Verfahren zur Behandlung von Abfall und Abfallbehandlungsanlage

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abfall mit organischen Bestandteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Abfallbehandlungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.

Mit der Einführung der getrennten Sammlung von organischen Haushaltsabfällen in Europa hat die mechanisch biologische Aufbereitung (MBA) von Siedlungsabfällen zunehmende Bedeutung erlangt. Der Abbau der biogenen Masse erfolgt mikrobiell, wobei zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen unterschieden werden kann. Die aerobe Umsetzung führt letztendlich zu den Endprodukten Kohlenstoffdioxid und Wasser und wird als Verrottung bezeichnet. Die anaerobe Umsetzung ist typisch für die Vergärung, als Endprodukte entstehen unter anderem Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff.

Bekannte Verfahren sehen je nach Beschaffenheit der Abfallmischungen verschiedene zeitaufwendige Verfahrensschritte zur Abfallbehandlung auf. Ferner werden zur Durchführung der bekannten Verfahren teuere Abfallbehandlungsanlagen benötigt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere nicht ablagerungsfähigen Abfall nach EU-Vorschriften.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Abfall mit organischen Bestandteilen zu schaffen, das eine schnelle und kostengünstige Aufbereitung des Abfalls erlaubt, sowie eine Abfallbehandlungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Abfallbehandlungsanlage mit den Merkmalen nach Anspruch 4.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung von Abfall mit organischen Bestandteilen wird der Abfall einem Stofflöser zum Lösen organischer Bestandteile zugeführt. Die gelösten organischen Bestandteile werden in einer Suspension aus dem Stofflöser ausgetragen, die zur Abtrennung von Fest- und Faserstoffen einer Stofftrennung unterzogen. Das

dabei anfallende von Feststoffen befreite organisch hochbelastete Umlaufwassers wird einer Gärstufe zur Gewinnung von Biogas einer Gärstufe zugeführt.

Zur gleichmäßigen Zuführung des Umlaufwassers zur Gärstufe kann das Umlaufwasser in einem Zwischenspeicher gespeichert werden.

Bei einer Verfahrensvariante kann der Zwischenspeicher als ein Hydrolysereaktor betrieben werden, in dem das Umlaufwasser vor dem Eintritt in die Gärstufe einer Hydrolyse unterzogen wird.

Eine erfindungsgemäße Abfallbehandlungsanlage sieht einen Stofflöser, eine Stofftrennung und eine Gärstufe vor.

Vorzugsweise ist ein Zwischenspeicher zu Speicherung des in der Stofftrennung gewonnenen mit Organik hochbelasteten Umlaufwassers vorgesehen, der vorteilhafterweise als ein Hydrolysereaktor betrieben werden kann.

In dem Fall, in dem zumindest ein Teil des Abfalls in Säcken angeliefert wird, kann ein Sacköffner vorgesehen werden, der vorzugsweise mit einer Belade- und Stopfschnecke und einer dieser nachgeordneten Reissschnecke ausgeführt ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die mechanische Aufbereitung des angelieferten Abfalls über eine Sieb- und Klassieranlage, die herkömmliche, großvolumige Trommelsiebe ersetzen kann. Die erfindungsgemäße Sieb- und Klassieranlage hat eine erste, mit einem Lochsieb ausgeführte Förderschnecke oder Förderspirale. Der Siebdurchgang wird über eine nachgeschaltete Förderschnecke / -spirale zur nächsten Verarbeitungsstufe transportiert. Der Siebüberlauf wird von der erstgenannten Spirale weitergefördert und vorzugsweise mittels eines Ballistiksichters klassiert.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist einem Stofflöser eine Zusatzvorrichtung zugeordnet, über die Schwimmstoffe, insbesondere eine kunststoffhaltige Fraktion aus einem Dom des Stofflösers abgezogen wird. Bei einer besonders bevorzugten Lösung kann der Wasserspiegel im Dom erhöht werden, um die kunststoffhaltige Abfallfraktion über einen überlauf abzuziehen

und mittels einer geeigneten Fördereinrichtung weiter zu fördern und zu entwässern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann dem Stofflöser eine Quetschvorrichtung vorgeschaltet werden, um den zu behandelnden Abfall zu vermusen, d.h. in einen breiartigen Zustand zu überführen, so dass die Suspendierung in dem nachfolgenden Stofflöser wesentlich schneller und gleichmäßiger erfolgt.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abfallbehandlungsanlage,

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Abfallbehandlungsanlage,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abfallbehandlungsanlage,

Figur 4 ein Verfahrensschema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abfallbehandlungsanlage,

Figuren 5 bis 7 Ansichten eines Sacköffners für die vorbeschriebenen Verfahren,

Figuren 8 bis 10 Ansichten einer Sieb- und Klassieranlage für die oben genannten Abfallbehandlungsanlagen,

Figuren 11 bis 13 eine Vorrichtung zum Abziehen von Schwimmstoffen aus einem Stofflöser und

Figuren 14 bis 16 eine Quetscheinrichtung zum Vermusen des Abfalls.

