SK285015B6 - Spôsob a zariadenie na úpravu zmesí látok obsahujúcich organické látky - Google Patents

Abstract

Spôsob spracovania zmesi látok (2) obsahujúcej štrukturálne zložky a organické látky, ktorá je získavaná vo forme sypkého alebo voľne uloženého materiálu a ktorá je podrobená aeróbnemu sušeniu v reaktore pomocou toku prevádzkového vzduchu cez materiál a/alebo pridávaniu vylúhujúcej kvapaliny, takže sú vypúšťané rozpustné organické zložky. Zmes látok (2) je vystavená impulznej alebo periodickej aplikácii stlačeného vzduchu s tlakom viac ako 200 kPa a smerovaného kolmo na a/alebo rovnobežne so smerom pohybu zmesi látok. Zariadenie obsahuje reaktor (1) s pripojeným plniacim zariadením (4) na prívod zmesi látok, pričom vzduchové prípojky (14, 18) na prívod prevádzkového vzduchu sú umiestnené v dolnej a/alebo v hornej časti reaktora a rozvádzač (2) na vylúhujúcu kvapalinu je umiestnený v hornej časti. Systémom tlakového vzduchu je vzduch dodávaný vo forme impulzov alebo periodicky na rozklad sypkého alebo voľne uloženého materiálu (114), pričom vypúšťacie zariadenie (6) je v dolnej časti reaktora (1).

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu úpravy zmesi látok, obsahujúcej štrukturálne podiely a organické látky a zariadenia určeného najmä na uskutočnenie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

Podobný spôsob sa používa napr. na úpravu zvyškových odpadov. V patente DE 196 48 731 Al je opísaný spôsob úpravy odpadov, pri ktorom sa zvyškový odpad upravuje v perkolátore (extraktorc s filtráciou). Takouto perkoláciou alebo extrakciou sú extrakčnými alebo vymývajúcimi činidlami z odpadu vymývané organické zložky, anorganické látky, ako aj eventuálne vo vode rozpustné mastné kyseliny. Zostatok sa vyberie z perkolátora a po nasledovnom sušení sa dá spáliť alebo sa deponuje na príslušnú skládku.

Ukázalo sa, že sa týmto spôsobom organické látky nedajú zo zvyškového odpadu odstrániť v potrebnom rozsahu.

Nevýhody tohto známeho spôsobu úpravy odpadov sa dajú odstrániť spôsobom, uverejneným vo WO 97 / 27158 Al na spracovanie biologických odpadov. Pri tomto spôsobe sa použije nový perkolátor, v ktorom odpad prebieha reaktorom v horizontálnom smere (pozdĺžnom smere) a perkolačný postup prekrýva biogénne reakcie privádzaním vzdušného kyslíka (prevádzkového vzduchu).

Privádzaním prevádzkového vzduchu sú organické bunky rozštiepené a uvoľnené organické látky sa s využitím vymývajúcej kvapaliny odtransportujú. Aby sa zabránilo tvorbe kanálikov vnútri daného odpadu a na privádzanie posuvných síl, v reaktore je určené miešadlo alebo cirkulačné zariadenie, ktorým sa odpad premiešava vo vertikálnom smere (rovnobežne so smerom prúdenia vymývajúcej kvapaliny a prevádzkového vzduchu) a tiež sa pohybuje v smere transportu.

Nevýhodou pri tomto spôsobe je, že na vedenie a premiešavame vnútri reaktora musí byť vynaložená značná spotreba energie, ktorá podstatne ovplyvňuje investičné náklady. Takéto komplexné mechanické usporiadanie ukrýva v sebe tiež nebezpečenstvo výpadu zariadenia na základe poruchy v transportnom systéme reaktora, takže musí byť vynaložené pomerne veľké úsilie na údržbu reaktora. Takýmto výpadkom reaktora na základe nutnej údržby alebo poruchy v periférnom zariadení môže byť zabránené len prípravou zodpovedajúcich vyrovnávacích priestorov, do ktorých môže byť odpad ukladaný počas prevádzkovej prestávky reaktora.

V DE 196 08 586 Al je opísaný rozkladový (vyhnivajúci) spôsob, v ktorom je odkrytá jama alebo nádrž vystavená pôsobeniu tlakového vzduchu.

Podstata vynálezu

Základom tohto vynálezu je vytvoriť spôsob na úpravu zmesi látok obsahujúcej štruktúrne podiely a organické látky rovnako ako zariadenia, pri ktorých prebieha pri minimálnych technických nákladoch na zariadenie dostatočný rozklad organického podielu.

Uvedený cieľ sa dosiahne spôsobom spracovania zmesi látok obsahujúcej štrukturálne zložky a organické látky, ktorá je získavaná vo forme sypkého alebo voľne uloženého materiálu a ktorá je podrobená aeróbnemu rozkladu alebo aeróbnemu sušeniu v reaktore pomocou toku prevádzkového vzduchu cez materiál a/alebo pridávaniu vylúhujú cej kvapaliny, takže sú vypúšťané rozpustné organické zložky, ktorého podstata spočíva v tom, že zmes látok je vystavená impulznej alebo periodickej aplikácii stlačeného vzduchu s tlakom najmenej 200 kPa smerovaného približne kolmo a/alebo rovnobežne so smerom pohybu zmesi látok na zavedenie posúvajúcich síl a na zabránenie tvorby kanálikov.

Opatrením, keď sa nechá zmes látok obsahujúcich štruktúrne podiely a organické látky (napr. zvyškové odpady) prebehnúť reaktorom bez podstatného pozdĺžneho a priečneho premiešania a zamedzí sa tvorbe kanálikov postrekom zmesi silami smerovanými približne rovnobežne alebo priečne na smer pohybu, môže byť reaktor podstatne jednoduchšie vytvorený ako pri vopred opísanom stave techniky, pretože k priečnemu premiešavaniu nemusí byť určené žiadne miešadlo. Tieto sily sú zavádzané prednostne od okrajového pásma reaktora, prednostne pomocou vypúšťacieho zariadenia, vytvoreného vhodným spôsobom, alebo vháňaným plynom, prednostne stlačeným vzduchom. Najmä pri použití stlačeného vzduchu pôsobia na sypký alebo voľne uložený materiál určený do procesu, taktiež posúvajúce / šmykové sily, ktorými je pretváraný povrch násypu, a častice zmesi látok sú roztrúsené.

Reaktor môže byť pritom používaný ako perkolátor (extraktor s filtráciou) a ako sušič bez toho, aby potreboval nejakú prestavbu alebo prezbrojenie.

Pri zavádzaní síl zamedzujúcich tvorbe kanálikov pomocou vypúšťacieho zariadenia sa zmes látok vedie prednostne aspoň čiastočne v cirkulačnom cykle, takže pomocou dopravných prvkov spôsobujúcich danú cirkuláciu sú zavádzané posúvaj úce/šmykové sily.

Riadenie prúdenia podľa vynálezu dovoľuje vytvoriť veľmi kompaktný reaktor, pričom všetky privádzajúce a odvádzajúce zariadenia môžu byť umiestnené na hornej alebo dolnej časti reaktora.

Pri zvlášť uprednostňovanom príklade uskutočnenia sú kladené sily potrebné na zmenu tvorby kanálikov, a posúvajúce / šmykové sily, potrebné na novú tvorbu povrchu a roztrhnutie častíc pomocou stlačeného plynu, prednostne stlačeného vzduchu, ktorý je vháňaný z okrajového pásma reaktora do danej sypkej/voľne uloženej procesnej suroviny (náplne). Stlačeným vzduchom náplň alebo násyp čiastočne expanduje, takže v danej surovine prebieha nová tvorba povrchu a častice sú na základe vnesených posúvajúcich / šmykových síl roztrhnuté - plocha na látkovú výmenu na rozklad zmesi látok vzdušným kyslíkom a vymývajúcou kvapalinou sa zvýši.

