Verfahren und Vorrichtung zur Kompoεtierung und Naßvergärung von biologischen Abfällen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von organi ^¬ schen Bio-Reststoffen, insbesondere aus kommunalen und/oder gewerblichen Abfallstoffen, einschließlich roher und/oder gekochter Speisereste, landwirtschaftliche Abfallstoffe, insbe¬ sondere Tierexkremente, und/oder pflanzlicher Bestandteile. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Gewinnung von Biogas oder Kompost durch Naßvergärung und Kompostieren von organischen Bio-Reststoffen.

Unter Bio-Reststoffen werden neben den bereits genannten Abfallstoffen alle Stoffe verstanden, die einen der Vergärung zugänglichen Gehalt an Kohlenstoff in gelöster Form (DOC) auf¬ weisen. Dies können beispielsweise pflanzliche Grünabfälle, wie Langgras, Laub, Rasenschnitt, Astwerk, Gehölzschnitt, Blumen, Ernterückstände aus dem Garten/Landschaftsbau, aber auch Abfälle aus der ge üse- und obstverarbeitenden Industrie sein, wie Schalen von Früchten, Ölfrüchten, Trester, Bierschlämme, Hefen, Kokosfasern, Blätter und Strünke aus der Konservenindu¬ strie, Kartoffelschalen und Blattrückstände, Rinden und Späne aus der Holz- und Papierindustrie, organischer kommunaler oder gewerblicher Stadtmüll und schließlich landwirtschaftliche Abfälle.

Seit langem ist es bekannt, reine Grünabfälle zu kompostieren, wozu die zerkleinerten Abfälle mit oder ohne Zugabe von Kom¬ postzuschlägen in Kompostmieten aufgesetzt und einem Verrot- tungsprozeß überlassen werden, bei dem die Abfälle allmählich zersetzen. Es ist inzwischen auch bekannt, daß die Verrottungs- zeit durch Umsetzen der aufgeschichteten Mieten sowie eine gezielte Prozeßführung durch Überwachung der Temperatur und/oder Mietenfeuchtigkeit beschleunigt werden kann.

In der EP ö 429 744 A2 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem das Abfallmaterial nach Vorbereitung durch Sieben, Trennen und Zerkleinern einem Gärbehälter zuσ __•eführt wird und zum Zwecke der

Einleitung und Aufrechterhaltung eines aeroben biologischen Zersetzungsprozesses unter ständigem Rühren allmählich gegen die zentrale Austrittsöffnung des Gärbehälters verschoben wird. Zur Verbesserung dieser Fermentiermethode wird eine aerobe bio¬ logische Verrottung biologischer Abfälle vorgeschlagen, bei der die Abfälle unter ständigem Rühren innig mit Luft vermischt und dadurch einer bakteriellen aeroben Zersetzung zugeführt werden und das aus dem Verrottungsprozeß hervorgegangene Produkt dem Aufnahmebehälter entnommen und einer Veredelung unterzogen wird. Hierzu soll der Aufnahmebehälter etwa bis zur Hälfte mit festem Abfall und anschließender Zugabe flüssiger Substanzen gefüllt und während einer Verweilzeit von 2 bis 3 Stunden umgerührt werden, bevor dekantierter Klärschlamm sowie Weißkalk zugegeben wird und das Umrühren bis zu einer Verweilzeit von 69 oder 70 Stunden fortgesetzt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung anzugeben, das bzw. die eine verbesserte Behandlung organischer Reststoffe zur Erzeugung verwertbarer Stoffe, wie Kompost und/oder Biogas ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfah¬ ren gelöst, das erfindungsgemäß durch folgende Schritte gekenn¬ zeichnet ist:

a) Aus den organischen Reststoffen werden unter intensivem Mischen und Homogenisieren die in Wasser gelösten C-haltigen (organischen) Bestandteile (DOC) durch Flüssig- keitsaustrag von den verbleibenden Feststoffen getrennt,

b) der Flüssigkeitsaustrag wird in einem Anaerob-Reaktor anschließend vergoren und das hieraus entstehende Biogas abgezogen, während

c) die verbleibenden Reststoffe einer Kompostierung, vorzugs ^¬ weise Mietenkompostierung, zugeführt werden.

