DE102019134195A1

DE102019134195A1 - Verfahren und Anlage zur Behandlung von olfaktorisch belasteten Stoffen

Info

Publication number: DE102019134195A1
Application number: DE102019134195.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Wissing; Werner Schemmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-17
Also published as: WO2021116466A1

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren und eine Anlage zum Behandeln von olfaktorisch belasteten Stoffen.Stoffe beziehungsweise Stoffgemische, beispielsweise Abfallstoffe, Nebenprodukte aus Herstellungsprozessen oder andere Substrate, können diverse Verunreinigungen aufweisen, insbesondere olfaktorisch wirksame Anhaftungen, die vor einer weiteren Verwendung derartiger Stoffe entfernt werden müssen. Bekannte Aufbereitungsverfahren sind jedoch ausgesprochen zeit- und kostenintensiv.Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die stofflichen Verwertungsoptionen von Stoffen beziehungsweise Stoffgemischen, die olfaktorisch wirksame Anhaftungen aufweisen, zu erweitern, sodass auf eine Entsorgung verzichtet werden kann.Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren und eine Anlage, die eine Oxidationsmittelbehandlung und abschließend eine Konditionierung beinhalten.Ein erzeugtes Endsubstrat kann als Rohstoff für die Herstellung von plattenförmigen Werkstoffen, Formteilen, Dämmstoffen, Verpackungen, Pappe/Kartonagen oder als Zusatzstoff für weitere Produkte verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1, wonach olfaktorisch belastete Stoffe zur Aufbereitung im Rahmen eines mehrstufigen Verfahrens behandelt werden.
Stoffe beziehungsweise Stoffgemische, beispielsweise Abfallstoffe, Nebenprodukte aus Herstellungsprozessen oder andere Substrate, können diverse Verunreinigungen aufweisen, insbesondere olfaktorisch wirksame Belastungen, die vor einer weiteren Verwertung derartiger Stoffe entfernt werden müssen.
Im Rahmen des vorliegenden Vorschlags ist eine olfaktorisch wirksame Belastung ein wahrnehmbarer Geruch, der als modifiziert und/oder abgebaut gilt, sofern dieser Geruch für einen wesentlichen Teil von Menschen einer Gruppe, die jeweils eine mittlere Geruchssensibilität auszeichnet, überwiegend nicht mehr wahrnehmbar ist beziehungsweise die Geruchsintensität nicht mehr als störend empfunden wird. Zur Bewertung dieses Geruchs kann beispielsweise die Olfaktometrie als Nachweisverfahren verwendet werden.
Derartige olfaktorisch belastete Stoffe können beispielsweise Schlachtabfälle darstellen. Vor einer Verwendung von Federn als Füllmaterial für Kissen und Decken beispielsweise, sind energieintensive, mehrstufige Waschverfahren erforderlich, um das Federmaterial vor ungewollten Geruchsanhaftungen zu befreien.
Als Substitution von Kunststoffen steigt die Verwendung von Pappen oder Kartonagen zur Verpackung von Lebensmitteln stetig an. Lebensmittelreste, die an diesen Verpackungsmaterialien anhaften können, stellen Verunreinigungen dar, die olfaktorisch wirksam sind und vor einer weiteren Verwendung der Pappen und Kartonagen durch aufwendige Waschverfahren entfernt werden müssen.
Klärschlämme aus Kläranlagen sind weitere Substrate, die neben anorganischen Bestandteilen organische Komponenten aufweisen, die olfaktorisch wirksam sind, beispielsweise hervorgerufen durch Fäulnisprozesse. Die bisherigen Verfahren zur Aufbereitung von Klärschlamm sind zeitaufwendig und kostenintensiv.
Darüber hinaus können Gärreste aus Biogasanlagen durch intensive Geruchsanhaftungen geprägt sein. Insbesondere bedingt durch die zunehmende Verbreitung von Biogasanlagen, hat die Menge derartiger olfaktorisch belasteter Stoffe deutlich zugenommen. Inter alia hat die Geruchsbelastung der Gärreste jedoch zur Folge, dass stoffliche Verwertungsverfahren nur sehr wenig berücksichtigt werden, sodass Gärreste in Konkurrenz zu der aus Viehhaltungsbetrieben stammenden Gülle, beziehungsweise dem anfallenden Mist, primär auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgebracht werden. Infolgedessen sind eine intensive Eutrophierung der Flächen sowie eine zunehmende Belastung der Gewässer nachweisbar.
Für eine Gärrestbehandlung sind aus der Praxis beispielsweise Verfahren bekannt, die einen Gärrest in spezifische Bestandteile zerlegen. Zum einen wird das Ziel verfolgt, die Transportwürdigkeit eines Gärrestes zu steigern. Trocknungsverfahren entziehen einem Gärrest beispielsweise das Wasser, sodass sowohl das Volumen als auch die Masse reduziert werden und somit längere Transportwege wirtschaftlich sein können.
Zum anderen können Gärreste durch Separationsverfahren in diverse Stoff- bzw. Nährstoffgruppen fraktioniert werden. So offenbart der DBU-Abschlussbericht-AZ-31276-01 Verfahren, die auf einer kombinierten, mehrstufigen Fest-/Flüssigtrennung und einer Membrantechnik zur vollständigen Aufbereitung von Gärresten beruhen. Separationsleistungen werden dabei durch eine zusätzliche chemische Behandlung der Gärreste realisiert. Eine andauernde Geruchsbelastung kann allerdings nicht ausgeschlossen werden.
Die DE102012024111A1 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Gärresten, die geruchsbelastet sind. Dabei werden die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen durch Stoffzugaben kurz vor dem Ausbringen eines Gärrestes, beispielsweise auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, gebunden, sodass eine Geruchsbelastung unterbunden werden kann. Die Herstellung derartig maskierender Stoffe ist allerdings kostenintensiv. Ferner verbleiben die maskierten Störstoffe im Substrat, sodass eine Einschränkung für anschließende Verwendungen bestehen bleiben kann.
Die bekannten Verfahren eint das Problem, dass die in der Regel mehrstufigen Behandlungsverfahren häufig sehr kosten- und zeitintensiv sind. Äußerst problematisch ist, dass die olfaktorisch wirksamen Verbindungen nicht vollständig entfernt oder lediglich chemisch maskiert werden, sodass die Verwertungspotentiale derartiger Stoffe beziehungsweise Stoffgemische grundsätzlich eingeschränkt bleiben. Infolgedessen werden stoffliche Verwertungsoptionen nicht ausgeschöpft und stattdessen Umweltbelastungen verstärkt, beispielsweise durch das Ausbringen von Gärresten auf landwirtschaftlich genutzten Flächen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die stofflichen Verwertungsoptionen von Stoffen beziehungsweise Stoffgemischen, die olfaktorisch wirksame Anhaftungen aufweisen, zu erweitern, sodass auf eine Entsorgung, beispielsweise durch das Ausbringen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Darüber hinaus werden im Anspruch 21 Verwendungsoptionen für die behandelten Stoffe aufgeführt.
