EP2841859A2

EP2841859A2 - Einrichtung zur verringerung des flüssigkeitsanteils eines substrats mit einer drehbetätigten schleuderwelle und vorrichtung zur thermischen behandlung eines feuchtsubstrats mit einer solchen einrichtung

Info

Publication number: EP2841859A2
Application number: EP13720344.4A
Authority: EP
Inventors: Michael GEISINGER
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2015-03-04
Also published as: WO2013160480A2; WO2013160480A3; WO2013160479A3; WO2013160479A2; EP2841860A2; CH706388A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verringerung des Flüssigkeitsanteils eines Substrats, mit einer drehbetätigten Schleuderwelle, die entlang ihres Umfangs mit dem Substrat in Kontakt bringbar ist und Substrat in einen zur Schleuderwelle benachbarten Raum fördert, der von einem Feuchtigkeit aufnehmenden Trockungsmedium durchströmbar ist, wobei die Schleuderwelle am Umfang mit mindestens einer bürstenähnlichen Vorrichtung versehen ist, die beim Kontakt mit Substrat Substratpartikel aufnimmt und in Richtung des Raums schleudert.

Description

Einrichtung zur Verringerung des Flüssigkeitsanteils eines Substrats mit einer drehbetätigten Schleuderwelle und Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines

Feuchtsubstrats mit einer solchen Einrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verringerung des Flüssigkeitsanteils eines Substrats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines Feuchtsubstrats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur thermischen Behandlung eines Feuchtsubstrats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19.

Bei dem vorstehend erwähnten Substrat kann es sich um eine Flüssigkeit ganz allgemein handeln, eine Flüssigkeit in der Form einer Lösung oder Suspension mit darin enthaltenen Trockensubstanzanteilen, wie beispielsweise Gülle oder Gärresten.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich zum Teil auf zuvor angemeldete Erfindungen, ergänzt und erweitert sie einerseits, andererseits fügt sie sie zu einem neuen Gesamtsystem zusammen. Die wesentliche Anwendung betrifft das verarbeiten von flüssigen Lösungen zu trockenem Pulver. Darüber hinaus geht es um Anwendungen im Bereich Wärmerückgewinnung, Trocknung von feuchten Schüttgütern und Schlämmen, sowie der Feuerung von festen Brennstoffen und weiteren. Vergleiche zum Stand der Technik werden in der Beschreibung implizit und explizit erwähnt. Ausgehend von der Problematik von Regionen mit Nährstoffüberschüssen, in anderen Worten, mit zu viel Gülle und Gärresten auf zu wenig Quadratkilometern, wird ein System zur Eindampfung und Endtrocknung des eingedampften Konzentrates vorgeschlagen, das kostengünstiger herzustellen ist, als die bekannten und zum Teil angewandten Eindampfer, die mit Vakuum arbeiten, potentiell sehr effizient ist, da mit sehr grossen Oberflächen gearbeitet wird und das zudem das Problem der Verklebung der Tauscherflächen umgeht, indem die Verdampfung und Wärmerückgewinnung ohne Wärmetauscher arbeitet.

Das Gesamtschema des Eindampfungsprozesses ist auf Zeichnung 1 dargestellt und wird Anhand der Eindampfung von Gärresten einer Biogasanlage beschrieben, ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt. Die Gärreste werden, von der Biogasanlage her kommend, in einen Puffertank (1 ) gepumpt. Von dort werden sie Portionen-weise in kleinere, wo möglich mit Rührwerken ausgestatteten Neutralisierungs- behälter (2) gepumpt, in denen das Ammoniak neutralisiert, oder sonst eine wün- sehenswerte Vorbehandlung vorgenommen wird. Im Schema sind die Neutralisie- rungsbehälter doppelt eingezeichnet, da sie gleichzeitig auch als Ausgangsbehälter für den nachfolgenden Prozess dienen, so dass während im einen Behälter neutralisiert wird, aus dem anderen der Eindampfungsprozess gespeist werden kann. Diese Puffer-, Neutralisierungs- und Ausgangs-Behälterkombination kann so, oder analog geführt werden, so wie es im Anwendungszusammenhang am besten passt.

Das einzudickende Substrat (3) wird in einem ersten Schritt erwärmt. Im vorliegenden Fall wird dazu die Wärme des BHKW-Kühlwassers genutzt (4), aber auch ein Teil der zurückgewonnenen Wärme, in diesem Fall in der Form von aufgewärmten Konden- sat (5). Der Substrat-Wärmetauscher ist entsprechend in zwei Teile aufgeteilt. Im ersten Wärmetauscher-Teil (6), wird die zurückgewonnene Wärme genutzt, in einem zweiten (7), die meist wärmere Primär-Wärme. In diesem Fall: die Kühlwasser- Wärme des BHKWs (4), in einem anderen Fall, das, was zu Verfügung steht.

Nun sind gerade Gärreste ein anspruchsvolles Substrat, das mit zum Teil sehr feinen festen Partikeln belastet ist, die sich an den Tauscherwänden verkleben können. Dieses Problem wird in unserem System noch dadurch verstärkt, dass ich die Konsistenz im Verlaufe des Eindampfens ständig ändern wird. Kommen noch Schwankun- gen in der Energiezufuhr hinzu, ändern sich zudem die Mengen von Heizwasser und Gärresten und dadurch die Strömungsgeschwindigkeiten im Tauscher. Gewöhnlich wird in Gülle-Wärmetauschern das Problem dadurch gelöst, dass die Gülle, oder die Gärreste, mit einer genügend hohen Geschwindigkeit, in entsprechend dimensionierten Kanälen fliesst, so dass die Eigenbewegung des Substrates die Partikel mög- liehst mitreisst. Wir gehen hier keine Risiken ein und schlagen einen Wärmetauscher nach einem Prinzip, wie in Zeichnung 2 dargestellt. Das Substrat wird in einem Doppelrohr (8), im Gegenstrom erwärmt, wobei das Heizwasser aussen und das zu erwärmende Substrat innen fliesst. Im Innern des Rohres ist ebenfalls eine Reinigungsvorrichtung (9) angebracht, die nach irgend einem gängigen Prinzip ausgestal- tet sein kann. Im vorliegenden Fall wurde eine sich drehende Achse gewählt, an der Wischer angebracht worden sind. Auf diese Art ist die Reinheit und der bestmögliche Austausch jederzeit gewährleistet, unabhängig von der Wärmelast, der Strömungsgeschwindigkeit und der Zusammensetzung des Substrates. Die Reinigungsvorrichtung kann auch als Turbulator ausgestaltet sein, also mit entsprechenden Elementen, welche den Fluss des Substrates verwirbeln und dadurch zu einem intensiveren Wärmeaustausch führen. Die Fläche, aber auch die Verweildauer kann durch die Kombination mehrerer solcher Rohre beliebig verlängert werden. In einer vereinfachten Version können die Rohre auch als Einzelrohre auf Etagen zusammengefasst werden und das Heizwasser in der Gegenrichtung von Etage zu Etage gepumpt werden.

Als nächster Schritt kommt die Verdampfung des Wassers in einer Zerstäubungsein- heit (10), wie auf Zeichnung 3 dargestellt. In der Patentanmeldung 585/12 wurden verschiedene Arten der Zerstäubung vorgestellt, die alle Anwendung finden können. Grundsätzlich können alle Arten von „Bürsten"-ähnlichen Vorrichtungen (eine oder mehrere Vorrichtungen) verwendet werden, Walzenbürsten, wie sie bei Reinigungsmaschinen in Einsatz kommen, oder wie sie bei Autowaschanlagen angetroffen wer- den, indem das Wasser durch die Borsten„weggespickt", von der Schwerkraft fortgeworfen oder durch die Trägheit von den Borsten„mitgezogen" und im Raum verteilt werden. Aber es sind auch starre Vorrichtungen möglich.

In der Zeichnung 3 handelt es sich um eine Schleuderwelle (1 1 ), welche das auf dem Grund fliessende Substrat (12) mitnimmt und auf der anderen Seite in den„Tröpfchen-Reaktions-Raum" (13) schleudert. Dieser Raum wird durch eine gebogene Wand (14) begrenzt, die der Flugbahn angepasst wist, damit keine Tröpfchen-freie Räume entstehen. Das zerstäubte Substrat trifft auf eine geneigte Fläche (15), auf der es zur Schleuderwelle zurück fliessen kann. Diese Konstellation ist relativ unemp- findlich auf sich eventuell im Substrate befindliche feste Partikel. Ansonsten kann, wie in Zeichnung 4 dargestellt, im unteren Teil des Substratdurchflusses (12) eine Partikel-Senke (16) vorgesehen werden. In der Zeichnung 4 ist sie mit einer Förderschnecke ausgestattet. Im Extremfall muss an geeigneter Stelle im Gesamtsystem ein Macerator vorgesehen werden.

Der Verdunstungsprozess geschieht in einer solchen Zerstäubungseinheit, indem das erwärmte Substrat entlang der Schleuderwelle in die eine Richtung, das gasförmige Verdunstungsmedium, im vorliegenden Fall frische Luft (Zeichnung 1 , (17)), in die andere. Die frische Luft tritt in die als Verdunster dienende Zerstäubungseinheit (Zeichnung 1 , (18)) ein, nimmt im Tröpfchen-Reaktions-Raum (Zeichnung 3, (13)) Feuchtigkeit auf, möchte sich dadurch abkühlen, trifft aber auf dem weiteren Weg durch die Verdampfer-Zerstäubungseinheit auf immer wärmere Tröpfchen, die sie über die eigene Oberfläche aufheizen. Im Ergebnis haben wir die Luft bis zu ihrem Austritt maximal gesättigt, aber auch maximal erwärmt. - Das zerstäubte Substrat kühlt im gleichen Mass, wie es seine Wärme an die Luft abgibt, ab.

Für die Wärmerückgewinnung kann eine identische Zerstäubungseinheit (Zeichnung 1 , (19)) eingesetzt werden, die nach dem genau umgekehrten Prinzip funktioniert. Als Kühlmittel wird eine Flüssigkeit verwendet, im vorliegenden Fall, gekühltes Kondensat (Zeichnung 1 , (5)). Die warme und gesättigte Luft tritt an einem Ende ein und trifft auf dem Weg durch den Tröpfchen-Reaktions-Raum (Zeichnung 3, (13)) auf immer kälter werdende Tröpfchen, die aus dem sich in der Gegenrichtung bewegenden flüssigen Medium aufgeworfen werden und gibt die in ihr enthaltene Wärme ab. Beim Austritt haben wir am einen Ende ein maximal aufgewärmtes Kondensat-Gemisch (das eine, das als Kühlmittel gedient hat, das andere, das aus der gesättigten Luft frisch hinzugekommen ist), am anderen Ende eine maximal gekühlte Luft.

Das erwärmte Kondensat dient im Substrat-Wärmetauscher (Zeichnung 1 , (6)) als Heizmedium, über welches die zurückgewonnene Wärme in den Substrat-Kreislauf zurück gegeben wird. Der Wärmetauscher mit der primären Heizquelle ((Zeichnung 1 , (7)) muss nur noch nachheizen, was an Wärme nicht zurückgewonnen und erneut in das Substrat hineingegeben werden konnte. - Da bei jedem Durchgang Kondensat hinzu kommt, muss an einer geeigneten Stelle der Kondensat-Überschuss abge- schieden werden (Zeichnung 1 , (20)).

