Vorlesung 2.2 Flashcards
Kompostierung und Kompostqualitäten
Was ist die Kompostierung? Welche Stoffe werden eingesetzt?
Kompostierung ist ein oxidativer, bakterieller Ab-, Um- und Aufbau organsicher Stoffe (biochemische Oxidation)
- Material besteht aus H2O, oTS und mTS
- Verbrauch von Sauerstoff
- Produktion von Kohlendioxid und Wärme
Wie kann die Kompostqualität beeinflusst werden?
- Matierialmischung der Ausgangsmaterialen (CNP-Verhältnis)
- Steuerung des Wasserhaushaltes
- Sauerstoffversorgung des rottenden Materials
- Steuerung der Rottetemperatur
Welche Stoffe werden bei der Kompostierung eingesetzt?
- Sauerstoff
- Wasser
- MO
- Kompostfauna (Würmer, Kleintier)
Woraus setzt sich das organische Ausgangsmaterials zusammen?
- Kohlenstoff
- Fettstoffe
- Eiweißstoffe
- Lignin
- etc.
Was entsteht zusätzlich durch die Umsatzvorgänge bei der Kompostierung?
- Kohlendioxid
- Wasser
- Wärme
- Ammoniak (Abbau von Eiweißen)
Was wird durch die Umsatzvorgänge bei der Kompostierung gebildet?
Bildung von:
- Humus
- Pflanzenverfügbare Nährstoffe
- neue Organismen
Welche verschiedenen Funktionen hat die Belüftung bei der Kompostierung zu erfüllen?
- Versorgung der Mikroorganismen mit Sauerstoff und Aufrechterhaltung ihrer Lebensfähigkeit
- Austreibung von Wasser zur Trocknung des Rottegutes
- Verhinderung eines Wärmestaus, um eine Inaktivierung der MO zu verhindern (abhängig vom Substrat) und dem Stickstoffaustrag zu begrenzen
- Abführung von CO2, um eine hohe mikrobielle Aktivität aufrechtzuhalten
Wie hoch ist der Anhaltswert bei der Sauerstoffversorgung?
- ca. 2 g O2 / g m_oTR,abgebaut
- sauerstoffabhängig
- Sauerstoffkonzentration <10 % führt zu Verlangsamung der mikrobiellen Aktivität
In welche Belüftungsarten kann bei der Sauerstoffversorgung unterschieden werden?
- zwangsweise Belüftung
- natürliche Belüftung
Unter welchen Bedingungen können die MO im Kompost mit Nährstoffen versorgt werden?
Versorgung der MO mit Nährstoffen erfolgt nur in wässriger Lösung
- optimaler Wassergehalt: 40 bis 70% (abhängig von der Struktur des Rottegutes)
- zu hoher Wassergehalt:
- unzureichende Sauerstoffversorgung -> Ausbildung von partiellen anaeroben Bereichen
- obere Grenze des Wassergehalts abhängig von der Porenstruktur
- zu niedriger Wassergehalt: Limitierung der Nährstoffversorgung
- <25 %. starke Verminderung der mikrobiologischen Aktivität
- <10 %: vollständiges Erliegen der mikrobiologischen Aktivität
Welche Kompostierungsphasen gibt es bezüglich der Temperatur? Welche Rolle spielt die Temperatur bei der Kompostierung?
- Temperatur ist die klassische Steuerungsgröße bei der Kompostierung
- Einordnung des Rotteprozesses anhand von Temperaturbereichen
Rottegrad I: > 60°C, Kompostrohstoff
Rottegrad II: 50 - 60 °C. Frischkompost
Rottegrad III: 40 - 50 °C, Frischkompost
Rottegrad IV: 30 - 40 °C, Fertigkompost
Rottegrad V: 20 - 30 °C, Spezialkompost
Vorrotte: I + II
Nachrotte: III - V
Was ist die Anfangs- oder Initialphase (Abbauphase)?
- starke Vermehrung mesophiler Organismen
- Absenkung des pH-Wertes (Ansäuerung)
Was ist die Thermophile Phase (Abbauphase)?
- starke Vermehrung thermophiler Organismen
- hoher Abbaugrad in einem Temperaturbereich von 45 - 55°C
- weiterer Temperaturanstieg bis 75°C; Abnahme der Organismenzahl (Verlust der mesophilen Organismen)
- Erhöhung des pH-Wertes
Was passiert in der Abkühlungsphase (Umbauphase)?
- Temperaturen sinken unter 45°C -> mesophile Bakterien und Pilzarten werden aktiv
- Je nach Kompostierungsverfahren hält diese Phase mehrere Wochen an
Was passiert in der Reifephase (Aufbauphase)?
- weitere Abkühlung, Besiedlung durch Bodentiere (Zerkleinerung von Pflanzenteilen, Durchmischung und Durchlüftung des Substrates, Stabilisierung der Humusstoffe)
- Bildung von Ton-Humus-Komplexen
- Beginn der Mineralisation
Welche Kompostierungsphasen gibt es bezüglich des Stoffsystems?