Pri zvlášť uprednostňovanom príklade uskutočnenia sú dýzami privádzané stlačený vzduch a procesný vzduch, ktoré sú umiestnené v nožnej časti a/alebo v dolnej (dnovej) časti reaktora.

Podľa vynálezu sa uprednostňuje, ak zmes látok prebieha reaktorom v podstate vertikálne (rovnobežne so smerom posúvajúcich / šmykových síl) alebo horizontálne tak, aby zmes bola vedená približne rovnobežne alebo v priečnom prúde na procesný vzduch.

V prípade, v ktorom sa reaktor používa ako perkolátor, sa vymývajúca kvapalina privádza prednostne cez rozdeľovač v hornej časti reaktora.

Stlačený vzduch sa privádza pod tlakom viac ako 200 kPa, prednostne viac ako 400 kPa, zatiaľ čo procesný vzduch je obyčajne privádzaný pod tlakom 50 kPa.

Dýzy, slúžiace na privádzanie prevádzkového a/alebo stlačeného vzduchu sú prednostnejšie nastaviteľné individuálne, takže je nastaviteľný určitý profil stlačeného vzduchu nad prierezom reaktora.

SK 285015 Β6

Používanie stlačeného vzduchu na privádzanie posúvajúcich / šmykových síl a na zamedzenie tvorby kanálikov má tú výhodu, že súčasne je privádzaný vzdušný kyslík potrebný na aeoróbne prebiehajúci proces v danom sypkom / voľne uloženom materiáli, takže stlačený vzduch spĺňa prakticky dvojakú funkciu:

1. prívod vzdušného kyslíka na aeróbny rozklad a

2. vnášanie posúvajúcich / šmykových síl.

Pri jednoduchšom príklade uskutočnenia sú sily na zamedzenie tvorby kanálikov v procesnej surovine privádzané napr. vypúšťacím zariadením, ktoré je umiestnené v spodnej časti reaktora. Týmto vynášajúcim zariadením môže byť napríklad zariadenie s drapákovým dnom alebo podobné, zmes látok po vrstvách odvádzajúce dopravné zariadenie. Tento variant má ďalšiu prednosť a to tú, že posuvným pohybom vypúšťajúceho zariadenia sú prívodné a odvádzajúce otvory v dolnej časti reaktora udržiavané voľné, takže vylúhujúca kvapalina môže vystupovať a stlačený alebo prevádzkový vzduch môže vstupovať do danej sypkej / voľne uloženej procesnej suroviny. Ako vypúšťacie zariadenia môžu byť používané taktiež koberec alebo pás závitovkového dopravníka, kráčajúca podlaha (walking-floor), silové frézovacie zariadenie atď. Tieto vypúšťacie zariadenia môžu byť samozrejme používané taktiež aj pri predtým opísanom príklade uskutočnenia so stlačeným vzduchom.

Pretože zmes látok prebieha reaktorom prednostne pri tvorbe vrstiev, môže byť čas omeškania látkovej zmesi vnútri reaktora pri kontinuálnom vedení spôsobu určený veľmi presne, takže časy priechodu (priebežné časy pracovného cyklu), týkajúce sa biologického rozkladu, sú optimalizované. Pri roztokoch uvedených v úvode mohla byť stanovená na základe pozdĺžneho a priečneho premiešavania pomocou miešadla len stredná hodnota času omeškania.

Znečistený procesný vzduch alebo znečistený stlačený vzduch sú privádzané na čistenie odpadových plynov, kde sú oddeľované organické zložky a vyčistený vzduch je vracaný do daného postupu.

Energetická bilancia zariadenia sa dá naďalej zlepšiť, ak je znečistený vylúhujúci prostriedok privedený na čistenie odpadových vôd. Toto zariadenie môže obsahovať zariadenie bioplynu, v ktorom prebieha premena organických zložiek na bioplyn. Energetickou väzbou uvoľneného bioplynu sa dá daný postup podľa vynálezu ďalekosiahlo energeticky sebestačné utvárať.

Pri opísanom realizovaní spôsobu sa zmes látok obsahujúca organické zložky podrobí tzv. hydrolýze, pri ktorej sa spoločným pôsobením vzduchu a vymývajúcej kvapaliny organický materiál aeróbnym, termofilným zahrievaním rozpustí a okyslí vzduch a potom sa odtransportuje vymývajúcou kvapalinou. To znamená, že rozklad organických zložiek prebieha nastavením určitej vlhkosti a prívodom čistého vzduchu.

Ďalšie spracovanie látkovej zmesi podľa vynálezu predpokladá sušenie zvyšku. Toto sušenie môže prebiehať s minimálnou energetickou spotrebou aeróbnym, termofilným zahrievaním zvyšku v reaktore. Na to môže byť k zmesi látok v reaktore alebo privádzaný čistý vzduch, takže nasledujúcim aeróbnym zahrievaním sa vynáša vodná para nad privádzaný vzduch a zvyšok je vysúšaný. Sušenie a hydrolýza v jedinom reaktore predpokladá pravdaže prerušovanú prevádzku, takže toto by mohlo prichádzať do úvahy len pri menších zariadeniach. Pri väčších zariadeniach je určený vlastný reaktor (sušič) na aeróbne, termofilné zahrievanie zvyšku z hydrolýzy. Samozrejme môžu byť obidva tieto reaktory zapojené za sebou v jedinej nádrži v n-násobnom slede, takže môže byť pripojených niekoľko hydrolytických / sušiacich postupov.

Energetická bilancia zariadenia sa dá ďalej zlepšiť, ak je použitá premývajúca kvapalina privádzaná do čistenia odpadových vôd. Toto čistenie môže obsahovať bioplynné zariadenie, v ktorom prebieha premena organických látok vbioplyne. Energetickou väzbou uvoľneného bioplynu sa dá daný postup podľa vynálezu energeticky sebestačné utvárať.

Mimoriadne výhodné je, ak sa takto upravená pevná frakcia po hydrolýze a/alebo aeróbnom sušení dá na zhutnenie. Pritom sa pevná látka majúca určitý priemer častíc lisuje do vopred určenej geometrickej formy, napríklad peliet alebo brikiet. Týmto zhutňovaním / zlisovaním dochádza k ďalšiemu odvodňovaniu upravovanej látkovej zmesi, takže po zhutňovani existuje na suchu stabilná, už nevylúhovateľná látka.

Táto látka môže byť napríklad uschovávaná ako náhradné palivo, ako alternatíva k fosílnym energetickým nosičom alebo na skládke.

Hlavné použitie spôsobu podľa tohto vynálezu by malo spočívať v spracovávaní odpadov; ale principiálne by mohol byť tento spôsob používaný tiež pri iných látkových zmesiach, ktoré obsahujú organické zložky.

