DE3712788A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von guelle - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum behandeln von guelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln
von Gülle, die in Becken oder Behältern aufbewahrt,
aufbereitet und aus diesen ausgebracht wird, wobei die
Schwimm-, Schweb-, Flüssig-, Sink- und Festanteile der
Gülle ggfs. zerkleinert, homogenisiert sowie
bedarfsweise mit Luft, Sauerstoff oder flüssigen,
ggfs. in Flüssigkeiten suspendierten, Feststoffen
angereichert und durchmischt werden und der gesamte
Gülleinhalt des Behälters durch Umwälzen und Mischen
auf einheitlich konstantem Zusammensetzungszustand
flüssig gehalten oder flüssig gemacht wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum
Behandeln von Gülle in Becken oder Behältern, die
eine Gülle-Umwälzeinrichtung, eine Rühreinrichtung,
eine Belüftungseinrichtung sowie Einrichtungen zum
Homogenisieren und zum Zusetzen flüssiger oder in
Flüssigkeit suspensierter fester Stoffe aufweist,
insbesondere zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Gülle wird heutzutage häufig als lästiges Abfall
produkt der Massentierhaltung verfahrens- und
apparatetechnisch aufwendig, d. h. teuer, entsorgt,
obwohl sie eigentlich ein hochwertiges, organisches,
flüssiges Düngemittel darstellen könnte, wenn sie
entsprechend behandelt wird.
Um Gülle behandeln zu können, d. h. derartig
aufbereiten zu können, daß sie als Düngemittel
ausgebracht werden kann, muß sie ähnlich wie
Abwasser biologisch aufbereitet werden. Im Gegensatz
zu Abwässern aus Industrie oder Haushalten enthält
sie bei entsprechender Tierhaltung keine unabbaubaren
festen mineralischen Anteile, die als giftiger
Klärschlamm oder Filterschlamm o. dgl. anfallen
können, sondern lediglich biologische, organische,
abbaufähige Feststoffanteile. Im Gegensatz zur
Abwassertechnik,in der es je nach Verfahrensstufe
häufig darauf ankommt, Sink- und Feststoffe
abzuscheiden, kommt es bei der Güllebehandlung darauf
an, letztere möglichst fein zu zerkleinern, d. h. mit
der Gülle zu homogenisieren, und in den biologischen
Behandlungsprozeß weitgehend mit einzubeziehen.
Bei der Güllebehandlung ergeben sich jedoch erhebliche
Schwierigkeiten. Diese entstehen z. T. dadurch, daß,
je nach gehaltener Tierart, unterschiedlich
zusammengesetzte Gülle anfällt; Schweinegülle ist
anders als Rindergülle usw. Außerdem verändert sich
die Zusammensetzung und Beschaffenheit der Gülle auch
noch abhängig von der Art der Fütterung und von der
Art der Jahreszeit.
Diese starken Differenzen sind der Grund dafür, daß
die Gülle sehr differenziert, d. h. auf sehr unter
schiedliche Weise, behandelt werden muß, ehe sie
so weit behandelt ist, daß sie als Düngemittel
ausgebracht werden kann.
Es ist üblich, die Gülle in Behältern oder Becken zu
sammeln. Dabei stellt sich eine Schichtbildung ein;
unten sammeln sich Sink- und Schwerstoffe an, in der
Mitte Schwebstoffe sowie Flüssigstoffe, während sich
auf der Oberfläche eine Schwimmstoffdecke ausbildet.
Die Differenzierung der einzelnen Schichten ist
weitergehender als angegeben, die Anteile, d. h.
daraus resultierende Schichtdecken, variieren in
weiten Grenzen.
Gerade die Schwimmstoffdecken sind unerwünscht, weil
sie die darunterliegende flüssige Gülle luftdicht
abschließen. Unter Luftabschluß, d.h. unter Sauer
stoffmangel, können sich nur anerobe biologische
Prozesse, vorwiegend also Faulprozesse abspielen.
Bei Faulprozessen, wie bei allen anderen anaeroben
Prozessen, entstehen übelriechende, z. T. in gewissem
Grade sogar giftige, Gase, die durch die Schaum- oder
Schwimmstoffdecke entweichen. Diese Gase stellen eine
starke Umweltbelastung dar.
Eine Behandlung von Gülle hat daher so zu erfolgen,
daß Verfahren und Einrichtungen eingesetzt werden,
die das Entstehen von Sink- oder Schwimmstoffdecken
verhindern. Weitere Einrichtungen dienen dazu, Luft
oder besondere Flüssigkeiten in die Gülle einzutragen.
Außerdem werden Rührwerke verwendet, um die Gülle in
den Behältern oder Becken umzuwälzen und zu mischen.
Schließlich gibt es Homogenisierungseinrichtungen und
letztlich sind Geräte erforderlich, um die
aufbereitete Gülle aus den entsprechenden Becken oder
Behältern auszutragen, sie in transportable Behälter
zu füllen, die ihrerseits Einrichtungen aufweisen,
um die Gülle auf landwirtschaftlichen Flächen zu
verregnen.
Die Erstellung solcher Vorrichtungen bzw. Durchführung
solcher Verfahren ist bisher außerordentlich teuer
und aufwendig; nicht zuletzt deswegen, weil es sich
im einzelnen Fall niemals um Großanlagen oder -verfahren,
sondern stets um kleinere, indivuduelle, von Fall zu
Fall verschiedene Problemstellungen handelt. So kann
die Güllebehandlung in Rundbecken oder hochstehenden
siloartigen Rundbehältern oder auch in Langbecken
vorgenommen werden. Schon dieser Unterschied schafft
Probleme beim Rühren, Mischen usw. Nimmt man noch die
unterschiedlichen Güllearten, die von der Art der
Tierhaltung abhängig sind, hinzu, und berücksichtigt
man darüber hinaus auch noch die Schwankungen der
Güllezusammensetzung je nach Fütterung und Jahreszeit,
so ist verständlich, daß die bisher angewendeten
Verfahren und Vorrichtungen jeweils Individualverfahren
und -vorrichtungen waren, die den Anforderungen eines
bestimmten, individuellen Problems entsprachen, jedoch
für andere Verhältnisse völlig unzureichend waren.
So kommt es, daß jede Verfahrensmaßnahme mit eigenen
Einrichtungen durchgeführt wurde, daß die jeweiligen
Einzeleinrichtungen eigene Antriebe benötigten und
daß somit ein großer, teurer Apparateaufwand und ein
ebenso großer Energieverbrauch die Folge waren, mit
dem Ergebnis, daß die Gülle ihren Wert als hochwertiges
Düngemittel weitgehend eingebüßt hat und im Laufe der
Zeit mehr und mehr die Eigenschaft eines kaum
kostendeckend zu entsorgenden Abfallproduktes
angenommen hat.
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem bekannten
Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, welche nach Art eines Universalbaukasten
systems oder -prinzips auf alle vorkommenden Becken
oder Behälterarten sowie Güllearten anwendbar ist,
den teuren Apparateaufwand auf ein Minimum einschränkt
und die Anzahl der Energieverbraucher drastisch senkt
sowie die Voraussetzungen für eine Automatisierung
bietet.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich
das eingangs genannte Verfahren dadurch, daß die
Gülleanteile mittels eines universellen Saug- und
Druckförderaggregates angesaugt, homogenisiert und
unter Druck, der jeweiligen Behandlungsphase
entsprechend, gesteuert in wählbaren Abständen von der
Ansaugstelle zum Umwälzen, Mischen und Rühren in
Strahlen aus Düsen ausgestoßen oder vor dem Ausstoßen
in Strahlrohrdüsen mit der Luft usw. vermischt und
angereichert werden oder in eine Austragförderleitung
eingespeist werden, wobei die Gülleanteile bei
vorhandener Schwimmstoffdecke zunächst in Höhe der
Schwimmstoffdecke angesaugt werden, während bei
vorhandener Sedimentation von Feststoffen die
Güllestrahlen zunächst saugstellennah und nach
Auflösung dieser Sedimentation fortschreitend
saugstellenferner ausgestoßen werden, und daß feste
und/oder sperrige Gülleanteile vor dem oder beim
Ansaugen in Fremdstoffteile und Gülleanteile separiert
sowie die Gülleanteile mechanisch zerkleinert werden.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
kennzeichnet sich die eingangs genannte Vorrichtung
erfindungsgemäß dadurch, daß eine zentrale,
höheneinstellbare, als Tauchaggregat ausgebildete,
elektrisch angetriebene Saug- und Druckförderpumpe
mit wenigstens zwei Druckanschlußstutzen und einem
als Zerkleinerungs- und Homogenisierungskopf
ausgebildeten Einsaugteil vorgesehen ist, daß in
Behälter- oder Beckenbodennähe angeordnete
feste und/oder in unterschiedlichen Höhen gehaltene,
rückstoßangetriebene, in Aggregaten zusammengefaßte
Düsen über Rohr- und/oder Schlauchleitungen mit
wenigstens einem der Druckanschlußstutzen verbunden
sind, daß wenigstens eine Strahlrohrdüse mit einem
der Druckanschlußstutzen und mit einer Zuführeinrich
tung für gasförmige, flüssige oder in Flüssigkeit
suspendierten festen Stoffen in den Leitungszug zu
den Düsen eingeschaltet und/oder mittels eines
getrennten Förderrohres mit einer in der Gülle
angeordneten Düse verbunden ist, und daß einer der
Druckanschlußstutzen mit einer Gülleaustragseinrichtung
verbindbar ist.
Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß ein
zentrales Saug- und Druckförderaggregat als einziger,
wesentlicher Energieverbraucher verwendet wird. Da es
sich dabei um eine Saug- und Druckförderpumpe handelt,
die saugseitig einen Zerkleinerungs- und Homogenisierungs
kopf hat und die darüber hinaus höhenverstellbar ist,
kann sie viele Funktionen erfüllen. In Höhe der
Schwimmstoffdecke angeordnet, saugt sie die
Schwimmstoffdecke ein und fördert unter Druck ein
flüssiges Produkt. Da sie höheneinstellbar ist, folgt
sie dem Füllstand der Gülle. Ist die Schwimmstoffdecke
zerstört, wird dieselbe Pumpe zum Mischen und
Homogenisieren verwendet. Ihre weitere Funktion
besteht darin, daß von ihren Druckanschlußstutzen
ausgehend Druck- oder Rohrleitungen gespeist werden,
die zu Düsen im Becken oder Behälter führen. Diese
Düsen, die im Abstand von der Saugstelle der Saug
und Druckförderpumpe angeordnet sind, befinden sich
vorzugsweise in Bodennähe, so daß der aus ihnen
austretende Güllestrahl in der Lage ist,
Verfestigungen von Sinkstoffen aufzuwirbeln bzw.
aufzulösen. Die Menge der austretenden Strahle führt
zu einer Strömung, die mit einem Rühreffekt vergleichbar
ist; die aufgewirbelte, verfestigte oder abgesunkene
Güllefraktion mischt sich dabei in die Strömung,
erreicht die Pumpe und wird homogenisiert. Durch
schrittweises Zuschalten und Abschalten von Gruppen
solcher Düsen ist es möglich, ein bereits geschichtetes,
sedimentiertes Gut schrittweise aufzuarbeiten, bis im
gesamten Becken oder Behälter eine mit einem Rühreffekt
vergleichbare Strömung entsteht und keine Separation
in Sink- und Schwimmschichten oder Flüssigschichten
mehr stattfinden kann. Aufgrund der Zerkleinerungs
und Homogenisierungswirkung sind etwa verbliebene Zöpfe,
restverbliebene organische Feststoffanteile u. dgl.
nach ein- oder mehrmaligem Passieren feinstzerkleinert
und homogene Bestandteile der Gülle.
