Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit in unter- schiedlichen miteinander verbundenen oder voneinander getrenn- ten geschlossenen Räumen jeweils vorgesehenen Belüftungsein- richtungen und mit einer Abluftleitung des ersten Raumes, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist, der mit einer Wärmepumpe verbunden ist, die mit einem Wärmetauscher in der Zuluftleitung für den zweiten Raum in Verbindung stehen.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorgenannten Art sind in der WO 97/22842 beschrieben. Wie bereits dort erwähnt wird, verfolgt die Trocknung von organischen Abfällen den Zweck, diese Abfälle in einen Status zu überführen, in dem der biolo- gische Abbau drastisch reduziert und im Idealfall völlig zum Erliegen gekommen ist, so daß eine emissionsarme Lagerung mit der Möglichkeit der späteren Verbrennung oder eine unmittelbare Verbrennung unter Ausnutzung der Heizwerte des getrockneten Abfalles durchgeführt werden kann. In der Bioabfallkompostie- rung kann davon ausgegangen werden, daß unter 25 Massen-% Was- sergehalt die biologische Aktivität drastisch reduziert ist und daß bei Restfeuchtigkeitsgehalten von 15 % oder weniger eine sogenannte biologische Starre eintritt. Nach der WO 97/22842 werden die organischen Abfälle zwei zeitlich aufeinanderfolgen- den Trocknungsstufen unterworfen, wobei die Abfälle in einer ersten Stufe lediglich belüftet und durch diese Belüftung gleichzeitig teilentwässert werden. Hierbei verrottet das Abfallmaterial in bekannter Weise, wobei die Abfall-bzw. Rot- tetemperatur auf Werte von bis zu 70°C ansteigt und auf diesem Temperaturniveau bei dauernder Belüftung zur Stützung der mikrobiellen Aktivität eine Zeit lang verbleibt, bevor die Rot- tetemperatur allmählich wieder absinkt. Bei dem Belüften in der ersten Stufe wird der Feuchtigkeitsgehalt des die Rotte bilden- den organischen Abfalles gesenkt, wobei die bei der Verrottung entstehende Prozeßwärme in der zweiten Stufe zur Resttrocknung des organischen Abfalles auf die gewünschte maximale Rest- feuchte ausgenutzt wird.

Das beschriebene Verfahren arbeitet in der Weise, daß sowohl der ersten (Rotte-) Stufe als auch der zweiten (Trocknungs-) Stufe von außen oder aus einer Halle, in der unbehandelte und/oder bereits getrocknete Abfälle lagern, Luft angesogen und über separate Zuluftversorgungen in die erste und die zweite Stufe eingeblasen wird. Die Abluft der ersten Stufe sowie die Abluft der zweiten Stufe wird dann einem Biofilter zugeleitet. In ent- sprechender Weise sind die Zuluftleitungen und die Abluftlei- tungen zu dimensionieren. Abgesehen von den Transporteinrich- tungen (Gebläse) für die Luft, muß auch die abschließende Abgasreinigungsanlage, z. B. ein Biofilter, für die in der ersten und in der zweiten Stufe anfallenden Luftmengen ausge- stattet sein.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ohne Beeinträchti- gung der Zielsetzung, in möglichst kurzer Zeit unter optimaler Energieeinsparung das eingangs genannte Verfahren sowie die hierfür geeignete Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die durch die Abluftmenge bestimmten Emissionen gesenkt werden kön- nen und/oder die Menge der zu transportierenden Luft minimiert wird.

Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet sind, daß mindestens ein Teil der zur Belüftung der ersten Stufe eingeführten Luftmenge, vorzugsweise die gesamte der ersten Stufe zugeführte Luftmenge aus der Abluft der zweiten Stufe entnommen wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß eine erheblich geringere Menge an Außenluft oder Luft aus einer Halle angesaugt werden muß. Im Idealfall wird der ersten Stufe überhaupt keine Außenluft mehr zugeführt, son- dern nur die Abluft der zweiten Stufe oder ein Teil davon. Ent- sprechend der geringeren angesaugten Luftmenge entfallen auch Konditionierungsmaßnahmen, wie insbesondere eine Luftentstau- bung.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung und zur weiteren Mini- mierung der anzusaugenden Außen-Luftmenge ist vorgesehen, daß ein Teil der Abluft der zweiten Stufe einer Entfeuchtung unter- zogen und diese entfeuchtete Luftmenge wieder der Trocknungs- stufe zugeführt wird. Das heißt, ein Teil der Abluft der Trocknungsstufe durchläuft rezirkulierend diese Stufe. Wird die Belüftung der ersten Stufe ausschließlich mit der aus der Abluft der zweiten Stufe entnommenen Teilmenge durchgeführt, bedeutet dies, daß nur soviel Frischluft zugeführt werden muß, wie zur Belüftung der ersten Stufe, in der der Rotteprozeß ablaufen soll, benötigt wird. Da in der Trocknungsstufe eine erheblich größere Luftmenge benötigt wird, bedeutet dies, daß die von außen angesaugte Luftmenge gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik auf bis zu 30 % reduziert werden kann.

In einem konkreten Ausführungsbeispiel werden der Trocknungs- stufe 22000 m3/h an Frischluft zugeführt, weitere 22000 m3/h laufen rezirkulierend durch die Trocknungsstufe, so daß sich eine vereinigte Gesamtmenge an Luft, die der Belüftungseinrich- tung der Trocknungsstufe zugeführt wird, von 44000 m3/h ergibt.

Von diesen 44000 m3/h, die auch als Abluftmenge anfallen, wer- den 22000 m3/h als Zuluft für die erste Stufe abgezweigt, wäh- rend die andere Hälfte (22000 m3/h) wie bereits erwähnt, rezir- kulierend die Trocknungsstufe durchläuft. Da die die Trock- nungsstufe durchlaufende Luft Feuchtigkeit aufnimmt, werden zweckmäßigerweise sowohl die zur ersten Stufe abgezweigte Luft- menge als auch die rezirkulierend umlaufende Luftmenge vor dem jeweiligen Eintritt in die erste bzw. zweite Stufe entfeuchtet.

Falls erforderlich und je nach Herkunft der Luft wird die Zuluft in die zweite Stufe vor ihrer Zuführung entstaubt. Ent- sprechendes gilt auch für den Fall, daß teilweise Zuluft von außen in die erste Stufe eingeführt wird.

Die größte Energieeinsparung bzw. Minimierung der Zuluftmenge erhält man jedoch, wenn ausschließlich der zweiten stufe erwärmte, von außen angesogene Frischluft in der Menge zuge- führt wird, wie Abluft aus der zweiten Stufe zur selüStung der ersten Stufe abgezweigt wird. Diese Abluft durchläuft dann die erste Stufe, von wo aus sie als Abluft anfällt. Anders ausge- drückt, die Zuluftmenge wird bei dieser Verfahrenstechnik durch die Menge bestimmt, die in der ersten Stufe zur Belüftung des Rotteprozeßes benötigt wird. Der Luftdurchsatz durch die Abfälle in der ersten Stufe wird vorteilhafterweise in Abhän- gigkeit der Rottematerialtemperatur, der Rottefeuchtigkeit, des CO2-Gehaltes gesteuert, der in der Abluft der ersten Stufe gemessen wird. Diese Steuerung dient dazu, die biologische Aktivität, d. h. die Verrottung, zu optimieren. Die Rottemate- rialtemperatur sowie die Rottefeuchtigkeit können durch Meßlan- zen, aber auch indirekt durch Meßfühler in der Abluft bestimmt werden.

