Verfahren zur Herstellung eines für die Landwirtschaft geeigneten Produktes durch Verarbeitung der organischen kompostierbaren Teile von Kehricht und Abwasserschlamm
Es ist ein besonderes Problem unserer Zeit, die in Form von Kehricht (Müll) und Abwasserschlamm anfallenden Abfallstoffe möglichst nutzbringend zu verwenden. Man hat erkannt, dass diese Abfallstoffe, soweit sie organisch, bzw. verrottbar sind, in den Ernährungskreislauf zurückgeführt werden sollten. Es sind schon Verfahren gefunden und angewandt worden um Kehricht und Abwasserschlamm gemeinsam und im Verhältnis wie diese anfallen, zu verarbeiten. Bei einem dieser Verfahren werden aus dem teilweise entwässerten Gemisch Presslinge hergestellt, welche anschliessend getrocknet werden.
Die Verpressung geschieht bisher mittels geeigneter Pressen durch hydraulischen Druck oder durch Schlag, was einen intermittierenden Arbeitsablauf ergibt. Die so hergestellten Ballen werden bei der Verwendung aufgerissen und in zerstückelter Form zur Kompostierung verwendet.
Vom so auf dem Feld verteilten Kompostierungsmaterial profitieren Nutzpflanzen und Schädlinge in gleicher Weise.
Die Erfindung will aus Kehricht und Abwasserschlamm ein Produkt herstellen, das für die Flächenkompostierung besser geeignet ist als die bisher bekannten, zu Ballen gepressten Produkte. Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man ein Gemisch aus Abwasserschlamm und zerkleinerten Kehricht homogenisiert, dann in einem kontinuierlichen Arbeitsgang entwässert, zu flachen Bahnen verdichtet und trocknet und diese Materialbahnen zu Rollen aufwickelt.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf das nach diesem Verfahren hergestellte Produkt und auf dessen Verwendung. Das neue Verfahren geht somit einerseits von aufbereitetem Kehricht und anderseits von Abwasserschlamm aus. Bei der Zerkleinerung des Kehrichts sollte man darauf achten, dass die faserigen, kapilaren Strukturen der organischen Stoffe erhalten bleiben, damit die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Materialbahnen eine genügend hohe Reissfestigkeit aufweisen. Gegebenenfalls müssen geeignete Faserstoffe zugesetzt werden.
Die Zeichnung erläutert das Verfahren und zwar zeigt:
Fig. 1 ein generelles Blockschema des Materialflusses und
Fig. 2 eine Anlage zur Verarbeitung in Bahnen, in schematischer, mehr detaillierter Darstellung.
Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich von bekannten Verfahren dieser Art hauptsächlich dadurch, dass mit einem stark wässrigen Gemisch gearbeitet wird und dass man dafür sorgt, dass in diesem Gemisch genügend faserige Bestandteile vorhanden sind, damit die daraus herzustellenden Materialbahnen genügend Festigkeit besitzen.
Gemäss dem Schema nach Fig. 1 wird das anfallende Abwasser a in einer Abwasserreinigungsanlage b gereinigt, wobei das gereinigte Wasser c abfliesst und der Rückstand b dieser Anlage wird mit dem aufbereiteten Kehricht e in einer Ganzzeug-Aufbereitungsanlage vermischt und gesamthaft weiter aufbereitet. Die vorhergehende Aufbereitung des rohen Kehrichts g erfolgt durch Zerkleinerung in einer Raspel oder Mühle h und durch Ausscheidung der zur weiteren Verarbeitung nicht geeigneten Teile i in einer Separationsanlage k. Die Separationsanlage kann eine Anlage sein die nassmechanisch oder mittels Flottation arbeitet.
In der Ganzzeug-Aufbereitungsanlage f wird der aufbereitete Kehricht mit dem Rückstand aus der Abwasserreinigungsanlage vermischt und weiter aufbereitet, wobei die Aufbereitung derart erfolgt, dass die faserigen, kapilaren Strukturen der Kehrichtbestandteile erhalten bleiben. Gegebenenfalls setzt man faserige Stoffe zu. In der Ganzzeug-Aufbereitungsanlage f werden der Mischung auch weitere Zusatzstoffe 1, wie Dünger und/oder Mineralien und / oder Kompostierungshilfsmittel beigegeben. Die Mischung wird nötigenfalls mit Wasser auf den für die nachfolgende Verarbeitung erforderlichen Wert verdünnt. Die Mischung wird nun einer Maschine m zugeführt, wie sie ähnlich für die Fabrikation von Pappkarton Anwendung findet, auf der das Material zu Bahnen verarbeitet wird.
Fig. 2 zeigt anhand eines Beispieles mit welchen, an sich bekannten Vorrichtungen das Verfahren ausgeführt werden kann. Aus dem anfallenden Abwasser 1 werden mittels eines Entwässerungssiebes 2 grössere Schwemmteile ausgeschieden und in einem Holländer 3 zerfasert.
