<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Entwässern von Rohtorf, Kohlensehlamm u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entwässern von Rohtorf, Kohlenschlamm u. dgl., insbesondere auf ein Verfahren zum Auspressen dieser Stoffe.
Man hat schon vorgeschlagen, Frischtorf mit einer Anzahl Perforationen zu versehen und das diese Hohlräume füllende Wasser verdampfen zu lassen, so dass die Entwässerung des Frischtorfes beim Liegenlassen an der Luft beschleunigt vor sich geht.
Man hat ferner empfohlen, das Auspressen von Frischtorf zu erleichtern, indem man diesen mit einem trockenen Pulver, vorzugsweise mit trockenem Torf, vermischt, oder indem man den kolloidalen Zustand des Materials dadurch ändert, dass man die ganze Masse erhitzt oder diese mit Säuren, Salzlösungen u. dgl. mischt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht nun im Wesen darin, dass man Rohtorf, Kohlenschlamm u. dgl., z. B. durch Anbringen einer grossen Anzahl kleiner Löcher, eine grosse Oberfläche gibt, und diese Oberfläche dadurch noch weiter wasserdurchlässiger macht, dass man sie in an sich bekannter Weise mit Säuren, Salzen oder andern diese Wirkung ausübenden Stoffen behandelt oder einer Erhitzung aussetzt.
Diese kombinierte Behandlung bewirkt, dass eine weit vollständigere und raschere Entwässerung erzielt wird. Insbesondere bleiben in grosser Anzahl angebrachte Löcher, wenn der Frisehtorf dann unter eine Presse gebracht wird, während der Pressung überraschend lange als Entwässerungskanälchen wirksam.
Dadurch wird ferner der Pressgradient so weit verringert, dass mit einem geringen Druck ein guter Erfolg erzielt werden kann.
Die Erhitzung der grossen Oberfläche kann mittels durch die Löcher geführter heisser Luft, durch Anwendung eines elektrischen Stromes oder mit Hilfe von, gegebenenfalls überhitztem, Dampf u. dgl. erfolgen.
Das Anbringen von kleinen Löchern zum Zwecke der Vergrösserung der Oberfläche kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, dass der strang-, band-oder wurstförmig aus dem Mundstück der Mischmaschine kommende Frischtorf durch ein geeignetes Walzwerk läuft, welches so eingerichtet ist, dass in den Kuchen oder Wurst kleine Löcher oder Schlitze in grosser Anzahl gestochen werden. Man macht hiebei vorteilhaft von zwei Stechwalzen Gebrauch, von denen die untere Walze Löcher oder Schlitze von unten nach oben, die obere von oben nach unten sticht. Die beiden mit Stiften oder Messern versehenen Walzen können auch voneinander isoliert angeordnet und die beiden Rollen oder nur die Stifte oder Messer mit einer Wechselstrom-oder Gleichstromquelle verbunden werden.
Abhängig von den zwischen den Stiften oder Messern gewählten Abständen wird man die Potentialdifferenz zwischen den beiden Rollen bestimmen. Das Stechen der Löcher bzw. der Schlitze kann auch durch erhitzte Stifte oder Messer geschehen. Während der kurzen Zeit, in der die Stifte oder Messer sich in dem Frischtorf befinden, muss eine starke Wärmeentwicklung stattfinden, wodurch die Innenflächen der Löcher, welche in den Frischtorf gestochen werden, ihre wasserbindenden Eigenschaften verlieren und wasserdurchlässig werden. Die Wasserabscheidung kann auf elektrischem Wege zweckmässig mit Hilfe von Wechselstrom erzielt werden.
Führt man nämlich im Frischtorf zwei Wechselstromelektroden ein, dann wirkt der Frischtorf, vermutlich erst einige Augenblicke nach Beginn des Stromdurchganges, wie ein Gleichrichter, wobei nur ein Teil der Sinuskurve des Stromes hindurchgelassen wird. Der Tonerde enthaltende Frischtorf wirkt dann wie eine Aluminiumzelle, die, wie bekannt ist, Wechselstrom in einen intermittierenden Gleichstrom umwandelt.