Es ist ausdrücklich erwähnt, dass in den folgenden Figurenbeschreibungen zu den Figuren 1 , 2 und 3 nur einige Material- bzw. Stoffströme sowie Anlagenteile beschrieben sind. D.h. es werden nicht sämtliche in den Figuren 1 , 2 und 3 dargestellte Materialströme erläutert. In diesem Zusammenhang wird auf die PCT-Anmeldung PCT/EP2005/005993 der Anmelderin verwiesen, die ausdrücklich einen Teil dieser Anmeldung darstellt. Zur Vermeidung von Irritationen werden in dieser Anmeldung und in der PCT-Anmeldung für die gleichen Anlagenteile, Materialströme, etc. die gleichen Bezugszeichen verwendet.

- A -

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abfallaufbehandlungsanlage zur Behandlung von organikreichen Abfällen gezeigt. Die nachfolgende Erläuterung der Figur 1 ist stark vereinfacht und zeigt lediglich wesentliche Materialströme auf. Zu weiterführenden Erläuterungen wird ausdrücklich auf die Figurenbeschreibung zu den Figuren 1 bis 11 , insbesondere Figur 9, der PCT-Anmeldung verwiesen.

Zu Beginn des Verfahrens wird der zu behandelnde Abfall 60 einer Siebanlage 62 zugeführt. Der dabei anfallende Siebdurchlauf 78 wird dann in einen Stofflöser 1 geleitet. Die im Stofflöser 1 anfallenden Stör-/Schwerstoffe 18 werden aus dem Stofflöser 1 über die Austrittsschleuse 16 abgezogen und einer Wascheinrichtung 80 zugeführt, in dem diese von anhaltenden organischen Bestandteilen in einer Reinigungszone 106 mittels zugeführten Betriebswassers 82 gereinigt werden.

Die über eine Austrittsschleuse 16 aus dem Stofflöser 1 abgezogene aufgeschlossenen Suspension 20 wird gemeinsam mit dem verschmutzten Betriebswasser 96 aus der Wascheinrichtung 80 einem Faserstoffabscheider 98 zugeführt. In diesem Faserstoffabscheider 98 werden Faser- und Schwimmstoffe 100 von organikhaltigem Wasser 102 abgetrennt. Die Faser- /Schwimmstoffe 100 werden in einer Feststoffsieb- und Waschanlage 104 durch Zugabe von Betriebswasser 82 gereinigt.

Die abgereinigten und über den Feststoffaustritt 110 der Waschanlage 104 abgezogenen Fest- und Faserstoffe 112 werden dann in einer Entwässerungspresse 114 entwässert und die entwässerten Feststoffe 116 einer thermischen Verwertung oder einer Nachrotte zur späteren Deponierung zugeführt.

Das in der Entwässerungspresse 114 anfallende, gelöste Organik enthaltende Wasser 118 wird anschließend mit dem aus der Wascheinrichtung 104 abströmenden mit Organik befrachteten Waschwasser 120 verschmischt. Dieser Stoffstrom enthält einen Anteil an Feinsand, der in einem Sandwäscher 122 abgetrennt wird. Dem Stoffstrom wird auch das organikhaltige Wasser 102 aus dem Faserstoffabscheider 98 zugeführt. In dem Sandwäscher wird der Feinsandanteil 124 von anhaftenden organischen Bestandteilen gereinigt. Der vorgereinigte Feinsand 124 wird dann einer Feinsandwascheinrichtung 128 zugeführt. Der gereinigte Feinsand 130 kann dann einer stofflichen Verwertung im Tief- und Straßenbau zugeführt werden.

Das nach der Sandwäsche vorliegende organisch hochbelastete Umlaufwasser 132 wird dann in einem Zwischenspeicher 134 zwischengespeichert und mittels einer Pumpe 136 einem Fermenter 138 zugeführt.

Je nach Prozessführung wird der organische Bestandteil des dem Fermenter 138 zugeführten Wassers durch Methanisierung in Biogas (Methangas) 144 umgesetzt.

Das nach der Fermentationsstufe vorliegende, von Organik entfrachtete Abwasser 146 wird dann mit dem ggf. vorhandenen Umlaufwasser 132 zum sogenannten Mischwasser 158 vermischt und im Wärmetauscher 140 auf Prozesstemperatur gebracht. Im Kreislauf nicht benötigtes überschusswasser 147 wird einer Abwasserreinigungsanlage 148 zugeführt und das gereinigte Abwasser 150 abgeschlagen und in die Kanalisation geleitet. Ein Teilstrom des gereinigten Abwassers 150 wird als Betriebswasser 82 zu den Wascheinrichtungen 80, 104, 128 sowie zum Sandwäscher 122 geführt.

Das Mischwasser 158 kann zumindest als Teilstrom einer Nassrotte bzw. Nassoxidation 164 unterzogen werden, nach der ein oxidiert.es und entsticktes Stoffgemisch 23 ausgetragen wird, das in einer Trennanlage 168 von Feststoffen befreit wird. Das dabei entstehende nahezu feststofffreie Abwasser 170 wird dann der Abwasserreinigungsanlage 148 zugeführt. Der entstehende Rohkompost 212 wird entsorgt.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer

Abfallbehandlungsanlage. Die nachfolgende Erläuterung der Figur 2 ist stark vereinfacht und zeigt lediglich wesentliche Materialströme auf. Zu weiterführenden Erläuterungen wird ausdrücklich auf die Figurenbeschreibungen zu den Figuren 12 bis 24, insbesondere Figur 19, der vorgenannten PCT- Anmeldung verwiesen.

