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Die
Erfindung stellt einen Trockencontainer für biologische Abfälle/Rohstoffe
in zentral oder dezentral aufstellbaren absolut autark arbeitenden
Containern in handelsüblichen
und auf der Straße
trailerbaren Abmessungen im geschlossenen Container-Verfahren nach
dem derzeit letzten bekannten Stand der Technik dar.
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Als
Input für
die zu trocknenden Rohstoffe sind gemeint: Haushaltsabfälle, Kantinen-
und Küchenabfälle, Obst
und Gemüse,
Baum- und Strauchschnitt, Rasenschnitt, gemischte Gartenabfälle, verdorbenes
Heu oder Stroh und weitere bekannte biologische Abfälle aus
Handel, Industrie und Land- und Forstwirtschaft.
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Ausschlaggebend
für die
Patentidee sind die ständig
ansteigenden Energiekosten und der Fakt, dass ein Großteil der
anfallenden Biomüll-Materiallien
in den Müllverbrennungsanlagen
unmittelbar nach Anlieferung in die Verbrennung gebracht wird. Stellenweise
beinhalten diese Materialien einen Wassergehalt zwischen 60 % bis
hin zu 90 %. Sei dem Verbrennungsvorgang wird somit zum größten Teil
Wasser verbrannt, was mit einem unvorstellbaren und unvertretbarem
Ressourcenverbrauch in Form von Erdöl oder auch Gasen einhergeht.
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Ökonomisch
wesentlich sinnvoller ist es daher, den hohen Wassergehalt der Bio-Materialien vor der Verbrennung
beträchtlich
zu reduzieren. Besonders unterstützt
wird dieses durch die Tatsache, dass die Bio-Materialien innerhalb
von spätestens
36 Stunden nach Containerbefüllung
durch Mirkrobentätigkeit
eine Eigentemperatur um die 70°C
erreichen und dann durch gesteuerte Zu- und Ablüftung auf einen Feuchtegehalt < 25 % gebracht werden.
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Bei
schlechter Chargenmischung besteht zudem die Möglichkeit, einen Teil der anfallenden
Wärme einer
Verbrennungs- oder auch Bio-Gasanlage dem Container zuzuführen und
damit die Materialerhitzung wesentlich zu beschleunigen. Eine von
Steuerungs- und Überwachungssensoren
geregelte Elektronik sorgt dann für eine genau definierte Menge
des Luftdurchsatzes, um aus dem erhitzten Input-Material die kondensierende Feuchtigkeit,
gereinigt durch Bio-, Aktivkohle- oder andere geeignete Filtermaterialien,
auszutragen.
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Damit
brauchen pro Kubikmeter Inputvolumen zwischen 350 bis 650 ltr. (!!!)
weniger reines Wasser anschließend
verbrannt werden. Eine Einsparung bei Heizölpreisen von z.B. 50 Ct/ltr.
i.H.v. 60,- bis 120,- EUR pro Kubikmeter Inputmaterial.
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Die
benannte Erfindung bietet daher umfangreiche Vorteile:
- • zentrale
oder dezentrale Aufstellbarkeit ohne Erfordernis einer Zentralstation
- • flexible
Anpassung der Inputkapazität
nach anfallendem Bedarf
- • keine
Baugenehmigung erforderlich
- • sehr
geringer Platzbedarf
- • Vermeidung
von Emmissionen, Gerüchen
und Sickerwasser Minimierung der Trockenzeit durch individuell gesteuerte
Computerüberwachung
- • individuelle
Einstellung des Trockengrades (nach Verwendungsbedarf
- • hohe
Reduktion des Ausgangsvolumens
- • Einsparung
von Personalkosten durch Entfall von Überwachungsaufgaben
- • immense
Kosteneinsparungen von Öl
oder Gas für
die Verbrennung
- • dadurch
immense Ressourcenschonung
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Der
Bio-Trocken-Container benötigt
für seine
Arbeit ausschließlich
einen 16 Ampere-/400-V-Stromanschluß an seinem
Aufstellort.
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Der
Container kann sich für
die Biomaterial-Trocknung an jedem beliebigen Standort für die anschließende Verbrennung
des Inputmaterials befinden und vor Ort befüllt werden von den Einsammelfahrzeugen.
