CN109072158A - 用于消毒生物质的方法 - Google Patents

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Abstract

用于消毒生物质的方法，其中将生物质进料至井筒冷却器中，并且通过向井筒冷却器进料经加热的加热介质而在井筒冷却器中加热生物质。

Description

用于消毒生物质的方法
技术领域
本发明涉及用于消毒生物质的方法。
背景技术
消毒包括动物消毒和人类消毒(＝杀灭人类病原体和动物病原体)以及植物消毒(杀灭植物病原体、检疫有害生物和有害植物、真菌和病毒以及杂草)。消毒的目的在于，如此程度杀灭生物质中具有对植物、动物和人类致病作用的微生物，使得仅存在疾病传播的最小风险。通过将这些物质消毒，达到了流行病学上的无害。
鉴于许多用途，必须使生物质经受事先消毒。在消毒时杀灭有害的细菌或者微生物。对此的实例是将鸡粪或粪便用作肥料或将农业、木材业和林业的废物用作垫草，用作沼气装置的发酵底物或用于其中重要的是低细菌负载的其它目的。
通过将生物质在例如70℃的升高的温度暴露例如至少1小时的时间段来进行消毒。用于消毒不旨在人类消费的动物副产品的条件在2009年10月21日的规定(EG)号1069/2009中给出。
已知的是，在从外部加热的搅拌容器中进行消毒。间歇地进行消毒，因此不进行返混并且不另外加工生物质的经消毒的部分。搅拌是能量密集的并且难以达到生物质的均匀加热。间歇运行仅允许相对小的生产量。
发明内容
由此，本发明的任务在于，提供在能量上关于均匀加热和生产量得以改进的用于消毒生物质的方法。
所述任务通过具有权利要求1的特征的方法得以解决。所述方法的有利的设计在从属权利要求中给出。
在根据本发明的用于消毒生物质的方法中，将生物质进料至井筒冷却器(Schachtkühler)中，并且通过向井筒冷却器进料经加热的加热介质而在井筒冷却器中加热生物质。
在根据本发明的方法中，将井筒冷却器用于消毒生物质，所述井筒冷却器常规地用于冷却有机和/或植物来源的小块状材料的丸粒或其它固体粒料。为此替代冷却介质而将加热介质进料至井筒冷却器。将加热介质以热的方式进料至井筒冷却器的冷却介质入口并且以冷的方式由井筒冷却器的冷却介质出口排出。以至少等于用于消毒生物质的温度的温度进料至冷却介质入口。优选地，根据所述方法消毒能够倾倒的生物质。有利的是由于与生物质接触的大的传热面积而在井筒冷却器中从加热介质到生物质的特别良好和均匀的传热。另外有利的是，井筒冷却器具有窄的停留时间谱，使得待消毒的材料可以均匀地穿过井筒行进。因此可以借助井筒冷却器进行连续消毒，而不会由于通过返混或短循环还使未完全消毒的材料离开井筒冷却器。在连续工作方式的情况下，将待消毒的生物质连续进料和排出。由此实现特别经济的工作方式。但是原则上还可能的是，通过将井筒冷却器首先用待消毒的生物质填充然后关闭并且在一定的时间段之后取出经消毒的材料，将井筒冷却器间歇地用于消毒生物质。
根据本发明的有利的实施方案，生物质为动物来源和/或植物来源。
根据另一实施方案，生物质选自以下材料的至少一种：鸡粪、粪便或其它动物排泄物、屠宰场废物、动物尸体或其它动物废物、食物残渣、厨房废物或其它家庭垃圾成分、锯屑或刨屑、木屑、碎木机材料或其它副产品或者木业和林业的废物、秸秆、向日葵壳、橄榄核、橄榄压榨渣、稻壳或农业或食品工业的其它生物残余物、用于供应到沼气装置中的发酵基质(饲料基质)或来自沼气装置的发酵残余物。
根据优选的实施方案，将生物质以能够倾倒的形式，优选以固体形式，优选以丸粒或小块状材料的其它固体粒料的形式进料至井筒冷却器。井筒冷却器特别有利地适合于加热丸粒或其它固体粒料形式的生物质。
根据另一实施方案，将生物质在井筒冷却器中加热至至少110℃，优选至少90℃，优选至少80℃，优选至少75℃，优选至少70℃的温度和/或将生物质在井筒冷却器中加热至少1.5小时，优选至少1.1小时，优选至少1小时的时间段。
根据另一实施方案，将水或热油用作用于在井筒冷却器中加热生物质的加热介质。
根据另一优选的实施方案，将至少部分地布置在至少一个容器中的井筒冷却器用于消毒。优选使用完全布置在单个容器中的井筒冷却器。这使用于消毒生物质的装置的安装变得容易，尤其是在应当将装置在不同的时间用于不同的位置时。所述容器可以成本有利地在轨道、道路或水路上从工厂运输至使用地点或从先前的使用地点运输至新的使用地点。
根据另一实施方案，所述容器具有20英尺容器或40英尺容器或另一标准容器的尺寸。这对于运输容器和使用现有的运输工具是有利的。根据优选的实施方案，所述容器具有标准容器的性能(例如，可堆叠性、可运输性、彼此绑扎)。根据另一实施方案，所述容器为具有开放的壁或者一个或更多个封闭的壁的框架构造。所述框架构造具有由多个框架部件组成的框架。在开放的框架构造的情况下，框架部件包围没有被壁填充的开口。在封闭的框架构造的情况下，框架部件之间的开口被壁填充或者封闭。具有部分地开放和部分地封闭的框架构造的混合形式同样是本发明的组成部分。优选地，框架构造为平行六面体形的，其中框架部件限定平行六面体的边缘。
框架构造的构建降低了重量和成本。此外，其有利于装置的装配、运行和维护。
替代地，所述容器为具有封闭的壁的常规标准容器。根据一种设计，通过在边缘处彼此连接的壁形成容器。任选地，在容器的角或边缘处强化壁和/或彼此相邻的壁的连接。
在将容器构建为具有开放的壁的框架构造的情况下，框架部件形成容器壳。在将容器构建为具有一个或更多个封闭的壁的框架构造的情况下，框架部件和填充它们的壁形成容器壳。在将容器构建为由在边缘侧彼此连接的壁组成的箱的情况下，壁形成容器壳。
根据另一实施方案，井筒冷却器的至少一个结构元件至少部分地是容器壳的构件。根据一个优选的设计，井筒冷却器的至少一个结构元件为框架的至少一个壁的和/或至少一个框架部件的构件。根据另一实施方案，井筒冷却器的至少一个侧壁和/或至少一个框架部件为容器的壁和/或框架部件的构件。例如，限定其中冷却待冷却的生物质的空间的井筒冷却器的冷却器壳体的至少一个侧壁为容器的壁的构件或形成容器的整个壁。优选地，井筒冷却器的多个侧壁同时是容器的壁或其构件。
