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Verfahren zur- Umwandlung von Torf o. d!gl. in hochwertigen Brennstoff
Um Torf oder ähnliche Stoffe in einen besseren Brennstoff umzuwandeln, ist es bekannt,
die dem Moor entnommenen Stoffe einer Vergärung zu unterwerfen. Dabei hat man vorgesehen,
den Torf mit anaeroben Bakterien zu versetzen und die Vergärung in Behältern unter
Abschluß von Luft und Licht durchzuführen. Der Brennstoff wird dann aus dem Schlamm
gewonnen, der sich nach Abschluß der Vergärung am Behälterboden abgesetzt hat. Andere
Vorschläge, die die Ausführung des Verfahrens in größerem Maße und mit geringeren
Kosten ermöglichen, gehen dahin, die Vergärung mit Hilfe aerober Bakterien im Freien
auszuführen und die Gärungsvorgänge durch Regelung des Luftzutrittes zu der mit
aeroben Bakterien versetzten Masse zu beeinflussen. Je nach den für die Entwicklung
der aeroben Bakterien vorhandenen Bedingungen tritt bei dieser Vergärung eine mehr
oder weniger starke Erwärmung der Masse ein, die eine Abscheidung des kolloidgebundenen
Wassers zur Folge hat, das teils verdunstet, teils unter Zusammensinken des in Gärung
befindlichen Haufens als Sickersaft abläuft.
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Es ist weiter bekannt, für die Durchführung der aeroben Vergärung
thermophile und
thermogene Bakterien zu benutzen, die .erst dann
zur Wirkung kommen, wenn die von psychrophilen Bakterien eingeleitete Gärung tu
einer gewissen Temperaturerhöhung geführt hat. Es wird auf diese Weise eine besonders
starke und schnelle Entwässerung des Torfes erzielt, weil die thermophilen und thermogenen
Bakterien die Vergärung bei höheren Temperaturen fortsetzen, bei denen die zunächst
zur Einleitung der Vergärung benutzten Mikroorganismen nicht mehr lebensfähig sind.
Es ist üblich, die dein Moor entnommene Masse auf die Vergärung dadurch vorzubereiten,
daß sie zunächst zerkleinert und mit Stoffen zur Verminderung des Säuregrades sowie
mit geeigneten Nährstoffen für die Bakterien versetzt wird. Für die Durchführung
der Vergärung hat man vorgesehen, die so vorbehandelte Masse in einzelnen mit Gärungsbakterien
geimpften Schichten zunächst zu kleineren Haufen abzusetzen, die als Wärmeherde
für die in größerer Höhe darauf abzusetzende Masse dienen sollen. Für die Umwandlung
von Torf zu Düngemitteln, die ebenfalls unter Durchführung einer Vergärung in größeren
Haufen erfolgen soll, wobei die Vergärung jedoch langsam in größeren Zeiträumen
und unter Schimmelbildung stattfindet, hat man bereits vorgeschlagen, die festgestampften
Haufen im Bedarfsfalle mehrmals umzusetzen und die Vergärung mehrmals durchzuführen.
Bei dieser langsamen Vergärung der Masse in größeren Haufen, wo infolge Feststampfens
-der Luftzutritt stark behindert ist, kann jedoch kein Erzeugnis besserer Brenneigenschaften
erzielt werden.