Durch die Trennung des Abfalls in eine Feststofffraktion und eine Flüssigfraktion, die als eine durch Siebung hergestellte Suspension vorliegt, können eine aerobe Behandlung der Fest¬ stofffraktion einerseits und eine anaerobe Behandlung der gelö¬ sten und suspensierten Fraktion jeweils besser kontrolliert werden, wozu insbesondere geringere Behältervolumina als bei einer gemeinsamen Behandlung beider Fraktionen in einem Behäl¬ ter erforderlich sind. Vergleichsweise können die getrennte Kompostierung und Naßvergärung insgesamt bei Erzeugung qualita¬ tiv hochwertiger Endprodukte schneller ablaufen.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.

So wird in der Trennstufe, in der nach Aufgabe des Abfalles eine Feuchte von 70 bis 80 Vol.-% vorliegt, diese Feuchte auf¬ rechterhalten, was selbst nach Abführen der Flüssigsuspension durch Zuführung von Wasser bzw. Prozeßwasser möglich ist. Zumindest sollte die Feuchte von 40 bis 60 Vol.-% in der Trenn¬ stufe nicht unterschritten werden, da nur bei relativ hohen Feuchten ein Auswaschen der C-haltigen Bestandteile möglich ist. Vorzugsweise wird das Prozeßwasser rezyklisierend in die Trennstufe geleitet, das nach erfolgter Methanisierung (Vergärung) im Anaerob-Reaktor abfällt.

Eine weitere Optimierung der Prozeßsteuerung in der Trennstufe kann durch gezielte, gesteuerte Luftzuführung und Temperatur¬ steuerung, insbesondere Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur, erreicht werden. Die betreffende Regelung kann in Abhängigkeit gemessener Temperaturen, Sauerstoffgehalte, CO2-Gehalte im Abgas etc. vorgenommen werden.

Nach der Aufgabe von biologischen Reststoffen in die Trennstufe wird zunächst eine exotherm verlaufende Reaktion einsetzen. Die nicht benötigte überschüssige Wärme wird vorzugsweise aus der Trennstufe abgezogen und dem Anaerob-Reaktor zugeleitet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird erst nach Unterschreiten eines vorgebbaren Gehaltes an gelösten C-hal- tigen Bestandteilen in der aus der Trennstufe abgeführten Flüs¬ sigkeit die in der Trennstufe volumenmäßig zusammengefallene Reststoffmenge auf einen möglichst niedrigen Restfeuchtegehalt abgepreßt, bevor die gesamte Charge an festen Reststoffen aus der Trennstufe abgeführt und anschließend nachkompostiert wird. Die Nachkompostierung kann nach üblichen, nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren, mit und ohne Zugabe von Zuschlag¬ stoffen durchgeführt werden.

Eine beschleunigte Trennung bzw. Abtrennung der Flüssigphase aus den biologischen Abfallstoffen erreicht man, wenn die Stoffe gepreßt und/oder abgesiebt werden. Die aus der Trenn¬ stufe, d.h. dem Feststoffreaktor, ausgeschleusten Flüssigkeiten liegen als Suspensionen vor. Um den Anaerob-Reaktor nicht mit Feststoffanteilen bzw. Schlämmen zu belasten, wird die betref¬ fende Suspension vor Einleitung in den Anaerob-Reaktor sedimen- tiert. Vorzugsweise wird der beim Sedimentieren als Schlamm anfallende Feststoff als Animpfmaterial zur Reaktionsbeschleu¬ nigung, weiterhin vorzugsweise nach Sauerstoffanreicherung in Form von Belebtschlamm nach frischer Füllung des Feststoffreak¬ tors den Bio-Reststoffen zugeführt.

