DE74915C - Verfahren und Apparat zur Behandlung von Unrath - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein in technischer und kommerzieller Beziehung vortheilhaftes Verfahren und einen Apparat, geeignet zur Behandlung von wasserhaltigem Unrath und Abfällen mittelst chemischer Reagentien, um aus ersteren handelsfä'hige Stoffe zu gewinnen. Dieses wird nun in nachstehend beschriebener Weise mit dem auf beiliegender Zeichnung veranschaulichten Apparat erreicht.

Bei der Verarbeitung von wasserhaltigem Unrath, Abfall, auf marktfähige Stoffe mufs die gröfste Sparsamkeit beobachtet werden, da andernfalls die erzielten Producte die Unkosten nicht decken. Aus gleichem Grunde mufs auch jeder Verlust an Reagens nach Möglichkeit vermieden und der Verbrauch an Brennmaterial auf das geringste Mafs beschränkt werden.

Bei dem Verfahren und Apparat der vorliegenden Erfindung finden diese wichtigen Punkte die sorgfältigste Berücksichtigung. Das zu diesem Zwecke zu benutzende Reagens ist flüchtiger Kohlenwasserstoff (Benzin, Naphta), "welcher ein geringeres specifisches Gewicht als Wasser hat und namentlich in der Wärme fettlösend wirkt.

Wasser bildet den weit überwiegenden Bestandtheil des zu behandelnden Unrathes bezw. Abfalls, und alle bisherigen Versuche, diesen grofsen Wassergehalt durch Trocknen solcher Massen vor deren Behandlung zu beseitigen,, scheiterten an den grofsen Kosten eines solchen Trockenverfahrens.

Das gekennzeichnete chemische Reagens hat nun nicht nur die Wirkung, das in dem Abfall etwa enthaltene Fett zu lösen, sondern auch das in demselben enthaltene Wasser zu verdrängen, so dafs man auch sagen kann, den Abfall zu trocknen, soweit darunter die Verdrängung des Wassers zu verstehen ist, infolge dessen das letztere die Wirkung des Reagens auf das Fett nicht beeinflufst. Das so verdrängte Wasser kann nun in passender Weise von dem Reagens und dem darin gelösten Fett getrennt werden. Die darauf folgende Destillation zur Entfernung dieses alsdann wieder zu benutzenden Reagens aus dem Fett wird durch die Gegenwart des Wassers bezw. durch die etwaige Nothwendigkeit, das letztere ebenso wie das Reagens in einem Destillirapparat zu verdampfen, nun nicht mehr erschwert oder kostspieliger gemacht.

Durch beiliegende Zeichnung ist eine Ausführungsform des nach vorliegender Erfindung anzuwendenden Apparates veranschaulicht und mag unter Beschreibung der Einrichtung und Anwendungsweise bezw. Wirkungsweise desselben das Wesen der vorliegenden Erfindung in Nachstehendem näher erläutert werden.

In dem Sammelbehälter A wird der Abfall zunächt aufgesammelt. Der untere Theil desselben steht durch ein verschliefsbares Rohr a mit dem Extractionsgefäfs B in Verbindung, während gewünschtenfalls der obere Theil mit einem Exhaustor oder Ventilator in Verbindung stehen kann, um etwa in dem Sammelbehälter entwickelte Dämpfe bezw. Gase abzuziehen.

Es sind ferner angeordnet:

Klärbehälter D, Destillirgefäfs F, Reagenserhitzungsgefäfs G, Condensator H, Reagensbehälter JJ und ein Separator I zwischen den

beiden Reagensbehältern und dem Condensator. Die Anordnungsweise geht aus Nachstehendem hervor:

Das Extractionsgefä'fs B steht mit seinem oberen Theil vermittelst Rohres b, das durch Ventil b^l verschliefsbar ist, mit dem Condensator H in Verbindung, während der obere Theil des Destillirgefäfses F mit dem Condensator durch ein mit Ventil/¹ ausgestattetes Rohr./ in Verbindung gesetzt ist. Die beiden genannten Rohre b und f sind durch ein Querrohr N mit einander verbunden, von welchem ein Zweigrohr P vermittelst a³ nach der in dem Sammelbehälter A befindlichen Heizschlange <z⁴ führt. Querrohr N ist zwischen Rohr b und P mit einem Ventil η' und zwischen Rohr/ und P mit einem Ventil n² ausgestattet. Die Verbindung zwischen Zweigrohr P und Rohr α³ wird durch ein Ventil a¹ geregelt. Die sich an Rohr a³ anschliefsende, eben erwähnte Heizschlange α⁴ läuft in ein mit Ventil α⁶ ausgestattetes Rohr α⁵ aus, welches nach dem Condensator H führt. Das Zweigrohr P ist ferner durch ein mit Ventil b³ ausgestattetes Rohr b'² mit einer im unteren Theil des Extractionsgefäfses B angeordneten Heizschlange &⁴ verbunden, welche durch ein mit Ventil b⁶ verschliefsbares Rohr b^r> mit dem Condensator H in Verbindung steht.

Nach dem Reagenserhitzer G, und zwar nach dessen oberem Theil führt vom Zweigrohr P ein mit Ventil g¹ ausgestattetes Verbindungsrohr g, während der untere Theil dieses Reagenserhitzers durch ein mit Ventil g³ ausgestattetes Rohr g² mit dem Condensator H in Verbindung steht. Der untere Theil des letzteren ist durch Rohre h¹ /?² mit dem Separator / verbunden, welcher einen Abflufs i mit Ventil i¹ besitzt und durch Rohr i² bezw. dessen Abzweigungen mit den Reagensbehältern J J in Verbindung steht. Der Separator / hat den Zweck, von der Reagensflüssigkeit das Wasser, welches durch dieselbe in Form von Dampf in den Condensator mit übergeführt ist und sich condensirt hat, zu trennen. Vermittelst des oberen Rohres /2¹ kann die Reagensflüssigkeit aus dem Condensator fliefsen, während das Wasser durch das untere Rohr /;² in den Separator gelangt; sobald sich in letzterem so viel Wasser angesammelt hat, dafs dasselbe die Mündung des Rohres z² erreicht, wird das Ventil i^l in Rohr i geöffnet, so dafs das Wasser abgezogen werden kann.

Aus jedem dieser Reactionsbehälter führt vermittelst Rohres j mit Ventil 7'¹ eine Pumpe K in das Rohr k, welches im Reagenserhitzer G eine Rohrschlange k^l bildet, oder in anderer Weise, aber derartig ausgebildet ist, dafs es in diesem Behälter eine grofse Oberfläche besitzt. Dieses Rohr k führt dann weiter in den unteren Theil des Extractionsgefäfses B und aufserdem durch ein mit Ventil d¹ ausgestattetes Rohr d in den oberen Theil des Klärbehälters D. Ferner besitzt dasselbe zwischen Rohr d und dem Reagenserhitzer G ein Ventil k'² und nach dem Extractionsgefäfs B zu ein zum völligen oder theilweisen Entleeren des letzteren bestimmtes, mit Ventil s^l ausgestattetes Zweigrohr s.

Der Klä'rbehälter D ist an seinem Boden mit einem ,durch Ventil d³ verschliefsbaren Auslafs d- und einem nach dem oberen Theil des Destillirbehälters F führenden Rohr i⁴ mit Ventil d⁵ ausgestattet, während der obere Theil des Klärbehälters durch ein mit Ventil d¹ ausgestattetes Rohr d^e mit dem Condensator H in Verbindung steht. Der Destillirbehälter F kann mittelst Dampfschlange 5 geheizt werden und besitzt einen durch Ventil f³ verschliefsbaren Auslafs f*.

