EP4255637B1 - Separator, insbesondere zur trennung von organischem abfall und zusatzstoffen - Google Patents

Separator, insbesondere zur trennung von organischem abfall und zusatzstoffen Download PDF

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EP4255637B1
EP4255637B1 EP21704534.3A EP21704534A EP4255637B1 EP 4255637 B1 EP4255637 B1 EP 4255637B1 EP 21704534 A EP21704534 A EP 21704534A EP 4255637 B1 EP4255637 B1 EP 4255637B1
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EP
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separator
paddles
angles
housing
angle
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EP4255637A1 (de
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Götz ARDEY
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26Details
    • B02C13/28Shape or construction of beater elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/14Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26Details
    • B02C13/282Shape or inner surface of mill-housings
    • B02C13/284Built-in screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/062Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives with rotor elements extending axially in close radial proximity of a concentrically arranged slotted or perforated ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/18Drum screens
    • B07B1/20Stationary drums with moving interior agitators

Definitions

  • the invention relates to a separator, in particular for separating organic waste and additives, with a housing, a separator shaft drivably mounted in a longitudinal direction of the housing, a screen basket concentrically surrounding the separator shaft and a plurality of paddles arranged on the separator shaft, which extend radially around the screen basket and are spaced apart in groups in parallel planes, wherein the transverse axis of a paddle runs at an angle to the longitudinal axis of the paddle and the angles of a group of paddles in one plane are different from the angles of the group of paddles in the adjacent plane.
  • Such a separator is, for example, from the DE 1030 8500 A1 or the GB 372 760 A known.
  • Organic products such as food and pet food, are often packaged to keep them fresh, hygienic or intact.
  • This packaging can be made of metal (e.g. cans), glass (e.g. bottles), paper/cardboard (e.g. egg cartons) or plastic (e.g. cling film) or other materials.
  • metal e.g. cans
  • glass e.g. bottles
  • paper/cardboard e.g. egg cartons
  • plastic e.g. cling film
  • garbage dumps are still used for waste disposal.
  • the disposal of waste in garbage dumps is now prohibited by law. Due to the environmental impact and corresponding legal regulations, the waste must be burned in waste incineration plants so that the packaging is also disposed of.
  • Burning organic products which mostly consist mainly of water, is energy-intensive and expensive.
  • the waste can be shredded using shredders and chippers.
  • the proportion of foreign matter in the organic substrate remains on average the same as the proportion of packaging in the product, and no Separation process takes place. It is therefore desirable to separate the additives, especially the inorganic packaging, from the organic substances and to dispose of them separately.
  • the organic material can be shredded and used directly as compost or fertilizer. It can also be used as a substrate in biogas plants as an energy source for gas production. The process residues from the biogas plant can later be spread on fields as fertilizer.
  • the purity of the separation is particularly important. Purity is the proportion of "residual materials", i.e. the leftovers from the packaging, in the substrate. Plastics in particular must be separated very carefully from the organic waste because they do not rot during composting, but are then introduced into the soil with the compost and remain there for a long time or, as microplastics, can be very harmful to living organisms.
  • Hammer mills usually consist of a shaft that is essentially horizontal and to which beaters or hammers of various shapes are attached via a joint.
  • the shaft rotates at low speeds in a mostly barrel-shaped sieve basket.
  • the beaters break up and grind the waste and the organic matter is expelled through the holes in the sieve basket into a (partial) cylinder gap between the sieve basket and the housing surrounding it.
  • the substrate shredded organic matter
  • the beaters or paddles or hammers can be positioned at an angle to the longitudinal axis of the shaft.
  • a hammer mill is known whose housing is essentially a circular cylinder with a circular cylindrical wall or outer surface and two end plates closing the cylinder. Both the housing and the paddles can be inclined.
  • a device for separating waste containing organic substances and impurities, in particular market waste which has a shredder in which plate-shaped paddles that can be pivoted in their plate plane are arranged on a motor-driven shaft. A sieve is arranged below the shaft. The waste introduced is shredded by the paddles and the angle of the paddles causes it to be moved in the direction of the outlet, with the organic portion being largely separated from the other components by the sieve.