Die aus der Trennstufe abgeführte Flüssigkeit wird vor der Ein¬ leitung in den Anaerob-Reaktor einer Ultraschallbehandlung oder Biogasstrippung zur Entfernung noch enthaltenen Sauerstoffes unterzogen. Durch den völligen bzw. weitgehenden Sauerstoffaus- schluß wird die Methanisierung in der Anaerob-Stufe begünstig bzw. nicht behindert.

Noch in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffanteile, die in den Anaerob-Reaktor gelangen, werden von Zeit zu Zeit als Schlamm abgezogen, wobei hierüber auch zunächst gelöste und später in gebundenen Niederschlägen enthaltene geringe Metallmengen, insbesondere Schwermetallanteile, ausgeschieden werden können.

Im Anaerob-Reaktor wird bei der Behandlung mit mesophilen Bak ^¬ terien eine Temperatur von 45°C bis 40°C, bei der Behandlung mit thermophilen Bakterien von 50°C bis 55"C während der gesam¬ ten Methanisierung aufrechterhalten. Das Befüllen des Anaerob- Reaktors mit dem Flüssigkeitsaustrag aus der Trennstufe erfolgt kontinuierlich oder im Abstand von 1 bis mehreren Stunden. Die hydraulische Verweilzeit liegt bei ca. 8 bis 10 Tagen bei einer Abbaurate der organischen Substanz von 90 bis 95 %. Diese im Vergleich zu konventionellen Verfahren kurze Verweilzeit im Anaerob-Reaktor hat folgende Gründe.

Die zu methanisierende organische Substanz liegt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits in für die methanogenen Bakterien verwertbarer Form vor, ferner kann einer Ausschwem¬ mung der Bakterien gezielt entgegengewirkt werden. Bei einer Abbaurate von mehr als 90 % verläßt nur gering belastetes Was¬ ser den Anaerob-Reaktor. Der Gehalt an gelöster organischer Substanz im Wasser (DOC-Gehalt) kann durch entsprechende am Reaktor installierte Geräte automatisch überwacht werden. Ggf. kann das Wasser bei (noch) zu hohen DOC-Gehalten im Kreis geführt werden, d.h., es wird bis zur vollständigen Vergärung wieder in den Anaerob-Reaktor eingeleitet.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die erfindungsgemäß durch einen Feststoffreaktor mit einer Mischeinrichtung und einem Flüssig¬ keitsaustrag und einen diesem nachgeschalteten Anaerob-Reaktor zur Vergärung mit einem Biogas-Abzug oder eine Kompostierein¬ richtung gekennzeichnet ist. Je nach Zielsetzung, d.h., ob das

Schwergewicht in die Biogasherstellung oder die Kompostherstel¬ lung gelegt wird, kann neben der Trennstufe alternativ oder nebeneinander ein Anaerob-Reaktor und/oder eine Kompostierein ^¬ richtung nachgeschaltet sein. Derzeit liegen gewichtige Gründe vor, die Biogasherstellung in den Vordergrund zu stellen, da das Biogas energetisch verwertbar ist, während die Verwertung von Kompost sich auf wenige Einsatzbereiche beschränkt und kaum wirtschaftlich durchgeführt werden kann.

Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 15 bis 34 beschrieben.

So besteht die Mischeinrichtung zur Beschleunigung des Abpres- sens bzw. Trennens der Feststoffe von den Flüssigstoffen, wel¬ che das Kohlenstoff in gelöster Form aufnehmen, aus einer Schneckenpresse, vorzugsweise aus zwei gegenläufigen εchräglie- genden Schneckenpressen. Diese gegenläufig arbeitenden Schneckenwellen führen zu einer intensiven Durchmischung des biologischen Abfalls und gewährleisten eine gleichmäßige Sauer- stoffversorgung und damit eine optimale ikrobielle Aktivität. Vorzugsweise arbeiten die Schneckenpressen ca. 5 bis 10 Minuten pro Stunde. Da die Schneckenpressen schrägliegend angeordnet sind, kann das Material von unten nach oben gefördert werden. Damit das oben anfallende Material aus biologischem Abfall nicht die weitere Schneckenförderung behindert, ist oberhalb und parallel der Schneckenpresse ein Tisch bzw. sind Tisch¬ bleche schrägliegend angeordnet. Hierauf kann das geförderte Material fallen und nach unten abrutschen, um dort angekommen abermals von der Schnecke erfaßt und nach oben gefördert zu werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Tisch oder die Tischbleche als Wärmetauscher ausgebildet. Dies schafft deshalb Vorteile, weil das durch die Schneckenpresse geförderte Material jeweils mit dem Tisch in Berührung kommt und weil der Tisch relativ zentral in bezug auf den Material¬ strom angeordnet werden kann.

