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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND SYSTEM FOR TREATING OLFACTORILY LOADED MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/116466
Kind Code:
A1
Abstract:
Materials or material mixtures, for example waste materials, byproducts from production processes, or other substrates, can have diverse impurities, in particular a buildup with an olfactory effect, which must be removed before such materials are reused. Known preparation methods however are markedly time-consuming, expensive, and harmful to the environment. The aim of the invention is to expand the recycling options for materials or material mixtures which have a buildup with an olfactory effect so that a disposal process can be obviated. This is achieved by a method and a system which include an oxidizing agent treatment and a concluding conditioning process. The generated final substrate can be used as a raw material in the production of panel-shaped materials, molded parts, insulating materials, packaging, paper/cardboard, or as an additive for other products.

Inventors:
WISSING JOHANNES (DE)
SCHEMMANN WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/085860
Publication Date:
June 17, 2021
Filing Date:
December 11, 2020
Export Citation:
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Assignee:
WISSING JOHANNES (DE)
International Classes:
C02F11/04; C02F11/06; C02F11/12; B29B17/00
Domestic Patent References:
WO2006114651A12006-11-02
Foreign References:
JPS62121699A1987-06-02
EP0832853A21998-04-01
US20050000908A12005-01-06
EP2874957B12017-11-01
DE4415911A11995-11-09
US6544447B12003-04-08
DE4415911A11995-11-09
US20050000908A12005-01-06
EP2874957B12017-11-01
DE102012024111A12014-06-12
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL, Lutz (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Verfahren (1 ) zur Behandlung von olfaktorisch belasteten Stoffen, wobei diese Stoffe in mehreren nacheinander abfolgenden Verfahrensschritten behandelt werden, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• Behandlung von olfaktorisch wirksame Anhaftungen aufweisenden Stoffen, welche mit einem definierten Feuchtegehalt als Rohsubstrat (7) bezeichnet werden, mit einem Oxidationsmittel zur Schaffung eines Feucht substrats (8), wobei das Oxidationsmittel ausschließlich dazu be stimmt ist und dessen Menge und/oder Konzentration daran ausgerichtet ist, die olfaktorisch wirksamen An haftungen zu modifizieren und/oder abzubauen, und wobei der Beginn der Zugabe des Oxidationsmittels den Beginn einer Reaktionshaltezeit definiert und am Ende der Reaktionshaltezeit olfaktorisch wirksame An haftungen nicht mehr bestehen, wobei Verwendungsmerkmale der Stoffe erhalten blei ben, und

• Konditionierung (5) des Feuchtsubstrats (8) auf einen bestimmten Feuchtegehalt zur Schaffung eines End substrats (9)

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die olfaktorisch belasteten Stoffe vor der Oxidations mittelzugabe (3) getrocknet werden zur Schaffung des Rohsubstrats (7).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gärreste (6), insbesondere als Produkt von Biogasan- lagen, als olfaktorisch belastete Stoffe behandelt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der initiale Trockensubstanzgehalt des Rohsubstrats (7) zwischen 25 und 40 % beträgt, vorzugsweise 30 und 35 %, insbesondere bevorzugt 32 bis 34 %.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Wasserstoffperoxid eine Konzentration zwischen 9 und 60 % aufweist, vorzugsweise 35 bis 45 %, insbesondere bevorzugt sind 40 %.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei eine definierte Menge des Oxidationsmittels zugege ben wird, und die Reaktionshaltezeit ermittelt wird, nämlich bis die olfaktorisch wirksamen Verbindungen bis zu einem vorbestimmten Wert abgebaut sind, und die Menge des zugegebenen Oxidationsmittels ange passt wird, derart, dass eine bestimmte Reaktionshaltezeit erreicht wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reaktionshaltezeit 20 bis 40 Minuten dauert, vorzugsweise 30 bis 35 Minuten.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtsubstrat (8) zusätzlich einer ultravioletten Strahlenbehandlung (4) unterzogen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtsubstrat (8) während der Reaktionshalte- zeit sensorisch überwacht wird, derart, dass Sensoren den Abbau organischer Stoffe erfassen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bestimmten von einem vorgegebenen Soll wert abweichenden Istwert die Behandlungsintensität an gepasst wird.

12. Anlage zur Behandlung von olfaktorisch belasteten Stoffen bestehend aus:

• einem Behandlungsträger zur Aufnahme der olfakto risch belasteten Stoffe in Form eines Rohsubstrats (7),

• einer Applikationseinheit zum Auftrag eines Oxidati onsmittels auf das auf dem Behandlungsträger befindli che Rohsubstrat (7) zur Schaffung eines Feuchtsub strats (8), und

• einer Konditioniereinheit zur Einstellung eines bestimm ten Feuchtegehalts des Feuchtsubstrats (8) zur Schaf fung eines Endsubstrats (9).

13. Anlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Trockner.

14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mischorgan in der Art angeordnet ist, dass es das Feuchtsubstrat (8) umwälzt.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit mindestens einen Sprühkopf aufweist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass einer substrattragenden Fläche des Behandlungsträ gers zugewandt Emittenten ultravioletter Strahlung ange ordnet sind.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger ein Förderband ist, wobei dem Förderband eine Substratausgabe zugeordnet ist, die das Rohsubstrat (7) auf das Förderband aufgibt.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle, die sicherstellt, dass auf einem Förderband eine Schichtdi cke des Rohsubstrats (7) bis zu 100 mm beträgt, vorzugsweise bis zu 50 mm.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger als Mischbehälter ausgestaltet ist, wobei der Mischbehälter mindestens ein Mischorgan auf weist, und dass mindestens eine Applikationseinheit angeordnet ist, derart, dass ein Oxidationsmittel auf das im Mischbehälter befindli che Rohsubstrat (7) applizierbar ist.

20. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger und die Applikationseinheit in der Konditioniereinheit angeordnet sind.

21. Verwendung (10) eines Endsubstrats (9), hergestellt mittels eines Verfahrens (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder auf einer Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 20 als Rohstoff für mindestens eine der folgenden An wendungen:

• Plattenförmiger Werkstoff,

• Formteil,

• Dämmstoff,

• Verpackungsmaterial,

• Pappe/Kartonage,

• Zusatzstoff.

Description:
"Verfahren und Anlage zur Behandlung von olfaktorisch belaste ten Stoffen"

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 , wonach olfaktorisch belastete Stof fe zur Aufbereitung im Rahmen eines mehrstufigen Verfahrens behandelt werden.

Stoffe, wobei nachfolgend darunter auch Stoffgemische sub- summiert werden, beispielsweise Abfallstoffe, Nebenprodukte aus Herstellungsprozessen oder andere Substrate, können di verse Verunreinigungen aufweisen, insbesondere olfaktorisch wirksame Belastungen, die vor einer weiteren Verwertung derar tiger Stoffe entfernt werden müssen.

