Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von organischen Abfallstoffen, insbesondere Essensresten und/oder Klärschlämmen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verwertung von organischen Abfallstoffen, insbesondere Essenresten und/oder Klärschlämmen.

Weltweit besteht bereits seit langem ein Problem, dass neben den von der Industrie erzeugten Abfällen private Haushalte, Beherbergungs- und Gaststättenbetriebe und ähnliche Einrichtungen sehr große Mengen an Abfall, insbesondere organischem Abfall, wie Essensreste, erzeugen, die letztendlich auf einer Mülldeponie oder dergleichen gesammelt werden.

Gleichzeitig steigt seit geraumer Zeit der Energiebedarf weltweit an. Durch den geplanten Ausstieg aus der Atomenergie wird dies noch weiter verschärft.

Aus der WO 2019/008094 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Haushaltsabfällen bekannt. Die Haushaltsabfälle werden dabei in einen Kunststoffanteil, einen im Wesentlichen aus zellulosehaltigem Material bestehenden organischen Anteil, einen Anteil aus unmittelbar wiederverwertbaren Materialien und einen restlichen Anteil aufgeteilt. Anschließend wird jeder der Anteile für sich einer Weiterbehandlung unterzogen.

Dieses Verfahren und die dafür verwendete Vorrichtung können die oben beschriebenen Probleme jedoch nur ansatzweise lösen.

Aus„Thermo-Mechanical Fractionation of Green Biomass” von Marion Blanc und Patricia Arlabosse ist eine Kombination von mechanischer und thermischer Entwässerung bekannt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwertung von organischen Abfallstoffen zu schaffen, mit dem die Abfallstoffe verwertet und in für den Menschen nutzbare Energie umgewandelt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine vollständige Verwertung der organischen Abfallstoffe, wobei zusätzlich Energie in Form von elektrischem Strom und nutzbarer Wärme erzeugt wird. Dabei ist es vorteilhafterweise nicht erforderlich, Enzyme oder andere Füllstoffe zur Transformation einzusetzen. Dabei wird durch das Aussortieren von Fremdstoffen aus den Abfallstoffen sichergestellt, dass den nachfolgenden Prozessschritten nur in denselben tatsächlich verwendbares Material zugeführt wird. Des Weiteren wird auf diese Weise verhindert, dass es zu Beschädigungen von Anlageteilen, insbesondere der für die Zerkleinerung vorgesehenen Komponenten, durch schädliche Fremdstoffe kommen kann.

Bei der nachfolgenden Zerkleinerung der Abfallstoffe wird bereits ein Teil der in denselben enthaltenen Flüssigkeit entfernt. Der entscheidendere Vorteil besteht jedoch darin, dass durch die kleinere Partikelgröße der Abfallstoffe und die sich dadurch ergebende Vergrößerung der Oberfläche derselben das nachfolgende Auspressen derselben wesentlich effektiver durchgeführt werden kann.

Durch die sich durch das spezielle Pressen der zerkleinerten Abfallstoffe ergebende Verringerung des Flüssigkeitsgehalts können die Abfallstoffe in den folgenden Schritten zudem einfacher und wirkungsvoller verwertet werden.

Dabei ergibt sich durch das Trocknen der gepressten Abfallstoffe eine weitere Verringerung des Flüssigkeitsgehalts und zugleich des Volumens derselben. Die Verwendung von Unterdrück verhindert zum einen ein unerwünschtes Entweichen von Abfallstoffen aus der Unterdruck-Trocknungseinrichtung und es ist auf diese Weise zum anderen möglich, niedrigere Temperaturen bei der Trocknung einzusetzen.

Anschließend wird zumindest ein Teil der getrockneten Abfallstoffe, vorzugsweise sämtliche getrockneten Abfallstoffe, verbrannt. Bei dieser Verbrennung werden die Abfallstoffe nicht nur vollständig beseitigt, sondern es werden auch Wärme und elektrischer Strom erzeugt, die für den erfindungsgemäßen Prozess im Kreislauf oder auch für andere Zwecke eingesetzt werden können. Vorteilhaft sind dabei die hohen Heizwerte der getrockneten Abfallstoffe, die deutlich über denjenigen von Braunkohle liegen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Nutzung zumindest eines Großteils der bei der Verbrennung entstehenden Wärme für die Trocknung der Abfallstoffe, da auf diese Weise die Abfallstoffe effektiver getrocknet werden können und auf die Zufuhr von externer Wärme verzichtet wird. Durch die Nutzung der bei der Verbrennung entstehenden Wärme für die Trocknung der Abfallstoffe wird der Wirkungsgrad des gesamten Verfahrens ganzjährig maximiert. Des Weiteren ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Bindung von CO2, was zur Schonung der Umwelt beiträgt.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die aus den Abfallstoffen entnommenen flüssigen Bestandteile in einer Aufbereitungsanlage aufbereitet werden. Durch diese Aufbereitung der flüssigen Bestandteile der Abfallstoffe, die nicht der Verbrennung zugeführt werden, kann es gegebenenfalls möglich sein, diese flüssigen Bestandteile in Abwasserkanäle oder gar in andere öffentliche Gewässer wie Flüsse, Seen oder dergleichen einzuleiten. Gegebenenfalls kann es selbstverständlich erforderlich sein, diese flüssigen Bestandteile einer Kläranlage oder einer ähnlichen Einrichtung zuzuführen. Das Gaspotential der ausgepressten Flüssigkeit ermöglicht außerdem den Einsatz dersel- ben in Vergärungsanlagen. Organische Öle und Fette können beispielsweise als Trägeröle sowie bei der Biodiesel-Raffinierung eingesetzt werden.