Zu Beginn der Abfallaufbereitung wird der aufzubereitende Abfall 60 zunächst einer Siebanlage 62 zugeführt. Der dabei anfallende organikreiche Siebdurchlauf 78 wird dem Stofflösers 1 bzw. 1.1 zugeführt.

Die im Stofflöser 1 , 1.1 enthaltenen Stör-/Schwerstoffe 18 werden über die Austrittsschleuse 16 aus dem Stofflösebehälter 6 abgezogen und einer

Wascheinrichtung 80 zugeführt, in dem die Stör-/Schwerstoffe 18 anhaftenden organischen Bestandteilen in einer Reinigungszone 106 mittels zugeführten Betriebswassers 82 gereinigt werden. Die so gereinigten Stör-/Schwerstoffe 84 können dann einem Eisenmetallabscheider 86 sowie einem Nichteisenmetallabscheider 88 zugeführt werden, so dass der Stoffstrom der Stör-/Schwerstoffe 84 in einen eisenhaltigen Anteil 90 und einen Nichteisenmetallanteil 92 und sonstige Stoffe 94 aufgeteilt wird.

Die über die Austrittsschleuse 16 aus dem Stofflöser 1 , 1.1 abgezogene aufgeschlossene Suspension 20 wird einer Stofftrennanlage 300 zur Abtrennung der mit Organik hochbelasteten Flüssigkeit 132 von den im Wesentlichen organikfreien Feststoffen 116 der Suspension 21 zugeführt. Quasi als Nebenprodukt fällt bei dieser Stofftrennung 300 gereinigter Feinsand 130 an, der dem Prozess entnommen werden kann.

Die entwässerten Feststoffe 116 werden nach dem Durchlaufen einer Trocknung 311 einer Kompaktieranlage 312 zur Herstellung eines Brennstoffes zur thermisch/stofflichen Verwertung in einer Vergasungs- oder Verbrennungsanlage 317 zugeführt.

Die mit Organik hochbelastete Flüssigkeit 132 wird in einem Zwischenspeicher 134 gespeichert und je nach Bedarf zur Biogasgewinnung einem Fermenter 138 zugeführt.

In dem Fermenter 138 wird unter Einwirkung von Methanbakterien aus dem organisch hochbelasteten Umlaufwassser 132 Biogas 144 gewonnen. Dabei fällt entmachtetes Abwasser 146 an, das als entmachtetes Faulwasser 159 einer Nassoxidation 164, 164.1 zugeführt werden kann.

Das bei der Nassoxidation 164, 164.1 anfallende oxidierte Stoffgemisch 23 wird einer Trennanlage 168 zur Gewinnung von feststofffreien Abwasser 170 zugeführt, welches einer Abwasserreinigungsanlage 148 und/oder als Verdünnungswasser 4 für den Stofflöser 1 , 1.1 verwendet wird. Die in der Trennanlage 148 abgetrennten Feststoffe werden als Rohkompost 212 verwendet. Das gereinigte Abwasser 150 der Abwasserreinigungsanlage 148 wird der Kanalisation und/oder als Betriebswasser 82 der Wascheinrichtung 80 und/oder der Stofftrennanlage 300 zugeführt.

In Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abfallbehandlungsanlage dargestellt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Abfallbehandlungsanlagen nach den Figuren 1 und 2 verwiesen und es werden lediglich einige Unterschiede zwischen den Abfallbehandlungsanlagen nach den Figuren 1 und 2 und der Abfallbehandlungsanlage nach Figur 3 erläutert.

Der wesentliche Unterschied zu den vorbeschriebenen Abfallbehandlungsanlagen nach den Figuren 1 und 2 besteht darin, dass der Zwischenspeicher 134 zur Speicherung des mit Organik hochbelasteten Umlaufwassers 132 nach der Stofftrennung 98, als Hydrolsyseaktor 162 betrieben werden kann, so dass das Umlaufwasser 132 in dem Zwischenspeicher 134 einer Hydrolyse unterzogen werden kann und dann als aufbereitetes Umlaufwasser der Gärstufe 138 zugeführt wird. Die Hydrolyse 162 erfolgt vorzugsweise ungesteuert. Ein möglicher Aufbau und eine mögliche Betriebsweise des als Zwischenspeicher 134 ausgeführten Hydrolysereaktors ist in den Figur 15, 16, 17 und 20 der vorgenannten PCT-Anmeldung gezeigt, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Ein weiterer Unterschied zu den vorbeschriebenen Abfallbehandlungsanlagen nach den Figuren 1 und 2 besteht darin, dass anstelle eines Stofflösers zwei Stofflöser 1 , 1.1 in Reihe hintereinander geschaltet sind. Hier wird ausdrücklich auf die Figurenbeschreibungen zu den Figuren 12, 13 und 14 der vorgenannten PCT-Anmeldung verwiesen.

