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Die Erfindung betrifft einen künstlichen Brennstoff in Form von Briketts, Brenneinsätzen oder andern Brennstoff-Formlingen, welcher aus cellulosehältigen Stoffen unter Verwendung eines Binde- mittels und eines Farb- und Desodorisierungszusatzes gepresst ist, sowie ein Verfahren zu dessen
Herstellung.
Bedingt durch die weltweite Energiekrise wird herkömmliches Brennmaterial immer rarer und teurer. Anderseits verrotten wertvolle, cellulosehältige, brennbare Stoffe in der Natur oder auf
Müllhalden oder werden auf freiem Felde verbrannt. Es wurden bereits zahlreiche Vorschläge zur
Beseitigung dieses Umstandes gemacht.
In der Volksstimme vom l. September 1950 wird eine Holzbrikettpresse angeführt, bei welcher das zu verarbeitende Material, wie Sägespäne, Hobelscharten, abgefallenes Laub und Nadeln, Äste,
Rinde, dürres Gestrüpp, Baumwurzeln usw. durch eine Vorrichtung zersplittert, zerfasert, erhitzt, durch einen Schneckengang zu einer Presse getrieben, und schliesslich als fertiges, eiförmiges
Brikett ausgestossen wird, wobei die im Holz befindlichen Harzstoffe als Bindemittel auftreten sol- len. Wegen des relativ niedrigen Harzanteils von Holz (z. B. zirka 2% bei Fichte), wird die Festig- keit dieser Briketts vermindert sein, da kein zusätzliches Bindemittel verwendet wird.
In der FR-PS Nr. 2. 270. 315 wird ein Brennmaterial aus pflanzlichen Resten beschrie- ben, das mittels eines auf pflanzlicher Basis hergestellten Bindemittels, vorzugsweise Stärke, zu- sammengehalten wird. Als pflanzliche Reste werden bei einem Beispiel Nadeln angegeben, wobei auf 1 kg Nadeln 0, 25 kg Stärke (Handelsbezeichnung U3) hinzugefügt wird, was einem hohen An- teil von 20% entspricht, welcher wirtschaftlich kaum vertretbar ist.
In der GB-PS Nr. 6, 120, 062 wird ein künstlicher Brennstoff aus gleichen Gewichtsanteilen an Sägespänen und Altöl beschrieben. Die Sägespäne werden zuerst 2 bis 3 h lang bei zirka 76 C getrocknet. Das Altöl wird während des Mischvorgangs zugesetzt. Der Mischung kann auch ein "geeignetes Bindemittel" zugesetzt werden, welches dann eine langsamere Verbrennung bewirkt.
Vorzugsweise wird jedoch der in Formen gepresste Brennstoff anschliessend in ein Bindemittel eingetaucht, um eine feste Aussenhaut zu bilden. Der Pressdruck soll etwa 5 bis 7 bar betragen. Bei einem praktisch beschriebenen Beispiel werden die Stücke nach dem Pressen in einen 70 bis 80 C heissen Leim kurz eingetaucht, und dann zum Trocknen abgestellt. Hiebei werden sich jedoch die Stücke auf der Unterlage, in diesem Falle auf einem Drahtgitter, festkleben, sodass nach dem Trocknen beim Loslösen eines Stückes vom Drahtgitter die Oberfläche des Stückes beschädigt bzw. stellenweise ohne Leimbelag sein wird. Der Brennstoff gemäss der GB-PS weist keine Farb- bzw.
Desodorisierungszusätze auf, was ebenfalls als Nachteil zu werten ist.
Bei einem in der AT-PS Nr. 172930 beschriebenen Brikett werden ebenfalls Sägespäne und Alt- öl verwendet. Das Brikett gemäss der AT-PS enthält einen relativ hohen Anteil (87%) an Sägespänen, welchen gepulverter Steinkohlenpechteer (5%) und Altöl (8%) beigemengt wird. Die Mischung wird bei einer Temperatur von 120 bis 250 C in Formen gepresst, wobei ein extrem hoher Pressdruck von 1, 5 t/cm2 erforderlich ist. Ein besonderes Merkmal bei der Herstellung dieses Briketts ist der Umstand, dass die Aufheizung der Pressmatrize erst nach sorgfältigem Verschluss derselben erfolgt. Das heisst, nach dem Pressvorgang muss die Pressmatrize für den nächsten Pressvorgang wieder auf normale Temperatur abgekühlt werden. Dies bedeutet Energie- und Zeitvergeudung.
Wegen des hohen Anteils an Sägespänen liegt der Heizwert dieses Briketts unterhalb dem des erfindungsgemässen Briketts. Das als Bindemittel verwendete Steinkohlenteerpech ist zu etwa 50% in Steinkohlenteer enthalten. Da letzterer eine unangenehm riechende Substanz ist und ausserdem dem Brikett kein Desodorisierungszusatz beigemengt ist, so wird ein solches Brikett einen unangenehmen Geruch verbreiten, insbesondere bei der Verbrennung.