  • Bio Greenline AG sells separators with a vertical design that are designed to separate large quantities of packaging and food that can no longer be used as such. They open and shred packaging without producing harmful microplastics.
  • the paddles which are arranged on an electric motor-driven shaft, tear open the packaging as they rotate. Heavier organic substances are separated from the lighter packaging using centrifugal force and gravity. The organic matter is discharged as a substrate with an adjustable water content for use in biogas plants, and the packaging is led out of the separator's housing in the upper area.
  • the invention is based on the object of further improving the separation of contaminants in waste, in particular the separation of organic and inorganic waste materials.
  • a generic separator is characterized by the fact that the angular position of the paddles changes progressively from one plane to the other, so that the following relationship applies to the angles: ⁇ i ⁇ 1 ⁇ ⁇ i ⁇ ⁇ i + 1 .
  • the angular position can also change degressively from one plane to the other, so that the following relationship applies to the angles: ⁇ i ⁇ 1 > ⁇ i > ⁇ i + 1 .
  • the paddles are interlaced around their longitudinal axis, which runs in the radial direction. Their transverse axis then runs at an angle and not parallel to the axis of rotation of the separator shaft.
  • the different interlocking of the paddles creates an air flow which, over time, drives the impurities that are too large for the holes in the screen basket to an outer location in the housing, relative to the axial direction of the separator shaft, where the impurities can be removed.
  • the progressive setting of the paddles has the advantage that the waste remains in the lower part of the machine for longer and is shredded to a high degree. Only over time are the impurities accelerated and ejected. Practical tests have shown that this geometry delivers optimal results for fruits with hard skin, such as citrus fruits.
  • the change in angles is preferably continuous and in particular from plane to plane by 5°.
  • the angle ⁇ 1 of all paddles P 1 in the lower plane E 1 can be 30° and then reduced by 5° from plane to plane so that in the upper plane E 6 the angle ⁇ 6 is 5°.
  • this can be implemented the other way round so that the angle ⁇ 1 in the lower plane E 1 is 5° and the angle ⁇ 6 in the upper plane E 6 is 30°.
  • angles of the paddles are adjustable and in particular preferably continuously adjustable.
  • they can also be optimized for a specific waste composition and thus permanently mounted.
  • angles ⁇ i are preferably identical for all paddles P i .
  • a group G i is considered to be all paddles P i in the same plane E i .
  • air or water can be supplied into the housing from outside.
  • Figure 1 shows the design representation of a vertical separator, which consists of the cylindrical housing 1, the screen basket 3 arranged concentrically thereto and the concentrically arranged separator shaft 2 extending in the longitudinal direction of the housing, on which paddles (P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , P 6 ) extending in the radial direction are arranged.
  • the separator shaft 2 is driven by an electric motor (not shown), so that the paddles P i rotate in the housing 1.
  • a cylinder gap 4 is formed between the inner wall of the housing 1 and the outer wall of the screen basket 3.
  • the paddles P 1 to P 6 are arranged in planes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 , E 6 which are regularly spaced apart from one another. In each plane E 1 , four paddles P i are spaced apart from one another at an angle of 90° and arranged together to form a group G i .
  • FIG. 2 illustrates the function of the separator.
  • the waste 9 consisting of organic substances and additives is fed through the inlet 5.
  • the paddles P i By rotating the paddles P i, this is guided upwards in a vertical direction over the individual levels E i .
  • the organic waste is pressed radially outwards through the holes 3.1 in the screen basket 3 into the cylinder space 4 and from there it reaches the collecting container 6 and can be removed as substrate 10 from the outlet 7.
  • the additives 11, in particular packaging materials paper, plastic
  • Figure 3 schematically illustrates the functionality of the separator with degressive paddle position.
  • the planes E 1 to E 6 are spaced parallel to one another, whereby the distance between the individual planes E i does not necessarily have to be the same.
  • E 6 four paddles P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , P 6 are arranged at an angle of 90° to one another and together form a group G 1 , G 2 , G 3 , G 4 , G 5 , G 6 in each plane.