Ako vymývajúca alebo vylúhujúca kvapalina je používaná obyčajne voda, ktorá obieha cirkulačným spôsobom podľa vynálezu. Vzduch pre hydrolýzu a termofilné sušenie látkovej zmesi môže byť vedený protiprúdovo k zmesi látok, ale tiež aj v prúde v rovnakom smere.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov, kde na obr. 1 je rez reaktorom, v ktorom prebieha hydrolýza látkovej zmesi, obsahujúcej organické zložky; na obr. 2 je reaktor na uskutočňovanie aeróbneho, termofilného sušenia; na obr. 3 je zariadenie, pri ktorom je za sebou zapojených niekoľko hydrolytických a sušiacich reaktorov podľa obrázkov 1 a 2; na obr. 4 je zariadenie, pri ktorom je v spoločnej nádrži za sebou zapojených niekoľko reaktorov na hydrolýzu a/alebo sušenie; na obr. 5 je pôdorys (pohľad zhora) na zariadenie z obr. 4; a na obr. 6 a 7 sú alternatívne realizovateľné formy reaktora.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je uvedené zariadenie na uskutočňovanie daného spôsobu. Podľa toho prebieha aeróbna hydrolýza (acróbna biogénna reakcia a perkolácia) v reaktore 1, ku ktorému je plniacim zariadením 4 na vnášanie materiálu privádzaná upravená zmes látok 2. Upravovaná zmes látok obsahuje vysoký podiel štruktúrneho materiálu pri organických látkach. Takéto zmesi vystupujú napríklad pri tuhých domových odpadoch, biologických odpadoch, priemyslových odpadoch a podobne.

Reaktor 1 je realizovaný ako uzatvorená nádrž, takže priepustmi, ventilovými zariadeniami a podobne sú ďalej privádzané látkové toky, ktoré budú ešte bližšie opísané.

Vlastným reaktorom 1 je prednostne oceľová alebo betónová nádrž, ktorá je pri uvedenom uskutočňovanom príklade zásobovaná zhora danou zmesou látok (zvyškovými odpadmi).

Podstatný podiel organickej frakcie zmesi látok sa skladá zo zlúčenín s krátkym reťazcom, ktoré sú poväčšine absorbované na povrchu. Ak je tento povrch oplachovaný teplou vodou, sú hydrolyzované a vylúhované tiež primáme nerozpustné zlúčeniny. Stupeň hydrolýzy závisí od času pobytu v reaktore 1. Intenzívne zapáchajúce komponenty zmesi látok a hydrolytické produkty sú dobre rozpustné vo vode a môžu byť vylúhované. Perkoláciou sa preto dosahuje zníženie obsahu organických látok a dezodorácia látkovej zmesi. Pôsobením premývajúcej kvapaliny (prevádzkovej vody) sú vynášané taktiež jemné piesčité častice. Reaktor 1 je pachotesne uzavretý (tak, že zápachy nie sú prepúšťané) a odpadový vzduch je dezodorovaný nasledujúcim, ešte bližšie opísaným spôsobom.

Pri perkolácii je privádzaný navyše taktiež prevádzkový vzduch, ktorým sa zosilňuje fyzikálno - chemický účinok vodnej extrakcie v dôsledku rastu bakteriálneho rozkladu. Mikroorganizmy začínajú v aeróbnom okolí vylučovať exoenzýmy, ktoré štiepia partikuláme polymérne komponenty na monoméry a prevádzajú ich do roztoku.

Počas perkolácie je uvoľňovaných cca 10 % inertných látok (sklo, keramika, piesok), ktoré sú vypúšťané s premývajúcou kvapalinou. Odlučovanie prebieha v triediči piesku, ktorý dovoľuje súčasne dodatočné oplachovanie na pieskovej práčke (vyplachovanie piesku).

Na realizovanom príklade podľa obr. 1 je plniace zariadenie 4 umiestnené na hornom koncovom okraji reaktora 1, pri pohľade v smere tiažovej sily.

V spodnej časti reaktora 1 je vytvorené aspoň jedno vypúšťacie zariadenie 6, ktorým je možné odvádzať z reaktora 1 upravenú a biologicky rozloženú látkovú zmes.

Reaktor 1 má ďalej pod (znázornenie podľa obr. 1) vypúšťacím zariadením 6 zberač alebo zbernú nádrž 10, ktorá je od reakčného priestoru 12 oddelená sieťovým (perforovaným) dnom 8. Vypúšťacie zariadenie 6, ktoré je ďalej ešte bližšie opísané, je vytvorené takým spôsobom, že zmes látok, ležiaca na perforovanom (sitovom) dne 8 sa odvádza z reaktora vo vrstvách a otvory sitového dna 8 sú udržiavané priechodné.

V zberači 10 ústi vzduchová prípojka 14 a výstup 16 vymývacej kvapaliny. V hornej časti reaktora 1 je umiestnená ďalšia vzduchová prípojka 18 a rozdeľovač 20 premývajúceho činidla.

Vymývajúca alebo vylúhujúca kvapalina (voda), použitá na perkoláciu alebo extrakciu organických zložiek látkovej zmesi, je privádzaná do reaktora cez rozvádzač 20 a odťahovaná cez výstup 16. Na zjednodušenie vedenia prúdenia spadá dno 22 reaktora 1 k výstupu tak, aby sa vymývajúca kvapalina zachytávala v oblasti výstupu 16.

Spodná vzduchová prípojka 14 na obr. 1 je spojená s pneumatickým dopravným zariadením. Podľa konštrukcie tohto vzduchového dopravného zariadenia (dúchadlo alebo tlakový ventilátor, kompresor) sa dá vnútri reaktora 1 nastaviť prúdenie 25 zo spodnej vzduchovej prípojky 14 k hornej vzduchovej prípojke 18, alebo prúdenie 27 v obrátenom smere z hornej vzduchovej prípojky 18 k dolnej vzduchovej prípojke 14. To znamená podľa konštrukcie vzduchového dopravného zariadenia 24 zmes látok zachytávaná v reaktore 1 v znázornení podľa obr. 1, prúdi so vzduchom zdola hore a zhora nadol.

Vymývajúca alebo vylúhujúca kvapalina prebieha v smere tiažovej sily, to znamená z rozvádzača 20, umiestneného hore v reaktore 1 k výstupu 16.

Vymývajúca kvapalina vystupujúca z reaktora 1 sa upraví pomocou v ďalšom ešte bližšie opísaného zariadenia na úpravu (čistenie) odpadových vôd 26 (anaeróbneho filtra) a potom sa vedie v kolobehu späť do rozvádzača 20.

Zvyšok dosadajúci na perforovanom (sitovom) dne 8 sa sťahuje ako materiálová vyvážka 28 pomocou vypúšťacieho zariadenia 6 a/alebo sa ako produkt 30 privádza na ďalšie spracovanie, alebo sa vedie späť ako cirkulujúci materiál 32 k plniacemu zariadeniu 4. Rozdelenie materiálovej vyvážky 28 na produkt 30 a/alebo cirkulujúci materiál 32 prebieha pomocou vhodného dávkovača 34, ktorý môže byť uskutočnený napr. ako púčik alebo hradidlo, klapka, výmena atď.

To znamená, že vhodným nastavením dávkovača 34 môže byť časť vyvážky 28 materiálu vedená späť do reaktora 1 ako cirkulujúci materiál 32 a tam môže byť použitá na očkovanie zmesi látok a tým na urýchlenie biologického rozkladu.

Ďalej sú cirkulačným vedením celej látkovej zmesi alebo jej časti privádzané do cirkulujúceho materiálu pomocou dopravných prostriedkov posúvajúce / šmykové sily, takže povrchy zmesí látok sú novovytvorené a častice sú roztrúsené.

V záujme lepšieho pochopenia budú teraz podrobnejšie vysvetlené jednotlivé vopred opísané stavebné prvky zariadenia podľa vynálezu.