根据另一实施方案，井筒冷却器以垂直取向的纵轴设置在容器中。
根据另一实施方案，井筒冷却器包括多个管曲折部，所述管曲折部平行地彼此以一定距离并且在高度上彼此偏移其水平管部的距离的一半进行布置。管曲折部优选垂直定向。材料在流过井筒冷却器的在管曲折部之间形成的井筒时被管曲折部的水平管部交替地在一个方向上和在另一个方向上水平地转向。井筒冷却器特别有效和节约地加热生物质(尤其是避免灰尘形成和高的排出空气量)并且具有小的基面要求和空间要求。
根据另一实施方案，每个管曲折部的水平管部通过垂直的板条彼此连接。垂直的板条改进了管曲折部的稳定性。此外，它们导致对于均匀地加热有利的待加热的材料的引导和增大的热交换面积。
管曲折部例如由弯曲的管形成，在所述弯曲的管之间插入板条。根据另一设计，管曲折部和板条由成型(例如借助深拉法或内高压成型法)的并且彼此连接的金属板形成，类似于已知的由钢板组成的平整体。
根据另一实施方案，井筒冷却器在下部具有排放底部，所述排放底部具有可调节的开口横截面，以调节井筒内的材料的填充高度，和/或井筒冷却器在上部具有装料设备，用于将材料均匀地分配至不同的井筒。借助排放底部和/或装料设备，井筒冷却器可以特别有效地运行。
根据另一实施方案，将井筒冷却器与用于抽吸蒸气和残余蒸汽的设备连接。
根据另一实施方案，将井筒冷却器与用于抽吸蒸气和残余蒸汽的设备连接并且在用于抽吸的设备中整合热量回收。由此可以进一步改进方法的能量效率。
根据另一设计，将经消毒的生物质进料至热量回收。由经加热的生物质回收的热量可以例如用于在供应至井筒冷却器之前预加热生物质。
由于用于消毒的根据本发明用途，也可以将井筒冷却器称为“井筒加热器”。
附图说明
在下文借助实施例的附图更详细地阐述本发明。在附图中：
图1以第一垂直剖面显示了井筒冷却器；
图2以第二垂直剖面显示了井筒冷却器；
图3以侧视图显示了井筒冷却器的管曲折部；
图4以前视图显示了井筒冷却器的管曲折部；
图5以前视图显示了井筒冷却器的另一管曲折部；
图6以概览图(外部视图)显示了井筒冷却器；
图7以概览图(内部视图)显示了井筒冷却器。
具体实施方式
借助图1至7进行井筒冷却器12的构建和功能的阐述。
通过箱型冷却器壳体410的盖壁412中的填充开口100引入丸粒110、粒料或其它能够倾倒的由生物质组成的材料(在下文简称为“丸粒”)，并且采用布置在盖壁下方的刮板链式输送机200分配在冷却器壳体410的四个侧壁411内的平行的垂直井筒300上。使井筒300以下的可移动的开槽底部350保持关闭如此久，直至井筒300充满。将加热介质450引导通过热交换器主体400并且其为丸粒110供应热能。由此将丸粒110加热至例如70℃。
丸粒110持续和均匀地向下滑入井筒300中，其中其速率通过开槽底部350中的间隙尺寸来调节。如此调节所述速率，使得丸粒110在井筒300中的停留时间为1小时。
在通过开槽底部350之后，经加热的丸粒110通过排放漏斗720进料至排放蜗杆500并且从其中排放。排放漏斗720在下部限定于冷却器壳体410。盖壁412中的开口600用于泄漏来自热丸粒110的蒸气和残余蒸汽。此外，在盖壁412中存在检查活门416。
在图1至5中示出了热交换器主体400的形式。
热交换器主体400构建为连接的盘管系统。热交换器主体400具有平行的水平管部401，其在端部通过管弯头402彼此连接，它们与所述管弯头形成管曲折部403。此外，它们具有在相邻的水平管部401之间的垂直的板条404。
安装2组405、406热交换器主体400，其中不同组405、406的热交换器主体400的水平管部401彼此偏移热交换器主体400的两个相邻水平管部401之间的一半距离D。这导致丸粒110在井筒300中的侧向运动和接触面积的增大。同时进行丸粒110在井筒300中的按份额的循环，这改进了加热的均匀性。
每个管曲折部403在下部止于下部收集管440并且在上部止于上部收集管441。下部收集管440在井筒冷却器12的侧壁411中具有下部开口442，将其用作冷却介质入口。上部收集管441在井筒冷却器12的侧壁411中的上端处具有上部开口443，将其用作冷却介质出口。加热介质450通过井筒冷却器12中的下部开口442进入并且其通过上部开口443离开。
将井筒冷却器完全设置在水平或垂直取向的容器中。
图6和7显示了垂直取向的容器700，其包含完整的井筒冷却器712。冷却器壳体410的侧壁411和盖壁412同时为容器700的外壁。侧壁411优选延伸直至容器700的下端部。容器700优选在下部具有底壁413。优选地，容器700具有框架414并且侧壁411、盖壁412和底壁413各自在边缘侧保持在框架414的框架部件415之间的开口417中，以形成至少部分地封闭的框架。通过冷却器壳体410的和容器700的壁411、412和框架部件415的整合构建，容器700的支撑性结构元件同时是井筒冷却器12的构件并且节约了材料和重量。
根据图1、6和7，在容器700之内的自由空间中在将经加热的丸粒供应至排放蜗杆500的排放漏斗720两侧布置开关柜730、740。用于能量和数据的接口750位于开关柜730和740处。优选地，容器700的壁在此处具有另外的检查活门或检查开口731、741。
附图标记列表
12 冷却器
110 丸粒
200 刮板链式输送机
300 井筒
350 开槽底部
400 热交换器主体
401 水平管部
402 管弯头
403 管曲折部
404 垂直板条
405 组
406 组
410 冷却器壳体
411 侧壁
412 盖壁
413 底壁
414 框架
415 框架部件
416 检查活门
417 开口
440 下部收集管
441 上部收集管
442 下部开口
443 上部开口
450 冷却剂
500 排放蜗杆
600 开口
700 容器
712 井筒冷却器
720 排放漏斗
730 开关柜
731 检查开口
740 开关柜
741 检查开口
750 用于能量和数据的接口