Im Rahmen des vorliegenden Vorschlags ist eine olfaktorisch wirksame Belastung ein wahrnehmbarer Geruch, der als modifi ziert und/oder abgebaut gilt, sofern dieser Geruch für einen we sentlichen Teil von Menschen einer Gruppe, die jeweils eine mittlere Geruchssensibilität auszeichnet, überwiegend nicht mehr wahrnehmbar ist bzw. die Geruchsintensität nicht mehr als störend empfunden wird. Zur Bewertung dieses Geruchs kann beispielsweise die Olfaktometrie als Nachweisverfahren verwen det werden.

Derartige olfaktorisch belastete Stoffe können beispielsweise Schlachtabfälle darstellen. Vor einer Verwendung von Federn als Füllmaterial für Kissen und Decken beispielsweise, sind energie intensive, mehrstufige Waschverfahren erforderlich, um das Fe dermaterial vor ungewollten Geruchsanhaftungen zu befreien.

Als Substitution von Kunststoffen steigt die Verwendung von Pappen oder Kartonagen zur Verpackung von Lebensmitteln ste tig an. Lebensmittelreste, die an diesen Verpackungsmaterialien anhaften können, stellen Verunreinigungen dar, die olfaktorisch wirksam sind und vor einer weiteren Verwendung der Pappen und Kartonagen durch aufwendige Waschverfahren entfernt werden müssen.

Die DE 44 15911 A1 offenbart ein Verfahren zur Behandlung ei nes Mediums, welches organische Bestandteile enthält. Vorge schlagen wird, beispielsweise Klärschlamm in einem mehrstufi gen Verfahren hohen Temperaturen und Drücken auszusetzen und in Kombination den Klärschlamm mit Stoffen zu versetzen, um eine sehr starke Volumenreduktion zu erreichen. Organische Bestandteile werden weitgehend abgebaut und sollen umwelt freundlich entsorgt werden können. Die Lehre der US 2005 / 0 000 908 A1 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Faulschlamm. Aufgabe ist es, inter alia das Volumen bzw. das Gewicht des Faulschlamms zu verringern - durch Abbau der Bestandteile - und die resultierende flüssige Phase einer bekannten Abwasserbehandlung zuzuführen. Vor- geschlagen wird, den Klärschlamm mit diversen Stoffen zu ver setzen und hohen Temperaturen auszusetzen, wobei die zuge gebenen Stoffe, inter alia in Abhängigkeit von der Temperatur, miteinander reagieren und dadurch einen möglichst großen Ab bau der Bestandteile bewirken sollen.

Darüber hinaus können Gärreste aus Biogasanlagen durch in tensive Geruchsanhaftungen geprägt sein. Insbesondere bedingt durch die zunehmende Verbreitung von Biogasanlagen, hat die Menge derartiger olfaktorisch belasteter Stoffe deutlich zuge- nommen. Inter alia hat die Geruchsbelastung der Gärreste je doch zur Folge, dass stoffliche Verwertungsverfahren nur sehr wenig berücksichtigt werden, sodass Gärreste in Konkurrenz zu der aus Viehhaltungsbetrieben stammenden Gülle, bzw. dem an fallenden Mist, primär auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgebracht werden. Infolgedessen sind eine intensive Eutro- phierung der Flächen sowie eine zunehmende Belastung der Gewässer nachweisbar.

Für eine Gärrestbehandlung sind aus der Praxis beispielsweise Verfahren bekannt, die einen Gärrest in spezifische Bestandteile zerlegen. Zum einen wird das Ziel verfolgt, die Transportwürdig keit eines Gärrestes zu steigern. Trocknungsverfahren entziehen einem Gärrest beispielsweise das Wasser, sodass sowohl das Volumen als auch die Masse reduziert werden und somit längere Transportwege wirtschaftlich sein können.

Zum anderen können Gärreste durch Separationsverfahren in diverse Stoff- bzw. Nährstoffgruppen fraktioniert werden. So of fenbart der DBU-Abschlussbericht-AZ-31276-01 Verfahren, die auf einer kombinierten, mehrstufigen Fest-/Flüssigtrennung und einer Membrantechnik zur vollständigen Aufbereitung von Gär resten beruhen. Separationsleistungen werden dabei durch eine zusätzliche chemische Behandlung der Gärreste realisiert. Eine andauernde Geruchsbelastung kann allerdings nicht ausge schlossen werden.

Aus der EP 2 874 957 B1 ist eine Verfahren zur Behandlung ei nes Gärrestes aus einem Biogasprozess bekannt. Mit dem Ziel, organische Bestandteile weitestgehend abzubauen, ist vorgese hen, Gärreste in mehreren Schritten mit diversen Substanzen zu versetzen, die miteinander reagieren und dadurch den Abbau der organischen Substanz bewirken. Eine weitere stoffliche Ver wendung der Gärreste ist nicht vorgesehen.

Die DE 102012024 111 A1 offenbart ein Verfahren zur Behand lung von Gärresten, die geruchsbelastet sind. Dabei werden die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen durch Stoffzugaben kurz vor dem Ausbringen eines Gärrestes, beispielsweise auf land wirtschaftlich genutzten Flächen, gebunden, sodass eine Ge ruchsbelastung unterbunden werden kann. Die Fierstellung der artig maskierender Stoffe ist allerdings kostenintensiv. Ferner verbleiben die maskierten Störstoffe im Substrat, sodass eine Einschränkung für anschließende Verwendungen bestehen blei ben kann.

Die bekannten Verfahren eint das Problem, dass die in der Re gel mehrstufigen Behandlungsverfahren ressourcenaufwendig sind. Ferner werden insbesondere die organischen Bestandteile weitestgehend abgebaut oder die olfaktorisch wirksamen Ver bindungen werden nicht vollständig entfernt oder lediglich che misch maskiert, sodass die Verwertungspotentiale derartiger Stoffe bzw. Stoffgemische grundsätzlich eingeschränkt bleiben. Infolgedessen werden stoffliche Verwertungsoptionen nicht aus geschöpft und stattdessen Umweltbelastungen verstärkt, bei spielsweise durch das Ausbringen von Gärresten auf landwirt schaftlich genutzten Flächen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die stofflichen Ver wertungsoptionen von Stoffen bzw. Stoffgemischen, die olfakto risch wirksame Anhaftungen aufweisen, zu erweitern, sodass auf eine Entsorgung, beispielsweise durch das Ausbringen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, verzichtet werden kann, wobei eine Umweltbelastung grundsätzlich minimiert werden soll.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Darüber hinaus werden im Anspruch 21 Verwendungsoptionen für die behandelten Stoffe aufgeführt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.

Die Erfindung sieht mit anderen Worten ein Verfahren vor, in dem Stoffe bzw. Stoffgemische durch ein mehrstufiges Verfah ren aufbereitet werden, ohne dass dabei beispielsweise Stoffe eingebracht werden, die im Substrat verbleiben. Inter alia wer den derartig belastete Stoffe bzw. Stoffgemische mit einem Oxi- dationsmittel behandelt, um olfaktorisch wirksame Anhaftungen im Wesentlichen zu modifizieren und/oder abzubauen, sodass geruchsbedingte Beschränkungen der Verwertungsoptionen aufgehoben werden. Insbesondere wird eine Behandlung vorge schlagen, welche an die Belastungen der Stoffe bzw. Stoffgemi sche angepasste ist, mit dem Ziel, im Wesentlichen die olfaktori schen Belastungen abzubauen, die Stoffe bzw. Stoffgemische hingegen nicht übermäßig zu degradieren, um möglichst viele Verwertungsoptionen zu ermöglichen.