<Desc/Clms Page number 2>
Bei Verwendung einer Stechvorrichtung wird durch die im Torf entwickelte oder die dem Torf zugeführte Wärme des entwickelten Dampfes die wasserbindende Eigenschaft des zwischen den Stiften oder Messern liegenden Frischtorfs verringert, während überdies, insbesondere bei Anwendung von Gleichstrom, an dem negativen Pol eine spontane Abscheidung von Wasser aus dem Frischtorf stattfindet. Sind die Stifte auch nur wenige Sekunden, beispielsweise bei einem Stiftsabstand von 3 mm und bei Anwendung eines Wechselstromes von 220 Volt, mit dem Frischtorf in Berührung gewesen, so haben die Innenflächen der Löcher schon in dieser kurzen Zeit ihre wasserbindenden Eigenschaften grösstenteils verloren.
Ist ein flacher Torfkuchen von z. B. 30 cm Breite mit neun Löchern pro cm2 versehen, u. zw. derart, dass die Löcher wie Drainageröhrchen wirken können, so ist, wenn dieser Kuchen in eine Presse gebracht wird, der Pressgradient sehr niedrig geworden, da das freiwerdende Wasser nicht mehr als 2 mm zurück- zulegen hat.
Man kann ferner auch den durchstochenen Frisehtorfkuehen zur Zerstörung des sogenannten kolloidalen Zustandes der Innenflächen mit einer Säure-oder Salzlösung tränken ; Versuche haben gezeigt, dass man in diesem Falle sogar in der Lage ist, aus einer Tonne Frischtorf mit 87%-90% Wassergehalt soviel Wasser auszupressen, dass ein Kuchen mit nicht mehr als 45% Feuchtigkeitsgehalt zurückbleibt. Es werden also aus einer Tonne Frischtorf, welche ursprünglich 900 kg Wasser enthielt, mehr als 818 kg Wasser ausgepresst.
Es ist nicht nur möglich, die Auspressbarkeit des Frischtorfes durch das Stechen von kleinen Löchern zu vergrössern. Man kann den Frischtorf auch z. B. zu sehr dünnen Plättehen oder Böckchen auswalzen und die Oberfläche dieser dünnen Plättchen oder Böckchen durch elektrischen Stromdureh- gäng, Behandlung mit Säuren, zugeführte Wärme usw. oder durch Kombinierung dieser Massnahmen in der Richtung beeinflussen, dass sie wasserdurchlässig wird.
Durch geeignete Maschinen kann das natürliche Moor auch ohne Benutzung einer Mischmaschine zerschnitten werden, worauf man die Schnittstück durch eine geeignete Walze hindurchlaufen lässt. In dieser werden die gegrabenen oder gestochenen Soden perforiert oder zu dünnen Streifen oder Klümpchen umgeformt. Es ist also nicht unbedingt notwendig, den Frisehtorf, wie es bisher üblich war, zunächst in einer Mischmaschine zu einem Brei oder Kuchen zu vermahlen. Es leuchtet ein, dass es mit sehr geringen Kosten verknüpft ist, die Frischtorfmasse eine Walze passieren zu lassen und in die Masse Löcher oder Schlitze zu drücken oder sie in Streifen oder Klümpchen zu zerlegen.
Berechnungen haben ergeben, dass, um 40 Tonnen Frischtorf gemäss dem Verfahren der Erfindung mit elektrischer Energie zu behandeln, nicht mehr als etwa 30 KWS. erforderlich sind, so dass die Stromkosten für das Auspressbarmachen des Frischtorfs sehr gering sind.