Das einzudampfende Substrat kreist im System (Zeichnung 1 , (3)) und gibt bei jedem Durchgang durch den Verdunstungszerstäuber (Zeichnung 1 , (18)) einen Teil des Wassers ab. Dadurch sinkt im Ausgangsbehälter (Zeichnung 1 , (2)) das Niveau all- mählich. Ist das Substrat genug aufkonzentriert, wird es zu seiner weiteren Bestimmung aus dem Ausgangsbehälter heraus gepumpt, der so für die nächste aufzukonzentrierende Substratportion frei wird. In einem nächsten Schritt wird das eingedampfte Konzentrat zu einem trockenen Pulver getrocknet. Dafür wird ein Schleuderwellen-Trockner verwendet. Gemäss Patentanmeldung 1052/12 vom Juli 2012, kann dafür jeder beliebige Schleuderwellen- Trockner verwendet werden. In der Patentanmeldung 586/12 wurden verschiedene innovative Varianten vorgestellt. In Zeichnung 5 wird eine weitere mögliche Variante davon gezeigt. Die Geometrie gleicht der Zerstäubungseinheit auf Zeichnung 3. Eine einzige Schleuderwelle (1 1 ) wirft das Material in einen freien Raum, in diesem Fall ein„Material-Wolken-Reaktionsraum" (21 ), in die an geeigneter Stelle (22), das gasförmige Verdunstungsmedium (17) und durch die Materialwolke hindurch gezogen wird. Im vorliegenden Fall wird dafür das BHKW Abgas direkt verwendet.

Das Prinzip besteht darin, die flüssige Lösung, auf ein sich im Trockner befindliches, trockenes Material aufzuspritzen. Dadurch wird es angefeuchtet, ohne dabei die feste Konsistenz zu verlieren. Das angefeuchtete Material wird getrocknet, um dann erneut angefeuchtet zu werden. Das Material im Trockner wird durch immer mehr feste Par- tikel aus dem flüssigen Substrat angereichert, und kann als trockenes Pulver dem Trockner entnommen werden, was nach einer bestimmten Anzahl von Einspritzzyklen auch gemacht wird.

Ein interessanter Aspekt dabei ist, dass es, im Unterschied zu anderen ähnlichen Verfahren, beispielsweise mit Bandtrocknern praktizierter Aufwertung des trockenen Gärrestdüngers, es nicht nötig ist, vor dem Trockner eine entsprechende Vermischung von trockenem und flüssigem Substrat vorzunehmen. Es ist nicht einmal nötig - und dies ist ein weiterer interessanter Aspekt - die Trocknungskammer zu leeren und jeweils neu mit trockenem und feuchten Substrat zu befüllen, sondern es reicht, die Kammer bei der Entnahme des Endproduktes, einfach nicht ganz zu leeren und schon kann der Prozess, mit dem in der Kammer verbliebenen Substrat weiter betrieben werden. Für die Steuerung des Einspritzprozesses kann die Temperatur des Trocknungsprozesses als Grundlage genommen werden, welche Rückschlüsse auf den Trocknungsgrad zulässt. Für die Bestimmung der Menge, des einzuspritzenden flüssigen Substrates, kann die Wellenlast dienen. Durch die Beobachtung der Zunahme der Wellenlast beim Einspritzen des flüssigen Substrates, kann dessen Mischungs- Verhältnis zum trocknenen Substrat, das sich im Trockner befindet, bestimmt werden und die Zuführung kann entsprechend wieder gestoppt werden, bevor die Mischung in eine„schlammartige" Mischung übergeht.

Art und Weise der Einspritzung sind von untergeordneter Bedeutung und werden hier nicht näher festgelegt, mit einer Ausnahme: Es besteht die Möglichkeit, über eine in der Patentanmeldung 1052/12 und auch in dieser Anmeldung weiter hinten beschriebenen Materialrückführung (23) entlang der Schleuderwelle. Diese wird während der Einführung des flüssigen Substrates aktiviert und beim Austritt der Materialrückführung, oder in ihrer Nähe, wird das flüssige Substrat eingeführt, was eine aufwändige Verteilung desselben über einen möglichst grossen Raum unnötig macht. Das konzentriert eingeführte flüssige Substrat, trifft auf das aus der Materialrückführung austretende trockene Substrat und wird mühelos von der Schleuderwelle vermischt.

Damit ist die Erfindung im Wesentlichen beschrieben. Es folgen Details zur Ausfüh- rung und die Beschreibung Anwendungspotentialen über die Erfindung im engeren Sinne hinaus.

Zwischen Wärmetauscher (Zeichnung 1 , (7)) und Verdunstung (Zeichnung 1 , (18)) kann einer oder mehrere, isolierte oder beheizte Behälter angebracht werden, welche die erwärmte Flüssigkeit auf dem erwärmten Temperaturniveau halten und nach einer gewissen Zeit zu deren Hygienisierung führen. Da bei der Schleuderwellen- Endtrocknung mit heissen Gasen ebenfalls ein hoher Grad an Hygienisierung erreicht wird, ist der beschriebene Hygienisierungsbehälter aus rein technischer Sicht, mög- lieh, aber nicht zwingend.

Für die Verdunstung, bzw. Kondensation / Wärmerückgewinnung können mehrere Zerstäubungseinheiten (Zeichnung 1 , (18), (19)), in Serie angebracht werden, um den Kanal und die Verweildauer zu verlängern.

Die Eindampfungsvorrichtung kann auch mit anderen Medien, als mit BHKW- Kühlwasser beheizt werden. Dazu kann beispielsweise anstatt eines Wasser/Wasser-Wärmetauschers auch ein Heizkessel benutzt werden, in Kombination mit dem Wärmetauscher für die zurückgewonnene Wärme (Zeichnung 1 , (6)), oder alleine stehend. Jede beliebige Art, das Substrat aufzuheizen, kommt in Frage. Eine interessante Möglichkeit besteht unter anderem darin, mit einem Brenner direkt in die Wärmerückgewinnungs-Einheit (Zeichnung 1 , (19)), an einer geeigneten Stelle, hinein zu feuern, um an dieser Stelle die Wärme, die es zusätzlich zur zurückgewonnenen Wärme braucht, hinzu zu geben. Eine solche Lösung kommt ohne Wärmetau- scher aus, da die Energie der heissen Rauchgase im Kontakt mit den Wassertröpfchen erst in Dampf, dann in heisses Kondensat umgewandelt wird. - Siehe dazu auch die weiter unten folgende Beschreibung eines Heizkessels, der ohne Rauchgas/Wasser-Wärmetauschers auskommt. Bei Anwendungen, bei denen es nicht auf die Effizienz darauf an kommt, kann die Luft (eventuell auf mehrere Luftströme aufgeteilt) quer zur Fliessrichtung des flüssigen Substrates durch die Zerstäubungseinheit geführt werden, als Verdunstungsoder Kondensierungs-Einheit. Führt man dies mit einer Zerstäuber- Verdunstungseinheit aus, in dem man beispielsweise erwärmte Luft durch das zer- stäubte Substrat hindurch führt, das aufgeheizt sein kann, aber nicht aufgeheizt sein muss, erhält man eine kostengünstigere, aber ev. immer noch effizientere Verdampfungslösung analog zur auf dem Markt bekannten „Mississippi"-Verdunstungs- Vorrichtung. Bei dieser werden die Schaufeln eines Schaufelrades, das an den An- trieb eines historischen Mississippi-Dampfer erinnert, in das Substrat eingetaucht und mit diesem benetzt. Nach dem Auftauchen aus dem Substrat, lässt man erwärmte Luft darüber streichen. Das Wasser verdunstet und man erhält ebenfalls einen Ein- dampfungseffekt. Die Schleuderwellenlösung dürfte kostengünstiger herzustellen sein. Wärmt man das Substrat vorher auf und lässt Abgase direkt hindurch, dürfte die Effizienz einiges höher sein, was als schützenswerte Anordnung zu betrachten ist, egal, ob mir einer Schleuderwelle oder einem Mississippi-Rad umgesetzt.

Die beschriebene Wärmerückgewinnung ist nicht nur auf die Anwendung als Teil des Eindampfersystems beschränkt, sondern kann als allein stehende Komponente für die Wärmerückgewinnung aus allen Arten von feuchten Gasen genutzt werden. Als nicht ausschliessliche Beispiele seinen genannt, die Wärmerückgewinnung aus Rauchgasen, Abluft von Trocknern, Abluft aus Industrieprozessen, Abdampf aus Dampfprozessen und weiteren. Während bei Flüssigkeiten, die mit groben festen Partikeln belastet sind, sich eine Schleuderwellen- oder Bürsten-Lösung aufdrängt, kann bei Flüssigkeiten mit feinen, oder gar keinen Partikeln auch mit Düsen gearbeitet werden, in einer beliebigen Anordnung, oder so angeordnet, dass ein Gegenstrom möglich ist. Das kann beinhalten, die Flüssigkeit mehrmals einzudüsen, einzusammeln und erneut einzudüsen, jedes Mal ein Stück weiter auf dem Kanal.

Unter Druck, kann eine solche Vorrichtung, mit oder ohne Schleudervorrichtung, als Dampferzeuger eingesetzt werden, aus dem ein Gas-/Dampfgemisch austritt. lm Zusammenhang mit der Verwendung von Rauchgasen entstehen viele interessante Anwendungsmöglichkeiten. Es eröffnet die Möglichkeit mit relativ einfachen Mitteln eine Brennwerttechnik zu realisieren, die ohne teure Rauchgas/Wasser Wärmetauscher aus kommt. Zudem kann im unteren Temperaturbereich eine solche Vorrich- tung zur Wärmerückgewinnung im Bereich zwischen den Temperaturen des Heizkreislaufs und der Umgebungstemperatur genutzt werden, das damit gewonnene warme Wasser kann zur Vorwärmung und Anfeuchtung der Brennerluft genutzt werden. Besonders interessant erscheint die Möglichkeit mit einer solchen Zerstäubungs- Wärmerückgewinnungseinheit den in Heizkesseln üblichen Rauchgas/Wasser- Wärmetauscher ganz weg zu lassen und die mehr oder weniger feuchten Rauchgase direkt in eine solche Einheit einzuführen. Die Energie der heissen Rauchgase werden im Kontakt mit den Wassertröpfchen erst zu Dampf, später zu heissem Kondensat gewandelt. Die aus dem Brennstoff stammende Feuchtigkeit in den Rauchgasen kondensiert mit. Man erhält von Haus aus einen Brennwertkessel, der die Rauchgase vom Prinzip her unter den Kondensationspunkt kühlt und man ersetzt den grossen, teuren, für Partikel- und sonstige -Verschmutzung anfälligen Rauchgas/Wasser- Wärmetauscher, durch einen kompakten und günstigeren Wasser/Wasser- Wärmetauscher. Es ist auch möglich den Wasser/Wasser-Wärmetauscher weg zu lassen und das Wasser aus der Wärmerückgewinnungseinheit direkt für einen Heizkreislauf zu nutzen (was allgemein, nicht nur für die Heizkesselanwendung gilt). Diesen Vorteilen stehen die Nachteile einer erforderlichen Neutralisation des sauren Kondensates, so wie der Notwendigkeit das Wasser mit der Zeit, von den sich bei der Verwendung von festen Brennstoffen ansammelnden Partikeln, zu reinigen. - Die Praxis wird zeigen, ob die Vor- oder Nachteile dieser Lösung überwiegen werden.