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Die Güte des durch Vergärung zu erzielenden Brennstoffes hängt in
starkem Maße von der Art der Durchführung der Vergärung ab. Nach der Erfindung wird
ein sehr hochwertiger Brennstoff aus Torf oder ähnlichen subfossilen Stoffen durch
eine durch die Vereinigung der nachfolgenden Maßnahinen sich kennzeichnende Behandlung
nämlich dadurch erzielt, daß die Vergärung der Masse stufenartig in nacheinander
aufgesetzten Haufen dergestalt erfolgt, daß jede einzelne Schicht des ersten Haufens
mit Mischkulturen von anaeroben und aeroben Bakterien geimpft wird und vor dem Aufbringen
der nächsten Schicht einer mäßigen Selbsterwärmung überlassen bleibt, worauf die
zu einem ersten Haufen aufgesetzte Masse nach hinreichender Selbstentwässerung schichtenweise
unter Impfung der einzelnen Schichten mit aeroben Bakterien, und zwar thermophilen
und thermogenen Bakterien in einen zweiten Haufen umgesetzt, einer nachfolgenden
Warmvergärung bei höheren Temperaturen unterworfen, dann bei gleichzeitiger Entlüftung
zu Formlingen gepreßt und in dieseinZustande an derLuft getrocknet wird; durch diese
Behandlung wird erreicht, daß zunächst in den einzelnen Schichten des ersten Haufens
die bei niedrigen Temperaturen lebensfähigen aeroben und anaeroben Bakterien ausreichend
zur Wirkung kommen. Durch die Aufsetzung des ersten Haufens in einzelnen Schichten
bis zum Erreichen .der endgültigen Höhe ist ein ausreichender Luftzutritt für die
in der Masse enthaltenen Bakterien gewährleistet, während an den von Luft nicht
berührten Stellen im Innern der Schichten die anaeroben Bakterien den Gärungsvorgang
einleiten. Die von aeroben und anaeroben Bakterien auf diese Weise in dem ersten
Haufen zur Aufschließung vorbereitete Masse unterliegt nun bei ihrer Umsetzung in
den zweiten Haufen dem Angriff der thermophilen und thermogenen aeroben Bakterien,
die in kurzer Zeit die Aufschließung des Zellgefüges der huinosen Stoffe vervollständigen.
Durch das ebenfalls in einzelnen Schichten erfolgende Aufsetzen des zweiten Haufens,
dessen Masse bereits luftiger und weniger stark wasserhaltig als die des ersten
Haufens ist, wird ein ausreichender Luftzutritt für die kräftige und schnelle Entwicklung
der thermophilen und thermogenen Bakterien gewährleistet. Es hat sich herausgestellt,
daß bei dieser Behandlung eine sehr starke Inkohlung erfolgt, und zwar schon nach
einem Zeitraum von wenigen Tagen, womit der Abbau von Torfmooren lohnender wird,
zumal durch die hohe Güte des Brennstoffes auch ein guter Preis erzielt werden kann.
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Die Güte des erlangten Brennstoffes ist nicht unwesentlich durch die
Nachbehandlung bedingt, die die Masse nach Beendigung der Warmvergärung in dem zweiten
Haufen findet. An sich ist die Behandlung von Torf in Pressen und seine Umwandlung
zu gerundeten Formlingen, die in Halten unter Luftzutritt getrocknet werden, bekannt.
Für das Verfahren nach der Erfindung ist zwar vorgesehen, in ähnlicher Weise zylindrische
oder kugelige Formlinge aus der im zweiten Haufen vergorenen Masse herzustellen,
doch erfolgt die Behandlung derart, daß die Masse in noch warmem Zustande zunächst
in eine Feinzerkleinerungsmaschine gelangt und von dort, ebenfalls noch warm, einer
Strangforinmaschine zugeführt, wo durch Anwendung von Unterdruck zunächst eine Entlüftung
der Masse stattfindet, ehe sie zu einem Strang umgeformt und durch eine Abschneidevorrichtung
in zylindrische oder kugelige Formlinge unterteilt wird. Die Entlüftung der sehr
starke gekohlten Masse in noch warmem Zustande ergibt ein sehr dichtes Erzeugnis,
dessen
Trocknung an der Außenfläche zunächst durch die in dem Körper noch enthalteneWärme
eingeleitet und durch dieLuft dann sehr bald beendet wird..
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Die Erfindung sei nun im einzelnen näher erläutert: Man entnimmt dem
Torfmoor, für das eine Vorentwässerung nicht nötig ist, durch Stechen von Hand,
durch 'Baggermaschinen oder in sonst beliebiger Weise den Rohtorf und bringt ihn
in eine Grobzerkleinerungsmaschine, die zweckmäßig die etwa im Rohtorf vorhandenen
Fremdkörper, Holzteile, Wurzeln u. dgl. aussondert. In der Zerkleinerungsmaschine
erhält der Torf zur Einstellung auf die gewünschte pH-Zahl .einen Zusatz von den
Säuregrad abstumpfenden und die Säuremenge herabmindernden Stoffen, z. B. vonKalk
oderKalciumkarbonat. Außerdem kann er mit Stickstoff oder stickstoffhaltigen Stoffen,
z. B. Kalkstickstoff mit etwa ::i °/o Stickstoff, versetzt werden, da der im Torf
in geringen Mengen vorhandene StickstcY,ff von den Mikroorganismen nur schwer und
zu langsam angegriffen wird. Die grobzerkleinerte Masse kommt nun auf eine Gärstatt,
die derart eingerichtet ist, .daß der sich bildende Sickersaft und das durch die
Selbstentwässerung austretende . Wasser ablaufen kann.