Von dem Zweigrohr P führt auch noch ein mit Ventil ausgestattetes Rohr m nach einem Ejector bezw. einer Strahlpumpe M, welche ein von Rohr j bezw. von den Reagensbehältern J herkommendes, mit Ventil m^s ausgestattetes Zuleitungsrohr to² besitzt, während von dieser Pumpe eine durch Ventil m^h regelbare Ableitung mⁱ nach einem zwischen Rohr d und Extractionsgefäfs B liegenden Theil des Rohres k hinführt. An dem Sammelbehälter A ist zweckmäfsig eine geeignete Beschickungsöffnung für den zu behandelnden Unrath bezw. Abfall und an dem Extractionsgefäfs -B eine Entleerungsöffnung für die festen Rückstände angeordnet. Diese Oeffnungen sind selbstverständlich während der Behandlungsdauer geschlossen.

Wenn der Apparat in vollem Betrieb ist, sind sowohl Extractionsgefäfs B als auch Destillirbehälter F in Thätigkeit und der in diesen Behältern entwickelte Dampf entweicht durch die Rohre b und f. Durch Einstellung der Ventile b^lf\ ή¹ ri² kann man so viel oder so wenig Dampf, je nachdem es gewünscht wird, nach dem Condensator H bezw. nach dem Rohr P leiten. Auch kann man durch Schliefsung der Ventile b^x f^l aus dem Extractionsbehälter und Destillirgefäfs die Gesammtdampfmenge in das Rohr P einführen und dann durch Rohr g in den Reagenserhitzer G und durch Rohr b² in die Heizschlange £>⁴ des Extractionsbehälters; auch kann man mit einem Theil dieses Dampfes die Heizschlange des Sammelbehälters A speisen, so namentlich im Winter, wenn der Unrath bezw. Abfall gefroren ist, in welchem Fall es erforderlich wird, die in diesem Behälter vorhandene Masse aufzuthauen, bevor dieselbe in das Extractionsgefäfs gelangt.

Durch Pumpe K wird die Reagensflüssigkeit aus deren Behältern J durch den Reagenserhitzer G mittels Rohres k in das Extractions-

gefäfs B getrieben, bis die zu behandelnde Masse mit derselben, die nunmehr erwärmt ist, völlig bedeckt ist. Alsdann wird die Pumpe aufser Thätigkeit gesetzt, Ventil It¹ geschlossen und die Reagensflüssigkeit in dem Extractionsgefäfs B durch Heizschlange bⁱ in erwärmtem Zustand gehalten. Während der Extraction sind auch die Ventile d¹ m¹ m³ m⁵ und s^] geschlossen. Sobald jedoch die Behandlung genügend lange genug gedauert hat, wird Ventil s¹ geöffnet, um das durch die Reagensflüssigkeit ausgetriebene Wasser, welches sich im unteren Theil des Extractionsgefäfses angesammelt hat, ablassen zu können, worauf dieses Ventil wieder geschlossen und Ventil ^¹ geöffnet wird. Das mit gelöstem Fett beladene Reagens kann nunmehr vermöge des in dem Extractionsgefäfs herrschenden Druckes in den Klärbehälter getrieben werden; auch kann dieses gewünschtenfalls mit dem Wasser in Gemeinschaft mit dem fetthaltigen Reagens geschehen, so dafs alsdann das Wasser durch Ablafs cß entfernt werden mufs. Aus dem Klärbehälter D wird nach Bedarf das fetthaltige Reagens nach dem Destillirgefäfs F geleitet, wo durch Vermittelung der Heizschlange S das Lösungsmittel abdestillirt wird. Das zurückbleibende Fett kann dann durch Rohr f'² abgelassen werden.