  • the paddles P i are inclined by an angle ⁇ i with respect to the longitudinal axis R i which runs perpendicular to the axis of rotation of the separator shaft 2.
  • the angle of inclination ⁇ 1 30°
  • the angle ⁇ 2 25°
  • the angle ⁇ 3 20°
  • the angle ⁇ 4 15°
  • the fifth level E 5 10°
  • the angle ⁇ 6 5°.
  • the angle ⁇ i from one level E i to the next level E i+1 preferably decreases continuously.
  • the decrease of five degrees from level to level specified here is preferred. However, it can be arbitrary. Steps of 10° are also conceivable.
  • the decrease in the angle ⁇ i of the paddles P i from one level E i to the last level E i+n can be between 1° and 89°. There must therefore be an interlacing of the paddles P i and their transverse direction (transverse axis) must not run parallel to the axis of rotation of the separator shaft 2.
  • the paddles P i protruding to the left and right of the separator shaft 2 in the figures can be seen in the side view and the middle paddle P i can be seen in the top view.
  • Figure 4 shows a schematic of a vertical separator with progressive paddle position. The principle of operation is basically the same as for the degressive paddle position.
  • the planes E 1 to E 6 are parallel to each other, whereby the distance between the individual planes E i does not necessarily have to be the same.
  • E 6 four paddles P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , P 6 are arranged at an angle of 90° to each other and together form a group G 1 , G 2 , G 3 , G 4 , G 5 , G 6 in each plane.
  • the paddles P i are inclined by an angle ⁇ i relative to the longitudinal axis R i .
  • the angle ⁇ 2 10°
  • in the third plane E 3 15°
  • in the top level E 6 30°.
  • the increase in angle ⁇ i from one level E i to the next higher level E i+1 is preferably continuous.
  • the increase of five degrees from level to level specified here is preferred. However, it can be arbitrary. Steps of 10° are also conceivable.
  • the degree increase in the angle ⁇ i of the paddles P i from one level E i to the last level E i+n can be between 1° and 89°. Furthermore, the same applies to this embodiment with progressive paddle position as to the embodiment with degressive paddle position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Separator, insbesondere zum Trennen von organischem Abfall und Zusatzstoffen, mit einem Gehäuse, einer in einer Längsrichtung des Gehäuses antreibbar gelagerten Separatorwelle, einem die Separatorwelle konzentrisch umgebenden Siebkorb und einer Mehrzahl an der Separatorwelle angeordneten Paddeln, die sich radial um Siebkorb hin erstrecken und in Gruppen in parallelen Ebenen zueinander beanstandet sind, wobei die Querachse eines Paddels gegenüber der Längsachse des Paddels in einem Winkel verläuft und die Winkel einer Gruppe Paddel in einer Ebene gegenüber den Winkeln der Gruppe Paddel in der benachbarten Ebene unterschiedlich sind.
  • Ein solcher Separator ist beispielsweise aus der DE 1030 8500 A1 oder der GB 372 760 A bekannt.
  • Organische Produkte, wie zum Beispiel Lebensmittel und Tierfutter, sind häufig verpackt, um sie frisch, hygienisch oder unbeschädigt zu halten. Diese Verpackung kann aus Metall (z. B. Dosen), Glas (z. B. Flaschen), Papier/Pappe (z. B. Eierkartons) oder Plastik (z. B. Klarsichtfolie) oder anderen Materialien sein. Beim Entsorgen dieser Produkte stellt sich das Problem, dass der organische Teil mit der Zeit verrottet und sich zersetzt, die Verpackung (Zusatzstoff) jedoch nicht oder nicht so schnell wie der organische Anteil.
