WO2007104386A1 - Vorrichtung zum zerkleinern und fördern von suspensionen - Google Patents

Vorrichtung zum zerkleinern und fördern von suspensionen Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for comminuting coarse suspensions or liquids with organic dry or solids, for admixing liquids and for conveying the suspensions produced in a processing plant, comprising a screw conveyor, a solids separator and a crusher.
  • biosubstance slurry suspensions are introduced into a biogas plant, there is a problem that the resulting suspension contains more or less much solids and even foreign matter, even in different sizes. Of course, it is not desirable that foreign substances (stones, steel parts) and, on the other hand, too coarse solids are introduced into the fermenter of a biogas plant.
  • a device of the type mentioned is now to be designed so that containing in the resulting coarse suspension Shredded solids without wear of the plant and beyond foreign matter or solids can be deposited without interrupting operations.
  • the object is achieved in particular with a device of the type mentioned for the biogas plant, which is formed at solids separator as a closed container and all components connected to it are completed to the outside, namely the screw conveyor, a solids sluice, the feed pump for admixing liquid and the crusher.
  • the solid or impurity separator forms a self-contained system with all units connected to it, and although this is the case, it is nevertheless possible to discharge solids from this closed system in continuous operation.
  • a closed solids bunker is not necessarily required, it can also be used with a hopper and in this case forms in the screw conveyor in the inlet to Fremdstoffabscheider a plug, which ensures the seal to the outside.
  • the pressure pump which introduces liquid into the Fremdstoffabscheider is supplied according to the invention from the fermenter, and since in turn in the fermenter, a suspension with small proportions of solids is present, in any case, there are no solids more found, the pump can work wear and achieved long service life in comparison to known systems.
  • the above-mentioned grafting is preferably formed in coarse suspensions with many fibers. However, if there is a coarse suspension with a small amount of fibrous material, then a suction pump can be used instead of the pressure pump.
  • solids ie, for example, stones or steel parts
  • a lock ie, for example, a lock
  • a screw conveyor is called, which is driven from its one end and fed in this area with the resulting coarse suspension.
  • a solids bunker has been designated, but it can also be a hopper as well.
  • the solid suspension one containing both solids and foreign matter, is transported via the screw conveyor to the discharge end.
  • the screw conveyor is formed tapered in this area, so that there can form at 11, a plug which produces a tight connection to a Fremdstoffabscheider 13.
  • a nozzle 12 which is fed via a pressure pump 23 with liquid.
  • the liquid forced through the nozzle 12 dissolves the conveyed plug and conveys debris downwards, especially solids such as stones. These solids finally pass through a lock device 14 into a foreign substance or solid waste or collecting container.
  • the substantially box-shaped impurity separator 13 tapers in dimensions to the side opposite the entrance end of the coarse suspension.
  • There is a crusher 16 is arranged, which acts on the suspension with their buoyant organic parts, so that they can be crushed finally spent in a fermenter 17.
  • the suspension which leaves the crusher 16, is brought via a safety slide 25 and a line 24 to an optionally present suction pump 28 and introduced from there via a line 27 into the fermenter 17 and the processing plant.
  • a line leads to a distributor 20 with four connections.
  • a line 22 leads to the pressure pump 23 and it can be seen that liquid from the fermenter 17 via the distributor 20 and the line 22 and the pump 23 in the Fremdstoffabscheider 13 can be promoted.
  • the foreign matter waste and collecting container 15 Below the foreign matter lock 14 is the foreign matter waste and collecting container 15, and in this stones or metallic parts can be collected, which have left the impurity separator 13 through the lock 14.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Grobsuspensionen oder Flüssigkeiten mir organischen Trocken- oder Feststoffen, zum Zumischen von Flüssigkeiten und zum Fördern der erzeugten Suspensionen in eine Verarbeitungsanlage, Sie weist einen Schneckenförderer, einen Feststoffabscheider sowie einen Zerkleinerer auf. Der Feststoffabscheider (13) ist als geschlossener Behälter ausgebildet und alle an ihn angeschlossenen Bauteile sind nach außen hin abgeschlossen, nämlich die Förderschnecke (10), eine Feststoffschleuse (14), die Förderpumpe (23) zum Zumischen von Flüssigkeit und der Zerkleinerer (16).

Description

Vorrichtung zum Zerkleinern und Fördern von Suspensionen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Grobsuspensionen oder Flüssigkeiten mir organischen Trocken- oder Feststoffen, zum Zumischen von Flüssigkeiten und zum Fördern der erzeugten Suspensionen in eine Verarbeitungsanlage, aufweisend einen Schneckenförderer, einen Feststoffabscheider sowie einen Zerkleinerer.