Um zu vermeiden, daß Feststoffe größeren Durchmessers mit der Flüssigkeit ausgetragen werden, besitzt der Feststo freaktor mindestens ein Sieb, vorzugsweise mehrere übereinanderliegende Loch- oder Spaltsiebe unterschiedlicher Maschenweite, die vor dem Flüssigkeitsaustrag angeordnet sind. Beispielsweise können drei übereinanderliegende Siebe verwendet werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Feststoffreaktor eine Gasabzugseinrichtung, die vorzugsweise mit einem Kompostfilter verbunden ist, wodurch eine Geruchsbe¬ lästigung der Außenumgebung vermeidbar ist.

Je nach Zusammensetzung des Bioabfalles, der in den Feststoff- reaktor aufgegeben wird, kann es sich als die Trennung fördernd erweisen, wenn der Stellwinkel des Feststoffreaktors, d.h., insbesondere die Bodenneigung des Reaktors veränderbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Feststoffreaktor einen vorzugsweise verschließbaren Einfüll- trichter und einen die Bio-Reststoffe fördernden Trogkettenför¬ derer, der vorzugsweise gasdicht und/oder mit aktiver Luftab- saugung mittels Seitenkanalverdichtern ausgebildet ist. Die abgesaugte Luft kann ebenfalls über einen Kompostfilter zur Desodorierung gedrückt werden, um Geruchemissionen weitestge- hend zu vermeiden.

Wie bereits oben erwähnt, ist vorzugsweise zwischen dem Fest¬ stoffreaktor und dem Anaerob-Reaktor ein Sedimentator geschal¬ tet, der nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung über einen Abzug verfügt, worüber die anfallenden Schlämme abgezogen und unmittelbar dem Feststoffreaktor wieder zuführbar sind. Insbesondere kann der Feststoffreaktor und/oder der Sedimenta¬ tor über einen Belüftungskreislauf oder Luftzuführeinrichtungen verfügen, um den abgezogenen Schlamm zu einem aeroben Belebt¬ schlamm aufzubereiten.

Um den Anaerob-Reaktor praktisch sauerstofffrei betreiben zu können, ist weiterhin zwischen dem Sedimentator und dem Anaerob-Reaktor ein Entgasungsreaktor, vorzugsweise ein Ultra¬ schallreaktor oder Biostripper angeordnet.

Der Anaerob-Reaktor ist als Festbettreaktor ausgebildet und/oder weist mehrere Aufwuchs fördernde Gitterträger mit gro¬ ßer Oberfläche (150-300 m ² /m ³ ) auf, die nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine rauhe Oberfläche besitzen. Hierdurch wird eine Ausschwemmung der Bakterien wirksam ver¬ hindert, ferner die AufWuchsgeschwindigkeit optimiert.