Die Erfindung sieht mit anderen Worten ein Verfahren vor, in dem Stoffe beziehungsweise Stoffgemische durch ein mehrstufiges Verfahren aufbereitet werden, ohne dass dabei Stoffe eingebracht werden, die im Substrat verbleiben. Inter alia werden derartig belastete Stoffe beziehungsweise Stoffgemische mit einem Oxidationsmittel behandelt, um olfaktorisch wirksame Anhaftungen im Wesentlichen zu modifizieren und/oder abzubauen, sodass geruchsbedingte Beschränkungen der Verwertungsoptionen aufgehoben werden.
Der Feuchtegehalt der olfaktorisch belasteten Stoffe kann die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Verfahrens unmittelbar beeinflussen. Olfaktorisch belastete Stoffe, die einen definierten Feuchtegehalt aufweisen, werden in dem vorliegenden Vorschlag als Rohsubstrat definiert. Vorschlagsgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt ein Rohsubstrat mit einem Oxidationsmittel behandelt.
Mit der ersten Zugabe des Oxidationsmittels beginnt die sogenannte Reaktionshaltezeit und ein sogenanntes Feuchtsubstrat wird aus dem Rohsubstrat geschaffen. Das Ende der Reaktionshaltezeit wird durch den Zeitpunkt bestimmt, indem die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut sind, sodass keine Belastungen mehr bestehen. Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel in flüssiger Form appliziert. Jedoch sind alternative Applikationsformen, beispielsweise als Pulver, nicht ausgeschlossen. Durch den Einsatz eines Oxidationsmittels werden die Bestandteile, im Besonderen die organischen Bestandteile wie Fette, Proteine und Pilze beziehungsweise Pilzsporen, modifiziert und/oder abgebaut. Der Gehalt und die Verteilung der Substratfeuchte wirken unmittelbar auf die Wirksamkeit des Oxidationsmittels.
Nach Ablauf der Reaktionshaltezeit umfasst ein weiterer Verfahrensschritt vorschlagsgemäß eine Konditionierung des Feuchtsubstrats auf einen bestimmten Feuchtegehalt. Dadurch wird ein sogenanntes Endsubstrat geschaffen. Durch Trocknung und/oder Zuführung von Wasser bzw. Wasserdampf wird eine Zielfeuchte des Endsubstrats eingestellt, die von einer sich anschließenden Verwendung des Endsubstrats abhängig ist. Die Trocknung kann beispielsweise durch eine Temperaturerhöhung oder durch das Einblasen trockner Luft erfolgen.
Sofern vor einer Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfahrens der Feuchtegehalt der olfaktorisch belasteten Stoffe zu hoch ist, wird der Anteil der Trockensubstanz vor der Oxidationsmittelzugabe vorteilhafterweise erhöht und das Rohsubstrat geschaffen. Durch die relative Erhöhung der Trockensubstanz wird einerseits die Bearbeitbarkeit durch die höhere Viskosität verbessert. Zum anderen wird die Reaktivität erhöht, infolgedessen die Behandlungseffizienz gesteigert wird.
Insbesondere vorteilhaft ist eine Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfahrens für Gärreste beziehungsweise Klärschlämme, die beispielsweise als Produkt von Biogas- und/oder Kläranlagen anfallen. Eine intensive Geruchsbelastung ist kennzeichnend für derartige Nebenprodukte, sodass stoffliche Verwertungen, beispielsweise in Gestalt eines Materialrohstoffes, überwiegend unberücksichtigt bleiben. Demnach besteht bei derartigen Stoffen ein ausgeprägtes Nutzungspotential, vorausgesetzt der Geruch wird derart verringert, als dass dieser nicht mehr als Belastung einzustufen ist.
Sofern beispielsweise Gärreste behandelt werden, beträgt der initiale Trockensubstanzanteil ungefähr 8 bis 12 %. Vorteilhafterweise wird der Trockensubstanzanteil zur Schaffung des Rohsubstrats grundsätzlich auf 25 bis 40 % erhöht, vorzugsweise auf 30 bis 35 %, besonders bevorzugt ist ein Trockensubstanzanteil zwischen 32 und 34 %. Ab einem Trockensubstanzanteil von 30 % sind beispielsweise Gärreste stichfest und stapelbar, was für die weitere Verarbeitung insofern von großer Bedeutung, als dass eine ortsaufgelöste Behandlung des Rohsubstrats mit einem Oxidationsmittel umsetzbar ist.
Besonders vorteilhaft ist, Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel zu verwenden. Im Gegensatz zu alternativen Oxidationsmitteln ist Wasserstoffperoxid großtechnisch kostengünstig herstellbar und der verfahrenstechnische Einsatz kostenextensiv umsetzbar. Eine entsprechend ausgeprägte Arbeitssicherheit und ein kostenintensiver Korrosionsschutz der Anlagentechnik, wie bei einer Verwendung von alternativen Oxidationsmitteln, beispielsweise Ozon, sind nicht notwendig. Ferner sind Umweltgefährdungen gering, da reines Wasserstoffperoxid ohne eine Bildung von störenden Nebenprodukten in Wasser und Sauerstoff zerfällt, für eine technische Verwendung jedoch eine ausreichende chemische Stabilität aufweist.
Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel ist vorteilhaft, da es zytotoxisch wirkt, sodass Fette, Proteine, Pilze beziehungsweise Pilzsporen und andere organische Molekülgruppen modifiziert und/oder abgebaut werden. Die Modifikation und/oder der Abbau von Molekülen sind radikalinduziert. Leicht flüchtige Substanzen werden aus dem Behandlungsprozess abgeführt und können beispielsweise einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Schwer- bis nicht-flüchtige Fragmente verbleiben im behandelten Feuchtsubstrat, jedoch ohne die Entfaltung einer weiteren Geruchsbelastung zu verursachen. Teilweise kann eine Aggregation dieser Fragmente mit mineralischen Bestandteilen, die beispielsweise als Verunreinigungen in Gärresten oder Klärschlämmen enthalten sein können, erfolgen.