Solche Zerstäubungsvorrichtungen können aber auch als Filter eingesetzt werden, mit, aber auch ohne Wärmeaustauch-Funktion, beispielsweise für die Reinigung von staubbelasteten Gasen, indem der Staub an den Tropfen kleben bleibt, von ammoni- akhaltiger Luft, indem eine säurehaltige Flüssigkeit zerstäubt wird, etc.. Dies als mögliche aber nicht ausschliessliche Anwendungsbeispiele. Schliesslich sei noch erwähnt, dass die Schleuderwellen nicht nur längs, sondern auch quer zur Strömungsrichtung stehen können, in senkrechter oder waagrechter Ausführung, mit einer oder mehreren solchen Schleuderwellen.

Als Schleuderwelle wird hierbei jede Art von rotierender Vorrichtung verstanden, bei der von einer Achse abstehend, Borsten, Stacheln, Schaufeln, Fäden oder sonstige Vorrichtungen abstehen, welche die Flüssigkeit aufnehmen und zerstäuben.

Es sind Lösungen mit mehreren Schleuderwellen denkbar, in direktem Kontakt mit dem durchfliessenden Substrat und/oder im Raum verteilt, die aufgewirbelten Tröpf- chen aufnehmend und weiter verwirbelnd.

Die weiteren Ergänzungen betreffen den Trockner, der, wie in den Patentanmeldungen 586/12 und 1052/12 beschrieben, nicht nur für die Trocknung von flüssigen Materialien, sondern auch ganz gewöhnlichen feuchten Schüttgütern verwendet werden kann.

Dabei handelt es sich um eine Schleuderwellen-Trocknungsvorrichtung, bei der die Wellen längs zur Flussrichtung des Materials angebracht sind. Dabei wird das feuchte Schüttgut an einem Ende eingefüllt und am anderen Ende trocken entnommen. Dabei wird erfindungsgemäss die Tatsache genutzt, dass das so aufgeworfene Material sich wie eine Flüssigkeit verhält. Wird an einem Ende Material eingefüllt (in der Zeichnung 6, (24)), in der Form eines Förderschnecken-Troges), verdrängt es das sich darin befindliche Material vom Einfüllungsort weg. Wird am anderen Ende Material entnommen (Zeichnung 6, (25)), fliesst es wie eine Flüssigkeit in den leer gewor- denen Raum nach. Dies ermöglicht das Material in einem kontinuierlichen Fluss durch den Trockner zu halten. Um die Verweildauer beeinflussen zu können, wird die Entnahme regulierbar gestaltet, was unter anderem (aber nicht ausschliesslich) durch eine Förderschnecke geschehen kann (Zeichnung 6, (25)), während am anderen En- de der Einwurf über die Wellenlast geregelt wird. Die Wellenlast wird leichter, im gleichen Mass, wie die Feuchtigkeit entweicht und wie am anderen Ende Material entnommen wird. Der Wellenlast-geregelte Einwurf sorgt dafür, dass entsprechend feuchtes Material kontinuierlich nachgefüttert wird. Dreht nun die Entnahmeschnecke schneller, dauerhaft oder in Intervallen, beschleunigt sich der Durchfluss und umge- kehrt, je langsamer sie dreht, desto mehr verlangsamt sich auch der Durchfluss des Materials durch den Trockner. So kann auf die Verweildauer des Material im Trockner Einfluss genommen werden.

Ergänzt, oder alternativ mit Temperaturmessung entlang der Strecke. Je trockener das Material, desto höher die Trocknungstemperatur. Durch Temperatursensoren entlang der Trocknungsstrecke (also entlang der Schleuderwelle), kann über die Temperatur-Differenzen, der Trocknungsgrad auf den einzelnen Abschnitten gemessen werden und damit sowohl die Materialentnahme als auch der Materialeinfluss beeinflusst werden. Gehen wir mal davon aus, dass wir auf der Trocknungsstrecke 10 Temperaturfühler verteilt haben, mit der Nr 1 in der Nähe des Material-Einwurfs (24) und der Nr. 10 in der Nähe des Material-Auswurfs (26). Liegt die Temperatur der Sonde 10 unter der Auswurf-Temperatur, schaltet sich die Entnahme Schnecke aus. Die Entnahme kann aber über davor liegende Temperatursonden geregelt, beziehungsweise kontrolliert werden. Hat die Sonde Nr. 8 die Auswurf-Temperatur er- reicht, dann wird sie die Sonde Nr. 10 erst recht haben. Die Auswurfschnecke kann die Drehzahl erhöhen. Wird es bei der Sonde 8 wieder kälter, kann die Auswurfschnecke die Drehzahl wieder senken. Umgekehrt kann am anderen Ende eine Erhöhung der Sonden-Temperaturen in Richtung der Sonde Nr.1 , der Einwurfvorrichtung das Signal geben, die Menge des eingeworfenen feuchten Materials zu erhö- hen. Da die Temperaturverläufe von Trocknungsprozessen nicht unbedingt linear sind, müssen die Temperatursonden auch nicht zwingend in regelmässigen Abständen angebracht sein. Eine weitere ergänzende oder alternative Regelungsmethode liegt darin, das Material nach fixen Zeiten zu befüllen oder zu entnehmen.

Alle beschrieben Material-Regulierungsmöglichkeiten können alleine, ganz oder teilweise kombiniert werden.

Eine weitere kennzeichnende Eigenschaft dieser Art von Trocknern ist, die in den Trockner integrierte Materialrückführung, die in der Zeichnung 6 in der Form einer Förderschnecke entlang der Schleuderwelle dargestellt ist (23). Diese kann an jeder beliebigen Stelle im Trockner angebracht werden. Ein sehr geeigneter Ort ist in der Zeichnung 5 eingezeichnet, wo die Rückführungsschnecke (23) an der Material- Rutschwand (15) angebracht ist, zwischen Lufteintritt (22) und Schleuderwelle (15). An diesem Ort angebracht kann das Material leicht in die dafür vorgesehene und entsprechend ausgestaltete Öffnung hinein fallen, ohne dass es von der Schleuderwelle darin„festgestampft" wird, was bei feuchten und schweren Materialien der Fall sein kann. Zu nahe am Lufteintritt (22) sollte diese Öffnung auch nicht sein, für den Fall dass mit Trocknungsgasen gearbeitet wird, die über dem Selbstenzündungspunkt des getrockneten Materials liegen, um den unmittelbaren Kontakt mit dem in der Rückführungsöffnung liegenden Material zu verhindern. Dieser Ort ist aus den gleichen Gründen auch für die Materialentnahme geeignet und hat zudem den Vorteil, dass der Materialauswurf etwas höher über dem Boden erfolgt, so dass es einfacher sein wird, eine passende Fördervorrichtung für den Weitertransport des getrockneten Materials darunter zu stellen. Alle Förderschnecken in den Trockner hinein oder aus dem selben heraus können mit einer kleinen Besonderheit versehen werden, indem die Förderschnecken nicht bis ganz zur Öffnung geführt werden. Dadurch entsteht in der Öffnung ein„Materialpfropfen", der die Ein- und Ausgänge verschliesst und damit unerwünschte Luft-Zu- und Ab-Flüsse verhindert, ohne dass dafür eine teure Zellradschleuse verwendet werden muss. Dreht die Förderschnecke schiebt sie Material nach und dem entsprechend den Pfropfen aus der Öffnung hinaus, ihn von hinten her mit frischem Material wieder aufbauend. Eine weitere Möglichkeit für die Materialentnahme und -rückführung besteht darin, diese pneumatisch zu bewerkstelligen.

Die Schaufeln der Schleuderwelle werden das Material nicht nur aufwerfen, sondern auch vermischen. Das kann erwünscht sein, aber auch nicht. Erwünscht kann eine solche Strecke mit„turbulemtem" Aufwerfen (Zeichnung 6, (26)) beispielsweise in der Nähe des Eingang (24) sein, oder an der Stelle an der das trockene Material aus der Materialrückführung (23) austritt. Der Vermischungseffekt kann durch eine entsprechende Geometrie noch verstärkt werden. So kann eine Dreiecksform das Abdriften das Materials nach links und rechts von der Drehrichtung aus gesehen, verstärken und die Durchmischung fördern. Umgekehrt kann über die Geometrie die Vermischung des Materials minimiert werden, beispielsweise durch das Anbringen von durchgehenden Leisten (Zeichnung 6, (27)), was in eine Strecke mit eher„gleichässi- gen" Aufwerfen resultiert. Ein regelmässiges Aufwerfen des Materials, ohne allzu grosse Vermischung, kann gegen Ende des Durchgangs erwünscht sein, wo man sich auf jedem Abschnitt in Richtung des Auswurfs (25) ein trockeneres Material wünscht und eine versehentliche Dazumischung von feuchtem Material vermeiden möchte. Andere Gründe für das eine oder andere Aufwerfen sind ebenfalls möglich. Ebenso kann durch ein„Biegen" der Schaufel-Enden in die Richtung der Drehrichtung, oder von ihr weg, der Wurfwinkel beeinflusst werden. Durch eine Kombination von verschiedenen Winkeln, kann der der „Material-Wolken-Reaktionsraum" (21 ) besser ausgefüllt und genutzt werden. Zu diesem Zweck können sowohl Leitbleche auf der dem Materialrutschblech (15) entgegengesetzten Seite angebracht werden, welche die Wurfbahn des Materials beeinflussen. Eine weitere vorgesehene Möglichkeit sind in die Material-Wolke (21 ) hinein ragende Stacheln, Rechen, Umlenkelemente, etc. die den aufgeworfenen Materialstrom ganz oder teilweise„brechen",„umlenken",„vermischen", etc.

Eine wichtige konstruktive Neuerung wird in Zeichnung 7 dargestellt und besteht darin, dass die Schleuderwellen-Achsen (28) nicht mit einzelnen Schaufeln bestückt werden, sondern mit ganzen Kämmen (29), die sich über einen Teil, oder über die ganze Länge der Schleuderwelle ziehen. Die Kämme können verschieden gestaltet werden, mit„Zinnen", wo das Material turbulent aufgeworfen werden soll, durchgehend, wo das Material regelmässig aufgeworfen werden soll. Der Fantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Alle oben beschriebenen, so wie weitere Eigenschaften und Geometrien können auf diesem Kamm realisiert werden. Dies gibt nicht nur Gestaltungsfreiheit bei geringeren Produktionskosten, sondern eröffnet auch noch die Mög- lichkeit, bei Bedarf, die Kämme (die abnehmbar befestigt sein können) einfach auszuwechseln, sei es um sie zu ersetzen, oder weil man mit einer anderen„Wurfgeometrie" arbeiten möchte.

