NO834001L - Avvanning av naturfuktig raatorv - Google Patents

Abstract

Det foreslås en avvanning av naturfuktig råtorv, slik. at det fremkommer avvannet torv med en restvannandel på 45 - 55%.Den naturfuktige, opptil over 90% vann inneholdende råtorv blir først ved hjelp av en kontinuerlig arbeidende avvanningspresse, fortrinnsvis en dobbeltbåndpresse. (A), foravvannet til et mellomprodukt som inneholder 60 - 70% vann. I en etterpressefase blir mellomproduktet trinnvist avvannet til et produkt med en vannandel på 45 - 55%. Dette skjer i minst to etter hverandre følg-ende filterpresserom (11, 13) som fortrinnsvis arbeider i én og samme takt i et filterpressesystem (B). Filter - kakene blir underveis (18-21) fra det ene (11) til det neste filterpresserom (13) oppløst og omsjiktet. I det siste filterpresserom (13) blir det samtidig med avvanningen foretatt en varig kompaktering av produktet.

Description

Oppfinnelsen vedrører avvanning av naturfuktig råtorv, hvoretter den avvannede torv som produkt inneholder 45%-55% vann.

En så godt avvannet torv kan eksempelvis benyttes for oppvarm-ingsformål. En naturfuktig råtorv, som tas ut av et torvfelt med en vannandel på opptil over 90%, må først avvannes og bør ikke, alt etter kvaliteten, det vil si varmeverdien i tørr-substansen, inneholder mer enn 45%-55% vann, dersom den skal kunne brennes uten hjelpebrenning.

En gammel, men fullstendig væravhengig avvanningsmetode er

å stable opp den med spader opptatte torv og la torven tørke i friluft.

En mer moderne metode innbefatter mekanisk pressing av torven til en restfuktighet på 60%-70% vann med eventuell etterfølg-ende lufttørking. Også denne metode er i sterk grad væravhengig og krever på samme måte som den førstnevnte metode store lagringsflater og helt uberegnbare og lange tørketider.

Ved bruk som industrifyringsbrennstoff, når den er tilstede

i store mengder og man kan regne med kontinuerlig tilførsel, blir mekanisk foravvannet torv tilsatt en andel av et annet varmeverdimessig høyerestående brennstoff slik at det fremkommer en selvbrennbar blanding, eller foravvannet torv bringes til å forbrenne et fyrsjikt bestående av et brennstoff med høyere varmeverdi. Som hjelpebrennstoffer brenyttes eksempelvis kull, olje eller gass.

Det er også kjent å foreta en termisk tørking av en mekanisk foravvannet torv, eksempelvis i en virvelsjikttørker, slik at det fremkommer et selvbrennbart produkt. Den på denne måte tilveiebragte, selvbrennbare torv brennes som regel i et ild-sted, idet en del av den utvunnede varme føres tilbake og benyttes for oppvarming av tørkeren. Ved denne prosess vil ca. 50% av torvens til rådighet stående varmeverdi gå tapt som følge av vannfordamping i tørkeren.

De to sistnevnte metoder er lite økonomiske, fordi en så

stor andel av torvens varmeverdi går tapt ved fordampingen av den høye vannandel. Det kreves minst 80 0 kcal pr. 1 liter vann.

En torv med en restfuktighet på 45%-55% vann kan man fremstil-le ved blanding, idet man blander en fuktig torv, som eksempelvis inneholder 60%-70% vann, med en tørrere torv, eksempelvis med et vanninnhold på 20%, idet man da i blandingen kan få frem den ønskede gjennomsnittsfuktighet, eksempelvis 45%-55%. Den tørrere torv får man i slike tilfeller vanligvis fra andre steder.

I tillegg til de nevnte ulemper vil med de tidligere kjente metoder avvannet torv foreligge.som en løs, lett og luftig rasmasse som under transport og lagring ikke bare krever stor plass men også er en relativt vanskelig og derfor dyr og far-lig masse. Grunnen til dette er at det foreligger en brann-og eksplosjonsfare. Hertil kommer av torven vil tørke videre på naturlig måte, og dette medfører at fiberne blir sprø og brudne. Fiberbrekkingen gir en mindreverdig torv som inneholder mye støv, nettopp som følge av at strukturen ødelegges, og slik torv egner seg derfor ikke eksempelvis for forbedring av kulturjord. For et slikt formål behøver man torv med fibre som har bibeholdt den opprinnelige naturlige struktur.