Wenn man aus dem Frischtorf Briketts für Handelszwecke herstellen will, kann man in dazu bestehenden Pressen den sehr nassen Frischtorf von 90% Wassergehalt erst bis z. B. 85% oder weniger Feuchtigkeitsgehalt vorpressen und ihm dadurch eine grössere Konsistenz geben. Man kann die vorgepressten Soden dann durch eine Presswalze laufen lassen und diese mittels elektrischer Energie oder durch Säurebehandlung oder durch Anwendung anderer, die wasserbindenden Eigenschaften des Frischtorfes zerstörender Mittel, besser auspressbar machen und die Soden dann z. B. bis auf einen Feuchtigkeitgehalt von 70% oder 60 % oder noch darunter auspressen, wonach man sie abermals eine Stechwalze passieren lässt und dann auf 40% oder 45% Wasser auspresst.
Durch eine geringe Nachtrocknung wird dann ein Handelsprodukt erhalten. Die Dicke der zum Verkauf angefertigten Soden kann grpss oder klein gewählt werden durch Aufeinanderlegung einiger vorgepressten Soden bei einer folgenden Pressung.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Frischtorf in eine Pressform gebracht, in der ein oder mehrere mit wasserdurchlässigen Stiften, Röhrchen, Wänden od. dgl. versehene Pressstempel arbeiten. Die Teile des Pressstempels oder der Pressstempel selbst werden, eventuell unter Erhitzung der Pressform, auf Temperaturen über 1000 C, vorzugsweise auf 150-2000 erhitzt. Es gelingt mit solchen durch Dampf, Elektrizität, heissen Flüssigkeiten oder in anderer Weise erwärmte Pressstempel, Perforationen mit wasserdurchlässigen Flächen zu erzielen und die Torfmasse mittels Druck weitgehend auszupressen. Nach Entfernung des Pressstempels bleibt ein Torfkuchen zurück, der sehr viele Kanäle, Kanälehen oder Schlitze enthält, die eine wasserdurchlässige Wand besitzen.
Wenn gewünscht, kann dieser Torfkuchen in einer gewöhnlichen Pressform mit perforierten Wänden noch weiter zu einem sehr niedrigen Feuchtigkeitsgehalt ausgepresst werden.
Wenn man gemäss der Erfindung die, z. B. durch Perforieren, erzielte grosse Oberfläche wasserdurchlässiger gemacht hat und die Masse auspresst, so kann es vorkommen, dass unmittelbar unterhalb
EMI2.1
Das Entstehen eines solchen festen Kuchens kann dadurch verhütet werden, dass man das Wasser aus dem Innern der Torfmasse mit der gleichen Geschwindigkeit den wasserdurchlässigen Flächen zuführt, mit der es durch die wasserdurchlässigen Flächen abfliessen kann. Das von dem Frischtorf schon bei Anwendung eines sehr geringen Druckes losgelassene Wasser kann in dieser Weise aus der ganzen Torfmasse gleichmässig abfliessen, so dass eine weitgehende Entwässerung und gleichmässige Verdichtung bei verhältnismässig niedrigem Druck möglich ist.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Zufuhr von Wasser aus der Frischtorfmasse zu der unter der wasserdurchlässigen Fläche liegenden Schicht kann durch Einführung oder Entwicklung von Dampf in der Torfmasse, vorzugsweise unter gleichzeitiger Anwendung von äusserem Druck hervorgerufen werden. Wird Dampf eingeblasen, dann wird man den äussern Druck vorzugsweise etwas höher wählen als den Druck des eingeführten Dampfes. Hiebei wird die Torfmasse einigermassen erwärmt, was zur Folge hat, dass der Zusammenhang zwischen den Wasserteilchen und den Torfteilchen, wie bekannt ist, geringer wird.
Zur Entwicklung des Dampfes in der auszupressenden Torfmasse kann man vorteilhaft vom elektrischen Strom Gebrauch machen.
Zur Erläuterung des Verfahrens gemäss der Erfindung diene das folgende Beispiel :
Ein viereckiger metallener Pressraum besitzt Seitenwände, in welchen wasserdurchlässige Öffnungen, z. B. Schlitze oder kleine Löcher von etwa 0'5-0'8 mm Durchmesser, angebracht sind. In dem Raum ist ein oder sind mehrere Stempel auf und ab bewegbar angeordnet und an einem oder mehreren Stempeln sind eine Anzahl Röhrchen in der Weise angebracht, dass sie beim Heruntergehen durch ebenso viele Öffnungen in den Grenzflächen des Raumes hinaustreten können, diese dabei zu gleicher Zeit fast abschliessen. Die Röhrchen sind am unteren Ende verjüngt, während die zylindrischen Wände der Röhrchen sowie die Wände der Pressform mit Öffnungen von etwa 0'5-0'8 mm versehen sind.
