DE4406315C2 - Vorrichtung zum Zerkleinern und Suspendieren von Müll, insbesondere von Bio-Haushaltsabfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Suspendieren von Müll gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Vorrichtung ist z. B. bekanntgeworden aus der DE 42 35 119 C2.

Beim Betrieb werden in dem Behälter die zu behandelnden, d. h. aufzulösenden Faserstoffe eingetragen, z. B. Bio- Haushaltsabfälle, und außerdem eine Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser. Durch die Arbeit des Rotors werden die Faserstoffe auseinandergerissen und zerkleinert und dabei mit der Flüssigkeit vermischt, so daß eine Suspension entsteht. Die Suspension wird durch den Rotor in eine starke Strömung versetzt. Diese hat - in einem Axialschnitt durch den Müllauflöser gesehen - eine Torusform, wobei sich im Rotorbereich zunächst eine Radialströmung nach außen gegen die Behälterwand hin ausbildet, die sodann nach oben steigt, um im Bereich der Oberfläche wieder radial nach innen zu strömen, und von da aus nach unten zum Zentrum des Rotors hin. Dieses Strömungsbild ist erwünscht; durch die Abwärtsströmung gelangen nämlich die in Suspension befindlichen Feststoffe immer wieder in den Rotorbereich, wo sie bearbeitet werden.

Die Aufbereitung von Faserstoffen, insbesondere von Bio- Haushaltsabfällen und Altpapier, bringt besondere Probleme mit sich, die bereits beim Auflösen beginnen. Besonders unangenehm ist der Anteil spezifisch leichter Verunreinigungen, vor allem Kunststoff und wasserfeste Papiere.

Der Müllauflöser gemäß dem eingangs genannten Dokument weist einen Rotor mit einer Welle auf, die Flügel trägt. Die Flügel erstrecken sich über einen wesentlichen Teil der Länge der Welle und haben die Gestalt einer Wendel. Die Wendel begünstigt die Auflösung der eingetragenen Bio- Haushaltsabfälle. Die Flügel der Wendel sorgen für eine ständige kräftige Umwälzung des Faserstoffes und stellen Prallflächen sowie Prallkanten dar, auf denen die Faserstoffpartikel auftreffen und zerkleinert werden. Dabei ist es wünschenswert, daß die Wendel während des Auflösevorgangs auf ihrer gesamten Länge innig mit der Biomasse in Berührung kommt. Gerade bei hoher Stoffdichte entsteht bei der Bearbeitung von Biomasse im Zentrum, d. h. um die Wendel herum, zumindest in deren oberem Bereich ein Freiraum, der sich von unten nach oben trichterförmig erweitert. In einem Axialschnitt gesehen hat die in Bewegung befindliche Faserstoffsuspension annähernd die Gestalt eines Gugelhupfs. Dies bedeutet, daß die Wendel - falls überhaupt - nur in ihrem unteren Bereich mit Biomasse in Berührung gelangt. Deshalb ist der Auflöse-Wirkungsgrad bei einem solchen Betriebszustand gering. Um den genannten Trichter zu vermeiden, könnte man daran denken, bei geringerer Drehzahl zu fahren. Hierdurch würde jedoch die Auflöseleistung verringert. Auch könnte daran gedacht werden, bei geringerer Stoffdichte zu fahren. Damit wäre jedoch die Durchsatzleistung an Trockensubstanz geringer, desgleichen der Auflöse-Wirkungsgrad.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Müllauflöser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß der Auflöse-Wirkungsgrad verbessert wird, daß der Durchsatz an Biomasse gesteigert werden kann, und daß die Herstellungskosten gegenüber herkömmlichen Müllauflösern nicht wesentlich höher sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Strömungsleitbleche wird die Biomasse zur Wendel hin umgelenkt, so daß diese auf ihrer vollen Länge beaufschlagt wird. Der genannte Einzugstrichter wird weitgehend beseitigt. Hierdurch wird durch ein höherer Auflöse- Wirkungsgrad erzielt, da die einzelnen Partikel häufiger an den Wendelflächen bzw. -kanten aufprallen. Die notwendige Auflöse-Zeitdauer für eine bestimmte Faserstoffmenge läßt sich verringern, wodurch der Durchsatz gesteigert wird, so daß sich mit einem Müllauflöser bestimmter Größe in der Zeiteinheit mehr Biomasse bearbeiten läßt. Dies bedeutet eine Einsparung an Investitionskosten sowie an Energie.