Der Feuchtegehalt der olfaktorisch belasteten Stoffe kann die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Verfahrens unmittelbar beein flussen. Olfaktorisch belastete Stoffe, die einen definierten Feuchtegehalt aufweisen, werden in dem vorliegenden Vor schlag als Rohsubstrat definiert. Vorschlagsgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt ein Rohsubstrat mit einem Oxidations mittel behandelt.

Mit Beginn der Zugabe des Oxidationsmittels beginnt die soge nannte Reaktionshaltezeit und ein sogenanntes Feuchtsubstrat wird aus dem Rohsubstrat geschaffen. Das Ende der Reaktions haltezeit wird durch den Zeitpunkt bestimmt, indem die olfakto risch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut sind, sodass keine Belastungen mehr beste hen. Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel in flüssiger Form appliziert. Jedoch sind alternative Applikationsformen, beispiels weise als Pulver, nicht ausgeschlossen. Unmittelbar durch den Einsatz eines Oxidationsmittels werden die Bestandteile, im Be sonderen die organischen Bestandteile wie Fette, Proteine und Pilze bzw. Pilzsporen, modifiziert und/oder abgebaut. Eine Zu gabe weiterer Substanzen, insbesondere in Abhängigkeit des Oxidationsmittels reagierende Substanzen, ist nicht vorgesehen, wobei der Gehalt und die Verteilung der Substratfeuchte unmit telbar auf die Wirksamkeit des Oxidationsmittels wirken können. Nach Ablauf der Reaktionshaltezeit umfasst ein weiterer Verfah rensschritt vorschlagsgemäß eine Konditionierung des Feucht substrats auf einen bestimmten Feuchtegehalt. Dadurch wird ein sogenanntes Endsubstrat geschaffen. Durch Trocknung und/oder Zuführung von Wasser bzw. Wasserdampf wird eine Zielfeuchte des Endsubstrats eingestellt, die von einer sich an schließenden Verwendung des Endsubstrats abhängig ist. Die Trocknung kann beispielsweise durch eine Temperaturerhöhung oder durch das Einblasen trockner Luft erfolgen.

Sofern vor einer Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfah rens der Feuchtegehalt der olfaktorisch belasteten Stoffe zu hoch ist, kann der Anteil der Trockensubstanz vor der Oxidati onsmittelzugabe vorteilhafterweise erhöht und das Rohsubstrat geschaffen werden. Durch eine relative Erhöhung der Trocken substanz wird einerseits die Bearbeitbarkeit durch die höhere Viskosität verbessert. Zum anderen wird die Reaktivität erhöht, infolgedessen die Behandlungseffizienz gesteigert wird.

Insbesondere vorteilhaft kann eine Anwendung des vorschlags gemäßen Verfahrens für Gärreste bzw. Klärschlämme sein, die beispielsweise als Produkt von Biogas- und/oder Kläranlagen anfallen. Eine intensive Geruchsbelastung ist kennzeichnend für derartige Nebenprodukte, sodass stoffliche Verwertungen, bei spielsweise in Gestalt eines Materialrohstoffes, in der Praxis überwiegend unberücksichtigt bleiben. Demnach besteht bei derartigen Stoffen ein ausgeprägtes Nutzungspotential, voraus gesetzt der Geruch wird derart verringert, als dass dieser nicht mehr als Belastung einzustufen ist.

Sofern beispielsweise Gärreste behandelt werden, kann der ini tiale Trockensubstanzanteil ungefähr 8 bis 12 % betragen. Vor teilhafterweise kann der Trockensubstanzanteil zur Schaffung des Rohsubstrats grundsätzlich auf 25 bis 40 % erhöht werden, vorzugsweise auf 30 bis 35 %, besonders bevorzugt zwischen 32 und 34 %. Ab einem Trockensubstanzanteil von 30 % sind beispielsweise Gärreste stichfest und stapelbar, was für die wei tere Verarbeitung insofern von großer Bedeutung ist, als dass eine ortsaufgelöste Behandlung des Rohsubstrats mit einem Oxidationsmittel umsetzbar ist.

Besonders vorteilhaft kann sein, Wasserstoffperoxid als Oxidati onsmittel zu verwenden. Im Gegensatz zu alternativen Oxidati onsmitteln ist Wasserstoffperoxid großtechnisch kostengünstig herstellbar und der verfahrenstechnische Einsatz kostenextensiv umsetzbar. Eine entsprechend ausgeprägte Arbeitssicherheit und ein kostenintensiver Korrosionsschutz der Anlagentechnik, wie bei einer Verwendung von alternativen Oxidationsmitteln, beispielsweise Ozon, sind nicht notwendig. Ferner sind Umwelt gefährdungen gering, da reines Wasserstoffperoxid ohne eine Bildung von störenden Nebenprodukten in Wasser und Sauer stoff zerfällt, für eine technische Verwendung jedoch eine aus reichende chemische Stabilität aufweist.

Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel kann vorteilhaft sein, da es zytotoxisch wirkt und Fette, Proteine, Pilze bzw. Pilzsporen und andere organische Molekülgruppen modifiziert und/oder ab gebaut. Die Modifikation und/oder der Abbau von Molekülen sind radikalinduziert. Leicht flüchtige Substanzen werden aus dem Behandlungsprozess abgeführt und können beispielsweise einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Schwer- bis nicht flüchtige Fragmente verbleiben im behandelten Feuchtsubstrat, jedoch ohne die Entfaltung einer weiteren Geruchsbelastung zu verursachen. Teilweise kann eine Aggregation dieser Fragmente mit mineralischen Bestandteilen, die beispielsweise als Verun- reinigungen in Gärresten oder Klärschlämmen enthalten sein können, erfolgen. Insbesondere die flüchtigen Abbauprodukte können mittels Sensoren erfasst werden und können als Indika toren, beispielsweise einer Abbauintensität bzw. eines Behand lungsfortschritts, zur Regelung des Verfahrens nutzbar sein. Für eine einfache Handhabung und eine wirtschaftliche Verwen dung kann eine Konzentration des Wasserstoffperoxids zwi schen 9 und 60 % vorteilhaft sein, vorzugsweise zwischen 35 bis 45 % und insbesondere 40 %. Grundsätzlich ist die Konzentrati on des Wasserstoffperoxids an der Zusammensetzung der olfak torisch belasteten Stoffe auszurichten. Für ein effizientes Be handlungsverfahren kann die Konzentration einem Maximalwert angenähert werden. Somit wird das eingesetzte Wasserstoffper oxid bei einer Überdosierung im Prozess nicht vollständig ver braucht und/oder die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats, die für die spätere Verwendung von maßgebli cher Bedeutung sind, werden zu stark beeinträchtigt. Ein Ab bruch der Reaktion ist primär über die Zugabe von Wasser um setzbar. Bei einer Unterdosierung werden die olfaktorisch wirk samen Verbindungen nicht ausreichend modifiziert und/oder ab gebaut, sodass eine Geruchsbelastung weiterhin bestehen kann.