In den Pressraum wird nun ein Klümpchen Frischtorf, zirka 100 g wiegen, gebracht, worauf die Wand des Pressgehäuses sowie die mehr nach innen liegenden Röhrchen mit der Nulleitung eines Drehstromnetzes verbunden werden und die Röhrchen, welche am dichtesten bei der Wand des Pressgehäuses liegen, mit der Phase des Wechselstromnetzes, worin ein Vorsehaltwiderstand aufgenommen ist, verbunden werden.
Wird der Stempel oder werden die Stempel nun vorwärts bewegt und treten die Röhrchen in den Torf, dann wird nach Einschaltung des Stromes eine starke Wärmeentwicklung an den Kontaktstellen von Torf und Metall stattfinden. Diese Wärmeentwicklung hat zur Folge, dass an den erwähnten Kontaktstellen der Frischtorf Wasser durch Verdampfung verliert, ja auch eine Nassverkohlung des Torfes stattfindet, so dass eine dünne wasserdurchlässige Schicht gebildet wird. Für ein hinderliches Mitspülen von Torfteilchen und eine Verschmutzung der Filterflächen besteht dann keine Gefahr mehr. Überdies wird durch diese Wärmeentwicklung an den Grenzflächen Dampf entwickelt.
Dieser Dampf presst das im Frisehtorf vorhandene Wasser vor sich zu den Stellen, wo der Widerstand am geringsten ist, und dort fliesst dann das Wasser ab.
EMI3.1
zu den Entwässerungsöffnungen, wo sich aber ein Ultrafilter aus nassverkohltem Torf befindet. Man bedenke hiebei, dass die Torfmasse an den metallenen Kontaktflächen entlanggleitet, so dass auch vor den siebartigen Öffnungen ein Ultrafilter aus halb trockenem und nassverkohltem Material, das an der Grenzfläche (Metall-Torf) gebildet ist, zu liegen kommt. Man kann beobachten, dass durch die wasserdurchlässigen Öffnungen der Seitenflächen zuerst nahezu kaltes, ziemlich klares Wasser abfliesst.
Sobald die unteren Öffnungen der Röhrchen durch die Öffnungen des Gegenstempel passiert sind, kommt auch
EMI3.2
ungefähr 90% in der oben beschriebenen Weise innerhalb eines Zeitraumes von weniger als zwei Minuten bis zu einem Wassergehalt von 62% entwässert werden konnte (es wurden also 737/1000 Teile des ur- sprünglich anwesenden Wassers entfernt), wobei der Pressdruck am Ende des Versuches nicht grösser war als etwa 1 kg pro cm2. Weitaus der grösste Teil des Wassers wurde hiebei mit einer Temperatur von etwa 20 C frei, welche am Ende der Entwässerung bis auf etwa 55 C anstieg, während die Temperatur erst am Ende der Pressung höher wurde.
Die Erfindung ist nicht auf die Behandlung von Frischtorf, Kohlensehlamm u. dgl. beschränkt.
Sie kann im allgemeinen auf alle Stoffe angewendet werden, in die mittels Wärmeflüssigkeit durchlässige Flächen angebracht werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entwässern von Rohtorf, Kohlenschlamm u. dgl., wobei das Material z. B. durch Anbringen einer grossen Anzahl kleiner Löcher eine grosse Oberfläche erhält, dadurch gekennzeichnet, dass diese Oberfläche dadurch noch weiter wasserdurchlässiger gemacht wird, dass man sie in an sich bekannter Weise mit Säuren, Salzen oder andern diese Wirkung ausübenden Stoffen behandelt oder einer Erhitzung aussetzt.