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Technische Beschreibung
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Zwecks
optimaler Auslastung sind Ausführungen
in verschiedenen Containergrößen vorgesehen, sämtliche
jedoch nach üblichem
Baustandard. Die Container benötigen
keine thermisch isolierte Trockenkammer (Zeichn. S. 1–4, Ziff. 1).
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Direkt
nach abgeschlossener Befüllung
beginnt der Trockenvorgang.
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Die
Trockenvorgänge
werden automatisch gesteuert nach den Parametern Temperaturverlauf,
Feuchtegehalt und Luftmengenzuführung.
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Jahreszeitliche
Temperaturschwankungen zeigen infolge Eigentemperaturanstieg oder
Fremdwärmezuführung keine
Auswirkungen. Durch das schnelle Verfahren können sich daher auch keine
anaeroben Bereiche bilden, was in Folge der anschließenden Verbrennung
ohnehin irrelevant wäre.
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Hochqualifiziertes
Personal, ständige
Messungen oder dergleichen erübrigt
sich, da diese Arbeiten durch ein eingebautes oder externes Computer-Verfahren
gesteuert werden.
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Anfallendes
Sicker- und Kondenswasser wird in einem Tank (Zeichn. S. 3, Ziff. 10)
zwischengelagert und dem Inputmaterial wieder bis zur endgültigen Verdunstung
zugeführt.
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Ein
internes Filtersystem (Zeichn. S. 2 + 4, Ziff. 17) verhindert
Geruchsbelästigungen
nach außen.
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Die
Zustandsparameter des Inputs in der Trockenkammer werden von mehreren
an verschiedenen Stellen befindlichen Sensoren über einen Computer überwacht.
Damit wird nicht nur der jeweilige Kernbereich gemessen, sondern
das arithmetische Mittel der Gesamtmenge. Dieser Vorgang führt zu einer
Verkürzung
des Trockenvorganges mit einer für
den gesamten Containerinhalt durchgängig gleich guten Trocken-Qualität.
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Nach
ca. 5 Tagen ist der Trockenvorgang abgeschlossen, das Inputmaterial
hat danach einen Wassergehalt < 25
%. Ein gewünschter
niedrigerer Trockenzustand erfordert im Bedarfsfall anzuhängende Zeitverläufe.
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Ein
gesetzlich geforderter Hygienisierungsnachweis, wie für die Kompostierung,
ist für
den Output mit der Zielsetzung der anschließenden Verbrennung nicht erforderlich.
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Durch
den Einbau einer elektronischen Aufzeichnungstechnik im vorderen
Serviceteil der Container kann jedoch problemlos für den Fall
einer anderweitigen Verwendung des Outputs ein Hygienisierungsnachweis
jeder durchlaufenden Charge erstellt werden.
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Transportvorrichtungen
an den Fahrzeugen der Entsorgerbetriebe entsprechen den standardisierten Maßen für die angewandte
Haken-Auf-und-Abladung (Baustandard), was keinen Einsatz von Gabelstaplern erfordert.
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Weitere
Vorrichtungen auf dem Betriebsgelände, wie z.B. Zentralstation
oder Lagerhal-len,
sind nicht erforderlich.
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Es
genügt
somit eine begrenzte offene Stellfläche.
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Die
Haltbarkeitsdauer des Containers kann mit 12–15 Jahren angenommen werden.
Die Umrechnung des Kaufpreises auf einen Abschreibungsbetrag im
Verhältnis
zu baulichen Anlagen beträgt
pro m3 Input maximal ca. 1,35 EUR.
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Das
gesamte Serviceteil (Zeichn. S. 1–4, Ziff. 2) mit der
Computersteuerung (Zeichn. S. 3, Ziff. 13), dem Tank (Zeichn.
S. 3, Ziff. 10), den Zu- und Ablüftern (Zeichn. S. 3, Ziff. 11 + 12),
den Be- und Entwässerungssystemen
und dem Bio-Filter (Zeichn. S. 2 + 4, Ziff. 17 – optional
Aktivkohle-Filter oder anderweitige) benötigt nur eine Länge von
ca. 70 cm über
die Gesamtbreite des inneren Containerraumes.
