizontal drehbar ist.
  22. 21. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Zwischenlager (9) zusammen mit der Auf- und Umsetzvorrichtung (8) bewegbar ist.
  23. 22. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Transportsystem (11) so gestaltet ist, daß das daraufliegende Prozeßgut belüftbar ist.
  24. 23. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßraum (12) eingehaust und isoliert ist.
  25. 24. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßraum (12) mit Meßeinrichtungen zur Erfassung des Feuchtegehaltes des Prozeßgutes, Feuchtegehalt der Abluft, Temperatur, Prozeßgut, Temperatur Abluft, CO&sub2;-Gehalt Abluft, O&sub2;-Partialdruck im Prozeßgut versehen ist.
  26. 25. Anlage nach einem der Ansprüche 1-18 oder 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Prozeßraum (12) weitere Prozeßräume parallel linear nachgeschaltet sind.
  27. 26. Anlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die linear angeordneten Prozeßräume durch Umsetzvorrichtungen miteinander verbunden sind.
  28. 27. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Abluft befindliche Prozeßwasser in Kondensatfallen gesammelt wird.






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