Eine solche Vorgehensweise ist offensichtlich unabhängig
von Form und Art des Beckens und der Gülle, es ist
offensichtlich unerheblich bzw. ohne Einfluß auf die
Saug- und Druckförderpumpe selbst, ob sie in einem
Rundbehälter oder -becken oder einem Langbehälter oder
-becken eingesetzt wird. Die Verbindungsrohre und
-düsen brauchen dann lediglich aus vorgefertigten
Elementen stückweise zusammengesetzt zu werden, so
daß die Forderung nach einem Universal-Baukastensystem
bzw. -verfahren verwirklicht ist.
Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorzug der Erfindung
besteht darin, daß einzelne der unter Druck stehenden
Rohrleitungen, aus denen die Gülle von der Pumpe kommend
zu den Düsen geführt wird, mit einer Strahlrohrdüse
ausgerüstet werden können. Diese Strahlrohrdüse, die
nach dem Injektionsprinzip oder dem Wasserstrahl-
Pumpeneffekt arbeitet, nutzt den Pumpendruck bzw. den
daraus resultierenden Effekt der Gülle-Strömungsge
schwindigkeit an einer Düse aus, um Unterdruck zu
erzeugen. Dieser Unterdruck ist ein Saugeffekt, mit
welchem z. B. in erster Linie Luft, d. h. Sauerstoff,
in die Gülle eingetragen werden kann. Ausreichend
großer Sauerstoffeintrag in die zu bearbeitende Gülle
hat den Erfolg, daß die anaeroben Prozesse unterdrückt
werden und dafür aerobe Prozesse stattfinden. Ein
solcher aerober biologischer Abbau der Güllefraktionen
vollzieht sich bekanntlich ohne Entstehen übelriechender,
unerwünschter Gase und vermeidet die bisher übliche
Geruchsbelästigung. Darüber hinaus kann es aber im
Rahmen der Güllebehandlung auch erforderlich werden,
Gülle zu beleben, d. h. mit bereits biologisch aktiven
anaeroben Güllemengen zu versetzen, um den Abbauprozeß
zu beschleunigen. Diese Arbeit ist ebenso einfach
durchführbar, indem anstelle Luft entsprechend
belebte Gülle an die Strahlrohrdüsen geführt wird.
Mitunter muß zur Steuerung des biologischen Abbau
prozesses auch der pH-Wert der Gülle auf bestimmte
Werte eingestellt werden, damit die Abbauprozesse
optimal verlaufen können. Oft verursachen die
biologischen Prozesse eine pH-Wert-Veränderung.
In solchen Fällen gelingt es, den biologischen Abbau
dadurch in Gang zu halten und fortzusetzen, daß über
die Strahlrohrpumpen pH-kontrollierende Zusatzstoffe,
z. B. in Flüssigkeit suspendierter Kalk o. dgl.,
zugemischt werden.
Bei bestimmten Situationen wird die Tatsache ausgenützt,
daß unter Druck aus einer Düse austretende Flüssigkeit
einen Rückstoßeffekt erzeugt. Man kann daher
erfindungsgemäß zusätzlich oder anstelle der
feststehenden bodennahen Düsen zur Erhöhung der
Misch- und Aufwirbelungswirkung rückstoßangetriebene,
in Aggregaten zusammengefaßte Düsen vorsehen, die an
die Druckseite der Pumpe angeschlossen werden. Unter
Rückstoßwirkung beginnen solche Düsenaggregate zu
rotieren und sich durch die Gülle hindurchzuarbeiten
bzw. hindurchzubewegen. Für die Unterschiedlichkeit
der Güllearten einerseits und die jeweils vorliegenden
Beckenarten andererseits läßt sich auf diese Weise
stets der gewünschte Rühreffekt mit einem einzigen
Aggregat als Kraftverbraucher, d. h. die intensive
Güllebearbeitung, durchführen.
Das Grundprinzip, ein zentrales Saug- und Druckförder-
Aggregat mit Homogenisierungs- und Zerkleinerungswirkung
und daran anschließbare, individuell gestaltete, zu
festen oder beweglichen, ggfs. Zusatzstoffe beimischenden
Düsen zu schaffen, führt dazu, daß jedes in Frage
kommende, räumlich oder beschaffenheitsmäßig
unterschiedliche Gülleproblem auf einfache Weise
gelöst werden kann. Es ist im Einzelfall lediglich
dafür zu sorgen, daß die Pumpenleistung der Situation
entsprechend gewählt wird.
Dadurch, daß man von dem Druckanschlußstutzen der Pumpe
aus auch eine Gülleaustragseinrichtung speisen kann,
ist der gesamte Behandlungsvorgang von einem einzigen
Aggregat aus durchführbar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens gemäß
der Erfindung können die rührenden und umwälzenden,
mischenden Strahlen in Kreisbahnen rotierend aus
Rückstoßdüsensätzen ausgestoßen werden.
Dieses Vorgehen verwirklicht einerseits einen etwa
erforderlichen, intensiven Aufwirbelungs- oder
Mischungseffekt und erzeugt andererseits zusätzlich
die im Becken erforderliche, als Rühreffekt dienende
Umlaufströmung.
Gemäß Patentanspruch 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren
dadurch weitergebildet, daß die Schwimmstoffe einer
Schwimmstoffdecke mechanisch mittels Leitflächen der
Saugstelle zugeführt werden.
Dieser Schritt optimiert die Schwimmdeckenvernichtung.
Normalerweise wird nämlich die Saug- und Druckförderpumpe,
außer in Höhenrichtung, nicht bewegt. Sie würde
demzufolge hocheingestellt nach Ansaugen der in
unmittelbarer Umgebung befindlichen Schwimmstoffe
Luft ansaugen, also leergehen. Da durch Pumpenwirkung
aber eine Umlauf- oder Umwälzströmung im Becken oder
Behälter erzeugt wird, treibt die aufschwimmende
Gülle in Richtung Saugpumpe; durch die Leitflächen
wird sie von dem schwimmenden Gut abgeschält und
unter Ausnutzung der Eigenströmung der Gülle der
Saugstelle der Pumpe zugeführt.
Ein besonders wichtiger Punkt der Erfindung besteht
darin, daß das Grundkonzept für die Güllebehandlung,
d.h. deren Aufbereitung in ausbringbaren Zustand,
ist auch für das Ausbringen selbst anwendbar, indem
gemäß Anspruch 5 in Behältern oder Becken aufbereitete
Gülle mittels des Saug-Druck-Förderaggregates in
transportable Behälter eingespeist, in diesen mittels
eines Saug- und Druckförderaggregates umgewälzt,
ggfs. mittels suspendierten Feststoffen angereichert
und durchmischt sowie durch rotierend bewegbare
Rückstoß-Düsenaggregate verregnet bzw. aus dem
fahrend bewegten Behälter ausgetragen wird.
Es sind demzufolge grundsätzlich die gleichen
Vorgehensweisen und Vorrichtungselemente erforderlich,
wie für die Güllebearbeitung selbst. Es ist lediglich
ein Unterschied in der Dimensionierung zu machen.
Durch dieses Vorgehen ist die gesamte Güllebehandlung
zur Ausbringung durchgehend einheitlich rationalisiert.
Gemäß Anspruch 7 wird die erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung so weitergebildet, daß die Saug-Druck-
Förderpumpe einen entsprechend der Schutzart IP 68
umgebauten Elektro-, ggfs. Kurzzeit-Läufermotor
der Schutzart P 44, mit 3000 UpM Nenndrehzahl aufweist.
Dieses Vorgehen führt zu einer enormen Kostensenkung.
Bekanntlich sind Tauchmotoren der Schutzart IP 68
unerhört teuer und voluminös. Dadurch, daß ein
handelsüblicher Motor der Schutzart P 44 und mit
Nenndrehzahl 3000 UpM verwendet wird, geht man von
handelsüblich billigen Antriebsmotoren aus und senkt
so den Preis wesentlich.
Die Anpassung an die Schutzart IP 68 kann gemäß
Anspruch 8 dadurch erfolgen, daß bei dem Elektromotor
gemäß Schutzart P 44 das Gebläse entfernt und die
hintere Welle verkürzt ist, ein hinteres dichtes
Lagerschild eingesetzt, das vordere Lagerschild
geschlossen ausgebildet und mit zwei Wellendichtungen
versehen ist und die Kabeleinführung gegen Nässeeintritt
abgedichtet und das Innere mit Öl gefüllt ist.
Diese Umwandlung des Motors hat den Vorteil, daß durch
die Ölfüllung eine gewisse Kühlung erreicht wird, die
das entfernte Gebläse ersetzt. Die Kürzung des Motors
durch Entfernen des Gebläses und Verkürzen der
hinteren Welle führt zu einer kleineren Kompaktbauweise,
spart Gewicht und erleichtert den Aufbau.
Alternativ dazu kann gemäß Anspruch 9 vorgegangen
werden, indem der Elektromotor gemäß Schutzart P 44
in ein mittels Kappe einendig dicht schließendes,
anderendig mittels Kappe und Wellendichtung verschlos
senes Polyäthylen-Rohr eingesetzt ist und so der
Schutzart IP 68 entspricht. Im elektrischen Speisekreis
ist eine von Zeitsteuerelementen und/oder im Elektro
motor angeordneten Temperatursensoren aussteuerbare
Zwangs-Vorrang-Intervallschalteinrichtung vorgesehen,
welche bei Erreichen einer noch zulässigen höchsten
Innentemperatur des Motors ein Zwangs-Ruhe-Intervall
zum Abkühlen auf niedrige Temperaturen einschaltet.
Im letzteren Fall ist der Umbau zwar einfacher, die
Außenabmessungen des Motors jedoch etwas größer, und
es muß eine Zwangssteuerung, die von dem Benutzer
nicht beeinflußbar ist, vorgesehen werden, die den
Motor intervallartig dann abschaltet, wenn
Überhitzungsgefahr besteht, und ein erneutes Zuschalten
erst dann wieder ermöglicht, wenn Normaltemperaturen
eingetreten sind.