Ein anderer Unterschied zu den vorbeschriebenen Abfallbehandlungsanlagen nach den Figuren 1 und 2 besteht darin, dass beispielhaft drei Reaktoren zur Durchführung der Nassrotte 164, 164.1 nach der Fermentation 138 dargestellt sind. Hier wird ausdrücklich auf die Figurenbeschreibungen zu den Figuren 15, 16, 18 und 21 der vorgenannten PCT-Anmeldung verwiesen.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand des Verfahrensschemas gemäß Figur 4 erläutert. Dieses Verfahrensschehma entspricht hinsichtlich der Grundstruktur demjenigen aus Figur 3, so dass hier nur die wesentlichen Verfahrensschritte erläutert werden. Der angelieferte Abfall 60 wird in einen Flachbunker zwischengespeichert und mittels beispielsweise eines Radladers 321 oder eines Greiferbaggers 322 verteilt und zur nächsten Verfahrensstufe transportiert. Dabei werden große

Störstoffe 323 abgetrennt und mittels Handsortierung in unterschiedliche Fraktionen aufgeteilt, die dann in entsprechenden Containern, beispielsweise für Metall, Glas, PVC, Textilien, Schuhe, Holz, Kunststoff / PET etc. aufgenommen werden.

Die im Abfall enthaltenen Säcke werden mittels eines Sacköffners 330 geöffnet und zerkleinert werden. Dieser Sacköffner 330 wird im Folgenden anhand der Figuren 5 bis 7 näher erläutert. Dabei werden die zerkleinerten/zerrissenen Abfallbestandteile mittels eines Ballistik- Windsichters 68 weiter aufgeteilt, wobei Schwer-/Störstoffe 70 der vorgenannten Handsortierung 324 und der entsprechenden Zuordnung zugeführt werden. Der verbleibende, von Schwer-/und Störstoffen 70 befreite Restmüll 71 wird dann einer Sieb- und Klassieranlage 350 zugeführt, die im Folgenden anhand der Figuren 8 bis 10 erläutert wird. über diese als Spiralsiebanlage ausgeführte Sieb- und Klassieranlage 350 wird die Abfallfraktion weiter aufgeteilt, wobei durch eine weitere ballistische Klassierung Schwergut der vorgenannten Handsortierung 324 zugeordnet wird. Der Siebdurchlauf 2 wird einem Stofflöser 1.1 zugeführt. Der Siebüberlauf, beispielsweise größere Kunststoffteile, Kartonagen, etc. wird einem Schredder 503 zugeführt und in zerkleinerter Form 504 in einen Trockner 311 eingetragen.

Im Stofflöser 1 wird der Siebdurchgang 2 suspendiert und gelöst, wobei Stör- und Schwerstoffe 18 über die Austrittsschleuse 14, 16 abgezogen werden. Dem Stofflöser 1.1 ist eine Zusatzvorrichtung 400 zur Schwimmstoff- insbesondere Kunststoffabscheidung zugeordnet. Diese auf dem Flotationsprinzip wirkende Zusatzeinrichtung wird im Folgenden anhand der Figuren 11 bis 13 erläutert.

Die abgezogenen Schwimmstoffe werden mittels der Zusatzeinrichtung 400 entwässert und über den entstehenden Entwässerungsdruck 407 zum vorgenannten Schredder 503 gefördert und von da in den Trockner 311 eingetragen. Das Trockengut wird aus dem Trockner 311 abgezogen und über geeignete Verfahren, beispielsweise über elektronische Detektion in unterschiedliche Fraktionen (Papier, Karton; Mischplastik; PVC; PET, Inertglas 94, Eisenmetalle 90 und Nichteisenmetalle 91) aufgetrennt. Diese elektronische Stofftrennanlage für die getrockneten Wertstoffe ist in Figur 4 mit den Bezugszeichen 311.1 bezeichnet.

Die im Stofflöser 1.1 erzeugte Suspension 20/20.1 (von Kunststoffen befreit) enthält einen hohen Anteil an organischen Materialien. Die über die Schleuse 14, 16 abgezogenen Störstoffe 18 werden über geeignete Auftrennverfahren in Eisen- und Nichteisenmetalle und sonstige Stoffe 90, 92, 94 aufgeteilt und gelagert. Die organische Bestandteile 453 enthaltende Suspension 20.1 wird dann einer Quetschvorrichtung 450 zugeführt, in der die Organikbestandteile vermust, d. h., in einen breiigen Zustand übergeführt werden. Diese Quetschvorrichtung 450 wird anhand der Figuren 14 bis 16 erläutert.

Diese Zerkleinerung und Vermusung kann durch Zuführen von gereinigtem Abwasser 150 beschleunigt werden. Die breiartige Masse 458 (Mus) wird dann einem zweiten Stofflöser 1.1 zugeführt und dort weiter gelöst. Die über eine Schleuse 14, 16 abgeführten Stör-/Schwerstoffe werden beispielsweise in der dem ersten Stofflöser 1.1 zugeordneten Trennanlage in die Fraktionen 90, 94, 92 aufgeteilt. Die nach dem zweiten Stofflöser 1.1 vorliegende Suspension 20 wird dann einer Stofftrennanlage 300 zugeführt, wie sie in der eingangs genannten PCT-Patentanmeldung beschrieben ist. Hinsichtlich der Details dieser Stofftrennanlage 300 kann daher auf Figur 22 der PCT-Patentanmeldung verwiesen werden. Die Trennanlage 300 enthält einen Faserstoffabscheider sowie einen Sandwäscher. Des Weiteren werden in der Trennanlage anfallende Feststoffe 116 entwässert und dem nach dem Schredder 503 vorliegenden Stoffstrom hinzugefügt. Der gereinigte Feinsand 130 wird abgezogen und feinste Faserstoffe aus dem verbleibenden, organisch hoch belasteten Wasser mittels einer Feinsiebanlage 98.1 abgetrennt. Das nach der Trennanlage von Sand, Faserstoffen etc. befreite Umlaufwasser wird dann in einen Zwischenspeicher (Puffer) 134 geleitet, der gemäß den eingangs beschriebenen Ausführungsbeispielen auch als Hydrolysereaktor 162 betrieben werden kann. In dem Zwischenspeicher 134 aufgenommenes organisch hochbeladenes Wasser 132 kann dann über eine Pumpe abgezogen und der Biogasanlage 138 zugeführt werden, wobei das entstehende Biogas 144 energetisch verwertet wird. So kann es beispielsweise als Heizmedium für den beschriebenen Prozess verwendet werden.

