178417. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés komposztálásra
3 178417 4 posztálás folyamán az oxidáció menetében és így tökéletlenül komposztált, inhomogén termék jön létre. Mindezeken felül, különösen derítési iszapok hozzáadása esetén a levegőből származó oxigén megfelelő mennyiségi arányának biztosítása, előnyösen a komposztálandó adag fizikai állapotának folyamatos ellenőrzése mellett, még nem kellően megoldott problémát jelent. Gyakorlatilag olyan adagoknál, amelyek derítési iszappal összetapadt durva hulladékdarabokból állnak, inhomogén oxidációra lehet számítani a komposztálás folyamán. A bio-oxidáció ilyen esetekben csak az összetapadt darabok felületén megy végbe. A fenti okok miatt a komposztáló reaktorokat olyan eszközökkel látták el, amelyek elősegítik a keveredést és a komposztálandó anyagok szétoszlatását. Ezek a reaktorok, amelyek saját tengelyük körül körülbelül percenként egyszer körülforduló csőszerű szerkezetek, az előbb említett célra többek között belső falakra erősített lapátokkal, vagy a reaktorok geometriai tengelyében szilárdan rögzített rudakra szerelt lapátokkal, vagy akár koaxiálisán elrendezett perforált lemezzel lehetnek ellátva. Azonban ezek az eszközök nem bizonyultak elég megfelelőnek arra, hogy megakadályozzák a hulladékok, különösen a nem előválogatott és a derítési iszappal kevert hulladékok összetapadását, összecsomósodását. A gyakorlatban sem a periferikus lapátok, sem a sugárirányú lapátok nem képesek kellőképpen szétoszlatni az ilyen hulladékokat, amelyek összetapadási hajlama saját súlyuk és az általuk tartalmazott nedvesség következtében igen erős. Nem vezet célra az a megoldás sem, ha az összetapadt darabok esési távolságának növelése érdekében a reaktorok feltöltöttségének mértékét, amely normális esetben 50—60%, tovább csökkentjük, mivel a lágy hulladék nem esik szét, amikor az a falakról a forgás során a reaktor aljába hullik. A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amelyek lehetővé teszik háztartási hulladékok, előnyösen bizonyos mennyiségű derítési iszapot tartalmazó háztartási hulladékok szabályozott, aerob úton történő komposztálását, és biztosítják olyan komposzt létrehozását, amely a kívánt C/N érettségi fokkal és nedvességtartalommal rendelkezik. A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárással oldjuk meg, amely háztartási hulladék, előnyösen előzetes zúzással-aprítással kezelt és derítési iszappal kevert háztartási hulladék forgó, lényegében vízmentes reaktorban aerob úton történő komposztálásán alapszik, és amely eljárásra az jellemző, hogy a reaktorba történő belépés előtt az elhaladó komposztálandó hulladékadaghoz 5—30 súly% derítési iszapot adagolunk extrudálással előállított, 5—20 cm hosszú és 1—5 mm átmérőjű zsinórszerű képződmények formájában, a hulladékot és az extrudált iszapot a forgó reaktor belsejében levegővel való érintkeztetés mellett összekeverjük, a hőmérsékletet a reaktor belsejében folyamatosan mérjük, és a reaktoron keresztül a hulladék haladásának irányában átszívott levegőmennyiséget a mért hőmérséklet függvényében szabályozzuk. Az iszap fent leírt módon történő kiszerelése lehetővé teszi nagyobb százalékos arányú iszap hozzáadását a háztartási hulladékhoz anélkül, hogy ennek következtében összetapadt iszaphalmazok keletkeznének, amelyek teljes komposztálása nem tud végbemenni. A találmány értelmében a komposztálás során a reaktor belsejében uralkodó hőmérsékletet folyamatosan ellenőrizzük és a felfelé történő hőmérsékleteltérést a reaktoron átszívott levegőmennyiség csökkentésével, a lefelé történő hőmérsékleteltérést pedig az átszívott levegőmennyiség növelésével ellensúlyozzuk. A gyakorlatban a hőmérséklet fontos útmutatást ad a reaktor belsejében zajló reakciók hatékonyságáról. Megállapíthatták, hogy a gyors és egyúttal teljes komposztálás optimális hőmérséklete 65—70 °C körül mozog. Ügyelni kell tehát arra, hogy a hőmérséklet ne lépje túl a 70 °C-ot és így ne bomoljanak le a szerves anyagok és ne csökkenjen a komposzt mint trágya értéke gyakorlatilag nullára, másrészt viszont ügyelni kell arra, hogy a hőmérséklet ne essen 63 °C alá, ami túlságosan lelassítaná a mikroorganizmusok bomlasztó tevékenységét. A komposztálási reakciók szabályozása tehát úgy történik, hogy az érzékelt hőmérsékleteltéréseknek megfelelően vagy csökkentjük a reaktoron átszívott levegőmennyiséget, miáltal csökken a komposztálási hőmérséklet, vagy növeljük az átszívott levegőmennyiséget, miáltal viszont növeljük a komposztálási hőmérsékletet. A találmány szerinti eljárás foganatosításához szükséges berendezés lényegében egy gyakorlatilag vízszintes, forgatható, csőszerű reaktorból áll, amelyet a háztartási hulladék adagoló- vagy aprítóberendezésétől a reaktor adagolótölcséréig húzódó szállítószalag táplál. A találmány szerinti berendezést az jellemzi, hogy olyan extrudáló szerkezettel van ellátva, amely a derítési iszapot 1—5 mm átmérőjű, zsinórszerü képződményekké alakítja és akkora távolságra van a hulladékot továbbító szállítószalag fölött elrendezve, hogy az iszapból extrudált zsinórszerű képződmények saját súlyuknál fogva mintegy 5—20 cm-es hosszúságú darabokra szakadnak szét és szabadon eloszlanak az elhaladó komposztálandó hulladékadagon, emellett a forgó reaktorban hulladék-feldaraboló zóna, valamint legalább egy reakciózónában legalább egy hőmérsékletmérő berendezés van, továbbá egy szabályozható teljesítményű légbeszívó berendezés, amely lehetővé teszi légáram mozgatását a reaktoron keresztül a hulladék áthaladásának irányában. A háztartási hulladék előkezelésére szolgáló aprítózúzó berendezés „kalapácsos törő” típusú eszköz, amely a jelen célra alkalmasan van átalakítva, míg az extrudáló szerkezet hagyományos kialakítású eszköz is lehet, mechanikus vagy hidraulikus működtetéssel történő sajtolásra-extrudálásra. A reaktor külső fala célszerűen hőszigetelő burkolattal van ellátva a hőveszteségek csökkentése érdekében. A gyakorlatban is megállapították, hogy a hőmérséklet és a komposztálási reakciók szabályozása könnyebb hőszigetelt reaktorban, mint egy ilyen burkolattal nem rendelkező fémreaktorban. Mivel a komposztálás hatékony végbemeneteléhez lényeges, hogy a reaktor belsejében uralkodó hőmérséklet jól meghatározott legyen, a reaktor legalább egy műszerrel fel van szerelve a belső tér hőmérsékletének mérésére, amely műszer összeköttetésben állhat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