Von dort gelangen diese Teile in den Ganzzeug-Holländer 4. Das von Schwemmteilen gereinigte Abwasser fliesst in ein Grobklärbecken 5 wo nötigenfalls ein Teil des Wassers, wenn mehr Wasser anfällt als verarbeitet werden kann, in mechanisch geklärtem Zustand abgezweigt und in die biologische Nachklärung geleitet wird.
Ein Teil des stark wässrigen Frisch-Schlammes aus dem Grob-Klärbecken 5 wird in den Ganzzeug-Holländer 4 geleitet und dort mit einem entsprechenden Anteil Müll Raspelgut 7 vermischt. Die Mischung in der Art eines dünnen Breies wird mit den gewünschten Zutaten 8 wie Dünger, Mineralien, Fermente usw., versetzt und so lange bearbeitet, bis die gewünschte Vermischung und Zerfaserung erreicht ist. Die Masse gelangt vom Ganzzeug Holländer 4 in die Rührbütte 9 und wird dort mit stark wässrigem Frisch-Schlamm aus dem Grob-Klärbecken 5 soweit verdünnt und vermischt, dass auf ein Gewichtsanteil Feststoffe ca. hundert Teile Wasser entfallen. Dieses genannte Verhältnis ist ein brauchbarer Mittelwert. Je nach der zu produzierenden Dicke der Bahnen und der Siebgeschwindigkeit können ganz andere Werte erforderlich werden.
In einem Knotenfänger 10 werden zu grobe Teile angesondert und dem Ganzzeug-Holländer 4 wieder zugeführt. Die Masse fliesst nun in geregeltem Strom in den Auflaufkasten 11 einer Maschine, wie sie ähnlich auch für die Fabrikation von Papier oder Pappkarton Verwendung findet. Vom Auflaufkasten aus ergiesst sich die Masse in gleichmässig verteiltem Aufguss auf das sich über mehrere Tragwalzen vorwärtsbewegende endlose Metallsieb 12. Auf diesem Langsieb fällt das Wasser aus der Mischmasse und wird im darunterliegenden Kasten 13 gesammelt und abgesaugt. Auf dem Sieb 12, das zur besseren Verfilzung der faserigen Teile noch quer zur Bewegungsachse gerüttelt wird, bildet sich nun die Materialbahn. Durch Gegenwalzen 14 am Ende des Längssiebes 12, sogenannte Gautschpressen, wird die Masse weiter entwässert und verdichtet.
Durch eine Anordnung von weiteren Walzen 15 wird die Verdichtung und Entwässerung weiter vorangetrieben. Schliesslich läuft die Bahn über eine Anzahl zum Teil beheizte Trockenzylinder 16 und wird dann zu einer Rolle 17 aufgewickelt.
Diese Rollen werden durch Lagerung bei 18 nachgetrocknet und schliesslich der Verwendung zugeführt.
Im vorliegenden Fabrikationsbeispiel wird das Wasser aus dem Kasten 13 bei 20 gefiltert und das Filtrat einer biologischen Nachklärung zugeführt. Der Filterkuchen wird der Rührbütte 9 wieder beigegeben. Je nach der Situation kann dieses Material auch z.B. dem Ganzzeug-Holländer 4 beigegeben werden um eine gewünschte Gärung anzuregen, wodurch unter Umständen an Zugaben gespart werden kann.
Durch das sofortige Aufrollen der erhitzten Bahnen wird die Wärme in der Masse gestaut, so dass die Abkühlung nur sehr langsam erfolgen kann. Es hat sich gezeigt, dass eine in der Masse verbleibende Restfeuchtigkeit in Verbindung mit der eingeschlossenen Luft und den Feststoffen zu einer Verpilzung führen kann, welche durch autogene Erwärmung der Masse dazu beiträgt, dass eventuell vorhandene Schädlinge zerstört werden.
Das zu - Bahnen gepresste, getrocknete und zu Rollen aufgewickelte Material ist unverändert lagerfähig und kann leicht transportiert werden. Die Wirksamkeit der Mikroben kommt vorübergehend zum Stillstand, d.h. es wird eine Konservierung erzielt. Erst durch erneutes Anfeuchten wird der mikrobielle Prozess wieder in Gang gesetzt.
Um zu verhüten, dass bei der Nachtrocknung oder später bei der Reaktivierung eine falsche Gärung mit Entwicklung unerwünschter Gerüche auftritt, können der Masse erforderlichenfalls bestimmte Präparate zugesetzt werden, wie z.B. Humusfermente, Labfermente, Starter, Aktivkohle oder andere Kompostierungs-Hilfsmittel.
Auch können der Masse Düngemittel und/oder Mineralien zusätzlich beigegeben werden.
