DE3336784A1 - Entwaessern von naturfeuchtem rohtorf - Google Patents

Entwaessern von naturfeuchtem rohtorf

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Description

BELL MASCHINENFABRIK AKTIENGESELLSCHAFT, KRIENS (SCHWEIZ
Entwässern von naturfeuchtem Rohtorf
Die Erfindung betrifft ein Entwässern von naturfeuchtem Rohtorf, wonach der entwässerte Torf als Produkt 45 % bis 55 % Wasser aufweist.
Ein so weit entwässerter Torf kann z.B. für Heizzwecke verwendet werden. Ein naturfeuchter Rohtorf, der aus einem Torffeld mit einem Wasseranteil von bis über 90 % gefördert wird, muss zuerst entwässert werden, und darf, um ohne Stützfeuerung verbrennbar zu sein, je nach seiner Qualität, d.h. je nach dem jeweiligen Heizwert seiner Trockensubstanz,nur zwischen 45 % bis 55 % Wasser enthalten.
Eine älteste, jedoch vollends witterungsabhängige Entwässerunqsmethode ist es, den mit Stichspaten gewonnenen Torf zu Wällen danach zu sogenannten Mieten zu stapeln und im Freien unvorsehbar lange trocknen zu lassen.
Auf eine modernere Weise wird der Torf mechanisch mittels einer Presse auf eine Restfeuchte von 60 % bis 70 % Wasser vorentwässert und dann eventuell luftg'etrocknet. Auch diese Methode ist weitgehend witterungsabhängig und nimmt, so wie die vorerwähnte Methode,grosse Lagerungsflächen und unvorhersehbar lange Trocknungszeiten in Anspruch.
Für Zwecke von Industriefeuerungen, wann immer Torf als Brennstoff in grossen Mengen und kontinuierlich verfügbar sein muss, wird 30 verfahren, dass einem mechanisch vorentwässerten Torf ein Anteil von einem anderen heizwertmässig höherstehenden Brennstoff zu einer selbstbrennbaren Mischung zugegeben wird, oder ein vorentwässerter Torf wird auf eine Feuerungsschicht aus einem Brennstoff höheren Heizwertes zum Verbrennen aufgeladen. Als solche Brennstoffe werdan z.B. Kohle, OeI oder Gas eingesetzt.
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Es ist auch bekannt, einen mechanisch vorentwässerten Torf thermisch, z.B. in einem Fliessbetttrockner, zu einem selbstverbrennbaren Produkt zu trocknen. Der so gewonnene, selbstbrennbare Torf wird in der. Folge in einer Feuerung verbrannt, dabei wird ein Teil der dabei gewonnenen Wärme zurück zum Beheizen des Trockners abgezogen. Bei diesem Prozess gehen ungefähr 50 % des zur Verfügung stehenden Heizwertes des Torfes bei Verdampfung des Wassers im Trockner verloren.
Beide letzterwähnten Methoden sind wenig wirtschaftlich, weil bei Verdampfung des hohen Wasseranteils des so zu verbrennenden Torfes ein grosser Anteil seines Heizwertes, es werden mindestens 800 Kcal pro 1 1 Wasser dazu verbraucht, verlorengeht.
Einen eine Restfeuchte von 4 5 % - 55 % Wasser aufweisenden Torf stellt man auch durch sogenanntes Blenden her, indem man einen feuchteren, z.B. 60 % - 70 % Wasser enthaltenden Torf mit einem.trockeneren, z.B. gegen 20 % Wasser enthaltenden Torf, den man aus anderen Bezugsquellen bekommen kann, zusammenmischt und durch diese Blendung dann die gewünschte Durchschnittsfeuchte von z.B. 45 % - 55 % in der Mischung entsteht.