Vorzugsweise werden die Abfälle in einem geschlossenen Raum, der auch ein Behälter sein kann, mit Außenluft durchströmt, die hierbei sowohl Feuchtigkeit als auch die Prozeßwärme (der ersten Stufe) aufnimmt, wobei die mittels eines Wärmetauschers der Abluft der ersten Stufe entnommenen Prozeßwärme unter Zuhilfenahme einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und einem zweiten Wärmetauscher zugeführt wird, der die Zuluft, die durch die Abfälle in der zweiten Stufe geleitet wird, vorher erwärmt. Diese Zuluft setzt sich aus der Frisch- luft und der rezirkulierend geführten Luftmenge der zweiten Stufe zusammen, wobei die rezirkulierend geführte Luft der zweiten Stufe entfeuchtet wird (z. B. mittels einer Kühlfalle), bevor sie dem Wärmetauscher zur Wiedererwärmung zum Zwecke der Belüftung der zweiten Stufe zugeführt wird.

Vorzugsweise wird in der ersten Stufe durch gesteuerte Belüf- tung der organischen Abfälle eine Vortrocknung auf ein Rest- feuchtegehalt der Abfälle von 30 bis 28 Massen-% durchgeführt.

Bei Reduzierung der Feuchte auf diese Gehalte kann kein biolo- gischer Abbau mehr stattfinden, d. h., die Rottetemperatur sinkt auf Werte von 40 bis 45°C ab. Zu diesem Zeitpunkt wird das Abfallmaterial von der ersten Stufe in die zweite Stufe über- führt, wo die Resttrocknung auf Restfeuchten von weniger als 15 Massen-% mittels erwärmter, durchströmter Luft vorgenommen wird.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wer- den die Abfälle durch einen einzigen geschlossenen Raum konti- nuierlich oder diskontinuierlich vorwärtsbewegt, in dessen erstem Teil die Abfälle mit von außen zugeführter Luft durch- strömt und in dessen zweitem Teil, den die Abfälle durch die Vorwärtsbewegung zeitlich später erreichen, von außen zuge- führte Luft erwärmt und durch die kontinuierlich oder diskonti- nuierlich weiterbewegten Abfälle geführt bzw. geblasen wird.

Zumindest in der ersten Stufe wird die Luft vorzugsweise derart eingeblasen, daß sie die aufgeschichteten organischen Abfälle von unten nach oben durchströmt. Da in der ersten Stufe durch die Verrottung Prozeßwärme entsteht, die nach oben entweicht, wird mit einer Luftströmung von unten nach oben eine Art Gleichstromprinzip realisiert. In der zweiten Stufe, bei der der Verrottungsvorgang beendet ist, kann die Strömungsrichtung der vorgewärmten Luft beliebig gewählt werden, jedoch wird auch hier vorzugsweise ein Luftstrom gewählt, der das aufge- schichtete Rottematerial von unten nach oben durchströmt. Vor- zugsweise wird die Luft in der ersten und/oder der zweiten Stufe als Druckluft eingeblasen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung wird die erste Stufe über eine Zeit von 5 bis 15 Tagen, vorzugsweise 5 Tagen, und die zweite Stufe über eine Zeit von 4 bis 6 Tagen, vorzugsweise 5 Tagen, durchgeführt. Somit ergibt sich im optimalen Fall eine Abfallbehandlungszeit, bei der der Abfall im Endzustand Feuch- tigkeitsgehalte 15 Massen-% aufweist, von 9 bis 10 Tagen. Län- gere Behandlungszeiten hängen im wesentlichen von der Ausgangs- feuchte der organischen Materialien, dem Luftdurchsatz und anderen Prozeßführungsbedingungen ab. Weiterhin vorzugsweise wird die Luft für die erste und die zweite Stufe demselben Reservoir entnommen, im einfachsten Fall der Außenluft. Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch die Luft verwendet, die als Abluft einer Halle entnommen wird, in der unbehandelte und/oder bereits getrocknete Abfälle und/oder einer Rotte unterzogenen Abfälle lagern. Hierbei kann ggf. die höhere Temperatur dort entnommener Luft ausgenutzt werden.

