Die Erfindung betrifft einen Sekundärbrennstoff und insbesondere einen Sekundärbrennstoff auf Basis von verrottetem Abfall.

Seit langem ist die Verwertung von Müll und insbesondere von organisches Material umfassendem Müll und die Verringerung des zu deponierenden Gutes von Interesse. Vorwiegend findet bisher eine Trennung der verschiedenen Müllkomponenten statt, die dann getrennt verwertet oder deponiert werden können. Die Trennung der Komponenten kann sich jedoch recht schwierig gestalten, so daß häufig keine vollständige Trennung stattfindet und die er¬ haltenen Fraktionen mit den jeweils anderen Komponenten noch stark verunreinigt sind, was die Weiterverarbeitung schwieriger macht und auch hinsichtlich der Deponierung des nicht verwert¬ baren Restes (Restmüll) von Bedeutung ist. Problematisch sind neben schadstoffhaltigen Abfallprodukten beispielsweise organi¬ sches Material umfassender Abfall wie Hausmüll, hausmüllähnli- cher Gewerbemüll, Restmüll, Panseninhalte, Abfälle der Lebens¬ mittelindustrie oder land- und forstwirtschaftliche Abprodukte.

Prinzipiell gibt es die Verfahren der mechanischen, biologischen und thermischen Abfallbehandlung.

Bei der mechanischen-biologischen Behandlung wird in der Regel der Müll zerkleinert und in dieser Form gegebenenfalls nach einer Vorsortierung deponiert bzw. kompostiert. Dies hat jedoch keine Wiederverwertung der darin enthaltenen Stoffe zur Folge, und vor allem ist das Volumen beträchtlich. Bei unsachgemäßer Deponierung können die enthaltenen Schadstoffe beispielsweise in das Grundwasser gelangen.

Weiterhin wird zur Müll- und Abfallbeseitigung die thermische Aufbereitung (MüllVerbrennung, Pyrolyse) angewendet. Bei der thermischen Behandlung wird der angefallene Müll daher einfach verbrannt, wobei sich jedoch aufgrund der sehr unterschiedlichen Zusammensetzung des zu verbrennenden Materials Verfahrenspro¬ bleme ergeben. Diese haben beispielsweise bei Anwendung auf organische Materialien und Schadstoffe enthaltenden Müll die Nachteile, daß die Verbrennung nur sehr schwer unter kontrol- lierten und konstanten Bedingungen durchgeführt werden kann und/oder die enthaltenen Schadstoffe in die Atmospäre emittiert oder verflüchtigt werden.

Ein bekanntes biologisches Verfahren, organische Abfälle zu brauchbaren Sekundärprodukten zu verarbeiten, ist die Kompostie¬ rung. Aus einem organische Abfälle enthaltenden Müll kann auf diese Weise Kulturboden hergestellt werden.

Bei der biologischen Abfallbehandlung kann organischer Abfall anaerob oder aerob behandelt werden. Bei einer anaeroben Behand¬ lung wird jedoch in hohem Maß Methan gebildet, das sorgsam ge¬ handhabt werden muß. Bei der aeroben Behandlung erfolgt eine Verrottung des organischen Materials unter Bildung von Kulturbo¬ den (Kompost), wozu in der Regel eine Verrottungsdauer von meh- reren Monaten erforderlich ist. Es erfolgt dabei ein vollständi¬ ger biologischer Abbau aller vorhandenen organischen Bestand-

teile. Grundsätzlich gilt, daß eine Kompostierung umso besser ist, je intensiver das Material verrotten kann. Es wird jedoch aus Gründen der Wirtschaftlichkeit in der Regel angestrebt, die erforderliche Rottedauer auf unter 6 Monate zu reduzieren, wobei sie sich aus Intensiv- und Nachrotte zusammensetzen kann.