In weiterem Sinne kostensenkend und die Universalität,
d. h. die Variierbarkeit, ausgehend von einer
Grundkonzeption, fördernd, ist die Weiterbildung nach
Anspruch 10, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
auf die Welle des Elektromotors ein Pumpenlaufrad
aufgesetzt ist, welches von einem Pumpendruckgehäuse
umgeben ist, das aus mehreren, dicht ineinandergepreßten
oder -geschrumpften Polyäthylen-Rohrabschnitten
zusammengesetzt ist und das wenigstens einen,
vorzugsweise mehrere tangential verlaufende
Gewindebohrungen aufweist, in welche Druck-
Anschlußstutzen einschraubbar sind. Das Pumpen
druckgehäuse weist saugseitig eine Abschlußplatte
mit einer zentralen, kreisrunden Ansaugöffnung auf,
deren Durchmesser jeweils auf die Pumpendurchsatz
leistung und/oder die Anzahl der vorgesehenen
Druckanschlußstutzen abgestimmt ist.
Durch die vorgegebene Weiterbildung können nicht nur
Druckgehäuse unterschiedlicher Abmessungen leicht
und billig aus Polyäthylen hergestellt werden und
somit unterschiedliche Bedürfnisse von Fall zu Fall
befriedigt werden, sondern es ergibt sich auch der
Vorteil, daß der verwendete Kunststoff weitgehend
resistent gegen die bekanntlich aggressive Gülle ist.
Durch entsprechend dicke Ausgestaltung der Wandung
des Druckgehäuses, d. h. entsprechend große Anzahl
ineinandergeschachtelter Rohre, besteht die Möglichkeit,
tangential oder im Ausnahmefall auch radial Gewinde
einzuschneiden, so daß Druckanschlußstutzen
einschraubbar sind.
Hierbei ergibt sich eine weitere Möglichkeit der
Situationsanpassung. Es kann, je nach Bedürfnis, von
zwei oder mehr Druckanschlußstutzen Gebrauch gemacht
werden, je nach dem, welcher Druck und welche
Förderleistung pro Zeit erzielt werden soll. Dabei
spielt auch die Querschnittsgröße der Gülleeintritts
oder -ansaugöffnung eine Rolle. Durch entsprechende
Anpassung der Frontplatte des Pumpendruckgehäuses, d. h.
durch Verwendung unterschiedlicher Frontplatten mit
angepaßten Durchmessern der Ansaugöffnung, läßt sich
die Pumpendruck- und -durchsatzleistung dem jeweils
vorliegenden Fall exakt anpassen.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der
Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Zerkleinerungs
und Homogenisierungskopf ein vor der saugseitigen
Abschlußplatte des Pumpendruckgehäuses angeordnetes
Gehäuse aufweist, durch welches zentrisch eine
Verlängerung der Motorwelle verläuft und gelagert ist.
Auf dem vorderen Ende der Verlängerung ist eine die
saugseitige Öffnung des Gehäuses weitgehend füllende,
über diese Öffnung kegelförmig nach außen ragende,
mit Oberflächenvertiefungen ausgerüstete Frässcheibe
befestigt. Zwischen dieser Frässcheibe und einem in
axialem Abstand auf der Welle befestigten Schneidrad,
welches von der Welle aus radial nach außen in
Achsrichtung verbreiterte Flügel aufweist, ist am
Gehäuse ein die Frässcheibe randseitig umschließender,
wie die Frässcheibe oberflächen- und randprofilierter
Gegenschneidring feststehend gehalten, und der axiale
Abstand zwischen Frässcheibe und Gegenschneidring ist
mittels die axiale Position der Frässcheibe definierender
Paßunterlegscheiben auf der Verlängerung der Welle
einstellbar.
Dadurch, daß bei dieser Weiterbildung die Gülleeintritts
öffnung zumindest quasi durch das Fräsrad abgedeckt ist,
tritt eine Separationswirkung ein. Alle festen, großen,
sperrigen güllefremden Feststoffe, die zufällig in
die Gülle geraten sind, werden infolge der Rotation
dieses Fräsrades abgewiesen und können nicht eintreten
und die Pumpe blockieren. Alle in der Gülle etwa
entstandenen faserigen, zopfartigen Gebilde und andere
Reste werden erfaßt und durch die Schneidwirkung, welche
zweifach bzw. dreifach ist, so zerkleinert, daß weder
eine Verstopfung der Pumpe und nachfolgenden Düsen
oder anderen Aggregate noch eine Betriebsunterbrechung
zu befürchten ist. Der Schneideffekt und Fräseffekt
hat zur Folge, daß hochgradig homogenisiertes Gut in
die Pumpe eintritt.
Um die Schneidwirkung zu beeinflussen, ist die
Frässcheibe mittels definierender Paß- und Unterleg
scheiben, die auswechselbar auf die Verlängerung der
Welle aufgesetzt werden können, in unterschiedlichen
axialen Positionen relativ zum Gegenschneidring
einstellbar. Damit läßt sich einerseits der Separations
oder Abweisungseffekt und andererseits der
Zerkleinerungseffekt mühelos einstellen. Da zu diesem
Vorgehen jeweils lediglich die Frässcheibe entfernt
und durch Entnehmen oder Zufügen von Paßunterlegscheiben
neu eingestellt werden muß, kann auch während des
Betriebes, bei wechselnden Situationen, der Betrieb
optimiert werden.
Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die
Frässcheibe an den Rändern der Vertiefungen sowie am
Außenrand, der Gegenschneidring innen und an den Rändern
seiner Vertiefungen, das Schneidrad an seinen axialen
Frontkanten, als Schneiden ausgebildete Kanten
aufweisen.
Diese Weiterbildung ist jedoch nicht bindend, denn es
können zahlreiche technische Lösungen angewendet werden,
um einerseits die Separation und andererseits das
Schneiden bei geringstem Schneidwiderstand durchzuführen.
Die Bearbeitung von Gülle kann geschehen, während ständig
Gülle zuläuft oder auch während Gülle vorübergehend
abgepumpt wird. Außerdem kann sich durch die Bearbeitung
der Gülle, nämlich das Eintragen von Sauerstoff, eine
gewisse Volumenveränderung einstellen, so daß der
Füllstand ständig wechseln kann. Diesem Sachverhalt
kommt die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 dadurch
entgegen, daß das Becken oder der Behälter mit
Füllstandssensoren ausgerüstet ist, und daß die
Saug- und Druckförderpumpe an einer von den Füll
standsonden sowie von Hand steuerbaren Trageinrichtung
heb- und senkbar gehalten ist.
Die Möglichkeit, die automatische Höhensteuerung auch
von Hand gewissermaßen außer Kraft zu setzen und die
Saug- und Druckförderpumpe tiefer zu senken, als es
gemäß automatischer Steuerung der Fall wäre, wird in
Sonderfällen, bspw. beim Entleeren und bei ähnlichen
Situationen, nötig.
Gemäß Anspruch 14 ist vorgesehen, daß an die
Druckanschlußstutzen des Pumpendruckgehäuses
Druckschläuche angeschlossen sind, welche eingangsseitig
in einen elektrisch betätigbaren Mehrwegeschieber
münden, dessen Abgänge mit den zu den Rohren,
Strahlrohrdüsen und/oder der Gülleaustrageinrichtung
verbunden sind.
Die von den einzelnen Druckanschlußstutzen der Pumpe
abgehenden Leitungen müssen, da die Pumpe höhenver
stellbar sein soll, zweckmäßigerweise Schläuche sein.
Diese Schläuche können noch an der Pumpe zu einem
Zentralschlauch zusammengefaßt werden oder auch als
Schlauchbündel zusammengefaßt an den Mehrwegeschieber
herangeführt werden. Durch die Verbindung der schon
vielen Zwecken dienenden Saug- bzw. Druckförderpumpe
mit dem Mehrwegeschieber, der elektrisch betätigbar
ist, wird die Saug- und Druckförderpumpe zu einem
Multipumpenaggregat, das nicht nur alle schon erwähnten
Behandlungsfunktionen ausführen kann, sondern auch
die Möglichkeit bietet, diese Funktionen von einem
zentralen Stand aus zu steuern bzw. zu bedienen, indem
dieser Mehrwegeschieber bspw. die gruppenweise Zu
und Abschaltung der Düsen oder Düsenaggregate vornimmt,
die Zu- oder Abschaltung der Strahlrohrdüsen vornimmt,
die Einschaltung der Druckleitung, die zur
Austragseinrichtung führt, vornimmt usw.
Bei der Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Anspruch
15 ist vorgesehen, daß die Strahlrohrdüsen zweiteilig
und verstellbar ausgebildet sind. Ein Oberteil und
ein Unterteil bestehen aus ineinandergepreßten bzw.
-geschrumpften Rohren unterschiedlicher Nennweiten,
wobei das Oberteil einströmseitig ein
Rohranschlußgewinde für die Druckförderleitung,
abströmseitig einen düsenartig verjüngten
Durchströmquerschnitt und zwei schräg nach außen
offene Zuströmlöcher aufweist und mit einem Außengewinde
versehen ist, während das Unterteil ebenfalls aus
ineinandergeschachtelten Rohren besteht, innen einen
durchgehenden, ein- und abströmseitig weiten, in der
Mitte engen, jedoch weiter als der engste Querschnitt
des Oberteiles bemessenen, düsenartig geformten
Durchströmquerschnitt aufweist und am oberteilseitigen
Ende außen mittels Innengewinde auf das Oberteil
aufschraubbar ist. Die Stellung des verjüngten
Durchströmquerschnitts des Oberteils ist zum
düsenartigen Durchströmquerschnitt des Unterteiles
durch Auf- und Niederschrauben des letzteren axial
verstellbar.
Diese Bauweise erfüllt in weiterer Form die Forderung
nach universeller Anpaßbarkeit eines Grundprinzipes,
nach geringem Gewicht, nach Resistenz gegenüber
Korrosion, Preiswürdigkeit usw. Zusätzlich wird aber
erreicht, daß die Strahlrohrdüsen verstellbar sind.
Indem nämlich der Aufbau, d. h. die Teilung in ein
Ober- und Unterteil, in Bezug aufeinander verstellbar
ist, kann die Injektionsdüse näher an die Aufnahmedüse
herangebracht oder von ihr entfernt werden. Abhängig
davon ändert sich die Saugleistung der Pumpe und damit
die Menge des jeweils mitgerissenen Mischgutes. Die
Tatsache, daß die Pumpen selbst aus ineinandergeschrumpften
Rohren unterschiedlicher Nennweiten bestehen und auf
die Düsenform innen abgedreht werden, läßt das
generelle Grundprinzip für alle Größen anwendbar
werden. Wenn die Strahlrohr-Mischdüsen am Anfang und
am Ende Anschlußgewinde haben, können sie in
Rohrleitungszüge eingeschraubt werden.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 16 wird durch die
Schachtelbauweise der Strahlrohrdüsen die Möglichkeit
gegeben, an die Zuströmlöcher Saugleitungen anzu
schließen bzw. einzuschrauben, so daß auch flüssiges
Gut über Rohrleitungen aus Behältern eingesaugt werden
kann, was zur pH-Wert-Regelung und zu vielen anderen
Dingen erforderlich ist.
