Massen-, Wasser- und Energiebilanzen eines Tunnelintensivrotteverfahrens

Seit dem Jahr 1995 betreibt der Kreis Euskirchen eine Kompostierungsanlage auf der Deponie Mechernich. Im Jahr 2001 wurde die bislang betriebene Anlage in Teilen rück- bzw. umgebaut und zudem eine neue Verfahrenstechnik für die Intensivrotte der biologischen Abfälle installiert. Insbesondere der Neubau einer Rottehalle mit 10 Intensivrottetunneln und einer Gesamtkapazität von ca. 26.500 Mg/a wurde vorgenommen.

Die Umbaumaßnahmen verfolgten als wesentliche Ziele, eine Erhöhung der Betriebsbereitschaft bzw. -sicherheit, eine Verbesserung der Geruchsemissionssituation, eine Verkürzung der Intensivrottedauer sowie die Sicherstellung eines abwasserfreien Kompostierungsbetriebes.

Die Arbeiten erfolgten auf Grundlage der Planung und Ausschreibung der pbo Ingenieurgesellschaft mbH, Aachen. Die Baumaßnahmen, die Installation der Prozesstechnik sowie die Inbetriebnahme und der Probebetrieb der neuen Intensivrotte wurden durch die HELIT Umwelttechnik GmbH, Düsseldorf, als Generalunternehmer durchgeführt.

Der Betrieb der Kompostierungsanlage gliedert sich in die Verfahrensbereiche Grobaufbereitung, Tunnelintensivrotte, Nachrotte in Dreiecksmieten und Kompostfeinaufbereitung. Ziel des Verfahrens ist die Erzeugung eines hygienisierten Frischkompostes mit Rottegrad II nach 14 Tagen Tunnelintensivrotte und die Produktion eines Fertigkompostes mit Rottegrad IV nach weiteren vier bis fünf Wochen Nachrotte in unbelüfteten Dreiecksmieten.

Aufgrund der sensiblen Geruchsimmissionssituation in der Umgebung der Deponie Mechernich besteht die Anforderung, die biologisch leicht verflüchtigbare organische Substanz in den angelieferten Abfällen bereits während der Intensivrotte weitgehend abzubauen, sowie hinsichtlich Feuchtigkeit, Homogenität und Geruchsqualität einen optimal konditionierten Rohkompost für die nachfolgende Mietenrotte herzustellen.

Mit Inbetriebnahme der Intensivrottetunnel und insbesondere im Rahmen des Probebetriebes in den Monaten Mai bis Juli 2001 erfolgte eine umfangreiche Überprüfung der neu installierten Verfahrenstechnik. Das Hauptaugenmerk der Untersuchungen galt der Bestimmung des Rottefortschritts während der Intensivrotte anhand der Ermittlung des Abbaus der organischen Substanz sowie einer detaillierten Bilanzierung des chargen- und anlagenbezogenen Wasserhaushalts. Darüber hinaus wurde betriebsbegleitend der elektrische Energieverbrauch einzelner Anlagenkomponenten ermittelt.

Die Massen- und Wasserbilanzen wurden auf die Untersuchungen von 5 Rottechargen gestützt, der Sickerwasseranfall wurde quantitativ an 2 gesonderten Chargen untersucht. Zur Erstellung der Massenbilanzen wurden die 5 betrachteten Chargen vor und nach der Behandlung durch das Intensivrotteverfahren verwogen, der Wassergehalt bestimmt und der Glühverlust analysiert.

Die untersuchten Chargen wiesen beim Einbau in die Rottetunnel Massen von rund 100 bis 110 Mg bei einem mittleren Wassergehalt von 57,1 % FS auf. Der im Mittel zu 65,3 % TS analysierte organische Trockensubstanzgehalt des Inputmaterials konnte durch die 14-tägige statische Intensivrotte auf 55,6 % TS im Rohkompost reduziert werden. Dies entspricht einem Abbaugrad von ca. 34 %.

Die Massen des Outputmaterials betrugen durchschnittlich etwa 70 Mg bei einem Wassergehalt von ca. 47,1 % FS. Der Masseverlust ist zu ca. 75 % durch die Absenkung des Wassergehaltes auf ein für die Nachrotte optimales Niveau und zu ca. 25 % durch den Abbau der organischen Trockensubstanz bedingt. Das Outputmaterial wurde aufgrund der Analyse des Rottegrades sowie der Überprüfung von Seuchen- und Phytohygiene als hygienisierter Frischkompost eingestuft.

Der mit Strukturmaterial angereicherte Bioabfall brachte pro Charge zwischen 54 und 66 Mg Wasser in die Intensivrottetunnel ein. Während des Rotteprozesses wurden die Chargen mit 35 bis 43 Mg Wasser rückbewässert. Die interne Wasserneubildung wurde, abhängig von der Masse an abgebauter organischer Substanz, mit 5 bis 7 Mg/Charge berechnet.

Der Sicker-, Press- und Kondenswasseranfall betrug rund 16 Mg/Charge. Der Wasseraustrag durch die Abluft lag im Mittel bei 53 Mg/Charge und stellt damit die maßgebliche Größe des Wasserhaushaltes während des Intensivrotteprozesses dar.

Die Untersuchung des Sickerwasserabflusses zeigte, dass das durch das Bewässerungssystem eingetragene Wasser zur Rückbefeuchtung des Rotteguts mit zunehmender Rottedauer schlechter im Rottekörper gespeichert werden kann.

Bis zu einer Dauer von 14 Tagen ist die untersuchte Rottetunneltechnologie ohne Umsetzen des Materials sehr effektiv einsetzbar. Eine deutliche Verlängerung der Intensivrottephase ohne Umsetzung birgt die Gefahr einer mangelnden Wasserversorgung der Mikroorganismen, mit der Folge eines verminderten Abbaus von organischer Substanz, da das eingetragene Wasser nicht mehr aufgenommen wird sondern durch den Rottekörper sickert.

Das anfallende Prozesswasser, hochgerechnet etwa 4.600 m³/a, kann komplett zur Rückbefeuchtung des Rotteguts eingesetzt werden. Zur Sicherstellung eines optimalen Rotteverlaufs werden zusätzlich ca. 4.500 m³/a Frischwasser benötigt.

Für den Betrieb der Maschinen, Lüftungs- und Prozesswassertechnik der Abfallgrobaufbereitung und der Intensivrotte werden insgesamt etwa 23 kWh/Mg Input an elektrischer Energie verbraucht.

Weitere Informationen: Dr. Andreas Maile, HEILIT Umwelttechnik GmbH, Vogelsanger Weg 111, 40470 Düsseldorf, Telefon: 0211-6104-701, Fax: 0211-6103-705 (SR)

Quelle: H&K 4/2002, S.266

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