Vstupujúca zmes látok 2 bola vopred upravená známym spôsobom tak, aby mala vopred určenú maximálnu veľkosť častíc. Táto upravená zmes látok 2 sa vhodnými dopravnými zariadeniami, napr. dopravníkovými pásmi alebo pásovými dopravníkmi 36 privádza do plniaceho zariadenia 4, v ktorom prebieha rozdelenie zmesi 2 nad prierezom reaktora. Pri uvedenom príklade uskutočnenia má plniace zariadenie 4 priečny dopravník, ktorým sa zmes látok rozdeľuje v nákresni a priečne na nákresňu a cez prierez rozdeleným výsypkám 40 na vyprázdňovanie alebo vykladanie materiálu sa privádza k reaktoru 1.

Nastavením výsypky 40 na vykladanie materiálu alebo priečneho dopravníka 38 sa zmes látok 2 privádza po vrstvách do reaktora 1 tak, aby prakticky na sitovom (perforovanom) dne 8 bolo umiestnených v ľahu nad sebou n vrstiev 42.

Plniaca výška H reaktora 1 je zvolená tak, aby sa rozvádzač 20 pre vylúhovaciu kvapalinu nachádzal nad danou sypkou / voľne uloženou procesnou surovinou. Rozvádzač 20 môže mať napríklad veľký počet rozprašovacích hláv 44 rozdelených nad prierezom reaktora, ktorými možno vymývajúcu kvapalinu rovnomerne rozdeľovať nad najvrchnejšou vrstvou 42.

Vypúšťacie zariadenie 6 je pri príklade uskutočnenia zobrazeného na obr. 1 vytvorené ako vodorovný dopravník, ktorý je tak dimenzovaný, aby aktuálnu spodnú, na sitovom dne 8 dosadajúcu vrstvu látkovej zmesi bolo možné odvádzať vo vodorovnom smere. Pri znázornenom reaktore 1 je vypúšťajúce / vykladacie zariadenie 6 uskutočnené ako posuvné alebo drapákové dno, ako je to opísané napríklad vo W0 95 / 20554 Al. Takéto posuvné dná sú používané napríklad v silách usadenín z odpadových vôd, v kompostujúcich zariadeniach a podobne a sú známe za súčasného stavu techniky, takže nasledovne budú opísané iba podstatné stavebné prvky.

Podľa obr. 1 má posuvné dno niekoľko dopravných klinov 46 namáhaných v horizontálnom smere (pohľad podľa obr. 1), ktoré sú umiestnené na posuvnom ťahadle 48. S posuvným ťahadlom 48 možno pomocou hydraulického valca 50 alebo iného hnacieho zariadenia pohybovať sem a tam rovnobežne so šípkami 52, 54 na obr. í.

Predná plocha dopravných klinov 46 ukazujúca na vyprázdňujúci otvor je vytvorená ako vertikálna plocha 56, zatiaľ čo zadná plocha je šikmou plochou 58. Zodpovedajúcim nastavením hydraulického valca 50 sa posuvné ťahadlo 48 periodicky pohybuje sem a tam, pričom pri pohybe posuvného ťahadla 48 v smere šípky 52 (doľava na obr. 1) zmes látok najspodnejšej vrstvy vstupuje pozdĺž šikmej plochy 58 a v priestore za príslušným dopravným klinom 46 zostane ležať. Pri nasledujúcom spätnom pohybu po4 suvného ťahadla 48 v smere šípky 54 sa tento materiál strhne vertikálnou plochou 56 a dopravuje sa doprava k susediacemu dopravnému klinu 46 alebo k vyprázdňujúcemu otvoru. To znamená výška klinov 46 určuje výšku vrstvy vyprázdňovanej látkovej zmesi. Aby sa extrakčné podmienky v reaktore 1 udržiavali konštantné, zodpovedá hrúbka vrstvy výnosu materiálu približne hrúbke vrstvy pri plnení materiálom, takže plniaca výška H zostane v podstate konštantná.

Ako bolo spomenuté už v úvode, môže byť časť materiálovej vyvážky 28 vedená späť ako očkovacia látka (cirkulačný materiál 32) k pásovému dopravníku 36 alebo priamo k plniacemu zariadeniu 4. V podstate je taktiež možné celkovú materiálovú vyvážku 28 ako cirkulačný materiál tak prevádzkovať, aby látková zmes prebehla niekoľkokrát cez reaktor 1 a len až napríklad po štyroch priechodoch by bola odvedená ako produkt 30.

Sitové (perforované) dno 8 umiestnené pod vypúšťacím zariadením 6 má veľkosť oka Z, ktoré je volené v závislosti od zloženia a veľkosti častíc upravovanej zmesi látok. Konštrukcia posuvného ťahadla 48 a dopravných klinov 46 je tak zvolená, aby bolo sitové dno 8 čistené pohybom drapákového dna sem a tam tak, aby sa zabránilo upchávaniu ôk.

Vypúšťaním materiálu vo forme vrstiev sa spôsobí, že sa zmes látok bude pohybovať reaktorom 1 vo vrstvách zhora nadol (obr. 1).

Ako už bolo skôr uvedené, môže byť vzduchové dopravné zariadenie 24 vytvorené ako dúchadlo či tlakový ventilátor, alebo kompresor, takže sa dajú v reaktore 1 nastaviť rozličné smery prúdenia vzduchu. V obidvoch prípadoch sú vstupné a výstupné úseky reaktora 1 tak volené, aby vzduch prúdil rozdelene nad celkovým prierezom reaktora látkovou zmesou narovnanou do vrstiev.

Vylúhujúca kvapalina prúdi látkovou zmesou zloženou do vrstiev pozdĺž pretiahnutých šípok zhora nadol a vstupuje sitovým dnom 8 zaťažená alebo znečistená príslušnými organickými látkami do zberača 10. Znečistená vymývajúca kvapalina 60 sa nad výstupom 16 stiahne a privedie sa do zariadenia na úpravu / čistenie odpadových vôd 26. Toto zariadenie má odlučovač 62 rušivých látok, v ktorom sú odlučované rušivé látky alebo prímesi 64, ako napríklad piesok, kamenie, splaveniny, náplavy či nánosy atď. Takéto odlučovače rušivých látok môžu mať napríklad usadzujúcu (sedimentačnú) nádrž a zberač / stierač / odlučovač peny na odlučovanie uvedených rušivých látok 64.

Vylúhujúca kvapalina obsahujúca od rušivých látok oslobodené a koloidné organické zlúčeniny vo vodnej fáze sa potom privedie do anaeróbneho fermentora 66, napríklad bioplynového zariadenia alebo zariadenia s vyhnívajúcou vežou. V tejto anaeróbnej úprave odpadových vôd sú ako konečné produkty látkového metabolizmu vytvárané metán a oxid uhličitý a eventuálne v malých množstvách sírovodík. Tento bioplyn získaný ako produkt rozkladu môže byť vo vhodných zariadeniach (BHKW) premenený na prúd a teplo. Časť energie získanej z bioplynu sa v postupe podľa vynálezu vedie späť, takže tento postup je ďalekosiahle energeticky sebestačné realizovaný.

Predbežné skúšky ukázali, že pri spracovaní či úprave jednej tony privádzaného tuhého domového odpadu môže byť získané cca 80 Nm³ bioplynu s energetickým obsahom 6,5 KWh.

Pri skôr opísanom príklade uskutočnenia je reaktoru priradené zariadenie na čistenie odpadových vôd. Alternatívne by mohla byť vymývajúca kvapalina navádzaná tiež do existujúcej čističky odpadových vôd alebo priamo odvádzaná do kanalizácie alebo privádzaná do iného úpravníckcho kroku. Ako prítok by potom mohla byť použitá čerstvá alebo prevádzková (úžitková) voda alebo slabo znečistená odpadová voda.