Um nun die in dem Extractionsbehälter vorhandene Masse von neuem oder eine neue Beschickung zu behandeln, schliefst man Ventil d\ öffnet Ventil /c² und treibt mit Pumpe K Reagensflüssigkeit durch den Reagenserhitzer G in das Extractionsgefäss B. Sobald genügend von dem auf diesem Wege erhitzten Reagens in letzterem Gefäfs vorhanden ist, stellt man die Pumpe ab, schliefst Ventil k"- und hält mittelst Heizschlange b* die Masse in dem Reactionsgefäfs in erwärmtem Zustand. Unter Umständen kann die Pumpe M zur Hülfe oder als Ersatz der Pumpe K zur Zuführung der Reagensflüssigkeit nach dem Extractionsbehälter und gleichzeitiger Erwärmung desselben angewendet werden; in letzterem Falle sind die Ventile m¹ m³ mⁱ geöffnet, so dafs der von m kommende heifse Dampfstrahl einen Zuflufs von Reagensflüssigkeit aus Rohr m² bezw. den Reagensbehältern J J nach und durch Rohr m⁴ und von hier durch Rohr k nach Behälter B veranlafst, wobei der mit der Reagensflüssigkeit in innige Berührung kommende heifse Dampf sich ganz oder fheilweise cöndensirt und dieselbe erhitzt. Die mehr oder weniger vollständige bezw. theilweise Condensation des erhitzten Dampfes findet auch infolge seiner Benutzung als Heizmittel für die Heizschlangen in dem Reservoir, Extracteur und Heizbehälter G statt.

Der ganze Apparat wird also in Thätigkeit gehalten ohne Anwendung von besonders erzeugtem Dampf, mit Ausnahme desjenigen für die Heizschlange 5 in dem Destillirgefäfs und für die Pumpe K, falls eine solche an Stelle des Ejectors M benutzt wird.

Das erhitzte und in dem Destillirbehälter in Dampfform übergeführte Reagens bethätigt den Ejector M, die Schlange S⁴ in dem Extractionsgefäfs B, die Schlange A^ in dem Sammelbehälter A und in dem Erhitzer G, sobald der Apparat im Gang ist.

Im Allgemeinen hat sich das in dem Destillirgefäfs in Dampf umgewandelte Reagens sowohl nach Volumen als auch nach Temperatur für diese Thätigkeit als genügend erwiesen.

Sobald die Pumpe K gebraucht wird, mufs besonders hergestellter Dampf für ihre Bethätigung zur Anwendung gelangen; jedoch ist die Pumpe nur für den Nothfall in Aussicht genommen; in den meisten Fällen wird der Ejector M dazu verwendet werden, die Reagensflüssigkeit in "den Extractionsbehälter zu treiben.

Man kann das Verfahren mit der geringsten Menge Heizmaterial ausführen. Wenn man es auch vorziehen wird, sowohl den Reagenserhitzer als auch die Heizschlange b* in dem Extractionsgefäfs zu benutzen, kann man auch eines ohne das andere anwenden. Obgleich es auch ferner vortheilhaft sein wird, einen oder mehrere Reagensbehälter J zu haben, so kann auch der Reagenserhitzer G selbst den Reagensbehälter bilden, so z. B. würde bei der auf beiliegender Zeichnung veranschaulichten Einrichtung die Rohrschlange in dem Erhitzer G einen solchen Reagensbehälter bilden können, welcher das Reagens direct aus dem etwa benutzten Condensator empfangen könnte.

In solchen Fällen, in welchen der Weg des durch die Heizschlangen in den Sammelbehälter A und im Extractionsgefäfs B, sowie durch den Reagenserhitzer G und die Verbindungsrohre gehenden Dampfes genügt, um die Condensation desselben zu bewirken, kann ein besonderer Condensator entbehrt werden.

Die vorliegende Erfindung gestattet die weitere natürliche Abänderung, dafs nämlich die Rohre in der Weise angeordnet werden, dafs das aus dem Destillirapparat F kommende Dampfrohr die Heizschlange in dem Extractionsbehälter B speist und sowohl der Reagenserhitzer G als auch die Heizschlange in dem Sammelbehälter A von dem aus dem Extractionsbehälter B führenden Dampfrohr gespeist werden..