Eine weitere Nutzung eines Teils der flüssigen Bestandteile ergibt sich, wenn die flüssigen Bestandteile in der Aufbereitungsanlage in einen wasserhaltigen Anteil und einen organischen öl- und/oder fetthaltigen Anteil separiert werden und der wasserhaltige Anteil und der organische öl- und/oder fetthaltige Anteil separat weiterverarbeitet werden.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die getrockneten Abfallstoffe in einer Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit vergast werden und das extrahierte Gas in einem Blockheizkraftwerk verbrannt wird. Diese Vergasung oder Pyrolyse, vorzugsweise mit einer Extraktion des Gases und einer Gasreinigung, und einer Gasverbrennung in dem Blockheizkraftwerk stellt eine sehr effektive Nutzung der Abfallstoffe und eine sehr einfache Möglichkeit zur Erzeugung von elektrischem Strom dar. Dabei kann auch Asche aus Pyrolyse bei Bio- bzw. Küchenabfällen zu Biokohle verarbeitet werden, wobei CÖ2 gebunden wird. Bei Klärschlämmen ergibt sich eine Rückgewinnung von Phosphor aus der Asche. Dabei können die getrockneten Abfallstoffe vor der Verbrennung zu Pellets gepresst werden. Für den Einsatz in der Vergasung bzw. Pyrolyse ist die Brikettierung bzw. Pelletierung des Materials sehr vorteilhaft. Auf diese Weise lässt sich einerseits eine effektivere Verbrennung der Abfallstoffe erreichen, da Pellets ein sehr gutes Brennverhalten aufweisen, und es ist andererseits möglich, die Pellets zu lagern und erst bei entsprechendem Bedarf der Verbrennung zuzuführen. Auf diese Weise kann die Verbrennung kontinuierlich stattfinden, auch wenn die Zuführung der Abfallstoffe in die Sortiereinrichtung nicht kontinuierlich erfolgt. Des Weiteren ist denkbar, diese Pellets unabhängig von dem erfindungsgemäßen Verfahren als Sekun- där-Brennstoff zu vertreiben.

Auch eine Einblasung der getrockneten Abfallstoffe in die Verbrennung ist möglich. Auf diese Weise kann die Verbrennung ebenfalls kontinuierlich stattfinden, auch wenn die Zuführung der Abfallstoffe in die Sortierung nicht kontinuierlich erfolgt. Eine Zwischenlagerung in einem Silo ist hier ebenfalls möglich.

Eine weitere Verbesserung der Reinheit des erfindungsgemäßen Prozesses und der dabei entstehenden Produkte ergibt sich, wenn ein bei dem Trocknen der gepressten Abfallstoffe entstehendes Gasgemisch abgesaugt und einer Gastrocknung und/oder -waschung unterzogen wird.

Diese verbesserte Reinheit kann noch dadurch erhöht werden, dass in der Gastrocknung und/oder - waschung aus dem Gasgemisch entnommene flüssige Bestandteile der Aufbereitungsanlage zugeführt werden.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Abfallstoffe in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung zusätzlich zu dem Trocknen in der Unterdruck-Atmosphäre belüftet und/oder mit Überdruck und/oder mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt werden. Eine solche (Haupt)-trocknung in einer zum Beispiel als Trocknungstrommel ausgebildeten Unterdruck-Trocknungseinrichtung durch eine Kombination aus Belüftung, Überdruck und Unterdrück sowie unterschiedliche Temperaturstufen führt zu einer besonders effektiven Trocknung der Abfallstoffe.

Die Abfallstoffe können vor dem Zuführen derselben in die Unterdruck-Trocknungseinrichtung in einer Vortrocknungseinrichtung vorgetrocknet werden. Diese Vortrocknung der Abfallstoffe nach dem Auspressen derselben in einem speziellen Silo-Trichter kann zum Beispiel durch Materialerhitzung und parallele Belüftung durchgeführt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass mittels der Gastrocknung und/oder -waschung ein brennbares Gas aus dem Gasgemisch entnommen wird. Ein solches brennbares Gas kann entweder direkt in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise indem es verbrannt und die dabei entstehende Wärme der Trocknung zugeführt wird, oder es kann verbrannt und auf diese Weise zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden, ähnlich wie dies bei den getrockneten Abfallstoffen der Fall ist. Des Weiteren ist es möglich, das brennbare Gas separat als Brennstoff zu verwerten.