Claims (11)

1.用于消毒生物质的方法，其中将生物质进料至井筒冷却器中，并且通过向所述井筒冷却器进料经加热的加热介质而在井筒冷却器中加热生物质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物质为动物来源和/或植物来源。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述生物质选自以下材料的至少一种：鸡粪、粪便或其它动物排泄物、屠宰场废物、动物尸体或其它动物废物、食物残渣、厨房废物或其它家庭垃圾成分、锯屑或刨屑、木屑、碎木机材料或其它副产品或者木业和林业的废物、秸秆、向日葵壳、橄榄核、橄榄压榨渣、稻壳或农业或食品工业的其它生物残余物、沼气装置的发酵基质或来自沼气装置的发酵残余物。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中将能够倾倒的生物质，优选以固体形式，优选以丸粒或小块状材料的其它固体粒料的形式进料至所述井筒冷却器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中将生物质在井筒冷却器中加热至至少70℃的温度和/或其中将生物质在井筒冷却器中加热至少1小时的时间段。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中将水或热油用作用于在井筒冷却器中加热生物质的加热介质。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中将所述井筒冷却器完全或部分地布置在至少一个容器中。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中将所述井筒冷却器至少部分地布置在至少一个单独的可运输的容器中，所述容器具有容器壳，其中所述井筒冷却器的至少一个结构元件至少部分地为容器壳的构件。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其中所述井筒冷却器包括多个管曲折部，所述管曲折部平行地彼此以一定距离并且在高度上彼此偏移其水平管部的一半距离进行布置，使得材料在流过井筒冷却器的在管曲折部之间形成的井筒时被管曲折部的水平管部交替地在一个方向上和在另一个方向上水平地转向。
10.根据权利要求9所述的方法，其中每个管曲折部的水平管部通过垂直的板条彼此连接。
11.根据权利要求1至10任一项所述的方法，其中所述井筒冷却器在下部具有排放底部，所述排放底部具有可调节的开口横截面，以调节井筒内的材料的填充高度，和/或所述井筒冷却器在上部具有装料设备，用于将材料均匀地分配至不同的井筒。
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