Die Strahlrohrdüsen können gemäß Anspruch 17 aber auch
in Behälter- oder Beckenbodennähe als Gülleaustritts
und Sinkstoffmischdüsen an den Druckrohrleitungen
angeordnet sein. In diesem Fall wird der erzeugte
Unterdruck oder Sog dazu benutzt, den zäh- und
dickflüssigen Sinkstoffanteil anzusaugen, mit
dünnflüssigerem Material intensiv zu vermischen und
wieder auszustoßen. Solche Düsen haben am Boden einen
Doppeleffekt - einmal den Aufwirbelungseffekt des
austretenden Strahles, den Ansaugeffekt der
Strahlrohrdüse und zum anderen durch den Gutaustritt
einen Anteil zum Erzeugen einer Umwälzströmung im
Behälter oder Becken.
Gemäß Anspruch 18 ist die Vorrichtung so weitergebildet,
daß die Gülleaustrittsdüsen als sich selbst bewegende
Einfach- oder Mehrfach-Rückstoßdüsenaggregate
ausgebildet und zusammengefaßt sind, wobei ein
Einfachaggregat aus einem auf der Mitte seiner Länge
mittels Rohrdrehkupplung drehbar gelagerten und an
die Druckförderleitung angeschlossenen Rohrstück
besteht, das an seinen beiden Enden mit je einer,
etwa im Winkel von 45 Grad oder auch in einem anderen
Winkel, z. B. 30 Grad, zur Rohrstücklänge nach außen
und zur Drehebene an einem Ende nach oben, am anderen
Ende nach unten geneigten Rückstoßdüse ausgerüstet
ist.
Weiterbildungen gemäß Anspruch 18 werden dazu benutzt,
Gülle zu bearbeiten, die besonders stark aufgewirbelt
und durchmischt werden muß. Da ein Einfachaggregat
als Normteil gefertigt sein kann, läßt sich aus
Rohrabschnitten und Fittings jedes beliebige Mehrfach
aggregat zusammensetzen und so jede anfallende Situation
bewältigen.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 19, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein Mehrfachdüsenaggregat aus
einem etwa U-förmig gestalteten, auf der Mitte des
U-Rückens in einer Rohrdrehkupplung drehbar gelagerten
und an die Druckleitung angeschlossenen Formrohr sowie
aus je einem an den Enden der U-Schenkel angeschlossenen
drehbaren Rohrstück mit Rückstoßdüse besteht, dient
dem gleichen Zweck.
Eine weitere Variante bildet die Weiterbildung nach
Anspruch 20, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß
Rohrstücke mit Rückstoßdüsen in einem axialen Abstand
parallel mit gleichem oder entgegengesetztem Drehsinn
zu einem Doppelaggregat zusammengefaßt sind.
Eine weitere Ausgestaltung vorteilhafter Art ist dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Einzel-, Mehrfach- und/
oder Doppelaggregate an einem gemeinsamen, um seine
Länge drehbaren Tragrohr gestaffelt zu einem
Großaggregat zusammengefaßt sind und mit diesem
Tragrohr zusätzlich zur Eigenrotation über einen Winkel
von ca. 90 Grad schwenkbar sind.
Wenn man Großaggregate mit hoher Mischwirkung
zusätzlich mit wechselnd schaltbaren normalen Düsen,
die einheitlich nach der einen oder anderen Seite
gerichtet sind, bestückt, so kann durch Wechsel des
Zuschaltens der einen oder anderen Art dieser Düsen
eine Bewegung des Aggregates bewirkt werden, falls
dies nicht als resultierendes Drehmoment aus der
Wirkung der Einzel- und Mengenaggregate bereits
entsteht. Es ergeben sich auf diese Weise schwenkbare
Systeme, die große Beckenbereiche hin- und herschwen
kend, ob in Rund- oder Langbecken oder -behältern,
ständig aufwühlen und durchmischen.
Gemäß den Ansprüchen 22 und 23 können die Einzel
aggregate horizontal oder vertikal verlaufende
Drehebenen haben. Welche der beiden Lösungen bevorzugt
wird, hängt vom jeweiligen Einsatzzweck ab. Vertikal
rotierende Einzelaggregate haben bei Schwenkbewegungen
einen größeren Widerstand und damit einen höheren
Mischeffekt. Horizontalaggregate haben einen
geringeren Schwenkwiderstand, schwenken dafür aber
schneller.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 24 befaßt sich mit
der Sicherheit der Vernichtung der Schwimmstoffdecken.
Die dazu verwendeten, gegeneinander geneigten
Leitflächen sind neigungsverstellbar, damit
Schwimmstoffdecken unterschiedlicher Dicke erfaßt
werden und sauber von der Gülleoberfläche abgeschält
werden können, und sie müssen, wie die Pumpe,
gesteuert höhenverstellbar gehalten sein, damit sie
die Schwimmstoffdecke auch zuverlässig der Saugstelle
der Saug- und Druckförderpumpe zuführen. Dazu können
entweder Schwimmkörper benutzt werden, oder die
Leitflächen werden, wie die Pumpe, höhengesteuert
aufgehängt (vgl. Anspruch 25 und 26 bzw. 27).
Die Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Anspruch 28
befaßt sich mit der Ausbringung und Verregnung der
Gülle. Es wird dabei nämlich grundsätzlich die gleiche
Vorrichtung vom Konzept her verwendet, wie sie für
die Güllebearbeitung dient, nur mit dem Unterschied,
daß es sich in diesem Fall um einen fahrbaren Behälter
handelt. Dieser ist ebenfalls mit einem Saug- und
Druckförderpumpen-Aggregat ausgerüstet, um während
der Fahrt eine Separation der Gülleanteile zu
vermeiden. Er hat ebenfalls Düsen, die eine
Umwälzströmung und einen Rühreffekt erzeugen. Es
können auch Strahlrohrdüsen eingesetzt werden, um
durch flüssige Zusätze, die beigemischt werden, den
Düngewert der behandelten Gülle zu optimieren. Die
Flüssigkeiten können gelöste oder aber auch suspendierte
Feststoffe enthalten. In der Regel wird es sich um
möglicherweise Düngemittel der Stickstoff-Gruppe,
Phosphor, Kalium u. ä. handeln.
Das für Rührzwecke bereits für den ortsfesten Behälter
oder Becken bekannte Mehrfachaggregat wird bei diesem
Typ zum Gülleaustrag, d. h. zum Verregnen, verwendet.
Es ist mithin zu erkennen, daß mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren und seinen Weiterbildungen sowie mit der
erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sowie deren
Weiterbildungen die Güllebearbeitung, begonnen mit der
Schwimmschichtentfernung über die Mischung, Rührung,
Belüftung, Homogenisierung usw. bis hin zum Ausbringen
oder Verregnen durchgeführt werden kann, wobei stets
vom gleichen Arbeits- und Geräteprinzip ausgegangen
wird und lediglich eine Anpassung, etwa z. B. der
Pumpenförderleistung, der Gestaltung der Rohrleitung,
der Auswahl der Rohrsysteme oder -düsen an die
jeweiligen Gegebenheiten, ohne jedwede grundsätzliche
Neuentwicklung oder -konstruktion durchgeführt werden
kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung, aus der auch die Universalität
der Anwendungsbereiche erkennbar ist, ist in den
Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 die Draufsicht auf ein schematisch wieder
gegebenes Rechteckbecken der erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 und 4 Schemaansichten einer automatischen
Höhensteuerung der aus Fig. 1 und 2
ersichtlichen Saug- und Druckförderpumpe,
Fig. 5 eine Schemadraufsicht auf einen Rundbehälter
mit erfindungsgemäß ausgebildeter Vorrichtung,
Fig. 6 eine vom Behältertyp unabhängige Teil-
Schnittansicht, welche die unterschiedliche
Höhenlage der Saug- und Druckförderpumpe im
Becken oder Behälter erkennen läßt,
Fig. 7 eine Schema-Schnittansicht der Saug- und
Druckförderpumpe, aus welcher die zwei
unterschiedlichen Arten der Umwandlung eines
Motors der Bauart P 44 in einen der
Schutzart IP 68, jeweils über bzw. unter
der Mittellinie erkennbar ist,
Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht auf den Schneid
und Homogenisierungskopf des Saug- und
Druckförderpumpenaggregates gem. Fig. 7,
Fig. 9 eine Detail-Schnittansicht aus Fig. 7, aus
welcher die Ausbildung der Frässcheibe und
des Gegenschneidringes sowie die axiale
Verstellbarkeit der Frässcheibe in
deutlicher Darstellung erkennbar ist,
Fig. 10a, b, c Einzelheiten der möglichen Ausgestaltung des
Pumpendruckgehäuses,
Fig. 11a, b, c, d, e Beispiele für die Relation der Anzahl der
Abgänge zum Durchmesser der Ansaugöffnung
des Pumpendruckgehäuses,
Fig. 12 eine rein schematische Arbeitsübersicht des
Pumpendruckgehäuses mit zugehörigen, von
ihm mit unter Druck stehender Gülle gespeisten
Zusatzeinrichtungen,
Fig. 13a, b, c, d, e Ausführungsbeispiele eines elektrisch zu
betätigenden Mehrwegeschiebers zur Aufteilung
bzw. Führung des von der Saug- und Druck
förderpumpe kommenden Güllestromes zu den
verschiedenen Zwecken,
Fig. 14 die Schnittansicht einer erfindungsgemäß
ausgebildeten verstellbaren Rohrstrahldüse,
wobei wiederum links von der Mittellinie
die Ausführung für den Einbau in eine
Rohrleitung mit Rohrabgang und rechts von
der Mittellinie die Ausführung für den Einbau
am Ende einer Druckrohrleitung wiedergegeben
ist und auf der gleichen Seite zugleich
anstelle einer Eintrittsöffnung ein
Schlauchanschluß und Rohranschluß
eingezeichnet ist.