Die der ersten Stufe entnommene Luft, d. h. die Abluft, wird einem Biofilter und/oder einem Biowäscher zugeführt, die bevor- zugt in kompakter Bauweise als Filter angelegt sind, insbeson- dere eine bis zu drei Meter hohe Schüttung aus gerissenem Wur- zelholz besitzen. Dieses Filtermaterial wird zur Erhöhung der Wirksamkeit jeweils befeuchtet. Die den Filter durchlaufende Abluft wird über einen Kamin an die Außenumgebung abgegeben.

Die Dauer der ersten Stufe wird vorzugsweise durch das zeitli- che Temperaturprofil der Abfälle bestimmt, und zwar derart, daß die erste Stufe mindestens so lange durchgeführt wird, wie die Abfall- (Rotte-) Temperatur einen Wert von bis zu 70°C nicht unterschreitet und maximal so lange, bis die Rottetemperatur auf Werte um 45°C abgesunken ist. Die minimale Dauer der ersten Stufe soll somit zur Ausnutzung der Prozeßwärme dienen, die bei Rottetemperaturen von bis zu 70°C entsteht. Maximal ist die erste Stufe so lange durchzuführen, bis die Verrottung zumin- dest weitgehend zum Erliegen gekommen ist, was bei Rottetempe- raturen von 45°C der Fall ist. Da in der ersten Stufe-anders als bei nach dem Stand der Technik bekannten Kompostierungs- verfahren-keine Feuchtigkeit zugeführt wird, geht die sin- kende Rottetemperatur auch mit einer Absenkung des Rotte- feuchtigkeitsgehaltes einher.

Apparativ wird die Aufgabe mit der Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst.

Erfindungsgemäß ist bei dieser Vorrichtung mindestens ein Teil, vorzugsweise die gesamte Belüftungseinrichtung des ersten Rau- mes mit der Abluftleitung des zweiten Raumes verbunden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung zweigt aus der Abluft- leitung des zweiten Raumes eine zweite Leitung ab, die eine Entfeuchtungseinrichtung aufweist und die mit den Belüftungs- einrichtungen der zweiten Stufe oder deren Luftzufuhrsystem verbunden ist.

Schließlich ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Steuer-oder Regeleinrichtung in der Abluftleitung der zweiten Stufe vorgesehen, mittels der der Anteil der in die erste Stufe und/oder in die zweite Stufe geleiteten (Teil-) Luftmenge veränderbar ist. Diese Steuer-und Regelein- richtung berücksichtigt insbesondere die Temperatur sowie die Feuchtigkeit der Außenluft, die als (frische) Zuluft der Trocknungsstufe zugeführt werden soll. Insbesondere läßt sich durch diese Steuer-oder Regeleinrichtung der rezirkulierend durch die Trocknungsstufe geführte Luftanteil variieren.

Die Belüftungseinrichtungen des ersten und/oder des zweiten Raumes bestehen vorzugsweise aus einem unterhalb einer Sohle der zu einem Haufwerk aufgeschichteten Abfälle angeordneten Druckluftgebläse und einer oberhalb des Haufwerkes liegenden Luftabzugsleitung, die ggf. ein Sauggebläse aufweist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Druck- luftgebläse mit einer Regelschaltung für die Regelung der Luft- förderleistung in Abhängigkeit von durch Meßfühlern gemessene CO2-Feuchtigkeits-oder Temperaturwerten der Rotte verbunden.