Die Verwendung des Erzeugnisses in der erfindungsgemässen Form geschieht auf einfachste Weise, indem die zu Rollen aufgewickelten Bahnen auf der zu behandelnden Erdoberfläche ausgelegt werden. Dadurch wird der Boden gegen Auswaschen durch Regen geschützt, indem das durch die Feuchtigkeit aufquellende Material wie ein Schwamm wirkt, so dass das eindringende Wasser nur langsam an die unteren Bodenschichten abgegeben wird.
Die Verunkrautung wird gebremst. Unter der konpakten und anfänglich mechanisch widerstandsfähigen Deckschicht, wie sie das Erzeugnis, in Form der Bahn, darstellt, ersticken die aufkeimenden Unkräuter und werden durch den einsetzenden Kompostierungsprozess in Humus verwandelt. Die Bepflanzung mit Nutzpflanzen kann durch in den Bahnen ausgenommene Pflanzöffnungen erfolgen. Diese Öffnungen können mittels geeigneter Werkzeuge oder Maschinen im gewünschten Abstand auf der durch die Bahnen bedeckten Fläche angebracht werden. Die Pflanzlöcher in den Bahnen können auch in den für jede Nutzpflanze spezifischen Pflanz- und Reihenabständen und in der richtigen Grösse, bereits vor der Verlegung derselben ausgestanzt werden.
Die Samen von geeigneten Nutzpflanzen können in passenden Perforationen, die fabrikationsmässig in den Bahnen ausgestanzt werden, eingebettet und fixiert werden. Dies kann geschehen, nachdem die Rollen ausgetrocknet und abgekühlt sind. Das Ausbreiten der Bahnen schliesst in diesem Fall zugleich die Aussaat der neuen Kultur mit ein. Jedes Samenkorn hat, in seiner Perforation festgehalten, sowohl Platz nach unten, um Wurzeln zu schlagen, wie auch nach oben zur Entwicklung des Blattwerkes. Im Gegensatz dazu wird jede unerwünschte Pflanze in ihrer Entwicklung mindestens solange gehemmt, bis die Nutzpflanze den ihr zugedachten Lebensraum einnimmt und dadurch selbst das Aufkommen von Unkraut verhindert.
Der aus der Verwendung des Erzeugnisses entstehende Vorteil ist offensichtlich, fallen doch die aufwendigen Unkrautbekämpfungsmassnahmen weg. Durch zusätzliche Anreicherung mit Mineralien od. Düngemitteln können weitere Vorteile erzielt werden. Dabei können be stimmte Mengen des Produkts für ganz spezifische Zwecke fabriziert werden, wie z.B. zur Kompensation v.
Mängeln in gewissen Böden od. für bestimmte Kulturen.
Die für den Verbraucher wichtigen Angaben können in regelmässigen Abständen auf der Fläche der Bahnen aufgedruckt werden.
Sonderausführungen der Bahnen können zur Bekämpfung von Humusschwund und Versteppung eingesetzt werden, indem die Samen geeigneter Pionierpflanzen in dieselben eingebettet werden und mit diesen Bahnen die gefährdeten Landstriche abgedeckt werden.
Erosion und Dünenbildung können auf diese Weise gestoppt werden. Wiesland, das für andere Kulturen ausersehen ist, kann gegen Ende der Wachstumsperiode mit den Bahnen abgedeckt werden, wodurch die Grasnar be abstirbt und in Humus verwandelt wird. Die durch die Wurzeln der vorherigen Kulturen geschaffenen kappilaren Verbindungen mit der Grundwasserzone bleiben auch nach dem Absterben der Pflanzen noch eine gewisse Zeit erhalten, was für die nachfolgende Kultur ein Vorteil ist.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung eines für die Landwirtschaft geeigneten Produkts durch Verarbeitung der organischen, kompostierbaren Teile von Kehricht und Abwasserschlamm unter Beifügung von Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus Abwasserschlamm und zerkleinerten Kehricht homogenisiert, dann in einem kontinuierlichen Arbeitsgang entwässert, zu flachen Bahnen verdichtet und trocknet und diese Materialbahnen zu Rollen aufwickelt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Entwässern, Verdichten und Trocknen eine, zur Herstellung von Papier oder Karton ähnliche Maschine verwendet.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man als Zusatzstoff Dünger und/oder Mineralien zusetzt.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man als Zusatzstoff ein Kompostierungshilfsmittel zu setzt.
PATENTANSPRUCH II
Materialbahn hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.
PATENTANSPRUCH III
Verwendung der gemäss dem Verfahren nach Patentanspruch I hergestellten Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, dass man mit diesen Bahnen die zu behandelnde Erdoberfläche abdeckt.
UNTERANSPRÜCHE
4. Verwendung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass man vorgängig der Verlegung Saatgut in die Bahnen einbettet.
5. Verwendung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass man vorgängig der Verlegung, in Abständen Löcher in der Bahn anbringt, die dazu dienen Setzlinge aufzunehmen.
6. Verwendung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass man die auf entsprechende Breite zugeschnittene Bahnen zwischen bestehende Pflanzenreihen auslegt um damit das Aufkommen von Unkraut zu verhindern.
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