Mit Applikation des Oxidationsmittels kann die Reaktionshaltezeit beginnen, in der das Feuchtsubstrat mit dem Oxidationsmittel reagiert. Durch die chemischen Reaktionen während der Reakti onshaltezeit werden die Prozessparameter und die physikalisch chemischen Merkmale des Endsubstrats maßgeblich beeinflusst. Initiiert durch exotherme Reaktionen steigt beispielsweise die Prozesstemperatur während der Reaktionshaltezeit an, vor zugsweise auf 60 bis 80 °C, ohne dass es einer externen Ener giezufuhr bedarf. Erhöhte Prozesstemperaturen können thermo- sensitive Bestandteile des Feuchtsubstrats degradieren. Des Weiteren steigern erhöhte Prozesstemperaturen die Flüssigkeits temperatur im Feuchtsubstrat. Infolgedessen kann ein potentiel ler Energieaufwand in einer Konditionierungsphase reduzierbar sein. Vorteilhafterweise kann der Anteil der Trockensubstanz er höht und gleichzeitig der Energieaufwand verringert werden.

Eine höchstmögliche Effizienz einer Prozessführung des vor schlagsgemäßen Verfahrens wird erreicht, indem eine optimale Reaktionshaltezeit definiert wird, wobei die Menge und die Kon- zentration des Oxidationsmittels der Art, Menge und Verteilung der olfaktorisch wirksamen Verbindungen entsprechend prozess technisch anzupassen ist.

Vorteilhafterweise kann die Konzentration und die Menge des Oxidationsmittels sowie dessen Wirkung im Verfahren automati siert überwacht werden, insbesondere hinsichtlich des Abbaus organischer Bestandteile, beispielsweise mittels Analyse einer Gaszusammensetzung unmittelbar über dem Feuchtsubstrat, ei ner optischen Erfassung der Feuchtsubstratfarbe oder einer Er fassung der Prozesstemperatur. Weichen die erfassten Istwerte von einem Sollwert ab, kann vorteilhafterweise eine Anpassung der Konzentration und/oder der Menge des Oxidationsmittels er folgen, sodass die olfaktorisch wirksamen Verbindungen am En de der Reaktionshaltezeit soweit modifiziert und/oder abgebaut sind, als dass keine Belastung mehr vorhanden ist und somit keine geruchsbedingten Beschränkungen der Verwertungsoptio nen mehr bestehen.

Nach Anpassung der Prozessparameter kann eine Reaktionshal tezeit von 20 bis 40 Minuten vorteilhaft sein, insbesondere 30 bis 35 Minuten. Am Ende der Reaktionshaltezeit sind die olfakto risch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut, sodass keine Belastungen mehr bestehen, wobei jedoch die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats ein Festigkeitsniveau, das durch die Verwen dungsanforderungen des Endsubstrats definiert wird, nicht un terschreiten.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, das Feuchtsub strat während der Reaktionshaltezeit zusätzlich ultravioletter Strahlung auszusetzen. Zum einen kann eine Radikalbildung in tensivieren, sodass die Wirkung des Oxidationsmittels steigerbar ist. Zum anderen können olfaktorisch wirksame Verbindungen unmittelbar gespalten werden, sodass die Prozesseffizienz stei gerbar ist. Die Behandlung des Feuchtsubstrats mittels ultravio- letter Strahlung stellt neben der Konzentration und Menge des Oxidationsmittels somit eine weitere Regelgröße dar, die den Prozessverlauf während der Reaktionshaltezeit und die Dauer der Reaktionshaltezeit maßgeblich beeinflussen kann.

Vorteilhafterweise kann das Feuchtsubstrat während der Reakti onshaltezeit mittels spezifischer Sensorik überwacht werden, in der Art, dass Sensoren den Abbau organischer Stoffe erfassen, um daraus beispielsweise einen Behandlungsfortschritt ableiten zu können und um bei Abweichung eines zuvor definierten Soll wertes die Prozessparameter, beispielsweise die Konzentration bzw. die Menge des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravioletten Bestrahlung, unmittelbar anpassen zu können, oh ne dabei einen laufenden Behandlungsprozess unterbrechen zu müssen. Ein Fachmann kann dafür auf mehrere Erfassungsme thoden zurückgreifen.

Zur optischen Überwachung kann ein Farbsensor vorteilhaft sein, der ein von einem vorgegebenen Sollwert abweichendes Erscheinungsbild, beispielsweise das Erscheinungsbild eines gebleichten Feuchtsubstrats, automatisiert optisch erkennt und entsprechend eine angepasste Regelung der Menge bzw. der Konzentration des Oxidationsmittels und/oder der Intensität der ultravioletten Strahlung auslöst. Gassensoren können vorteilhaft definierte volatile organische Verbindungen unmittelbar über dem Feuchtsubstrat erfassen und beispielsweise bei einem Un terschreiten einer spezifischen Konzentration eines Gases oder Stoffes eine Steigerung der Behandlungsintensität initialisieren.

Temperatursensoren können vorteilhaft die Temperatur der Pro zessumgebungsluft und/oder unmittelbar die Temperatur des Feuchtsubstrats erfassen. Da bei der Behandlung exotherme Reaktionen ausschlaggebend sind, sind aus den Temperaturda ten Rückschlüsse auf den Prozess möglich und darauf basierend Prozessparameter regelbar. Feuchtesensoren können den Feuchtegehalt des Feuchtsub strats erfassen, um über eine Applikationseinheit bedarfsabhän gig eine Befeuchtung des Feuchtsubstrats zu veranlassen. Da der Feuchtegehalt unmittelbar auf die chemische Reaktivität und damit auf die Effizienz der Behandlung einwirkt, ist eine Überwa chung und Steuerung der Substratfeuchte vorteilhaft.

Je nach Anlagentechnologie ist das vorschlagsgemäße Verfah ren als kontinuierliches oder als diskontinuierliches Verfahren umsetzbar.

Des Weiteren wird eine Anlage vorgeschlagen, in der Stoffe bzw. Stoffgemische aufbereitet werden. Inter alia wird auf olfaktorisch belastete Stoffe bzw. Stoffgemische ein Oxidationsmittel appli ziert, um olfaktorisch wirksame Belastungen im Wesentlichen zu modifizieren und/oder abzubauen, sodass geruchsbedingte Be schränkungen der Verwertungsoptionen aufgehoben werden. Die Anlage kann zur Umsetzung des vorschlagsgemäßen Ver fahrens nach Anspruch 1 dienen.

Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage einen Behandlungsträger, der als Auflage für olfaktorisch belastete Stoffe in Form eines Rohsubstrats dient. Die Auflagefläche, auf der das Rohsubstrat aufliegt, wird als substrattragende Fläche bezeichnet. Das Rohsubstrat kennzeichnet einen definierten Feuchtegehalt. Das auf dem Behandlungsträger befindliche Rohsubstrat wird mit ei nem Oxidationsmittel behandelt, indem ein Oxidationsmittel über eine vorschlagsgemäße Applikationseinheit, die inter alia einen dosierten und homogenen Auftrag ermöglicht, aufgetragen wird.

Durch den Oxidationsmittelauftrag auf das Rohsubstrat mittels vorschlagsgemäßer Applikationsreinheit wird ein sogenanntes Feuchtsubstrat geschaffen. Vorzugsweise wird das Oxidations mittel in flüssiger Form aufgetragen. Jedoch sind alternative Ap plikationsformen, beispielsweise als Pulver, möglich. Mit Beginn der Oxidationsmittelzugabe beginnt eine sogenannte Reaktions- haltezeit. Das Ende der Reaktionshaltezeit wird durch den Zeit punkt bestimmt, indem die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut sind, sodass keine Belastungen mehr bestehen. Die Ausgestaltungen des Behand lungsträgers und der Applikationseinheit ermöglichen eine ho mogene Oxidationsmittelbehandlung, die beispielsweise für die Festigkeitsverteilung des Feuchtsubstrats maßgeblich ist.

Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage zudem eine Konditionie reinheit, die dazu dient, eine Zielfeuchte eines sogenannten Endsubstrats den Anforderungen einer späteren Verwendung des Endsubstrats entsprechend einzustellen. Beispielsweise kann über eine Fleizeinrichtung kann die Lufttemperatur in der Konditioniereinheit erhöht werden, wodurch die Substratfeuchte reduzierbar ist. Vorzugsweise werden dabei Prozesstemperatu ren zwischen 95 und 175°C erreicht, sodass weitere, primär or ganische Bestandteile thermisch induziert modifizierbar bzw. ab baubar sind. Über Düsen oder eine Vernebelungseinheit kann Wasser bzw. Wasserdampf zugegeben werden, sofern es gilt, die Substratfeuchte zu erhöhen oder Prozesstemperaturen in nerhalb kurzer Zeit verringern zu müssen. Durch die Konditionie reinheit ist die vorschlagsgemäße Anlage sehr flexible ersetz bar, da Substratfeuchten realisierbar sind, die durch die sich an schließenden Verwertungsoptionen des Endsubstrats definiert werden.

Darüber hinaus kann mit der Konditionierung eine zusätzliche Aufbereitung des Endsubrats einhergehen, indem das Endsub strat vorteilhafterweise gereinigt und eine ausgeprägte Aggrega tion des Endsubstrats unterbunden wird. Dazu können bei spielsweise Sieb- oder Sichterverfahren verwendet werden, die die Bestandteile des Endsubstrats geometrie- und/oder masse abhängig definierten Fraktionen zuordnen.

In einer Ausgestaltung kann die Anlage einen Trockner zur Vor trocknung von olfaktorisch belasteten Stoffen zur Schaffung des Rohsubstrats umfassen. Dabei können unterschiedliche Trock nungsverfahren zur Anwendung kommen, insbesondere vorteil haft können Kondensationstrockner, Infrarottrockner oder Vaku umtrockner sein. Grundsätzlich können auch mechanische Pres sen eine Erhöhung der Trockensubstanz bewirken. Die bei einer Vortrocknung als Nebenprodukt gewonnene flüssige Phase kann als Düngemittel eingesetzt werden, insbesondere bei einer Be handlung von Gärresten oder Klärschlämmen. Oder das Pro zesswasser kann über mehrere Aufbereitungsstufen weiter be handelt und einem Vorfluter zugeführt werden. In der flüssigen Phase inhärente Energie, beispielsweise Wärmeenergie, kann zurückgewonnen und beispielswiese dem Trockner für einen Vortrocknungsprozess wieder zugeführt werden.

Um die Behandlungseffizienz zu steigern, kann die Anlage vor teilhafterweise mindestens ein Mischorgan aufweisen, das in der Art angeordnet ist, dass es das auf dem Behandlungsträger be findliche Feuchtsubstrat umwälzt. Ziel ist es, die Behandlungsin tensität zu steigern, indem beispielsweise die Kontaktflächen zwischen dem Feuchtsubstrat und einem Oxidationsmittel maxi miert werden. Die Mischorgane können als Mischflügel ausgebil det sein, die beispielhaft im Behandlungsträger integriert sind und/oder die Mischorgane sind losgelöst vom Behandlungsträger angeordnet.

Zur Oxidationsmittelbehandlung des Rohsubstrats kann eine Applikationseinheit besonders vorteilhaft sein, die ein flüssiges Oxidationsmittel mittels einen oder mehrerer Sprühköpfe auf dem Rohsubstrat verteilt. Vorteilhafterweise können die Sprüh köpfe im Wesentlichen über die gesamte substrattragende Flä che des Behandlungsträgers wirkend verteilt sein, sodass eine Oxidationsmittelbehandlung auf der gesamten substrattragenden Fläche erfolgen kann. Die Applikationseinheit kann vorteilhafter weise eine Dosiereinheit umfassen zur exakten Dosierung des Oxidationsmittels. Infolgedessen kann die Wirtschaftlichkeit stei gerbar sein. Das Sprühen des Oxidationsmittels in Verbindung mit einer optimierten Düsengeometrie hat den Vorteil, dass eine präzise Applikation mit hoher Ortsauflösung realisierbar ist, so- dass das Oxidationsmittel anforderungsgemäß und sparsam verwendbar ist. Alternativ kann das Oxidationsmittel auch mittels Gießen, Bedampfen oder durch Kaltvernebelung applizierbar sein.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der substrat tragenden Fläche des Behandlungsträgers Emittenten ultravio letter Strahlung zugewandt angeordnet sind, derart, dass eine Bestrahlung des auf dem Behandlungsträger befindlichen Feuchtsubstrats im Wesentlichen über die gesamte Auflageflä che während der Reaktionshaltezeit erfolgen kann. Auch nur ei ne partielle Verteilung von Strahlungsquellen kann vorliegen, um die Investitions- und Betriebskosten zu minimieren. Darüber hin aus kann eine separate Regelung der einzelnen Strahlungsquel len vorteilhaft sein, um gezielt Bereiche des Feuchtsubstrats in tensiver zu behandeln, die von einem zuvor definierten Behand lungsmuster abweichen.

Im Allgemeinen dient die vorgeschlagene Anlage dazu, olfakto risch belastete Stoffe inter alia durch den Entzug von Wasser, Nährstoffen und organischen Säuren aufzubereiten. Organische Bestandteile werden modifiziert und/oder abgebaut. Wesentliche äußere Einflussgrößen für den Umsatz der organischen Be standteile sind die Zusammensetzung der olfaktorisch belasteten Stoffe sowie die Substratfeuchte. Die Konzentration bzw. die Menge des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravio letten Strahlung stellen Prozessparameter dar, die die Reakti onshaltezeit definieren und somit den Einflussgrößen entspre chend zu adaptieren sind.