Neben den bereits erwähnten verfahrenstechnischen Nachteilen ist der nach den bisherigen Methoden entwässerte Torf ein loses, leichtes, lockeres Schüttgut, dessen Transport und Lagern nicht nur grosse Räume in Anspruch nehmen, sondern auch wegen Brand- bis Explosionsgefahren recht schwierig und dementsprechend teuer und gefährlich sind. Dazu kommt noch, dass der Torf noch weiter natürlich trocknet, die Fasern werden spröde, brüchig, und als Folge des Brechens der Fasern entsteht ein staubiger Torf von minderer Qualität, wegen der zerstörten Struktur, wenn man ihn z.B. zur Aufbesserung von Kultur-Böden gebraucht. Zu diesen Zwecken braucht
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man Torf mit Fasern, deren ursprüngliche, natürliche Struktur erhalten ist.
Es wird beabsichtigt, Torf in grossen Mengen zur Rekonstruktion von versteppten bzw. ariden Flächen einzusetzen, z.B. zu verschiedenen derartigen agrotechnischen Programmen in Entwicklungsländern. Dem allen steht die bisher ungelöste Frage eines wirtschaftlichen und sicheren Transports der grossen Mengen von Torf über grosse Distanzen im Wege.
Es ist zwar bekannt, den auf welche Art auch immer entwässerten Torf zum Transport in Ballen in Plastiksäcke zu verpacken, was das Handhaben erleichtert und weiteres Austrocknen begrenzt. Jedoch ist diese Methode aufwendig, so dass sie heute nur im Bereich des relativ kleinen Gärtnereibedarfs vertretbar ist. Volumenmässig bringt sie für den Transport nur geringe Vorteile mit sich, so dass ein Transport über lange Distanzen, z.B. auch Seewege, sehr bzw. zu teuer wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Methode zum Entwässern von naturfeuchtem Torf zu finden, gemäss welcher ein so weit entwässerter Torf kontinuierlich und gegebenenfalls in grossen Mengen produziert werden kann und welche dazu wirtschaftlicher ist als die bisher bekannten Prozesse. Das Produkt soll in einer kompaktierten, zusammenhaltenden Form sein, welche volumenmässig einen Bruchteil des natürlichen Volumens des Torfes darstellt. Dabei soll die ursprüngliche Struktur der Fasern im wesentlichen erhalten bleiben. .Sie sollen unbeschädigt, dass heisst hauptsächlich ungebrochen bleiben.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der naturfeuchte, bis über 9 0 % Wasser enthaltende Rohtorf in einer ersten Entwässerungsphase mittels einer kontinuierlich arbeitenden Entwässerungspresse zu einem
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60 % bis 70 % Wasser aufweisenden Zwischenprodukt entwässert wird, das in einer Nachpressphase Chargen- und stufenweise in mindestens zwei hintereinander folgenden Filterpressräumen zu dem Produkt entwässert wird, wobei der jeweilige Filterkuchen auf dem Wege von dem einen in den nächsten Pressraum aufgelockert und umgeschichtet wird, und dass in dem letzten Filterpressraum bei dem letzten Entwässerungsvorgäng gleichzeitig eine bleibende Kompaktierung des Produktes vorgenommen wird.
Das Entwässern lässt sich vorteilhafterweise mit teilweise auch aus anderen Anwendungsgebieten prinzipiell bekannten Apparaten ausführen, wenn in der ersten Entwässerungsphase eine Doppelsiebbandpresse mit einer Anzahl von entlang der Entwässerungsbahn der Presse angeordneten Presswalzenpaaren eingesetzt wird, und wenn in der Nachpressphase ein Filterpressesystem mit mindestens zwei übereinander angeordneten, nach einem gleichen Arbeitstakt befehligten Filterpressräumen eingesetzt wird.
Mit dem Einsatz der erwähnten Apparatur wird 1 1 Wasser mit einem Energieaufwand von ca. 50 Kcal dem Torf entzogen. Das erfindungsgemässe Entwässern ist also wesentlich wirtschaftlicher als die bisher bekannten, eingangs erwähnten Entwässerungsprozesse.
In der Apparatur wird während des Entwässerns die natürliche Struktur der Torffasern nicht zerstört. Das Pressen erfolgt nur im Rahmen der jeweils vorhandenen, durch die Feuchtigkeit der Fasern gegebenen Elastizität der Fasern. Genau vor dem letzten Entwässerungsvorgang sind sie noch so elastisch, dass die Kompaktierung ohne Brechen der Fasern erfolgt. Bei diesem letzten Pressvorgang, nach der dabei erfolgten Entwässerung, ist genau der Punkt, was die Feuchtigkeit der Fasern betrifft, erreicht, wo ihre Elastizität aufhört, und
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deswegen bleibt die erzielte Form im wesentlichen erhalten.