Det foreligger planer om å benytte torv i store mengder for rekonstruksjon av steppeområder, henholdsvis tørre områder, eksempelvis i forbindelse med ulike landbruksteknikske pro-grammer i utviklingsland. Et hinder for gjennomføring av slike planer er det ennå uløste spørsmål vedrørende en økonomisk og sikker transport av store torvmengder over større avstander.

Det er riktignok kjent å pakke avvannet torv i baller i plast-sekker, hvilket naturligvis letter håndteringen og begrenser en ytterligere uttørring, men de hittil anvendte metoder er så krevende at man hittil bare har kunnet forsvare bruk av dem for mer gartneripregede behov. Volummessig oppnår man svært lite med hensyn til transporten, slik at en transport over lange avstander, eksempelvis sjøveiene, er meget dyr.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte for avvanning av naturfuktig torv, ifølge hvilken fremgangsmåte man kan produsere avvannet torv kontinuerlig og eventuelt i store mengder på en mer økonomisk måte enn hittil mulig. Produktet skal foreligge i en kompaktert, sammenhold-ende form som volummessig bare skal oppta en brøkdel av torvens naturlige volum. Samtidig skal den opprinnelige fiberstruktur i torven bibeholdes i så stor grad som mulig. Fiberstrukturen skal være ubeskadiget, det vil si at fiberne i hovedsaken skal være ubrutte.

For oppnåelse av denne hensikt foreslås det ifølge oppfinnelsen å avvanne den naturfuktige, opptil over 90% vann inneholdende råtorv i en første avvanningsfase ved hjelp av en kontinuerlig arbeidende avvanningspresse til et mellomprodukt som inneholder 60%-70% vann. Dette mellomprodukt blir så i en etterpress-fase mengdevist og trinnvist avvannet til det ønskede produkt i minste to etter hverandre følgende filterpresserom, idet de respektive filterkaker underveis fra det ene til det neste presserom løses opp og omsjiktes. I det siste filterpresserom ved den siste avvanning foretas samtidig en varig kompaktering av produktet.

Avvanningen kan med fordel gjennomføres med delvist også fra andre anvendelsesområder i prinsippet kjente innretninger,

når det i den første avvanningsfase anvendes en dobbelt sikt-bånnpresse med et antall langs pressens avvanningsbane anordnede

pressevalsepar, og når det i etterpressefasen anvendes et filgerpressesystem med minst to over hverandre anordnede, i lik arbeidstakt styrte filterpresserom.

Ved bruk av en slik innretning kan 1 liter vann trekkes ut

av torven med et energiforbruk på ca. 50 kcal. Den nye av-vanningsmetodikk er altså vesentlig mer økonomisk enn de hittil kjente, foran omtalte avvanningsprosesser.

I innretningen vil torvfibernes naturlige struktur ikke ødelegges under avvanningen. Pressingen skjer bare innenfor rammen av den forhåndenværende, av fiberfuktigheten bestemte fiberelastisitet. Like før den siste avvanning vil fiberne ennå være så elastiske at kompakteringen kan skje uten istyk-kerbryting av fiberne. Ved denne siste pressing, etter den sam-tidige avvanning, vil man ha nådd nøyaktig det punkt hvor fiberfuktigheten er så lav at elastisiteten blir borte. Derfor vil den oppnådde form i hovedsaken bibeholdes i produktet. Produktet kan så stables, lagres, og det kan også tørke videre på naturlig måte, uten av det foreligger fare for brann eller eksplosjon som følge av selvanteirnelser.

Produktet kan hensiktsmessig tilpasses en transport, eksempelvis ved hjelp av transportpaller. Volumet av produktet utgjør bare en brøkdel av det opprinnelige naturlige volum.

Når torven skal benyttes for landbrukstekniske formål, etter

en lang transport, foretar man en tilbakefukting med vann. Derved vil man få frem igjen den opprinnelige, av fuktighets-graden betingede høye elastisitet i de ubeskadigede fibre,

og torven vil da være i en tilstand som gjør at den kan inn-arbeides i jorden for forbedring av jordsmonnet.