Wenn des Weiteren die Abfallstoffe auf eine Größe von 1 bis 1 .000 mm ³ , vorzugsweise 1 bis 100 mm ³ , zerkleinert werden, so kann eine besonders hohe Effektivität bei dem nachfolgenden Pressen der Abfallstoffe erreicht werden. Des Weiteren wird durch eine derartige Zerkleinerung der Abfallstoffe bereits bei der Zerkleinerung selbst ein hoher Anteil an Flüssigkeit aus den Abfallstoffen entfernt.

In Anspruch 9 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwertung von organischen Abfallstoffen angegeben.

Mit dieser Vorrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf sehr einfache Art und Weise durchführen.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass diese sehr kompakt ausgeführt und gegebenenfalls in einem Container mit entsprechender Größe untergebracht werden kann, so dass ein einfacher Transport derselben auch in entlegene Gebiete möglich ist. Dabei ist auch eine Skalierung der Vorrichtung möglich, um diese an die jeweilige Abfallmenge und/oder an den jeweiligen Strom- bzw. Wärmebedarf anzupassen. Des Weiteren stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Ihrer Gesamtheit einen vollständigen geschlossenen Kreislauf mit überschießender elektrischer und thermischer Energie dar.

Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Aufbereitungsanlage zum Aufbereiten der bei dem Pressen aus den Abfallstoffen gepressten Flüssigkeit vorgesehen ist, können die flüssigen Bestandteile der Abfallstoffe, die nicht der Verbrennung zugeführt werden, aufbereitet werden. Dadurch können diese flüssigen Bestandteile möglicherweise direkt in den Abwasserkanal oder sogar in Flüsse oder Seen eingeleitet werden. Alternativ können die flüssigen Bestandteile in Vergärungsanlagen als notwendige Prozesszugabe eingesetzt werden.

Des Weiteren kann die Unterdruck-Trocknungseinrichtung zusätzlich eine Belüftungseinrichtung und/oder eine Überdruckerzeugungseinrichtung und/oder eine Einrichtung zum Absaugen von Gas aus derselben aufweisen. Die in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung stattfindende Haupttrocknung kann dabei mit unterschiedlichen Temperaturstufen und unter Einsatz einer Belüftungseinrichtung, einer Überdruckerzeugungseinrichtung und einer Vakuum- bzw. Unterdruckeinrichtung stattfinden. Des Weiteren kann eine der Unterdruck-Trocknungseinrichtung vorgeschaltete Vortrocknungseinrichtung vorgesehen sein, die in der Art eines Silotrichter mit Belüftung ausgebildet sein kann. Des Weiteren lässt sich auf diese Weise das bei der Trocknung aus den Abfallstoffen austretende Gas entfernen, so dass eine schnellere Trocknung der Abfallstoffe erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das abgesaugte Gas einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Unterdruck-Trocknungseinrichtung Zerkleinerungsscherelemente aufweist, so wird eine noch bessere Aufspaltung der Abfallstoffe erreicht.

Eine sehr wirkungsvolle Zerkleinerung der Abfallstoffe ergibt sich, wenn die Zerkleinerungseinrichtung mehrere Abscherwellen, Roste und/oder Messer aufweist.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Presseinrichtung als Schnecken-Förderpresse mit Filter ausgebildet ist. Auf diese Weise können die Abfallstoffe sehr effektiv ausgepresst werden, um die flüssigen Bestandteile derselben zu entfernen.

Eine äußerst effektive Trocknung der gepressten Abfallstoffe ist möglich, wenn die Unterdruck- Trocknungseinrichtung eine rotierende Trocknungstrommel aufweist.

Des Weiteren kann eine Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit zum Vergasen der getrockneten Abfallstoffe vorgesehen sein. Diese ermöglicht eine schnelle und verlustarme Vergasung der Abfallstoffe zur anschließenden direkten Verbrennung in einem Blockheizkraftwerk.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Einrichtung zum Durchführen einer Gastrocknung und/oder -waschung eines bei dem Trocknen der gepressten Abfallstoffe entstehenden und abgesaugten Gasgemischs vorgesehen sein. Dadurch kann die Reinheit der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Produkte erhöht werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt: Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 4; und

Fig. 7 eine weitere perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens zur Verwertung von in Fig. 3 nur sehr schematisch angedeuteten organischen Abfallstoffen 1 bzw. Abfällen des Nahrungskreislaufs. Insbesondere handelt es sich bei den Abfallstoffen 1 um Essensreste von privaten und gewerblichen Haushalten sowie von gewerblichen Küchen, Restaurants und Hotels jeglicher Art sowie von Kreuzfahrtschiffen. Solche Abfallstoffen 1 weisen einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 70 und 80% auf. Des Weiteren können in dem nachfolgend beschriebenen Verfahren Klärschlämme verwendet werden, die in öffentlichen Kläranlagen zur Abwasserreinigung von überwiegend aus privaten Haushalten stammenden Abwässern anfallen. Die einzelnen Verfahrensschritte, die in dem Ablaufplan von Fig. 1 dargestellt sind, sind dabei jeweils mit Großbuchstaben bezeichnet.

