DE19907908A1 - Zyklische Fahrweise mit kontinuierlichem Mülleintrag für Stofflöser auf Bioabfallvergärungsanlagen - Google Patents

Abstract

Zur Homogenisierung, Zerkleinerung und Durchmischung des Biomülls mit Prozesswasser werden auf Bioabfallvergärungsanlagen sog. Stofflöser im Chargenbetrieb eingesetzt. Durch die neue Betriebs- bzw. Fahrweise soll der Durchsatz erhöht, gleichzeitig der Verschleiß am Stofflöser, sowie an der vorgeschalteten Fördertechnik minimiert und der Störstoffanteil in der produzierten Suspension reduziert werden. DOLLAR A Zur Durchsatzsteigerung und Verschleißminimierung wird im hier vorliegenden Verfahren der Chargenbetrieb in eine kontinuierliche Betriebsweise umgewandelt. Dabei unterliegen alle für die Stofflösung notwendigen Schritte einem bestimmten festgelegten Zyklus, während der Eintrag von Bioabfällen kontinuierlich erfolgt. Durch regelmäßiges Abreinigen von Störstoffen und Beschränkung sowohl der Rotationsgeschwindigkeit des Auflösewendels als auch der Auflösezeit auf ein Minimum wird zudem eine qualitative Verbesserung der produzierten Suspension erreicht. DOLLAR A Betrieb von Naßmüllauflösern bzw. Stofflösern auf Bioabfallvergärungsanlagen.

Description

Auf Bioabfallvergärungsanlagen werden Stofflöser zur Homogenisierung, Zerkleinerung und Durchmischung des Biomülls mit Prozesswasser eingesetzt um den Biomüll somit in eine geeignete Konsistenz zu überführen, pumpfähig aufzubereiten und dadurch eine nachgeschaltete Vergärung in dafür vorgesehenen Bioreaktoren zur Biogasgewinnung zu ermöglichen.

Der Stofflöser ist ein geschlossener Behälter mit einem Volumen von ca. 6 m bis ca. 20 m (je nach Bauart). Dazu ist der Stofflöser mit einer eingebauten Auflösewendel ausgestattet die durch Rotation den Biomüll zerkleinert und auflöst.

Zusätzlich werden Störstoffe wie z. B. aufschwimmende Kunststoff oder Holzteile mittels einer Grobrecheneinheit ausgetragen. Steine oder Metallteile werden aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichts durch eine Schwerstoffschleuse aus dem Behälter entfernt.

Bisher wurden diese Stofflöser im sogenannten Chargenbetrieb betrieben, dessen Ablauf an dieser Stelle kurz dargestellt werden soll und der als Stand der Technik zu bezeichnen ist. (siehe Fluß-Diagramm 1).

Verfahrensablauf Chargenbetrieb

• 1. Befüllen des Stofflösers mit Prozesswasser auf einen Füllstand von ca. 70% bei eingeschalteter Auflösewendel mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 70 U/min.
• 2. Die Mülleintrageinrichtung wird eingeschalten und bei laufender Auflösewendel wird solange Biomüll in die Wasservorlage eingetragen bis eine gewünschte Konsistenz erreicht wird.
• 3. Die Mülleintrageinrichtung wird abgeschalten und die Drehzahl der Auflösewendel wird auf 210 U/min erhöht. Der Auflösevorgang ist jetzt eingeleitet.
• 4. Nach ca. 15 min Auflösebetrieb ist leicht löslicher Abfall in eine Suspension überführt.
  Die Drehzahl wird auf 100 U/min reduziert und der Stofflöser auf einen Füllstand von 60% entleert.
• 5. Der Stofflöser wird abermals mit Prozesswasser bis zu einem Füllstand von 90% mit Prozesswasser aufgefüllt und die Drehzahl auf 265 U/min erhöht. Der Nachlösevorgang ist damit eingeleitet. Störstoffe werden über die Schwerstoffschleuse ausgeschleust.
• 6. Nach ca. 15 min Nachlösebetrieb wird die Drehzahl wieder auf 100 U/min reduziert und der Stofflöser auf einen Füllstand von 25% abgelassen.
• 7. Der Leichtstoff-Austrag wird eingeleitet, indem der Stofflöser bis ca. 50% mit Prozesswasser gefüllt und bei einer Umdrehung von 70 U/min der Grobrechen in Betrieb gehommen wird, wobei die Anzahl der Rechengänge abhängig vom Störstoffanteil des zu verarbeitenden Biomülls sind.
• 8. Ablauf Ende.