V nadväznosti na anaeróbny fermentor 66 sa pripája dvojstupňová acróbna konečná úprava 70, pričom kalová (vyhnívajúca) voda z bioplynového zariadenia sa dodatočne upravuje na minimalizovanie zvyškovej záťaže a dusík sa eliminuje.

Pritom vznikajúca znečistená odpadová voda 72 sa privádza podľa zaťaženia a platných zákonných predpisov do ďalšieho čistiaceho (spracovateľského) stupňa alebo sa priamo odvádza do kanalizácie. Vymývajúca kvapalina čistená v aeróbnej biológii 70 sa potom cez rozvádzač 20 privádza do reaktora 1. Ako je naznačené na obr. 1, môže byť čiastkový prúd kalovej (vyhnívajúcej) vody z anaeróbneho fermentora 66 pri obtoku dvojstupňovej aeróbnej biológie 70 privedený priamo do rozvádzača, aby katalytický pôsobil na biologický rozklad v reaktore 1.

Reguláciou prúdenia podľa vynálezu vnútri reaktora 1 sa nastaví aeróbna hydrolýza, pričom vďaka vzduchu prúdiaceho zmesou látok 2 a vlhkosti zmesi nastavenej vymývajúcou kvapalinou dochádza k aeróbnemu, termofilnému zahrievaniu, ktorým sa roztrhnú články organickej časti a uvoľnené organické látky sa vypustia s vylúhujúcou kvapalinou.

Za rozklad organického materiálu je po prvé zodpovedný aeróbny rozklad prítomného uhlíka C na CO₂ (oxid uhličitý) a po druhé vymývanie rozpustených a okyslených organických látok a ich odtransportovanie pomocou vymývajúcej kvapaliny. Na základe aeróbnej termofilnej reakcie a súčasného rozkladu organických zlúčenín stúpa počas extrakčného procesu teplota v zmesi látok (napríklad približne na 40 °C až 50 °C). Týmto zvýšením teploty sa uvoľňuje vodná para, ktorá sa vypúšťa pomocou privádzaného vzduchu. Táto, vzduchom vypúšťaná vodná para, môže byť ako kondenzát privádzaná do už opísanej čističky odpadových vôd.

Z reaktora 1 vystupujúci vzduch je zaťažený alebo znečistený oxidom uhličitým ako rozkladným produktom a vodnou parou, vznikajúcou príslušným zahrievaním. Odpadový vzduch obsahujúci organické zložky môže byť privádzaný do biofiltra, v ktorom prebieha biologické čistenie pomocou aeróbnych mikroorganizmov.

Ako vymývajúca kvapalina sa používa predovšetkým čistá voda, ktorá je po nabehnutí daného zariadenia a dosiahnutí takmer stacionárnych procesných parametrov prevedená soľami rozpustenými počas aeróbneho spracovania do kyslého stavu. Ľahké prekyslenie vody podporuje vymývanie rozpustných organických látok, anorganických látok a vo vode rozpustných mastných kyselín.

Ako je ďalej znázornené na obr. 1, zmes látok 2, nachádzajúca sa vnútri reaktora 1, sa ostriekava pohybom dopravných klinov 46 sem a tam rázovými impulzmi, takže do zmesi sú dodávané posúvajúce / šmykové, priečne a pozdĺžne sily, ktorými sú zničené sotva sa vyskytujúce prúdiace kanály vychyľujúce kvapaliny a vzduch. Veľkosť týchto síl je pritom tak dimenzovaná, aby boli na jednej strane dostatočne veľké, aby zničili tieto kanáliky a komínčeky, na druhej strane, aby nespôsobili zničenie daného usporiadania vo vrstvách.

V príklade uskutočnenia zobrazeného na obr. 1 sú tieto impulzy spôsobené pohybom drapákového dna. Alternatívne by však mohli byť tiež používané, ako je vidieť na obr. 6 a 7, iné budiče na ostrekovanie zmesi látok 2 posúvajúcimi ί šmykovými silami, a na zničenie kanálikov, ako je znázornené na obr. 6 a 7.

Po opísanej hydrolýze, to znamená rozklade organických zložiek a extrakcii týchto zložiek s pomocou vylúhu júcej kvapaliny sa vyvážka materiálu 28 privádza do sušiacej časti. Ako zvlášť výhodné sa ukázalo, keď toto sušenie prebieha ako aeróbne sušenie, keďže potom možno zvyškovú vlhkosť zmenšiť s minimálnou energetickou spotrebou. Dá sa dosiahnuť napríklad také aeróbne sušenie, v ktorom je prívod vymývajúcej kvapaliny prostredníctvom rozvádzača 20 prerušený, takže zmesou látok 2 po hydrolýze prúdi iba vzduch. Pretekaním vlhkou zmesou prebieha ďalší aeróbny rozklad uhlíka, ktorý jc ešte k dispozícii, na oxid uhličitý. Ďalej sa, podobne ako pri hydrolýze na základe mikrobiálnej premeny, zmes látok zahrieva a tým sa vodná para pomocou prúdiaceho vzduchu vypúšťa. Aeróbnym rozkladom uhlíka a odvádzaním vodnej pary sa redukuje zvyšková vlhkosť látkovej zmesi, pričom žiadaný podiel suchého substrátu možno jednoducho nastaviť časom trvania aeróbneho sušenia.

Pri vpredu opísanom príklade uskutočnenia sú takto uskutočňované hydrolýza a aeróbne sušenie v jedinom reaktore 1. To znamená reaktor 1 sa dá použiť bez zmeny tak na sušenie ako na perkoláciu, takže je zaručené jednoduché usporiadanie zariadenia.

Alternatívne k tomuto by mohol byť za reaktorom 1 z obr. 1 zaradený sušič podľa obr. 2, do ktorého sa privádza vyvážka materiálu 28 z reaktora 1. Tento aeróbny sušič 74 má v podstate rovnaké usporiadanie ako reaktor 1 z obr. 1, to znamená zmes látok, v tomto prípade vyvážka materiálu 28 sa prostredníctvom plniaceho zariadenia 4 dopravuje v zásobníku vybavenom priepustom a po uskutočnenom aeróbnom sušení sa odvádza vypúšťacím zariadením 6. Sušič 74 má na rozdiel od vpredu opísaného reaktora 1 niekoľko vzduchových prípojok 14 umiestnených ležmo nad sebou kolmo na nákresňu, takže vzduch môže byť privádzaný či vháňaný plošne. Sušiaci vzduch môže byť vedený opäť protiprúdovo alebo v rovnakom smere s prúdom látkovej zmesi a privádza alebo odvádza sa podľa toho vzduchovými prípojkami 14,16.

Na rozdiel od reaktora z obr. 1 nemá sušič 74 z obr. 2 žiadny rozvádzač 20 na privádzanie vymývajúcej kvapaliny.

V prípade aeróbneho sušiča 74 sa zase predpokladá čiastočné spätné vedenie suchého materiálu 76 priliehajúceho na výstup zo sušiča 74 ako cirkulačného materiálu 78 a/alebo odvádzanie sušeného produktu 80. Sušená zmes látok prebieha sušičom 74 prednostne opäť vyrovnaná vo vrstvách, pričom tvorba kanálikov je znemožnená posúvajúcimi / šmykovými impulzmi, priečnymi a pozdĺžnymi silami. Samozrejme by tiež mohol byť tento dvojstupňový postup uskutočňovaný dvoma za sebou zapojenými reaktormi podľa obrázka prvého reaktora, pričom v prvom reaktore prebieha hydrolýza privádzaním vzduchu a vymývajúcej kvapaliny, zatiaľ čo v druhom, za prvým reaktorom zaradenom reaktore prebieha len aeróbne sušenie privádzaného vzduchu.