Für eine einfache Handhabung und eine wirtschaftliche Verwendung ist eine Konzentration des Wasserstoffperoxids zwischen 9 und 60 % vorteilhaft, vorzugsweise zwischen 35 bis 45 % und insbesondere bevorzugt sind 40 %. Grundsätzlich ist die Konzentration des Wasserstoffperoxids an der Zusammensetzung der olfaktorisch belasteten Stoffe auszurichten. Für ein effizientes Behandlungsverfahren ist die Konzentration einem Maximalwert anzunähern. Somit wird das eingesetzte Wasserstoffperoxid bei einer Überdosierung im Prozess nicht vollständig verbraucht und/oder die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats, die für die spätere Verwendung von maßgeblicher Bedeutung sind, werden zu stark beeinträchtigt. Ein Abbruch der Reaktion ist primär über die Zugabe von Wasser umsetzbar. Bei einer Unterdosierung werden die olfaktorisch wirksamen Verbindungen nicht ausreichend modifiziert und/oder abgebaut, sodass eine bestehende Geruchsbelastung nach der Behandlung nicht ausgeschlossen werden kann.
Mit der ersten Applikation des Oxidationsmittels beginnt die Reaktionshaltezeit, in der das Feuchtsubstrat mit dem Oxidationsmittel reagiert. Durch die chemischen Reaktionen während der Reaktionshaltezeit werden die Prozessparameter und die physikalisch-chemischen Merkmale des Endsubstrats maßgeblich beeinflusst. Initiiert durch exotherme Reaktionen steigt beispielsweise die Prozesstemperatur während der Reaktionshaltezeit an, vorzugsweise auf 60 bis 80 °C, ohne dass es einer externen Energiezufuhr bedarf. Erhöhte Prozesstemperaturen können thermosensitive Bestandteile des Feuchtsubstrats degradieren. Des Weiteren steigern erhöhte Prozesstemperaturen die Flüssigkeitstemperatur im Feuchtsubstrat. Infolgedessen könnte ein potentieller Energieaufwand in einer Konditionierungsphase reduziert werden. Vorteilhafterweise würde der Anteil der Trockensubstanz erhöht und gleichzeitig der Energieaufwand deutlich verringert.
Eine höchstmögliche Effizienz einer Prozessführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens wird erreicht, indem eine optimale Reaktionshaltezeit definiert wird, wobei die Menge und die Konzentration des Oxidationsmittels der Art, Menge und Verteilung der olfaktorisch wirksamen Verbindungen entsprechend prozesstechnisch anzupassen ist.
Vorteilhafterweise wird die Wirkung des Oxidationsmittels im Verfahren automatisiert überwacht, beispielsweise mittels Analyse einer Gaszusammensetzung unmittelbar über dem Feuchtsubstrat, einer optischen Erfassung der Feuchtsubstratfarbe oder einer Erfassung der Prozesstemperatur. Weichen die erfassten Istwerte von einem Sollwert ab, erfolgt vorteilhafterweise eine Anpassung der Konzentration und/oder der Menge des Oxidationsmittels, sodass die olfaktorisch wirksamen Verbindungen am Ende der Reaktionshaltezeit soweit modifiziert und/oder abgebaut sind, als dass keine Belastung mehr vorhanden ist und somit keine geruchsbedingten Beschränkungen der Verwertungsoptionen mehr bestehen.
Nach Anpassung der Prozessparameter ist eine Reaktionshaltezeit von 20 bis 40 Minuten vorteilhaft, insbesondere vorteilhaft sind 30 bis 35 Minuten. Am Ende der Reaktionshaltezeit sind die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut, sodass keine Belastungen mehr bestehen, wobei jedoch die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats ein Festigkeitsniveau, das durch die Verwendungsanforderungen des Endsubstrats definiert wird, nicht unterschreiten.
Darüber hinaus ist vorteilhaft, das Feuchtsubstrat während der Reaktionshaltezeit zusätzlich ultravioletter Strahlung auszusetzen. Zum einen wird durch die ultraviolette Strahlung eine Radikalbildung intensiviert, sodass die Wirkung des Oxidationsmittels verbessert wird. Zum anderen können olfaktorisch wirksame Verbindungen unmittelbar gespalten werden, sodass die Prozesseffizienz gesteigert wird. Die Behandlung des Feuchtsubstrats mittels ultravioletter Strahlung stellt neben der Konzentration und Menge des Oxidationsmittels somit eine weitere Regelgröße dar, die den Prozessverlauf während der Reaktionshaltezeit und die Dauer der Reaktionshaltezeit maßgeblich beeinflussen kann.
Vorteilhafterweise wird das Feuchtsubstrat während der Reaktionshaltezeit mittels spezifischer Sensorik überwacht, um bei Abweichung eines zuvor definierten Sollwertes die Prozessparameter, beispielsweise die Konzentration beziehungsweise die Menge des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravioletten Bestrahlung, unmittelbar anpassen zu können, ohne dabei einen laufenden Behandlungsprozess unterbrechen zu müssen.
Zur optischen Überwachung ist ein Farbsensor vorteilhaft, der ein von einem vorgegebenen Sollwert abweichendes Erscheinungsbild, beispielsweise das Erscheinungsbild eines gebleichten Feuchtsubstrats, automatisiert erkennt und entsprechend eine angepasste Regelung der Menge beziehungsweise der Konzentration des Oxidationsmittels und/oder der Intensität der ultravioletten Strahlung auslöst. Zusätzlich oder alternativ können Gassensoren definierte volatile organische Verbindungen unmittelbar über dem Feuchtsubstrat erfassen und beispielsweise bei einem Unterschreiten einer spezifischen Konzentration eines Gases oder Stoffes eine Steigerung der Behandlungsintensität initialisieren.
Ferner können Sensoren die Temperatur der Prozessumgebungsluft und/oder unmittelbar die Temperatur des Feuchtsubstrats erfassen. Da bei der Behandlung exotherme Reaktionen ausschlaggebend sind, können aus den Temperaturdaten Rückschlüsse auf den Prozess gezogen werden und darauf basierend Prozessparameter geregelt werden.
Ferner können Feuchtesensoren den Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats erfassen, um über eine Applikationseinheit bedarfsabhängig eine Befeuchtung des Feuchtsubstrats zu veranlassen. Da der Feuchtegehalt unmittelbar auf die chemische Reaktivität und damit auf die Effizienz der Behandlung einwirkt, ist eine Überwachung und Steuerung der Substratfeuchte vorteilhaft.
Bei entsprechender Ausgestaltung der Anlagentechnologie ist eine Umsetzung des vorschlagsgemäßen Verfahrens sowohl als kontinuierliches als auch als diskontinuierliches Verfahren möglich.
