-
Die Neuerung betrifft eine Anlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1, welche dazu dient, olfaktorisch belastete Stoffe aufzubereiten.
-
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
DE 102012024111A1 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 Neuerung 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 gelöst durch eine Anlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung werden in den Unteransprüchen beschrieben, wobei diese teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung beinhalten.
-
Die Neuerung sieht mit anderen Worten eine Anlage vor, in der Stoffe beziehungsweise Stoffgemische aufbereitet werden, ohne dass dabei zusätzliche Stoffe eingebracht werden, die im Substrat verbleiben. Wesentlich ist eine Applikationseinheit, welche auf derartige Stoffe beziehungsweise Stoffgemische ein Oxidationsmittel aufträgt, um olfaktorisch wirksame Belastungen im Wesentlichen zu modifizieren und/oder abzubauen, sodass geruchsbedingte Beschränkungen der Verwertungsoptionen aufgehoben werden.
-
Vorteilhafterweise kann mit der Anlage eine Behandlung von Gärresten beziehungsweise Klärschlämmen vorgesehen sein, die beispielsweise als Produkt von Biogas- und/oder Kläranlagen anfallen. Eine intensive Geruchsbelastung ist kennzeichnend für derartige Stoffe, 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.
-
Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage einen Behandlungsträger, der als Auflage für ein Rohsubstrat dient, wobei die Auflagefläche als substrattragende Fläche bezeichnet wird. Als Rohsubstrat werden vorliegend olfaktorisch belastete Stoffe bezeichnet, welche einen bestimmten, auf die Behandlung optimierten Feuchtegehalt aufweisen. Eine Optimierung kann erforderlich sein, da der Feuchtegehalt die Wirksamkeit der Behandlung unmittelbar beeinflussen kann. Sofern der Feuchtegehalt der olfaktorisch belasteten Stoffe zu hoch ist, kann beispielsweise der Anteil der Trockensubstanz vorteilhafterweise erhöht werden zur Schaffung des Rohsubstrats. Dafür kann die Anlage eine Zugabestation aufweisen, um Trockensubstanz zuführen zu können. Durch die relative Erhöhung der Trockensubstanz kann einerseits die Bearbeitbarkeit durch die höhere Viskosität verbessert werden. Zum anderen kann die Reaktivität erhöht werden, infolgedessen die Behandlungseffizienz gesteigert werden kann.
-
Sofern beispielsweise Gärreste behandelt werden, insbesondere als Produkt von Biogasanlagen, beträgt der initiale Trockensubstanzanteil ungefähr 8 bis 12%. Vorteilhafterweise kann der Trockensubstanzanteil zur Schaffung des Rohsubstrats grundsätzlich auf 25 bis 40 % erhöht werden, vorzugsweise auf 30 bis 35 %, besonders bevorzugt kann ein Trockensubstanzanteil zwischen 32 und 34 % sein. 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 umsetzbar ist
-
Das auf dem Behandlungsträger befindliche Rohsubstrat wird mit einem Oxidationsmittel behandelt, indem ein Oxidationsmittel über eine vorschlagsgemäße Applikationseinheit, die einen dosierten und homogen verteilten Auftrag ermöglicht, aufgetragen wird. Durch den Oxidationsmittelauftrag 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, in der das Feuchtsubstrat mit dem Oxidationsmittel reagiert und welche vorzugsweise 20 bis 40 Minuten, insbesondere vorteilhaft 30 bis 35 Minuten betragen kann. Durch die chemischen Reaktionen während der Reaktionshaltezeit werden die Prozessparameter und die physikalisch-chemischen Merkmale des Endsubstrats maßgeblich beeinflusst. Infolge exothermer Reaktionen kann beispielsweise die Prozesstemperatur während der Reaktionshaltezeit ansteigen, vorzugsweise auf 60 bis 80 °C, ohne dass Wärme oder dergleichen von außen zuzuführen ist. Erhöhte Prozesstemperaturen können thermosensitive Bestandteile des Feuchtsubstrats degradieren. Des Weiteren können erhöhte Prozesstemperaturen die Flüssigkeitstemperatur im Feuchtsubstrat steigern. Infolgedessen kann ein potentieller Energieaufwand in einer Konditionierungsphase reduziert werden. Vorteilhafterweise kann der Anteil der Trockensubstanz erhöht und gleichzeitig der Energieaufwand verringert werden.
-
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, wobei jedoch die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats ein Festigkeitsniveau, das durch die Verwendungsanforderungen des Endsubstrats definiert wird, nicht unterschreiten. Durch den Einsatz des 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. Die Ausgestaltungen des Behandlungsträgers und der Applikationseinheit ermöglichen eine homogene Oxidationsmittelbehandlung, die für die kennzeichnenden Merkmale des Feuchtsubstrats, beispielsweise die Festigkeitsverteilung, von entscheidender Bedeutung ist.