Eine weitere konstruktive Neuerung ist nicht spezifisch eingezeichnet, kann aber an der Zeichnung 5 und 12 erklärt werden. Dabei werden die Wände links und rechts demontierbar gestaltet, so dass die Wände in der Ganzheit abgenommen oder zumindest auf breiter Front ganz oder teilweise aufgeklappt werden können. Dies erlaubt auf der linken Seite einen guten Zugang zu den Luftverteilungsmechanismen, die weiter hinten im Dokument noch näher erläutert werden, sowie zur Materialrück- führung, etc.. Und auf der rechten Seite erlaubt dies einen ungehinderten Zugang zur Schleuderwelle, sei es um daran Arbeiten auszuführen, oder einfach den Trockner zu leeren, beispielsweise nach einem Stillstand, vor Arbeiten im Inneren des Trockners, bei einem Trocknungsgut-Wechsel, etc.. Wird die Schleuderwelle bei offener Wand eingeschaltet, wirft sie darin befindliches Material einfach aus. - Dies wäre auch eine optimale Auswurfsmöglichkeit, falls der Trockner als Portionen-Trockner betrieben wird. Nach Beendigung der Trocknungsphase führt die Wand auf der rechten Seite hoch und die Schleuderwelle, die noch soeben das Material entlang der Wand (oder eines eventuell daran befindlichen Leitbleches) in den Material-Wolken-Raum (21 ) geworfen hat, wirft nun das Material aus dem Trockner hinaus, ohne dass deren Drehrichtung geändert werden müsste. In diesem Fall wird das Material in einem angrenzenden geschlossenen Raum aufgefangen und über einen geeigneten Fördermechanismus abgeführt. Dieses Trocknerprinzip ist nicht auf die Ausführung mit einer Welle beschränkt. Es können zwei Wellen, wie in Zeichnung 8, oder noch mehr Wellen sein, mit einer entsprechenden Anpassung der weiteren Elemente, wie der Lufteinführung (22), oder der Materialrückführung (23), die so wie in der Zeichnung, oder auf eine andere geeignete Art und Weise gelöst werden können.

Auch wenn andere Arten der Lufteinführung nicht ausgeschlossen sind, so wird bei unserem Trocknern wird die Luft grundsätzlich quer zur Fliessrichtung des Materials eingeführt, so dass das Material auf seinem Weg durch den Trockner mit frischer warmer oder heisser, ungesättigter Luft versorgt wird. Dadurch entfällt eine aufwän- dige Kammer-Trocknung, wie sie beispielsweise in der Patentschrift DE 10 2010 049 339 A1 beschrieben wird, aber es wird gleichzeitig verhindert, dass das Material durch gesättigte Luft wieder Feuchtigkeit aufnimmt. Von einer gewissen Wichtigkeit ist die Lufteinführung in die Material-Wolke (21 ) hinein, ohne dass der Luftaustritt verstopft, oder dass sich dort Material ablagert, das sich dort bei hohen Lufteintrittstemperaturen entzünden kann. Erfindungsgemäss wird das durch eine Anordnung wie auf Zeichnung 8, 9, oder 10 gelöst, durch das Einführen von Lufteinblas-Düsen in die Materialwolke, was sowohl bei der einwelligen, wie auch der mehrwelligen Trocknerausführung möglich ist. Mit dem Luftaustritt nach unten ist es nicht möglich, dass dort Material hinein geworfen wird.

Wie auf Zeichnung 5 dargestellt, ist ebenfalls ist eine Kombination von Aufprallblech (30) und Material-Rutschblech (15), welches das Material zur Schleuderwelle zurück führt, möglich. Durch eine passende Anordnung entsteht einerseits ein Durchlass für die Luft (22) in die Materialwolke hinein, andererseits bewirkt die Winkelstellung der Bleche, dass das Material daran gut abrutscht und flüssig zur Schleuderwelle zurück geführt wird, ohne Möglichkeit sich irgendwo abzulagern. Die Zeichnung 1 1 zeigt die gleiche Anordnung wie auf Zeichnung 5, aber mit einem grösseren Lufteinlass (22) für grössere Luftmengen, was dazu dient, den Kraftaufwand für die Ventilatoren zu verringern. In beiden Fällen wird dabei darauf geachtet, dass das Material in einem genügend grossen Abstand zur Welle auf dem Material-Rutschblech (15) auftrifft. Dies ist, unabhängig von der Lufteinlass-Thematik, eine grundsätzliche und schüt- zenswerte geometrische Eigenschafft. Trifft das Material zu nahe bei der Schleuderwelle auf, wird deren Arbeit behindert.

Unabhängig davon, wie die Luft in die Material-Wolke (21 ) eingeführt wird, kann sie auf zwei verschiedene Arten durch den Trockner geführt werden. Entweder, wie auf Zeichnung 9, quer durch die Material-Wolke hindurch, oder wie in Zeichnung 10, erst in die Material-Wolke hinein und dann im Gegen- oder Gleichstrom zur Bewegungsrichtung des Materials, was die Verweildauer der Trocknungsluft erhöht, aber auch eine entsprechende Begrenzung des Raumes der Material-Wolke erfordert, analog zur Tröpfchenraum Begrenzung (Zeichnungen 3 und 4, (14)). Hierbei können auch Kombinationen angewandt werden, beispielsweise indem die Luft in der Mitte, oder an mehreren Stellen abgesogen wird, und somit manchmal im Gegen- manchmal im Gleichstrom zum Materialfluss strömt. Die erwähnten Material-Wolken Begrenzungen, können in jeder Luftführungs- Konstellation die Verweildauer der Luft in der Material-Wolke günstig beeinflussen, in dem sie den Material-Wolken-Raum vollständig, oder auch nur teilweise umschlies- sen. Die gleichmässige Lufteinführung über die ganze Trocknerlänge, oder ein bestimmtes Segment, kann eine gewisse Herausforderung darstellen, denn Luft ist komprimierbar und folgt dem geringsten Wiederstand. So kann es sein, dass sie, je nach wie sie in den Trockner eingeführt wird, entlang der Schleuderwelle ungleichmässig verteilt in die Material-Wolke eintritt. Das wird bei der Lufteinführung über Düsen, wie in den Zeichnungen 8 bis 10, weniger, bei der Lufteinführung über Prall- (30) und Rutschblech (15) (z.B. Zeichnung 5) eher der Fall sein. Dem wird in Zeichnung 12 und 13 entgegengewirkt. Die Geometrie links wird in einen oberen Luftverteilungsraum (31 ) und einen unteren Lufteintrittsraum (32) aufgeteilt. Der Luftverteilungsraum kann für einen leichteren Zugang, direkt von der (ev. abnehmbaren) Trocknerwand begrenzt werden. Die Zeichnung 13 zeigt den Luftverteilungsraum (31 ) von der Seite, wobei die Trocknungsluft von der linken Seite eintritt (33) und den Luftverteilungsraum (31 ) ausfüllt. Die Luft wird durch eine Serie von Lufteinlässen (34) hindurch gezwungen, die mit regulierbaren Klappen ausgestattet sind. Dadurch kann das unregelmässige Verhalten der Luft ausgeglichen werden, die tendenziell eher durch die Öffnungen in der Nähe des Lufteintritts (33) wird strömen wollen.

Bei Trocknern, bei denen die Wärme ganz oder teilweise aus Wärmetauschern (35) stammt, können diese, an jeder beliebigen Stelle im oder ausserhalb des Trockners angebracht werden. Werden sie, wie in der Zeichnung 14 dargestellt oben ange- bracht, können sie relativ kompakt und elegant im Trockner selbst angebracht werden.

Die Luft kann entweder im Unterdruck durch die Material-Wolke (21 ) hindurch gezo- gen werden, oder aber, die Geometrie auf der linken Seite kann, analog zur Darstellung auf Zeichnung 14 aufgeteilt werden und von einem oder mehreren Ventilatoren in den Lufteintrittsraum (32) hinein und durch die Material-Wolke hindurch gedrückt werden. Was in der Zeichnung 12 dem Luftverteilungsraum (31 ) entspricht, wird in diesem Fall in der Zeichnung 14 der Ansaugtrichter für die Ventilatoren, durch den die Luft durch die Wärmetauscher (35) gesogen wird.

Eine interessante Möglichkeit dieser Trocknungs-Vorrichtung besteht darin, dass die Luftzufuhr in Segmente eingeteilt werden kann. Hier sind den Anordnungen und Kombinationen keine Grenzen gesetzt. Es werden nachfolgend ein paar Möglichkei- ten geschildert. So besteht die Möglichkeit bei der Nutzung der Abwärme eines BHKWs in einem ersten mit feuchtem Material die Abgase direkt einströmen zu lassen und in einem nächsten Segment, mit trockenerem Material, die Luft die weniger warme Luft einströmen zu lassen, welche über die Kühlwasser Wärmetauscher aufgewärmt worden ist. Wird die Luft über einen Brenner hergestellt, kann in einem ers- ten, feuchteren Materialsegment sehr heisse Luft, die über dem Selbstentzündungspunkt des Materials liegt, eingeblasen werden, im trockeneren Segment kann etwas kühlere Luft dazu geblasen werden, so dass die Eintrittstemperatur unter dem Selbstenzündungspunkt zu liegen kommt. Es kann die Wärme aus der Abluft eines ersten Segments zurück gewonnen werden und in ein weiteres Segment eingeblasen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mit frischer ungeheizter Umgebungsluft das Material zu kühlen, beispielsweise im letzten Segment vor dem Austritt, was nochmals ein paar Prozent Feuchtigkeit aus dem Material austreibt. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit über eine, oder mehrere permanent eingeschaltete Materialrückführung(en) das Material kreisen zu lassen und so die entspre- chenden Luftsegmente mehrmals durchqueren zu lassen, durch alle, oder nur einen Teil der selben.

Die Luft kann in den Trockner hinein gestossen werden (Trocknungsraum mit Über- druck), wie in der Zeichnung 14 dargestellt, oder sie kann hinein und hinaus gesogen werden (Trocknungsraum mit Unterdruck). Ebenso kann die Luftführung mit Ventilatorenpaaren bewerkstelligt werden, mit je einem Ventilator der stosst und zieht. Letztere Möglichkeit kann das Schaffen von verschiedenen Luftsegmenten mit unterschiedlicher Temperatur erleichtern.

Wird die Wärme mit einem Brenner hergestellt, stellt sich die Aufgabe die heissen Rauchgase mit Frischluft zu vermischen um die gewünschten tieferen Trockner- Eintrittstemperaturen zu erreichen. Falls feste Brennstoffe verwendet werden, stellt sich zusätzlich die Aufgabe, die Funken heraus zu filtern. Die Zeichnungen 15 und 16 zeigen eine dafür geeignete Möglichkeit, die Zeichnungen 17 und 18 eine weitere. Auf den Zeichnungen 15 und 16, feuert der Brenner (36) in eine Brennkammer (37), hier in der Form eines runden Rohres. Die Frischluftzufuhr (39) wird zur Brennkammer tangential gestaltet, so dass die Frischluft entlang der rohrförmigen Brennkammer in eine starke Rotation versetzt wird, welche die Flamme umschliesst und sich nach und nach mit ihr verbindet. Abgesehen vom guten Vermischungseffekt zwischen Frischluft und Rauchgasen, werden auch die Wände der Brennkammer thermisch weniger stark belastet und auch eine allfällige Isolation gestaltet sich einfacher.

Die Darstellung auf den Zeichnungen 15, 16 und 17 ist zudem mit einer Entaschung (41 ) und einem Funkenfilter (40) ergänzt, so dass auch Brenner für Feststoffe mit Horizontaler Flamme zum Einsatz kommen können. Als geeigneter Hersteller solcher Brenner sei ausdrücklich die italienische Firma Termocabi erwähnt. Asche und eventuelle Schlackenanteile werden aus dem Brenner heraus gestossen und fallen durch den Entaschungsschacht (41 ) nach unten in einen Aschenbehälter (42), eventuell mit einer automatischen Entleerung, falls Brennergrösse und Komfortansprüche des Kunden dies wünschenswert erscheinen lassen.