Die Erfindung sowie der Stand der Technik sind anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Müllauflöser zum Auflösen von Bio-Haushaltsabfällen, im Aufriß und teilweise geschnitten.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Müllauflöser gemäß Fig. 1 bei abgenommenem Deckel.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Ansichten ähnlich gemäß der Fig. 1 und 2, jedoch von einem konventionellen Müllauflöser.

Fig. 5 zeigt in der Größe der Darstellung die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Einzelheit A.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie C- C in Fig. 5.

Der Müllauflöser gemäß den Fig. 1 und 2 weist einen Behälter 1 auf sowie einen Rotor 2. Rotor 2 umfaßt eine vertikale Welle 2.1, eine Wendel 2.2 sowie einen am unteren Ende angesetzten Hohlkörper 2.3, der nach unten offen ist. Rotor 2 trägt am oberen Ende eine Riemenscheibe 2.4, an der ein Drehmoment eingeleitet werden kann. Im übrigen ist Rotor 2 am abnehmbaren Deckel 1.1 des Behälters 1 gelagert. Das untere Ende des Rotors 2 kragt somit frei aus. Behälter 1 des Müllauflösers ist mit einer Faserstoffsuspension aus Bio-Haushaltsabfällen und Wasser gefüllt. Die Stoffdichte beträgt 12%. Abweichungen nach oben und nach unten sind möglich. Aus der Aufrißdarstellung von Fig. 1 erkennt man, daß sich die Suspension in einer toroidalen Strömung befindet, die vom unteren Teil des Rotors ausgehend radial nach außen verläuft, sodann nach oben gerichtet ist, im oberen Bereich des Behälters 1 wieder eine radial nach innen weisende Komponente hat und sodann im Bereich der Wendel 2.2 nach unten gerichtet ist. Wie man ferner aus Fig. 1 erkennt, ist die Wendel 2.2 vollständig von Suspension berührt. Dies geht auf erfindungsgemäße Leitbleche 1.2, 1.3 zurück, die an der Behälter-Umfangswand angeschweißt sind. Diese Leitbleche ragen frei in den Behälter-Innenraum hinein. Wie man aus Fig. 2 erkennt - siehe dort die großen Pfeile - führt die Strömung in dieser Draufsicht auch eine Kreiselbewegung um die Rotorwelle 2.1 herum aus. Die genannten Leitbleche 1.2 und 1.3 sind derart gestaltet und angeordnet, daß sie eine Hinlenkung der Strömung der Faserstoffsuspension gegen die Wendel 2.2 bewirken. Es versteht sich, daß auch mehr als zwei Leitbleche angebracht werden können. Dabei ist sowohl eine in Bezug auf die Welle 2 symmetrische Anordnung denkbar, so daß alle Leitbleche einen gleichen gegenseitigen Abstand aufweisen. Es ist aber auch eine asymmetrische Anordnung möglich. Im Extremfall ist es denkbar, daß nur ein einziges Leitblech den gewünschten Effekt hat. Auch könnten Leitbleche im oberen Behälterbereich angeordnet werden, und zwar derart, daß sie nach Art eines Gewölbes die Suspension mehr oder minder überdachen, wobei die konkave Seite des Leitbleches nach unten weist. Solche Leitbleche hätten sodann - in der Darstellung von Fig. 1 gesehen - etwa die Kontur der Strömungsfäden oder etwas flacher als diese.

Gemäß einem weiteren wichtigen Gedanken der Erfindung ist der Rotor 2 in seinem unteren Bereich mit einem Hohlkörper 2.3 versehen. Der Hohlkörper 2.3 hat im wesentlichen die Gestalt einer umgestülpten zylindrischen Schale. Der Hohlkörper 2.3 weist eine kreiszylindrische Platte 2.4 auf sowie einem zylindrischen Mantel. Dieser ist mit Aussparungen versehen, so daß nur noch ein Kranz von Zacken 2.5 übrigbleibt. Diese Zacken haben eine vertikale Kante 2.6 und eine geneigte Kante 2.7, auf deren Bedeutung noch weiter unten eingegangen werden soll.

Im Behälterboden befindet sich ein Gutstoffauslaß 1.4. Dieser ist umgeben von einem Siebkorb. Bezüglich des Aufbaus des Siebkorbs wird auf Fig. 5 verwiesen.