Des Weiteren wird eine Anlage vorgeschlagen, in der Stoffe beziehungsweise Stoffgemische aufbereitet werden, ohne dass dabei zusätzliche Stoffe eingebracht werden, die im Substrat verbleiben. Inter alia wird auf derartige Stoffe beziehungsweise Stoffgemische ein Oxidationsmittel appliziert, um olfaktorisch wirksame Belastungen im Wesentlichen zu modifizieren und/oder abzubauen, sodass geruchsbedingte Beschränkungen der Verwertungsoptionen aufgehoben werden. Die Anlage kann zur Umsetzung des vorschlagsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 dienen.
Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage einen Behandlungsträger, der als Auflage für olfaktorisch belastete Stoffe in Form eines Rohsubstrats dient. Die Auflagefläche, auf der das Rohsubstrat aufliegt, wird als substrattragende Fläche bezeichnet. Das Rohsubstrat kennzeichnet einen definierten Feuchtegehalt. Das auf dem Behandlungsträger befindliche Rohsubstrat wird mit einem Oxidationsmittel behandelt, indem ein Oxidationsmittel über eine vorschlagsgemäße Applikationseinheit, die einen dosierten und homogenverteilten Auftrag ermöglicht, aufgetragen wird.
Durch den Oxidationsmittelauftrag auf das Rohsubstrat durch eine vorschlagsgemäße Applikationsreinheit wird ein sogenanntes Feuchtsubstrat geschaffen. Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel in flüssiger Form aufgetragen. Jedoch sind alternative Applikationsformen, beispielsweise als Pulver, nicht ausgeschlossen. Mit der ersten Oxidationsmittelzugabe beginnt eine sogenannte Reaktionshaltezeit. Das Ende der Reaktionshaltezeit wird durch den Zeitpunkt bestimmt, indem die olfaktorisch wirksamen Anhaftungen weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut sind, sodass keine Belastungen mehr bestehen. Die Ausgestaltungen des Behandlungsträgers und der Applikationseinheit ermöglichen eine homogene Oxidationsmittelbehandlung, die für die kennzeichnenden Merkmale, beispielsweise die Festigkeitsverteilung, des Feuchtsubstrats von entscheidender Bedeutung ist.
Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage zudem eine Konditioniereinheit, die dazu dient, eine Zielfeuchte eines sogenannten Endsubstrats den Anforderungen einer späteren Verwendung des Endsubstrats entsprechend einzustellen. Beispielsweise kann über eine Heizeinrichtung kann die Lufttemperatur in der Konditioniereinheit erhöht werden, wodurch die Substratfeuchte reduziert wird. Vorzugsweise werden dabei Prozesstemperaturen zwischen 95 und 175°C erreicht. Dabei werden auch organische Bestandteile thermisch belastet, mit der Folge, dass eine weitere Modifizierung und/oder ein weiterer Abbau von primär organischen Bestandteilen stattfinden können. Alternativ oder auch zur Nachregelung kann über Düsen oder eine Vernebelungseinheit Wasser beziehungsweise Wasserdampf zugegeben werden, sofern es gilt, die Substratfeuchte zu erhöhen oder Prozesstemperaturen innerhalb kurzer Zeit verringern zu müssen. Durch die Konditioniereinheit ist die vorschlagsgemäße Anlage sehr flexible einsetzbar, da Substratfeuchten realisierbar sind, die durch die sich anschließenden Verwertungsoptionen des Endsubstrats definiert werden.
Darüber hinaus kann mit der Konditionierung eine zusätzliche Aufbereitung des Endsubrats einhergehen, indem das Endsubstrat vorteilhafterweise gereinigt und eine ausgeprägte Aggregation des Endsubstrats unterbunden wird. Dazu können beispielsweise Sieb- oder Sichterverfahren verwendet werden, die die Bestandteile des Endsubstrats geometrie- und/oder masseabhängig definierten Fraktionen zuordnen.
Vorteilhafterweise umfasst die Anlage einen Trockner zur Vortrocknung von olfaktorisch belasteten Stoffen zur Schaffung des Rohsubstrats. Dabei können unterschiedliche Trocknungsverfahren zur Anwendung kommen, insbesondere vorteilhaft sind Kondensationstrockner, Infrarottrockner oder Vakuumtrockner. Grundsätzlich können auch mechanische Pressen eine Erhöhung der Trockensubstanz bewirken. Die bei einer Vortrocknung als Nebenprodukt gewonnene flüssige Phase kann als Düngemittel eingesetzt werden, insbesondere bei einer Behandlung von Gärresten oder Klärschlämmen. Alternativ kann das Prozesswasser über mehrere Aufbereitungsstufen weiter behandelt und einem Vorfluter zugeführt werden. In der flüssigen Phase inhärente Energie, beispielsweise Wärmeenergie, kann zurückgewonnen und beispielswiese dem Trockner für einen Vortrocknungsprozess wieder zugeführt werden.
Um die Behandlungseffizienz zu steigern, weist die Anlage vorteilhafterweise mindestens ein Mischorgan auf, das in der Art angeordnet ist, dass es das auf dem Behandlungsträger befindliche Feuchtsubstrat umwälzt. Ziel ist es, die Behandlungsintensität zu steigern, indem beispielsweise die Kontaktflächen zwischen dem Feuchtsubstrat und einem Oxidationsmittel maximiert werden. Die Mischorgane können als Mischflügel ausgebildet sein, die entweder unmittelbar in den Behandlungsträger integriert sind und/oder die Mischorgane sind losgelöst vom Behandlungsträger angeordnet.
Für die Behandlung des Rohsubstrats mit einem Oxidationsmittel ist eine Applikationseinheit besonders vorteilhaft, die ein flüssiges Oxidationsmittel über einen oder mehrere Sprühköpfe auf dem Rohsubstrat verteilt. Vorteilhafterweise sind die Sprühköpfe im Wesentlichen über die gesamte substrattragende Fläche des Behandlungsträgers verteilt, derart, dass eine Oxidationsmittelbehandlung auf der gesamten substrattragenden Fläche des Behandlungsträgers erfolgen kann. Des Weiteren umfasst die Applikationseinheit vorteilhafterweise eine Dosiereinheit, die eine exakte Dosierung des Oxidationsmittels ermöglicht. Infolgedessen wird die Wirtschaftlichkeit der Anlage gesteigert. Das Sprühen des Oxidationsmittels in Verbindung mit einer optimierten Düsengeometrie hat den Vorteil, dass eine präzise Applikation mit hoher Ortsauflösung realisierbar ist, sodass das Oxidationsmittel den Anforderungen entsprechend und sparsam verwendet werden kann. Alternativ kann das Oxidationsmittel auch mittels Gießen, Bedampfen oder durch Kaltvernebelung appliziert werden.