Im Anaerob-Reaktor setzen zunächst acetogene Bakterien die gelösten Zwischenprodukte in Acetat, Wasserstoff und Kohlen¬ dioxid um. Dies ist erforderlich, da Methanbakterien nur aus diesen Ausgangsprodukten Methan produzieren können. Im thermi- nalen Schritt der Biogasproduktion wird durch methanogene Bak¬ terien zum einen aus Wasserstoff und Kohlendioxid Methan und Wasser und zum anderen aus Acetat und Methan Kohlendioxid gebildet. Die erste Reaktion wird durch hydrogenotrophe Methan¬ bakterien, die zweite durch acetotrophe katalysiert. Die Methanausbeute liegt bei ca. 70 Vol.-%. Ein limitierender Fak¬ tor bei der anaeroben Vergärung ist das relativ langsame Wachs¬ tum der Bakterien, d.h., eine Verdoppelung findet nur alle 14 Tage statt. Daher ist es notwendig, eine Stabilisierung bzw. eine Erhöhung der Mikroorganismenpopulation durch Aufwuchs auf festen Gitterträgern zu gewährleisten, wobei eine rauhe Gitter¬ oberfläche die AufWuchsgeschwindigkeit der Bakterien erhöht, unter Einhaltung eines für den Aufstieg der Gasblasen nötigen Lumens. Eine Verminderung der Bakterienpopulation durch Aus¬ schwemmung kann jedenfalls erheblich minimiert werden, womit die Verweilzeit im Anaerob-Reaktor wesentlich verkürzt bzw. das Reaktorvolumen entsprechend klein gewählt werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Anaerob-Reaktor einen Gasdom auf, der vorzugsweise mit einem Gasabscheider versehen ist, wohin es mit geringem Unterdruck weitergeleitet wird.

Der Anaerob-Reaktor kann als Methanisierungsstufe aus mehreren hintereinandergeschalteten und segmentrierten Festbettreaktoren bestehen, die über kommunizierende Röhren miteinander verbunden sind. Der Transport des Wassers erfolgt dann nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren allein über die Zufuhr in den ersten Festbettreaktor. Beispielsweise können die Festbett¬ reaktoren zylindrische Röhren von 4 m Höhe und 1,2 m Durchmes¬ ser sein, die jeweils im downflow-Modus beschickt werden. Dem letzten Festbettreaktor kann ein Sedimentationsgefäß nachge¬ schaltet sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die pH-Werte in verschiedenen Festbettreaktoren verschieden und unabhängig von¬ einander einstellbar und/oder die verschiedenen Festbettreakto¬ ren sind parallel oder in Serie betreibbar. Auch Mischformen derart, daß beispielsweise zwei Festbettreaktoren parallelge¬ schaltet und einer hiervon mit dem dritten in Reihe, sind mög¬ lich. Die Varianten können derart ausgenutzt werden, daß in verschiedenen Reaktoren verschiedene Prozesse durchgeführt wer¬ den, ggf. mit unterschiedlichen Verweilzeiten.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird der Festbettreaktor (Anaerob-Reaktor) out put-gesteuert, und zwar vorzugsweise über das abgezogene Gasvolumen (Biogas), den DOC- und/oder CSB-Gehalt. Weitere Schaltungsvarianten können hinsichtlich der Beheizung vorgesehen werden, etwa dergestalt, daß die Anaerob- Reaktoren nacheinander mit ein und demselben Wärmetauscher beheizt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Übersicht der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Feststoff¬ reaktors,

Fig. 3 eine erste Querschnittsansicht des Schnecken¬ förderers in Höhe der Leitblech-Anordnung,

Fig. 4 eine weitere Ansicht des Schneckenförderers in

Höhe des Spaltsiebes,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht des Trogketten¬ förderers mit dem Festbettreaktor,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 5 und

Fig. 7 ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens.

Die wesentlichsten Teile der Vorrichtung sind der Feststoff¬ reaktor 01 sowie der aus drei Teilen bestehende Anaerob-Reak¬ tor 08a, b und c, die das Kernstück der gesamten Anlage dar¬ stellen. Die zu behandelnden biologischen Rest- oder Abfall¬ stoffe werden in den Feststoffreaktor 01 gegeben, in dem sie von einer Schneckenwelle 16 oder zwei gegenläufig arbeitenden Schneckenwellen (siehe Fig. 3, 4) im unteren Teil des Fest¬ stoffreaktors 01 erfaßt und nach oben gefördert werden. Im obe¬ ren Bereich, d.h. oberhalb der Preßzone mit einem Spaltsieb, wird die Feuchtigkeit aus den Abfallstoffen ausgepreßt und über das Spaltsieb aus dem Reaktor abgepreßt. Oberhalb und parallel