Fig. 15 eine Schema-Schnittansicht für die Anordnung
von Leitflächen relativ zur Saug- und
Druckförderpumpe,
Fig. 16 eine Schema-Draufsicht, welche die Position
der Leitflächen relativ zur Saug- und
Druckförderpumpe und relativ zum Becken
wiedergibt,
Fig. 17 die Schema-Schnittansicht durch ein doppeltes
Rückstoßdüsenaggregat,
Fig. 18 die Schema-Seitenansicht durch ein Beispiel
einer Ausführung eines Rückstoßdüsen-Doppel
aggregates,
Fig. 19 eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung
eines Rückstoßdüsen-Doppelaggregates,
Fig. 20 und 21 Schema-Seitenansichten von schwenkbar
gelagerten Mehrfach-Düsenaggregaten,
Fig. 22 eine Teil-Draufsicht auf ein Rundbecken mit
einem Mehrfach-Düsenaggregat gem. Fig. 20
und 21, welches den Wirkbereich letzterer
zeigt,
Fig. 23 die Schema-Draufsicht auf ein Rechteckbecken,
welches mit mehreren rotierend gehaltenen
Mehrfach-Düsenaggregaten gem. Fig. 20 und
21 ausgerüstet ist,
Fig. 24 die Rückansicht eines fahrbaren Behälters
zum Ausbringen von Gülle, der mit
Mehrfach-Düsenaggregaten, z. B. gemäß Fig.
20 oder 21, ausgerüstet ist.
Gülle, die zu bearbeiten ist, ist gem. Fig. 1 und 2 in
einem Behälter 1 oder Becken enthalten, welches einen
Rechteckquerschnitt aufweist. Die Behälter- oder
Beckenform ist beliebig, so kann z. B. auch ein
Rundbecken, etwa gemäß Fig. 5, verwendet werden.
Wesentlich ist, daß eine zentrale Saug- und Druck
förderpumpe vorgesehen ist, welche gewissermaßen als
Multifunktionspumpe die zentrale Arbeits- und
Krafteinheit für alle während der Güllebearbeitung
anfallenden Aufgaben darstellt. Die Saug- und
Druckförderpumpe 2 ist gemäß Fig. 4 an einer
Trageinrichtung 3 aufgehängt und mittels dieser heb
und senkbar. Füllstandssensoren 4 gem. Fig. 3 sind
an geeigneter Stelle des Behälters oder Beckens 1
angeordnet und halten die Saug- und Druckförderpumpe
2 unabhängig von wechselnden Füllhöhen jeweils in
der gewünschten und eingestellten Höhe. Die Saug
und Druckförderpumpe 2 kann, außer automatisch, auch
von Hand in bestimmte, je nach Bedarf erforderliche
Höhenlagen in den Behälter abgesenkt oder gehoben
werden.
Die Saug- und Druckförderpumpe 2 ist in Fig. 7 in
Einzelheiten dargestellt. Sie weist einen
Homogenisierungs- und Zerkleinerungskopf 5 auf, der
von einem Elektromotor 6 angetrieben wird.
Der Elektromotor 6 ist ein handelsüblicher
Elektromotor der Schutzart P 44 mit 3000 UpM
Nenndrehzahl. Um diesem Motor die Schutzart IP 68
zu verleihen, ist er in ein Polyäthylen-Rohr 7
eingesetzt, am hinteren Ende ist eine druckdichte
und wasserdichte Platte 8 angesetzt und am
Abtriebsende befindet sich eine weitere, als
Lagerschild wirkende Abschlußplatte 9 mit einer
Dichtung 10. Da ein solcher Motor bei Belastung Wärme
erzeugt, die normalerweise durch die Wirkung des
eingebauten Gebläses oder Lüfters abgeführt wird,
was aufgrund der Schachtelung nicht geschieht, ist
ein Temperatursensor 11 eingebaut, der bei Erreichen
einer zulässigen Höchsttemperatur für eine
Zwangsabschaltung sorgt. Diese Zwangsabschaltung ist
so eingebaut, daß sie vom Benutzer nicht willkürlich
übergangen werden kann. Sie hält den Motor 6 so lange
außer Betrieb, bis die Temperaturen wieder Normalwerte
erreicht haben. Man kann den gleichen Effekt auch durch
eine zeitgesteuerte Intervallschaltung erreichen.
Unterhalb der Mittellinie ist in Fig. 7 dargestellt,
wie aus dem gleichen Elektromotor 6 durch Entfernen
von Gehäuse und Lagerschilden eine kleinere und
kompaktere Ausführungsform der Schutzart IP 68
verwirklicht wird. Es wird wiederum das Kunststoffrohr
7, vorzugsweise aus Polyäthylen, verwendet, dem Motor
wird jedoch das Lüfterrad entfernt und die hintere
Welle verkürzt, und anstelle des hinteren Lagerschildes
des Motors wird ein Lagerschild 12 mit Dichtung 13
verwendet, welches nach hinten absolut dicht abschließt,
während das frontseitige Lagerschild mit einer
Doppeldichtung 13 versehen wird.
Eine Motorwelle 14 ragt aus dem gekapselten oder
geschachtelten Motor heraus. Das Innere des unter
der Mittellinie gezeichneten Elektromotors 6 ist bei
dieser Ausführung mit Öl gefüllt, so daß eine höhere
Temperaturbelastung bzw. Laufzeit möglich ist.
Es versteht sich von selbst, daß sämtliche Stromzulei
tungen wasserdicht und druckdicht ausgeführt werden
müssen. Polyäthylen ist ein gegen Korrosionen
resistenter, relativ leichter und auch gut zu
verarbeitender Werkstoff, der überdies Gewicht
einspart. So ist die unten dargestellte Ausführung
des Motors vergleichsweise klein, kompakt und leicht,
jedoch in der Umstellung arbeitsaufwendiger; aber
auch die Ausführung oberhalb der Mittellinie ist noch
vergleichsweise leicht und preiswert, weil die zur
Verkapselung nötigen Polyäthylenteile nur ein
Bruchteil dessen kosten, was ein Kauf eines Motors
der Schutzart IP 68 an Mehrkosten verursachen würde.
Von der schon erwähnten Welle 14 wird ein Pumpenrad 15
angetrieben, bspw. ein Zentrifugalpumpenrad, das in
einem Pumpendruckgehäuse 16 läuft. Auch das
Pumpendruckgehäuse 16 besteht aus Polyäthylen, d. h.
es ist leicht, korrosionsbeständig und als Werkstoff
preiswert.
Besonders eindeutig ist die Herstellung des Pumpen
druckgehäuses 16 in den Fig. 10a, b, c zu erkennen.
Man geht nämlich davon aus, daß Abschnitte 17 von
Polyäthylenrohren unterschiedlichen, jedoch
ineinanderpassenden Durchmessers zugeschnitten und
ineinandergepreßt, ggfs. thermisch geschrumpft, wer
den, bis man ein Pumpendruckgehäuse 16 hat, welches
den gewünschten, lichten Innendurchmesser und auch
eine entsprechende Wandstärke hat. Die Wandstärke
muß eine Mindestdicke haben, weil in sie Gewindelöcher
o. dgl. für Druckanschlußstutzen 18 tangential oder
radial eingebracht werden müssen. Das Pumpendruckgehäuse
16 wird durch eine am Motor 6 anliegende Basisplatte
und durch eine Frontplatte 19 vervollständigt.
Wie die Fig. 11 zeigt, welche lediglich auf radiale
Druckanschlußstutzen 18 abstellt, besteht eine
Relation zwischen der Anzahl der aus dem Druckgehäuse
16 abgehenden Druckanschlußstutzen 18 und dem
Durchmesser der Eintritts- oder Saugöffnung 20 in
der Frontplatte 19. Diese muß nämlich auf die Anzahl
der Abgänge angepaßt werden, damit die nötige
Förderleistung und der nötige Förderdruck erzeugt werden
können.
Mit der geschilderten Technik kann erreicht werden, daß
bei gleicher Motorleistung große Fördermengen bei
relativ geringem Druck oder geringe Fördermengen bei
höherem Druck erzielt werden, d. h., man kann das
Pumpengehäuse mit einfachen Mitteln beliebig variieren,
z. T. lediglich durch Austausch der Frontplatte 19,
und hat so die Möglichkeit, von Kleinst- bis
Größtausführungen alle Aufgaben zu erfüllen.
Wenn die Motorwelle 14 lang genug ist, ragt sie über
das Pumpengehäuse 16 nach außen hinaus. Wo das nicht
der Fall ist, ist eine Verlängerung 21 aufgesetzt,
die diesen Zweck erfüllt. Auf der Verlängerung 21 der
Pumpen- bzw. Motorwelle 14 befindet sich ein Satz
rotierender Teile des Homogenisierungs- und
Zerkleinerungskopfes 5. Erster und pumpennaher Teil
ist ein Laufrad 22, welches auf die Verlängerung 21
aufgesetzt ist und im wesentlichen als Flügelrad, ggfs.
zusätzliches Pumpenrad, wirkt und dessen Flügel von
der Verlängerung 21 aus radial nach außen schräg
ansteigen und dessen Frontkanten 23 schneidenartig
ausgebildet sind. Dieses Rad soll sowohl zerkleinern
wie auch fördern. Vor dem Laufrad 22 befindet sich
eine Frässcheibe 24, die kegelförmig ausgestaltet ist
und auf ihrer Kegeloberfläche radial o. dgl.
verlaufende Vertiefungen 25 hat, die auch als
Randöffnungen 26 wirken. Auch bei dieser Ausführung
sind die Kanten der Vertiefungen 25 und der Ränder 26
schneidenartig ausgebildet. Etwa auf gleicher Höhe
ist die Frässcheibe 24 von einem Gegenschneidring 27
umgeben, der ebenfalls Vertiefungen 28 und Ausneh
mungen 29 aufweist, welche den Öffnungen 26 gegenüber
stehen. Die axiale Position der Frässcheibe 24 relativ
zum Gegenschneidring 27 definieren Paßunterlegscheiben
30, die auf der Verlängerung 21 angeordnet sind.
Um besonders sperrige Fremdanteile in der Gülle,
metallischer oder nichtmetallischer Art, vom
Homogenisierungs- und Zerkleinerungskopf 5 fernzuhalten,
ist ein Schutzkorb 31 vorgebaut, der leicht abgenommen
werden kann, wenn die Frässcheibe 24 neu eingestellt
werden muß. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Einzelheiten
von Frässcheibe 24 und Gegenschneidring 27 noch einmal
deutlicher. Die Funktion ist derartig, daß durch Wahl
des axialen Abstandes und infolge der Tatsache, daß
die Frässcheibe 24 mit sehr hoher Umdrehung (3000 UpM)
rotiert, Fremdkörper sowieso seitlich weggeschleudert,
also abgeleitet, werden, falls sie nicht schon vom
Schutzkorb 31 zurückgehalten werden, während anderes,
gängiges Gut zwischen den gegeneinander arbeitenden
Schneiden zerkleinert, zermahlen und mit der Gülle
homogenisiert wird.
Es ist lediglich zu erwähnen, daß die gezeigte
Ausgestaltung des Homogenisierungs- und Zerkleinerungs
kopfes 5 nur eines vieler möglicher Beispiele darstellt.
Es sind Frässcheiben in gestufter Messerform und in
unterschiedlichster Gestaltung denkbar, die für
Sonderausführungen anwendbar sind.
