DE2751820C2

DE2751820C2 - Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus pflanzlichen Abfallstoffen

Info

Publication number: DE2751820C2
Application number: DE2751820A
Authority: DE
Inventors: Johann 5451 Datzeroth Kleber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-19
Filing date: 1977-11-19
Publication date: 1982-12-09
Also published as: DE2751820A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus in einer biologischen Zersetzung !befindlichen pflanzlichen Abfallstoffen mit einem Sammelbehälter zur Aufnahme der pflanzlichen Abfallstoffe sowie mehreren im Abstand zum Boden und zu den Seitenwänden des Sammelbehälters angeordneten aufrechtstehenden Wärmeaustauschern, welche mit einem Auslaufstutzen über Kopf sowie mit einem Einlaufstutzen für eine aufzuwärmende Flüssigkeit versehen sind, wobei an jedem einzelnen Wärmeaustauscher Einlaufund Auslaufan gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind.

Bei derartigen Vorrichtungen ist grundsätzlich die Gefahr gegeben, daß bei schnellem Durchfluß der aufzuwärmenden Flüssigkeit (meist Wasser) die pflanzlichen Abfallstoffe (meist Dünger) so weit abgekühlt werden, daß die Gärung und damit die Wärmeerzeugung beeinträchtigt werden bzw. zum Erliegen kommen.

Es ist auch bereits der Versuch unternommen worden, die störende übermäßige Abkühlung des Düngers zu vermeiden. So soll gemäß der DE-PS 3 44 323 Abhilfe durch Parallelschaltung mehrerer Wärmeaustauscher in einem Sammelbehälter geschaffen werden, wobei jeder Wärmeaustauscher für sich an das Rohrnetz an- und abgeschaltet werden kann. Darüber hinaus ist nach jener Patentschrift auch die Parallelschaltung mehrerer kompletter Sammelbehälter vorgesehen. Damit besteht die Möglichkeit, Wärmeaustauscher einzeln in Betrieb zu nehmen und nur zeitweilig eingeschaltet zu lassen, während sich die Zonen um die restlichen Wärmetauscher wieder erholen können.

Als Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist anzusehen, daß sie einer ständigen Kontrolle sov/ie eines dauernden Umschaltens bedarf, um ihre Wirksamkeit zu erhalten.

Hier setzt nun die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe

zugrunde, die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß die angestrebte Wärmenutzung über längere Zeit ohne Kontroll- und Bedienungsaufwand gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe nach dem Vorschlag der Erfindung auf überraschend einfache Weise dadurch, daß die Wärmeaustauscher hintereinander geschaltet sind und der Einlaufstutzen über Kopf angebracht sowie

ίο mit einer Förderpumpe für die aufzuwärmende Flüssigkeit verbunden ist

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt die oben eintretende und auch oben wieder austretende Flüssigkeit an kälteren und wärmeren Zonen vorbei, wobei der Umlauf teilweise entgegengesetzt zur temperaturbedingten Aufsteigtendenz der Flüssigkeit erfolgt Für diesen Zwangsumlauf sorgt die Förderpumpe.
Im Ergebnis besitzt eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweiseitige Durchflußrichtung, nämlich von oben nach unten und von unten nach oben, wodurch extreme Temperaturunterschiede bei der aufzuwärmenden Flüssigkeit vermieden werden. Das ist insbesondere nach einem Stillstand und einer erneuten Inbetriebnahme von Bedeutung. Im übrigen kann eine schonende und gleichmäßige Wärmeentnahme über der ganzen Höhe des Sammelbehälters erfolgen.

Soll dagegen bei einer Anordnung gemäß der DE-PS 3 44 323 nach längerem Stillstand (z. B. Nachtabschaltung) warmes Wasser entnommen werden, so steht dieses in oberer Schicht zunächst sehr heiß zur Verfugung; danach strömt weniger aufgewärmtes aus unterer Schicht nach usw., bis bei weiterer Entnahme nur noch ungenügend aufgewärmtes Wasser erhältlich ist.

Im Unterschied dazu wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung heißes Wasser zunächst zwangsläufig nach unten gedruckt, wonach die Durchflußrichtung umkehrt und erst danach (bzw. nach mehrmaliger Wiederholung des Vorgangs) Wasser entnommen werden kann. Daran sind folgende Wirkungen geknüpft:

1. wird das gesamte Wasserreservoir auf gebrauchsgerechte Temperaturen gebracht und

2. sind die Temperaturen in den pflanzlichen Abfallstoffen (z. B. Dünger) entlang der gesamten Wärmeaustauscher vergleichmäßigt und die Gefahr einer lokalen Auskühlung besietigt Unter Umständen bedeutet dies für den Dünger stellenweise sogar eine Wiederbelebung.

Im Ergebnis kommt es also zu einer intensiven und lang anhaltenden Wärmeausnutzung ohne weiteren Kontroll- und Bedienungsaufwand.

Soweit es auf anderen Gebieten bereits bekannt ist, Wärmeaustauscher in einem Sammelbehälter hintereinander zu schalten und mit einer Förderpumpe zu bestücken, geht es dabei um andere Problemstellungen und Zielsetzungen. So ist durch die DE-PS 9 26 454 eine Vorrichtung zum Kühlen maschinengemolkener Milch bekannt. Dabei geht es ausschließlich darum, eine möglichst rasche Abkühlung zu erzielen. Ks soll also keine Wärme gewonnen, sondern bereits vorhandene Wärme lediglich abgeführt werden.