Vorteilhafterweise können die Sprühköpfe der Applikationsein heit und/oder die Emittenten der ultravioletten Strahlung separat steuerbar sein, sodass mit hoher Ortsauflösung Bereiche des Feuchtsubstrats behandelbar sind, sofern eine Sensorik einen abweichenden Istwert im Vergleich zu einem Sollwert erfasst, beispielsweise durch Abweichungen in der Prozesstemperatur, der Substratfeuchte, der Substratfärbung und/oder einer Gas- bzw. Stoffkonzentration.

Vorteilhafterweise kann der Behandlungsträger ein Förderband sein, welches beständig gegenüber der Einwirkung von Oxidati onsmitteln, ultravioletter Strahlung und/oder organischen Säuren ausgestaltet ist. Das Förderband kann mit einer Vorschubge schwindigkeit von weniger als 1 m/min angetrieben sein. Dem Förderband zugeordnet kann eine Substratausgabe sein zur Aufgabe des Rohsubstrats auf das Förderband, wobei das Rohsubstrat im Wesentlichen über die Breite des Förderbands aufgebbar ist.

Vorteilhaft kann eine Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle sein, die eine Schichtdicke von bis zu 100 mm des Rohsubstrats si cherstellt, insbesondere eine Schichtdicke von 50 mm, für eine optimale Behandlung des Rohsubstrats. Größere Schichtdicken können einer effizienten Behandlung entgegenwirken. Eine op timale Einstellung der Trockensubstanz gewährleistet, dass das Rohsubstrat bzw. das Feuchtsubstrat auf dem Förderband ver bleibt. Die Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle kann eine Do siereinheit aufweisen, die über eine entsprechende Sensorik, beispielsweise eine Waage, sicherstellt, dass nur eine definierte Menge des Rohsubstrats auf den Behandlungsträger aufgege ben wird. Die Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle kann einen definierten Substratdurchlass aufweisen welcher mittels mecha nischem Abstreifen eine definierte Schichtdicke erzeugt.

Vorteilhafterweise kann der Behandlungsträger als Mischbehäl ter vorgesehen sein, beispielsweise als Trommelmischer. Zur Umwälzung des Feuchtsubstrats kann in dem Mischbehälter mindestens ein Mischorgan angeordnet sein, beispielsweise in Gestalt eines Mischflügels. Der Auftrag des Oxidationsmittels kann durch eine oder mehrere Applikationseinheiten erfolgen, die das Oxidationsmittel auf das im Mischbehälter befindliche Rohsubstrat auftragen. Durch die Umwälzung des Feuchtsub strats ist die Verteilung des Oxidationsmittels auf der Oberfläche des Feuchtsubstrats verbesserbar, was die Effizienz des Verfah rens steigert. Das Mischen bzw. Umwälzen des Feuchtsubstrats im Mischbehälter ist zudem vorteilhaft, da es verlustfrei umsetz bar ist. So kann beispielsweise ein Verlust von Feuchtsubstrat möglich sein, wenn dieses von einem als Förderband ausgestal teten Behandlungsträger herunterfällt, insbesondere dann, wenn der Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats suboptimal eingestellt ist.

Vorteilhafterweise können Emittenten ultravioletter Strahlung zum Mischbehälter angeordnet sein, derart, dass eine Bestrah lung des Feuchtsubstrats im Mischbehälter zusätzlich zur Appli kation des Oxidationsmittels erfolgen kann.

In einer vorteilhaften Anlage kann der Behandlungsträger und die Applikationseinheit in der Konditioniereinheit angeordnet sein, sodass die olfaktorisch belasteten Stoffe einer Anlage zu geführt werden können, in der diese in Form des Rohsubstrats in einem abgeschlossenen System behandelt werden. Die Konditi oniereinheit kann vorteilhafterweise zusätzlich Emittenten ultra violetter Strahlung aufweisen. Vorteilhafterweise kann vorgese hen sein, dass der Behandlungsträger als Mischbehälter mit in tegrierter Mischtechnik ausgestaltet ist. Durch ein kompakte, ab schließbare Bauweise können die Prozessbedingungen, wie bei spielsweise die Lufttemperatur oder die Gaszusammensetzung in der Prozessatmosphäre, einfach sensorisch erfasst und Pro zessparameter, beispielsweise die Menge und/oder die Konzent ration des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravio letten Strahlung, bedarfsangepasst reguliert werden. Arbeits und Prozesssicherheit sind besonders hoch ausgeprägt.

Sofern erforderlich, können die olfaktorisch belasteten Stoffe vor der Oxidationsmittelzugabe direkt im Mischbehälter, beispiels weise mittels Erhöhung der Lufttemperatur und/oder durch Auf- heizen des Mischbehälters, zur Schaffung des Rohsubstrats vorgetrocknet werden, beispielsweise bei der Behandlung von Gärsubstraten oder Klärschlämmen. Der Energieaufwand kann geringer sein, da Energieverluste durch Wärmeabgabe mittels geschlossener Bauweise minimierbar sind. Ein Mischen des Feuchtsubstrats bzw. des Endsubstrats kann für eine mechani sche Reinigung sowie für eine Verhinderung von Agglomeratio nen vorteilhaft sein. Insgesamt minimiert eine kompakte Bauwei se der Anlage den Raumbedarf und somit die Investitionskosten.

Vorschlagsgemäß sollen die olfaktorisch belasteten Stoffe bzw. Stoffgemische im Wesentlichen nicht abgebaut werden, sondern stattdessen einer weiteren, stofflichen Verwendung zugänglich sein. Insbesondere ist dafür eine stoffabhängige Prozessführung erforderlich, in welcher beispielhaft das eingesetzte Oxidations mittel und/oder der Stoffabbau während der Behandlung über wacht werden und bedarfsabhängig eine Regelung relevanter Prozessparameter erfolgt, um letztendlich einen Rohstoff mit Ei genschaften hersteilen zu können, für den eine weitere, stoffliche Verwertung wirtschaftlich ist.

Die Erfindung schlägt eine Verwendung eines Endsubstrats vor, welches mittels des vorschlagsgemäßen Verfahrens und/oder auf einer vorschlagsgemäßen Anlage herstellbar ist. Beispiels weise aus Gärresten kann ein Faserrohstoff als Endsubstrat ge wonnen werden, der primär aus Polysacchariden wie Cellulose und Flemicellulosen sowie aus Lignin zusammengesetzt ist. Die Zusammensetzung des Endsubstrats definiert die grundsätzliche Zuordnung zu spezifischen Verwertungsoptionen.

Vorschlagsgemäß ist eine Verwendung des aufbereiteten End substrat für plattenförmige Werkstoffe vorgesehen, beispielswei se homogene Faserplatten oder auch heterogene Verbundwerk stoffe. Derartige Werkstoffe können inter alia im Möbelbau oder für den Bau von Paletten zum Einsatz kommen. Ausgehend von plattenförmigen Werkstoffen wird eine Verwendung für Formteile vorgeschlagen. Dreidimensional verformte Formteile können in- ter alia im Möbelbau oder in der Automobilindustrie sowohl als Verkleidungselemente als auch bei entsprechender Formulie rung der Materialzusammensetzung als konstruktives Bauteil zum Einsatz kommen.