Das in der Biogasanlage 138 anfallende entfrachtete Abwasser 164 kann dann nach einer Erwärmung in einem Wärmetauscher 140 (durch das Heizmedium 142 beheizt) dem ersten Stofflöser 1.1 zugeführt werden. Prinzipiell kann das entfrachtete Abwasser auch einem Reaktor 174 zur Nassoxidation (Nassrotte) 164 zugeführt werden. In diesem Reaktor 174 wird die nicht anaerob

abbaubare Organik veratmet und der Stickstoff als Ammoniak ausgetrieben. In der Nassrotte 164 wird somit das Umlaufwasser 132 entstickt und eine Aufkonzentrierung von Ammonium verhindert, welche die Biologie im Fermenter 138 stört und die Gasproduktion und Abbauleistung hemmt. Weitere Einzelheiten zur Nassoxidation finden sich in der genannten PCT-Anmeldung.

Das von Ammonium befreite Umlaufwasser kann an einer Abwasserreinigungsanlage 148 mit einer Mikrofiltration und einer Umkehrosmose zugeführt werden. Dieser Abwasserreinigungsanlage 148 kann auch ein Teil des im Zwischenspeicher 134 aufgenommenen beladenen Abwassers zugeführt werden, wobei dieser Abwasserstrom durch Hydrolysierung im Zwischenspeicher / Hydrolysereaktor 162 aufgeschlossen wird. Das nach der Abwasserreinigung (Mikrofiltration, Umkehrosmose, etc.) vorliegende Betriebswasser 150 kann dann wieder als Umlaufwasser dem Prozess zugeführt werden, wobei es beispielsweise den Schwerstoffen 18 nach dem ersten Stofflöser 1.1 , der Quetschvorrichtung 450 oder der Trennanlage 300 zugeführt werden kann. Eventuell anfallendes überschusswasser 147 wird abgezogen und beispielsweise in die Kanalisation eingeleitet. Das bei der Trocknung im Trockner 311 anfallende Brüdenkondensat 311.2 wird der Abwasserreinigungsanlage 148, vorzugsweise zwischen der Mikrofiltration und der Umkehrosmose zugeführt.

Wie desweiteren Figur 4 entnehmbar ist, kann das bei der Schwer-/ Störstofftrennung nach dem Stofflöser 1.1 anfallende, organisch hoch beladene Abwasser gemeinsam mit dem nach der Sandwäsche anfallenden Abwasser im Zwischenspeicher 134 gespeichert und dann in der vorbeschriebenen Weise aufbereitet werden.

Nach der Nassoxidation 164 oder an sonstiger Stelle anfallende Feststoffe können noch einer Entwässerungseinrichtung 168 zugeführt werden, wobei die entwässerten Feststoffe 116 im Trockner 311 getrocknet werden. Der anfallende Presssaft 210 kann beispielsweise der Trennanlage 300 zugeführt werden. Wie in Figur 4 des Weiteren angedeutet ist die Abfallaufbereitungsanlage mit einer Abluftbehandlung ausgeführt, wobei diese beispielsweise einen sauren Luftwäscher 172 und eine weitere Reinigungsstufe 240 aufweisen kann.

Das vorbeschriebene Anlagenkonzept kann praktisch zur Verarbeitung jedweden Abfalls verwendet werden. Prinzipiell können auch Inkontinenzprodukte verarbeitet werden oder zumindest das erfindungsgemäße

Verfahren mit Verfahren zur Verarbeitung von Inkontinenzprodukten kombiniert werden. Es können auch in einer Wertstofftonne anfallende Wertstoffe wie Papier, Karton, PET, Glas verarbeitet werden. Derartige Wertstofftonnen werden beispielsweise in Frankreich, England, USA, Kanada, Italien etc. eingesetzt. Das mit dem Abfallaufbereitungsverfahren abgetrennte PVC kann in einer zentralen Recyclinganlage verwertet werden. Die gemäß den vorbeschriebenen Schritten aussortierten Mischkunststoffe können beispielsweise zu Dieselkraftstoff, Inertmaterialien, incl. Glas kann beispielsweise zu Split weiterverarbeitet werden. Somit kann die Anlage mit Ausnahme von Textilien, Schuhen etc., die etwa 9 % des gesamten Inputs ausmachen, im Wesentlichen Outputfrei gefahren werden.