  • Zur Abfallentsorgung werden noch heute in einigen Regionen der Welt Müllkippen verwendet. In vielen Ländern ist jedoch das Entsorgen von Abfall auf Müllkippen mittlerweile gesetzlich untersagt Aufgrund der Umweltbelastung und durch entsprechende gesetzliche Regelung muss der Abfall in Müllverbrennungsanlagen verbrannt werden, damit auch die Verpackung entsorgt wird. Das Verbrennen der meist überwiegend aus Wasser bestehenden organischen Produkte ist energieaufwendig und teuer. Der Abfall kann mit Schreddern und Häckslern zerkleinert werden. Der Anteil der Fremdstoffe im organischen Substrat bleibt dabei im Mittel aber gleich dem Anteil der Verpackung am Produkt, und es findet kein Trennprozess statt. Daher ist es wünschenswert, die Zusatzstoffe, insbesondere die anorganische Verpackung von den organischen Stoffen zu trennen und diese getrennt zu entsorgen.
  • Da im Allgemeinen die Verpackung nur einen sehr geringen Anteil am Gesamtprodukt ausmacht, ergibt sich aus einer Trennung ein doppelter Vorteil. Die Organik kann zerkleinert und direkt als Kompost oder Dünger verwendet werden. Auch kann sie als Substrat in Biogasanlagen als Energieträger zur Gasgewinnung genutzt werden. Die Prozessreste aus der Biogasanlage können später als Dünger auf Felder ausgebracht werden.
  • Bei diesem - meist kombinierten - Zerkleinerungs- und Trennungsprozess ist vor allem die Reinheit der Trennung sehr wichtig. Als Reinheit wird der Anteil von "Reststoffen", also dem meist Überbleibsel der Verpackung, im Substrat beschrieben. Insbesondere Kunststoffe müssen sehr sorgfältig von dem organischen Abfall getrennt werden, weil sie bei der Kompostierung nicht verrotten, sondern anschließend mit dem Kompost ins Erdreich eingebracht werden und dort für lange Zeit verbleiben bzw. als Mikrokunststoffe für Lebewesen sehr belastend werden können.
  • Es sind verschiedene technische Systeme bekannt, die in einer mehrstufigen Prozesskette mehrere einzelne Schritte vollziehen. Dies kann von anfänglichem Durchstoßen des Abfalls mit einem Dornrad, gefolgt von einem Schreddern zur Zerkleinerung geschehen, an die sich eine rotierende Siebtonne zur Trennung bis zum Wässern und Bürsten der Restabfälle anschließt. Solche Systeme können für sehr spezielle Abfallsorten sehr gute Ergebnisse liefern. Sie sind jedoch äußerst intolerant gegenüber von der Spezifikation abweichenden Abfallinhalten. Glasflaschen oder Blechdosen können beispielsweise bereits in der ersten Stufe die Dornen des Dornrades beschädigen. Darüber hinaus sind mehrstufige Anlagen sehr verschleiß- und wartungsaufwendig und finden somit sowohl aus technischen als auch aus wirtschaftlichen Gründen nur Nischenanwendungen.
  • Bei Einschritt-Prozess-Systemen finden die Trennung und die Zerkleinerung des Abfalls in einem Vorgang statt. Dabei lassen sich grundsätzlich zwei wesentliche Funktionsprinzipien unterscheiden: Hammermühlen und Separatoren.
  • Hammermühlen bestehen meist aus einer im Wesentlichen horizontal liegenden Welle, an der über ein Gelenk Schlägel oder Hämmer unterschiedlicher Form angebracht sind. Die Welle rotiert mit geringen Drehzahlen in einem meist tonnenartigen Siebkorb. Die Schlägel zerschlagen und zermahlen den Abfall und die organischen Stoffe werden über die Löcher im Siebkorb in einen (Teil-)Zylinderspalt zwischen dem Siebkorb und dem diesen umgebenden Gehäuse ausgetrieben. Das Substrat (zerkleinerte Organik) läuft durch die Gravitation an der Innenwand des Gehäuses nach unten und tritt am tiefsten Punkt aus der Hammermühle aus. Dort kann es dann in einem Lagertank aufgefangen oder direkt zur Weiterverwendung als Dünger oder für eine Biogasanlage abgepumpt werden. Es gibt verschiedene Typen von Hammermühlen. Die Schlägel oder Paddel bzw. Hämmer können dabei gegenüber der Längsachse der Welle schräg gestellt sein.