Die Figuren 2 und 3 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform einer im vorliegenden Fall in einem Container untergebrachten Vorrichtung 2 zur Verwertung der organischen Abfallstoffe 1 . Dabei sind nur einige Komponenten der Vorrichtung 2 dargestellt und es wurde teilweise auf die Darstellung von Verbindungsbauteilen, wie Transportbänder, Rohrleitungen, elektrische Leitungen und dergleichen verzichtet.

In einem ersten Schritt A werden die Abfallstoffe 1 einer in Fig. 3 dargestellten Sortiereinrichtung 3 zugeführt. Dies kann manuell, automatisiert oder auf andere Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Aufgabe der Abfallstoffe 1 je nach Dimensionierung der Gesamtanlage mittels eines geeigneten Zuführsystems in Form eines Transportbandes, einer Schütte oder eines Trichters durchgeführt werden. Das Zuführsystem kann dabei an die jeweiligen Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf die Behälter, in denen die Abfallstoffe 1 der Vorrichtung 2 zugeführt werden, angepasst werden. Dabei ist auch eine Anpassung an die Gegebenheiten in unterschiedlichen Staaten bzw. Regionen möglich. Die Sortiereinrichtung 3 kann, wie dargestellt, in die Vorrichtung 2 integriert sein. Es ist jedoch auch eine separate Anordnung der Sortiereinrichtung 3 denkbar. In einem zweiten Schritt B werden in der Sortiereinrichtung 3 aus den Abfallstoffen 1 nicht dargestellte Fremdstoffe entfernt. Dieses Screening nach Fremdstoffen bzw. Aussortieren derselben kann je nach Dimensionierung der Gesamtanlage manuell und/oder maschinell bzw. automatisiert durchgeführt werden. Des Weiteren können hierzu nicht dargestellte Hilfseinrichtungen, wie Vibrationseinrichtungen, Magnete und NE-Abscheider oder ähnliches, eingesetzt werden. Vorzugsweise weist die Sortiereinrichtung 3 ein nicht dargestelltes Band auf, das zum Transportieren der Abfallstoffe 1 während des Sortierens sowie davor und danach dienen kann.

In einem Schritt C werden die in einer ebenfalls in Fig. 3 dargestellten Zerkleinerungseinrichtung 4 zerkleinert, was auch als Desintegration bezeichnet werden kann. Der Transport der Abfallstoffe 1 von der Sortiereinrichtung 3 zu der Zerkleinerungseinrichtung 4 kann auf beliebige Art und Weise, bevorzugt automatisiert, erfolgen. Die Zerkleinerungseinrichtung 4 kann mehrere Wellen, Roste und/oder Messer aufweisen, mit denen die Abfallstoffe 1 zerkleinert werden. Vorzugsweise werden die Abfallstoffe 1 mittels der Zerkleinerungseinrichtung 4 auf eine Größe von 1 bis 1 .000 mm ³ , vorzugsweise 1 bis 100 mm ³ , zerkleinert, wobei diese Größe auch von der Zusammensetzung der eingegebenen Abfallstoffe 1 abhängig ist. Bei der Desintegration der Abfallstoffe 1 wird bereits ein Teil der Flüssigkeit aus denselben entfernt.

Die Schritte A, B und C sowie ein nachfolgend beschriebener Schritt D sind bei der Verwendung von Klärschlämmen nicht unbedingt erforderlich, homogenisieren jedoch den Stoffstrom.

In einem Schritt D erfolgt ein Pressen der Abfallstoffe 1 , um deren Flüssigkeitsgehalt zu verringern. Eine hierfür eingesetzte Presseinrichtung 5 ist wiederum in Fig. 3 sehr schematisch dargestellt. Diese kann beispielsweise als Schnecken-Förderpresse, die vorzugsweise mit einem Filter ausgestattet ist, ausgebildet sein. Der Transport der Abfallstoffe 1 von der Zerkleinerungseinrichtung 4 zu der Presseinrichtung 5 kann zum Beispiel mittels eines nicht dargestellten Bands erfolgen, auf dem gegebenenfalls auch die beim Zerkleinern der Abfallstoffe 1 aus denselben entfernte Flüssigkeit transportiert werden kann. Bei diesem Verfahrensschritt des Auspressens der Abfallstoffe 1 bzw. der Dehydration wird das zuvor aufgeschlossene und zerkleinerte Material mit einem Wasser- bzw. Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 80% mittels eines Schnecken-Press-Fördervorgangs und Filterung entwässert. Der Feuchtigkeitsentzug dieses Vorgangs reduziert den Wasser- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Abfallstoffe 1 um bis zu 50%. Mittels der Schnecken-Förderpresse, die sich vorzugsweise in Förderrichtung verjüngt und noch mit einem Filter ausgestattet ist, wird die Flüssigkeit ausgepresst und zum Beispiel durch Öffnungen ausgegeben und gesammelt. Durch die Schnecken-Förderpresse ist also ein gleichzeitiges Pressen, Filtern und Fördern der Abfallstoffe 1 möglich.