Der Anmelder behält sich vor, auf die neuen mechanischen Aufbereitungstechniken gemäß dem Sacköffner 330, der Sieb- und Klassieranlage 350, der Zusatzvorrichtung 400 für den Stofflöser 1.1 und der Quetschvorrichtung 450 eigene unabhängige Ansprüche zu richten und diese in Teilanmeldungen weiter zu verfolgen.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen einen neuartigen Sacköffner 330 welcher über den Greiferbagger 322 mit grobvorsortiertem Restmüll 326 über den Aufgabetrichter 331 beschickt wird.

Je nach Durchsatzleistung der Anlage variieren die Druchmesser d und die Längen L1 und L2.

Z. B. für eine Durchsatzleistung von 10 bis 15 Mg/h (entspricht ca. 20 bis 30 m ³ /h) würde der Durchmesser d ca. 700 mm und die Längen L1 und L2 ca je 6.0 m betragen.

Die Belade- und Stopfschnecke 332 verfügt über eine Drehzahlregulierung, damit im Normalbetrieb die Schnecke 332 um ca. 30 bis 40 % weniger schnell dreht als die Reissschnecke 333 welche auch mit einer Drehzahlregulierung ausgerüstet ist.

Die von der Belade- und Stopfschnecke 332 bereits angerissenen Säcke und Gebinde mit Müllbestandteilen 334 werden durch die größere Steigung S1 (entspricht ca. d/2 in die Reissschnecke 333 mit der kleineren Steigung S2 entspricht ca. d/3), hineingedrückt und dabei aufgerissen. Kleinere Pack- und Papiersäcke mit einem Inhalt von 1 bis 3 Litern können dabei teilweise unversehrt druchschlüpfen.

Langteile wie z. B. Skier und Holz mit einem Durchmesser bis zu 100 mm werden zerbrochen. Bei größeren Teilen, vor allem Stahl, wie Kurbelwellen etc. blockiert die Maschine und reversiert zwei Mal bevor ein Alarm anhebt. Danach muss der Deckel 336 geöffnet werden und die Störstelle von Hand oder mit einem bereitgestellten Greif- oder Schneidwerkzeug entfernt werden (z. B. eine Hydraulikschere, welche auch bei Feuerwehreinsätzen verwendet wird).

Mit dem nachgeschalteten Ballistiksichter 68 welcher hier als Schrottlaufband 68.1 dargestellt ist, werden durch die regelbare Geschwindigkeit des Bandes 68.1 mit ca. 1 ,5 bis 3,5 m ¹ pro Sekunde die Schwerteile 70 weitergeschossen als die Leichtteile 71 , welche zusätzlich durch den abfallenden Luftstrom 68.2 aus dem Gebläse 62.3 nach unten 71.1 geleitet werden und als "leichte" Müllfraktion 71 in den Förderer 68.4 geleitet werden. Mit dem Förderer 68.3 werden die Schwerstoffe 70 zur Handsortierung 324 gefördert.

Die Figuren 8 bis 10 zeigen eine neuartige Sieb- und Klassierungsanlage 350, welche die großen verschleißträchtigen Trommelsiebanlagen ersetzt.

Die Grundfunktion besteht aus zwei übereinander angeordneten Spiralen (Schnecken) 351 und 352 wobei die oben liegende Spirale 351 über ein Lochsieb 353 verfügt, durch welche über die Scherkräfte der Spirale 351 Kleinteile mit hohem Organikanteil 354 sowie Kleinbeutel 355 öffnet und deren Inhalt entsprechend der gewählten Siebgröße 353 der untenliegenden Spirale zuführt.

Die großflächigen Kunststofffolienteile 356 sowie Hartteile 357, welche nicht durch die Siebe 353 fallen, werden in den Abwurfschacht 359 ausgetragen. Das herabfallende Material 358, welches aus Leicht- und Schwerstoffen besteht, wird durch einen Windsichter 360 klassiert. Durch den Luftstrom 361 werden die Leichtteile wie Papier, Kartonagen und Kunststoffteile 362 in den Schacht 363 geblasen.

Die untenliegende Spirale 352 fördert den sogenannten organikreichen Siebunterlauf 354 in den Stofflöser I 1.1.

Das obere Sieb ist zur Wartung und evtl. Entfernung von Störstoffen mit einer aufklappbaren Abdeckvorrichtung 364 versehen. Die untenliegende

Fördereinrichtung 352 kann durch eine Abklappvorrichtung 365 (wie hier dargestellt) oder durch andere mechanische Vorrichtungen für die Wartung zugänglich gemacht werden.

Je nach Durchsatz und Abscheideleistung wird der Spiraldurchmesser d gewählt. Die Länge L1 entspricht je nach der gewünschten Aufenthalts- und Durchlaufzeit zwischen 15 bis 20 mal dem Durchmesser d. Das sieblose Endstück L2 beträgt ca. 4 mal den Durchmesser d.

Die Siebteilung gemäß der Figur 10 richtet sich nach dem Wassergehalt, Organikanteil und dem flächigen Kunststoffanteil im zugeführten Restmüll (). Die hier dargestellte Teilung entspricht einer Müllsammlung in Plastiksäcken mit einem Trockensubstanzanteil von 50%.

Gewählt wurde für:

- a = 90 mm

- b = 40 mm

- c = 60 mm

Je nach Müllzusammensetzung können sich diese Abmessungen (a bis c) um ca. ± 30% ändern.

