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Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigmist, Gülle oder der-
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gleichen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von in einem Behälter gelagertem
Flüssigmist, wie Gülle oder dergleichen Substanzen.
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Flüssigmist, insbesondere Gülle, fällt bei der Massentierhaltung
in großen Mengen an. Flüssigmist kann in der Landwirtschaft für Düngezwecke verwendet
werden. Bevor ein Einsatz für die Düngung von landwirtschaftlichen Anbauflächen
möglich ist, muß der Flüssigmist einer Aufbereitung unterworfen werden, um ihm den
lästigen Geruch zu nehmen, den Flüssigmist in einem möglichst homogene Masse zu
überführen und seine ätzende Wirkung auf damit zu düngende Pflanzen herabzusetzen.
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Es ist bekannt, die für eine Verwendung als Düngemittel gewünschten
Eigenschaften dadurch zu erreichen, daß die bei der Tiermast anfallenden Substanzen,
die sowohl tierische Ausscheidungen, als auch Strohanteile und Futterreste sowie
Wasser enthalten, in Behältern zu lagern. In den gelagerten Substanzen laufen dann
durch Kleinstlebewesen bewirkte Zersetzungspro-
zesse ab, welche
Flüssigmist oder Gülle in eine als Dünger ausbringbares Produkt mit den gewünscht@n
Eigenschaften überführen.
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Es ist bekannt, in einem Behälter lagernde Gülle während der Verweilzeit
regelmäßig mit Rührwerken umzuwälzen. Insbesondere sollen die Rührwerke für eine
Homogenität der gelagerten Substanzen Sorge tragen, indem Sinkstoffe und dergleichen
Festbestandteile regelmäßig wieder aufgewirbelt, zerkleinert und an der bakteriellen
Zersetzung teilnehmen können.
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Es sind auch schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mit denen
in Behältern gelagerte Gülle belüftet werden kann, um durch Sauerstoffanreicherung
eine Beschleunigung der bakteriellen Zersetzungsprozesse zu erreichen.
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Der apparative Aufwand für den Einsatz von sowohl Rührwerken als
auch Belüftungseinrichtungen ist jedoch verhältnismäßig hoch.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufbereitung
von Flüssigmist oder dergleichen Substanzen, die in einem Behälter gelagert werden,
hinsichtlich ihrer Konstruktion zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst worden durch die Kombination
eines Rührwerks mit einer Belüftungseinrichtung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung vereinigt die für eine Belüftung
notwendigen Einrichtungen und ein Rührwerk in sich, wodurch sowohl der apparative
Aufwand als auch laufende Betriebskosten in vorteilhafter Weise verringert werden.
Zur Aufbereitung
von Gülle kann diese in einem Behälter gleichzeitig
gerührt und belüftet werden wodurch sich die gewünschten Zersetzungsprozesse günstig
beschleunigen und optimieren lassen.
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Nach einer Weiterbildung zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus,
daß das Rührwerk eine im Behälter lotrecht gehaltene Drehsäule aufweist, daß an
der Drehsäule wenigstens ein radial abstehender Rührarm angeordnet ist, daß Drehsäule
und Rührarm als hohle Leitkanäle insbesondere für unter Überdruck zugeführte Luft,
ausgebildet sind, und daß der Rührarm über seine Oberfläche verteilt angeordnete
Austrittsöffnungen aufweist.
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Der von der Drehsäule gehaltene Rührarm führt eine Umlaufbewegung
durch die im Behälter gelagerte Gülle aus- deren Bewegungszentrum die Drehsäule
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb für einen Einsatz bei zylinderischen
Behältern besonders geeignet. Die Ausbildung von Drehsäule und Rührarm als hohle
Leitkanäle ermöglicht die fortlaufende Zufuhr von insbesondere Luft, die aus den
Austrittsöffnungen während der Drehbewegung des Rührarms ständig in die Gülle übertreten
kann. Die aufperlenden Luftblasen und die gleichzeitige Bewegung des Rührarms bewirken
in vorteilhafter Weise eine intensive Durchmischung des Behälterinhalts bei gleichzeitiger
Belüftung, wodurch aerobe Zersetzungsprozesse beschleunigt und optimiert werden.
Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist es noch daß statt der Luft auch aus dem
Behälter abgesogene Gü1-le mittels einer Pumpe in die Leitkanäle gedrückt werden
kann,
so daß sich eine kreislaufartige Umwälzung des Behälterinhalts
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen läßt. Ein Wechsel zwischen beiden
Betriebsarten ist ohne weiteres möglich. Zweckmäßigerweise ist an der Drehsäule
ein Rührarm angeordnet, dessen Länge etwa gleich dem Durchmesser eines Behälters
ist, so daß bei einer Umlaufbewegung des Rührarms die gesamte Grundfläche des Behälters
bestrichen wird. Selbstverständlich können an der Drehsäule auch mehrere Rührarme
angeordnet werden, um die Rühr- und Belüftungswirkung zu verstärken.
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Weil dadurch doch wieder der Bauaufwand der Vorrichtung in unerwünschter
Weise erhöht würde, ist zur Erreichung einer verbesserten Wirkungsweise der Vorrichtung
nach einer anderen Weiterbildung vorgesehen, daß der Rührarm um seine Längsachse
drehbar an der Drehsäule angelenkt ist. Diese Maßnahme erlaubt es, den Dreharm zusätzlich
zu der Umlaufbewegung um das Drehzentrum der Drehsäule noch um seine Längsachse
zu drehen.
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Die Drehsäule kann z.B. auf dem Boden eines Behälters stehen. Die
Behälter sind normalerweise aus Beton gegossen und lassen sich auch nachträglich
leicht mit einem im Zentrum angebrachten Bodenlager für die Drehsäule ausrüsten.
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Die Drehbewegung des Rührarms um seine eigene Längsachse kann nach
einer weiteren Weiterbildung auf konstruktiv einfache und somit vorteilhafte Weise
dadurch erreicht werden, daß der Rührarm im Bereich seines freien Endes ein radial
abstehendes Rollelement aufweist, das auf dem Boden des Lagerbehälters
abwälzbar
ist. Wird das Rollelement, beispielsweise mittels eines zugeordneten Antriebs, auf
dem Boden des Lagerbehälters abgewälzt, bewegt es das freie Ende des Rührarms auf
einer Kreisbahn um die Drehsäule, wobei sich der Rührarm gleichzeitig um seine Längsachse
dreht.
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Zur Erzeugung der Abwälzbewegung des Rollelements auf dem Boden des
Lagerbehälters kann der Rührarm, beispielsweise im Bereich seiner Lagerung an der
Drehsäule, mit einem Antriebselement gekoppelt werden. Es ist jedoch auch möglich,
mit einem entsprechend kräftigen Antrieb die Drehsäule in Rotation zu versetzen,
wodurch der damit verbundene Rührarm nach Art einer Speiche mitgenommen wird und
in einem durch den Durchmesser des Rollelements bestimmten Abstand über dem Boden
des Behälters umläuft.
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Als Antriebselement kommen z.B. Elektromotore oder Hydraulikmotore
mit entspechenden Getrieben zum Einsatz. Ein Hydraulikmotor kann beispielsweise
auch im Anlenkbereich zwischen Rührarm und Drehsäule in die Drehsäule eingebaut
werden. Es ist auch möglich, über die Drehsäule in ihrem über die Oberfläche des
Behälter inhalts hinausragenden Bereich eine feste Plattform zu halten, die einen
Elektromotor trägt, der über eine in die Drehsäule abtauchende Welle ein Winkelgetriebe
betreibt, dessen Abtriebsseite mit dem Rührarm gekoppelt ist.
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Die für die Belüftung notwendige Luft kann über ein Gebläse oder
die umzuwälzende Gülle über eine Pumpe in die Drehsäule geleitet werden und wird
von dort über entsprechende
Kanäle in den hohlen Rührarm gedrückt.
Der Rührarm weist an seiner Oberfläche eine Vielzahl von Austrittsöffnungen auf,
durch welche die Luft oder die Gülle aus dem Rührarm austreten kann.