Die Fig. 6 zeigt, wie das Saug-Druckförderpumpen-
Aggregat 2 in verschiedenen Höhenlagen arbeiten kann.
Das hat zur Folge, daß notwendigerweise die elektrische
Zuleitung 33 und ein Druckschlauch 34 oder ein
Druckschlauchbündel an die Druckanschlußstutzen 18
angeschlossen und aus dem Behälter 1 herausgeführt
werden müssen. Die Vereinigung der einzelnen Abgänge
bzw. Druckanschlußstutzen 18 zu einem gemeinsamen
Druckschlauch kann noch innerhalb der Aggregate der
Saug- bzw. Druckförderpumpe 2 oder auch erst außerhalb
erfolgen. Damit die weiteren Aufgaben erfüllt werden
können, ist der Druckschlauch 34 in den Eingang
eines elektrisch betätigbaren Mehrwegeschiebers 35
angeschlossen. Die Fig. 13a-e zeigen mögliche
Ausgestaltungen eines elektrisch betätigbaren
Mehrwegeschiebers in Schemadarstellung. Der Eintritt
des Druckschlauches 34 ist nicht gesondert dargestellt.
Ein Elektromotor oder Elektromagnet 36 dient zur
Verstellung eines Schiebers, und je nach Ausgestaltung
werden sechs, fünf, vier, drei oder zwei Wege, je
nach Schieberstellung, geöffnet oder geschlossen.
Der Sinn dieser Maßnahme geht aus dem Arbeitsschema
gemäß Fig. 12 hervor. In diesem Arbeitsschema ist das
Pumpendruckgehäuse 16 mit den Druckanschlußstutzen 18
wiedergegeben. Das Pumpengehäuse 16 muß in
Wirklichkeit durch den Mehrwegeschieber 35 ersetzt
werden, es ist jedoch verständlich, daß aus einer
einzigen Druckförderpumpe, je nach Stellung des
Mehrwegeschiebers 35, eine Druckförderleitung 37,
bspw. zum Austragen von Gülle, eine weitere
Druckförderleitung 37, bspw. für Mischvorgänge, eine
dritte Druckförderleitung 37, bspw. für Rührvorgänge,
alternativ abwechselnd oder gleichzeitig, an die
Pumpe angeschlossen bzw. von dieser mit unter Druck
stehender Gülle versorgt werden kann, um die
verschiedenen Behandlungsarbeiten auszuführen.
So zeigen z. B. die Fig. 1 und 2 Ausführungen, über
welche die von der Saug- und Druckförderpumpe 2
geförderte Gülle über den Weg des Mehrwegeschiebers
35 und die Förderleitung 37 in mehrere Rohrsysteme
38 geleitet werden kann. Diese Rohrsysteme 38 führen
bis in Behälter- oder Beckenbodennähe und enden unten
in Düsen 39, welche in Entfernung von der Saugseite
der Saug-Druckförderpumpe 2 angeordnet sind. Durch
stufenweises Zuschalten von Rohren 38 bzw. Düsen 39
wird die Gülle stufenweise,von der Pumpe 2 ausgehend,
fortschreitend in Beckenbodennähe unter Druck
ausgestoßen, so daß eine Durchwirbelung und Mischung
erzielt wird, welche nicht nur die Sinkschichten
auflöst und die Gülle insgesamt vermischt, sondern
zugleich auch eine Strömung verursacht, welche eine
Umwälzung der Gülle im Behälter 1 erzielt. Bereits
festgesetzte Schichten werden so durch stufenweises
Fortschreiten des Einschaltens der Düsen 39
nacheinander aufgelöst, bis die gesamte Sinkschicht
aufgewirbelt ist und von der im Behälter sich
einstellenden Gülleströmung auch in Schwebe gehalten
wird. Fig. 5 zeigt z. B. das Vorgehen bei einem
Rundbecken. Die Pumpe 2 wird an einer bestimmten Stelle
angesetzt und arbeitet über die erwähnten Rohre 37,
38, 39 einen bestimmten Bereich frei, wobei die Rohre
im folgenden Fall, durch die Kreisbögen 40 angedeutet,
durch wechselseitiges Einschalten der links und
rechts liegenden Düsen 39 eine Schwenkbewegung um
die Pumpe 2 als Fixpunkt ausführen und den vom
Kreisbogen 40 beschriebenen Bereich aufmischen. Die
Pumpe braucht nur in drei verschiedene Stellungen
verfahren zu werden, um das Gesamtbecken auf diese
Weise aufzumischen.
Einer der gefährlichsten Vorgänge bzw. störendsten
Vorgänge bei der Gülleaufbereitung ist die Entstehung
von sog. Schwimmstoffdecken. Da die Saug- und Druck
förderpumpe 2 in der Regel nicht bewegt wird, würde
bei deren Betrieb in kurzer Zeit schnell die gesamte
Menge an Schwimmstoffen in unmittelbarem Bereich der
Saugseite eingesaugt sein und der Betrieb nicht mehr
funktionieren. Aus diesem Grunde sind der Pumpe 2
schräg einstellbare Leitflächen 41 zugeordnet (Fig.
15 und 16), welche im Winkel zueinander verstellbar
gehalten sind und einen keilförmigen Spalt begrenzen,
an dessen engster Stelle der Saugbereich der Pumpe
2 liegt. Da die Pumpe 2 durch ihre Arbeit, neben dem
Mischen, Homogenisieren und Zerkleinern sowie
Aufrühren, auch einen Umwälz-Strömungseffekt erzeugt,
wird eine entstandene Schwimmstoffdecke 42 von der
Gülleströmung mitgenommen, gegen die Leitflächen 41
getrieben und von diesen dem Saugbereich der Pumpe 2
zugeführt. Diese Funktion ist sowohl bei Rechteckbecken
wie auch bei der in Fig. 16 wiedergegebenen Rundbecken-
Arbeit möglich. Die Leitflächen 41 werden so
eingestellt, daß sie sowohl die Gülleoberfläche als
auch den obersten Bereich der Schwimmstoffdecke 42
erfassen. Sie sind derart mit der Pumpe 2 verbunden,
daß sie deren Höhenverstellungen folgen oder haben
eine nicht gezeigte Schwimmeinrichtung.
Ein sehr wesentlicher Arbeitsanteil bei der
Gülleaufbereitung ist der Eintrag von Luft, d. h.
Sauerstoff, um aerobe, biologische Abbauprozesse zu
erzielen. Zu diesem Zweck dienen Strahlrohrdüsen 43,
die in Fig. 14 in Einzelheiten dargestellt sind. Auch
bei den Strahlrohrdüsen ist das schon bei der
Pumpenausgestaltung erwähnte Grundprinzip verwirklicht.
Aus ineinandergeschachtelten Rohrabschnitten 44,
vorzugsweise aus Polyäthylen, wird ein Strahldüsen-
Oberteil 45 und ein Strahldüsen-Unterteil 46 gebildet.
Das Strahldüsen-Oberteil 45 hat ein Anschlußrohr 47
mit Anschlußgewinde 48 und ist durch eingepreßte
Rohrabschnitte 44, die düsenförmig abgetrennt sind,
zu einer Injektionsdüse 49 ausgebildet. In einem
radialen Außenabstand befindet sich ein hohler
Innenraum 50, der außen eine relativ dickwandige
Begrenzung 52 hat, die mit zwei Saug- oder
Eintrittsöffnungen 53 versehen ist, von denen, in der
Figur rechts dargestellt, durch Gewindeeinbringung
auch Schlauch- oder Rohranschlüsse 54 angeschlossen
werden können. Nach unten ragt als Außenteil ein
Rohrstück 55, welches ein Innengewinde hat. Das
Strahlrohrdüsen-Unterteil 46 ist ähnlich aus
Rohrabschnitten 44, die ineinander verpreßt sind,
aufgebaut, endet etwa mit einem Rohranschlußgewinde
57 (linke Darstellung), hat ein oberes Rohraußengewinde
58, mit welchem es in den Strahlrohrdüsen-Oberteil 45
einschraubbar ist. Die ineinandergepreßten
Rohrabschnitte 44 lassen grundsätzlich einen
Innenquerschnitt 59 frei, der um eine Rohrnennweite
größer ist als der engste Querschnitt der Düse 49.
Alle Rohre werden so abgedreht, daß sie die in der
Figur gezeigte Düsenform 60 bilden. Durch Verschrauben
von Unterteil 46 und Oberteil 45 läßt sich die axiale
Distanz zwischen der Düse 49 und der Düse 60 und
damit die Saug- oder Injektionswirkung den
Pumpendruckverhältnissen usw. anpassen. Dadurch, daß
an beiden Enden Gewindeanschlüsse sind, können solche
Strahlrohrdüsen 43 an beliebiger Stelle der Rohrleitungen
37, 38 angeordnet werden. Sie können auch anstelle
der Düsen 39 in Bodennähe angebracht werden, das
untere Gewindeende 57 entfällt dann. In diesem Fall
saugen sie durch die Saugöffnung 53 Dickschlamm an
und vermischen und verdünnen diesen mit der
geförderten, relativ dünnflüssigeren Gülle, wobei
der austretende Strahl noch für eine intensive
Aufwirbelung und Vermischung sorgt. Andererseits
kann durch den Anschluß eines Schlauches 54 der
entstehende Sog ausgenutzt werden, um flüssige
Zusatzstoffe zur Verfahrensführung einzusaugen und
der geförderten Gülle beizumischen. Es kann sich
dabei aber auch um Feststoffe handeln, die in
Flüssigkeiten suspendiert werden.
Für Fälle, wo die mit feststehenden Düsen erzielbare
Umwälzung und Rührwirkung nicht ausreicht, werden
gemäß Fig. 17 Rückstoßdüsenaggregate 61 verwendet.
Ein solches einfaches Rückstoßdüsenaggregat besteht
im wesentlichen aus einem mehr oder weniger langen
Rohrstück 62, das auf seiner Mitte eine Drehrohr-
Kupplung 63 hat, mittels welcher es an eine
Druckleitung 38 o. dgl. anschließbar ist. Die Länge
des Rohrstückes 62 ist unerheblich und kann von Fall
zu Fall stark variieren. An den Außenenden befinden
sich Düsen 64, die nach außen und oben etwa im Winkel
von 45 Grad geneigt sind. Im Beispiel gem. Fig. 17
ist eine Düse nach oben und eine nach unten geneigt.
Beide sind jedoch gleichsinnig, bezogen auf die
Drehrichtung, geneigt, so daß beim Austritt von
unter Druck stehender Gülle ein Drehmoment erzeugt
wird, welches das Rohrstück 62 in Rotation versetzt.
Die Düsen 64 können natürlich auch in gleiche Richtung
nach oben oder einheitlich nach unten gerichtet sein.
So zeigt bspw. Fig. 18 ein Beispiel für ein
Doppeldüsenaggregat, bei welchem zwei Einfachdüsen
aggregate parallel nebeneinandergeschaltet sind.
