<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Homogenisierung, Mischung und Vermahlung, insbesondere zur Vorbehandlung vor einer Kompostierung, von Müll, der eine Feuchtigkeit von 45 bis 60% und zumindest einen geringen Papieranteil aufweist, mit einer Trommelmühle, die einen geschlossenen zylindrischen Mantel, im Bereich ihres Einlassendes gegebenenfalls einen Anschluss für eine flüssige Behandlungskomponente, an ihrem auslassseitigen Ende einen Dosierüberlauf, der aus mit der Trommel mitrotierenden, um 180a zueinander versetzt angeordneten Wandteilen gebildet ist, und einen an der Trommel befestigten und mit dieser mitrotierenden Siebkorb aufweist, wobei die Trommel im wesentlichen radial von der Innenwand abstehende Reisszähne, Schneidmesser und Mischflügel aufweist.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um aus dem Müll, gewissermassen aus seinem rohen Stadium, eine aufbereitete kompostierbare Fraktion zu gewinnen und von den übrigen Fraktionen zu trennen.
Wenn der Müll einen hohen Papieranteil enthält, ergibt die blosse Vermahlung und Siebung einen verhältnismässig grossen Siebabstoss bzw. eine niedrige, ungünstige Ausbeute von Kompost, der zudem nur teilweise aufbereitet ist.
Im Müll wird oft eine hohe Keimzahl festgestellt. Gewisse Keime und die damit verbunde-
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Die zumindest teilweise Ausbildung der Trommel als Trommelsieb ergibt jedoch einige Nachteile. Das Sieb an sich wird mit einer hohen Schichte beladen und kann deshalb nur ungenügend ausgenützt werden, obwohl die gelochte Trommel in der Regel nur bis zu etwa 30% mit Müll gefüllt ist. Bei grösserer Füllung geht ein grosser Anteil der kompostierbaren Fraktionen verloren und wird als Siebabstoss am Ende der Trommel ausgeschieden. Es findet kein optimaler Mischeffekt des Mülls statt, insbesondere kann die Regelmässigkeit der Feuchtigkeitsverteilung nicht immer gewährleistet werden. Bei dieser Lösung wird, bezogen auf die verhältnismässig grosse Fermentationstrommel, eine grössere Neigung zur Bildung von sogenannten"Mürsten", d. h. länglichen, durch Drähte, Lumpen, Schnüre usw. zusammengehaltenen Müllballen festgestellt.
Durch die relativ kleine Beladung der gelochten Trommel ist nur eine kleine Müllmasse in Bewegung, so dass der Mahleffekt etwas weniger ausgeprägt ist.
Es ist auch bekannt, eine Müllaufbereitung durch Knetvorgänge vorzunehmen, wobei die gesamte Müllmasse zu Krümeln geknetet wird und gegebenenfalls vor dem Kneten, z. B. mit Hilfe einer Kugelmühle, eine nasse Vorbereitungsmahlung erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den rohen Müll ohne Fermentation derart zu verarbeiten und aufzubereiten, dass die kompostierbare Fraktion hinsichtlich der anschliessenden Reifung auf einen optimalen Zustand gebracht wird, wobei sich möglichst geringe Anlage- und Betriebskosten ergeben sollen. Die kompostierbare Fraktion, besonders der Papieranteil, soll möglichst vollständig aus der nicht kompostierbaren Fraktion getrennt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der einleitend angegebenen Art dadurch gelöst, dass im Anschluss an einen von einer Schüttgosse ausgehenden Einlasskonus im Trommelmantel eine Einlass- schikane vorgesehen ist, die durch eine Kombination von zwei stumpfwinkelig abgebogenen Wand- elementen gebildet ist, deren Biegelinien zu einer gemeinsamen Durchmesserlinie zusammengefügt und gegen das Trommelinnere gerichtet sind, wobei die Wandelemente zwischeneinander sektorförmi- ge Durchgänge offen lassen und zusammen mit entgegengesetzt zu diesen angeordneten, schräg gestellten Platten und der Wand der Trommel taschenförmige Schöpfer bilden, und dass die Wandteile des Dosierüberlaufes je einen sich über 90a erstreckenden Sektor der Trommelwand sowie eine kleinere in das Trommelinnere ragende Rückstauschaufel aufweisen,
welche zum jeweils zugehörigen Sektor der Trommelwand unter einem stumpfen Winkel geneigt ist.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung in der Regel die Resultate der Fermentationsverfahren zumindest erreicht werden und bei einer Füllung der Trommelmühle von 40 bis 60% eine vorteilhafte Aufbereitung stattfindet, die teilweise mit der autogenen Vermahlung in Trommelmühlen verglichen werden kann.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird im Gegensatz zum Aufbereiten des Mülls durch Knetvorgänge das in die Trommelmühle aufgegebene Gut ständig überhoben und fallen gelassen, wobei keine Zerkleinerung des Mülls durch Mahlkörper vorgenommen wird. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung übt vielmehr der Müll selbst die Funktion von losen Mahlkörpern aus, wobei es sich um eine reine Zerkleinerungswirkung handelt. Neben der Zerkleinerung erfolgt durch Rollwirkung eine Bildung von kleinen Klumpen, die zwar nur einen Teil der gesamten Müllmasse darstellen, aber ein für die Weiterreifung des Kompostes optimales Gemenge ergeben.