-
Eine höchstmögliche Behandlungseffizienz kann erreicht werden, indem eine optimale Reaktionshaltezeit definiert wird, wobei vorteilhaft die Menge und die Konzentration des Oxidationsmittels der Art, Menge und Verteilung der olfaktorisch wirksamen Verbindungen jeweils anzupassen sein kann.
-
Vorschlagsgemäß umfasst die Anlage zudem eine Konditioniereinheit, die dazu dient, eine Zielfeuchte einzustellen, welche ein sogenanntes Endsubstrat schafft und welche den Anforderungen einer späteren Verwendung des Endsubstrats entspricht. Beispielsweise kann in Art eines Trockners über eine Heizeinrichtung die Lufttemperatur in der Konditioniereinheit erhöht werden, wodurch die Substratfeuchte reduziert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Konditioniereinheit ein Gebläse aufweisen, mit dem trockene Luft einblasbar ist.
-
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.
-
Für die Ausgestaltung der Anlage kann entweder eine kontinuierliche oder eine diskontinuierliche Behandlung vorgesehen sein.
-
Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel zu verwenden. Aus diesem Grund kann die Anlage in einer Ausgestaltung einen Vorratsbehälter für Wasserstoffperoxid aufweisen, aus dem die Applikationseinheit mit Oxidationsmittel versorgt wird. 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 wirkt zytotoxisch, so dass 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 können abgeführt und 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 kann eine Konzentration des Wasserstoffperoxids zwischen 9 und 60 % vorteilhaft sein, vorzugsweise zwischen 35 bis 45 % und insbesondere 40 %. Grundsätzlich ist die Konzentration des Wasserstoffperoxids an der Zusammensetzung der olfaktorisch belasteten Stoffe auszurichten. Für ein effizientes Behandlungsverfahren ist die Konzentration einem Optimalwert anzunähern. Einerseits kann eine Überdosierung zur Folge haben, dass das eingesetzte Wasserstoffperoxid nicht vollständig verbraucht wird oder dass die elasto-mechanischen Eigenschaften des Feuchtsubstrats, die für die spätere Verwendung von maßgeblicher Bedeutung sind, zu stark beeinträchtigt werden, wobei ein Abbruch der Reaktion beispielsweise über die Zugabe von Wasser erfolgen kann. Andererseits kann eine Unterdosierung dazu führen, dass die olfaktorisch wirksamen Verbindungen nicht ausreichend modifiziert und/oder abgebaut werden, sodass eine Geruchsbelastung nach der Behandlung weiterhin besteht.
-
Vorteilhafterweise kann die Anlage einen Trockner zur Vortrocknung von olfaktorisch belasteten Stoffen zur Schaffung des Rohsubstrats aufweisen. Dabei können unterschiedliche Trocknertypen 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 beispielsweise 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 beispielsweise dem Trockner für einen Vortrocknungsprozess wieder zugeführt werden.
-
Um die Behandlungseffizienz zu steigern, kann die Anlage vorteilhafterweise mindestens ein Mischorgan aufweisen, 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 kann eine Applikationseinheit besonders vorteilhaft sein, die ein flüssiges Oxidationsmittel über einen oder mehrere Sprühköpfe auf dem Rohsubstrat verteilt. Vorteilhafterweise können die Sprühköpfe im Wesentlichen über die gesamte substrattragende Fläche des Behandlungsträgers verteilt angeordnet sein, derart, dass eine Oxidationsmittelbehandlung auf der gesamten substrattragenden Fläche des Behandlungsträgers erfolgen kann.
-
Des Weiteren kann die Applikationseinheit vorteilhafterweise eine Dosiereinheit aufweisen, die eine exakte Dosierung des Oxidationsmittels ermöglicht. Infolgedessen kann die Wirtschaftlichkeit der Anlage gesteigert werden. 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.
-
In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung können der substrattragenden Fläche des Behandlungsträgers ein oder mehrere Emittenten ultravioletter Strahlung zugewandt angeordnet sein, derart, dass eine Bestrahlung des auf dem Behandlungsträger befindlichen Feuchtsubstrats im Wesentlichen über die gesamte Auflagefläche während der Reaktionshaltezeit erfolgen kann. Zum einen kann die ultraviolette Strahlung eine Radikalbildung intensivieren, sodass die Wirkung des Oxidationsmittels verbessert wird. Zum anderen können olfaktorisch wirksame Verbindungen unmittelbar gespalten werden, sodass die Prozesseffizienz gesteigert werden kann. Die Behandlung des Feuchtsubstrats mittels ultravioletter Strahlung stellt neben der Konzentration und Menge des Oxidationsmittels eine weitere Regelgröße dar, die den Reaktionsverlauf während der Reaktionshaltezeit und die Dauer der Reaktionshaltezeit maßgeblich beeinflussen kann.