Vorteilhafterweise sind der substrattragenden Fläche des Behandlungsträgers Emittenten ultravioletter Strahlung zugewandt angeordnet, derart, dass eine Bestrahlung des auf dem Behandlungsträger befindlichen Feuchtsubstrats im Wesentlichen über die gesamte Auflagefläche während der Reaktionshaltezeit erfolgen kann. Jedoch ist auch nur eine partielle Verteilung von Strahlungsquellen denkbar, um die Investitions- und Betriebskosten zu minimieren. Darüber hinaus ist eine separate Regelung der einzelnen Strahlungsquellen vorteilhaft, um gezielt Bereiche des Feuchtsubstrats intensiver zu behandeln, die von einem zuvor definierten Behandlungsmuster abweichen.
Im Allgemeinen dient die vorgeschlagene Anlage dazu, olfaktorisch belastete Stoffe inter alia durch den Entzug von Wasser, Nährstoffen und organischen Säuren aufzubereiten. Organische Bestandteile werden modifiziert und/oder abgebaut. Wesentliche äußere Einflussgrößen für den Umsatz der organischen Bestandteile sind die Zusammensetzung der olfaktorisch belasteten Stoffe sowie die Substratfeuchte. Die Konzentration beziehungsweise die Menge des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravioletten Strahlung stellen Prozessparameter dar, die die Reaktionshaltezeit definieren und somit den Einflussgrößen entsprechend zu adaptieren sind.
Vorteilhafterweise sind die Sprühköpfe der Applikationseinheit und/oder die Emittenten der ultravioletten Strahlung separat steuerbar, sodass mit hoher Ortsauflösung Bereiche des Feuchtsubstrats behandelt werden können, bei denen die Sensorik einen abweichenden Istwert im Vergleich zu einem Sollwert detektiert hat, beispielsweise durch Abweichungen in der Prozesstemperatur, der Substratfeuchte, der Substratfärbung und/oder einer Gas- beziehungsweise Stoffkonzentration.
Vorteilhafterweise ist der Behandlungsträger ein Förderband, das beständig gegenüber der Einwirkung von Oxidationsmitteln, ultravioletter Strahlung und/oder organischen Säuren ausgestaltet ist. Vorteilhaft ist, das Förderband mit einer Vorschubgeschwindigkeit von weniger als 1 m/min zu bewegen. Dem Förderband zugeordnet ist eine Substratausgabe, die das Rohsubstrat auf das Förderband aufgibt. Vorteilhaft ist eine Verteilung des Rohsubstrats durch die Substratausgabe im Wesentlichen über die Breite des Förderbands.
Vorteilhaft ist ferner eine Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle, die sicherstellt, dass das durch die Substratausgabe aufgegebene Rohsubstrat eine Schichtdicke von bis zu 100 mm, insbesondere vorteilhaft sind 50 mm, aufweist. Dadurch wird eine optimale Behandlung des Rohsubstrats ermöglicht. Größere Schichtdicken wirken einer effizienten Behandlung entgegen. Über eine optimale Einstellung der Trockensubstanz wird dabei erreicht, dass das Rohsubstrat beziehungsweise das Feuchtsubstrat auf dem Förderband verbleibt. Die Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle kann eine Dosiereinheit aufweisen, die über eine entsprechende Sensorik, beispielsweise durch Ermittlung der Masse, sicherstellt, dass nur eine definierte Menge des Rohsubstrats auf den Behandlungsträger aufgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle einen definierten Substratdurchlass aufweisen, sodass durch mechanisches Abstreifen eine definierte Schichtdicke erzeugt wird.
Vorteilhafterweise ist der Behandlungsträger als Mischbehälter, beispielsweise als Trommelmischer, ausgestaltet. Zur Umwälzung des Feuchtsubstrats ist in dem Mischbehälter mindestens ein Mischorgan angeordnet, beispielsweise in Gestalt eines Mischflügels. Der Auftrag des Oxidationsmittels erfolgt durch eine oder mehrere Applikationseinheiten, die das Oxidationsmittel auf das im Mischbehälter befindliche Rohsubstrat auftragen. Durch die Umwälzung des Feuchtsubstrats durch das oder die Mischorgane wird die Verteilung des Oxidationsmittels auf der Oberfläche des Feuchtsubstrats verbessert, sodass die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden kann. Das Mischen beziehungsweise Umwälzen des Feuchtsubstrats im Mischbehälter ist zudem vorteilhaft, da es verlustfrei umgesetzt werden kann.
Vorteilhafterweise sind ferner Emittenten ultravioletter Strahlung zum Mischbehälter angeordnet, derart, dass eine Bestrahlung des Feuchtsubstrats im Mischbehälter zusätzlich zur Applikation des Oxidationsmittels erfolgen kann.
In einer vorteilhaften Anlage sind der Behandlungsträger und die Applikationseinheit in der Konditioniereinheit angeordnet, sodass die olfaktorisch belasteten Stoffe einer Anlage zugeführt werden können, in der diese in Form des Rohsubstrats in einem abgeschlossenen System behandelt werden. Die Konditioniereinheit kann vorteilhafterweise zusätzlich Emittenten ultravioletter Strahlung aufweisen. Vorteilhafterweise ist der Behandlungsträger als Mischbehälter mit integrierter Mischtechnik ausgestaltet. Durch die kompakte, abschließbare Bauweise können die Prozessbedingungen, wie beispielsweise die Lufttemperatur oder die Gaszusammensetzung in der Prozessatmosphäre, einfach sensorisch erfasst und Prozessparameter, beispielsweise die Menge und/oder die Konzentration des Oxidationsmittels und/oder die Intensität der ultravioletten Strahlung, bedarfsangepasst reguliert werden. Arbeits- und Prozesssicherheit sind besonders hoch ausgeprägt.
Sofern erforderlich, können die olfaktorisch belasteten Stoffe vor der Oxidationsmittelzugabe direkt im Mischbehälter, beispielsweise mittels Erhöhung der Lufttemperatur und/oder durch Aufheizen des Mischbehälters, zur Schaffung des Rohsubstrats vorgetrocknet werden, beispielsweise bei der Behandlung von Gärsubstraten oder Klärschlämmen. Grundsätzlich ist der Energieaufwand deutlich geringer, da Energieverluste durch Wärmeabgabe durch die geschlossene Bauweise minimiert werden können. Ein Mischen des Feuchtsubstrats beziehungsweise des Endsubstrats wäre zudem für eine mechanische Reinigung sowie eine Verhinderung von Agglomerationen vorteilhaft. Insgesamt minimiert diese kompakte Bauweise der Anlage den Raumbedarf und somit die Investitionskosten.