Der Absetzbehälter D ist auch zum Absetzen und zur Ausscheidung fremder fester Stoffe bestimmt, welche aus dem Extractionsbehälter mit hinübergelangt sind; indem der Auslafs für das Reagens etwas über dem Boden des Absetzbehälters sich befindet, können diese fremden Stoffe durch Ablafsrohr d² an dem

Claims (3)

1. Boden des Absetzbehä'lters abgelassen und so an dem Eintritt in das Destillirgefäfs gehindert werden, wo dieselben nur störend sein würden. Selbstverständlich kann man auch eine der Pumpen M und K entbehren, wenn auch die Benutzung beider vorzuziehen sein wird, oder auch in anderen Fällen können die Reagensbehä'lter höher als das Extractionsgefäfs ange-. ordnet werden, so dafs die Reagensflüssigkeit durch Eigendruck nach dem letzteren fliefst..

   Man kann in der beschriebenen Weise mehr oder weniger wasserreiche Küchen- oder Haushaltungsabgänge behandeln, welche aus thierischen und pflanzlichen Stoffen bestehen. Diese Abgänge werden in dem Sammelbehälter A mittelst der Heizschlange a⁴ erhitzt und alsdann durch Ventil α in den Extractionsbehälter B eingelassen, bis letzterer etwa dreiviertel gefüllt ist. Nunmehr wird Ventil α geschlossen und die erhitzte Reagensflüssigkeit durch Rohr k iri den Extractionsbehälter hineingetrieben. Mittelst Schlange b* wird alsdann weiter erhitzt. Die Reagensflüssigkeit, welche geringeres specifisches Gewicht als Wasser hat, verdrängt aus den Abgängen das Wasser, welches sich auf dem Boden des Extractionsbehälters ansammelt, während die pflanzlichen und thierischen Bestandtheile, mit der Reagensflüssigkeit gesättigt, auf diesem Wasser schwimmen. Das Reagens hat auch noch den Zweck, etwa in den Abgängen enthaltenes Fett zu lösen. Sobald die Behandlung bis zur Erzielung des gewünschten Erfolges fortgesetzt ist, wird Ventil s¹ in Rohr s geöffnet, um das Wasser aus dem Extractionsbehälter herauszulassen. Hiernach schliefst man sofort Ventil s^l und öffnet Ventil d\ so dafs die Reagensflüssigkeit mit dem darin gelösten Fett durch Rohre k und d in das Absetzgefäfs D gelangen kann, von wo sie behufs Abdestillirung des Reagens von dem Fett nach Bedarf in den Destillirbehälter eingelassen werden kann. Um die fetthaltige Reagensflüssigkeit aus dem Extractionsgefäfs B nach dem Absetzgefäfs zu treiben, wird gespannter Reagensflüssigkeitsdampf durch Rohr b in den Extractionsbehälter geleitet.

   Nachdem durch Rohr k sämmtliches Reagens und Fett aus dem Extractionsgefäfs herausgedrückt ist, enthält letzteres nur noch die faserigen festen Theile der pflanzlichen und thierischen Stoffe der Abgänge, welche vor einer neuen Beschickung entfernt werden können, wonach der Procefs wiederholt werden kann.

   Die Erhitzung der Reagensflüssigkeit geschieht zur beschleunigten Einwirkung der letzteren auf die in den Abgängen enthaltenen Fette.

   Es ist ersichtlich, dafs weder Siebe, Filter noch andere analoge mechanische Mittel zur Trennung der festen faserigen Bestandtheile von dem fetthaltigen flüssigen Reagens in dem Extractionsgefäfs nöthig sind, denn dieses geschieht einfach durch den Druck des in dieses Gefäfs eingelassenen Reagensdampfes selbst.