Ein weiteres Problem ist das ständig wachsende Aufkommen von Abfallmaterialien wie Klärschlamm, Fettabscheiderrückstände, Mühlenabfallprodukte, beschichtete Papiere usw. Häufig müssen diese teuer entsorgt werden oder es fehlt sogar an geeigneten Möglickeiten, sie auf brauchbare Weise einzusetzen, weiterzuver- arbeiten und ihre Menge zu verringern.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die mechanische Abfallaufbe- reitung mit einer biologischen und einer thermischen Behandlung zu kombinieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch aerobe Verarbeitung bzw. Verwertung von organisches Material enthaltendem Abfall einen Sekundärbrennstoff herzustellen, der einen nutzungsfähigen Heizwert besitzt, über längere Zeit pro¬ blemlos lagerfähig ist, unter Verwendung bekannter Vorrichtungen kostengünstig hergestellt werden kann und hinsichtlich der Aus- gangsmaterialien äußerst flexibel ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Sekundärbrennstoff gemäß An¬ spruch 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine rohfaserreiche, biologisch-reaktionsträge und Schadstoff rme Masse umfaßt, die aus einem organisches Material enthaltendem Abfall erzeugt wird, die erhältlich ist, indem

a) der organisches Material enthaltende Abfall ohne vorherige Fermentationsbehandlung einer ein- oder mehrstufigen Ver¬ rottungsvorrichtung zugeführt wird.

b) dieses Material maximal 100 Stunden lang einer aeroben In¬ tensivrotte unter den hierfür üblichen Bedingungen unter¬ zogen wird (gegebenenfalls unter Luftzufuhr und vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 70 °C, einer Feuchte von 50 ± 5 %, in leicht saurem Zustand (pH-Wert kleiner 7) und bei einem C-N-Verhältnis von 30 - 40 : 1),

c) dieses Material gegebenenfalls maximal 350 Stunden lang einer geschlossenen aeroben Nachrotte unter den hierfür üblichen Umgebungs- und Verfahrensbedingungen unterzogen wird (vorzugsweise bei einer Temperatur von 35 bis 55 °C, einer Feuchte von 40 ± 5 %, in leicht saurem Zustand und einem C-N-Verhältnis von 30 - 40 : 1),

d) danach eine weitere Verrottung im wesentlichen unterbunden wird durch Absenkung der Feuchte in der Verrottungsvorrich¬ tung oder Nachrotte auf unter 40 % und damit die entstande¬ ne, vorrangig organische Masse auf einen Trockensubstanz¬ gehalt von 60 % oder mehr getrocknet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der ünteransprüche.

Die Erfindung umfaßt auch das Verfahren zur Herstellung des Sekundärbrennstoffs.

Überraschenderweise ist gefunden worden und dies ist ein wesent¬ licher Aspekt, daß die erfindungsgemäß erhaltene Masse ein Sekundärbrennstoff mit einem Heizwert ist, der als alleiniger Sekundärbrennstoff oder als Zusatzsekundärbrennstoff verwendet werden kann (z.B. bei der Wirbelschicht-, der Rostfeuerung und in der Zementindustrie).

Überraschenderweise ist ferner gefunden worden, daß der erfin¬ dungsgemäße Sekundärbrennstoff im Gegensatz zu anderen bekannten aus verrottem, organischem Material hergestellten Sekundärbrenn¬ stoffen, deren Heizwert erheblich schwankt, in seiner Ausgangs-

Zusammensetzung durch Auswahl geeigneter Abfallkomponenten bzw. der Anteile der verwendeten Ausgangsmaterialien so eingestellt werden kann, daß er einen Heizwert erhält, der beispielsweise an den von Braunkohle herranreicht und gegebenenfalls sogar besser ist.

Das verwendete, organischen Abfall enthaltende Ausgangsmaterial umfaßt insbesondere sortierten oder unsortierten Hausmüll, haus- müllähnlichen Gewerbemüll, Restmüll, Klärschlamm, Fettabschei- derrückstände, Gülle, Panseninhalte, Abfall aus Industrie und Wirtschaft, insbesondere der Textilindustrie, der Lebensmittel¬ industrie und der Land- und Forstwirtschaft und/oder Deponiegut wie beispielsweise Deponierückbaugut, das auf diese Weise noch¬ mals verwertet werden kann.

Dieser organisches Material enthaltende Abfall kann vor und/oder nach der ausschließlich aeroben Verrottung gegebenenfalls zu¬ sammen mit einem oder mehreren kohlenstoffreicheren Zuschlag¬ stoffen vermischt werden, wodurch zum einen der Stickstoffgehalt und der Kohlenstoffgehalt des der Verrottung unterzogenen Mate¬ rials auf einen für die Verrottung günstigeren Wert eingestellt werden können und zum anderen der Stickstoffgehalt und der Koh- lenstoffgehalt des als Sekundärbrennstoff geeigneten Produktma¬ terials auf einen für die Verbrennung günstigeren Wert einge- stellt werden können.