zu der Schnecke oder den gegenläufigen Schneckenwellen ist ein Tisch bzw. sind Tischbleche 17 angeordnet, die als Wärme¬ tauscher 02 ausgebiledet sind. Der Effekt des Auspressens der biologischen Abfallstöffe kann noch durch den Gegendruck der Tischbleche verstärkt werden sowie durch eine sich zwischen dem Spaltsieb und der Schneckenwelle zum Austrag hin verjüngende Distanz. Ggf. kann diese Distanz auch durch die Verstellung des Drehpunktes an der Abpreß- bzw. Entleerungsvorrichtung 18 ver¬ ändert werden. Soweit die Spaltbreite des Siebes nicht am Sieb veränderbar ist, sind die Siebe auswechselbar und somit an die jeweiligen Anforderungen der zu verarbeitenden biologischen Reststoffe anpaßtbar. Die von der überschüssigen Feuchtigkeit befreiten Abfallstoffe werden durch das kontinuierlich nachge¬ förderte Material aus der Sieb- bzw. Preßzone in den freien Reaktorraum gedrückt. Hierbei rutschen sie schwerkraftbedingt über das Tischblech wieder an die tiefste Stelle des Feststoff¬ reaktors 01 zurück, wie sie erneut von den Schneckenwellen 16 erfaßt werden. Auf diese Art und Weise können die im Kreislauf umgewälzten Abfallstoffe kontinuierlich von der überschüssigen Feuchtigkeit befreit bzw. die Kohlenstoffgehalte der Abfall¬ stoffe durch vorhandene Flüssigkeit ausgewaschen werden. Der Feststoffreaktor besitzt eine gesteuerte Sauerstoffzufuhr 03, um eine optimale mikrobielle Aktivität zu gewährleisten. Die Sauerstoffzufuhr kann über Sauerstoffgehaltsmessungen oder Cθ2~ Konzentrationsmessungen gesteuert bzw. geregelt werden. Während der im Feststoffreaktor 01 stattfindenden aeroben Intensivrotte werden energiereiche polymere Substanzen, wie Fette, Proteine und Kohlenhydrate in energieärmere, monomere Bestandteile, wie Fettsäuren, Aminosäuren und Zucker, zerlegt. Die Dauer der im Feststoffreaktor 01 stattfindenden vorgeschalteten aeroben Intensivrotte ist variabel und von der Zielsetzung abhängig, ob mehr Biogas oder mehr Kompost produziert werden soll. Bei¬ spielsweise können während einer 48-stündigen Aufenthaltszeit im Feststoffreaktor 01 bereits die leicht und mittelschwer abbaubaren organischen Substanzen soweit in niederkettige Fett¬ säuren und Alkohole gespalten werden, daß sie anaerob im

Anaerob-Reaktor 08a, b und c weiter zum hauptsächlichen Endpro¬ dukt Methan und Kohlendioxid durch acetogene und methanogene Bakterien abgebaut werden können. Die Fettsäuren und Alkohole sind in bei der Umsetzung austretendem Wasser, das durch die natürliche Feuchte vorhanden ist oder im Zellwasser gebunden und ausgepreßt wird, gelöst und suspendiert. Die Suspension mit hohen Anteilen an aerob hydrolisierten organischen Substanzen wird über das bereits genannte Sieb von der Masse im Feststoff¬ reaktor abgetrennt. Beim Auslaugen der löslichen organischen Bestandteile zusammen mit der aeroben Intensivrotte findet eine starke Volumenreduktion (70 bis 80 Vol-%) des Materials statt. Die aus den biologischen Abfällen gewonnene Suspension wird über ein Ventil PI durch die Pumpe 04 in einen Sedimentator 05 gefördert. Die dort abgetrennten Feststoffe, die sich als Schlamm niederschlagen, können zum Beimpfen des frisch einge¬ füllten biologischen Abfalles wieder in den Feststoffreaktor 01 gepumpt werden. Das feststofffreie, mit organischen Inhalts¬ stoffen, insbesondere Kohlenstoffanteilen, angereicherte Wasser wird in den Anaerob-Reaktor 08 gepumpt. Die restliche, ausgewa¬ schene Feststoffmasse wird als Frischkompost mit einem Rotte¬ grad von I und II einer Nachrotte in Form einer Mietenkompo- stierung unterworfen. Der Frischkompost wird abgefahren.