Für die Filterung der Funken wird die Drehbewegung des Frischluft-Rauchgas- Gemisches genutzt. In der Zeichnung 15 wurde sie durch eine Verengung des Rohrdurchmessers noch verstärkt. Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Abschnitt mit einer richtungsgebenden Geometrie zu ergänzen, die an dieser Stelle nicht näher festgelegt wird. Eine gute Möglichkeit besteht darin, dafür eine Schneckenvorrichtung zu benutzen, wie sie bei Förderschnecken verwendet wird, welche die bestehende Drehbewegung verstärkt, oder wie in den Zeichnungen 17 und 18, in eine Drehbewegung zwingt. Diese Drehbewegung kann bereits ausreichen, um die Funken„auszublasen". Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, das Funkenfilter-Rohr, wie in Zeichnung 19 dargestellt, mit einer„Nase" (43) auszustatten, über die ganze Länge oder über Teile davon. Die„Nase" zwingt, die durch die Drehbewegung an die Wand gedrückte Luft zu einem Richtungswechsel, der die festen Partikel nicht werden folgen können. Die Entnahme der sich in diesem„Nasenvorprung" ansammelnden Partikel ist auf verschiedene Arten möglich. In der Zeichnung 19 ist einfach eine Öffnung vorgesehen, durch welche die Funken und weitere feste Partikel hinaus geschoben werden und in den Zeichnungen 15 und 17 in den darunter befindlichen, geschlosse- nen Raum fallen. In der Zeichnung 15 kann bereits die rohrförmige Brennkammer (37) mit einer solchen Vorrichtung vorgesehen werden und bereits dort eine Vorabscheidung vorgenommen werden.

Eine weitere Art der Heissluftherstellung mit festen Brennstoffen ist in den Zeichnun- gen 17 und 18 dargestellt. Diese einfache Art von Feststoffbrennern ist weit verbreitet und wird unter anderem von der polnischen Firma„Falenczyk" hergestellt. Der feste Brennstoff wird aus einem Brennstoffbehälter (44) über eine Brennstoffschnecke (45) dem Brenner zugeführt, der in diesem Fall die Form eines„Brenntellers" (36) hat. Ein Brennerventilator (46) führt dem Verbrennungsprozess von unten Luft zu. Aus dem „Brennteller" steigt ein mehr oder weniger senkrechte Flamme auf. An einer geeigneten Stelle wird Frischluft (39) zugeführt, die sich in der Brennkammer mit den aufsteigenden heissen Rauchgasen der Feuerung vermischt. Dieses Gemisch wird nach einer der oben beschriebenen, oder einer weiteren Methode im Rohr-Funkenfilter (40) in Rotation versetzt, um die Funken zu entfernen.

Da diese Art von Brennern in ihrer Leistung meistens eher eingeschränkt ist, wird in der Zeichnung 18 (von oben) eine Kombination von solchen Brennern dargestellt, die zusammen eine grössere Leistung erlauben.

In beiden Fällen (Zeichnungen 15, 16 und Zeichnungen 17, 18) können auch andere Funkenfilter zum Einsatz kommen.

Das Prinzip kann auf jede andere Feststoff-Feuerungsart angewandt werden.

Beide Vorrichtungen können Wassergekühlt sein und die Wärme über einen Wärmetauscher der Frischluft und/oder der Brennerluft hinzu gefügt werden. Das selbe ist möglich, falls Rauchgase und Frischluft in einem Zyklon gemischt werden und dieser entsprechend gekühlt wird. Eine Gegenstrom-Tauscherlösung kann zu höheren Aus- trittstemperaturen führen. Zur Kühlung muss nicht Wasser verwendet werden, sondern es können auch Medien verwendet werden, die höhere Temperaturen als Wasser ermöglichen. Wenn man den konstruktiven Aufwand nicht scheut, kann auch eine Dampf, oder Druckwasser-Lösung angewandt werden. - Für den Trocknungsprozess interessieren uns vor allem hohe Temperaturen.

Beide Vorrichtungen können auch als„Brennersysteme" ausgestaltet werden, indem die Frischluftzufuhr (39) zu einer„Sekundärluff-Zufuhr für die Verbrennung umgestaltet und der Ventilator (46) des Brenners (36) nur sich auf die Zufuhr von„Primärluft" beschränkt. Die Temperaturen werden entsprechend höher sein, wie auch der entsprechende der Isolations- und Kühlungsaufwand, aber in der Kombination mit der Rotationsbewegung in der Brennkammer und/oder im Funkenfliter erhält man eine sehr gute Verbrennung und die Abscheidung der festen Partikel wird die nachfolgenden Komponenten, wie beispielsweise den Wärmetauscher eines Heizkessels, weniger belasten.

Eine analoge Vorrichtung zum Funkenfilter kann zur Abreinigung der der aus dem Trockner austretenden Luft dienen, was kompakter als ein Zyklon gestaltet werden kann, was die Anwendung des letzteren allerdings nicht ausschliesst. Ein weitere Möglichkeit der Filterung sind Gewebefilter, die in den Trockner integriert (wie in Zeichnung 1 1 ) oder in einer eigenen Einheit untergebracht werden können. In der Zeichnung 1 1 wurde eine einfache Konstruktion gewählt, in der das Filtergewebe, wie ein Leintuch um formgebende Strukturen gewickelt wurde. Eine passende„Ruttel- Vorrichtung" kann bei Bedarf die Filterflächen vom sich darauf ansammelnden Filter- kuchen reinigen.

Schliesslich wird noch eine Trocknungs-Vorrichtung geschildert, die eigenständig oder ergänzend zum Schleuderwellen-Trockner eingesetzt werden kann. Sie ist vor allem für die Verwendung von flüssigen Heizmedien geeignet, wie sie im Falle von BHKW-Kühlwasser, oder aber auch aus der weiter oben beschriebenen Wärmerückgewinnung, sowie weiteren Quellen stammen kann. Die Herausforderung liegt darin, dass die Temperatur dieser Art von Wärme, im Vergleich zu BHKW-Abgasen, mit Brenner hergestellter Heissluft und anderen heissen Quellen, verhältnismässig tief ist, was sich mit einem erheblichen Wärmetauscher- und Ventilatorenaufwand ver- bindet und gegebenenfalls eine Vergrösserung der Trocknergeometrie erzwingt, welche die damit verbundenen grossen Luftmengen bewältigen muss. Dagegen nutzt eine Trocknungsvorrichtung wie auf der Zeichnung 20 dargestellt, die flüssigen Wärmequellen auf eine andere Art zur Erwärmung sowohl des Trocknungsgutes, als auch der Trocknungsluft. Sie weist Analogien zum Gülle-Wärmetauscher (bzw. all- gemeiner Formuliert, dem Wärmetauscher für Partikel-belastete Lösungen) der Zeichnung 2 auf und kann in Anlehnung daran konstruiert werden. Die Medien, das flüssige Heizmedium und die Trocknungsluft, bewegen sich auch hier im Gegenstrom (Wasser von oben nach unten, Luft von unten nach oben), mit dem Unterschied, dass im Inneren des Rohres / der Rohre festes Trocknungsgut gemischt und in der gleichen Richtung wie das flüssige Heizmedium (von oben nach unten) gefördert wird. In der Zeichnung 20, wird das Material nach dem Einwurf (24) auf den ersten zwei obersten Rohrdurchgängen, erst einmal ohne Trocknungsluftkontakt erwärmt und kommt ab dem, von oben dritten Rohr, mit der Trocknungsluft in Kontakt. Die Trocknungsluft tritt am unteren Ende ein, das gleichzeitig auch den Austritt des getrockneten Materials darstellt ist (25) und bewegt sich in der zum Material entgegengesetzten Richtung nach oben und wird sowohl von den Rohrwänden, wie auch vom Material selbst erwärmt, so dass sie beim Luftaustritt (47) maximal erwärmt und gesättigt aus der Vorrichtung austreten kann. Was bei der Zeichnung 2 die Reinigungs- Vorrichtung war (9), wird in der Zeichnung 20 zu einer Förder- und Mischvorrichtung (48), die das Material fördert und dabei idealerweise aufmischt oder gar„schüttet". Das können Segment Förderschnecken sein, das können mit Schaufeln bestückte Wellen sein, die das Material mit ihrer Aufwärtsbewegung anheben und in das Innere des Rohres rieseln lassen, das können Kombinationen von mischenden und fördern- den Elementen sein, wie im Innern eine Förderschnecke und um die Förderschnecke herum Schaufeln. Für die Förderung des Materials können die Rohre auch geneigt montiert werden. Auch eine Kombination, mit die Rohrwände reinigenden Elementen, ist vorstellbar und angesichts der staubbelasteten Trocknungsluft ev. sogar von Vorteil. Das flüssige Heizmedium muss nicht zwingend im Gegenstrom geführt wer- den. Werden beispielsweise alle Rohre gleich beheizt wird das flüssige Heizmedium zwar weniger tief hinunter gekühlt, aber dafür kommt die Vorrichtung mit einer kleineren Tauscherfläche aus.

Nachfolgend wird auf die Zeichnungen 21 bis 34 eingegangen. Eine Anwendung für Biogas-Anlagen ist in Zeichnung 21 dargestellt. Die einzudickende Lösung, in diesem Falle, das Gärsubstrat, wird in einen Ausgangsbehälter (1 a) gepumpt, welcher bis auf den oberen Füllstand (5a) aufgefüllt wird. Der Aus- gangsbehälter dient gleichzeitig als Neutralisator. Eine Ammoniak-Messvorrichtung (2a) misst den Ammoniak-Gehalt. Aus einem Säurefass (20a), wird Salz- oder eine andere geeignete Säure hinzu gemischt, welche sich mit dem Ammoniak zu Ammonium-Sulfat verbindet. Diese chemische Reaktion wird durch ein Mischwerk (4a) unterstützt. Der Vorteil dieses Vorgehens liegt darin, dass die Ammoniak-Emissionen der Eindampfungsvorrichtung eliminiert werden können, was die Nachbehandlung der austretenden Luft erheblich vereinfacht. Zudem wird auch bei der Austragung die Umgebung von unangenehmen Gerüchen verschont. Weitere chemische und physikalische Behandlungen können ebenfalls hier, im Ausgangsbehälter, oder an einer anderen Stelle des Systems vorgenommen werden.

In der vorliegenden Anwendung, der Eindickung von Biogas-Gärresten mit Biogas- Abwärme, steht die Wärmeenergie in der Form warmem Kühlungswasser und heis- sen Abgasen zu Verfügung. Als Erstes wird die Wärme aus dem Kühlwasser genutzt. Der Gärreste-Erwärmer (7a) besteht aus einem Behälter, durch den das Kühlwasser oben ein- (9a) und unten austritt (10a) und dabei von den Gärresten, die in einer Rohrschlange (8a), in der Gegenrichtung hinauf gepumpt (1 1 a) werden, gekühlt wird. Ebenso ist denkbar das Kühlwasser in einer Rohrschlange nach unten und die Gärreste im Behälter nach oben zu führen. Dies kann ev. durch ein Rührwerk optimiert werden. Die Bewegung der Gärreste im Behälter verhindert einen unerwünschten Belag der Rohrschlange. Auch weitere geeignete Wärmetauschsysteme, die das Kühlwasser kühlen und die Gärreste erwärmen sind denkbar. Reicht die Wärme des Kühlwassers nicht aus, oder sollen die Gärreste auf höhere Temperaturen erwärmt werden, als es mit dem Kühl- wasser möglich ist, kann der Erwärmer in zwei Teile geteilt werden, wobei in einem Teil das Kühlwasser, im anderen Teil eine andere Wärmequelle genutzt wird. Wie weiter hinten ausgeführt wird, kann die Erwärmung über einen Rekuperator (23a), also eine Wärmerückgewinnung und einen Erwärmer (7a), erfolgen.