Anschließend werden die verbleibenden festen Bestandteile der Abfallstoffe 1 , die selbstverständlich noch eine Restfeuchte aufweisen, zunächst einem Schritt O, nämlich einer Vortrocknung, und anschließend mittels einer geeigneten, nicht näher dargestellten Fördereinrichtung, beispielsweise einem Band und/oder einer Schneckenfördereinrichtung zu einer wiederum in Fig. 3 dargestellten Unterdruck- Trocknungseinrichtung 6 transportiert und dort in einem Schritt E in einer Unterdruckatmosphäre getrocknet. Die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 kann hierzu eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks sowie eine rotierende Trocknungstrommel, gegebenenfalls mit speziellen Scherblechen, aufweisen. Bei diesem Verfahrensschritt der Trocknung in einer Unterdruckatmosphäre, die auch als Vakuumtrocknung bezeichnet werden kann, obwohl in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 kein absolutes Vakuum herrscht, wird der Feuchtigkeitsgehalt des verbleibenden Materials auf eine Restfeuchte von 7 bis 15 % reduziert. Die Vakuumtrocknung kann im Batchbetrieb und/oder im kontinuierlichen Durchlauf erfolgen. Dabei wird das Material durch die rotierende Trocknungstrommel, in der vorzugsweise eine Temperatur zwischen 70 und 150°C, noch bevorzugter zwischen 80 und 120°C, und ein Unterdrück herrschen, geführt.

In einem Schritt F, der nicht unbedingt erforderlich, jedoch für eine nachfolgende Vergasung bzw. Pyrolyse sehr vorteilhaft ist, werden die getrockneten Abfallstoffe 1 mit der oben genannten Restfeuchte von 7 bis 15 % einer Brikettier- bzw. Pelletiereinrichtung 7, die vorzugsweise als Presse ausgebildet ist, zugeführt. In der Brikettier- bzw. Pelletiereinrichtung 7 kann das in den vorhergehenden Verfahrensschritten aus den Abfallstoffen 1 erzeugte Material zu nicht dargestellten Briketts bzw. Pellets gepresst werden.

Die Größe der Pellets und damit die Dimensionierung der Pelletiereinrichtung 7 ergibt sich aus der Art und Weise der Zuführung der Pellets in eine nachfolgende Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10. Die in Fig. 4 sehr schematisch dargestellte Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10 weist Einrichtungen zur Gasextrahierung, Gasreinigung und Gaskühlung auf. In der Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10 kann die Temperatur beispielsweise zwischen 620 - 680°C betragen. Das so erzeugte Gas ist zur anschließenden Verbrennung in einer nachfolgenden Verbrennungseinrichtung 8, die im vorliegenden Fall als Blockheizkraftwerk bzw. BHKW 8 ausgebildet ist, vorgesehen. Beispielsweise ist das Zuführen der Briketts bzw. Pellets in die Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10 mittels einer Schneckenförderung denkbar. Die Pellets können für eine kontinuierliche Zuführung bzw. Bestückung der Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit in einem nicht dargestellten Bunker und/oder Silo zwischengelagert werden. Eine solche Zwischenlagerung der Pellets kann belüftet und die Abluft bei Bedarf mit einem Geruchsfilter behandelt werden. Grundsätzlich wäre es statt der Pelletierung und nachfolgenden Zuführung der Pellets in die Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10 auch möglich, abhängig von der eingesetzten Technik der Verbrennung in dem Blockheizkraftwerk 8 die getrockneten Abfallstoffe 1 aus dem oben angeführten Silo direkt, d.h. ohne Pelletierung, in das Blockheizkraftwerk 8 einzublasen. Dies ist im vorliegenden Fall jedoch nicht vorgesehen.