Falls vor der Verrottung die Ausgangstoffe variiert zugesetzt werden, liegt der Stickstoffgehalt bezogen auf das gesamte Mate¬ rial, anschließend im allgemeinen in einem Bereich von 0,9 bis 1,5 Gew.%, bevorzugt bis 1,0 Gew.%. Der Kohlenstoffgehalt liegt dann im allgemeinen in einen Bereich von 15 bis 36 Gew.%.

Falls ein Zusatz von einem oder mehreren Zuschlagstoffen nach der Verrottung erfolgt, dient dieser der Erhöhung des Kohlen- Stoffgehalts.

Die Einstellung der genannten Bereiche kann von dem Hersteller des Sekundärbrennstoffs je nach verwendetem, organisches Materi¬ al enthaltendem Abfall durch Zuführung geeigneter Mengen der Zuschlagstoffe eingestellt werden, falls dies gewünscht ist.

Als Zuschlagstoffe eignen sich insbesondere Grünabfall, Wald¬ holz/Schwachholz, Sägespäne, Hobelspäne, Altholz, Klärschlamm, Papiermaterial wie beispielsweise beschichtetes Papier, nach¬ wachsende Rohstoffe, energiereiche Müllfraktionen und/oder Müh- lenabprodukte (organische Staubprodukte) .

Es ist anzumerken, daß es sich bei dem erfindungsgemäßen Prozeß um eine Verrottung aber nicht um eine Fermentation (Vergärung) handelt, bei der Bakterien zugesetzt werden müßen, um den Vor- gang zu starten.

Als Vorrichtung zur Durchführung der aeroben Intensiwerrottung kann eine der bekannten Verrottungsanlagen verwendet werden. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß eine Temperaturkontrol- le, Feuchtigkeitskontrolle, gegebenenfalls Bewegung bzw. Um¬ schichtung des zu verrottenden Gutes, eine geeignete Belüftung usw. möglich sind.

Eine geeignete Vorrichtung ist beispielsweise die Bedminster- Abfallbehandlungsanlage (Bedminster Bioconversion Corp, Cherry Hill, NJ, USA). Eine solche Anlage ist beispielsweise in den US- A-5 047 349, US-A-5 206 173, US-A-5 204 263 und US-A-5 215 921 beschrieben. Die Offenbarung dieser Schriften wird hier durch Bezugnahme darauf eingeführt.

Insbesondere eignet sich eine Rottetrommel für die erfindungs¬ gemäße Intensiwerrottung des organisches Material enthaltenden Abfalls. Die Rottetrommel kann ein- oder mehrkammerig , vorzugs¬ weise dreikammerig, ausgestattet sein, so daß der Verrottungs- Vorgang darin ein- oder mehrstufig ablaufen kann, wobei die erfindungsgemäße Trocknung (Schritt d) gemäß Anspruch 1) im

Innern oder außerhalb der Rottetrommel erfolgen kann. Die Nach¬ rotte gemäß Schritt c) kann ebenfalls außerhalb der Rottetrommel erfolgen.

Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß die Intensiv¬ rotte nach maximal 100 Stunden abgebrochen wird.

Vor der Zuführung von beispielsweise Hausmüll oder ähnlichen Ausgangsmaterialien erfolgt gegebenenfalls eine mechanische Aus- lese von Störstoffen wie beispielsweise Kopiermatrizen und Schläuche, und größeren Schadstoffträgem wie beispielsweise größere Battereien, z.B. Autobatterien. Kleinere Schadstoffträ¬ ger wie beispielsweise Taschenlampenbatterien und Akkus werden vor der Einführung in die Verrottungsvorrichtung nicht zerstört oder zerkleinert und können auch im Anschluß an die Verrottung aussortiert werden. Sie überstehen den Verrottungsprozeß unver¬ sehrt, wodurch eine Freisetzung der Schadstoffe und ihre Ver¬ teilung im Verrottungsgut vermieden wird. Die Selektierung (Aus¬ sortierung) von Wertstoffen wie beispielsweise von Metallen (Eisen- und Nichteisenmetalle) und Kunstoffen und deren Überfüh¬ rung in die jeweiligen WertstoffVerarbeitungskreisläufe erfolgt erst nach dem Intensivrotteprozeß des im wesentlichen unzerklei- nerten Materials. Es entstehen daher im wesentlichen wertstoff- freie Massen.