Andere mögliche Kombinationen zeigen z. B. die Fig.
19, 20 und 21. Bei der Fig. 19 sind zwei Düsenaggregate
62 parallel übereinander angeordnet, wobei die
Drehkupplung 63 in der Mitte zwischen beiden sitzt.
Die Fig. 20 und 21 zeigen eine Mischung von Einfach
und Doppelaggregaten zu einem Mehrfachaggregat 65,
welches an einem Schwenkrohr 66 gehalten ist. Diese
schwenkbaren Aggregate 65 bedürfen keines eigenen
Antriebes, weil die Summe der trotz Rotation der
Rohrstücke 62 mit den Düsen 64 erzeugten Rückstoß
effekte ein Restdrehmoment erzeugt, welches die
Schwenkung bewirkt. Wie die Fig. 23 zeigt, kann eine
zentrale Halterung in einem Längsbecken zu Rotationen
um einen festen Punkt führen. Wie Fig. 22 zeigt, kann
aber auch bei einem Rundbecken 1 eine Pendelbewegung
um jeweils 45 Grad nach links und rechts oder um
einen größeren Bogen stattfinden. Falls bei hin- und
hergehender Bewegung die Reaktionsschubwirkung nicht
ausreicht, können zusätzliche Düsen 39 gem. Fig. 5
an das Mehrfachdüsenaggregat 65 jeweils angeschaltet
werden, die wechselweise die Schwenkbewegung nach
links oder rechts gesteuert durch den Mehrwegeschieber
35 bewirken. Durch diese Rückstoßdüsenaggregate kann
im extremsten und schwersten Fall intensiv gerührt
und aufgewirbelt werden, und zwar auch in solchen
Fällen, wo die Wirkung feststehender Düsen versagen
würde. Dank der Vorbehandlung,einerseits durch die
Homogenisierung und Zerkleinerungen, andererseits durch
die Strahlrohrpumpen, tritt aus den Rückstoßdüsen 64
ein Substrat heraus, welches optimal auf die Gülle
wirkt, diese auch in extremsten Fällen aufrührt und
aufmischt, wobei zusätzlich die Umwälzströmung (vgl.
Pfeile 67 in Fig. 23) in Richtung Saug- und Druck
förderpumpe 2 entsteht. So kann mit stets im Prinzip
gleichen Mitteln und mit im wesentlichen einer
einzigen Antriebsquelle, die darüber hinaus größen
und zweckangepaßt werden kann und preisgünstig ist,
extremste, schwerst zu verarbeitende Gülle ebenso
bearbeitet werden, wie leicht zu verarbeitende Gülle,
und es wird in keinem Fall Energie verschwendet, weil
sich die Arbeitsweise feinfühlig steuern läßt. Es
können Zusatzstoffe beliebig beigemischt werden,
es kann intensiv belüftet werden, die Geruchsbelästi
gungen fallen weg, Sedimentationserscheinungen werden
vermieden, Schwimmdecken können erst gar nicht
entstehen.
In dem Arbeitsschema gem. Fig. 12, aber auch in den
Fig. 1 und 2, ist noch eine Druckleitung 37
eingezeichnet, die vom Mehrwegeschieber 35 ausgeht
und welche als Druckleitung zu einer dort nicht
gezeigten Austragseinrichtung führt. Dies hat seinen
Grund darin, daß nämlich das Bearbeitungsprinzip für
Gülle in Behältern 1 mit dem Aufbereiten im Behälter
1 grundsätzlich nicht abgeschlossen ist, sondern daß
mittels der Druckleitung 37 bei entsprechend
eingestelltem Mehrwegeschieber 35 auch ein fahrbarer
Behälter 70 gefüllt werden kann. Dieser Behälter 70
kann im Prinzip eine entsprechend kleiner und
einfacher ausgeführte Saug- und Druckförderpumpe 2
enthalten, welche im Inneren die Durchmischung
aufrechterhält. Er kann auch Strahlrohrdüsen 43
aufweisen, mit welchen kurz vor dem Aufbringen
Zusatzstoffe in die Gülle gemischt werden können.
Seine Druckleitung 37, die in Fig. 24 nicht getrennt
dargestellt ist, führt aber zu einer Gülle-
Austragseinrichtung 71, die im Prinzip aus der schon
erwähnten Druckleitung 37 besteht, jedoch mehrfach mit
rotierenden Rohrstücken 62, 63 und Düsen 64 versehen
ist, welche die Gülle verregnen.
So wird die Gülle vom Einfüllen, Bearbeiten, biologischen
Aufbereiten, Zerkleinern, Homogenisieren, Vermischen
mit erforderlichen Zusatzstoffen bis zum Ausbringen
auf das Feld mit der grundsätzlich gleichen Apparate-
Konzeption durchführbar.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß in den
Figuren stets Mehrfachdüsen-Aggregate dargestellt
sind, welche horizontale Drehebenen haben. Dies ist
jedoch nicht bindend. Es können auch zur Verstärkung
des Rühreffektes vertikale Drehebenen angewendet
werden, wobei der Tiefenmischeffekt und die Rührwirkung
besonders groß sind.
Alle in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen
dargestellten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden
als erfindungswesentlich angesehen.
Es versteht sich von selbst, daß die dargestellten und
beschriebenen Ausführungsbeispiele nur vorteilhafte
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens darstellen,
die keinesfalls hierauf beschränkt sein sollen.
Claims (29)
1. Verfahren zum Behandeln von Gülle, die in Becken
oder Behältern aufbewahrt, aufbereitet und aus diesen
ausgebracht wird, wobei die Schwimm-, Schweb-,
Flüssig-, Sink- und Festanteile der Gülle ggfs.
zerkleinert, homogenisiert sowie bedarfsweise mit
Luft, Sauerstoff oder flüssigen, ggfs. in
Flüssigkeiten suspendierten Feststoffen angereichert
und durchmischt werden und der gesamte Gülleinhalt
des Behälters durch Umwälzen und Mischen auf
einheitlich konstantem Zusammensetzungszustand
flüssig gehalten oder flüssig gemacht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gülleanteile mittels eines universellen Saug
und Druckförderaggregates angesaugt, homogenisiert
und unter Druck, der jeweiligen Behandlungsphase
entsprechend, gesteuert in wählbaren Abständen von
der Ansaugstelle zum Umwälzen, Mischen und Rühren
in Strahlen aus Düsen ausgestoßen oder vor dem
Ausstoßen in Strahlrohrdüsen mit der Luft usw.
vermischt und angereichert werden oder in eine
Austragförderleitung eingespeist werden, wobei die
Gülleanteile bei vorhandener Schwimmstoffdecke
zunächst in Höhe der Schwimmstoffdecke angesaugt
werden, während bei vorhandener Sedimentation von
Feststoffen die Güllestrahlen zunächst saugstellennah
und nach Auflösung dieser Sedimentation fortschreitend
saugstellenferner ausgestoßen werden, und daß feste
und/oder sperrige Gülleanteile vor dem oder beim
Ansaugen in Fremstoffteile und Gülleanteile
separiert sowie die Gülleanteile mechanisch
zerkleinert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rührenden und umwälzenden, mischenden
Strahlen in Kreisbahnen rotierend aus
Rückstoßdüsensätzen ausgestoßen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwimmstoffe einer Schwimmstoffdecke
mechanisch mittels Leitflächen der Saugstelle
zugeleitet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gülle an den Strahlrohrdüsen in gesteuerter
und regelbarer Menge mit Luft, Sauerstoff,
Flüssigkeit oder in Flüssigkeit suspendiertem
Feststoff vermischt und angereichert wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Behältern oder Becken aufbereitete Gülle
mittels des Saug- und Druckförderaggregates in
transportable Behälter eingespeist, in diesen
mittels eines Saug- und Druckförderaggregates
umgewälzt, ggfs. mittels Strahldüsen mit Flüssigkeit
oder in Flüssigkeit suspendierten Feststoffen
angereichert und durchmischt sowie durch rotierend
bewegbare Rückstoß-Düsenaggregate verregnet bzw.
aus dem fahrend bewegten Behälter ausgetragen wird.
6. Vorrichtung zum Behandeln von Gülle in Becken oder
Behältern, die eine Gülle-Umwälzeinrichtung, eine
Rühreinrichtung, eine Belüftungseinrichtung sowie
Einrichtungen zum Homogenisieren und zum Zusetzen
flüssiger oder in Flüssigkeit suspendierter fester
Stoffe aufweist, insbesondere zur Ausübung des
Verfahrens nach den Patentansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zentrale, höheneinstellbare, als
Tauchaggregat ausgebildete, elektrisch angetriebene
Saug- und Druckförderpumpe (2) mit wenigstens zwei
Druckanschlußstutzen (18) und einem als Zerkleinerungs
und Homogenisierungskopf (5) ausgebildeten Einsaugteil
vorgesehen ist, daß in Behälter- oder Beckenbodennähe
angeordnete, feste und/oder in unterschiedlichen
Höhen gehaltene, rückstoßangetriebene, in Aggregaten
(62, 63) zusammengefaßte Düsen (64) über Rohr
und/oder Schlauchleitungen (37, 38) mit wenigstens einem
der Druckanschlußstutzen (18) verbunden sind, daß
wenigstens eine Strahlrohrdüse (43) mit einem
der Druckanschlußstutzen (18) und mit einer
Zuführeinrichtung (52, 54) für gasförmige, flüssige
oder in Flüssigkeit suspendierten festen Stoffen
in den Leitungszug (37, 38) zu den Düsen (39, 64)
eingeschaltet und/oder mittels eines getrennten
Förderrohres (37) mit einer in der Gülle
angeordneten Düse (39, 43) verbunden ist,
daß einer der Druckanschlußstutzen mit einer
Gülleaustragseinrichtung (70) verbindbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Saug- und Druckförderpumpe (2) einen
entsprechend der Schutzart IP 68 umgebauten
Elektro-, ggfs. Kurzzeitläufermotor (6) der
Schutzart P 44, mit 3000 UpM Nenndrehzahl aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem Elektromotor (6) gemäß Schutzart P 44
das Gebläse entfernt und die hintere Welle verkürzt
ist, ein hinteres, dichtes Lagerschild (12)
eingesetzt, das vordere Lagerschild (9) geschlossen
ausgebildet und mit zwei Wellendichtungen versehen
ist, daß ferner die Kabeleinführung gegen Nässeeintritt
abgedichtet und das Innere mit Öl gefüllt ist, so
daß er der Schutzart IP 68 entspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektromotor (6) gemäß Schutzart P 44 in ein
mittels Kappe (8) einendig dicht schließendes und
anderendig mittels Kappe (9) und Wellendichtung (10)
verschlossenes Polyäthylenrohr (7) eingesetzt ist
und so der Schutzart IP 68 entspricht,
und daß eine von Zeitsteuerelementen und/oder im
Elektromotor (6) angeordneten Temperatursensoren
(11) ansteuerbare Zwangsvorrang-Intervallschaltein
richtung im elektrischen Speisekreis vorgesehen
ist, welche bei Erreichen einer noch zulässigen
höchsten Innentemperatur des Motors ein Zwangsruhe-
Intervall zum Abkühlen auf niedrige Temperaturen
einschaltet.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Welle (14) des Elektromotores (6) ein
Pumpenlaufrad (15) aufgesetzt ist, welches von einem
Pumpendruckgehäuse (16) umgeben ist, das aus
mehreren dicht ineinandergepreßten oder
-geschrumpften Polyäthylen-Rohrabschnitten (17)
zusammengesetzt ist und das wenigstens einen,
vorzugsweise mehrere tangential verlaufende
Gewindebohrungen aufweist, in welche
Druckanschlußstutzen (18) einschraubbar sind,
daß das Pumpendruckgehäuse (16) saugseitig eine
Abschlußplatte (19) mit einer zentralen, kreisrunden
Ansaugöffnung (20) aufweist, deren Durchmesser
jeweils auf die Pumpendurchsatzleistung und/oder
die Anzahl der vorgesehenen Druckanschlußstutzen
(18) abgestimmt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zerkleinerungs- und Homogenisierungskopf (5) ein vor der saugseitigen Abschlußplatte (19) des Pumpendruckgehäuses (16) angeordnetes Gehäuse aufweist, durch welches zentrisch eine Verlängerung (21) der Motorwelle (14) verläuft und gelagert ist,
daß auf dem vorderen Ende der Verlängerung (21)
eine die saugseitige Öffnung des Gehäuses weitgehend füllende, über diese Öffnung kegelförmig nach außen ragende, mit Oberflächenvertiefungen (25) ausgerüstete Frässcheibe (24) befestigt ist,
daß zwischen dieser Frässcheibe (24) und einem in axialem Abstand auf der Welle befestigten Schneidrad (22), welches von der Welle (21) aus radial nach außen in Achsrichtung verbreiterte Flügel aufweist, am Gehäuse ein die Frässcheibe (24) randseitig umschließender, wie die Frässcheibe (24) oberflächen- und randprofilierter Gegenschneidring (27) feststehend gehalten ist,
und daß der axiale Abstand zwischen Frässcheibe (24) und Gegenschneidring (27) mittels die axiale Position der Frässcheibe (24) definierender Paß- Unterlegscheiben (30) auf der Verlängerung (21) der Welle (14) einstellbar ist.