Die Erfindung umfasst zudem die Verwendung eines Endsubstrats, welches mittels des vorschlagsgemäßen Verfahrens und/oder auf einer vorschlagsgemäßen Anlage erzeugt wurde. Beispielsweise aus Gärresten kann ein Faserrohstoff als Endsubstrat gewonnen werden, der primär aus Polysacchariden wie Cellulose und Hemicellulosen sowie aus Lignin zusammengesetzt ist. Die Zusammensetzung des Endsubstrats definiert die grundsätzliche Zuordnung zu spezifischen Verwertungsoptionen.
Vorschlagsgemäß kann das aufbereitete Endsubstrat für plattenförmige Werkstoffe verwendet werden, beispielsweise homogene Faserplatten oder auch heterogene Verbundwerkstoffe. Derartige Werkstoffe können inter alia im Möbelbau oder für den Bau von Paletten zum Einsatz kommen. Ausgehend von plattenförmigen Werkstoffen wird eine Verwendung für Formteile vorgeschlagen. Dreidimensional verformte Formteile können inter alia im Möbelbau oder in der Automobilindustrie sowohl als Verkleidungselemente als auch bei entsprechender Formulierung der Materialzusammensetzung als konstruktives Bauteil zum Einsatz kommen.
Eine vorschlagsgemäße Verwendung des Endsubstrats für Dämmstoffe umfasst sowohl die einblasbaren als auch die mattenförmigen Dämmstoffe, sodass anforderungsspezifische Dämmwirkungen realisierbar sind. Ferner wird eine Verwendung als Verpackungsmaterial vorgeschlagen. Dabei sind sowohl eine als äußere Schutzhülle bildende, beispielsweise als Pappe und/oder Kartonage, als auch eine als raumfüllende und stoßdämpfende Verwendung berücksichtigt.
Vorschlagsgemäß ist auch eine Verwendung des Endsubstrats als Additiv für weitere Stoffgemische vorgesehen. Faserbündel können einem Matrixmaterial, beispielsweise einem Kunststoff, zugeführt werden, um einerseits Kosten zu reduzieren und anderseits gezielt inter alia elasto-mechanische Eigenschaften eines Verbundwerkstoffes zu verbessern. Dafür können zusätzliche Aufbereitungsschritte erforderlich sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer rein schematischen Darstellung näher erläutert. Dabei zeigt

1 einen Verfahrensablauf zum Behandeln von Gärresten.

Wie in 1 dargestellt ist, bilden Gärreste 6, die in großen Mengen beispielsweise als Nebenprodukt von Biogasanlagen anfallen, den Ausgangspunkt für ein mehrstufiges Verfahren 1 zur Behandlung von olfaktorisch wirksamen Anhaftungen. Die Zusammensetzung der Gärreste 6 kann in Abhängigkeit von den ursprünglich in der Biogasanlage verarbeiteten Substraten und der im Reaktor der Biogasanlage wirkenden Mikroorganismen variieren. Grundsätzlich bestehen Gärreste 6 aus Wasser sowie aus Verbindungen wie Cellulose, Hemicellulosen, Lignin, organische Säuren, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und/oder Ammonium. Zudem sind Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphat und/oder Kalium enthalten. Eine stoffspezifische Prozessregelung des vorgeschlagenen Verfahrens 1 ist daher erforderlich.
In einem ersten Verfahrensschritt werden die Gärreste 6, die ursprünglich einen Trockensubstanzanteil zwischen 8 und 12 % aufweisen, in einem Kondensationstrockner vorgetrocknet 2, sodass der Anteil der Trockensubstanz erhöht und ein sogenanntes Rohsubstrat 7 geschaffen wird. Für die Umsetzung des Verfahrens 1 ist es erforderlich, dass der Anteil der Trockensubstanz erhöht wird, damit Gärreste 6 im Umfang des Verfahrens 1 verarbeitet werden können. Bei einem optimalen Trockensubstanzanteil zwischen 32 und 34 % sind die Gärreste 6 stichfest, stapelbar und können zu einem Endprodukt verarbeitet werden.
Ferner wird aus 1 ersichtlich, dass das Rohsubstrat 7 in einem weiteren Verfahrensbeschritt behandelt wird, indem ein Oxidationsmittel zugegeben wird, wodurch ein sogenanntes Feuchtsubstrat 8 geschaffen wird. Als Oxidationsmittel wird Wasserstoffperoxid verwendet, das stark zytotoxisch wirkt, sodass die organischen Bestandteile wie Bakterien, Pilze, Pilzsporen und andere organische Molekülgruppen des ursprünglichen Gärrestes 6 modifiziert und/oder abgebaut werden. Die Wirkung des Wasserstoffperoxids ist eng mit einem optimalen Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats 8 verknüpft, derart, dass ein zu trockenes Feuchtsubstrat 8 einer gleichmäßigen Behandlung entgegenwirkt, sodass lokal eine sehr hohe Behandlungsintensität auftreten kann und dass ein zu hoher Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats 8 einer Behandlungsintensität hemmend entgegenwirkt.
Wasserstoffperoxid wird verwendet, da es einerseits in großen Mengen kostengünstig herstellbar ist. Andererseits ist eine Integration in den Prozessablauf des Verfahrens 1 leicht umsetzbar, da die Anforderungen an die Arbeitssicherheit und die Anlagentechnik im Vergleich zu alternativen Oxidationsmitteln, beispielsweise Ozon, relativ gering sind. Zudem ist das Gefährdungspotential für die Umwelt gering, da reines Wasserstoffperoxid ohne eine Bildung von störenden Nebenprodukten in Wasser und Sauerstoff zerfällt, für eine technische Verwendung jedoch eine ausreichend chemische Stabilität aufweist.
Im Verfahren 1 wird das Wasserstoffperoxid mit einer Konzentration von 40 % eingesetzt, wobei eine geringfügige Adaption der Konzentration in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gärreste 6 erforderlich sein kann.
Zur Oxidationsmittelzugabe 3 wird das Rohsubstrat 7 auf ein Förderband abgelegt, das beständig ausgestaltet ist, derart, dass das Wasserstoffperoxid und andere Einwirkungen die Funktionsfähigkeit des Förderbands nicht beeinträchtigen. Um das Rohsubstrat 7 optimal behandeln zu können, wird das Rohsubstrat 7 im Wesentlichen über die Breite des Förderbands mit einer Schichtdicke von maximal 50 mm verteilt, sodass sichergestellt werden kann, dass das Rohsubstrat 7 weitestgehend von dem Wasserstoffperoxid durchdrungen werden kann.