Das Befüllen des Feststoffreaktors erfolgt über eine ver¬ schließbare Öffnung im Feststoffreaktoroberteil, die nur wäh¬ rend des Befüllens geöffnet wird. Das Ausschleusen des Frisch¬ kompostes erfolgt über eine elektromotorisch betriebene Aus- tragsschleuse. Das Material fällt in einen verschließbaren Con¬ tainer (nicht dargestellt) .

Zur Vermeidung von Geruchsemissionen ist der Feststoffreaktor über eine Gasleitung mit einem Kompostfilter 15 verbunden. Wäh¬ rend des Betriebes bleibt der Feststoffreaktor vorzugsweise gasdicht verschlossen. Eingeblasene Luft zur Erzeugung aerober Verhältnisse verläßt den Reaktor nur durch das Kompostfilter. Wird der Reaktor zur Befüllung geöffnet, beginnt ein in der

Die Schneckenwellen 161 und 162 sind in Halbschalen 25 angeord¬ net (Fig. 3).

Im oberen Bereich der Entleerungsvorrichtung 18, also etwa im oberen Drittel des Feststoffreaktorbodens ist ein Spaltsieb 26 in den Halbschalen vorgesehen, wobei die Spaltöffnungen parallel zur Förderrichtung laufen und/oder das Spaltsieb gegenüber dem Umfang der sich drehenden Schneckenwelle ein sich verjüngenden Abstand aufweisen kann. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Spaltsieb und der Förderschnecke sowie der Anpreßdruck veränderbar.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die Förderrichtung durch Änderung der Schneckenwindung oberhalb der Preßzone wechselt und hierdurch eine erhöhte Preßwirkung erzielt wird.

Ggf. besitzt der Feststoffreaktor an seinem tiefsten Punkt noch eine wiederverschließbare Flüssigkeits- bzw. Suspensionsaus¬ laßöffnung.

Um Verstopfungen im Förderbereich zu vermeiden, können flexible Vorrichtungen, wie Bürsten, Gummibänder oder auch Abstreiffin¬ ger und ähnliches, vorgesehen sein, die die Förderschnecke bzw. Schneckenwellen jeweils reinigen.

Fig. 5 und 6 zeigen eine zweckmäßige Erweiterung der bisher dargestellten Vorrichtung. Dem Feststoffreaktor 01 ist zweckmä¬ ßigerweise ein Trogkettenförderer 27 vorgeschaltet. Der Trog¬ kettenförderer wird durch ein Containerfahrzeug 28 beladen, das den biologischen Abfall in einen Aufgabetrichter 29 transpor¬ tiert. Der Abfall wird in einem geschlossenen Förderkasten zum Austrag 30 transportiert, der sich über der Einfüllöffnung 19 des Feststoffreaktors 01 befindet. Überschüssiges Material, das nicht direkt in den Feststoffreaktor 01 eingebracht werden kann, verbleibt bis zu nächstmöglichen Befüllung im Förderer.

Der Einfulltrichter 29 ist zur Vermeidung von Geruchsemissionen nur während des Befüllvorganges geöffnet. Außerhalb dieser Zei¬ ten ist das System mittels verspannter Plane geschlossen. Der Austrag des Förderers ist mittels einer beweglichen Platte oder eines Schiebers ebenfalls verschlossen; der Fördertrog ist ebenfalls gasdicht. Ggf. kann der Trogkettenförderer mit einer aktiven Luftabsaugung versehen sein, die während des Betriebes sowie außerhalb des Befüllvorganges in festlegbaren Intervallen aus dem Förderer mittels eines Seitenkanalverdichters Luft absaugt und diese dem Kompostfilter 15 zur Desodorierung zuführt.