Wenn Bio-Substrat-Gülle-Suspensionen in eine Biogasanlage eingebracht werden, besteht ein Problem darin, dass die anfallende Suspension mehr oder weniger viel Feststoffe und gar Fremdstoffe enthält, und zwar auch in unterschiedlicher Größe. Es ist natürlich nicht erwünscht, dass einerseits Fremdstoffe (Steine, Stahlteile) und andererseits zu grobe Feststoffe in den Fermenter einer Biogasanlage eingebracht werden.
Mit der Zerkleinerung der Festsstoffe in der anfallenden Suspension ist es nicht getan, da damit gerechnet werden muss, dass eben die Suspension nicht nur Feststoffe organischer Art enthalten, sondern dass darunter eben auch Steine und dgl. sind. Diese aber führen zu Problemen, weil sie einerseits den Wirkungsgrad des Fermenters herabsetzen, wenn sie in den Fermenter gelangen und andererseits den Zerkleinerer stark belasten, so dass dieser nur eine relativ geringe Lebensdauer hat.
Verwendet man in diesem Zusammenhang beim Fördern von Grobsuspensionen in eine Verarbeitungsanlage einen Feststoffabscheider, so bedeutet dies, dass nunmehr ein offenes System vorliegt, was insbesondere für Biogasanlagen nicht gewünscht wird.
Durch die vorliegende Erfindung soll nun eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so ausgestaltet werden, dass die in der anfallenden Grobsuspension enthaltenden Feststoffe ohne Verschleiß der Anlage zerkleinert und darüber hinaus ohne Betriebsunterbrechung Fremdkörper oder Feststoffe abgeschieden werden können.
Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass der Feststoffabscheider als geschlossener Behälter ausgebildet ist und alle an ihn angeschlossenen Bauteile nach außen hin abgeschlossen sind, nämlich die Förderschnecke, eine Feststoffschleuse, die Förderpumpe zum Zumischen von Flüssigkeit und der Zerkleinerer.
Die Aufgabe wird insbesondere auch mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art für die Biogasanlage gelöst, die bei Feststoffabscheider als geschlossener Behälter ausgebildet ist und alle an ihn angeschlossenen Bauteile nach außen hin abgeschlossen sind, nämlich die Förderschnecke, eine Feststoffschleuse, die Förderpumpe zum Zumischen von Flüssigkeit und der Zerkleinerer.
Das Wesen der vorliegenden Erfindungen beruht darin, dass der Fest- oder Fremdstoffabscheider mit allen daran angeschlossenen Aggregaten ein in sich geschlossenes System bildet, und obwohl dies so ist, besteht dennoch die Möglichkeit, aus diesem geschlossenen System Feststoffe im kontinuierlichen Betrieb auszuschleusen. Auch bei der Zuführung der Grobsuspensionen ist nicht unbedingt ein geschlossener Feststoffbunker erforderlich, es kann auch mit einem Einfülltrichter gearbeitet werden und in diesem Falle bildet sich in dem Schneckenförderer im Zulauf zum Fremdstoffabscheider ein Pfropfen, der nach außen hin die Abdichtung sicherstellt.
Die Druckpumpe, die Flüssigkeit in den Fremdstoffabscheider eingibt, wird gemäß der Erfindung aus dem Fermenter versorgt, und da nun wiederum im Fermenter eine Suspension mit kleinen Feststoffanteilen vorhanden ist, jedenfalls sind dort keine Feststoffanteile mehr anzutreffen, kann die Pumpe verschleißarm arbeiten und erreicht große Standzeiten im Vergleich zu bekannten Anlagen. Der bereits erwähnte Pfropfen bildet sich bevorzugterweise bei Grobsuspensionen mit vielen Faserstoffen. Liegt jedoch eine Grobsuspension mit einer geringen Menge an Faserstoffen vor, so kann anstelle der Druckpumpe auch eine Saugpumpe eingesetzt werden.
Gemäß der Erfindung werden Feststoffe, also beispielsweise Steine oder Stahlteile, über eine Schleuse aus dem Fremdstoffabscheider ausgetragen, ohne dass das geschlossene System nach außen hin geöffnet werden muss, so dass der Betrieb kontinuierlich weitergeführt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur beispielsweise erläutert.
Diese zeigt eine schematische Darstellung der für die Vorrichtung gemäß der Erfindung erforderlichen Elemente.
Mit 10 ist ein Schneckenförderer bezeichnet, der von seinem einen Ende her angetrieben und auch in diesem Bereich mit der anfallenden Grobsuspension gespeist wird. Mit 19 ist ein Feststoffbunker bezeichnet worden, es kann sich hierbei aber auch ebenso gut um einen Einfülltrichter handeln.
Die Feststoffsuspension, und zwar eine solche, die sowohl Feststoffe als auch Fremdstoffe enthält, wird über den Schneckenförderer zum Ausgabeende hin transportiert. Der Schneckenförderer ist in diesem Bereich konisch zulaufend ausgebildet, so dass sich dort bei 11 , ein Pfropfen bilden kann, der eine dichte Verbindung zu einem Fremdstoffabscheider 13 herstellt.