Je nach der Art des Mülls erfordert es bei Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung einige Minuten, um die Regelmässigkeit der Feuchtigkeitsverteilung auf alle"Müllbestandteile"und alle Müllfraktionen zu gewährleisten, ganz besonders in jenen Fällen, in denen Wasser, Klärschlamm oder andere Feuchtigkeitskomponenten dem Müll direkt vor der Verarbeitung zugesetzt werden.
Es ist gefunden worden, dass eine optimale Verarbeitung von Müll für die Gewinnung und Vorbereitung von Kompost in vier Verfahrensschritte unterteilt werden kann :
1. Gleichmässige Mischung des Mülls, insbesondere gleichmässige Netzung aller Frak- tonen ;
2. Eindringen der Feuchtigkeit in die kompostierbaren Teile ;
3. Zermalmung und Umformung von grossflächigen kompostierbaren Teilen (Papier) zu kugeli- gen oder entsprechend kleinen Formen ;
4. Trennung der kompostierbaren Fraktionen von den nichtkompostierbaren Teilen.
<Desc/Clms Page number 3>
Der grosse Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt nun darin, dass die ersten drei der angegebenen Verfahrensschritte in der geschlossenen Trommelmühle durchgeführt werden, so dass jeder Vorgang den andern vorteilhaft unterstützen kann.
Verfolgt man den Vorgang an Hand einer gefalteten Zeitung und einer kleinen Menge Strassenstaub, so kann die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung sehr anschaulich erklärt werden.
Im Bereich des Trommelmühleneinlasses wird Klärschlamm dem Müll zugesetzt und die Trommelmühle in Rotation versetzt. Die Zeitung nimmt oberflächlich sehr rasch Wasser auf. Durch die Umwälzung und Reibung lösen sich Stück um Stück Papier ab. Der Staub nimmt ebenfalls Feuchtigkeit auf und wird mit Papierstücken vermischt und haftet daran. Dieser Vorgang kann 5 bis 10 min dauern, bis eine gleichmässige Feuchtigkeitsverteilung erreicht und die ganze Zeitung in Stücke zerrissen und zerfallen ist. Nach weiteren 1 oder 2 min hat das letzte Papierstück das Wasser aufgesogen und damit seine Steifheit und Festigkeit verloren.
Für die Papierstücke kommt nun eine entscheidende Phase, indem die"lumpig"gewordenen Fetzen durch die eigenartige Bewegung der Müllmasse in der Trommel durch Scher- und Reibwirkung und durch den gleichzeitig wirkenden verhältnismässig grossen Druck in der bis zur Hälfte gefüllten Trommel zu kugeligen, etwa 5 bis 10 mm grossen Körpern gerollt werden.
Es konnte durch Versuche bestätigt werden, dass die kugeligen Körper, die auch aus andern cellulosehaltigen Teilen bestehen können, zusammen mit, dem sich damit vermischenden Strassenstaub ein optimales Gemenge für die weitere Reifung des Kompostes bilden, indem die kugeligen Körper bis ins Innerste gleichmässig wie der Strassenstaub befeuchtet sind. Das Gemenge weist die optimale Feuchtigkeit auf. Diese derart gewonnene und vorbereitete Kompostfraktion kann von der übrigen Fraktion durch den am auslassseitigen Ende der Trommelmühle befestigten Siebkorb leicht getrennt werden.
Die ersten drei Schritte der angegebenen Vorgangsweise dürfen räumlich nicht zu stark auseinandergezerrt werden. In der Zusammensetzung des Mülls werden bekanntlich grosse Schwankungen und Abweichungen festgestellt. Es hat sich deshalb gezeigt, dass eine geschlossene Trommelmühle die besten Voraussetzungen für das Ineinandergreifen der Vorgänge schafft, so dass auch bei relativ grossen Abweichungen der Zusammensetzung die der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe gelöst werden kann. Der Rohkompost kann in der Regel nach einer Verweilzeit der Müllmasse in der Trommel von 15 bis 30 min abgesiebt werden. Die besten Vermahlungsergebnisse haben sich unterhalb der kritischen Drehzahl von 40 bis 60% N kr ergeben.
N kr berechnet sich dabei nach der bekannten Formel
EMI3.1
in Umdr/min und bei einem Durchmessser der Trommelmühle in Metern.