Der Einfulltrichter 29 des Trogkettenförderers 27 sowie der Förderer selbst stellen das Zwischenlager für den angelieferten biologischen Abfall dar. Anfallendes Sickerwasser wird nach im Förderer gefaßt und in den Feststoffreaktor 01 oder den nachge¬ schalteten Sedimentator 05 geleitet.

Wie Fig. 6 zu entnehmen, ist in der dargestellten Ausführungs¬ form der Feststoffreaktor 01 in der Draufsicht langgestreckt ausgeführt. In unmittelbarer Nachbarschaft des Feststoffreak¬ tors 01 befinden sich der Sedimentator, mit einem Gasvolumen von etwa 3 m ³ sowie der Anaerob-Reaktor 08, bestehend aus drei hintereinandergeschalteten und segmentierten Festbettreakto¬ ren 08a, 08b und 08c mit jeweils 4 m ³ Kammervolumen in zylin¬ drischen Röhren von 4 m Höhe und 1,2 m Durchmesser. Insgesamt können die Festbettreaktoren 08a, b und c mit einer Raumbela ^¬ stung bis zu 35 kg OTS/m ³ xd gefahren werden. Den drei Reakto¬ ren 08a, b und c ist eine vierte Röhre als Sedimentations¬ gefäß 09 nachgeschaltet. Die Röhren 08a, b und c und 09 bilden eine Einheit und sind auf einer Grundfläche von 2,7 m x 2,7 m installiert und insgesamt isoliert.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird das erfindungsgemäße Verfahren, wie aus dem Fließschema nach Fig. 7 zu ersehen, durchgeführt. Nach Anlieferung 31 und Qualitätskontrolle 32 der

angelieferten biologischen Abfälle, bestehend aus gewerblichen kommunalen Abfällen 33, strukturarmen nassen Reststoffen 34 und strukturreichen trockenen Reststoffen 35, die zunächst einer Zerkleinerung 36 zugeführt werden, werden die jeweiligen Abfälle einzeln oder in vorbestimmbaren Mischungen dem Fest ^¬ stoffreaktor 01 zugeführt, eventuelle unter Zugabe von Luft 011 und/oder sonstigen Additiven 012. Die aus dem Feststoffreaktor nach Entwässerung verbleibenden Feststoffe werden entweder als Frischkompost 37 oder nach Mischen 38 einer Nachverrottung 39 zugeführt, wo sie zu einem Reifekompost 40 umgewandelt werden. Über einen Austrag 41 werden die abgepreßten Flüssiganteile nach Sedimentierung dem Anaerobfilter 08 zur anaeroben Naßver ^¬ gärung zugeführt, woraus die Biogase 42, im wesentlichen Methan, sowie das zurückbleibende Wasser 43 abgeführt werden. Teile der Flüssigkeitsmenge können auch als Rezirkulat 44 dem Feststoffreaktor 01 zurückgeführt werden.

In einer durchgeführten Versuchscharge sind 2 Tonnen der Abfallstoffe 33, 34 und 35 aus Haushaltsabfällen im Feststoff¬ reaktor 01 durchmischt und unter Lufteintrag behandelt worden, wobei eine Temperatur von 72°C erreicht wurde. Die während der Umsetzung anfallende organische Substanz im Preßwasser 14 betrug ca. 23 % der ursprünglichen Einwaage. Durch die Vergä¬ rung in dem Anaerob-Reaktor 08 bildete sich aus diesen organi¬ schen Substanzen ca. 210 m ³ Biogas 42 mit einem Methangehalt von 65 Vol.-%. Der aktive Kompost wurde als Feststoffaustrag mit gehäckseltem Strukturmaterial, stehend aus Rinde und Strauchschnitt, etwa im Verhältnis 1 : 1 gemischt und drei Wochen auf einer Miete ohne Umsetzung liegengelassen. Hiernach wies der Kompost einen erdigen Geruch auf und war intensiv mit einer Pilzkultur belegt. Der erhaltene Kompost erfüllte die vorgegebenen Grenzwerte.