  • Aus der EP 2 656 919 B1 ist eine Hammermühle bekannt, deren Gehäuse im Wesentlichen ein Kreiszylinder ist, der eine kreiszylindrische Wand oder Mantelfläche und zwei den Zylinder verschließende Abschlussplatten aufweist. Sowohl das Gehäuse als auch die Paddel können schräg gestellt sein.
  • Aus der EP 1 350 569 B1 ist eine Vorrichtung zum Trennen von Abfällen mit organischen Stoffen und Störstoff-Anteilen, insbesondere von Marktabfällen, bekannt, die einen Zerkleinerer aufweist, in dem auf einer motorisch angetriebenen Welle plattenförmige, in ihrer Plattenebene schwenkbare Paddel angeordnet sind. Unterhalb der Welle ist ein Sieb angeordnet. Durch die Paddel wird der eingebrachte Abfall zerkleinert und die Schränkung der Paddel bewirkt, dass dieser in Richtung des Auslasses bewegt wird, wobei sich der organische Anteil weitgehend durch das Sieb von den anderen Bestandteilen abtrennt.
  • Von der Firma Bio Greenline AG werden Separatoren in vertikaler Konstruktionsweise vertrieben, die auf die Trennung von Verpackungen und nicht mehr als solche verwertbaren Lebensmittel in großen Mengen ausgelegt sind. Sie öffnen und zerkleinern Verpackungen ohne schädliches Mikroplastik zu erzeugen. Die an einer elektromotorisch angetriebenen Welle angeordneten Paddel reißen beim Rotieren die Verpackungen auf. Mittels Zentrifugal- und Schwerkraft werden schwerere organische Stoffe von den leichteren Verpackungen getrennt. Die Organik wird als Substrat mit regulierbarem Wasseranteil für die Verwertung in Biogasanlagen abgeführt und die Verpackungen im oberen Bereich aus dem Gehäuse des Separators herausgeführt.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Trennung von Störstoffen im Abfall, insbesondere die Trennung von organischen und anorganischen Abfallstoffen weiter zu verbessern.
  • Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßer Separator dadurch aus, dass sich die Winkelstellung der Paddel progressiv von einer Ebene zur anderen ändert, sodass für die Winkel die Beziehung gilt: α i 1 < α i < α i + 1 .
    Figure imgb0001
  • Die Winkelstellung kann sich aber auch degressiv von einer Ebene zur anderen ändern, sodass für die Winkel die Beziehung gilt: α i 1 > α i > α i + 1 .
    Figure imgb0002
  • Dadurch, dass die Winkel einer Gruppe Paddel in einer Ebene gegenüber den Winkeln der Gruppe Paddel in der benachbarten Ebene unterschiedlich sind, werden die Paddel um ihre in radialer Richtung verlaufende Längsachse verschränkt. Ihre Querachse verläuft dann in einem Winkel und nicht parallel zur Drehachse der Separatorwelle.
  • Durch die unterschiedliche Verschränkung der Paddel wird eine Luftströmung erzeugt, die die Störstoffe, die zu groß für die Löcher im Siebkorb sind, mit der Zeit an eine bezogen auf die Axialrichtung der Separatorwelle äußere Stelle im Gehäuse treibt, in der die Störstoffe ausgetragen werden können.
  • Wenn die Längsachse der Separatorwelle in vertikaler Richtung verläuft, hat die progressive Schränkung der Paddel den Vorteil, dass der Abfall länger im unteren Teil der Maschine verbleibt und stark zerkleinert wird. Erst mit der Zeit werden die Störstoffe beschleunigt und ausgeworfen. Praktische Tests haben ergeben, dass diese Geometrie optimale Resultate für Obsts mit harter Schale, zum Beispiel Zitrusfrüchte, liefert.