Betreffende Meßfühler sind bevorzugt in der Abluftleitung der ersten Stufe angeordnet.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird das zweistufige Verfahren in einer einzigen Halle, vorzugsweise einem Rottetun- nel durchgeführt. Diese besitzt Schubböden als Fördermittel für die Abfälle, mittels derer die Abfälle vom Eintritts-zum Aus- trittsende kontinuierlich oder quasi kontinuierlich bewegbar sind. Die Halle bzw. der Rottetunnel bildet zwei miteinander verbundene Räume, wobei in dem ersten Rottetunnelteil das Rot- tematerial (die Abfälle) aerob behandelt und hierbei vorge- trocknet und in dem zweiten Rottetunnelteil die weitergeför- derte Rotte mittels erwärmter Luft auf den Restfeuchtegehalt S15 Massen-% getrocknet wird. Unter Schubböden wird eine Anord- nung verstanden, bei der die gesamte Fläche in gleitend gela- gerte Längsbalken aufgeteilt ist, die in mehreren, beispiels- weise drei Gruppen unabhängig voneinander hydraulisch vorwärts- und zurückbewegt werden können. Durch gleichzeitige Bewegung aller Schubbalken wird das darauf liegende Material vorwärts- transportiert. Während der Rücklaufphase werden dagegen die Balken in beispielsweise drei Gruppen nacheinander unter dem Material zurückgezogen. Aufgrund der geringeren Reibung nimmt das Material die Rückbewegung der einzelnen Balkengruppen nicht auf, es verharrt also in der vorgeschobenen Position auf dem jeweils ruhenden Balken. Die Längsbalken eines Schubbodens bestehen vorzugsweise aus Edelstahlprofilen, die auf Kunst- stoffgleitlagern geführt und gegeneinander abgedichtet sind.

Hierbei sind Flächenlasten von 5 Mg/m2 erreichbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mündet die Ab- luftleitung des ersten Raumes in einen Biofilter und/oder Bio- wäscher. Unterhalb der Sohle können Sicken vorgesehen sein, in denen das Prozeßwasser aufgefangen und einem Sammelbehälter zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die beschriebene Vorrichtung sind prinzipiell zur Behandlung jeglicher organischer Abfälle geeignet, worunter kommunale Abfälle, wie Hausmüll, dem Haus- müll ähnlicher Gewerbemüll, landwirtschaftliche Abfälle, Klär- schlamm etc. undsbeliebige Mischungen aus den vorgenannten Stoffen zu verstehen sind. Etwa im Abfall enthaltene Stör- stoffe, wie Steine, Beton, Metallteile, Kunststoffe, Reifen, Textilien oder auch Batterien, Chemikalien, Teerpappen sowie biologische Störstoffe werden ggf. vorher aussortiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar- gestellt, die eine Prinzipskizze der Luftführung nach der vor- liegenden Erfindung zeigt.

Die im folgenden beschriebene mechanisch-biologische Abfallbe- handlung von Müll dient der Reduzierung der zu deponierenden oder zu verbrennenden Abfallmengen und entspricht somit der umweltpolitischen Zielsetzung, einen möglichst hohen Anteil des Abfallaufkommens in den Wirtschaft-bzw. Naturkreislauf zurück- zuführen. Im wesentlichen wird der von Störstoffen befreite Hausmüll oder hausmüllähnlicher Gewerbemüll behandelt, der als organischer Abfall angenommen, aufbereitet und als Stabilat gelagert oder einer Verbrennung zugeführt wird. Das aus dem Verfahren entnommene Endprodukt kann beispielsweise zu Rundbal- len gepreßt werden, die einer Verbrennungsanlage zugeführt wer- den.

Die anliefernden Fahrzeuge kippen den Abfall auf den dafür vor- gesehenen Flachbunker in der Annahmehalle ab. In dieser geschlossenen Annahmehalle befindet sich ein Aufgabegutförde- rer, der mit einem Radlager beschickt wird. Etwaige im Abfall enthaltene Störstoffe werden aussortiert und in bereitgestellt Container gegeben. Der Aufgabegutförderer gibt das aufgegebene Gut in eine Siebtrommel, wobei ein Siebschnitt erfolgt. Der erhaltene Siebdurchlauf wird über verschiedene Förderbänder weitertransportiert, wobei oberhalb der Förderbänder Magnetab- scheider zur Separation ferromagnetischer Bestandteile verwen- det werden. Neben entsprechenden Arbeitsflächen der Annahme- halle können auch noch weitere Hallen, wie die Aufbereitungs- und Intensivrottehalle oder eine Halle zur Lagerung des Stabi- lates bzw. zur sonstigen Aufbereitung vorgesehen sein können.