Obr. 3 ukazuje príklad uskutočnenia, v ktorom sú spoločne zapojené tri reaktory la, lb, lc podľa obr. 1 s troma sušičmi 74a, 74b, 74c podľa obr. 2. Podľa toho je ku trom reaktorom la, lb, lc priradený spoločný pásový dopravník 36, ktorým je možné zmes látok 2 privádzať k jednotlivým reaktorom la, lb, lc. Vhodnými dávkovačmi 34 sa dá opäť nastaviť prúd látky k jednotlivým reaktorom la, lb, lc.

Vyvážka 28a, 28b, 28c materiálu z jednotlivých reaktorov la, lb, lc môže byť zase vedená späť cez dávkovač 34 ako cirkulačný materiál, alebo tiež ako produkt 30 ďalšieho spracovania alebo ako vyvážka 28 materiálu z aeróbneho sušenia. Pritom sa vypustený materiál 28 z reaktorov la, lb, lc privádza cez dopravné zariadenie 84 a vhodné dávkovače 34 k sušičom 74a, 74b, 74c.

V schéme zariadenia podľa obr. 3 sa ďalej predpokladá, že zmes látok 2 je privádzaná na sušenie tiež priamo, to znamená aj s obtokom reaktorov 1. To je potom napríklad ten prípad, keď jestvujúca zmes má už značný podiel suchých látok, takže už neprebieha žiadne dodatočné pranie.

Vyvážka materiálu zo sušičov 74, to znamená suchý materiál 76a, 76b, 76c sa potom alebo ďalej spracováva ako suchý produkt 86, alebo sa privádza ako cirkulačný materiál 78 zase na sušenie, alebo sa ako medziprodukt 88 zhutňovacicho zariadenia 90 privádza na odvodnenie a/alebo zhutňovanie.

Zhutňovacie zariadenie 90 sa používa tiež na ďalšie spracovanie vyvážky materiálu z reaktorov / sušičov znázornených na obr. 1, 2. Zariadenie 90 môže byť vytvorené napríklad ako závitovkový lis (extrudér) alebo sušiaci / pretláčací lis tak, aby mechanickým pôsobením a teplom vznikajúcim tlakovým usporiadaním prebiehalo ďalšie odvodňovanie alebo sušenie medziproduktu 88.

V zariadení 90 je extrahovaný zvyškový odpad nastavený na obsah TS (suchých látok) > 60 %. V uprednostnenom príklade uskutočnenia obsahuje zhutňovacie zariadenie 90 ďalej vysokotlakový lis, ktorým sa extrahovaný, odvodnený materiál peletizuje. Pritom sa dosahuje hustoty (mernej hmotnosti) 1,7 t/m³. Energetická spotreba na výrobu peliet robí asi 1 % energetického obsahu peliet, ak sa vychádza zo stredného energetického obsahu 14 MJ/kg.

Podľa vytvarovania zhutňovacieho zariadenia 90 môže odvodnený konečný produkt 92 existovať ako peleta, briketa alebo iná zhutnená forma. Vpredu opísanými krokmi postupu je možné vyrobiť nevylúhovateľný a nepriedušný produkt, ktorý sa vyznačuje vysokým podielom suchých látok, pričom na rozdiel od známych postupov nemusí byť na sušenie vynaložená žiadna vonkajšia tepelná energia.

Zhutňovacím zariadením 90 odvodnený materiál môže byť podrobený dodatočnému sušeniu pomocou kompostovania alebo pásového sušenia. Doteraz bolo obyčajne za mechanicko - biologickou úpravňou (čističkou) odpadov pripojené dodatočné vyhnívanie, aby sa dosiahol ďalší rozklad organického materiálu a sušenie vylúhovaného zvyšku. Toto vyhnívanie môže prebiehať bez problémov na otvorenej hrobli. Podiel biogénneho materiálu jc tiež po perkolácii dostatočne taký vysoký, aby teplota vyhnívania počas 4 až 6 dní stúpla na 70 °C. Počas 10 až 16 dní dosahuje takto spracovaný zvyšok obsah suchých látok (TS) až 80 %. Keďže by bolo pri vopred opísanom postupe na základe získavania bioplynu a vytvárania elektrickej energie (premeny tepelnej energie na elektrickú) v plynovom motore k dispozícii odpadové teplo na sušenie perkolačného zvyšku, možno tiež miesto šetriaceho sušiaceho spôsobu použiť spôsob ako dodatočné vyhnívanie.

Usporiadanie znázornené na obr. 3 sa volí, ak je snaha o kontinuálnu priebežnú prevádzku. Pri veľkých prietokoch môže byť zariadenie rozšírené vložením ďalších modulov (reaktorov 1, sušičov 74).

Dopravné zariadenia tvorené pásovým dopravníkom 36 a dopravným zariadením 84 a dávkovače 34 (zmena smeru materiálu) sú tak nastaviteľné, aby mohlo byť poradie napĺňania, vyprázdňovania alebo premiešavania (cirkulačného materiálu) jednotlivých reaktorov či sušičov v ľubovoľnom poradí menené.

Obr. 4 ukazuje príklad uskutočnenia, pri ktorom je nádrž 96 rozdelená dvoma deliacimi priečkami na tri komory alebo reaktory la, lb, lc. Tieto komory zodpovedajú zariadeniam podľa obr. 1 a podľa obr. 2, v ktorých možno vykonávať hydrolýzu a/alebo aeróbne sušenie.

Nepriepustnej nádrži 96 je priradený spoločný pásový dopravník 36, ktorým sa upravená zmes látok 2 privádza do

SK 285015 Β6 nádrže 96. Zo spoločného dopravníka 36 je zmes vedená cez dávkovače 34 k priečnemu dopravníku 38, ktorý je pri uvedenom príklade uskutočnený ako rozvodný žeriav. Tento je vybavený zhadzovaním či vyprázdňovaním materiálu 40, ktoré sa pomocou rozvádzacieho žeriavu (priečneho dopravníka 38) môže pohybovať cez celú oblasť prierezu zásobníka či nádrže 96. Tak je zaručené, že čiastkové priestory la, lb, lc nádrže 96 môžu byť plnené zmesou látok 2 po vrstvách.

Vypúšťanie upravovanej látkovej zmesi (vyvážka 28 materiálu alebo suchý materiál 76) prebieha prostredníctvom vypúšťacieho zariadenia 6, ktoré môže byť vyhotovené napríklad ako to, ktoré je uvedené na obr. 1. Podľa variantov znázornených na obr. 4 môže byť vytvorených tiež niekoľko vypúšťacích zariadení ležiacich navzájom vedľa seba v dolnej časti nádrže 96. V ukázanom príklade uskutočnenia je nádrž 96 vyhotovená ako viackomorový sušič, takže je tento sušič vyhotovený so vzduchovými prípojkami 14, 18, pričom na obr. 4 je ukázaná len hore ležiaca vzduchová prípojka 18. Tiež pri tomto variante sa predpokladá, že vzduch je vedený v rovnakom smere alebo proti prúdu zmesi látok. Nádrž 96 by mohla byť tiež samozrejme uskutočnená ako reaktor s niekoľkými čiastkovými komorami. Samozrejme môžu byť vytvorené tiež reaktory/sušiče s väčším počtom vedľa seba ležiacich vypúšťacích zariadení 6, znázornené na obr. 1 až 3.

Vyvážka 28 materiálu môže byť vedená cez dávkovač 34 opäť ako cirkulačný materiál 32 späť k dopravníku 36, alebo tiež odvádzaná ako produkt 30.