Im Anschluss kommt ein weiterer Vorzug dieses Verfahrens zum Zug. Die nicht nur im Lebensmittel-Bereich, sondern immer mehr auch für Gülle, Gärreste und ähnliche Produkte erwünschte Hygienisierung, kann praktisch nebenher, im Vorbeiweg, erledigt werden, indem zwischen dem Erwärmer (7a) und dem Verdunster (13a), eine Hygienisierung (12a) in der Form eines isolierten Expansions-Behälters vorgesehen ist, der den Fluss der erwärmten Gärreste verlangsamt und gleichzeitig dessen Temperatur erhält. Dadurch, dass die Gärreste eine bestimmte Zeit auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden, werden sie hygienisiert. Die Wärme des BHKW- Kühlwassers sollte genügen, um dieses Temperatur-Niveau zu erreichen. Falls nicht, kann der Erwärmer (7a) zweiteilig vorgesehen werden. Im zweiten Teil wird in irgendeiner geeigneten Form, mit irgendeiner geeigneten zusätzlichen Wärme, zusätzlich erwärmt. Ebenso ist es möglich, bei Bedarf den Hygienisierungsbehälter mit einer eigenen Beheizung zu versehen. Will man die Hygienisierung ohne Hygienisations- Vorrichtung in der Form eines Expansionsbehälters erreichen, kann auch die Rohr- schlänge entsprechend länger und der Erwärmer entsprechend grösser gestaltet werden.

Der nächste Schritt des Verfahrens findet in der Verdunstungsvorrichtung (13a) statt. Deren Form kann rund, wie in Zeichnung 33, oder der Flugbahn der zerstäubten Flüssigkeit angepasst sein, wie in Zeichnung 34. Jede in der Patentanmeldung 1751/1 1 geschilderten Form, sowie weitere Formgebungen sind ebenfalls vorstellbar. Auch die Zerstäubung ist nach einem in der Patentanmeldung 1751/1 1 geschilderten Verfahren, einem der nachfolgend geschilderten oder weiteren Verfahren denkbar, die sowohl für das hier beschriebene Eindampfungs-Verfahren, als auch für die ur- sprüngliche Anwendung als Gas-Kühler, respektive Flüssigkeits-Erwärmer und weitere Anwendungen, genutzt werden kann. Allen Ausführungen ist gemeinsam, dass sie die flüssige Lösung, in eine Tröpfchen-Form bringen. Die Tröpfchen bilden die Oberfläche, über welche die Luft mit den Gärresten in Kontakt kommt und eine Verduns- tung der Flüssigkeit und eine Feuchtigkeitssättigung der Luft bewirkt wird.

Das Formen der Tröpfchen kann, wie in Zeichnung 22, 26, 27 und 28 dargestellt, durch Eindüsen in einen Kanal geschehen. In den Zeichnungen 22 und 27, führt die Schwerkraft die Tröpfchen nach unten und ein Ventilator führt die Luft in der Gegenrichtung nach oben. In den Zeichnungen 27 und 28 ist die Eindüsung seriell gestaltet. Während in der Zeichnung 7 die Eindüsung auf mehrere, seriell hintereinander angeordnete Verdampfer aufgeteilt ist, ist sie in der Zeichnung 28 in einer einzigen Verdampfervorrichtung dargestellt, die horizontal, aber auch in einer anderen Lage realisiert werden kann. Gemeinsam ist bei der seriellen Eindüsung, dass die jeweils am Austritt (15a) eingesammelte Flüssigkeit, zum Eintritt (14a), respektive der Düse, des nachfolgenden Verdampfers, oder Verdampferabschnittes geführt wird. Dadurch wird die Verweildauer der Medien erhöht der Wärmetausch verbessert und vor allem der gewünschte Gegenstrom der Medien erreicht. Eine Eindüsung der erwärmten Flüssigkeit kann aber auch über die ganze Strecke des Verdampfers erfolgen, mit dem Ergebnis, dass die Luft einfacher gesättigt und erwärmt werden kann, dafür aber das flüssige Medium weniger gekühlt wird. Das kann bei gewissen Anwendungen tolerierbar, oder sogar gewünscht sein. Jede dieser Anordnungen kann auch für die ursprünglich in der Patentanmeldung 1571/1 1 beschriebene Anwendung, als Rauchgaskühler, sowie für weitere Anwendungen genutzt werden. Bei einer Eindüsung der Flüssigkeit muss auf eine entsprechende Vorfilterung geachtet werden, da ansonsten die Düsen verstopfen.

Eine weitere, sehr einfache und auf Verunreinigungen in der Flüssgkeit weniger empfindliche Methode, besteht darin, eine rotierende Zerstäubungsvorrichtung zu verwenden. In den Zeichnungen 21 , 29, 30, 31 und 32 von der Seite und in der Zeich- nung 33 und 34 im Querschnitt, ist die mechanische Zerstäubungs-Vorrichtung (16a) in der Form einer Walzenbürste dargestellt. Die Verdunstungs-Vorrichtung (13a) ist als waagrechter Kanal ausgestaltet, in den die Gärreste an einem Ende eintreten (14a) unten im Kanal hindurch fliessen und am anderen Ende wieder austreten (15a). Auf dem Weg durch den Verdunstungs-Kanal werden die Gärreste von der sich drehenden Walzenbürste (16a) aufgenommen und als Tröpfchen in den Raum des Verdunstungs-Kanals hinein gespritzt. Es kann auch mehr als eine Walzenbürste sein. Dabei können alle mit dem durchfliessenden flüssigen Medium in Kontakt sein, aber teilweise auch darüber im Kanal der Verdunstungs-Vorrichtung (13a) angebracht sein und die aufgeworfene Flüssigkeit weiter zerstäuben. Das Wort„Walzenbürste" beschreibt allgemein eine Vorrichtung, bei der von der Mitte der Achse aus abstehende Elemente angebracht sind, welche durch die Drehung derselben, die Flüssigkeit zerstäuben. Der Kanal kann rund sein, wie in Zeichnung 33, oder eine der Flugbahn an- gepasste Form haben, wie in Zeichnung 34. Eine sehr interessante Möglichkeit ist jenen Walzenbürsten abgeschaut, welche für Strassenkehrmaschinen eingesetzt werden. Diese haben verhältnismässig lange Borsten, die auf dem Boden aufsetzen, durch die Drehbewegung leicht gebogen und gespannt werden und bei der weiteren Bewegung der Achse in der Drehrichtung nach vorne schnellen. Das hat nicht nur die Wirkung, die Reinigung des Bodens zu verbessern, sondern den für unsere Anwen- dung positiven Nebeneffekt, dass dieses nach vorne Schnellen der Borsten, zusätzliche kinetische Energie in die Wassertropfen hinein bringt, die dadurch nicht nur weiter fliegen, sondern zudem noch feiner zerstäubt werden. Dies bringt, in der hier beschriebenen Anwendung, die Vorteile einer längeren Exposition der Wassertröpfchen gegenüber der zu erwärmenden Luft und mehr von der gewünschten Kontaktoberflä- che. In der Zeichnung 34 sieht man die entsprechende Wurfform dieser Art von Zerstäubung, einmal mit und einmal ohne entsprechenden Kanal, wie wir ihn für unsere Anwendung benötigen würden. Der Boden unter der Flugbahn ist leicht geneigt, damit die Flüssigkeit wieder gesammelt und der Bürste zugeführt wird. Eine weitere Möglichkeit die Flüssigkeit zu zerstäuben, besteht darin, sie von oben auf eine mechanische Zerstäubungs-Vorrichtung (16a) aufträufeln zu lassen, von der sie dann zerstäubt wird. Die einfachste Methode besteht darin, wie in Zeichnung 33 dargestellt, in einem senkrechten Kanal, die Flüssigkeit von oben auf eine fix montierte Aufprallfläche tropfen zu lassen. Die Zerstäubung findet durch die Energie des Aufpralls statt. Es können auch mehrere Aufprallflächen parallel und/oder sequentiell angeordnet werden. Anstatt einer fixen Aufprallfläche, kann auch eine sich drehendes Schaufelrad, eine sich drehende Stachelwalze, oder irgendeine andere sich bewegende Vorrichtung verwendet werden. Hier wird die Aufprallenergie vor allem durch die Bewegung dieser Vorrichtung hervorgerufen. Die Fallhöhe der eingetröpfelten Flüssigkeit spielt eine geringere Rolle, kann aber den gewünschten Effekt noch verstärken. In der Zeich- nung 24 wurde dem Stachel der Stachelwalze sogar eine aerodynamische Form gegeben, um den Drehaufwand der Stachelwalze zu verringern.

In der Zeichnung 25 wird die bewährte Walzenbürste eingesetzt, welche in dieser Ausführung von oben mit der Flüssigkeit beträufelt wird. Die Borsten der Walzenbürs- te nehmen die Flüssigkeit auf und durch die Drehbewegung der Walzenbürste wird die Flüssigkeit in der Form von Tröpfchen in alle Richtungen geworfen. In der Zeichnung 25 wurde der Kanal zusätzlich nach unten verlängert, um den Tröpfchen eine möglichst lange Verweildauer zu verschaffen. Auch diese Variante kann mit mehreren Bürsten, oder analogen Vorrichtungen, parallel und/oder sequentiell ausgeführt werden.

Erfindungsgemäss kann in der Verdunstungs-Vorrichtung (13a) jede bekannte und verfügbare Technik eingesetzt werden, welche die Flüssigkeit fragmentiert und dadurch die Oberfläche vergrössert. Das zweite Medium, das im Verdunster (13a) zum Einsatz kommt, ist gasförmig. Bezüglich der Flüssigkeit, tritt es am entgegengesetzten Ende der Verdunstungs- Vorrichtung ein (17a), beziehungsweise aus (18a). Der Gegenstrom hat den Vorteil, dass die gesättigte Luft auf dem Weg zum Austritt (18a) tendentiell von der warmen Flüssigkeit noch erwärmt wird. Dadurch können maximale Austrittstemperaturen erreicht werden. Dort wo nur warme Luft auf nicht erwärmte Flüssigkeit trifft, dürfte der Gleichstrom die bessere Variante sein. Das gasförmige Medium kann frische Luft sein, welche durch die erwärmte Flüssigkeit erwärmt und gesättigt wird. Im hier geschilderten Beispiel der Eindampfung der Gärrest durch die BHKW-Abwärme bietet sich an, die Abgase direkt als Feuchtig- keits-Aufnahmemedium zu nutzen. Bei weiteren Anwendungen werden es andere Gase sein. Als Beispiel sei an dieser Stelle die Möglichkeit der Nutzung von Rauch- gasen, Prozess-Ablüften, etc., genannt, was interessant bei industriellen Anwendungen sein kann.

Je nach Eintrittstemperatur des gasförmigen Mediums, müssen die Materialien des Kanals, aber auch der mechanischen Zerstäubung-Vorrichtung (16a) angepasst wer- den. In der Zeichnung 21 könnte dies bedeuten, im dem Luft-Eintritt (17a) zugewandten Teil, die Walze aus einem Material zu gestalten, welches einer möglicherweise hohen Eintrittstemperatur standhält. Im dem Luft-Austritt (18a) zugewandten Teil kann die Walze aus einem kostengünstigeren, weniger temperaturresistenten Material gestaltet sein. Analoge Überlegungen gelten für alle anderen Ausführungsvarian- ten.