In einem Schritt G wird zumindest ein Teil der getrockneten Abfallstoffe 1 verbrannt, wobei in einem zu dem Blockheizkraftwerk 8 gehörenden, nicht dargestellten Verbrennungsmotor, im vorliegenden Fall einem Gasmotor, Wärme und elektrischer Strom erzeugt wird. Die Verbrennung der Abfallstoffe 1 , beispielsweise in Form der oben beschriebenen Pellets, erfolgt gemäß dem verfügbaren bzw. jeweils eingesetzten verbauten Verbrennungskessel der Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10. Die Dimensionierung der Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10 ist dabei abhängig vom Umfang und Volumen des zur Verfügung stehenden Inputmaterials, d.h. der getrockneten Abfallstoffe 1. Grundsätzlich kann bezüglich der Technik des Blockheizkraftwerks 8 auf bekannte Lösungen zurückgegriffen werden. Das Blockheizkraftwerk 8 ist für die Energie- bzw. Stromerzeugung zur Deckung des Eigenbedarfs an elektrischer Energie bzw. elektrischem Strom der gesamten Vorrichtung 2 sowie, falls möglich, zur Einspeisung von darüber hinaus produzierter elektrischer Energie in ein öffentliches bzw. privates Stromnetz vorgesehen. Zusätzlich wird die bei der Verbrennung entstehende Abwärme in Form der Prozesswärme und der Abgaswärme des Blockheizkraftwerks 8 und der Nutzung für die Verfahrensschritte E und O, d.h. zur Trocknung der Abfallstoffe 1 , zugeführt. Dies wird nachfolgend noch ausführlicher beschrieben. Die wesentlichen Erzeugnisse der Vorrichtung 2 sind somit die elektrische Energie bzw. der elektrische Strom sowie die Wärmebereitstellung der Prozess- und Abgaswärme und deren Nutzung in einem vorgelagerten Verfahrensschritt.

Die oben erwähnte Erzeugung von elektrischem Strom ist in einem Schritt H dargestellt. Hierzu kann eine nicht dargestellte Einrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom, insbesondere ein Gasmotor und ein daran angeschlossener Generator, eingesetzt werden, der in an sich bekannter Weise mit dem Blockheizkraftwerk 8 gekoppelt sein kann. Der in dem Generator erzeugte elektrische Strom steht dann zur Nutzung für sämtliche Komponenten der Vorrichtung 1 , die mit elektrischem Strom betrieben werden, sowie gegebenenfalls zur Einspeisung in ein öffentliches oder privates Stromnetz zur Verfügung.

Von dem Gasmotor kann dabei sowohl die Abwärme des Motors selbst als auch die Abgaswärme genutzt werden. Das in dem Gasmotor eingesetzte Gas kann zuvor gekühlt werden, wobei sich auch die dabei entstehende Abwärme beispielsweise in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 nutzen lässt.

In ähnlicher Weise ist die oben beschriebene Erzeugung bzw. Nutzung zumindest eines Teils der bei der Verbrennung entstehenden Wärme für die Trocknung der Abfallstoffe 1 gemäß der Schritte O und E in einem Schritt I sowie durch entsprechende Pfeile dargestellt. Dabei wird die durch die Verbrennung in dem Blockheizkraftwerk 8 entstehende Wärme in Form von Prozesswärme zum Antrieb des Generators sowie die durch die Verbrennung verursachte Abgaswärme abgeleitet. Diese Wärme wird, wie bereits erwähnt, in die Trocknung gemäß der Schritte O und E eingespeist und damit zur Trocknung der in der Unterdruckatmosphäre zu trocknenden Abfallstoffe 1 verwendet. Die nach dem Durchlauf durch die Trocknung noch vorhandene Restwärme in Form der Prozesswärme und der Abgaswärme steht für weitere alternative Restwärmenutzungskonzepte zur Verfügung. Eine für das Rückführen zumindest eines Teils der bei der Verbrennung entstehenden Wärme aus der Verbrennungseinrichtung 8 in die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 eingesetzte Rückführeinrichtung ist in den Figuren nicht dargestellt; sie kann Rohrleitungen, Gebläse und andere geeignete Bauteile umfassen. Des Weiteren können ein oder mehrere Wärmetauscher und eine oder mehrere Wasserkreisläufe vorgesehen sein.

In einem weiteren Schritt J, der von dem Schritt E abzweigt, wird ein bei dem Trocknen der gepressten Abfallstoffe 1 entstehendes Gasgemisch abgesaugt und einer Gastrocknung und/oder -waschung unterzogen. Bei dieser Gastrocknung und/oder -waschung wird das aus der Trocknung abgesaugte Gasgemisch gefiltert, getrocknet und gewaschen. Eine zur Absaugung sowie zur Gastrocknung und/oder - waschung eingesetzte Einrichtung ist in den Figuren nicht dargestellt. Die Absaugeinrichtung kann auch zur Erzeugung des Unterdrucks in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 dienen. Gegebenenfalls kann auf den Schritt J auch verzichtet und stattdessen ein einfacher Geruchsfilter eingesetzt werden.