Zweck der Erfindung ist es, unter Verwendung von cellulosehältigen Stoffen einen künstlichen Brennstoff zu schaffen, welcher einen hohen Heizwert hat, mit geringem Aufwand an Materialund Herstellungskosten herstellbar ist, und beim Verbrennen keine grossen Umweltbelästigungen verursacht.
Ein künstlicher Brennstoff der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff aus 60 bis 90, zweckmässig 65 bis 85, vorzugsweise
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tel, enthaltend 1 Gew.-Teil Leimpulver auf 1 Gew.-Teil Wasser, 3 bis 7, vorzugsweise 5 Gew.-% Härterlösung, hergestellt aus 150 g Härterpulver mit Wasser auf ein Volumen von 1 l ergänzt, sowie 2 bis 4, vorzugsweise 3 Gew.-% Graphitpulver als Farb- und Desodorisierungszusatz, besteht, wobei alle Prozentangaben auf die pressfertige, wasserhältige Masse bezogen sind.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass 5 bis 15, vorzugsweise 10 Gew.-% trockener Kaffeesatz zugesetzt sind.
Ein Verfahren zur Herstellung des künstlichen Brennstoffes ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Mischungsbestandteile Abfallöl und/oder Abfallfett, Kaltleim- und Härterlösung und Graphitpulver innig vermischt, anschliessend die restlichen Mischungsbestandteile zugemischt werden, worauf das Abpressen der durchmischten Masse in einer Form unter einem mechanischen Druck von 0, 1 bis 0, 5 bar über einen Zeitraum von zirka 50 min erfolgt.
Um den Zeitraum zur Herstellung des künstlichen Brennstoffes zu verkürzen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass beim Abpressen eine Erwärmung der Form auf 50 bis 100, vorzugsweise 75 C über einen Zeitraum von zirka 10 min erfolgt.
Nachfolgend werden beispielsweise einige Varianten der Zusammensetzung genannt :
Beispiel 1 : 65 Gew.-% Sägespäne, 10 Gew.-% Kaffeesatz, 10 Gew.-% Altöl, 7 Gew.-% Kaltleimlösung, 5 Gew.-% Härterlösung, 3 Gew.-% Graphitpulver.
Beispiel 2 : 38 Gew.-% Baumäste, 38 Gew.-% Stroh, 12 Gew.-% Altöl, 6 Gew.-% Kaltleimlö-
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welche nur zum Teil einer weiteren Verwendung, z. B. Erzeugung von Platten weiterverwertet wer- den. Zur Verbrennung von Sägespänen ist ein Spezialofen notwendig, dessen Bedienung sehr um- ständlich ist.
Aus den land- und forstwirtschaftlichen Bereichen stehen zur Erzeugung des erfindungs- gemässen Brennstoffes ebenfalls grosse Mengen an Gestrüpp, Baumästen, Zapfen, Stroh, Schilf, See- gras od. dgl. zur Verfügung.
Letztlich fällt auch cellulosehälter Müll aus Müllverwertungs-bzw. Müllaufbereitungsanlagen in grossen Mengen an.
Altöl fällt in grossen Mengen bei Tankstellen, Autowerkstätten, sowie in vielen Gewerbe- und Industriebetrieben an, und die Beseitigung des Altöls stellt für die meisten dieser Betriebe ein Problem dar.
Bei graphitverarbeitenden Betrieben, wie Bleistifterzeugern, Graphitelektrodenerzeugern usw. fällt Graphit als Ausschuss bzw. Abfall an, welcher als Beimengung zum erfindungsgemässen Brikett geeignet ist, den Ölgeruch neutralisiert, und dem fertigen Brikett ein dunkles, mattglänzendes Aussehen verleiht.
Auch bei der Erzeugung des erfindungsgemäss verwendeten Leims bzw. Härters gibt es Ausschuss bzw. Abfall, welcher zur Erzeugung des erfindungsgemässen Briketts verwendbar ist. Die erfindungsgemäss verwendete Leimlösung ist vorzugsweise ein Kaltleim (Formaldehydleim, z. B.
"W Leim", Produkt Krems Chemie), welchem ein entsprechender Härter (z. "Härter S", Produkt Krems Chemie) zugesetzt wird. Der in diesem Ausführungsbeispiel verwendete ("W Leim" ist ein Leimpulver, welches mit Wasser im Verhältnis 2 Gew.-Teile Leimpulver auf 1 Gew.-Teil Wasser vermengt und 24 h stehengelassen wird. Der zugehörige "Härter S" liegt auch in Pulverform vor, wobei 150 g Härterpulver mit Wasser auf ein Volumen von 1 l ergänzt wird.