-
Grundsätzlich ist auch nur eine partielle Verteilung von UV-Strahlungsquellen denkbar, um die Investitions- und Betriebskosten zu minimieren. Darüber hinaus kann eine separate Regelung der einzelnen Strahlungsquellen vorteilhaft sein, um gezielt Bereiche des Feuchtsubstrats intensiver zu behandeln, die von einem zuvor definierten Behandlungsmuster abweichen.
-
Der Neuerung liegt die Überlegung zugrunde, 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 innere Einflussgrößen dar, die die Reaktionshaltezeit definieren und somit entsprechend zu adaptieren sind.
-
Vorteilhafterweise können zur Regelung der Reaktionshaltezeit die Sprühköpfe der Applikationseinheit und/oder die Emittenten der ultravioletten Strahlung separat steuerbar sein, sodass mit einer hohen Ortsauflösung einzelne Bereiche des Feuchtsubstrats behandelt werden können. In einer Ausgestaltung kann dafür eine Sensorik vorgesehen sein, welche das Feuchtsubtrat während der Reaktionshaltezeit mittels spezifischer Sensorik überwacht und welche einen abweichenden Istwert im Vergleich zu einem Sollwert detektieren kann, beispielsweise als Abweichungen in der Prozesstemperatur, in der Substratfeuchte, in der Substratfärbung und/oder in einer Gas- beziehungsweise Stoffkonzentration, um insbesondere die zuvor genannten inneren Einflussgrößen in Abhängigkeit von den erfassten Abweichungen entsprechend regeln zu können.
-
Zur Überwachung des Feuchtsubstrats kann ein optischer Sensor, insbesondere ein Farbsensor vorgesehen sein, der ein von einem vorgegebenen Sollwert abweichendes Erscheinungsbild, beispielsweise das Erscheinungsbild eines gebleichten Feuchtsubstrats, automatisiert erkennt und entsprechend eine angepasste Regelung der inneren Einflussgrößen auslöst.
-
In einer Weiterbildung können Gassensoren vorgesehen sein, welche definierte volatile organische Verbindungen unmittelbar über dem Feuchtsubstrat erfassen und beispielsweise bei einem Unterschreiten einer spezifischen Konzentration eines Gases oder Stoffes über eine Steuerungseinheit eine Steigerung der Behandlungsintensität initialisieren.
-
Auch können Sensoren vorgesehen sein, die 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 vorgesehen sein, die 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.
-
Vorteilhafterweise kann der Behandlungsträger ein Förderband sein, das beständig gegenüber der Einwirkung von Oxidationsmitteln, ultravioletter Strahlung und/oder organischen Säuren ausgestaltet ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Förderband motorisch angetrieben ist mit einer Vorschubgeschwindigkeit von weniger als 1 m/min. Dem Förderband zugeordnet kann eine Substratausgabe sein, die das Rohsubstrat auf das Förderband aufgibt. Vorteilhaft kann eine Verteilung des Rohsubstrats durch die Substratausgabe im Wesentlichen über die Breite des Förderbands erfolgen.
-
Vorteilhaft kann ferner eine Einrichtung zur Schichtdickenkontrolle vorgesehen sein, 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 kann der Behandlungsträger als Mischbehälter ausgestaltet sein, beispielsweise als Trommelmischer. Zur Umwälzung des Feuchtsubstrats kann in dem Mischbehälter mindestens ein Mischorgan angeordnet sein, beispielsweise in Gestalt eines Mischflügels. Der Auftrag des Oxidationsmittels kann durch eine oder mehrere Applikationseinheiten erfolgen, 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 können Emittenten ultravioletter Strahlung, in der Art angeordnet sein, dass eine Bestrahlung des Feuchtsubstrats im Mischbehälter zusätzlich zur Applikation des Oxidationsmittels erfolgen kann.
-
In einer vorteilhaften Anlage können der Behandlungsträger und die Applikationseinheit in der Konditioniereinheit angeordnet sein, 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 kann diese kompakte Bauweise der Anlage den Raumbedarf und somit die Investitionskosten minimieren.
-
Die mittels der Anlage behandelten Stoffe können als Endsubstrat vielfältig verwendet werden. Beispielsweise kann aus Gärresten 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.
-
Im Sinne der Neuerung 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.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012024111 A1 [0010]