Die Figuren 11 bis 13 zeigen den Stofflöser 1.1 mit einer Zusatzvorrichtung 400 im Abzugdom 288.

Durch den abgesenkten Wasserspiegel 286.1 des Stofflösers 1.1 sammeln sich die schwimmenden Kunststoffanteile durch die Flotation 156 / 18a im Dom 288 des Stofflösebehälters 6. Bei geöffnetem Schieber 401a fließt die Suspension als von Störstoffen 18 befreites Gemisch 20 weiter zur Anlage 450. Um die Kunststofffraktion 402 gezielt zu erfassen und abzuziehen, geschieht dies durch die Vorrichtung 400. Die Flotation 36/150 wird gedrosselt und das Rührwerk 272 abgestellt sowie der Schieber 401b geschlossen, dadurch wird der Flüssigkeitspegel von 286.1 um die eingestellte Höhe h2 auf den überlaufpool 286 angehoben. Nun läuft das Substratwasser 20 zusammen mit den Kunststoffen 402 über in die Entwässerungsspirale 403, unter welcher ein Sieb- und Entwässerungskorb 404 angebracht ist, welcher mit einer Spaltbreite von 0,2 bis 1 ,5 mm das mitgerissene Wasser ablaufen lässt. Mit der Spirale 405 werden die Kunststoffe zur etwas langsamer laufenden Hochförderspirale 406 gedrückt. Durch den Druck 407 werden die Kunststoffe zusätzlich entwässert.

Die von den schwimmenden Kunststoffen 402 weitestgehend befreite Suspension 20 wird über den überlauf 408 zur Einrichtung 450 geleitet.

Je nach Müllzusammensetzung und deren Kunststoffanteile wird dieser Vorgang (welcher ca. 10 Minuten dauert) mindestens einmal pro Stunde durchgeführt.

Die Figuren 14 bis 16 zeigen eine Quetschvorrichtung 450 für die organischen Bestandteile aus der von Kunststoffen 402 und Störstoffen/Mineralien 18 befreiten Suspension 20.

Zuerst wird in einer Trommelsiebanlage 451 bei einer Siebspaltweite zwischen 0,5 bis 5,0mmm die Suspension 20 getrennt in wässrige, gelöste Organik 452 und feste oder fasrige Stoffe 453 wie Obst, Gemüse, Essensreste und andere organische Abfälle, welche sich im Resthausmüll befinden.

Die beiden gegeneinander rotierenden Walzen 454, 455 ziehen die Abfälle 453 über den Trichter 456 ein und zermahlen oder zerquetschen die Abfälle ähnlich wie Apfelmus. Das Mus 457 wird mit dem überlaufwasser 452 gemischt und verlässt die Vorrichtung über Ablauf 458 in Richtung Stofflöser Il 1.1.

Die in Radialrichtung nicht bewegbare Walze 454 wird über ein Regelgetriebe 454.1 angetrieben und hat eine höhere Drehzahl als die auspendelnde Gegenwalze 455. Durch diese Einrichtung wird der Einzug- und Quetscheffekt nachhaltig verbessert. Die Gegenwalze 455 verfügt ebenfalls über einen drehzahlgeregelten Antrieb 455.1.

Der Abstand S zwischen den beiden Walzen 454, 455 ist auf ca. 1 mm eingestellt.

Falls widererwarten Feststoffteile eingezogen werden (z. B. Steine im Gemüse oder Kartoffeln) verfügt die Walze 455 über eine Anpress- und Anlenkvorrichtung 459, hier dargestellt durch eine pneumatische Einrichtung mit Kolben 459 und Kompressor 460. Die Auslenkung 461 ist begrenzt auf max. 50mm, bei einer überschreitung wird die Anlage abgestellt uned der Störstoff entfernt. Die Figur 12 zeigt eine Riffelung 462 auf den Walzenoberflächen, welche vorteilhaft, wie dargestellt (siehe Figur 15), im 45° Winkel zur Laufachse verlaufen.

Die Breite b und die Tiefe t der Riffelung 462 liegt etwa zwischen 6 bis 10mm. Der Abstand a beträgt ca. 100mm.

Die vorbeschriebenen mechanischen Einrichtungen gemäß den Figuren 5 bis 16 können auch bei den Verfahren gemäß den Figuren 1 bis 3 eingesetzt werden.

Offenbart ist ein Verfahren zur Behandlung von nicht ablagerungsfähigem Abfall mit organischen Bestandteilen bei dem nach einem Lösen organischer Bestandteile in einem Stofflöser eine Stofftrennung einer in dem Stofflöser gewonnenen Suspension durchgeführt wird, die dann als mit Organik hochbelastetes Umlaufwasser einer Fermentation zugeführt werden kann, sowie eine Abfallbehandlungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bezuqszeichenliste

1 Stofflöser

1.1 Stofflöser

2 Inputmaterial

4 Verdünnungswasser

6 Stofflösebehälter

8 Mischung

10 Eintrittsschleuse

12 Boden

14 Ausschleuseöffnung

16 Austrittsschleuse

18 Stör-/Schwerstoff

20 aufgeschlossene Suspension

20.1 Suspension ohne Kunststoffe

21 aufbereitete Suspension (Hydrolyse)