   Da der Hauptzweck des Aufnahme- bezw. Sammelbehälters A ist, den Unrath bezw. Abfall für den Fall des Gefrorenseins aufzuthauen, so kann dieser Behälter nebst betreffender Heizschlange in Wegfall kommen, wenn die Bedingungen für einen solchen Fall bezw. eine derartige Zweckerfüllung nicht gegeben sind. Es mag noch erwähnt werden, dafs die vorliegende Erfindung nicht die Auflösung von Fetten durch flüchtige leichte Fettlösungsmittel an sich zum Gegenstande hat, sondern dafs das vorliegende Gesammtverfahren, durch ■welches die Ausscheidung von Wasser bewirkt und so eine Entfernung des letzteren durch Destillation unnöthig wird und in welchem mit der gröfsten Sparsamkeit und unter Wiederbenutzung des Reagens gearbeitet werden kann, einen wesentlichen Theil der Erfindung ausmacht.

   Patenτ-Ansprüche:

   ι . Verfahren zur Behandlung von wasserhaltigem Unrath bezw. Abfall, darin bestehend, dafs man den zu behandelnden Abfall mit zweckmäfsig erwärmtem Fettlösungsmittel von geringerem specifischen Gewicht als Wasser zusammenbringt bezw. damit durchtränkt, alsdann das abgeschiedene Wasser von der darüber befindlichen, aus festen Stoffen, Fett und Feftlösungsmitteln bestehenden Masse trennt, letztere Masse einerseits in feste Stoffe, andererseits in aus Fett und Fettlösungsmitteln bestehendes Gemisch trennt und letzteres durch Destillation in Fett und Fettlösungsmittel scheidet, wobei die Wärme der entstehenden Dämpfe bei dem Verfahren zur Ausnutzung gelangen kann.
2. 2. Apparat zur Behandlung von Unrath bezw. Abfall nach dem durch Patent-Anspruch i. gekennzeichneten Verfahren, bestehend im wesentlichen aus einem Extractionsbehälter (B) mit Zuleitung für Reagensflüssigkeit, aus einem Destillirgefäfs (F), in welches aus dem Extractionsbehälter benutzte Reagensflüssigkeit eingelassen werden kann, unter Zwischenanordnung einer Klärvorrichtung (D) zur Trennung der benutzten Reagensflüssigkeit von etwaigen festen Verunreinigungen bezw. von Wasser, einem Reagenserhitzer (G), aus welchem die erhitzte Reagensflüssigkeit durch geeignete Verbindung ihren Weg nach dem Extractionsbehälter findet unter Anordnung von Dampfleitungen . welche aus dem Extractionsbehälter und Destillirgefäfs und auch nach dem Reagenserhitzer führen können.
3. 3. Bei dem durch Anspruch 2. gekennzeichneten Apparat die Anordnung eines Condensators (H) in Verbindung mit den aus

   dem.Extractionsbehälter (B) bezw. Destillirgefäfs (F) führenden Dampfableitungen, eventuell unter Anordnung eines oder mehrerer Reagensbehälter, aus welchem die Reagensflüssigkeit nach dem Reagenserhitzer bezw. nach dem Extractionsbehälter gelangen kann.

   Bei dem durch Anspruch 2. bezw. 3. gekennzeichneten Apparat die Anordnung eines durch Heizvorrichtung (a*) heizbaren Vorraths- bezw. Sammelbehälters (A), insbesondere für den Fall, dafs ein Aufthauen des zu behandelnden Materials nothwendig werden könnte, dessen Heizvorrichtung aus den von dem Extractionsbehälter (B) bezw. Destillirgefäfs (F) führenden Dampfableitungen gespeist werden und selbst wieder eine Ableitung nach dem Condensator (H) besitzen kann.

   Bei dem durch Anspruch 2. bis 4. gekennzeichneten Apparat die Anordnung einer Pumpe (K) vor dem Reagenserhitzer, eventuell einer zweiten Pumpe zwischen Reagenserhitzer und Extractionsbehälter zur Beförderung von Reagensflüssigkeit in den letzteren Behälter.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.