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Damit sich die Austrittsöffnungen im Rührarm nicht durch Verschmutzungen
dichtsetzen können, ist nach einer anderen Weiterbildung vorgesehen, daß im Leitkanal
des Rührarms ein mit der Innenwand des Leitkanals in Anlage stehender Abstreifer
angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Abstreifer
eine Schnecke, die sich durch den als Schneckentrog dienenden Luftleitkanal im Rührarm
erstreckt. Die Schnecke kann auch durch eine schneckenförmige Wendel ersetzt sein.
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Da sich der Rührarm um seine eigene Längsachse während der Arbeitsweise
der Vorrichtung dreht, benötigt die Schnecke bzw.
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die Wendel keinen eigenen Antrieb. Es genügt, wenn sie gegenüber dem
Rührarm festgehalten wird. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß ein Ende
der Schnecke oder Wendel an der Drehsäule gelagert ist, während das freie Ende der
Schnecke oder Wendel aus dem Rührarm herausgeführt ist und eine mit dem Boden des
Behälters in Wirkverbindung stehende Stütze aufweist, die ein Mitdrehen der Schnecke
oder Wendel während der Rotationsbewegungen des Rührarms durch die abwälzende Bewegung
des Rollelements verhindert. Die Stütze kann ebenfalls mit einem oder mehreren Rollelementen
versehen sein, die eine bermäßige Reibung auf dem Boden des Lagerbehälters verhindern.
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Die Rührwirkung des Rührarms ist gemäß einer Weiterbildung noch dadurch
gesteigert worden, daß der Rührarm radial abstehende Rührpaddel aufweist. Jedes
Rührpaddel kann z.B.
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eine aufgesetzte Längsleiste sein, die sich über die gesamte Länge
des Rührarms oder einen Teilbereich seiner Länge erstreckt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische
Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen.
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Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte eines zylinderischen
Behälters für Gülle mit darin angebrachter Vorrichtung, Fig. 2 eine Schnittansicht
durch eine Hälfte des zylinderischen Behälters mit eingesetzter Vorrichtung gemäß
Fig. 1, jedoch mit einer anderen AusfUhrungsform des Antriebs, Fig. 3 einen Schnitt
durch den Rührarm entlang der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 2 und Fig. 4 eine
Ansicht des freien Endes des Rührarms der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 in
Richtung der Ebene IV-IV gesehen.
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In Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte
eines zylinderischen Behälters 1 dargestellt, der bis zum Oberflächenspiegel 2 mit
Gülle gefüllt ist. Der Behälter
besteht aus dem Wandmantel 3 und
der Bodenplatte 4 und ist zweckmäßigerweise aus Beton gefertigt. 2m Zentrum des
Behälters 1 steht die lotrechte Drehsäule 5 die in einem Bodenlager 6, welches in
die Bodenplatte 4 eingelassen istg gelagert ist Die Drehsäule ist aus einem Rohr
gefertigt so daß der Rohrinnenraum als Leitkanal 7 benutzt werden kann. Das über
den Oberflächenspiegel 2 hinausragende Ende der Drehsäule ist in einem Gehäusekopf
8 drehbar gelagert. Der Gehäusekopf wird über nicht weiter dargestellte Mittel am
Behälter abgestützt.
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In Richtung des Pfeils 9 kann in den Gehäusekopf Luft oder Gü1-le
gedrückt werden, die durch den Leitkanal 7 in der Drehsäule 5 strömt. Im unteren
Bereich ist an die Drehsäule ein Anschlußkopf 10 geflanscht. der ein Lager 11 aufweist.
in dem ein ebenfalls aus einem Rohr gefertigter Rührarm 12 gelagert ist. Das lagerseitige
Ende 13 des Rührarms 12 ist über einen Zapfen 14 und einen üblichen Kupplungsflansch
15 mit einem in der Drehsäule angeordneten Winkelgetriebe 16 gekoppelt. Eine Antriebswelle
17 erstreckt sich von einem am Gehäusekopf angeordneten Elektromotor 18 bis zum
Winkelgetriebe 16, wodurch der Rührarm 12 um seine Längsachse gedreht werden kann.