Das Produkt kann dann gestapelt ,weitergelagert werden, es kann auch weiter natürlich austrocknen, ohne dass durch Selbstzündung Brand- oder Explosionsgefahr drohten.
Das Produkt lässt sich zweckmässlg für einen Transport herrichten, z.B. um auf Transportpaletten aufgeladen transportiert zu werden. Sein Volumen ist ein Bruchteil des ursprünglich natürlichen.
Um für die erwähnten agrotechnischen Zwecke nach einem langen Transportweg angewendet zu werden, wird es mit Wasser zurückbefeuchtet, wodurch die ursprüngliche, durch einen Feuchtigkeitsgrad bedingte hohe Elastizität der unversehrten Fasern wieder hergestellt ist und sie in dem Zustand sind, z.B. in Erde eingearbeitet zur Aufbesserung des Bodens zu werden.
Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand und die damit erzielbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Ausführungen beziehen sich auf eine Zeichnung, in der eine Anlage zum erfindungsgemässen Entwässern von naturfeuchtem Rohtorf schematisch dargestellt ist.
Ein in einem Torffeld abgebauter naturfeuchter Rohtorf wird aus Kippkarren 1 über eine Fördervorrichtung 2 einer ersten Entwässerungsphase zugeliefert. Diese erfolgt mittels einer kontinuierlich arbeitenden Entwässerungspresse A. In der dargestellten Anlage ist es eine Doppelsiebbandpresse mit einem unteren Siebband 3 und einem oberen Siebband 4, zwischen welchen eine Entwässerungsbahn 5 gebildet ist, der entlang eine Anzahl von Presswalzenpaaren 6,6 angeordnet ist. Diese Doppelsiebbandpresse ist ein an sich bekannter Apparat, in welchem der Rohtorf, unter allmählich steigendem Druck zwischen den einander folgenden Presswalzenpaaren ent-
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wässert wird, so dass ein Zwischenprodukt, das nach deft letzten Presswalzenpaar 7,7 anfällt, einen Wasseranteil von 60 % bis 70 % aufweist. Mit dem in der dargestellten Anlage proponierten Apparat kann mit einem Zwischenorodukt mit diesem Wasseranteil ohne weiteres gerechnet werden. Eine solche Doppelsiebbandpresse ist z.B. in der Schweizer Patentanmeldung Nr. 2750/81 beschrieben.
Das Zwischenprodukt wird über einen Transportweg 8 in eine Nachpressphase überführt. In dieser Nachpressphase erfolgt das Entwässern zu dem Produkt mit der gewünschten Restfeuchtigkeit von 45 % bis 55 % Chargen- und stufenweise in mindestens zwei hintereinander folgenden Filterpressräumen, wobei der jeweilige Filterkuchen auf dem Wege von dem einen in den nächsten Filterpressraum aufgelockert und umgeschichtet wird.