  • Bei einer degressiven Schränkung verbleibt der Abfall kürzer im unteren Teil des Separators, sodass zunächst eine gute Zerkleinerung erreicht wird. Durch die abnehmende Schränkung nach oben hin verbleiben die leichteren Störstoffe (Verpackungsteile) gegenüber einer Anordnung mit gleichbleibender Verschränkung der Paddel länger im oberen Teil und können so weitgehend von der Organik befreit werden. Praktische Tests haben ergeben, dass diese Geometrie optimale Resultate für Kunststoffverpackungen liefert.
  • Die Änderung der Winkel verläuft vorzugsweise stetig und insbesondere von Ebene zu Ebene um 5°.
  • In einem Separator mit sechs Gruppen von Paddeln bzw. sechs parallelen Ebenen kann bei der degressiven Paddelstellung der Winkel α1 aller Paddel P1 in der unteren Ebene E1 30° betragen und dann von Ebene zu Ebene um 5° reduziert werden, sodass in der oberen Ebene E6 der Winkel α6 5° beträgt. Bei der progressiven Paddelstellung kann dies umgekehrt realisiert werden, sodass der Winkel α1 in der unteren Ebene E1 5° beträgt und der Winkel α6 in der obersten Ebene E6 30°.
  • Vorzugsweise sind die Winkel der Paddel einstellbar und insbesondere vorzugsweise stufenlos einstellbar. Sie können jedoch auch für eine spezifische Abfallzusammensetzung optimiert und somit fest montiert sein.
  • In einer Gruppe Gi sind die Winkel αi für alle Paddel Pi vorzugsweise identisch.
  • Als Gruppe Gi gelten alle Paddel Pi in der derselben Ebene Ei. Vorzugsweise sind in einer Gruppe Gi mindestens drei Paddel Pi zueinander regelmäßig beabstandet angeordnet.
  • Um die Effizienz des Separators zu erhöhen, kann in das Gehäuse von außen Luft oder Wasser zugeführt werden.
  • Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:
  • Figur 1 -
    die Konstruktionsdarstellung eines Separators;
    Figur 2 -
    die Funktionsdarstellung des Separators nach Figur 1;
    Figur 3 -
    eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Separators mit degressiver Paddelstellung;
    Figur 4 -
    eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Separators mit progressiver Paddelstellung.
  • Figur 1 zeigt die Konstruktionsdarstellung eines Vertikal-Separators, der aus dem zylindrischen Gehäuse 1, dem konzentrisch hierzu angeordneten Siebkorb 3 und der sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckenden, konzentrisch angeordneten Separatorwelle 2, an der sich in radialer Richtung erstreckende Paddel (P1, P2, P3, P4, P5, P6) angeordnet sind, besteht. Die Separatorwelle 2 wird über einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben, sodass die Paddel Pi im Gehäuse 1 rotieren. Zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und der Außenwand des Siebkorbes 3 ist ein Zylinderspalt 4 ausgebildet. Die Paddel P1 bis P6 sind in zueinander regelmäßig beabstandeten Ebenen E1, E2, E3, E4, E5, E6 angeordnet. In jeder Ebene E1 sind jeweils vier Paddel Pi im Winkel von jeweils 90° zueinander beabstandet und zu einer Gruppe Gi zusammengefasst angeordnet.
  • Figur 2 verdeutlicht die Funktion des Separators. Im unteren Bereich des Separators wird über den Einlass 5 der aus organischen Stoffen und Zusatzstoffen bestehende Abfall 9 zugeführt. Durch die Rotation der Paddel Pi wird dieser in vertikaler Richtung über die einzelnen Ebenen Ei nach oben geführt. Der organische Abfall wird durch die Löcher 3.1 im Siebkorb 3 nach radial außen in den Zylinderraum 4 gedrückt und gelangt dort nach unten in den Auffangbehälter 6 und kann als Substrat 10 aus dem Auslass 7 abgezogen werden. Die Zusatzstoffe 11, insbesondere Verpackungsmaterialien (Papier, Kunststoff) werden im oberen Bereich aus dem Auslass 8 herausgefördert.
  • Figur 3 verdeutlicht schematisch die Funktionsweise des Separators bei degressiver Paddelstellung.