Mit den Ausdrücken "biologisch-reaktionsträge" und "Schadstoff- arm" sind Eigenschaften der hergestellten Masse bezeichnet, die auch als biologisch-inaktiviert, Schadstoffemissions-reduziert oder Schadstoff-immobilisiert (Abgabe von Schadstoffen an Luft, Boden und Wasser) bezeichnet werden können. Der Gehalt an Schad¬ stoffen wird beispielsweise, wie bereits dargelegt, durch Aus¬ sortieren von Schadstoffträgem erheblich verringert. Die noch vorhandenen Schadstoffe sind fest an die jeweiligen Träger ge¬ bunden bzw. darin verschlossen, so daß sie be i einer gegebe- nenfalls erfolgenden Zwischenlagerung nicht an die Umgebung abgegeben werden.

Die Intensivrotte wird insbesondere für einen Zeitraum von bis zu 100 Stunden, bevorzugt bis zu 72 Stunden geführt, wobei die Temperatur und die Feuchtigkeit jeweils unabhängig voneinander, insbesondere in einem Bereich bis 70 °C, vorzugsweise von 50 bis 70 °C, insbesondere von 60 bis 65 °C, bzw. bevorzugt von 45 bis 55 % Feuchte gehalten werden. Vorzugsweise wird Luft zugeführt.

Nach maximal 100 Stunden Verrottungssdauer wird die Intensiwer¬ rottung unterbrochen bzw. unterbunden indem das Material aus der Rottetrommel entfernt wird.

Im Anschluß an die Intensivrotte kann, falls gewünscht, eine geschlossenen Nachrotte durchgeführt werden. Diese Nachrotte kann über einen Zeitraum von bis zu 350 Stunden geführt werden, wobei die Temperatur und Feuchtigkeit jeweils unabhängig vonein¬ ander, insbesondere in einem Bereich von 35 bis 55 °C bzw. 35 bis 45 % Feuchte gehalten werden. Die Nachrotte kann beispiels¬ weise in einem geschlossenen Mietenverfahren erfolgen.

Die Feuchtigkeit der verrotteten Masse wird zur Unterbindung einer weiteren Verrottung auf beispielsweise unter 40 %, vor¬ zugsweise unter 30 % und insbesondere unter 20 % eingestellt.

Ein erfindungsgemäßer Sekundärbrennstoff weist beispielsweise die folgenden Merkmale auf:

Kohlenstoffgehalt 15 bis 40 Gew.-% Heizwert (trocken) 9000 bis 17 000 kJ/kg Wassergehalt < 30 Gew.-% Aschegehalt 15 bis 30 Gew.-%

Stickstoffgehalt 0,9 bis 1,5 Gew.-%

Die während der Verrottung entstandene Wärme, die Abluftwärme oder zugeführte Luft usw. können verwendet werden, um die erfor¬ derliche Trocknung zu bewirken oder um zumindest dazu beizutra¬ gen. Hierdurch kann der Trocknungsvorgang energiesparend durch- geführt werden.

Vor oder nach der Trocknung werden aus der entstandenen, vorran¬ gig organischen Masse Wertstoffe, insbesondere Metalle und/oder Kunststoffe entfernt, indem beispielsweise Magnete, Gebläse, Wirbelstromabscheider, Siebe usw. verwendet werden.

Die vorrangig organische Masse kann dann ohne weitere Behar -*lung als Sekundärbrennstoff eingesetzt werden. Dieser kann einer unmittelbar nachgeschalteten oder einer örtlich entfernten Ver- brennungsanlage (mit oder ohne Zwischenlagerung) zugeführt wer¬ den.

Falls es gewünscht ist, kann der erfindungsgemäße Sekundärbrenn¬ stoff auch kompaktiert und/oder in einer gewünschten Form ver- packt werden. Es kann beispielsweise eine Verdichtung auf 1,0 bis 1,5 t/m erfolgen, z.B. auf 1,3 t/m .

In der erfindungsgemäßen, als Sekundärbrennstoff geeigneten, vorrangig organischen Masse sind die Stoffwechselvorgänge stark reduziert, und es kann kein Sickerwasser austreten.

Hierbei handelt es sich um einen lagerfähigen Sekundärbrenn¬ stoff, der Schadstoffarm und im wesentlichen nur noch gering biologisch aktiv ist.