Na objasnenie rozdelenia zmesi látok 2 ukazuje obr. 5 pohľad zhora na nádrž z obr. 4. Podľa toho sa zmes 2 podáva na dopravník 36, napríklad dopravný pás (pásový dopravník), a jeho pomocou sa privádza k dopravníku 38 tvoreného rozvádzacím žeriavom, ktorý sa môže pohybovať v smere šípok 100, 101 nad deliacimi priečkami 98, 99. Rozvádzači žeriav 38 nesie jeden pohyblivý alebo niekoľko stacionárnych materiálových zhodov 40 tak, aby bolo možné prekrývať celú šírku (zvislého obr. 5) čiastkových komôr la, lb, lc.

Upravená zmes látok je vypúšťaná v smere šípky 102 z nádrže 96 a táto vyvážka 28 materiálu sa pomocou vhodného dopravného zariadenia odváža buď ako produkt 30, alebo ako cirkulačný materiál 32. Tento materiál sa dopravným pásom transportuje späť k dopravníku 36 a potom sa ešte dopravuje do jedného z čiastkových priestorov la, lb, lc.

Pri vopred opísaných príkladov uskutočnenia bolo zabránené tvoreniu komínčekov silami zavádzanými prostredníctvom vypúšťacieho zariadenia 6 do sypkej či voľne uloženej procesnej suroviny, ktoré spôsobili vlnovitý vertikálny pohyb v násype, čo zapríčiňovalo nové vytváranie povrchov sypkých materiálov a zničenie kanálikov. V závislosti od kvality upravovanej látkovej zmesi môžu však byť takto zavádzané posúvajúce / šmykové sily často také malé, že by nespôsobili potrebný mechanický rozklad procesnej suroviny. Pri opísaných reaktoroch 1 sa potom zvyšuje podiel cirkulačného materiálu 32, takže posúvajúce / šmykové sily nutné na rozklad materiálu sú privádzané pomocou dopravných prvkov na dopravu cirkulačného materiálu 32.

Pokiaľ ide o energetickú a materiálovú spotrebu, je tento variant ešte stále podstatne priaznivejší, ako na začiatku uvedený súčasný stav techniky, pri ktorom sú miešadlá vo vnútrajšku reaktorov používané na dodávanie posúvajúcich / šmykových síl.

Energetickú spotrebu a spotrebu na technickú aparatúru je ďalej možné zmenšiť, ak je reaktor / sušič uskutočnený spôsobom opísaným na obr. 6 alebo 7.

Pri príkladoch uskutočnenia opísaných na obr. 1 a 2 bol prevádzkový vzduch vháňaný jednou alebo niekoľkými vzduchovými prípojkami 14 do dolnej časti reaktora 1 alebo sušiča a vstupuje potom sitovým (perforovaným) dnom 8 do násypového materiálu. Naproti tomu sa v príkladoch uskutočnenia znázornených na obr. 6 a 7 vháňa prevádzkový vzduch veľkým počtom prívodných rúrok 110, ktoré sú rozdelené prierezom reaktora 1, ktorých dýzy 112 ústia v dolnej časti (pohľad podľa obr. 6 a 7) sypkej / voľne uloženej suroviny 114, Prívodné rúrky 110 prenikajú pritom sitovým dnom 8 a vypúšťacím zariadením 6 - v tomto prípade posuvným dnom.

Prívodné rúrky na prevádzkový alebo stlačený vzduch 110 sú spojené prostredníctvom príslušného regulačného ventilu 116 s tlakovým (výtlačným) potrubím 118, ktoré ústí v tlakovom zásobníku 120. Tento zásobník je pripojený ku kompresoru 122, prostredníctvom čerstvého vzduchu alebo vzduchu 124 spätne vedeného z úpravy (čistenia) odpadového vzduchu (biofiltra) je napojený na systémový tlak, to znamená tlak v tlakovom zásobníku 120. Regulačné ventily 116 sú pripojené na riadiace zariadenie 126 príslušného postupu a tak sú individuálne nastaviteľné nahor alebo dole.

Otvárací prierez regulačných ventilov 116 môže byť pritom od závislosti na riadení daného spôsobu kontinuálne prestaviteľný, takže je možné meniť tlak prevádzkového / tlakového či stlačeného plynu.

Systémový tlak v tlakovom zásobníku 120 je prednostne nastavený na tlak viac ako 4 bar. Pri plnom otvorení regulačného ventilu 116 jednej prívodnej rúrky 110 vystupuje stlačený vzduch 128 z ústia (výstupu) dýz nahor (pohľad podľa obr. 6, 7) a prúdi sypkým materiálom 114 vertikálnym smerom pod maximálnym tlakom, pričom šípky na obr. 6, 7 naznačujú, že sa stlačený vzduch 128 odkláňa aj v priečnom smere. Sypký materiál 114 sa v oblasti prúdenia stlačeného vzduchu 128 rozviruje alebo fluidizuje, takže povrchy násypov sú znova vytvárané a príslušné kanáliky sú zničené. To znamená vtlačeným tlakovým vzduchom sa v sypkom materiáli 114 vytvára čiastočne vlnovitý pohyb 130, ktorý sa posúva pred od dýzy 112 aktuálnej prívodnej rúrky 110 procesnou sypkou surovinou 114 nahor. Týmto vlnením sa zmes látok relatívne pohybuje sama proti sebe, takže povrchy častíc sa trhajú a látková výmenná plocha sa zväčšuje. Keďže stlačený vzduch je zatlačovaný len po impulzoch, sypká procesná surovina 114 po uzatvorení regulačného ventilu 116 zase klesá, takže do telesa sú znova zavádzané posúvajúce / šmykové sily, ktoré spôsobujú opätovné pretváranie povrchov a zničenie kanálikov. Z reaktora 1 vystupujúci znečistený vzduch 123 sa privádza do biofiltra.

Vtlačovaným tlakovým vzduchom sa dosiahnu v zásade dva účinky. Po prvé sú do procesného telesa opísaným spôsobom zavádzané posúvajúce / šmykové sily, po druhé sa taktiež privádza prevádzkový vzduch potrebný na hydrolýzu a/alebo sušenie, takže sú prakticky kombinované prínos posúvajúcich / šmykových síl a prívod prevádzkového vzduchu. Modelové výpočty ukazujú, že sa prívodom stlačeného vzduchu dá zmenšiť potreba energie oproti tradičnému reaktoru s micšadlom až o viac ako 50 %.

Postup 126 a regulačné ventily 116 sú tak dimenzované, že sa tlak procesného / stlačeného vzduchu dá s časom zmeniť tak, že napríklad vo vopred určenom časovom intervale sa privádza len prevádzkový vzduch s malým tlakom (50kPa), ktorý je nutný na sušenie alebo hydrolýzu, ale nespôsobuje žiaden za zmienku stojaci prínos posúvajúcich / šmykových síl do procesného materiálu 114. V závislosti od násypnej výšky a kvality upravovanej látkovej zmesi sa potom prerušovane privádza stlačený vzduch s pomerne vysokým tlakom (> 400 kPa), aby sa priviedli vopred opísané posúvajúce / šmykové sily a zamedzilo sa tvorbe kanálikov.

Ventily 116 veľkého počtu tlakových prívodných rúrok 110 reaktora 1 môžu byť tiež nastavené nasledovne na seba tak, aby sypké teleso bolo prestúpené „expanznou vlnou“, ktorá sa v znázornení podľa obr. 6 a 7 pohybuje rovnobežne s nákresňou alebo kolmo na nákresňu.