Aus diesem Schritt J, der Kondensierung des mit Unterdrück abgesaugten Wasserdampfes sowie der Gastrocknung und/oder -waschung, entsteht als Nebenprodukt, wie in einem Schritt K dargestellt, ein brennbares Gas, insbesondere ein Biogas bzw. Methangas, das zur Verbrennung eingesetzt und damit weiter verwertet werden kann. Gegebenenfalls lässt sich dieses Biogas bzw. Methangas auch wieder für die Verbrennung in dem Schritt G oder auch für eine eigenständige Verbrennung, deren Wärme dann gegebenenfalls der Trocknung des Schrittes D zugeführt werden kann, nutzen. Wesentlich an dem Schritt J ist jedoch der dabei abgesaugte Dampf, der dann in einem Schritt P kondensiert wird.

Des Weiteren kann ein Schritt L vorgesehen sein, in dem die in dem Schritt D aus den Abfallstoffen 1 entnommenen flüssigen Bestandteile in einer Aufbereitungsanlage 9 aufbereitet werden. In der Aufbereitungsanlage 9, die beispielsweise eine oder mehrere, gegebenenfalls hintereinandergeschaltete Vibrations-Filtrierungen und/oder Zentrifugen sowie ein oder mehrere Siebe und/oder Filter aufweist, können die flüssigen Bestandteile in einen wasserhaltigen Anteil und einen organischen öl- und/oder fetthaltigen Anteil separiert werden. Dieser Prozess kann teilweise mit Wärme unterstützt werden, um ein Aufsteigen des Öls bzw. Fetts und somit ein einfacheres Abscheiden desselben zu erreichen. Das Ziel der vorzugsweise mit mehreren Stufen arbeitenden Aufbereitungsanlage 9 bzw. Wasser-Abscheide- und Aufbereitungsanlage ist es, den wasserhaltigen Anteil und den organischen öl- und/oder fetthaltigen Anteil separat weiterzuverarbeiten, vorzugsweise indem die nach diesem Verfahrensschritt L verbleibende Flüssigkeit in den Abwasserkreislauf eingeleitet (siehe Schritt M) oder alternativ zur Flüssigkeitsanreicherung in bestimmten Biomasseprozessen, beispielsweise in Biogasanlagen zur Erhöhung des Flüssigkeitsgehalts, eingesetzt bzw. verwertet wird. Die Aufbereitungsanlage 9 ist im vorliegenden Fall mit den weiteren Komponenten der Vorrichtung 2 räumlich verbunden. Es ist jedoch auch möglich, die Aufbereitungsanlage 9 von den weiteren Komponenten der Vorrichtung 2 räumlich zu trennen.

In dem Schritt M kann, wie oben kurz angeführt, die um organische Öle und Fette separierte Flüssigkeit zur Einleitung in das Abwassernetz gesammelt und, abhängig von den Anforderungen an die einzuleitende Flüssigkeit entsprechend dem in der jeweiligen Jurisdiktion geltendem Recht, in das Abwassernetz eingeleitet werden. Falls dies bauseits möglich ist, erfolgt eine direkte Einleitung. Alternativ ist auch eine Sammlung bzw. Speicherung mit anschließendem Abtransport zu einer Einleitungsstelle möglich. Auch eine vollkommen separate Verwertung der Flüssigkeit ist denkbar, beispielsweise in Form einer Flüssigkeitszufuhr bei bestimmten Prozessen zur Verarbeitung von Biomasse.

In dem Schritt N ist die von der Flüssigkeit getrennte Ausleitung der separierten organischen Öle und Fette und eine weitere externe Verarbeitung bzw. Verwertung derselben, beispielsweise in der Biodiesel- bzw. Seifenherstellung dargestellt. Sämtliche oben beschriebenen Verfahrensschritte, die mit der Vorrichtung 2 durchgeführt werden können, können mit einem nicht dargestellten, übergeordneten Steuerungs- und Monitoringmodul, das beispielsweise eine SPS-Steuerung verwendet, überwacht und visualisiert sowie die jeweiligen Ströme der ausgegebenen Produkte oder auch einzelne Verfahrensparameter digital ausgelesen und die Daten bereitgestellt werden. Ein solches Steuerungs- und Monitoringmodul bzw. Digitalisierungsmodul ist optional und bietet auch die Möglichkeit der Kommunikation mit nachgelagerten Systemen in Verbindung der Verwertung der Output-Ströme. Des Weiteren ist es möglich, auf die Vorrichtung 2 mittels eines Remotezugriffs zuzugreifen, zum Beispiel im Falle von Störungen sowie zu Wartungs- und Auslesezwecke.

In den Figuren 4 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 2 zur Verwertung der organischen Abfallstoffen 1 dargestellt. Diese ist zum Großteil identisch bzw. zumindest sehr ähnlich zu der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 2, weshalb nachfolgend im Wesentlichen nur auf die Unterschiede der beiden Ausführungsformen eingegangen wird. Wie nachfolgend deutlich wird, handelt es sich bei diesen Unterschieden hauptsächlich um zusätzliche Elemente oder Funktionen.