Oppfinnelsen og de dermed oppnådde fordeler skal beskrives nærmere i det etterfølgende. Det skal i denne forbindelse vises til tegningen som rent skjematisk viser et anlegg for

avvanning av naturfuktig råtorv ifølge oppfinnelsen.

Råtorv fra et torvfelt blir ved hjelp av vogner 1 bragt

til en transportinnretning 2 og ved hjelp av denne levert til en første avvanningsfase. Denne første avvanningsfase gjen-nomføres ved hjelp av en kontinuerlig arbeidende avvanningspresse A. I det viste anlegg benyttes en dobbeltsiktbånd-presse med et nedre siktbånd 3 og et øvre siktbånd 4. Mellom disse siktbånd dannes det en avvanningsbane 5. Langs denne er det anordnet et antall pressvalsepar 6, 6. Denne dobbeltsikt-båndpresse er en i og for seg kjent innretning, og i denne blir råtorven avvannet, idet trykket stiger etter hvert mellom de etter hverandre følgende pressvalsepar. Det fremkommer herved et mellomprodukt etter det siste pressvalsepar 7,7. Dette mellomprodukt inneholder en vannandel på 60%-70%. Med

det i anlegget viste utstyr kan man uten videre få frem et mellomprodukt med en slik vannandel. En slik dobbeltsikt-båndpresse er eksempelvis beskrevet i den sveitsiske patent-søknaden nr. 2750/81.

Mellomproduktet blir via en transportstrekning 8 overført til en etterpressefase. I denne etterpressefase skjer avvanningen til et produkt med den ønskede restfuktighet på 45%-55% mengde-og trinnvist i minst to etter hverandre følgende filterpresserom, idet de respektive filterkaker oppløses og omsjiktes underveis fra det ene til det neste filterpresserom.

I det viste anlegg er det i etterpressefasen anvendt et filterpressesystem B som arbeider på følgende måte:

Mellomproduktet kommer fra transportstrekningen 8 og går inn

i en første strøinnretning 9 som strør og oppsjikter mellomproduktet på et første siktbånd 10. Siktbåndene 10 går gjennom et første filterpresserom 11. Gjennom dette filterpresserom går det også et andre siktbånd 12, slik at det ca.lOOmm høye torvsjikt blir liggende mellom disse to siktbånd og beveges sammen med disse inn og ut av filterpresserommet 11.

Det andre siktbånd 12 går videre gjennom et andre filterpresserom 13 som er anordnet over det første filterpresserom. Derfra går siktbåndet 12 tilbake til filterpresserommet 11.

De to over hverandre anordnede filterpresserom 11 og 13 har

like dimensjoner, og de anvendte pressplater, eksempelvis den med 15 betegnede pressplate, styres i samme arbeidstakt,

det vil si de blir i samme arbeidstakt beveget i presseretning-en og tilbake. Dette skjer ved hjelp av hydrauliske motorer 14. Den relative lukking og åpning av de to filterpresserom 11 og

13 skjer således i samme arbeidstakt og retning. Det vil si at begge blir lukket i ett og samme tidsavsnitt, henholdsvis åpnet samtidig i et annet tidsavsnitt. De to siktbånd 10 og 12 beveges også i samme arbeidstakt til filterpresserommene. I det tidsavsnitt i hvilket de to filterpresserom 11 og 12 er åpne, beveges de to siktbånd 10 og 12 i den med pilene angitte retning. Derved føres en presset filterkake ut av filterpresserommet og en ny

torvmengde føres inn i filterpresserommet. I det første filterpresserom 11 skjer dette fra venstre mot høyre i tegningsfig-uren, og i det andre presserom skjer dette fra høyre mot venstre. Denne bevegelse skjer trinnvist i arbeidstakt og med en lengde som svarer til filterpresserommets lengde. Dette gjelder for begge siktbånd og begge filterpresserom, fordi de som nevnt har samme dimensjoner. Etter dette trinnet stopper siktbåndene 10 og 12, og filterpresserommene lukkes for pressing. I den etterfølgende arbeidstakt åpnes filterpresserommene og siktbåndene beveges én trinnlengde videre.

Filterpresserommene behøver ikke være begrenset sideveis. Det ca. lOOmm høye torvsjikt er fiksert på siktbåndene, det vil si i sjiktet vil partiklene bare bevege seg i presskraftens retning og ikke på tvers av denne. Torvfiberne beskadiges derfor ikke.