  • Die Ebenen E1 bis E6 sind zueinander parallel beabstandet, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Ebenen Ei nicht zwingend notwendig gleich sein muss. In jeder Ebene E1, ..., E6 sind vier Paddel P1, P2, P3, P4, P5, P6 jeweils im Winkel von 90° zueinander beabstandet angeordnet und bilden in jeder Ebene gemeinsam eine Gruppe G1, G2, G3, G4, G5, G6.. In Richtung ihrer Querachse Qi sind die Paddel Pi gegenüber der senkrecht zur Drehachse der Separatorwelle 2 verlaufenden Längsachse Ri um einen Winkel αi geneigt. In der unteren Ebene E1 beträgt der Neigungswinkel α1 = 30°, in der zweiten Ebene E2 beträgt der Winkel α2 = 25°, in der dritten Ebene E3 beträgt der Winkel α3 = 20°, in der vierten Ebene E4 beträgt der Winkel α4 = 15°, in der fünften Ebene E5 beträgt der Winkel α5 = 10°, in der obersten Ebene E6 beträgt der Winkel α6 = 5°. Der Winkel αi von einer Ebene Ei zur nächsten Ebene Ei+1 nimmt vorzugsweise stetig ab. Die hier angegebene Abnahme von fünf Grad von Ebene zu Ebene ist bevorzugt. Sie kann aber an sich beliebig sein. Ebenso sind Schritte von 10° denkbar. Da für die Funktion des Separators mindestens zwei Ebenen E1 und E2 notwendig sind, kann die Grad-Abnahme der Anstellung αi der Paddel Pi von einer Ebene Ei zur letzten Ebene Ei+n zwischen 1° und 89° betragen. Es muss also eine Verschränkung der Paddel Pi vorliegen und ihre Querrichtung (Querachse) darf nicht parallel zur Drehachse der Separatorwelle 2 verlaufen. Die in den Figuren links und rechts der Separatorwelle 2 abstehenden Paddel Pi sind in der Seitenansicht und das mittlere Paddel Pi ist in der Draufsicht zu sehen.
  • Figur 4 zeigt schematisch einen Vertikal-Separator mit progressiver Paddelstellung. In der Funktionsweise gilt hier prinzipiell dasselbe wie zu der degressiven Paddelstellung.
  • Die Ebenen E1 bis E6 sind zueinander parallel beabstandet, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Ebenen Ei nicht zwingend notwendig gleich sein muss. In jeder Ebene E1, ..., E6 sind vier Paddel P1, P2, P3, P4, P5, P6 jeweils im Winkel von 90° zueinander beabstandet angeordnet und bilden in jeder Ebene gemeinsam eine Gruppe G1, G2, G3, G4, G5, G6.. In Richtung ihrer Querachse Qi sind die Paddel Pi gegenüber der Längsachse Ri um einen Winkel αi geneigt. In der unteren Ebene E1 beträgt der Neigungswinkel α1 = 5°, in der zweiten Ebene E2 beträgt der Winkel α2 = 10°, in der dritten Ebene E3 beträgt der Winkel α3 = 15°, in der vierten Ebene E4 beträgt der Winkel α4 = 20°, in der fünften Ebene E5 beträgt der Winkel α5 = 25°, in der obersten Ebene E6 beträgt der Winkel α6 = 30°. Die Zunahme des Winkels αi von einer Ebene Ei zur nächst höheren Ebene Ei+1 ist vorzugsweise stetig. Die hier angegebene Zunahme von fünf Grad von Ebene zu Ebene ist bevorzugt. Sie kann aber an sich beliebig sein. Ebenso sind Schritte von 10° denkbar. Da für die Funktion des Separators mindestens zwei Ebenen E1 und E2 notwendig sind, kann die Grad-Zunahme der Anstellung αi der Paddel Pi von einer Ebene Ei zur letzten Ebene Ei+n zwischen 1° und 89° betragen. Im Übrigen gilt auch bei dieser Ausführungsform mit progressiver Paddelstellung dasselbe wie bei der Ausführungsform mit degressiver Paddelstellung.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuse
    2
    Separatorwelle
    3
    Siebkorb
    3.1
    Loch
    4
    Zylinderspalt
    5
    Einlass
    6
    Sammelbehälter
    7
    Auslass
    8
    Auslass
    9
    Abfall