Eine vorschlagsgemäße Verwendung des Endsubstrats für Dämmstoffe umfasst sowohl die einblasbaren als auch die mat tenförmigen Dämmstoffe, sodass anforderungsspezifische Dämmwirkungen realisierbar sind. Ferner wird eine Verwendung als Verpackungsmaterial vorgeschlagen, wobei eine als äußere Schutzhülle bildende, beispielsweise als Pappe und/oder Karto- nage, als auch eine als raumfüllende und stoßdämpfende Ver wendung berücksichtigt ist.

Vorschlagsgemäß ist auch eine Verwendung des Endsubstrats als Additiv für weitere Stoffgemische vorgesehen. Faserbündel können einem Matrixmaterial, beispielsweise einem Kunststoff, zugeführt werden, um einerseits Kosten zu reduzieren und an derseits gezielt inter alia elasto-mechanische Eigenschaften ei nes Verbundwerkstoffes zu verbessern. Dafür können zusätzli che Aufbereitungsschritte erforderlich sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer rein schematischen Darstellung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Verfahrensablauf zum Behandeln von Gär resten.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, bilden Gärreste 6, die in großen Mengen beispielsweise als Nebenprodukt von Biogasanlagen anfallen, den Ausgangspunkt für ein mehrstufiges Verfahren 1 zur Behandlung von olfaktorisch wirksamen Anhaftungen. Die Zusammensetzung der Gärreste 6 kann in Abhängigkeit von den ursprünglich in der Biogasanlage verarbeiteten Substraten und der im Reaktor der Biogasanlage wirkenden Mikroorganismen variieren. Grundsätzlich bestehen Gärreste 6 aus Wasser sowie aus Verbindungen wie Cellulose, Hemicellulosen, Lignin, organi sche Säuren, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und/oder Ammo nium. Zudem sind Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphat und/oder Kalium enthalten. Eine stoffspezifische Prozessregelung des vorgeschlagenen Verfahrens 1 ist daher erforderlich.

In einem ersten Verfahrensschritt werden die Gärreste 6, die ur sprünglich einen Trockensubstanzanteil zwischen 8 und 12 % aufweisen, in einem Kondensationstrockner vorgetrocknet 2, so- dass der Anteil der Trockensubstanz erhöht und ein sogenann tes Rohsubstrat 7 geschaffen wird. Für die Umsetzung des Ver fahrens 1 ist es erforderlich, dass der Anteil der Trockensub stanz erhöht wird, damit Gärreste 6 im Umfang des Verfahrens 1 verarbeitet werden können. Bei einem optimalen Trockensub stanzanteil zwischen 32 und 34 % sind die Gärreste 6 stichfest, stapelbar und können zu einem Endprodukt verarbeitet werden.

Aus Fig. 1 wird ersichtlich, dass das Rohsubstrat 7 in einem wei teren Verfahrensbeschritt behandelt wird, indem ein Oxidations mittel zugegeben wird, wodurch ein sogenanntes Feuchtsubstrat 8 geschaffen wird. Als Oxidationsmittel wird Wasserstoffperoxid verwendet, das stark zytotoxisch wirkt, sodass die organischen Bestandteile wie Bakterien, Pilze, Pilzsporen und andere organi sche Molekülgruppen des ursprünglichen Gärrestes 6 modifiziert und/oder abgebaut werden. Die Wirkung des Wasserstoffper oxids ist eng mit einem optimalen Feuchtegehalt des Feuchtsub strats 8 verknüpft, derart, dass ein zu trockenes Feuchtsubstrat 8 einer gleichmäßigen Behandlung entgegenwirkt, sodass lokal ei ne sehr hohe Behandlungsintensität auftreten kann und dass ein zu hoher Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats 8 einer Behand lungsintensität hemmend entgegenwirkt.

Wasserstoffperoxid wird verwendet, da es einerseits in großen Mengen kostengünstig herstellbar ist. Andererseits ist eine In tegration in den Prozessablauf des Verfahrens 1 leicht umsetz- bar, da die Anforderungen an die Arbeitssicherheit und die Anla gentechnik im Vergleich zu alternativen Oxidationsmitteln, bei spielsweise Ozon, relativ gering sind. Das Gefährdungspotential für die Umwelt ist gering, da reines Wasserstoffperoxid ohne ei ne Bildung von störenden Nebenprodukten in Wasser und Sau erstoff zerfällt, für eine technische Verwendung jedoch eine aus reichend chemische Stabilität aufweist.

Im Verfahren 1 wird das Wasserstoffperoxid mit einer Konzentra tion von 40 % eingesetzt, wobei eine Adaption der Konzentration in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gärreste 6 er forderlich sein kann.

Zur Oxidationsmittelzugabe 3 wird das Rohsubstrat 7 auf ein Förderband abgelegt, das beständig ausgestaltet ist, derart, dass das Wasserstoffperoxid und andere Einwirkungen die Funktionsfähigkeit des Förderbands nicht beeinträchtigen. Um das Rohsubstrat 7 optimal behandeln zu können, wird das Rohsubstrat 7 im Wesentlichen über die Breite des Förderbands mit einer Schichtdicke von maximal 50 mm verteilt, sodass si chergestellt werden kann, dass das Rohsubstrat 7 weitestge hend von dem Wasserstoffperoxid durchdringbar ist.

Die Applikation des Wasserstoffperoxids erfolgt über präzise re gulierbare Sprühköpfe, die oberhalb des Förderbands befestigt sind, derart, dass zunächst das Rohsubstrat 7 über die gesamte Breite des Förderbands mit Wasserstoffperoxid besprüht wird. Die Sprühköpfe sind mit Dosiereinheiten verbunden, die eine exakte Dosierung des Oxidationsmittels ermöglichen. Zusätzli che Sprühköpfe oberhalb des Förderbands im Verlauf der För derstrecke können bedarfsabhängig zur Applikation von Was serstoffperoxid verwendet werden. Die Sprühköpfe sind separat steuerbar, sodass eine hohe Ortsauflösung zur Applikation defi nierter Mengen von Wasserstoffperoxid erfolgt. Dadurch wird der Verbrauch des Wasserstoffperoxids reduziert und die Verwen- dungsmerkmale, beispielsweise die elasto-mechanischen Eigen schaften, eines Endsubstrats 9 optimiert.

Fig. 1 zeigt, dass das Feuchtsubstrat 8 neben der Oxidationsmit telzugabe 3 zusätzlich einer ultravioletten Strahlenbehandlung 4 ausgesetzt wird. Infolgedessen werden die Modifikation und/oder der Abbau olfaktorisch wirksamer Bestandteile intensiviert. Die Anordnung der Emittenten ultravioletter Strahlung erfolgt ober halb des Förderbands, derart, dass die ultraviolette Strahlenbe handlung 4 des Feuchtsubstrats 8 unmittelbar nach der Oxidati onsmittelzugabe 3 umgesetzt wird und sich über eine Fläche im Wesentlichen der Breite des Förderbands und der Länge der Förderstrecke erstreckt. Die Emittenten der ultravioletten Strah lung sind separat regelbar, sodass spezifische Bereiche des auf dem Förderband befindlichen Feuchtsubstrats 8 behandelbar sind.