In der dargestellten Anlage ist zum Ausführen der Nachpressphase ein Filterpress-System B eingesetzt, das folgendennassen arbeitet: >
Das Zwischenprodukt kommt von dem Transportweg 8 in eine erste Aufstreuvorrichtung 9, durch die es auf ein erstes Siebband 10 aufgestreut und aufgeschichtet wird. Das Siebband 10 führt durch einen ersten Filterpressraum 11, durch welchen auch ein zweites Siebband 12 geführt ist, so dass die zu pressende, ca. 100 mm hohe Torfschicht zwischen den beiden Siebbändern liegt und mit ihnen hinein und heraus zum Filterpressraum 11 bewegbar ist. Das zweite Siebband 12 führt weiter durch einen zweiten Filterpressraum 13, der über dem ersten angeordnet ist. Von da führt das Siebband 12 zurück zum ers-ten Filterpressraum 11 . Die beiden übereinander angeordneten Filterpressräume 11 und 13 sind gleicher Abmessungen, und die sie bildenden und begrenzenden Pressplatten, wie z.B. die mit 15 bezeichnete Press-
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platte, werden im gleichen Arbeitstakt befehligt, d.h. sie werden im gleichen Arbeitstakt mittels hydraulisch betätigten Motoren 14 in Pressrichtung und zurück bewegt. So erfolgt das relative Schliessen und Oeffnen der beiden Filterpressräume 11 und 13 im gleichen Arbeitstakt und Sinne. Dass heisst, beide werden in einem und demselben Zeitabschnitt geschlossen, bzw. in einem anderen Zeitabschnitt gleichzeitig geöffnet. Im gleichen Arbeitstakt zu den Filterpressräumen werden auch die beiden Siebbänder 10 und 12 bewegt: In dem Zeitabschnitt, wenn die beiden Filterpressräume 11 und 13 geöffnet sind, werden die beiden Siebbänder 10 und 12 in der durch die Pfeile in der Zeichnung angegebenen Richtung bewegt. So wird ein gepresster Filterkuchen aus dem Filterpressraum jeweils herausgefahren und eine zu pressende, nächste Charge des Torfes in den Filterpressraum hineingefahren. Dies geschieht bezüglich des ersten Filterpressraumes 11 im Bild von links nach rechts und bezüglich des zweiten Pressraumes 13 im Bild von rechts nach links. Diese Bewegung geschieht im Arbeitstakt jeweils um einen Schritt, dessen Länge der Länge des Filterpressraumes gleicht. Dies gilt für die beiden Siebbänder und die beiden Filterpressräume, denn diese weisen gleiche Abmessungen auf. Nach diesem Schritt bleiben die Siebbänder 10 und 12 stehen und die Filterpressräume werden zum Pressen geschlossen. Im folgenden Arbeitstakt werden die Filterpressräume geöffnet und die Siebbänder um die Schrittlänge weiter bewegt.
Die Filterpressräume brauchen nicht seitlich begrenzt zu sein. Die ca. 100 mm hohe Torfschicht ist an den Siebbändern fixiert, d.h. innerhalb der Schicht bewegen sich die Teilchen nur in Richtung der Pres^kraft, nicht zu ihr quer. Die Torffasern werden dabei nicht beschädigt.
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Ein bei dem Pressen anfallendes Filtrat dringt durch die Siebbänder und durch perforierte, die Filterpressräume begrenzende Pressplatten, z.B. ist eine der Pressplat'ten mit 15 bezeichnet und die Perforierung ist mit senkrechten Strichen angedeutet, in vorgesehene Sammelkammern, wovon eine z.B. mit 16 bezeichnet ist, und wird davon in einen FiItratstank 17 abgeführt. Das Filtrat enthält Torffeinteile. Mit Vorteil ist der Filtratstank 17 unterhalb der Filterpresse B eingesenkt und mit einem Gitterboden überdeckt, so dass dahin auch gegebenenfalls und z.B. in die Umgebung zerspritztes Filtrat und gegebenenfalls zerstäubte Torffeinteile gelangen können.
Der aus dem ersten Filterpressraum 11 herausfahrende Filterkuchen wird auf dem Wege zu dem nächsten, dem zweiten Filterpressraum 13 folgendermasseh aufgelockert und umgeschichtet:
Der herausfahrende Filterkuchen wird von einer an der Mündung des ersten Filterpressraumes 11 angeordneten Streuhaspel 18 ergriffen, zerteilt, zerstreut und einem Elevator 19 zugeführt. Dieser transportiert das Material in ein oberhalb der Ebene de-s über dem ersten Pressraum 11 angeordneten zweiten Pressraums 13 vorgesehene zweite Aufstreuvorrichtung 20. Durch diese wird das Gut, aufgelockert und umgeschichtet, auf das zweite Siebband 12, das von hier durch den "zweiten Pressräura 13 führt, aufgestreut und aufgeschichtet. Eine geeignete regelmässige Schicht wird hier, ähnlich wie bei der ersten Aufstreuvorrichtung 9, durch ein Hin- und Herschieben eines Streubandes 21 der Aufstreuvorrichtung 20 erzielt. Diese Bewegung erfolgt parallel zum Siebband und ist in der Zeichnung mit den an dem Streuband 21 eingezeichneten Richtungspfeilen angedeutet.