Besonders bei Müll aus stark industrialisierten Gegenden ist es zweckmässig, wenn die Müllmasse vor der Einspeisung in die Trommelmühle mit einer Schlagmühle vorzerkleinert wird, was bei gewissen Fällen erst die sehr kurze Verweilzeit in der Trommelmühle von 1/2 h und weniger erlaubt. Wie schon erwähnt, wird mit einer mittleren Verweilzeit von 20 bis 25 min gearbeitet.
Bei den bekannten kleineren, kontinuierlich arbeitenden Mülltrommeln haben sich in vielen Fällen unangenehme Erscheinungen wie "Ballen" oder Wurstbildung ergeben. Durch das stete Drehen und Umwerfen der Müllmasse können sich Drähte, Schnüre, Lumpen usw. ineinander verhängen. Mit dem kontinuierlichen Nachschub an Müll bzw. Drähten, Schnüren usw. wachsen die "Würste", was ohne äusseren Eingriff bei den bekannten Ausführungen bis zu einem Verstopfen der Trommel führen kann.
Es hat sich nun gezeigt, dass das Problem der grossen Ballen und "Würste" beseitigt werden kann, wenn die Müllmasse durch von der Trommelmühle radial nach innen vorstehende Reisszähne und Schneidmesser geschnitten und im Bereich der Trommelachse durch den Dosierüberlauf in den Siebkorb übergeleitet wird. Wie später gezeigt wird, werden bei extremer Müllzusammensetzung durch besondere Ausbildung des Dosierüberlaufes und allenfalls durch kurzzeitiges Umkehren des Normaldrehsinnes vereinzelt noch entstehende grössere Müllballen ebenfalls sofort aus der Trommel ausgelassen.
<Desc/Clms Page number 4>
In den meisten Fällen hat es sich als sehr grossen Vorteil erwiesen, wenn der Füllungsgrad in der Trommelmühle im Normaldrehsinn durch den Dosierüberlauf zwangsweise auf 40 bis 60% gehalten wird. Eine Totalentleerung der Trommelmühle kann durch Umkehren des Drehsinnes der Mahltrommel erreicht werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt eine Trommelmühle zu verwenden, die sehr kleine Abmessungen aufweist. Durch die kurze Verweilzeit und durch den relativ grossen Füllungsgrad ergeben sich sehr niedrige Anlage- und Betriebskosten, was als entsprechend grosser Fortschritt gewertet werden kann.
Die Trommelmühle kann im Bereich des Einlasses einen Anschluss für flüssige Komponente, wie Wasser, Klärschlamm in eingedickter oder flüssiger Form usw., aufweisen.
Ein besonders problemloses Inbetriebhalten der erfindungsgemässen Vorrichtung ergibt sich, auch bei stark stossweiser Müllzufuhr, dadurch, dass der Dosierüberlauf aus den zwei mit der Tommel mitrotierenden, um 180a zueinander versetzt angeordneten Wandteilen gebildet ist, die je einen sich über 90 erstreckenden Sektor der Trommelendwand sowie eine kleinere in das Trommelinnere ragende Rückstauschaufel aufweisen, welche zum jeweils zugehörigen Sektor der Trommelendwand unter einem stumpfen Winkel geneigt ist.
Durch die im Anschluss an den von der Schüttgosse ausgehenden Einlasskonus im Trommelmantel vorgesehene Einlassschikane wird eine zwanglose Einspeisung erreicht.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird an Hand einer schematisch dargestellten Anlage und zweier Ausführungsbeispiele der Trommelmühle beschrieben : Fig. l zeigt schematisch eine Müllaufbereitungsanlage. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt einer Trommelmühle, mit am auslassseitigen Ende
EMI4.1
Der Siebdurchfall, die kompostierbare Fraktion, wird über einen Mantel --33-- gesammelt und dann entweder einer weiteren Schlagmühle --34-- oder direkt über einen Kettentrogförderer --35-- auf Mieten geführt werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Mahleffekt bei einer Drehzahl der Trommelmühle --10-- im Bereich von 40 bis 60% N kr am optimalsten ist. Bei durchschnittlicher Müllzusammensetzung hat sich eine Verweilzeit des Mülls in der Trommelmühle --10-- von durchschnittlich 20 bis 25 min ergeben, und es kann etwa 75% des Mülls als kompostierbare Fraktion gewonnen werden.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
EMI6.2
<tb>
<tb>
Totale <SEP> Durchsatzmenge <SEP> 4,5 <SEP> t/h
<tb> Mittleres <SEP> Schüttgewicht <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> t/m3 <SEP>
<tb> Durchsatzmenge <SEP> 4,5 <SEP> 14 <SEP> m3/h
<tb> 0, <SEP> 32
<tb>
Da es sich um eine durchschnittliche Müllzusammensetzung handelt, kann eine Verweilzeit von zirka 20 min gewählt werden. Es ergibt sich dabei ein Umrechnungsfaktor von 70%.
<Desc/Clms Page number 7>
Trommelvolumen 0, 7 x 14 m3 = 10 m3
Es kann eine Trommelmühle von 10 m 3 Inhalt gewählt werden.