Die Applikation des Wasserstoffperoxids erfolgt über präzise regulierbare Sprühköpfe, die oberhalb des Förderbands befestigt sind, derart, dass zunächst das Rohsubstrat 7 über die gesamte Breite des Förderbands mit Wasserstoffperoxid besprüht wird. Die Sprühköpfe sind ferner mit Dosiereinheiten verbunden, die eine exakte Dosierung des Oxidationsmittels ermöglichen. Zusätzliche Sprühköpfe oberhalb des Förderbands im Verlauf der Förderstrecke können bedarfsabhängig zur Applikation von Wasserstoffperoxid verwendet werden. Die Sprühköpfe sind separat steuerbar, sodass eine hohe Ortsauflösung zur Applikation definierter Mengen von Wasserstoffperoxid erfolgt. Dadurch wird der Verbrauch des Wasserstoffperoxids reduziert und die Verwendungsmerkmale, beispielsweise die elasto-mechanischen Eigenschaften, eines Endsubstrats 9 optimiert.
Darüber hinaus zeigt 1, dass das Feuchtsubstrat 8 neben der Oxidationsmittelzugabe 3 zusätzlich einer ultravioletten Strahlenbehandlung 4 ausgesetzt wird. Infolgedessen werden die Modifikation und/oder der Abbau olfaktorisch wirksamer Bestandteile intensiviert. Die Anordnung der Emittenten ultravioletter Strahlung erfolgt oberhalb des Förderbands, derart, dass die ultraviolette Strahlenbehandlung 4 des Feuchtsubstrats 8 unmittelbar nach der ersten Oxidationsmittelzugabe 3 umgesetzt wird und sich über eine Fläche im Wesentlichen der Breite des Förderbands und der Länge der Förderstrecke erstreckt. Die Emittenten der ultravioletten Strahlung sind separat regelbar, sodass spezifische Bereiche des auf dem Förderband befindlichen Feuchtsubstrats 8 behandelt werden können.
Mit der ersten Oxidationsmittelzugabe 3 beginnt eine Reaktionshaltezeit, in der das Feuchtsubstrat 8 mit dem Wasserstoffperoxid, gegebenenfalls durch weitere Oxidationsmittelzugabe 3 und intensiviert durch die ultraviolette Strahlenbehandlung 4, reagiert. Bedingt durch exotherme Reaktionen steigt während der Reaktionshaltezeit die Prozesstemperatur auf 60 bis 80 °C an, sodass thermosensitive Bestandteile des Feuchtsubstrats 8 degradiert und die Temperatur der Flüssigkeiten im Feuchtsubstrat 8 erhöht werden. Leicht flüchtige organische Stoffgruppen diffundieren aus dem Feuchtsubstrat 8 und werden über eine Absaugung abgeführt. Schwer- sowie nicht-flüchtige organische Fragmente verbleiben im Feuchtsubstrat 8. Partiell erfolgt eine Aggregation dieser Modifikations- und/oder Abbauprodukte mit mineralischen Bestandteilen des Feuchtsubstrats 8.
Die während der Reaktionshaltezeit ablaufenden Modifikations- und/oder Abbauprozesse beeinflussen maßgeblich die elasto-mechanischen Eigenschaften des Endsubstrats 9, sodass eine automatische Prozessüberwachung sowie eine aktive Steuerung der Reaktionshaltezeit notwendig ist.
Sensoren, die oberhalb der substrattragenden Fläche des Förderbands angeordnet sind, überwachen das Feuchtsubstrat 8 optisch, chemisch und physikalisch während der Reaktionshaltezeit. Temperatur- und Feuchtesensoren erfassen die Lufttemperatur beziehungsweise den Feuchtegehalt des Feuchtsubstrats 8. Aus Temperatur- und Feuchtedaten können Rückschlüsse auf die chemische Reaktion gezogen werden. Farbsensoren erfassen das Erscheinungsbild des Feuchtsubstrats 8. Weicht das Feuchtsubstrat 8 in bestimmten Bereichen optisch von einem vorgegebenen Sollwert ab, kann zusätzliches Wasserstoffperoxid gezielt appliziert werden. Ferner kann eine Regelung der Oxidationsmittelzugabe 3 durch Anpassung der Wasserstoffperoxidkonzentration und/oder Wasserstoffperoxidmenge erfolgen, sodass für die weitere Behandlung optimierte Prozessparameter berücksichtigt werden können und der Behandlungsprozess laufend optimiert wird.
Darüber hinaus erfolgt eine gezielte Intensivierung der ultravioletten Strahlenbehandlung 4, um die Modifikation und/oder den Abbau der olfaktorisch wirksamen Bestandteile im Feuchtsubstrat 8 zu optimieren. Chemisch wird das Feuchtsubstrat 8 während der Reaktionshaltezeit durch eine in-situ Analyse der Gasentwicklung überwacht. Wird beispielsweise ein sinkender VOC-Gehalt detektiert, kann die Behandlungsintensivität inter alia über das Zuschalten weiterer ultravioletter Strahlungsquellen gesteigert werden.
Eine weitere Steuergröße zur Beeinflussung der Behandlungsintensität ist die Vorschubgeschwindigkeit des Förderbands. Ziel ist es, dass am Ende der Reaktionshaltezeit, die 30 bis 35 Minuten umfasst, die organischen Bestandteile, insbesondere die olfaktorisch wirksamen Belastungen, weitestgehend modifiziert und/oder abgebaut sind, sodass keine geruchsbedingte Beeinträchtigungen anschließenden Verwertungsoptionen entgegenstehen. Vor diesem Hintergrund wird das Förderband angetrieben, derart, dass Vorschubgeschwindigkeiten von 1 m/min nicht überschritten werden.