Biochemische Initialphase:
- Hochpolymere Verbindungen werden durch Hydrolyse und Oxidation enzymatisch gespalten
Mechanische Zerteilungs- und Mischungsphase:
- Vermischung angegriffener Substanzen durch Makro- und Mikrofauna
Mikrobielle Umbauphase:
- Enzymatische Spaltung organischer Verbindungen in ihre Grundbausteibe CO2 und H2O, Mineralstoffe und Energie (teilweise reaktionsfähige Spaltprodukte)
Nenne die Bestandteile von Kompostierungsanlagen
- Lager und Bunkeranlagen
- Anlagenbeschickung/Materialtransport
- Fördergeräte
- Zerkleinerung
- Siebe
- Windsichter
- Sortierung
- Metallabtrennung
- Mischer
Welche Arten von Lagern und Bunkeranlagen gibt es?
- Einfacher Aufgabetrichter zur Direktbeschickung
- Grabenbunker
- Flachbunkersysteme
- Tiefbunker
- kombinierte Bunkeranlagen
Welche Bestandteile gehören zur Anlagenbeschickung/Matierialtransport?
- Förderbänder und Fördergeäte
- Frontlader
- Krananlagen
Welche Bestandteile gehören zu den Fördergeräten?
- Horizontale und ansteigende Abzugs- (Platten-) Bänder
- Gurtbandförderer
- Trogkettenförderer
- Förderrinnen
- Förderschnecken
- Becherwerke
Welche Bestandteile gehören zur Zerkleinerung?
- Schlagmühlen
- Schneidmühlen
- Kugelmühlen
- Drehtrommeln
- Siebraspeln
- Schneckenmühlen
Welche Bestandteile gehören zu den Sieben?
- Spannwellensiebe
- Trommelsiebe
Welche Bestandteile gehören zu den Windsichter?
- Zick-Zack-Windsichter
- Schwebewindsichter
Welche Bestandteile gehören zur Sortierung?
- Hand- und automatisches Klauben
- Schwimm-Sink-Sortierung
- Ballistischer Separator
- Flotation
Welche Bestandteile gehören zur Metallabtrennung?
- Trommelmagnete
- Überbandmagnete
- Walzenmagnete
- NE-Metallabschneider
Welche Bestandteile gehören zum Mischer?
- Langzeitmischer (Mischbunker, Drehtrommeln, Kugelmühlen)
- Kurzzeitmischer (Doppelwellen-Paddelmischer, Einwellen-Doppelschneckenmischer)
Was ist der Unterschied zwischen Intensivrotte und Nachrotte?
Intensivrotte (auch Hauptrotte oder Vorrotte genannt):
- Abbau der leicht abbaubaren organischen Substanzen (Erzeugung von Frischkompost)
- Herstellung eines geruchsarmen Rotteproduktes
- temperaturbedingte Hygienisierung
- Abtötung von Unkrautsamen und austriebsfähigen Pflanzenteilen
Nachrotte:
- Ab- und Umbau von schwerer abbaubaren Substanzen (vorwiegend Zellulose und Lignin)
- Aufbau von Huminstoffen (Huminsäuren)
- Vorbereitung eines gebrauchsfertigen Endproduktes (Fertigkompost)
Was passiert bei der Umsetzung?
- Vorgang, bei dem ein Rottekörper aufgenommen und möglichst durchmischend zu einem neuen Rottekörper aufgesetzt wird
Was passiert bei der Beschickung?
- Zuführung von Substrat
Wie können Kompostierungsverfahren unterschieden werden?
Unterscheidung anhand der Umsetzhäufigkeit / Bewegung des Rotteguts innerhalb der Rottezeit
- Statische Verfahren: Umsetzhäufigkeit < 5
- Quasi-dynamische Verfahren: Umsetzhäufigkeit >= 5
- dynamsiche Verfahren: kontinuierliche Bewegung des Materials
Unterscheidung anhand der Beschickung
- diskontinuierlich
- kontinuierlich
Was umfasst das statische Verfahren (ohne Umsetzung)?
- Mietkompostierung ohne Umsetzung
- Container-/ Boxenkompostierung
- Zeilen-/ Tunnelverfahren
Was umfasst das Quasi-dynamsiche Verfahren?
- Mietenkompositerung mit Umsetzung
- Klapenbodenzellen mit Umsetzung
- Container-/ Boxenkompostierung mit Umsetzung
- Zeilen-/ Tunnelverfahren mit Umsetzung
Was umfasst das dynamsiche Verfahren?
- künstlich belüftete Tunnelreaktoren (kontinuierlich)
- künstlich belüftete Rottetrommeln (kontinuierlich)
Was ist die Dreiecksmiete?
- älteste und einfachste Form der Kompostierung
- das am häufigsten eingesetzte Verfahren (50 % der in Deutschland installierten Behandlungskapazität)