Im Gegensatz dazu geht es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung darum, Wärme zu gewinnen, und zwar aus in einer biologischen Zersetzung befindlichen pflanzlichen Abfallstoffen. Entscheidende Bedeutung

kommt in diesem Zusammenhang der Tatsache zu, daß die Wärme innerhalb der Vorrichtung zunächst durch einen biologischen Prozeß erzeugt werden muß. Wie bereits zuvor erwähnt, handelt es sich bei jenem biologischen Prozeß um einen sehr störanfälligen Vorgang, welcher insbesondere durch eine zu rasche örtliche Auskühlung zum Erliegen kommen kann. Zur Lösung dieses Problems enthält die DE-PS 9 26 454 jedoch keinerlei Hinweise.

Zur Vereinfachung der Bedienung und Erhöhung der Wirksamkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung tragen die nachstehend genannten Weiterbildungen bei.

Vorteilhaft sind die Wärmeaustauscher gemeinsam auf einem herausnehmbaren Gestell montiert.

Nach einem weiteren Vorschlag bildet mindestens eine Seitenwand des Sammelbehälters eine Schräge. Diese kann bei größeren Sammelbehältern auch als befahrbare Rampe ausgebildet sein. Dadurch wird vor allem das maschinelle Ein- und Auslagern der Abfallstoffe mit Ladefahrzeugen erleichtert

Zweckmäßigerweise besteht der Sammelbehälter aus ,aBeton. Daneben kommen aber auch andere Bau- und ^Werkstoffe in Betracht, z. B. glasfaserverstärkter Kunststoff o. ä.

Weitere Einzelheiten werden nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Längsschnitt und

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 in entsprechender Draufsicht.

Nach den schematischen Darstellungen der F i g. 1 und 2 besteht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus pflanzlichen Abfallstoffen aus einem Sammelbehälter 1 mit mehreren darin angeordneten Wärmeaustauschern 2. Der Sammelbehälter 1 ist nach oben offen und besteht aus feuchtigkeitsundurchlässigem Beton.

Die Wärmeaustauscher 2 bestehen aus Kunststoff. Sie sind damit besonders korrosionsfest. Ansonsten können

auch Wärmeaustauscher aus Metall mit einer Kunststoffbeschichtung oder einer dauerhaften Lackierung zum Einsatz kommen. Die Wärmeaustauscher 2 haben die Form von aufrechtstehenden Kesseln mit eingebauten Schikanen, wobei an jedem einzelnen Wärmeaustauscher Einlauf und Auslauf au gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind. Die Wärmeaustauscher 2 sind zu einer Reihe hintereinander geschaltet und im übrigen gemeinsam auf einem plattenförmigen Gestell 3 montiert.

Der Wärmeaustauscher 2 am Anfang der Reihe weist einen Einlaufstutzen 4 und der Wärmeaustauscher 2 am Ende der Reihe einen Auslaufstutzen 5 auf. Ferner ist an jedem der vorgenannten Wärmeaustauscher 2 ein Temperaturmeßgerät 6 für die aufzuwärmende Flüssigkeit angebracht Damit können der allmähliche Abbau der Abfallstoffe und die Wirksamkeit der Vorrichtung in einfacher Weise überwacht werden. Mit dem Einlaufstutzen 4 ist eine Förderpumpe 7 verbunden.

Der Sammelbehälter 1 ist bis dicht unter seine Ränder mit pflanzlichen Abfallstoffen 8, nämlich Mist gefüllt welcher die Wärmeaustauscher 2 allseits umgibt. Die Wärmeaustauscher 2 haben voneinander und vom Boden des Sammelbehälters 1 einen wesentlich kleineren Abstand als von den Seitenwänden und den Rändern des Sammelbehälters 1 und liegen somit in einem warmen Kern, der seitlich und nach oben durch dickere Schichten gut isoliert ist

Statt einer einzigen Reihe von Wärmeaustauschern 2 können bei größeren Sammelbehältern auch mehrere Reihen nebeneinander angeordnet und in Reihe oder parallel geschaltet werden. Zum besseren Ein- und Auslagern der Abfallstoffe kann eine Seitenwand des Sammelbehälters 1, wie gestrichelt dargestellt, eine Schräge 9 bilden.

Wie ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach aufgebaut, so daß sich auch bereits vorhandene Sammelbehälter ohne weiteres im Sinne der Erfindung umrüsten lassen. Die Sammelbehälter können ortsfest oder ortsbeweglich sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Wannegewinnung aus in einer biologischen Zersetzung befindlichen pflanzlichen Abfallstoffen mit einem Sammelbehälter zur Aufnahme der pflanzlichen Abfallstoffe sowie mehreren Im Abstand zum Boden und zu den Seitenwänden des Sammelbehälters angeordneten aufrechtstehenden Wärmeaustauschern, welche mit einem Auslaufstutzen Ober Kopf sowie mit einem Einlaufstutzen für eine aufzuwärmende Flüssigkeit versehen sind, wobei an jedem einzelnen Wärmeaustauscher Einlauf und Auslauf an gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher (2) hintereinander geschaltet sind und der Einlaufstutzen (4) über Kopf angebracht sowie mit einer Förderpumpe (7) für die aufzuwärmende Flüssigkeit verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher (2) gemeinsam auf einem herausnehmbaren Gestell (3) montiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenwand des Sammelbehälters (1) eine Schräge (9) bildet

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (1) aus Beton besteht.