Die in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2 zur Verwertung der organischen Abfallstoffen 1 weist demnach ebenfalls die Sortiereinrichtung 3, die Zerkleinerungseinrichtung 4, die Presseinrichtung 5, die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6, die Brikettier- bzw. Pelletiereinrichtung 7, die Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10, die Verbrennungseinrichtung 8 und die Aufbereitungsanlage 9 auf. Hierbei sind die Brikettier- bzw. Pelletiereinrichtung 7, die Vergasungs- bzw. Pyrolyseeinheit 10, die Verbrennungseinrichtung 8 und die Aufbereitungsanlage 9 in einem separaten Container untergebracht und daher nur sehr schematisch angedeutet.

Bei dieser Ausführungsform ist, wie insbesondere in den Figuren 6 und 7 erkennbar ist, die Zerkleinerungseinrichtung 4 oberhalb der Presseinrichtung 5 angeordnet, sodass die zerkleinerten Abfallstoffe 1 direkt in die Presseinrichtung 5 fallen. Bei einer Skalierung der gesamten Vorrichtung 2 kann gegebenenfalls auch ein separater Transport der Abfallstoffe 1 vorgesehen sein.

Des Weiteren ist in den Figuren 4 und 6 eine Vortrocknungseinrichtung 1 1 dargestellt, mit der die oben beschriebene Vortrocknung der Abfallstoffe 1 gemäß dem Schritt O durchgeführt wird. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist die Vortrocknungseinrichtung 1 1 in den Figuren 5 und 7 nicht dargestellt Die Vortrocknungseinrichtung 1 1 ist im vorliegenden Fall in Form eines Silotrichters mit einer integrierten Belüftungseinrichtung ausgebildet. In der Vortrocknungseinrichtung 1 1 wird ein Teil des ansonsten in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 stattfindenden Trocknungsprozesses durchgeführt. Beispielsweise können die Abfallstoffe 1 in der Vortrocknungseinrichtung 1 1 mit einer Temperatur von 90°C getrocknet und belüftet werden. Von der Vortrocknungseinrichtung 1 1 können die Abfallstoffe 1 beispielsweise mit einer Temperatur von 50 - 60°C an die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 ausgegeben werden. Auf diese Weise kann der Trocknungsprozess verkürzt werden und es ist eine kontinuierliche Prozessführung möglich. Von der Vortrocknungseinrichtung 1 1 werden die Abfallstoffe 1 der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 zugeführt und dort in dem Schritt E getrocknet. Die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 ist dabei so ausgeführt, dass in derselben eine Prozessfolge aus verschiedenen Temperaturstufen, einer Belüftung, einem Aufbringen von Überdruck und einer Unterdruckatmosphäre realisiert werden kann. Daher kann die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 auch lediglich als Trocknungseinrichtung oder als kombinierte Unterdruck-Überdruck-Belüftungs-Trocknungseinrichtung 6 bezeichnet werden. Der Einfachheit halber wird diese im Folgenden jedoch weiterhin als Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 bezeichnet. Dabei herrschen in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 nicht verschiedene Temperaturzonen, sondern die Abfallstoffe werden in zeitlicher Abfolge mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt. Bei der Trocknung der Abfallstoffe in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 wird zunächst durch eine Kombination von Unterdrück, Wärme und Belüftung das Oberflächenwasser entfernt. In der anschließenden Druckphase, in der in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 ein Überdruck herrscht, mit dem die Abfallstoffe 1 beaufschlagt werden, werden die Zellwände der in den Abfallstoffen 1 enthaltenen Materialien zerstört, sodass in den Zellwänden enthaltenes Wasser freigegeben wird. Dieses Wassre wird dann in einer weiteren Vakuum- bzw. Unterdruckphase entfernt. Der Trocknungsvorgang in der Unterdruck- Trocknungseinrichtung 6 ist dabei diskontinuierlich, d.h. die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 wird befallt, der oben beschriebene Vorgang wird durchgeführt und die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 wird entleert.

Durch den gesamten Trocknungsvorgang in der Vortrocknungseinrichtung 1 1 und der Unterdruck- Trocknungseinrichtung 6 erreichen die Abfallstoffe 1 eine Temperatur von über 80°C und sind vollkommen hygienisiert.

Die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 weist eine Vakuum- bzw. Unterdruckpumpe 6a auf, mit der der Druck in der Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 eingestellt werden kann. Eine Belüftungseinrichtung und eine Überdruckerzeugungseinrichtung sind in den Figuren nicht dargestellt.

Die Unterdruck-Trocknungseinrichtung 6 ist im vorliegenden Fall als Trommel ausgebildet, in der ein nicht dargestelltes Rührwerk sowie ebenfalls nicht dargestellte Zerkleinerungsscherelemente angeordnet sind. Das Rührwerk kann beispielsweise mehrere Paddel aufweisen. Die Zerkleinerungsscherelemente können zum Beispiel als Scherbleche ausgebildet sein, die mit den Paddeln Zusammenwirken, um die Abfallstoffe 1 nochmals zu bearbeiten.