Das Mischungsverhältnis von Wasser, Härter und Kaltleim ist erfindungsgemäss so ausgelegt, dass eine minimale Menge an Kaltleim und Härter benötigt wird. Mit andern Worten, das erfindungsgemäss verwendete Mischungsverhältnis weicht von dem vom Hersteller des Kaltleims und Härters angegebenen Verhältnis ab. Die in grossen Mengen anfallenden, oben genannten, brennbaren Materialien bedingen auch naturgemäss hohe Stückzahlen an erfindungsgemäss herzustellendem, künstlichen Brennstoff, so dass eine rationelle Fertigung desselben begünstigt wird. Die dadurch
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bedingten, relativ grossen Mengen an Kaltleim können auf Grund dieser grossen Mengen kosten- günstig erstanden werden.
Somit ist von einer Bereicherung und wertvollen Ergänzung der
Recycling- und Energieerzeugungstechnologie zu sprechen, welche gerade bei der permanenten, weltweiten Energiekrise von grossem Nutzen ist. Es versteht sich, dass bei andern, für die Erzeu- gung des erfindungsgemässen, künstlichen Brennstoffes verwendbaren Leimsorten bzw. deren dazu- gehörigen Härtern entsprechend andere Mischungsverhältnisse einzuhalten sind.
Im Gastgewerbe, Grossküchen usw. fällt Kaffeesatz als Abfallprodukt an, welcher in vorteilhaf- ter Weise als Zusatz bzw. Ergänzung für den künstlichen Brennstoff gemäss der Erfindung verwen- det werden kann, falls im unteren Bereich der Gew.-% der cellulosehältigen Stoffe gearbeitet wird.
Die Zeichnung zeigt eine einfache Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemässen, künstlichen Brennstoffes, beispielsweise in Form eines Briketts, in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten. In der Zeichnung bezeichnet-l-eine Grundplatte, auf welcher eine Form --2-- aufliegt. Die Form-Z- ist in diesem Beispiel von ovaler, länglicher Art, kann aber auch rechteckförmig oder sonstiger Art sein. Ein Stempel --3-- weist den gleichen Querschnitt wie die Formlauf und passt in letztere gleitbar hinein. Nachdem die Mischung in die Form --2-- gebracht wurde, wird der Stempel --3-- in die Form --2-- eingesetzt und nach unten gedrückt. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Form die Innenmasse 16 cm Länge und 7 1/2 cm Breite. Die Höhe der Form-l-beträgt etwa 10 cm.
Wird die Form --1-- mit einer Menge von zirka 400 g des erfindungsgemässen Gemisches gefüllt und abgepresst, so wird ein Brikett --4-mit den Massen 16 cm Länge, 7 1/2 cm Breite und 4 1/2 cm Höhe erhalten.
Zur Erzielung des erforderlichen Druckes auf den Stempel -3-- dient in diesem Falle z. B. ein Gewicht von 10 kg. Das Brikett --4-- wird nach zirka 50 min der Form entnommen und zum vollständigen Austrocknen zirka 24 h bei normaler Raumtemperatur gelagert, worauf das Brikett gebrauchsfertig ist. Soll die Aushärtung des Leims in kürzerer Zeit erfolgen, so kann beim ver- wendeten "W Leim" mit dem "Härter S" eine Verkürzung auf etwa 10 min erfolgen, indem die Form und damit das Brikett beim Abpressen auf eine Temperatur von 50 bis 100, vorzugsweise 75 C erwärmt wird, wobei keine zusätzliche Lagerungszeit mehr erforderlich ist.
Der künstliche Brennstoff kann auch in Form eines Hohlkörpers mit beliebigem, z. B. zylindrischen Querschnitt hergestellt werden, welcher als Brenneinsatz z. B. für einen modifizierten Ölofen dienen kann.
Die rationelle Herstellung des künstlichen Brennstoffes in Form von Briketts, Hohlkörpern od. dgl. kann auch maschinell erfolgen, wobei in einem Arbeitsgang gleichzeitig eine Mehrzahl solcher Brennstoffe hergestellt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Künstlicher Brennstoff in Form von Briketts, Brenneinsätzen oder andern Brennstoff-Formlingen, welcher aus cellulosehältigen Stoffen unter Verwendung eines Bindemittels und eines Farbund Desodorisierungszusatzes gepresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff aus 60 bis 90, zweckmässig 65 bis 85, vorzugsweise 75 Gew.-% wahlweise Sägespänen, zerkleinertem Gestrüpp, zerkleinerten Zapfen, zerkleinerten Baumästen oder einer wahlweisen Mischung dieser Stoffe zu
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9, vorzugsweise 7 Grew.-% Kaltleimlösung als Bindemittel, enthaltend 1 Gew.-Teil Leimpulver auf 1 Gew.-Teil Wasser, 3 bis 7, vorzugsweise 5 Gew.-% Härterlösung,
hergestellt aus 150 g Härterpulver mit Wasser auf ein Volumen von 1 l ergänzt, sowie 2 bis 4, vorzugsweise 3 Gew.-% Graphitpulver als Farb- und Desodorisierungszusatz, besteht, wobei alle Prozentangaben auf die pressfertige, wasserhältige Masse bezogen sind.
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