22 Kopf

23 oxidiertes Stoffgemisch (Nassrotte)

23a oxidiertes Stoffgemisch (Nassrotte)

23b oxidiertes Stoffgemisch (Nassrotte)

24 Gasstrompumpe

26 Innenrohr

27 Düsenplatte

28 Gaseinpressdüse

30 Druckluftleitung

32 Steuerventil

34 Windkessel

36 Druckluftverdichter

38 Saugleitung

40 Transportluft

42 Gasabzugsraum

44 Prallplatte

46 Doppelmantel

47 Isolation

48 nach oben gerichtete Suspensionsströmung

50 Druckluftblase

52 Druckluft

54 Pegel

56 Ringraum

58 Leitblech

60 Abfall

62 Siebanlage

64 Siebüberlauf

66 Umschalteinrichtung- und/oder Dosiereinrichtung

68 Sichtungsanlage (Ballistik- und Windsichter)

68.1 Beschleunigungsband

68.2 Luftstrom

68.3 Förderer

68.4 Förderer

70 Schwer-/Störstoffe

71 Restmüll ohne Schwerstoffe

72 Leichtstoffe

74 Mischanlage

76 Suspension

78 Siebdurchlauf

80 Wascheinrichtung

82 Betriebswasser

84 gereinigte Schwerstoffe

86 Eisenmetallabscheider

88 Nichteisenmetallabscheider

90 Eisenmetallanteil

92 Nichteisenmetallanteil

94 sonstige Stoffe

96 verschmutztes Betriebswasser

98 Faserstoffabscheider

98.1 Feinsiebanlage

100 Faser-/Schwimmstoffe

102 organikhaltiges Wasser

104 Feststoffsieb- und Waschanlage

106 Reinigungszone

108 Umlaufwasser

110 Feststoffaustritt

112 abgereinigter Fest-/Faserstoff

114 Entwässerungspresse

116 entwässerte Feststoffe

118 Wasser mit gelöster Organik

120 Waschwasser

121 Mischwasser

122 Sandwäscher

123 Sandaustrag

124 vorgereinigter Feinsand

126 Rührwerk

128 Feinsandwascheinrichtung

130 gereinigter Feinsand

132 organisch hochbelastetes Umlaufwasser

133 Suspensionsgemisch

134 Zwischenspeicher

136 Pumpe

138 Fermenter

140 Wärmetauscher

142 Heizmedium

144 Biogas

146 entfrachtetes Abwasser

147 überschusswasser

148 Abwasserreinigungsanlage

148.1 Mikrofiltration

148.2 Umkehrosmose

148.3 Salze in Trockner

150 gereinigtes Abwasser

152 Schieber

154 Bypassleitung

156 Einpressleitung

158 Mischwasser

159 Faulwasser

160 Störstoffe

162 Hydrolyse bzw. Versauern ngsstufe

164 Nassrott

166 Ringraum

168 Trennanlage

170 feststofffreies Abwasser

172 saurer Luftwäscher

174 Reaktor zur Nassrotte

176 Rührer

286 Mischungsspiegel (oben)

286.1 Mischungsspiegel (unten)

311 Trockung

311.1 Elektronische Stofftrennanlage zu trockenen Wertstoffe

311.2 Brüdenkondensat aus Trockner (mit Ammoniak)

320 Flachbunker

321 Radlader

322 Greiferbagger

323 große Störstoffe

324 Handsortierung und Zuordnung

325 Zuordnung in die entsprechenden Container

326 Vorsortierung Restmüll

330 Sacköffner

331 Beladetrichter

332 Belade- und Stopfschnecke

333 Reissspirale

334 Aufgerissene Müllsäcke

336 Service-Deckel

350 Spiralsiebanlage

351 Aufreiss- und Sortierspirale für Siebüberlauf

352 Förderspirale für Siebdurchlauf

353 Lochsieb

354 Siebdurchlauf-Material

355 Beutelaufreisser

356 Beutel- und Sackfolien

357 Materialien größer als Sieblochung

358 Siebüberlauf

359 Schwergut zur Handsortierung

360 Windsichter

361 Gebläseluftstrom

362 abgeblasenes Leichtgut

363 Leichtgutkanal zur Handsortierung

364 Kontroll- und Servicedeckel zu Siebüberlauf

365 mechanische Vorrichtung zur öffnung des Siebunterlaufs

400 Stofflöser 1.1 mit zusätzlicher Kunststoffabscheidung

401a Substratschieber geöffnet

401b Substratschieber geschlossen

402 aufschwimmendes Plastik

403 Plastikeintrag in Spirale

404 Entwässerungssieb

405 Förder- und Entwässerungsspirale

406 Hochförderspirale

407 Entwässerungsdruck

450 Quetschvorrichung

451 Siebanlage

452 Flüssigkeitsauslass und Walzensprühanlage

453 Organische Materialien

454 feststehende Quetschwalze

454.1 Antrieb

455 lose Quetschwalze

455.1 Antrieb

456 Einfülltrichter

457 vermuste Organik

458 Auslass vermischtes Mus mit Wasser

459 Anpressvorrichtung

460 Drucklufterzeugung

500 Handsortieranlagen für Leicht- und Schwerstoffe

501 PVC-Container

502 Plastik-PET-Container

503 Schredder für Kunststoffe

504 Eintrag in Trockner