AT12218U1

AT12218U1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines trockenstoffes

Info

Publication number: AT12218U1
Application number: AT0062809U
Authority: AT
Inventors: Maximilian Ing Gramlinger
Original assignee: Maximilian Ing Gramlinger
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2012-01-15

Description

österreichisches Patentamt AT12 218U1 2012-01-15

Beschreibung

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES TROCKENSTOFFES

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen, wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse, nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8. Der Begriff Zellmasse umfasst hierbei alle als erneuerbare Energieträger verwendbare Faserpflanzen, also sowohl solche durch Photosynthese enstandenen pflanzliche Substanzen, wie insbesondere aus Säge- und bzw. oder Hobelspäne gewonnenes Holzmaterial, oder aus Schilf, Elefantengras, Mais oder Getreide als Ganzpflanzen, Getreidekörner oder Nussschalen, als auch aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse. Insbesondere beinhalten die biogenen Reststoffe solche aus der Pferdehaltung, beispielsweise Boxeneinstreu, Futterrückstände oder Pferdeexkremente.

[0002] Die Verbrennung von Pferdemist ist eine ökologische Maßnahme. Pferdeäpfel bestehen aus den organischen Rückständen der Futterverwertung. Bereits in der Frühzeit haben die Menschen den Dung ihrer Tiere zur Verbrennung genutzt. Heute ist dieser Aspekt wichtig geworden, da die Landwirtschaft als Hauptabnehmer des Dungs nicht mehr eintreten kann. Ein weiterer Aspekt ist, dass die Nutzer den Pferdemist gegen Entgelt zur Lagerung abgeben müssen. Dabei wird wertvoller und energiereicher Reststoff nicht verwertet. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen stellt Dung und andere Biomasse als Basis für die in Rede stehenden Trockenstoffe eine relativ kurzfristig erneuerbare Energiequelle dar.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen, wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

[0004] Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren und die im Anspruch 8 angegebene Vorrichtung gelöst.

[0005] Die Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen, wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse anzugeben, bei dem zunächst eine Trennung der flüssigen von den festen Stoffen des Rohmaterials erfolgt, und erst danach eine Zerkleinerung und/oder eine Dosierung der verbleibenden festen Stoffe erfolgt.

[0006] Dem Prinzip der Erfindung folgend ist dabei vorgesehen, dass die Trennung der flüssigen von den festen Stoffen des Rohmaterials durch einen mechanischen Prozessschritt erfolgt, und insbesondere durch Beaufschlagung eines mechanischen Druckes erfolgt. Erst nach der Trennung der flüssigen von den festen Stoffen des Rohmaterials erfolgt eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe.

[0007] Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin vorgesehen, dass eine Entgasung und Aufbereitung zum biogenen Brennstoff mit einer Energiedichte von etwa 5 kWh/kg erfolgt. Es erfolgt eine Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet. Der fertige Brennstoff hat eine Restfeuchte von etwa 7 % bis maximal etwa 10 %, der Aschegehalt liegt bei weniger als 1 %. Der erfindungsgemäße Brennstoff kann somit in handelsüblichen Brennöfen verbrannt werden, und erfüllt ohne weiteres die derzeitigen behördlichen Anforderungen. Die Qualität der erfindungsgemäßen Brennstoffe ist vergleichbar und sogar besser mit handelsüblichen Holzpellets oder Holzbriketts.

[0008] Nach der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die biogenen Reststoffe solche aus der Pferdehaltung beinhalten, beispielsweise Boxeneinstreu, Futterrückstände oder Pfer- 1 /5 österreichisches Patentamt AT12 218U1 2012-01-15 deexkremente. Damit eignet sich der nach dem Verfahren hergestellte Trockenstoff vorzüglich als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial.

[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen, wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Trenneinrichtung vorgesehen ist, mit welcher zunächst eine Trennung der flüssigen von den festen Stoffen des Rohmaterials erfolgt, und eine Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen ist, mit welcher erst danach eine Zerkleinerung und/oder eine Dosierung der verbleibenden festen Stoffe erfolgt.

[0010] Es ist des weiteren eine Trocknungseinrichtung vorgesehen, mit welcher erst nach der Trennung der flüssigen von den festen Stoffen des Rohmaterials eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe erfolgt. Vermittels einer Aufbereitungseinrichtung erfolgt eine Entgasung und Aufbereitung zum biogenen Brennstoff. Es ist eine Formgebungseinrichtung vorgesehen, mit welcher eine Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet erfolgt. Vermittels einer Verarbeitungseinrichtung wird der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Trockenstoff als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet.

[0011] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die gesamte Vorrichtung nach der Erfindung als fahrbare mobile Fertigungseinrichtung ausgebildet ist.

[0012] Der erfindungsgemäß hergestellte Feststoff kann als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet werden.

[0013] Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0014] Weitere Vorteile, Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt: [0015] Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstel lung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen.

[0016] Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen 2, welche gemäß Pfeil 6 zugeführt werden, weist eine Trenneinrichtung 3 auf, mit welcher zunächst eine Trennung der flüssigen 4 von den festen Stoffen 5 des Rohmaterials 2 erfolgt. Hierbei ist vorgesehen, dass die Trennung der flüssigen 4 von den festen Stoffen 5 des Rohmaterials 2 durch einen mechanischen Prozessschritt erfolgt, und insbesondere durch Beaufschlagung eines mechanischen Druckes erfolgt. Die elektrische Leistungsaufnahme der Trenneinrichtung 3 beträgt 4 kW.