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Der
Unterbau der Container besteht aus einem Grundehassis für die allgemein übliche Haken-Auf-und-Abladung
nach DIN 30722.
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Die
Ober- und Unterseite der Container ist außen glatt.
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An
der Oberseite befindet sich eine über die gesamte Container-Länge und
-breite reichende Einfüll-Top-Luke
(Zeichn. S. 3, Ziff. 20) für den Input und den Wechsel
des Bio-Filter-Materials.
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Eine
Luke für
die Entleerung des Containers befindet sich an seine Rückseite,
die als einzelne Tür über die
gesamte Höhe
und Breite des Containers ausgelegt ist (Zeichn. S. 1, Ziff. 7).
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Sämtliche
Lukensülls
sind mit einer gasdichten Moos-, resp. Weichgummidichtung versehen,
wodurch der erforderliche Systemunterdruck gehalten werden kann
und somit kein Luftaustritt außer über den
eingebauten Filter erfolgen kann.
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Sämtliche
Luken sind zusätzlich
mit einer Abschaltvorrichtung der Stromzuführung zum Container ausgestattet
entsprechend der UVV.
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Vom
Grundaufbau her bestehen die Container aus der innenliegenden Trockenkammer mit
dem außen
aufgebautem Spantrahmen mit den Außenabmessungen von (nur in
diesem Beispiel) 6–7,5
m Länge, 2,55
m Breite und 2,6 m Höhe
inkl. des Chassisunterbaus von 18 cm, Höhe. Es können auch andere Abmessungen
zur Anwendung kommen.
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Für die Wartung
und Auswechselung der in der Rohrschleife (Zeichn. S. 1–4, Ziff. 5)
eingebauten Feuchte- und Temperatur-Sensoren besteht an der Vorderseite
des Containers zwischen den Holmen für die Haken-Auf-und-Abladung
eine Zugangstür
zum Serciveteil (Zeichn. S. 1–4,
Ziff. 6). Von hier aus sind ebenso der Tank, die Lüfter, die
Elektronik und die Stromzuführung
zugänglich.
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Alle
Luken sind mit Vorreibern mit einem Steckschlüssel verschließbar. Damit
Unbefugte hier keinen Schaden erleiden oder anrichten können, wird
ein Sicherheitsprofil gewählt ähnlich den
gesicherten Felgenschlössern
im Kfz-Bereich für
Alu-Felgen. Die Tür
zum Serviceteil ist mit einem Zentralschließanlagenschloss abschließbar.
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Diese
Zugangstür
ist ohne Gummidichtungen mit rundum 10 mm überfalztem Spiel eingebaut,
so dass hierdurch gleichzeitig ausreichend Frisch-Trockenluft von
dem Zulüfter
durch die Rohrschleife hindurch angesaugt werden kann und diese
Luft dann durch die 3 Luftschächte
auf dem Trockenkammerboden (Zeichn. S. 1 + 3, Ziff. 4)
durch das zu trocknende Bio-Material geleitet wird.
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Die
Rohrschleife wiederum ist auf 4 von Seitenwand zu Seitenwand reichenden
Querträgern
ca. 800 mm über
dem Containerboden angebracht (Zeichn. S. 1–4, Ziff. 8).
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Der
Input beträgt
je nach Containergröße zwischen
26,6 und 31,82 m3. Diese Mengen können größenabhängig sowohl über- als
auch unterschritten werden, wie auch die Containermaße an sich.
Die Gewichtsbelastungen des Inputs betragen damit zwischen 15,96
und 19,09 Gewichtstonnen Über-
und Unterschreitungen wie vor.
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Das
Inputgewicht wird von der stählernen
Bodenplatte der Trockenkammer aufgenommen, die Materialstärke beträgt 5 mm
bei ca. 750 mm Spantabstand.
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Auf
der Bodenplatte befinden sich drei ca. 200 mm breite Luftzuführungen über die
gesamte Länge der
Trockenkammer (Zeichn. S. 1 + 3, Ziff. 4), an der Wand
zum Serviceteil hin ein Wasserabsaugstutzen (Zeichn. S. 2, – Ziff. 18),
der das anfallende Sickerwasser aufnimmt und von einer Pumpe (Zeichn.