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Die erste Schicht des Gärhaufens wird auf der Oberfläche mit einer
Pumpe, Spritze o. dgl. mit Flüssigkeit besprengt, die in geeigneter Menge Mischkulturen
von zweckmäßig abseits gezüchteten aeroben und anaeroben Bakterien enthält. Dieser
Impfflüssigkeit kann späterhin vorteilhaft ein Teil des sich bildenden bakterienreichen
Sickersaftes beigesetzt werden. Die erste Schicht wird nun so lange sich selbst
überlassen, bis in ihr eine gewisse Temperatursteigerung, z. B. auf 3o bis qo °
C, eingetreten ist, was je nach der zu verarbeitenden Torfart einige Stunden in
Anspruch nimmt. Gleich nach dem Impfen der auf der Gärstatt abgesetzten Torfschicht
kann man ein wesentliches Zusammensinken der Masse beobachten, aus der sich ein
Teil des Zellwassers ausscheidet, das zusammen mit dem Sickersaft abfließt.
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Bei der Inbetriebsetzung eines Torfwerkes ist es häufig ratsam, zur
Einleitung und Beschleunigung des Gärvorganges als Unterlage für die erste Torfschicht
auf der Gärstatt eine entsprechend starke Schicht von frischem, strohigem Pferdemist
auszubreiten, der viele Mikroorganismen enthält und sich sehr schnell und stärk
erhitzt.
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Nachdem die Temperaturerhöhung in der ersten Torfschicht eingetreten
ist, wird eine zweite Schicht auf die erste Schicht aufgebracht und auf die gleiche
Weise behandelt und so fort, bis ein ansehnlicher Haufen von 1,5 bis z m Höhe und
mehr erreicht ist. Der gesamte Haufen sinkt bald zusammen, so daß er schließlich
ungefähr nur noch die Hälfte seiner ursprünglichen Höhe hat; gleichzeitig fängt
die Masse an, in den bei Torfvergärung bekannten krümeligen Zustand zu kommen und
den Torfcharakter zu verlieren.
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Beginnt die Temperatur im ersten Gärhaufen abzusinken und ist die
Selbstentwässerung bis auf den für die nachfolgende Warmvergärung erwünschten Grad
erfolgt, so setzt man die Masse um und bildet aus ihr an anderer Stelle der Gärstatt
einen zweiten Haufen, der in gleicher Weise wie der erste Haufen wiederum in einzelnen
Schichten aufgesetzt wird. Jede der Schichten wird nunmehr mit aeroben thermogenen
und thermophilen Mikroorganismen geimpft, die zweckmäßig ebenfalls abseits gezüchtet
sein können. Auch dieser Haufen wird einige Tage sich selbst überlassen, wobei nunmehr
eine Selbsterwärmung der gesamten Masse bis auf 50 ° C, unter Umständen bis auf
70 ° C, stattfindet. Dabei ist ein weiterer Abfluß von Sickersaft und Wasser sowie
eine starke Verdunstung des Wassers festzustellen. Die Masse hat nun den Torfcharakter
völlig verloren und zeigt jetzt eine krümelige Beschaffenheit. EineEntw ässerung
unter 70110, die bei längerem Lagern des Haufens erreichbar wäre, ist jedoch
nicht ratsam, da die daraus gebildeten Formlinge an Schrumpfkraft Einbuße erleiden
würden.
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Sobald man feststellt, daß die Temperatur des , zweiten Haufens abzusinken
beginnt, wird die Masse möglichst noch in warmem Zustande in eine Feinzerkleinerungsmaschine
gebracht. Von dort kommt sie, ebenfalls noch warm, in eine Strangforinmaschine,
in der sie zunächst in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines in der Maschine selbst
erzeugten Unterdruckes, der die in der Masse enthaltene Luft heraussaugt. Diese
Entlüftung ist insofern wichtig, als die in Form von Strängen austretende Torfmasse
und die daraus mit Hilfe einer Abschneidvorrichtung gebildeten Formlinge dann bei
der nachfolgenden Schrumpfung, Erhärtung und Trocknung ein dichteres Gefüge Erhalten
und ein sehr hartes, kohleähnliches Erzeugnis ergeben.
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Die Trocknung kann .in bekannter Weise in überdachten Halden bei ausgiebigem
Luftzutritt erfolgen.