Der Darstellung in 1 entsprechend folgt auf die Reaktionshaltezeit eine Konditionierung 5 des Feuchtsubstrats 8, wodurch ein sogenanntes Endsubstrat 9 geschaffen wird. In Abhängigkeit der intendierten Verwendung 10 des Endsubstrats 9 wird eine Zielfeuchte über eine Temperaturerhöhung und/oder eine Zuführung von Wasser beziehungsweise Wasserdampf eingestellt. Bei Temperaturen zwischen 95 und 175 °C wird das Feuchtsubstrat 8 getrocknet und olfaktorisch wirksame Bestandteile thermisch beansprucht, sodass eine weitere Modifizierung und/oder ein Abbau gefördert werden. Darüber hinaus können die erhöhten Prozesstemperaturen organische Fragmente mobilisieren, sodass diese aus dem Feuchtsubstrat 8 diffundieren und dadurch zu einer zusätzlichen Aufreinigung des Feuchtsubstrats 8 beitragen. In Abhängigkeit der Zusammensetzung der ursprünglichen Gärreste 6 kann eine abschließende Reinigung des Endsubstrats 9 erforderlich sein, indem mineralische Bestandteile mittels Siebeinrichtung vom Endsubstrat 9 getrennt werden.
Das Endsubstrat 9 kann vielfältigen Verwendungen 10 als plattenförmiger Werkstoff, Formteil, Dämmstoff, Verpackung, Pappe/Kartonage oder als Zusatzstoff zugeführt werden. Grundsätzlich sind die unterschiedlichen Verwendungsoptionen 10 mit definierten Anforderungen, im Besonderen an die elasto-mechanischen Eigenschaften des Endsubstrats 9, verbunden. Ausschlaggebend für derartige Merkmale des Endsubstrats 9 sind einerseits die Zusammensetzung der Bestandteile des ursprünglichen Gärrestes 6 und andererseits die Prozessführung des Verfahrens 1. Wesentliche Prozessparameter, die einer individuellen Adaption bedürfen, stellen die Konzentration und/oder die Menge des Oxidationsmittels und die Intensität der ultravioletten Strahlenbehandlung dar.
1 lässt ferner erkennen, dass neben dem Endsubstrat 9 darüber hinausgehend Prozesswasser 11 aus der Vortrocknung 2 und aus der Konditionierung 5 als Nebenprodukt gewonnen wird. Das Prozesswasser 11 kann entweder unmittelbar als Düngemittel 12 eingesetzt werden oder nach zusätzlichen Aufbereitungsstufen einem Vorfluter zugeführt werden. Die dabei abzuführenden Nährstoffe können als konzentriertes Düngemittel eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Verfahren
2: Vortrocknung
3: Oxidationsmittelzugabe
4: Ultraviolette Strahlenbehandlung
5: Konditionierung
6: Gärrest
7: Rohsubstrat
8: Feuchtsubstrat
9: Endsubstrat
10: Verwendung
11: Prozesswasser
12: Düngemittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012024111 A1 [0010]

Claims

Verfahren (1) zur Behandlung von olfaktorisch belasteten Stoffen, wobei diese Stoffe in mehreren nacheinander abfolgenden Verfahrensschritten behandelt werden, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: • Behandlung von einem Rohsubstrat (7), welches einen definierten Feuchtegehalt hat, mit einem Oxidationsmittel zur Schaffung eines Feuchtsubstrats (8), wobei die erste Zugabe des Oxidationsmittels den Beginn einer Reaktionshaltezeit definiert, und • Konditionierung (5) des Feuchtsubstrats (8) auf einen bestimmten Feuchtegehalt zur Schaffung eines Endsubstrats (9).
Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die olfaktorisch belasteten Stoffe vor der Oxidationsmittelzugabe (3) getrocknet werden zur Schaffung des Rohsubstrats (7).
Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gärreste (6), insbesondere als Produkt von Biogasanlagen, als olfaktorisch belastete Stoffe behandelt werden.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der initiale Trockensubstanzgehalt des Rohsubstrats (7) zwischen 25 und 40 % beträgt, vorzugsweise 30 und 35 % insbesondere bevorzugt 32 bis 34 %.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel verwendet wird.
Verfahren (1) nach Anspruch 5, wobei das Wasserstoffperoxid eine Konzentration zwischen 9 und 60 % aufweist, vorzugsweise 35 bis 45 %, insbesondere bevorzugt sind 40 %.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei eine definierte Menge des Oxidationsmittels zugegeben wird, und die Reaktionshaltezeit ermittelt wird, nämlich bis die olfaktorisch wirksamen Verbindungen bis zu einem vorbestimmten Wert abgebaut sind, und die Menge des zugegebenen Oxidationsmittels angepasst wird, derart, dass eine bestimmte Reaktionshaltezeit erreicht wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Reaktionshaltezeit 20 bis 40 Minuten dauert, vorzugsweise 30 bis 35 Minuten.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtsubstrat (8) zusätzlich einer ultravioletten Strahlenbehandlung (4) unterzogen wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtsubstrat (8) während der Reaktionshaltezeit sensorisch überwacht wird.
Verfahren (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bestimmten von einem vorgegebenen Sollwert abweichenden Istwert die Behandlungsintensität angepasst wird.
Anlage zur Behandlung von olfaktorisch belasteten Stoffen bestehend aus: • einem Behandlungsträger zur Aufnahme der olfaktorisch belasteten Stoffe in Form eines Rohsubstrats (7), • einer Applikationseinheit zum Auftrag eines Oxidationsmittels auf das auf dem Behandlungsträger befindliche Rohsubstrat (7) zur Schaffung eines Feuchtsubstrats (8), und • einer Konditioniereinheit zur Einstellung eines bestimmten Feuchtegehalts des Feuchtsubstrats (8) zur Schaffung eines Endsubstrats (9).
Anlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Trockner.
Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mischorgan in der Art angeordnet ist, dass es das Feuchtsubstrat (8) umwälzt.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit mindestens einen Sprühkopf aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass einer substrattragenden Fläche des Behandlungsträgers zugewandt Emittenten ultravioletter Strahlung angeordnet sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger ein Förderband ist, wobei dem Förderband eine Substratausgabe zugeordnet ist, die das Rohsubstrat (7) auf das Förderband aufgibt.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle, die sicherstellt, dass auf einem Förderband eine Schichtdicke des Rohsubstrats (7) bis zu 100 mm beträgt, vorzugsweise bis zu 50 mm.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger als Mischbehälter ausgestaltet ist, wobei der Mischbehälter mindestens ein Mischorgan aufweist, und dass mindestens eine Applikationseinheit angeordnet ist, derart, dass ein Oxidationsmittel auf das im Mischbehälter befindliche Rohsubstrat (7) applizierbar ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsträger und die Applikationseinheit in der Konditioniereinheit angeordnet sind.
Verwendung (10) eines Endsubstrats (9), hergestellt mittels eines Verfahrens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder auf einer Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 20 als Rohstoff für mindestens eine der folgenden Anwendungen: • Plattenförmiger Werkstoff, • Formteil, • Dämmstoff, • Verpackungsmaterial, • Pappe/Kartonage, • Zusatzstoff.