daß der Zerkleinerungs- und Homogenisierungskopf (5) ein vor der saugseitigen Abschlußplatte (19) des Pumpendruckgehäuses (16) angeordnetes Gehäuse aufweist, durch welches zentrisch eine Verlängerung (21) der Motorwelle (14) verläuft und gelagert ist,
daß auf dem vorderen Ende der Verlängerung (21)
eine die saugseitige Öffnung des Gehäuses weitgehend füllende, über diese Öffnung kegelförmig nach außen ragende, mit Oberflächenvertiefungen (25) ausgerüstete Frässcheibe (24) befestigt ist,
daß zwischen dieser Frässcheibe (24) und einem in axialem Abstand auf der Welle befestigten Schneidrad (22), welches von der Welle (21) aus radial nach außen in Achsrichtung verbreiterte Flügel aufweist, am Gehäuse ein die Frässcheibe (24) randseitig umschließender, wie die Frässcheibe (24) oberflächen- und randprofilierter Gegenschneidring (27) feststehend gehalten ist,
und daß der axiale Abstand zwischen Frässcheibe (24) und Gegenschneidring (27) mittels die axiale Position der Frässcheibe (24) definierender Paß- Unterlegscheiben (30) auf der Verlängerung (21) der Welle (14) einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässcheibe (24) an den Rändern der
Vertiefungen (26) sowie am Außenrand, der
Gegenschneidring (27) innen und an den Rändern
seiner Vertiefungen (29), das Schneidrad (22)
an seinen axialen Frontkanten als Schneiden (23)
ausgebildete Kanten aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (1) oder die Saugdruckförder
pumpe (2) mit Füllstandssensoren (4) ausgerüstet
ist, und daß die Saugdruckförderpumpe (2)
an einer von den Füllstandsonden sowie von Hand
steuerbaren Trageinrichtung (3) heb- und senkbar
gehalten ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Druckanschlußstutzen (18) des
Pumpendruckgehäuses (16) Druckschläuche (34)
angeschlossen sind, welche eingangsseitig in
einen elektrisch betätigbaren Mehrwegeschieber (35)
münden, dessen Abgänge mit den zu den Rohren (38),
den Strahlrohrdüsen (43) und/oder der Gülleaus
tragseinrichtung (70) verbunden sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlrohrdüsen (43) zweiteilig und verstellbar ausgebildet sind,
daß ein Oberteil (45) und ein Unterteil (46) aus ineinandergepreßten bzw. -geschrumpften Rohren (44) unterschiedlicher Nennweiten bestehen,
wobei das Oberteil (45) einströmseitig ein Rohranschlußgewinde (48) für die Druckförderleitung (38), abströmseitig einen düsenartig verjüngten Durchströmquerschnitt (49) und zwei schräg nach außen offene Zuströmlöcher (53) aufweist und mit einem Außengewinde (55) versehen ist, während das Unterteil (46) ebenfalls aus ineinandergeschach telten Rohren (44) besteht, innen einen durchgehenden, ein- und abströmseitig weiten, in der Mitte engen, jedoch weiter als der engste Querschnitt des Oberteils (45) bemessenen, düsenartig geformten Durchströmquerschnitt (59, 60) aufweist und am oberteilseitigen Ende außen mittels Innengewindes (58) auf das Oberteil (45) aufschraubbar ist,
und daß die Stellung des verjüngten Durchströmquerschnittes (49) des Oberteils zum düsenartigen Durchströmquerschnitt (59) des Unterteils (46) durch Auf- und Niederschrauben des letzteren axial verstellbar ist.
daß die Strahlrohrdüsen (43) zweiteilig und verstellbar ausgebildet sind,
daß ein Oberteil (45) und ein Unterteil (46) aus ineinandergepreßten bzw. -geschrumpften Rohren (44) unterschiedlicher Nennweiten bestehen,
wobei das Oberteil (45) einströmseitig ein Rohranschlußgewinde (48) für die Druckförderleitung (38), abströmseitig einen düsenartig verjüngten Durchströmquerschnitt (49) und zwei schräg nach außen offene Zuströmlöcher (53) aufweist und mit einem Außengewinde (55) versehen ist, während das Unterteil (46) ebenfalls aus ineinandergeschach telten Rohren (44) besteht, innen einen durchgehenden, ein- und abströmseitig weiten, in der Mitte engen, jedoch weiter als der engste Querschnitt des Oberteils (45) bemessenen, düsenartig geformten Durchströmquerschnitt (59, 60) aufweist und am oberteilseitigen Ende außen mittels Innengewindes (58) auf das Oberteil (45) aufschraubbar ist,
und daß die Stellung des verjüngten Durchströmquerschnittes (49) des Oberteils zum düsenartigen Durchströmquerschnitt (59) des Unterteils (46) durch Auf- und Niederschrauben des letzteren axial verstellbar ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Zuströmlöcher (52) Saugleitungen (54)
anschließbar sind.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlrohrdüsen (43) in Behälter- oder
Beckenbodennähe als Gülleaustritts- und Sinkstoff-
Mischdüsen an den Druckrohrleitungen (38) angeordnet
sind.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gülleaustrittsdüsen als sich selbst
bewegende Einfach- oder Mehrfach-Rückstoßdüsenaggregate
(62, 65) ausgebildet und zusammengefaßt sind, wobei
ein Einfachaggregat aus einem auf der Mitte seiner
Länge mittels Rohrdrehkupplung (63) drehbar
gelagerten und an die Druckförderleitung (37, 38)
angeschlossenen Rohrstück (62) besteht, das an
seinen beiden Enden mit je einer etwa im Winkel
von 45 Grad zur Rohrstücklänge nach außen und zur
Drehebene an einem Ende nach oben, am anderen Ende
nach unten geneigten Rückstoßdüse (64) ausgerüstet
ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Mehrfachdüsenaggregat (62, 64) aus einem
etwa U-förmig gestalteten, auf der Mitte des U-Rückens
in einer Rohrdrehkupplung (63) drehbar gelagerten
und an die Druckleitung (37, 38) angeschlossenen
Formrohr sowie aus je einem an den Enden der
U-Schenkel angeschlossenen, drehbaren Rohrstück
(62) mit Rückstoßdüsen (64) besteht.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohrstücke (62) mit Rückstoßdüsen (64) in einem
axialen Abstand parallel mit gleichem oder
entgegengesetztem Drehsinn zu einem Doppelaggregat
zusammengefaßt sind.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Einzel-, Mehrfach- und/oder Doppel
aggregate an einem gemeinsamen, um seine Länge
drehbaren Tragrohr (66) gestaffelt zu einem
Großaggregat (65) zusammengefaßt sind und mit diesem
Tragrohr, zusätzlich zur Eigenrotation, über einen
Winkel von ca. 90 Grad schwenkbar sind.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehebenen der Einzelaggregate (62, 64)
horizontal angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehebenen der Einzelaggregate (62, 64)
vertikal verlaufend angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei im Höhenabstand gegeneinander keilförmig
geneigte, ebene Leitflächen (41), die relativ zur
strömenden Gülle feststehen, an der engsten Seite
zur Saugseite der Saugdruckförderpumpe (2) offen
und mit den anderen Kanten bis an die Oberfläche
bzw. die Unterseite der Schwimmstoffschicht (42)
vorgesehen sind.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Neigungswinkel der Leitflächen (41)
verstellbar ist.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitflächen (41) an einer Schwimmeinrichtung
an der Oberfläche der Gülle gehalten sind.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitflächen (41) zusammen mit der Saug-
Druck-Förderpumpe (2) gesteuert höhenverstellbar
an einer Trageinrichtung gehalten sind.
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (70) fahrbar ausgebildet ist,
und daß eine der Druckleitungen (37) an eine als
Groß-Mehrfachdüsenaggregat (65) ausgebildete
Austrageinrichtung (71) angeschlossen ist.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
6 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugleitungen (54) zu den Zuströmlöchern
(53) der Strahlrohrdüsen (43) in ggfs. mit Rührern
versehene Vorratsbehälter für flüssige oder in
Flüssigkeit suspendierte feste Zusatzstoffe münden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873712788 DE3712788A1 (de) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von guelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873712788 DE3712788A1 (de) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von guelle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3712788A1 true DE3712788A1 (de) | 1988-11-03 |
DE3712788C2 DE3712788C2 (de) | 1989-03-16 |
Family
ID=6325681
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DE (1) | DE3712788A1 (de) |
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