Wie man sieht, ist Hohlkörper 2.3 über den Siebkorb gestülpt, so daß zwischen dem perforierten Mantel 1.7 des Siebkorbes und den Zacken 2.5 des Hohlkörpers 2.3 nur ein schmaler Spaltraum verbleibt.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, läuft der Rotor 2 im Uhrzeigersinn herum - in Draufsicht gesehen. Demgemäß sind die geneigten Kanten 2.7 der Zacken 2.5 beim Umlauf des Rotors 2 die Vorderkanten. Es hat sich gezeigt, daß durch eine solche Anordnung eine vorzügliche Reinigung der Bohrungen des Mantels 1.7 des Siebkorbes erfolgt. Dies ist ganz wichtig, da bei einer Verstopfung der Siebkorbbohrungen der Durchsatz und damit die Mengenleistung des Müllauflösers sehr schnell abnimmt.

Im Gegensatz zu den Fig. 1 und 2 zeigen die Fig. 3 und 4 einen herkömmlichen Müllauflöser. Wie man sieht, ist die Wendel 2.2 weitgehend frei von Faserstoffsuspension, weil sich ein Einzugstrichter von erheblichem Durchmesser ausgebildet hat. Diese Ausführungsform ist äußerst ungünstig, da die einzelnen Partikel der Faserstoffsuspension weit weniger intensiv behandelt werden.

Die Aufrißdarstellung gemäß Fig. 5 läßt sehr gut die Gestaltung und Anordnung des Siebkorbes sowie des Hohlkörpers 2.3 erkennen. Entscheidend ist hierbei, daß der Hohlkörper 2.3 an der Unterseite seiner Platte 2.4 eine Mehrzahl von Flügeln 2.8 aufweist. Diese sind im vorliegenden Falle gleichmäßig verteilt und radial angeordnet. Statt der hier dargestellten Flügelform könnten auch pumpenschaufelartige Flügel vorgesehen werden oder andere Elemente, die eine Förderwirkung vom Zentrum nach außen haben.

Wie man sieht, weist der Siebkorb eine Oberwand 1.9 auf. Die Flügel 2.8 entsprechen in ihrer vertikalen Erstreckung weitgehend der Weite des Spaltraumes zwischen der Oberwand 1.9 und der Platte 2.4. Die Flügel 2.8 erzeugen einen Unterdruck, der aus dem Innenraum des Siebkorbes einen kleinen Teilstrom des dort befindlichen Gutstoffes wieder herausholen und radial nach außen fördern. Dieser Teilstrom wirkt als Spülstrom. Er ist deshalb wichtig, weil er den genannten Spaltraum freihält von Ablagerungen, die für den Betrieb des Müllauflösers schädlich sind.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern und Suspendieren von Müll, insbesondere von Bio-Haushaltsabfällen, Biomasse oder dergleichen,

• 1.1 mit einem Behälter (1);
• 1.2 mit einem im Behälter (1) angeordneten Rotor (2), der von oben her in den Innenraum des Behälters (1) ragt, und der eine Welle (2.1) sowie Flügel (2.2) aufweist;
• 1.3 die Flügel (2.2) erstrecken sich über einen wesentlichen Teil der Länge der Welle (2.1);
• 1.4 es ist ein Auslaß für das zerkleinerte und suspendierte Mischgut vorgesehen;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 1.5 an der Innenwand des Behälters (1) sind Leitbleche (1.2, 1.3) zum Leiten der Strömung des Mischgutes gegen die Flügel (2.2) des Rotors (2) befestigt;
• 1.6 der Auslaß ist von einem Siebkorb überdeckt;
• 1.7 es ist ein Hohlkörper (2.3) am unteren Ende des Rotors (2) angeordnet, der über den Siebkorb gestülpt ist;
• 1.8 der untere Randbereich des Hohlkörpers (2.3) ist zackenförmig gestaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Leitblech (1.2, 1.3) eine Krümmung im Drehsinn der Strömung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (1.2, 1.3) im Sinne eines Umgreifens der Rotorwelle (2.1) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Leitblech (1.2, 1.3) als Gewölbe ausgebildet ist, dessen konkave Seite sich unten befindet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2.3) Flügel (2.8) aufweist, die den Spalt zwischen der Oberwand (1.9) des Siebkorbes und der oberen Platte (2.4) des Hohlkörpers (2.3) bestreichen, und daß die Oberwand (2.9) des Siebkorbes in ihrem zentralen Bereich Bohrungen (1.10.) aufweist.