Die sehr wichtige Auflockerung und Umschichtung des Filterkuchens nach dem ersten und vor dem nächsten Pressen,
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die eigentlich den gewünschten Entwässerungseffekt in dem nächsten Filterpressraum bedingen, erfolgen also an der Streuhaspel 18, bei dem Transport mit dem Elevator 19 und bei der erneuten Aufschichtung mittels der zweiten Aufstreuvorrichtung 20 mit dem Streuband 21. Die dazu verwendeten Einrichtungen müssen umsichtig gewählt werden, denn auch in dieser Phase des Verfahrens müssen die Torffasern unbeschädigt bleiben.
In dem nächsten Arbeitstakt wird das auf dem Siebband aufgeschichtete Gut mit diesem in den zweiten Filterpressraum 13 hineingefahren und zum zweitenmal gepresst, und gleichzeitig kompaktiert und entwässert. In dem nachfolgenden Arbeitstakt wird der Pressraum 13 geöffnet und das fertig zu dem gewünschten Wasseranteil von 45 % bis 55 % entwässerte und zu einer bleibenden Form kompaktierte Produkt 22 verlässt die Anlage über ein Förderband 23.
Die oberste Pressplatte 24 der Taktfilterpresse B ist mit einer, in der Zeichnung vereinfachungshalber nicht dargestellten Brikettierform versehen, so dass das Produkt gleichzeitig mit dem Pressen in dem zweiten und hier letzten Pressraum 13 brikettiert wird und als Torfbriketten die Anlage verlässt. Es wäre gegebenenfalls möglich, dem Material vor diesem Pressen über die Aufstreuvorrichtung 20 ein geeignetes, die Brikettierung unterstützendes Bindemittel zuzugeben.
Wenn gewünscht, Hesse sich das Produkt auch zu einer anderen, gut bzw. besser transportierbaren Produktform zurichten:
Es wäre z.B. möglich, zwischen dem zweiten Dressraum und dem Förderband 23 eine Schneid- oder Brechvorrichtung vorzusehen, deren Aufgabe es wäre, den herausfahrenden Produktkuchen in Form einer Torffaserplatte in paketierbare, gut transportierbare, z.B. in Form breiter Streifen, gut palettierbare Teile zuzurichten.
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Wie bereits vorher erwähnt, wird das in der Nachpressphase anfallende Filtra.t in einem Filtratstank 17 gesammelt. Da es Torffeinteile enthält/ wird es vom Filtratstank 17 über eine Pumpe 25 und eine Leitung 26 zum Anfang der ersten Entwässerungsphase A geführt und dort mit dem frischen, über den Weg 2 kommenden, zu entwässernden Rohtorf zusammengemischt und so in den Prozess rezirkuliert.· So geht auch dieser Anteil der dem Prozess unterzogenen Substanz nicht verloren.
Falls die hier beschriebene, während der Nachpressphase ausgeführten zwei hintereinander folgenden Pressschritte, in den zwei Filterpressräumen 11 und 13, zum Erreichen des gewünschten Entwässerungsgrades nicht ausreichen sollten, was bei gewissen Torfarten der Fall sein könnte, wäre es möglich, weitere Filterpressräume anzuordnen für weitere Pressschritte, zwischen welchen jeweils die erfindungsgemässe Auflockerung und Umschichtung erfolgen würde. Dazu wäre es möglich, z.B. eine zweite Taktfilterpresse der hier beschriebenen Taktfilterpresse mit zwei übereinander angeordneten Filterpressräumen nachzuschalten. Zwischen den beiden Pressen müsste jedoch eine entsprechende Auflockerungs- und Umschichtungsvorrichtung vorgesehen sein.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemässen Prozesses liegt darin, dass das Entwässern sowohl in der ersten Entwässerungsphase A, wie auch und hauptsächlich in der Nachpressphase B weitgehend temperaturunabhängig ist. Die Temperatur des Torfes, bzw. des zu entwässernden Materials, soweit sie selbstverständlich oberhalb des Gefrierpunktes des Materials liegt, hat praktisch keinen Einfluss auf das Entwässerungsergebnis. Es hat sich, zum Unterschied zu anderen bekannten Entwässerungsverfahren oder Entwässerungseinrichtungen, erwiesen, dass ein,sonst übliches,Aufwärmen des Materials zum Erzielen eines höheren Entwässerungsgrades überhaupt nicht
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notwendig ist, dass ein Aufwärmen zu keinen besseren Ergebnissen führte und nur eine Energieverschwendung bedeutete.