V ostatnom príklad uskutočnenia znázornený na obr. 6 zodpovedá opísaným príkladom uskutočnenia. To znamená, zmes látok 2 sa privádza plniacim zariadením 4 zhora po vrstvách do reaktora 1 a prechádza ním, pričom usporiadanie vrstiev prívodom stlačeného vzduchu a z toho vyplývajúcu čiastočnú fluidizáciu sypkého materiálu (procesnej suroviny) zostáva prakticky nezmenené. Upravená zmes látok sa potom odvádza vypúšťajúcim zariadením 6, to znamená posuvným dnom, a privádza sa k ďalším úpravníckym krokom.

V príklade uskutočnenia znázornenom na obr. 7 sa zmes látok 2 privádza k ľavej čelnej strane reaktora 1 na obr. 7 a na opačne ležiacej strane reaktora 1 sa odvádza dolu. Následkom toho prechádza látková zmes reakčným priestorom 12 s vertikálnym usporiadaním vrstiev, ako je označené vzťahovými značkami f až l_n. To znamená, zmes sa pohybuje v horizontálnom smere (1) reaktorom, zatiaľ čo v príklade uskutočnenia znázornenom na obr. 6 sa pohybuje reaktorom vo vertikálnom smere.

Inak zodpovedajú príklady uskutočnenia znázornené na obr. 6 a 7 vopred opísaným príkladom uskutočnenia, takže ohľadom iných stavebných prvkov odkazujeme na predchádzajúce uskutočnenia. Pre jednoduchosť boli na obr. 6 a 7 pre navzájom zodpovedajúce stavebné prvky používané rovnaké vzťahové značky ako na obr. 1 až 5.

Povedané jednoducho, v príkladoch uskutočnení znázornených na obr. 6 a 7 sa miešadlo používané v dnešnom stave techniky „miešadlom zo stlačeného / tlakového vzduchu“, pričom tlak stlačeného vzduchu je tak volený, aby usporiadanie vo vrstvách zostalo v podstate zachované. Individuálnou nastaviteľnosťou regulačných ventilov 116 rozdelených prierezom reaktora 1 môže byť sypký procesný materiál 114 cieľavedome ostrekovaný tlakovými rázmi, takže prínos posúvajúcich / šmykových síl je v závislosti od daného postupu, to znamená v závislosti od kvality upravovanej látkovej zmesi a času zdržania či omeškania v reaktore 1 ostrekovania stlačeným / tlakovým vzduchom alebo prevádzkovým vzduchom. Prihlasovateľ si vyhradzuje vznášať nezávislé nároky na varianty znázornené na obr. 6 a 7, rovnako ako obr. 1 a 5.

Je uverejnený spôsob úpravy zmesi látok obsahujúcej štruktúrne podiely a organické látky a zariadenie na uskutočňovanie tohto spôsobu. Podľa vynálezu je zmes impulzné alebo periodicky ostrekovaná príslušnou silou, takže je možné zabrániť tvorbe prúdiacich kanálikov na vylúhujúcu kvapalinu alebo prevádzkový vzduch v nahromadenej procesnej surovine.

Claims (18)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob spracovania zmesi látok (2) obsahujúcej štruktúrované zložky a organickú hmotu, ktorá je získavaná vo forme sypkého alebo voľne uloženého materiálu a ktorá sa podrobuje aeróbnemu rozkladu alebo aeróbnemu sušeniu v reaktore (1) pomocou prúdenia prevádzkového vzduchu naprieč a/alebo pridania vylúhujúcej kvapaliny, takže sú vypúšťané rozpustné organické zložky, vyznačujúci sa t ý m , že zmes látok (2) sa vystavuje impulznej alebo periodickej aplikácii tlakového vzduchu s tlakom najmenej 200 kPa a smerovaného kolmo na a/alebo rovnobežne so smerom pohybu uvedenej zmesi látok (2) na zavedenie posúvajúcich síl a zabránenie tvorbe kanálikov.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že stlačený vzduch alebo prevádzkový vzduch sa privádza dýzami (112) v hornej časti a/alebo v dolnej časti reaktora (1).
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m, že prevádzkový vzduch alebo stlačený vzduch sú privádzané rovnakými dýzami (112).
4. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že reaktor (1) sa prevádzkuje kontinuálne a zmes látok sa vedie reaktorom (1) rovnobežne alebo priečne vzhľadom na prevádzkový vzduch.
5. 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vylúhujúca kvapalina sa privádza cez rozvádzač (44) v hornej časti reaktora (1).
6. 6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že stlačený vzduch sa privádza s tlakom najmenej 400 kPa.
7. 7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že spracovaná zmes látok (2) sa odstraňuje vypúšťacím zariadením (6) umiestneným v dolnej časti reaktora (1), na privádzanie daných síl samostatne alebo dodatočne do príslušného sypkého materiálu.
8. 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m, že sa na aeróbny rozklad napája aeróbne sušenie zmesi látok.
9. 9. Spôsob podľa patentového nároku 3, vyznačujúci sa tým, že uvedená zmes látok (2) prebieha následne za sebou väčším počtom rozkladných a/alebo sušiacich krokov.
10. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že po rozklade a/alebo sušení nasleduje zhutňovanic či spevňovanie zmesi látok.
11. 11. Zariadenie na uskutočňovanie spôsobu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 10, obsahujúce reaktor (1), ku ktorému je pripojené plniace zariadenie (4) na privádzanie zmesi látok, pričom vzduchové prípojky (14, 18) na privádzanie prevádzkového vzduchu sú umiestnené v dolnej časti a/alebo v hornej časti reaktora (1) a/alebo rozvádzač (20) na vylúhujúcu kvapalinu je umiestnený v hornej časti zvislého reaktora (I), v y z n a č u júce sa tým, že obsahuje systém tlakového vzduchu na prívod tlakového vzduchu s tlakom najmenej 200 kPa, vo forme impulzov alebo periodicky na rozklad sypkého alebo voľne uloženého materiálu (114) a vypúšťacie zariadenie (6) umiestnené v spodnej časti reaktora (1).
12. 12. Zariadenie podľa nároku 11,vyznačuj úce sa t ý m , že systém tlakového vzduchu obsahuje dýzy (112) ústiace v dolnej časti reaktora (1), pripojené

    SK 285015 Β6 k tlakovému zásobníku (120) zásobovanému kompresorom (122).
13. 13. Zariadenie podľa nároku 11 alebo 12. vyznačujúce sa tým, že systém tlakového vzduchu je pripojený na riadiace zariadenie (126) na menenie tlaku stlačeného alebo prevádzkového vzduchu.
14. 14. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 11 až

    13, vyznačujúce sa tým, že systém tlakového vzduchu má spoločný prívod stlačeného a prevádzkového vzduchu.
15. 15. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 11 až

    14, vyznačujúce sa tým, že obsahuje systém na čistenie plynu na čistenie a recirkuláciu prevádzkového a/alebo stlačeného vzduchu.
16. 16. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z patentových nárokov 11 až 15, vyznačujúce sa tým, že obsahuje budiace zariadenie tvorené aspoň čiastočne vypúšťacím zariadením (6) v dolnej časti reaktora (1).
17. 17. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z patentových nárokov 11 až 16, vyznačujúce sa tým, že väčšia časť reaktorov (1) je zapojených v rade, pričom niektorým reaktorom (1) je priradené spoločné plniace zariadenie (4) na prívod spracovávanej zmesi látok (2).
18. 18. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z patentových nárokov 11 až 17, v y z n a č u j ú c e sa t ý m, že obsahuje zhutňujúce zariadenie (90) na lisovanie či zhutňovanie, odvodňovanie a tvarovanie spracovávanej zmesi látok.