Beim Chargenbetrieb ergeben sich folgende Nachteile

• - Hoher Verschleiß am Stofflöser, insbesondere an der Auflösewendel durch hohe Drehzahlen während der Lösevorgänge.
• - Verringerter Durchsatz bei Verarbeitung von Biomüll mit hohem Störstoffanteil.
• - Ungewollte Zerkleinerung von groben Störstoffen wie z. B. größeren Holz- oder Kunststoffteilen, die zu höherem Verschleiß führen und in der nachgeschalteten Vergärung für die Biogasgewinnung wertlos sind.
• - Relativ lange Ablaufdauer (je nach Bauart und Geschwindigkeit der Mülleintragsfördertechnik bis zu 90 min), welche sich negativ auf den Durchsatz auswirkt, da die Fördertechnik nur während der Mülleintragsphase in Betrieb ist. Wird versucht dies durch höhere Geschwindigkeiten der Fördertechnik zu kompensieren und dadurch die Mülleintragsphase zu verkürzen, besteht die Gefahr der Verlegung bzw. Verstopfung der meist gekapselt ausgeführten Fördereinrichtung durch groben oder zu starken Materialfluß.
• - Ist die Fördertechnik längere Zeit nicht in Betrieb, kann dies je nach Bauart und Ausführung der Annahmestraßen zu Engpässen in der Biomüllannahme führen.

Die Vorteile der im Patentanspruch angegebenen zyklischen Fahrweise mit kontinuierlichem Mülleintrag sind nachfolgend aufgeführt.

Vorteile der zyklischen Fahrweise mit kontinuierlichem Mülleintrag

• - Minimierter Verschleiß am Stofflöser und der Auflösewendel durch niedrigere Drehzahlen und zeitlich verkürztem Auflösevorgang.
• - Durchsatzsteigerung bis zu 30%, durch permanenten Mülleintrag in den Stofflöser.
• - Reduzierung von Störstoffen durch regelmäßige Abreinigung der Leichtstoffe durch den Grobrechen während des Mülleintrags.
• - Minimierter Verschleiß an der Fördertechnik durch im Vergleich zum Chargenbetrieb um ca. 40% reduzierte Fördergeschwindigkeit.
• - Durch permanenten Betrieb der Fördertechnik keine Engpässe in der Biomüllannahme.

Der Zyklische Verfahrensablauf ist im Flußdiagramm 2 dargestellt und soll im folgenden näher beschrieben werden.

Zyklischer Verfahrensablauf mit kontinuierlichem Mülleintrag

• 1. Befüllen des Stofflösers mit Prozesswasser auf einen Füllstand von ca. 80% bei eingeschalteter Auflösewendel mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 120 U/min. 2. Die Mülleintrageinrichtung wird eingeschaltet und bei laufender Auflösewendel wird solange Biomüll eingetragen, bis eine gewünschte Konsistenz des Rohschlammes erreicht wird. Der Mülleintrag wird nicht beendet.
• 2. Die Drehzahl wird auf 180 U/min erhöht und dadurch der Auflösevorgang eingeleitet.
• 3. Nach ca. 2 min wird die Drehzahl wieder auf 120 U/min reduziert und der Stofflöser auf einen Füllstand von ca. 60% entleert.
• 4. Der Leichtstoff-Austrag wird eingeleitet, indem der Stofflöser bis ca. 80% mit Prozesswasser befüllt und anschließend der Grobrechen in Betrieb genommen wird. Die Anzahl der Rechengänge ist abhängig vom Störstoffanteil des zu verarbeitenden Biomülls. Der Anteil der mit dem Rechen ausgetragenen Organik ist zu vernachlässigen.
• 5. Um den durch den Austrag der Leichtstoffe reduzierten Füllstand auszugleichen wird der Stofflöser nun abermals mit Prozesswasser auf ca. 80% befühlt. Anschließend wiederholen sich die Ablaufschritte 3.-6., so daß sich ein bestimmter festgelegter Zyklus der einzelnen Schritte ergibt, der sich wiederholt bis der Müllauflöser abgeschaltet wird. Nach einer bestimmten voreingestellten Anzahl von durchlaufenen Zyklen wird zusätzlich zum Leichtstoff-Austrag die Schwerstoffschleuse betätigt und damit die in der Schwerstoffschleuse angesammelten Steine und Metallteile ausgeschleust.

Claims (1)

1. Fahrweise für Stofflöser auf Bioabfallvergärungsanlagen zur Homogenisierung bzw. Zerkleinerung und Durchmischung des Biomülls mit Prozesswasser, als Voraussetzung zur nachgeschalteten Vergärung und damit der Biogasgewinnung in dafür vorgesehenen Bioreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Biomülleintrag in den Müllauflöser bzw. Stofflöser kontinuierlich erfolgt, während alle anderen für das Verfahren notwendigen Schritte wie z. B. das Befüllen mit Prozesswasser, die Entfernung von Störstoffen oder das Ablassen des Biomüllschlammes einem bestimmten festgelegten Zyklus unterliegen.