Was die erwähnten, die Im Prozess eingeschlossene Kompaktierung des Produktes zu einer bleibenden Form fördernden Bindemittel betrifft, so richtet sich die Auswahl der sich anbietenden Mittel auch nach dem Verwendungszweck des Produktes. Für eine nachfolgende Verbrennung könnte z.B. irgendein Kunstharzstoff angewendet werden, was wieder beim Produkt, das für agrotechnische Zwecke gedacht ist, nicht geeignet wäre. Hier würde man z.B. gewisse wasserlösliche Düngemittel,gleich ob organischer oder anorganischer Herkunft, anwenden.
Es wäre auch vorstellbar, die Oberfläche des komprimierten Produktes,in welcher Form auch immer, mit einer Schutzschicht nachträglich zu versehen, welche z.B. eine Staubbildung an der Oberfläche hemmen oder Staub an der Oberfläche halten würde.
Es wird auch daran gedacht, dass bei dem Zurichten des Produktes,hinter dem letzten Filterpressraum,eventuell anfallenden Torfstaub zu fassen und diesen dem frischen, zu entwässernden Naturtorf beizumischen.
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Claims (9)

Ansprüche
1. Entwässern von naturfeuchtem Rohtorf, wonach der entwässerte Torf als Produkt 45 % bis 55 % Wasser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der naturfeuchte, bis über 90 % Wasser enthaltende Rohtorf in einer ersten Entwässerungsphase mittels einer kontinuierlich arbeitenden Entwässerungspresse zu einem 60 % bis 80 % Wasser aufweisenden Zwischenprodukt entwässert wird, welches Zwischenprodukt in einer Nachpressphase Chargen- und stufenweise in mindestens zwei hintereinander folgenden Filterpressräumen zu dem Produkt entwässert wird, wobei der jeweilige Filterkuchen auf dem Wege von dem einen in den nächsten Filterpressraum aufgelockert und umgeschichtet wird, und dass in dem letzten Filterpressraum bei dem letzten Entwässerungsvorgang gleichzeitig eine bleibende Kompaktierung des Produktes vorgenommen wird.
2. Entwässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Entwässerungsphase eine Doppelsiebbandpresse, mit einer Anzahl von entlang der Entwässerungsbahn der Presse angeordneten Presswalzenpaaren eingesetzt wird, und dass in der Nachpressphase ein Filterpress-System mit mindestens zwei übereinander angeordneten, nach einem gleichen Arbeitstakt befehligten Filterpressräumen eingesetzt wird.
3. Entwässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Pressen in dem zweiten bzw. dem letzten Filterpressraum der Filterpresse das Produkt zu Torffaserbriketten kompaktiert wird.
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4. Entwässern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brikettierung mittels einer in dem Filterpressraum vorgesehenen, zu geeigneter Pressform ausgebildeten Pressplatte vorgenommen wird.
5. Entwässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt in dem letzten Filterpressraum zu Torffaserplatten kompaktiert wird.
6. Entwässern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Torffaserplatten anschliessend in paketierbare bzw. palettierbare Teile zugerichtet werden.
7. Entwässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Nachpressphase anfallende, Torffeinteile enthaltende Filtrat gefasst und zum Anfang der ersten Entwässerungsphase zurückgeführt und dem frischen, zu entwässernden Rohtorf zugemischt wird.
8. Entwässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material auf dem Wege in den letzten FiI-terpressraum ein die vorzunehmende Kompaktierung förderndes Bindemittel zugemischt wird.
9. Entwässern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Kompaktierung fördernde Bindemittel ein in Wasser gelöstes Düngemittel ist.
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