Mit Beginn der Oxidationsmittelzugabe 3 beginnt eine Reakti- onshaltezeit, in der das Feuchtsubstrat 8 mit dem Wasserstoff peroxid, gegebenenfalls durch weitere Oxidationsmittelzugabe 3 und intensiviert durch die ultraviolette Strahlenbehandlung 4, re agiert. Bedingt durch exotherme Reaktionen steigt während der Reaktionshaltezeit die Prozesstemperatur auf 60 bis 80 °C an, sodass thermosensitive Bestandteile des Feuchtsubstrats 8 de gradiert und die Temperatur der Flüssigkeiten im Feuchtsubstrat 8 erhöht werden. Leicht flüchtige organische Stoffgruppen dif fundieren aus dem Feuchtsubstrat 8 und werden über eine Ab saugung abgeführt. Schwer- sowie nicht-flüchtige organische Fragmente verbleiben im Feuchtsubstrat 8. Partiell erfolgt eine Aggregation dieser Modifikations- und/oder Abbauprodukte mit mineralischen Bestandteilen des Feuchtsubstrats 8.

Die während der Reaktionshaltezeit ablaufenden Modifikations und/oder Abbauprozesse beeinflussen maßgeblich die elasto- mechanischen Eigenschaften des Endsubstrats 9, sodass eine automatische Prozessüberwachung, insbesondere eine Überwa- chung des Abbaus der olfaktorisch wirksamen Verbindungen, sowie eine aktive Steuerung der Reaktionshaltezeit notwendig ist.

Sensoren, die oberhalb der substrattragenden Fläche des För derbands angeordnet sind, überwachen das Feuchtsubstrat 8 optisch, chemisch und physikalisch während der Reaktionshalte zeit. Temperatur- und Feuchtesensoren erfassen die Lufttempe ratur bzw. den Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats 8. Aus Tem peratur- und Feuchtedaten können Rückschlüsse auf die chemi sche Reaktion gezogen werden. Farbsensoren erfassen das Er scheinungsbild des Feuchtsubstrats 8. Weicht das Feuchtsub strat 8 in bestimmten Bereichen optisch von einem vorgegebe nen Sollwert ab, kann zusätzliches Wasserstoffperoxid gezielt appliziert werden. Ferner kann eine Regelung der Oxidationsmit telzugabe 3 durch Anpassung der Wasserstoffperoxidkonzentra tion und/oder Wasserstoffperoxidmenge erfolgen, sodass für die weitere Behandlung optimierte Prozessparameter berücksichtigt werden können und der Behandlungsprozess laufend optimiert wird.

Zudem erfolgt eine gezielte Intensivierung der ultravioletten Strahlenbehandlung 4, um die Modifikation und/oder den Abbau der olfaktorisch wirksamen Bestandteile im Feuchtsubstrat 8 zu optimieren. Chemisch wird das Feuchtsubstrat 8 während der Reaktionshaltezeit durch eine in-situ Analyse der Gasentwick lung überwacht. Wird beispielsweise ein sinkender VOC-Gehalt detektiert, kann die Behandlungsintensivität inter alia über das Zuschalten weiterer ultravioletter Strahlungsquellen steigerbar ist.

Eine weitere Steuergröße zur Beeinflussung der Behandlungsin tensität ist die Vorschubgeschwindigkeit des Förderbands. Ziel ist es, dass am Ende der Reaktionshaltezeit, die 30 bis 35 Minuten umfasst, die organischen Bestandteile, insbesondere die olfaktorisch wirksamen Belastungen, weitestgehend modifi- ziert und/oder abgebaut sind, sodass keine geruchsbedingte Be einträchtigungen anschließenden Verwertungsoptionen entge genstehen. Daher wird das Förderband vorzugsweise angetrie ben mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 1 m/min.

Fig. 1 ist zu entnehmen, dass auf die Reaktionshaltezeit eine Konditionierung 5 des Feuchtsubstrats 8 folgt, wodurch ein so genanntes Endsubstrat 9 geschaffen wird. In Abhängigkeit der intendierten Verwendung 10 des Endsubstrats 9 wird eine Ziel feuchte über eine Temperaturerhöhung und/oder eine Zuführung von Wasser bzw. Wasserdampf eingestellt. Bei Temperaturen zwischen 95 und 175 °C wird das Feuchtsubstrat 8 getrocknet und ggf. noch enthaltene olfaktorisch wirksame Bestandteile werden thermisch beansprucht, sodass eine weitere Modifizie rung und/oder ein Abbau förderbar ist. Ferner können die erhöh ten Prozesstemperaturen organische Fragmente mobilisieren, sodass diese aus dem Feuchtsubstrat 8 diffundieren und dadurch zu einer zusätzlichen Aufreinigung des Feuchtsubstrats 8 beitragen. In Abhängigkeit der Zusammensetzung der ur sprünglichen Gärreste 6 kann eine abschließende Reinigung des Endsubstrats 9 erforderlich sein, beispielsweise zu Abtrennung mineralischer Bestandteile mittels Siebeinrichtung vom Endsub strat 9.

Das Endsubstrat 9 kann vielfältigen Verwendungen 10, bei spielsweise als plattenförmiger Werkstoff, Formteil, Dämmstoff, Verpackung, Pappe/Kartonage oder als Zusatzstoff zugeführt werden. Grundsätzlich sind die unterschiedlichen Verwen dungsoptionen 10 mit definierten Anforderungen, im Besonderen an die elasto-mechanischen Eigenschaften des Endsubstrats 9, verbunden. Ausschlaggebend für derartige Merkmale des End substrats 9 sind einerseits die Zusammensetzung der Bestand teile des ursprünglichen Gärrestes 6 und andererseits die Pro zessführung des Verfahrens 1. Wesentliche Prozessparameter, die einer individuellen Adaption bedürfen, stellen die Konzentra- tion und/oder die Menge des Oxidationsmittels und die Intensität der ultravioletten Strahlenbehandlung dar.

Fig. 1 lässt ferner erkennen, dass neben dem Endsubstrat 9 darüber hinausgehend Prozesswasser 11 aus der Vortrocknung

2 und aus der Konditionierung 5 als Nebenprodukt gewonnen wird. Das Prozesswasser 11 kann entweder unmittelbar als Düngemittel 12 eingesetzt werden oder nach zusätzlichen Auf bereitungsstufen einem Vorfluter zugeführt werden. Die dabei abzuführenden Nährstoffe können als konzentriertes Düngemit tel eingesetzt werden.

Bezugszeichen:

Verfahren

Vortrocknung

Oxidationsmittelzugabe

Ultraviolette Strahlenbehandlung

Konditionierung

Gärrest

Rohsubstrat

Feuchtsubstrat

Endsubstrat

Verwendung

Prozesswasser

Düngemittel