Filtrat som fremkommer under pressingen vil gå gjennom siktbåndene og gjennom perforerte pressplater som begrenser filterpresserommene. På tegningen er eksempelvis én av pressplatene

15 antydet utført med perforering, vist som loddrette streker. Filtratet går ned i samlekammeret. Et slikt samlekammer 16

er vist. Derfra går filtratet til en filtrattank 17. Filtratet inneholder torv-findeler. Fordelaktig er filtrattanken 17 nedsenket under filterpressen B og dekket med et filter-gulv, slik at filtrat som er sprøytet rundt på gulvet kan gå ned i filtrattanken,sammen med eventuelt forstøvede torv-findeler .

Den filterkake som kjøres ut av det første filterpresserom

blir oppløst og omsjiktet underveis til det neste filterpresserom, her det andre filterpresserom 13. Dette skjer på følgende måte: Filterkaken gripes av en ved utmunningen av det første filterpresserom 11 anordnet strøvalse, deles opp, strøs ut og til-føres en elevator 19. Denne transporterer materialet til en over planet til det andre presserom 13 plassert andre strø-innretning 20. Her blir massen i oppløst og omsjiktet tilstand overført til det andre siktbånd 12. Siktbåndet 12 går videre til det andre presserom 13 med den påstrødde og oppsjiktede masse. På samme måte som ved den første strøretning 9 oppnås det også her et egnet regelmessig sjikt ved at strøbåndet 21

i strøinnretningen 20 beveges frem og tilbake. Denne bevegelse skjer parallelt med sjiktbåndet og er på tegningen antydet med en dobbeltpil inne i strøbåndet 21. Den meget viktige opp-løsing og omsjikting av filterkaken etter den første og foran den neste presse, en behandling som egentlig er en betingelse for den ønskede avvanningsvirkning i det neste filterpresserom, skjer altså ved strøvalsen 18 under transporten i elevator-en 19 og under den fornyede oppsjikting i den andre strøinnretning 20 med strøbåndet 21. De innretninger som anvendes her må velges med omhu, fordi det er nemlig viktig at torvfiberne forblir ubeskadiget også i denne fase.

I den neste arbeidstakt blir den på siktbåndet 12 lagte masse kjørt inn i det andre filterpresserom 13 og presset for andre gang, med samtidig kompaktering og avvanning. I den etter-følgende arbeidstakt åpnes presserommet 13 og det til den ønskede vannandel på 45%-55% ferdige avvannede og til en bliv-ende form kampakterte produkt 22 forlater anlegget på en tran-sportbånd 23.

Den øverste presseplaten 24 i taktfilterpressen B er forsynt med en på tegningen for oversiktens skyld ikke vist briketter-ingsform, slik at produktet samtidig med pressingen briket-teres i det andre og her siste presserom 13 og kan forlate anlegget som torvbriketter. Det vil eventuelt være mulig å tilsette materialet et egnet bindemiddel i strøinnretningen 20 for å fremme briketteringssammenholdingen.

Om så ønskes kan produktet også tilrettelegges i en annen

godt henholdsvis bedre transporterbar produktform. Det er således eksempelvis mulig mellom det andre presserom 13 og transportbåndet 23 å anordne en skjære-eller bryteinnretning hvis hensikt er å legge den utkjørte produktkake til rette som' en torvfiberplate i sammenpakningsbare, godt transporterbare og eksempelvis i form av brede strimler godt palleterbare deler.

Som nevnt samles filtratet i etterpressefasen i en filtrattank 17. Da filtratet inneholder torv-findeler blir filtratet fra tanken 17 ført frem til starten av den første avvanningsfase A ved hjelp av en pumpe 25 og en ledning 26 og blir der bland-et sammen med frisk råtorv som kommer fra innretningen 2. På denne måten oppnås en resirkulering av filtratet. Derved unn-går man tap av filtratandelen.

Dersom de her beskrevne, i etterpressefasen gjennomførte to pressetrinn i filterpresserommene 11 og 13 ikke skulle være tilstrekkelig for oppnåelse av den ønskede avvanningsgrad,

noe som kan være tilfelle ved visse torvarter, vil det være mulig å benytte ytterligere filterpresserom for ytterligere

filterpresserom for ytterligere pressetrinn, idet man mellom de enkelte pressetrinn sørger for den nevnte oppløsning og omsjikting. Det er således eksempelvis mulig å plassere en taktfilterpresse, tilsvarende den her beskrevne, etter den forhåndenværende. Mellom de to presser må man ha en oppløs-ings- og omsjiktingsinnretning.