    10
    Substrat
    11
    Zusatzstoff
    αi
    Winkel
    α1
    Winkel
    α2
    Winkel
    α3
    Winkel
    α4
    Winkel
    α5
    Winkel
    α6
    Winkel
    Ei
    Ebene
    E1
    Ebene
    E2
    Ebene
    E3
    Ebene
    E4
    Ebene
    E6
    Ebene
    E6
    Ebene
    Gi
    Gruppe
    G1
    Gruppe
    G2
    Gruppe
    G3
    Gruppe
    G4
    Gruppe
    G5
    Gruppe
    G6
    Gruppe
    Pi
    Paddel
    P1
    Paddel
    P2
    Paddel
    P3
    Paddel
    P4
    Paddel
    P5
    Paddel
    P6
    Paddel
    Qi
    Querachse
    Q1
    Querachse
    Q2
    Querachse
    Q3
    Querachse
    Q4
    Querachse
    Q5
    Querachse
    Q6
    Querachse
    Ri
    Längsachse
    R1
    Längsachse
    R2
    Längsachse
    R3
    Längsachse
    R4
    Längsachse
    R5
    Längsachse
    R6
    Längsachse

Claims (10)

  1. Separator mit einem Gehäuse (1), einer in einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (1) antreibbar gelagerten Separatorwelle (2), einem die Separatorwelle (2) konzentrisch umgebenden Siebkorb (3) und einer Mehrzahl an der Separatorwelle (2) angeordneten Paddel (Pi), die sich radial zum Siebkorb (3) hin erstrecken und in Gruppen (Gi) in parallelen Ebenen (Ei) zueinander beabstandet sind, wobei die Querachse (Qi) eines Paddels (Pi) gegenüber der Längssachse (Ri) des Paddels (Pi) in einem Winkel (αi) verläuft und die Winkel (αi) einer Gruppe (Gi) Paddel (Pi) in einer Ebene (Ei) gegenüber den Winkeln (αi-1), (αi+1) der Gruppe (Gi-1), (Gi+1) in der benachbarten Ebene (Ei-1), (Ei+1) unterschiedlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Winkel die Beziehung gilt: α i 1 < α i < α i + 1 .
    Figure imgb0003
  2. Separator mit einem Gehäuse (1), einer in einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (1) antreibbar gelagerten Separatorwelle (2), einem die Separatorwelle (2) konzentrisch umgebenden Siebkorb (3) und einer Mehrzahl an der Separatorwelle (2) angeordneten Paddel (Pi), die sich radial zum Siebkorb (3) hin erstrecken und in Gruppen (Gi) in parallelen Ebenen (Ei) zueinander beabstandet sind, wobei die Querachse (Qi) eines Paddels (Pi) gegenüber der Längssachse (Ri) des Paddels (Pi) in einem Winkel (αi) verläuft und die Winkel (αi) einer Gruppe (Gi) Paddel (Pi) in einer Ebene (Ei) gegenüber den Winkeln (αi-1), (αi+1) der Gruppe (Gi-1), (Gi+1) in der benachbarten Ebene (Ei-1), (Ei+1) unterschiedlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Winkel die Beziehung gilt: α i 1 > α i > α i + 1 .
    Figure imgb0004
  3. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem Siebkorb (3) ein Zylinderspalt (4) ausgebildet ist.
  4. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (V) der Separatorwelle (2) in Vertikalrichtung verläuft.
  5. Separator nach einem der vorstehenden Ansprühe, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
  6. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (αi) einstellbar sind.
  7. Separator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (αi) stufenlos einstellbar sind.
  8. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (αi) in einer Gruppe (Gi) für alle Paddel (Pi) identisch sind.
  9. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (1) von außen Luft und/oder Wasser zuführbar ist.
  10. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Gruppe (Gi) einer Ebene (Ei) mindestens drei Paddel (Pi) vorgesehen sind.
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