[0017] Erst nach der Trennung der flüssigen 4 von den festen Stoffen 5 des Rohmaterials 2 erfolgt eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe.

[0018] Zunächst gelangen die festen Stoffe 5 über eine Transporteinrichtung 7, beispielsweise einem elektromotorisch angetriebenen Förderband, in eine Zerkleinerungseinrichtung 8, mit welcher eine Zerkleinerung und/oder eine Dosierung der verbleibenden festen Stoffe 5 erfolgt. Die elektrische Leistungsaufnahme der Zerkleinerungseinrichtung 8 beträgt 4 kW. Es ist des weiteren eine Trocknungseinrichtung 9 vorgesehen, welche in der Zerkleinerungseinrichtung 8 integriert sein kann, mit welcher eine weitere Trocknung, nämlich eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe erfolgt. Die elektrische Leistungsaufnahme der Trocknungseinrichtung 9 beträgt 4,8 kW. Vermittels einer ebenfalls in der Zerkleinerungseinrichtung 8 integriert ausgebildeten Aufbereitungseinrichtung 10 erfolgt eine Entgasung und Aufbereitung zum biogenen Brennstoff, wobei der Aufbereitungseinrichtung 2/5

Claims

österreichisches Patentamt AT12 218U1 2012-01-15 10 auch eine Entstaubungs- und Entgasungseinrichtung, beispielsweise ein Zyklon 14, zugeordnet sein kann. [0019] Die aus der zweiten Prozessstufe ausgegebenen getrocknete, entstaubte und entgaste Brennstoffprodukte werden über eine Förder- und Reifungsstrecke 11 einer die dritte Prozessstufe darstellenden Formgebungseinrichtung 12 zugeführt, mit welcher eine Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet erfolgt. Die elektrische Leistungsaufnahme der Formgebungseinrichtung 12 beträgt 7,5 kW. Die Formkörper werden gemäß Pfeil 13 zur Lagerung bzw. Palettierung ausgegeben. Damit wird der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Trockenstoff als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet. Ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen, wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) erfolgt, und erst danach eine Zerkleinerung und/oder eine Dosierung der verbleibenden festen Stoffe (5) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) durch einen mechanischen Prozessschritt erfolgt, und insbesondere durch Beaufschlagung eines mechanischen Druckes erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach der Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe (5) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entgasung und Aufbereitung zum biogenen Brennstoff mit einer Energiedichte von etwa 5 kWh/kg erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die biogenen Reststoffe solche aus der Pferdehaltung beinhalten, beispielsweise Boxeneinstreu, Futterrückstände oder Pferdeexkremente.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach dem Verfahren hergestellte Trockenstoff (13) als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet wird.
8. Vorrichtung zur Herstellung eines Trockenstoffes aus biogenen Reststoffen (2), wie insbesondere aus tierischen Ausscheidungen und/oder durch Photosynthese entstandenen pflanzlichen Substanzen, oder aus Abfällen durch mikrobiologische Prozesse gewinnbare Zellmasse, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung (3) vorgesehen ist, mit welcher zunächst eine Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) erfolgt, und eine Zerkleinerungseinrichtung (8) vorgesehen ist, mit welcher erst danach eine Zerkleinerung und/oder eine Dosierung der verbleibenden festen Stoffe (5) erfolgt. 3/5 österreichisches Patentamt AT12 218U1 2012-01-15
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) durch einen mechanischen Prozessschritt erfolgt, und insbesondere durch Beaufschlagung eines mechanischen Druckes erfolgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trocknungseinrichtung (9) vorgesehen ist, mit welcher erst nach der Trennung der flüssigen (4) von den festen Stoffen (5) des Rohmaterials (2) eine thermische Trocknung der kapillar gebundenen Restfeuchtigkeit der verbleibenden festen Stoffe (5) erfolgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufbereitungseinrichtung (10) vorgesehen ist, mit welcher eine Entgasung und Aufbereitung zum biogenen Brennstoff erfolgt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formgebungseinrichtung (12) vorgesehen ist, mit welcher eine Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet erfolgt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, dass die biogenen Reststoffe (2) solche aus der Pferdehaltung beinhalten, beispielsweise Boxeneinstreu, Futterrückstände oder Pferdeexkremente.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinrichtung (12) vorgesehen ist, mit welcher der nach dem Verfahren hergestellte Trockenstoff als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet wird.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als fahrbare mobile Fertigungseinrichtung ausgebildet ist.
16. Feststoff, hergestellt nach einem der vorhergehenden Verfahrens-, dadurch gekennzeichnet, dass der nach dem Verfahren hergestellte Trockenstoff als Brennstoff für Heizzwecke und/oder als wertvoller organischer Dünger und/oder als biologisches Boxenstreumaterial weiterverarbeitet bzw. verwendet wird.
17. Feststoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er nach einer Pressung zu einem festen Formkörper wie insbesondere einem Brikett oder einem Pellet geformt ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5