Nach der Verdunstungs- Vorrichtung (13a) fliesst die Flüssigkeit eingedickt zurück in den Ausgangsbehälter (1 a). Die Gärreste können über mehrere Runden durch die Vorrichtung gepumpt werden. Bei jedem Durchgang verdunstet ein Teil der flüssigen Phase und die Gärreste werden eingedickt.

Als Ergebnis der Verdunstung der flüssigen Phase der Gärreste, wird der Füllstand im Ausgangsbehälter (1 a) allmählich auf das untere Niveau (6a) sinken. In diesem Moment werden entweder frische Gärreste nachgefüllt, oder der Ausgangsbehälter (1 a) wird von den eingedickten Gärreste entleert und mit frischen Gärresten neu befüllt, bis auf das obere Niveau (5a). Der Prozess beginnt von Neuem. Alternativ dazu kann kontinuierlich frische zu verdampfende Flüssigkeit in den Ausgangsbehälter hinzu gefügt werden, was die Entleerungs-Intervalle vergrössert. Wird zudem laufend eingedickte Flüssigkeit entnommen, kann der Betrieb sogar kontinuierlich gestaltet werden. Hier kann es nötig sein, den Ausgangsbehälter mit entsprechenden Messvorrichtungen zu versehen, um den Prozess so steuern zu können, dass die eingedickte Lösung die gewünschte Konzentration hat. Bei allen Verfahren kann es nötig sein, die sich ebenfalls aufkonzentrierenden allfälligen Schwebestoffe in der Flüssigkeit heraus zu filtern, was an irgendeiner geeigneten Stelle des Systems geschehen kann. Eine geeignete Stelle ist, unter anderen, eben der Ausgangsbehälter, aus dem laufend Flüssigkeit entnommen, gefiltert und zurückgeführt wird. Bei einem reinen Portionen-Betrieb ohne Filterung, aber nicht nur, kann eine regelmässige Spülung, oder eine andere Reinigungsart, des Verdunsters (13a), aber auch weiterer Bestandteile der Anlage, erforderlich sein.

Kommen Abgase aus BHKWs oder Rauchgase aus Feuerungen zum Einsatz, können sich im Kontakt mit der Flüssigkeit saure Substanzen herausbilden. Da der Aus- gangsbehälter (1 a) auch als Neutralisator ausgestaltet ist, bei dem nicht nur der Ammoniak-Gehalt gemessen wird (2a), sondern auch der Säuregehalt (3a), können die Gärreste auch während des Prozesses nach-neutralisiert werden, indem eine passende Lauge hinein gepumpt wird, oder einfach noch etwas zusätzliche ammoniak- haltige Gärreste, welche mit den Säuren reagieren werden. Eine weitere Möglichkeit der Neutralisation bestehen darin, die Gärreste beim Einfüllen nicht vollständig zu neutralisieren und das verbleibende Ammoniak direkt in der Verdunstungs- Vorrichtung mit den sich dort bildenden Säuren reagieren zu lassen. Säuren, Laugen und weitere eventuell erforderliche chemische Substanzen können auch direkt in die Verdunstungs-Vorrichtung oder an sonst einer geeigneten Stelle eingebracht werden. Die Steuerung der Neutralisation kann unter Umständen optimiert werden, indem nicht nur im Ausgangsbehälter, resp. Neutralisator (1 a), Messsonden angebracht sind, sondern auch vor, in oder nach der Verdunstungs-Vorrichtung (13a). In der Zeichnung 21 wurde eine zusätzliche Säure-Messvorrichtung (3) am Austritt der Gär- reste (15a) aus der Verdunstungs-Vorrichtung (13a) angebracht.

Analog zu den Vakuum-Eindampfern, die meist in Kaskaden-Form angeordnet sind, bei dem die Abwärme des einen Behälters die Energie für die Vakuum-Verdampfung im nächsten Behälter liefert, ist auch bei diesem Vorgehen eine Kaskaden Form denkbar, indem die Wärme der austretenden (18a) gesättigten Luft genutzt und in einer geeigneten Form für den Betrieb einer weiteren Eindampfungs-Vorrichtung genutzt wird. Denkbar ist ebenfalls, dass verschiedene Verdampfer vom Kühlwasser des BHKWs auf verschiedenen Temperaturniveaus beheizt werden. Das vorgeschlagene System, in irgendeiner seiner Ausführungen, kann auch in der Kombination mit Vakuum-Behältern betrieben werden. Ebenso ist es denkbar die Verdunstungs-Vorrichtung (13a) selbst im Unterdruck zu betreiben.

Die Isolierung eines Teils, oder aller Komponenten, verringert die Abstrahlungsverlus- te und erhöht die thermische Effizienz dieser Erfindung.

Ausgangsbehälter (1 a) und Neutralisator müssen nicht zwingend im gleichen Behälter vereint sein. Die Hygienisierungs-Vorrichtung (12a) kann auch an anderer Stelle angebracht sein, beispielsweise dem Ausgangsbehälter (1 a) vorgelagert, so dass die Lösung bereits hygienisiert in denselben eintritt. Die Prozesssteuerung muss entsprechend ange- passt werden.

Nun folgt die Beschreibung von Ausführungen, bei denen keine BHKW Abwärme zu Verfügung steht, sondern die Wärme durch eine Wärmequelle in der Form einer Heizung hergesellt werden muss. Eine analoge Anwendung ist allerdings auch bei einem BHKW vorstellbar, bei dem nur der Abgasstrom genutzt wird. Zeichnung 29 zeigt dabei die einfachste Ausführung. Hierbei zieht ein Ventilator (21 a) Luft durch den Verdunster (13a). Dabei wird in den Ansaugbereich hinein gefeuert. Mit oder ohne Frischluft vermischt, die Rauchgase werden im Verdunster (13a) mit den Tropfchen reagieren und eine Verdunstung bewirken. Diese Vorrichtung kann im Gleich- oder im Gegenstrom der Medien betrieben werden.

Eine weitere Variante, die aber hier jetzt in keiner Zeichnung dargestellt ist, besteht darin, den Verdunster mit einem Heizkessel zu kombinieren, in dem die Flüssigkeit aufgeheizt wird, bevor sie durch den Verdunster geschickt wird. Wird dieser im Gegenstrom betrieben entsteht der grosse Vorteil, dass die Luft maximal erwärmt aus dem Verdunster austritt. Das schafft die bestmöglichen Voraussetzungen für eine Rückgewinnung der Wärme aus der austretenden Luft in einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung, nachfolgend Rekuperator genannt. In der Kombination eines Rekuperators mit einem Heizkessel, muss der Heizkessel nur noch das nachheizen, was durch die Wärmerückgewinnung noch nicht vorgeheizt worden ist. Die Ausfüh- rung des Rekuperators ist an dieser Stelle nicht weiter festgelegt. Es kann irgendein gängiges Verfahren in irgendeiner gängigen Vorrichtung gewählt werden.

In der vorliegenden Erfindung gehen wir aber noch einen Schritt weiter und vereinfachen die Vorrichtung, indem der Heizkessel weggelassen wird, aber die gleiche Wir- kung erzielt wird. Eine mögliche Ausführung dieser Art ist in den Zeichnungen 26, 27, 30 und 31 dargestellt. Auch hier zieht ein Ventilator (21 a), analog zur Funktionsweise in Zeichnung 29, frische Luft durch den Lufteintritt (17a) in den Verdampfer (13a). Die Flüssigkeit fliesst im Gegenstrom, wird von der Zerstäubungs-Vorrichtung zerstäubt und erwärmt die Luft. Die Luft wird über den Austritt (18a) aus dem Verdunster (13a) hinaus gesogen, eventuell über einen Tröpfchenfilter (19a) geführt und, in einem anschliessenden Rekuperator (23a), wird die in der Luft enthaltene Wärme zurück gewonnen. Um die Wärmeübertragungsverluste sowohl im Verdunster (13a) wie auch im Rekuperator (23a) auszugleichen, muss an einer geeigneten Stelle Energie hinzu gegeben werden. Dies findet in der Zeichnung 26 und 30 im hinteren Abschnitt des Verdunsters (13a), näher dem Luftaustritt (18a), als dem Lufteintritt (17a) statt, wo ein Brenner (22a) mehr oder weniger direkt in den Verdampfer (13a) hinein feuert. Dies kann auch heisse Luft aus einer anderen Wärmequelle, durch einen Wärmetauscher erwärmte Luft, eine zu Verfügung stehende Abluft, das Abgas eines BHKWs, oder sonst ein heisses gasförmiges Medium sein, das an dieser Stelle eingeführt wird. Andere Stellen für diese Einführung sind ebenso vorstellbar. Somit wird die Luft den Verdampfer wärmer verlassen, als dies ohne diese zusätzliche Einführung eines heissen Gasförmigen Mediums wäre. Der Rekuperator (23a) erhält mehr Energie, die Flüssigkeit wird auf ein höheres Niveau hinauf erwärmt und die erwähnten Übertra- gungsverluste von Verdunster (13a) und Rekuperator (23a), werden ausgeglichen. Eine solche Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass bei einer Feststoff-Feuerung, die möglicherweise im Rauchgas enthaltenen Partikel in der Flüssigkeit gebunden werden und der Wärmetausch im Rekuperator (23a) dadurch nicht belastet wird. In der Zeichnung 31 wird das gleiche Prinzip dargestellt. Die Flüssigkeit fliesst von links nach rechts. Die Luft strömt vom Einlass (17a) zum Austritt (18a) im Gegenstrom, die heissen Gase der Wärmequelle hingegen im Gleichstrom mit der Flüssigkeit. Es ist auch vorstellbar für die Luft und für die heissen Gase der Wärmequelle zwei Verdampfer-Vorrichtungen zu verwenden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nach dem Verdampfer an einer geeigneten Stelle, eventuell sogar in den Rekuperator selbst hinein zu feuern, respektive die zu Verfügung stehenden heissen Gase einzuleiten. Alle erwähnten Elemente können mit einander kombiniert werden. So kann, beispielsweise, aber nicht ausschliesslich, auch die BHKW Variante mit einer Wärmerückgewinnung kombiniert werden.

Schliesslich sei noch erwähnt, dass alle hier und in der ursprünglichen Patentanmel- dung 1751/1 1 beschriebenen Vorrichtungen, auch als Staubfilter angewendet werden können. Werden die Medien nicht beheizt und der Verdampfer (13a) einfach nur als Zerstäuber-Einheit genutzt, dann binden die Tröpfchen den in der Luft enthaltenen Staub. Eine dafür besonders geeignete Ausführung wird in Zeichnung 32 dargestellt, die mehr Raum für die Flüssigkeit vorsieht. Der durch die Tröpfchen gebundene Staub landet in der Flüssigkeit und setzt sich nach unten ab. Das Wasser kann in regelmässigen Abständen gewechselt werden. Oder aber, es wird unten abgesaugt, über eine Filterung und zurück in den Behälter geführt. In einem solchen Fall kann die Geometrie im unteren Teil angepasst werden. Im Wasser werden natürlich auch alle wasserlöslichen Bestandteile aufgelöst. Das Wasser, oder eine andere Flüssig- keit, die mit der Luft reagiert kann mit weiteren Zusätzen versetzt werden, welche auf physikalische oder chemische Art auf das durchströmende Gas einwirkt.