S. 3, Ziff. 14) in den Tank geleitet wird.
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Von
dort wird es wieder auf das Inputmaterial eingesprüht, was
u.a. zu einer Temperaturanhebung des Inputs durch die Mikrobentätigkeit
führt und
wodurch sich nach Beendigung des Trockenvorganges kein Restwasser
mehr im Tank befindet. Eine zusätzliche
Entsorgung von Restwassermengen entfällt daher.
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Die
Luftführung
selber besteht aus zwei Tangentiallüftern (oder anderen geeigneten
Lüftern – Stand der
Technik) in der Servicekammer oder optional auch außerhalb
dieser. Einer für
die Zuluft (Zeichn. S. 3, Zeff. 11), einer für die Abluft
(Zeichn. S. 3 – Ziff. 12).
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Der
Abluftansaugstutzen aus der Trockenkammer befindet sich unmittelbar
unter deren Topluke, die Abluft wird dann durch den Filter geleitet,
bevor sie austritt.
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In
der Abluftleitung sind Sensoren für Temperatur und Luftfeuchte.
Diese Daten werden permanent an den im Serviceteil eingebauten Steuerungscomputer
gemeldet, der dann die optimale Steuerung der Temperatur während der
Hochtemperaturphase vornimmt, wie auch die erneute Einsprühung des
Sickerwassers und die für
die optimale Trocknung entscheidende Frischluftmenge.
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Durch
die Selbsterhitzung des Inputmaterials (gefördert durch die Zuführung externer
Warmluft oder elektrisch vorgewärmter
Ansaugluft oder eingebauter Warmwasserheizung) kondensiert die enthaltene
Feuchtigkeit aus dem Material und wird zusammen mit der Abluftabsaugung
und anschließend
durch den Filter ausgetragen.
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Die
Computersteuerung als auch die Lüfter
können
optional außerhalb,
auch in einer fahrbaren Einheit für die Beschickung verschiedener
Container, angebracht sein.
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Es
bestehen 2 Tropfwasserschlauchanschlüsse mit 10 mm ⌀ von der
Bodenplatteplatte des Filters zum Tank hin. Sie bilden neben der
Tropfwasserableitung gleichzeitig die Tankbelüftung.
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Der
bis zu ca. 200 ltr. fassende Kunststoff-Tank ist präventiv mit
einer verschraubbaren Inspektionsöffnung (Zeichn. S. 3 – Ziff. 10)
für Reinigungszwecke
versehen.
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Das
Wassereinsprührohr
für einen
Bio-Filter gegen Austrocknung und das Wassereinsprührohr für die Trockenkammer,
jeweils unmittelbar in Containerlängsrichtung unter der Topluke,
bestehen aus 15mm-Rohr-⌀ in
V2A-Stahl.
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Verbindungen
innerhalb des Serviceteils können
Schlauchleitungen sein.
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Je
nach technischer Ausstattung des Betreibers von Trockencontainern
können
in diese gleichfalls Schneckenböden
(Stand der Technik), bestehend aus mehreren in Längsrichtung angebrachten Schnecken zum
Durchmischen oder Austragen des getrockneten Inputmaterials eingebaut
sein. Die Motoren für
den Schneckenantrieb können
von ihrer Dimensionierung her gleichfalls auf dem Boden der Servicekammer
eingebaut sein.
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Ebenso
ist der Einbau von Schubböden
(Stand der Technik) zur Entleerung der Container möglich.
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Des
weiteren können
optional Wasserrohre aus geeignetem Material (Stand der Technik)
in Schleifen oder anderer Anordnung am oder im Containerboden oder
Dach oder den die Trockenkammer umgebenden Wänden eingebaut sein.
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Durch
diese kann z.B. im Winterbetrieb Heißwasser (ähnlich der bekannten Fußbodenheizung – Stand der
Technik) durchgeführt
werden, um eine thermische Temperaturanhebung des Inputs für die Eigenwärmeentwicklung
zu beschleunigen.
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Im
Umkehrschluss ist hiermit auch eine Wärmeentnahme bei ausreichender
Eigenwärmeentwicklung des
Inputmaterials für
eventuelle Heizzwecke aller Art möglich.
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Bezugszeichenliste
zur Beschreibung und zum Zeichnungssatz