En viktig fordel ved den nye prosess er at avvanningen i så-vel første avvanningsfase A som også og hovedsakelig i etter-pressfasen B, skjer temperaturuavhengig i sterk grad. Temperaturen i torven, henholdsvis det materialet som skal avvannes, vil, sålenge temperaturen ligger overmaterialets frysepunkt, praktisk talt ikke ha noen innflytelse på avvanningsresultatet. Det har til forskjell fra andre kjente avvanningsmetoder eller avvanningsinnretninger vist seg at det overhodet ikke er nød-vendig med en ellers vanlig oppvarming av materialet for å oppnå en høyere avvanningsgrad. En oppvarming vil ikke føre til noen bedre resultater og betyr bare energisløsing.

Hva angår bindemidler som kan benyttes for oppnåelse av en skikkelig kompaktering av produktet til en varig form, så

vil valg av slikt bindemiddel også rette seg etter anvendelses-formålet. For en etterfølgende forbrenning av produktet kan man eksempelvis anvende et kunstharpiksstoff, noe som ikke vil være gunstig for et produkt som skal benyttes for landbrukstekniske formål. For et slikt formål vil man eksempelvis kunne anvende visse vannløselige gjødningsmidler, av organisk eller uorganisk opprinnelse.

Man kan også forestille seg at man forsyner overflaten til det komprimerte produkt med et beskyttende sjikt. Et slikt beskyttende sjikt kan eksempelvis tjene til å hemme en støvdannelse på overflaten eller holde støv på overflaten. Man kan ved behandlingen av produktet etter den siste filterpressingen fange opp eventuelt torvstøv og føre dette tilbake og blande den med det inngående naturtorv.

Claims (9)

1. Avvanning av naturfuktig råtorv, hvoretter den avvannede torv som produkt inneholder 45%-55% vann, karakterisert ved at den naturfuktige, opptil over 90% vann inneholdende råtorv i en .første avvanningsfase ved hjelp av en kontinuerlig arbeidende avvanningspresse avvannes til et mellomprodukt som inneholder 60%-80% vann, hvilket mellomprodukt i en etterpressefase mengde- og trinnsvist avvannes til produktet i minst to etter hverandre følgende filterpresserom, idet den respektive filterkake underveis fra det ene til det neste filterpresserom oppløses og omsjiktet, og ved at det i det siste filterpresserom under den siste avvanning samtidig foretas en varig kompaktering av produktet.

2. Avvanning ifølge krav 1, karakterisert ved at i den første avvanningsfase anvendes en dobbelt-siktbåndpresse, med et antall langs pressens avvanningsbane anordnede pressvalsepar og ved at det i etterpressefasen anvendes et filterpressesystem med minst to over hverandre anordnede, i samme arbeidstakt styrte filterpresserom.

3. Avvanning ifølge krav 1, karakterisert ved at ved pressingen i det andre henholdsvis det siste filterpresserom i filterpressen kompakteres produktet til torv-fiberbriketter.

4. Avvanning ifølge krav 3, karakterisert ved at briketteringen foretas ved hjelp av en i filterpresserommet forhåndenværende, til egnet presseform utformet presseplate.

5. Avvanning ifølge krav 1, karakterisert ved at produktet i det siste filterpresserom kompakteres til torvfiberplater.

6. Avvanning ifølge krav 5, karakterisert ved at torvfiberplatene deretter tilrettelegges som inn-pakningsbare henholdsvis palleteringsbare deler.

7. Avvanning ifølge krav 1, karakterisert ved at det i etterpressefasen fremkommende, torv-findeler inneholdende filtrat oppfanges og føres tilbake til begynnel-sen av den første avvanningsfase og der blandes med ny råtorv som skal avvannes.

8. Avvanning ifølge krav 1, karakterisert ved at materialet på sin vei til det siste filterpresserom tilsettes et bindemiddel som fremmer den kompaktering som skal foretas.

9. Avvanning ifølge krav 7, karakterisert ved at det kompakteringsfremmende bindemiddel er et i vann oppløst gjødningsmiddel.