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Das lagerseitige Ende des Rührarms weist Eintrittsöffnungen 19 für
die zugeführte Luft oder Gülle auf, die somit, wie es durch Pfeile angedeutet ist,
aus der Drehsäule in den vom hohlen Rührarm 12 umschlossenen Leitkanal 17a eintreten
kann.
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Die Rohrwandung des Rührarms ist mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen
20 versehen, so daß die eingedruckte Luft
oder Gülle durch die
Austrittsöffnungen in den Behälterinhalt übergehen kann.
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Im Bereich seines freien Endes ist der Rührarm mit einem Rollelement
21 verbunden, das radial absteht und sich auf der den Behälterboden bildenden Oberfläche
22 der Bodenplatte 4 abwälzen kann. Eine mittels des Elektromotors 18 über die Antriebswelle
17 und das Winkelgetriebe 16 dem Rührarm 12 mitgeteile Drehbewegung um seine Längsachse
bewirkt somit über das Rollelement 21 eine Umlaufbewegung des Rührarms im Behälter
1, wobei das Drehzentrum dieser Umlaufbewegung die Drehsäule ist, die sich dabei
in ihrem Drehlager 6 und gegenüber dem ortsfesten Gehäuse 8 mitdreht.
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Damit sich die Austrittsöffnungen 20 im rohrförmigen Rührarm 12 nicht
dichtsetzen können, ist in den Leitkanal 17a des Rührarmes ein Abstreifelement eingesetzt,
das hier als Schnekke 23 ausgebildet ist. Die Schnecke ist in den als Schneckentrog
dienenden Leitkanal 17a des Rührarmes 12 eingesteckt und feststehend. Um die Schnecke
23 festzuhalten, ist das freie Ende der Schneckenwelle aus dem freien Ende des Rührarms
herausgeführt und mit einem Stützelement 24 versehen, das wenigstens ein Rollelement
25 aufweist, welches sich auf dem Behälterboden abwälzen kann.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Schnittansicht durch eine Hälfte eines
Behälters 1 mit entsprechend Fig. 1 darin eingesetzter Vorrichtung. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der
Rührarm
12 um seine Längsachse drehbar, wobei sich bei einer Umlaufbewegung
das mit ihm verbundene Rollelement 21 auf der Oberfläche 22 der Bodenplatte 4 des
Behälters 1 abwälzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch die Drehsäule 5
selbst angetrieben und nimmt dabei den von ihr radial abstehenden Rührarm 12 mit.
Das in den Gehäusekopf 8 hineinragende freie Ende der Drehsäule 5 ist mit einem
äußeren Zahnkranz 26 versehen, mit welchem ein Ritzel 27 eines Elektromotors 28
mit Getriebe 29 kämmt.
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Um die Schnecke 23 festzuhalten, kann ihr freies Ende wieder mit
einem ein Rollelement 25 aufweisenden Stützelement 24 ausgerüstet sein. Es ist jedoch
auch möglich, das andere Ende der Schnecke, wie bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt,
mit der Drehsäule zu verbinden.
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In Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig.
1 und Fig. 2 durch den Rührarm 12 dargestellt.
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Die Zeichnung läßt erkennen, daß die Austrittsöffnungen 20 reihenförmig
über die Länge des Rührarms 12 verteilt sind, wobei zwei Reihen einander gegenüberliegen.
Mit 30 sind radial abstehende Rührpaddel bezeichnet, die durch an den Rührarm außen
angesetzte Längsleisten gebildet sind. Jede Längsleiste kann z.B. ein Flachstahl
sein, der sich über die Länge des Rührarms erstreckt oder über einen bestimmten
Bereich seiner Länge.
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In Fig. 4 ist eine Ansicht des freien Endes des Rührarms in Richtung
der Ebene IV-IV in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.
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Gleiche Bauteile sind wieder mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Die Darstellung läßt erkennen, daß das Abstützelement 24 der Schnecke 23 mit zwei
Rollelementen 25 und 25a versehen ist, die auf der Oberfläche 22 der Bodenplatte
4 abrollen können und dabei ein Mitdrehen der Schnecke 23 während der Drehbewegung
des Rührarms 12 um seine Längsachse verhindern.