Die betreffende Abluft aus der Annahmehalle, der Aufbereitungs- und Intensivrottehalle sowie der Stabilataufbereitungshalle wird abgesaugt und über ein entsprechendes Luftverteilungssy- stem wie folgt zugeführt : Der zu behandelnde Abfall durchläuft einen Rottetunnel 10 mit einem ersten Raum 11 und einem zweiten Raum 12 in Richtung des dargestellten Pfeiles 13. Der aus einer Annahmehalle über För- derbänder geförderte Abfall wird in den ersten Rottetunnel- teil 11 gefüllt, wobei die Füllung über eine dort vorgesehene Schüttöffnung vorgenommen wird. Der Transport des Abfalles erfolgt mittels Schubböden, die das Material schrittweise von der Aufgabestelle (linker Bereich des ersten Raumes 11) zur Austrittsstelle (rechter Bereich des zweiten Raumes 12) beför- dern. Das der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterzogene Mate- rial verläßt den Rottetunnel 10 als Stabilat mit einem auf 15 Massen-% verminderten Feuchtegehalt. Während der Vorwärtsbe- wegung wird das gesamte auf der Oberfläche liegende Material vom Schubboden transportiert. Im Bodenbereich, d. h. an der Sohle des Reaktortunnels 10, sind Lüftungsrohre vorhanden, die über entsprechende Belüftungsgeräte eine intensive Dauerbe- lüftung darstellen, die im Bereich 11 eine intensive aerobe Rotte bewirkt, bei der die organische Substanz abgebaut wird.

Solange das Rottematerial sich im Bereich 11 befindet, der permanent und gleichmäßig von unten beluftet wird, sinkt der Wassergehalt der Rotte auf etwa 28 Massen-% ab, diesen Wasser- gehalt besitzt das Material etwa im Bereich der gestrichelten Linie 14.

Eine Zuluftmenge 1, die genauso groß ist wie die Abluftmenge 2, welche die erste Stufe (ersten Raum 11) verläßt, wird, ggf. nach Entstaubung, über Wärmetauscher 15,16 erwärmt, wobei eine Luftmenge 3, die den Bereich der Trocknung 12 rezirkulierend durchlauft, mit der Luftmenge 1 vereinigt wird. Ggf. kann auch noch eine elektrische Heizung 17 vorgesehen sein, die im Bedarfsfall, insbesondere bei extrem kalten Außenlufttemperatu- ren, zugeschaltetswerden kann. Die Luftmengen 1 und 3 werden über nicht dargestellte Belüftungseinrichtungen bodenseitig dem Raum 12 zugeführt, in dem die Trocknung von einem Feuchtegehalt von 28 Massen-% auf 15 Massen-% vorgenommen wird. Während des Durchlaufes nehmen die vereinigten Luftmengen 1 und 3 Feuchtig- keit auf. Die den zweiten Raum 12 verlassende, feuchtigkeitsbe- ladene Luftmenge 4 wird in Luftmengen 5 und 3 aufgeteilt, die jeweils Entfeuchtungseinrichtungen 18,19, z. B. Kühlfallen, durchlaufen. Die Luftmenge 5 wird nach Entfeuchtung unmittelbar den Belüftungseinrichtungen des ersten Raumes 11 zugeführt, worüber sie nach Durchströmen der aufgegebenen Rotte den Reak- tortunnel 10 als Abluftmenge 2 verläßt. Wegen der biologischen Aktivität der Rotte im ersten Raum, in dem die Rotte bis zu 70°C erreicht, erwärmt sich die Luft, so daß die Prozeßwärme über einen Wärmetauscher 20 entnommen werden kann. Dieser War- metauscher 20 steht mit den Wärmetauschern 15 und 16 in Verbin- dung, wobei zur optimalen Energieausnutzung eine Wärmepumpe 21 die vorhandene Energie auf ein höheres und damit nutzbares Tem- peraturniveau bringt.

Die Rotte durchläuft den ersten Raum 11 in etwa fünf Tagen, wonach sich weitere fünf Tage zur Trocknung (Durchlaufen des Raumes 12) anschließen.