Wird eine Vorrichtung wie in Zeichnung 32 für den davor beschriebenen, oder analogen Zweck, für die Erwärmung von Luft genutzt, dann entsteht zusätzlich der Vorteil, dass im Raum mit der Flüssigkeit ein Wärmegefälle entsteht. Die warme Flüssigkeit bleibt an der Oberfläche, über die ganze Länge der Walzenbürste. Die durchströmende Luft ist mehr warmen Tröpfchen ausgesetzt. Als mögliches, aber nicht ausschliessliches Beispiel sei die Filterung der austretenden Belüftungs-Luft von Tierhaltungen erwähnt. Wird dem Wasser Säure hinzu gegeben, wird das in der Luft enthal- tene Ammoniak im Wasser gebunden. Selbiges gilt auch für die Filterung von Ablüftern aus Trocknern, in denen Ammoniak-haltiges Material getrocknet wird.

Alle in diesem Patent beschriebenen Weiterentwicklungen können mit einander kom- biniert werden und sind auch für den ursprünglichen Verwendungszweck, wie in 1751/1 1 beschrieben, so wie weitere Verwendungszwecke anwendbar.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird in übrigen ausdrücklich auf die Patentansprüche und die Zeichnung verwiesen.

Bezugszeichenliste

I ) Puffertank

2) Neutralisation

3) Strom des einzudampfenden Substrates

4) Primäre Wärme (BHKW-Kühlwasser)

5) Strom des Kondensates

6) Wärmetauscher für die zurückgewonnene Wärme

7) Wärmetauscher für die primäre Wärme

8) Rohr-Wärmetauscher für mit festen Partikeln belastete Flüssigkeiten

9) Reinigungsvorrichtung

10) Zerstäubungseinheit

I I ) Schleuderwelle

12)Substrat-Durchfluss

13) Tröpfchen-Reaktionsraum

14) Gebogene Wand

15) Geneigte Rutschfläche für festes und flüssiges Material

16) Partikel-Senke

17) Gasförmiges Verdunstungsmedium

18) Zerstäubungseinheit für die Verdunstung

19) Zerstäubungseinheit für die Kondensation / Wärmerückgewinnung

20) Kondensat-Abscheider

21 ) Material-Wolken-Reaktionsraum

22) Eintritt des gasförmigen Verdunstungsmediums

23) Material rückführung

24) Einfüllen des feuchten festen Trocknungsgutes

25) Entnahme des trockenen festen Trocknungsgutes

26) Zone mit turbulentem Aufwerfen 27) Zone mit gleichmässigem Aufwerfen

28) Schleuderwellen-Achse

29) Schleuderwellen-Kamm

30) Material-Prallwand

31 ) Luftverteilungs-Raum

32) Lufteinführungs-Raum

33) Lufteintritt in den Trockner

34) Lufteinlässe

35) Wärmetauscher (Luft / Wasser) 36) Brenner

37) Brennkammer

38) Ventilator

39) Frischluftzufuhr Heissluftherstellung

40) Funkenfilter

41 ) Entaschung

42) Aschebehälter

43)„Nase"

44) Brennstoffsilo

45) Brennstoffschnecke

46) Brennerventilator

47) Luftaustritt

48) Misch- / Fördervorrichtung

1 a Ausgangsbehälter / Neutralisierer 2a Messvorrichtung Ammoniak

3a Messvorrichtung Säure

4a Mischwerk mit Antrieb

5a Oberes Niveau

6a Unteres Niveau a Erwärmer

a Rohrschlangen-Wärmetauschera Eintritt des BHKW-Kühlwassers0a Austritt des BHKW-Kühlwassers1 a Pumpe für die einzudickende Lösung2a Hygienisierungs-Vorrichtung

3a Verdunstungs-Vorrichtung

4a Eintritt der einzudickenden Lösung5a Austritt der einzudickenden Lösung6a Mechanischer Zerstäuber mit Antrieb7a Eintritt Luft

8a Austritt Luft

9a Tropfenfilter

0a Säurefass

1 a Ventilator

2a Brenner / Wärmequelle

3a Rekuperator

Claims

Patentansprüche

1 . Einrichtung zur Verringerung des Flüssigkeitsanteils eines Substrats, mit einer drehbetätigten Schleuderwelle, die entlang ihres Umfangs mit dem Substrat in Kon- takt bringbar ist und Substrat in einen zur Schleuderwelle benachbarten Raum fördert, der von einem Feuchtigkeit aufnehmenden Trockungsmedium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderwelle am Umfang mit mindestens einer bürstenähnlichen Vorrichtung versehen ist, die beim Kontakt mit Substrat Substratpartikel aufnimmt und in Richtung des Raums schleudert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die bürstenähnliche Vorrichtung von der Drehachse der Schleuderwelle abstehende Borsten, Stacheln, Schaufeln, Fäden umfasst.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum im Abstand zu einer Längsmittelachse der Schleuderwelle von einer Wand begrenzt ist, die zumindest abschnittsweise ähnlich der sich bei einem schiefen Wurf eines Sub- stratpartikels einstellenden Flugbahn des Partikels gebogen ist.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum eine geneigte Fläche aufweist, die sich in Richtung zur Schleuderwelle erstreckt und zur Rückführung von zerstäubtem Substrat in den Erfassungsbereich der Schleuderwelle, vorzugsweise einer unterhalb der Schleuderwelle angeordneten Partikelsenke ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Erwärmung des der Schleuderwelle zugeführten Substrats und/oder dem der Einrichtung zugeführten Trocknungsmedium, wobei die Einrichtung ein Wärmetauscher ist, der mittels Abwärme von einer externen Brennkraftmaschine und/oder kondensiertem Trocknungsmedium und/oder einer anderen Energiequelle erwärmt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher ein Gegenstromwärmetauscher ist, der radial aussen von Heizwasser und radial innen von Substrat durchströmt ist und im Bereich des Substrats mit einer Reinigungsvorrichtung mit an einer Welle angeordneten Wischern versehen ist.

7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher zur Rekuperation wenigestens eines Teils der vom Trocknungsmedium aufgenommen Wärme.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher eine Schleuderwelle mit daran angeordneten bürstenähnlichen Mitteln in der Form von Borsten, Stacheln, Schaufeln, Fäden umfasst, die Kondensat in Tröpfchenform in einen vom Trocknungsmedium durchströmten Raum schleudern derart, dass das Trocknungsmedium Wärme an das Kondensat abgibt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel zur Zufuhr des erwärmten Kondensats zu einem Wärmetauscher zur Erwärmung des Substrats.

10. Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines Feuchtsubstrats zur Erhöhung des Trockensubstanzanteils des Feuchtsubstrats, mit mindestens einer in einem Ge- häuse angeordneten Schleuderwelle mit daran angeordneten Mitteln zur fragmentierten Förderung von Feuchtsubstrat in einen Trocknungsraum der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung einen Einlass für Feuchtsubstrat sowie einen Auslass für zumindest teilweise feuchtigkeitsreduziertes Substrat aufweist und der Trocknungsraum einen Einlass sowie einen Auslass für Trocknungsluft besitzt und der Trocknungsraum zum Eintrag von Wärmeenergie ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.

1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der der Substratauslass der Vorrichtung zur Steuerung der Menge an im Trockenraum vorhandenem, zumindest teilweise feuchtigkeitsreduzierten Substrat ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vor- richtung am Substratauslass zur Steuerung der Substratmenge eine Förderschnecke oder eine Zellradschleuse aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine am Einlass für Feuchtsubstrat vorgesehene Förderschnecke, die Feuchtsubstrat be- nachbart zum Randbereich des Trockenraums in den Erfassungsbereich der Schleuderwelle ausbringt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderwelle entlang ihrer Längserstreckung mit Mitteln zum turbulenten und/oder weitgehend homogenen Fördern von Feuchtsubstrat und/oder Substrat in den Trocknungsraum versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderwelle mit Schaufeln in Dreiecksform und/oder Leisten versehen ist, wo- bei Schaufeln mit unterschiedlichen Anstellwinkeln vorsehbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse angeordnete Förderschnecke zur Rückführung von Substrat in einen Bereich der Schleuderwelle, in dem sich das Substrat mit Feuchtsubstrat weitgehend klumpenfrei mischt oder Mitteln zum Absaugen von Substrat aus dem Trockenraum und Rückführung an eine andere Stelle des Trockenraums zur weitgehend klumpenfreien Mischung mit Feuchtsubstrat.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderwelle im unteren Bereich einer aus einem weitgehend geradlinig ausgebildeten Rutschblech, einer gekrümmt ausgebildeten Wellenschale und einem Substratleitblech gebildeten Aufnahme für Feuchtsubstrat und/oder Substrat ange- ordnet ist und sich die an der Schleuderwelle angeordneten Mittel radial in Richtung der Wellenschale erstrecken.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme in den Trocknungsraum mittels Wärmebeaufschlagung einer Feuchtsubtrat und/oder Substrat führenden Aufnahme und/oder Wärmebeaufschlagung von entlang der Aufnahme in das Feuchtsubstrat und/oder Substrat geführter Trocknungsluft und/oder Wärmebeauschlagung von im Trocknungsraum vorhandenem Feuchtsubstrat und/oder Substrat und/oder Trocknungsluft einbringbar ist.

19. Verfahren zur thermischen Behandlung eines Feuchtsubstrats zur Erhöhung des Trockensubstanzanteils des Feuchtsubstrats mittels mindestens einer in einem Trocknungsraum angeordneten Schleuderwelle, die Mittel zum fragmentierten Fördern von dem Trocknungsraum zugeführtem Feuchtsubstrat in den Trocknungsraum aufweist, in dem sich zur Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Feuchtsubstrat vorge- sehene Trocknungsluft befindet und Substrat mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt als das zugeführte Feuchtsubstrat dem Trocknungsraum über einen Auslass entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass Feuchtsubstrat in den Trocknungsraum hinein befördert wird, in dem sich Substrat mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt als das Feuchtsubstrat befindet und der Auslass zur Veränderung der kontinuierlich oder diskontinuierlich entnehmbaren Austragsmenge zur Steuerung des im Trocknungsraum vorhandenen Substrats mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt gesteuert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderwelle zur Vermischung des Feuchtsubstrats mit dem Substrat drehbetätigt wird und die Zufuhr von Feuchtsubstrat in Abhängigkeit der im Trocknungsraum an mindestens einer Stelle gemessenen Temperatur und/oder an mindestens einer Stelle gemessenen Feuchtigkeitswert und/oder der zur Drehbetätigung der Schleuderwelle benötigten Antriebsleistung gesteuert wird.

21 . Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungskammer Wärme in der Form von Abwärme einer Brennkraftmaschine und/oder Wärme des Rauchgases einer Feuerung zugeführt wird, welches vor der Einbringung in den Trocknungsraum mittels eines Funkenfilters und eines Staubpartikelabscheiders behandelt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtsubstrat vor der thermischen Behandlung einen Trockensubstanzanteil von vorzugsweise mindestens 50% aufweist.

23. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Eindicken von Trockensubstanz enthaltender Flüssigkeit, insbesondere Gärresten oder Gülle zur Gewinnung von Feuchtsubstrat zur thermischen Behandlung nach einem der An- Sprüche 19 bis 22 zur Gewinnung pulverförmiger Trockensubstanz.