In diesem Einführungsbereich des Schneckenförderers befindet sich etwas oberhalb eine Düse 12, die über eine Druckpumpe 23 mit Flüssigkeit gespeist wird. Die durch die Düse 12 hindurch gedrückte Flüssigkeit löst den angeförderten Pfropfen auf und befördert Fremdstoffe nach unten hin, insbesondere Feststoffe wie Steine. Diese Feststoffe gelangen über eine Schleuseneinrichtung 14 schließlich in einen Fremdstoff- oder Feststoffabfall oder -auffangbehälter. Der im Wesentlichen kastenförmige Fremdstoffabscheider 13 verjüngt sich in seinen Abmessungen zu der dem Eintrittsende der Grobsuspension gegenüberliegenden Seite hin. Dort ist ein Zerkleinerer 16 angeordnet, der auf die Suspension mit ihren schwimmfähigen organischen Teilen einwirkt, so dass diese zerkleinert schließlich in einem Fermenter 17 verbracht werden können.
Es ist zu erkennen, dass der Fremdstoffabscheider 13 komplett von der äußeren Umgebung abgetrennt ist. Auch ist zu erkennen, dass der Zerkleinerer 16 auf der Druckseite der Pumpe 23 angeordnet ist. Daher spielt beim Pumpendurchsatz der Druckverlust im Schneidsieb des Zerkleinerers 16 keine Rolle und die tatsächliche Durchlassmenge kann im Vergleich zu Zerkleinerern mit saugseitiger Anordnung deutlich erhöht werden.
Die Suspension, die den Zerkleinerer 16 verlässt, wird über einen Sicherheitsschieber 25 und eine Leitung 24 zu einer optional vorhandenen Saugpumpe 28 gebracht und von dorther über eine Leitung 27 in den Fermenter 17 bzw. die Verarbeitungsanlage eingeführt.
Vom Fermenter 17 führt eine Leitung zu einem Verteilorgan 20 mit vier Anschlüssen. Eine Leitung 22 führt zur Druckpumpe 23 und es ist zu erkennen, dass Flüssigkeit aus dem Fermenter 17 über das Verteilorgan 20 und die Leitung 22 sowie die Pumpe 23 in den Fremdstoffabscheider 13 gefördert werden kann.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, über eine Vorgrube 18 und eine entsprechende Verbindungsleitung 21 sowie das Verteilorgan 20 und dann wiederum über die Leitungen 22 und die Pumpe 23 Flüssigkeit aus der Vorgrube in den Fremdstoffabscheider 13 einzubringen.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, bevor die Flüssigkeit in den Fermenter 17 gebracht wird, diese über eine Leitung 26 über das Verteilorgan 20, die Leitung 22 und die Pumpe 23 in den Feststoffabscheider 13 zu fördern, wenn dies auf Grund der Zusammensetzung der Suspension erforderlich ist.
Unterhalb der Fremdstoffschleuse 14 befindet sich der Fremdstoff-Abfall- und Auffangbehälter 15, und in diesem können Steine oder metallische Teile aufgefangen werden, die über die Schleuse 14 den Fremdstoffabscheider 13 verlassen haben.
Bei bekannten Einrichtungen wird zwar die benötigte Flüssigkeit zum Fördern auch dem Fermenter entnommen, diese wird jedoch in den nach außen hin offenen Zugführtrichter eingegeben, so dass dort Biogas ausgasen könnte. Bei dem System gemäß der Erfindung handelt es sich hingegen um ein geschlossenes System, so dass diese Gefahr hier nicht besteht.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Grobsuspensionen oder Flüssigkeiten mir organischen Trocken- oder Feststoffen, zum Zumischen von Flüssigkeiten und zum Fördern der erzeugten Suspensionen in eine Verarbeitungsanlage, aufweisend einen Schneckenförderer, einen Feststoffabscheider sowie einen Zerkleinerer, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffabscheider (13) als geschlossener Behälter ausgebildet ist und alle an ihn angeschlossenen Bauteile nach außen hin abgeschlossen sind, nämlich die Förderschnecke (10), eine Feststoffschleuse (14), die Förderpumpe (23) zum Zumischen von Flüssigkeit und der Zerkleinerer (16).
2. Vorrichtung zum Zerkleinern von Grobsuspensionen oder Flüssigkeiten mir organischen Trocken- oder Feststoffen, zum Zumischen von Flüssigkeiten und zum Fördern der erzeugten Biosubstrat-Gülle-Suspension in eine Biogasanlage, aufweisend einen Schneckenförderer, einen Feststoffabscheider sowie einen Zerkleinerer, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffabscheider (13) als geschlossener Behälter ausgebildet ist und alle an ihn angeschlossenen Bauteile nach außen hin abgeschlossen sind, nämlich die Förderschnecke (10), eine Feststoffschleuse (14), die Förderpumpe (23) zum Zumischen von Flüssigkeit und der Zerkleinerer (16).
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