DE3807017A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines umwandlungsproduktes aus haufwerk von pflanzenabfaellen, insbesondere von aufgesammeltem laub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Umwandlungsproduktes aus einem Haufwerk von Pflanzenabfällen, insbesondere von aufgesammeltem Laub; außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine sinn­ volle Beseitigung von Pflanzenresten, die in der Gärtnerei je nach Größe des Betriebes und in unter­ schiedlicher Menge anfallen und in bestimmten Jahres­ zeiten gesammelt werden. Hierbei handelt es sich um den Schnitt von Gehölzen, Bäumen und Zierpflanzen, der besonders in öffentlichen Anlagen in erheblicher Menge anfällt. Insbesondere betrifft die Erfindung die Beseitigung von Laub, das im Herbst von Beten und Rasenflächen entfernt und weggeschafft werden muß.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich zu diesem Zweck der mechanischen Zerkleinerung der Abflälle. Diese unterscheidet sich von der durch verrotten ein­ tretenden Zerkleinerung durch den Einsatz einer Zer­ kleinerungsmaschine, welche eine Verarbeitung des Haufwerkes vor seinem Transport gestattet. Im allgemeinen ist die Verrottung ein langwieriger Prozeß, welcher Platz voraussetzt und die Beobachtung und Bearbeitung der Rotte erfordert, die z. B. im Umsetzen des Komposthaufens besteht. Obwohl aus diesem Prozeß ein hochwertiger Humus und damit ein im Gartenbau begehrtes Erzeugnis entsteht, scheitert ein solches Verfahren häufig an den fehlenden räumlichen Voraussetzungen und den nicht vorhandenen Arbeits­ kräften.

Die mechanische Zerkleinerung des Haufwerkes kann eine nützliche Vorstufe eines Verrottungsprozesses bilden, weil hierdurch die Haufwerkspartikel aufge­ schlossen werden. Sie wird aber in größeren Betrieben lediglich zur besseren Ausnutzung des Transportraumes eingesetzt, mit dem das Haufwerk von seiner Sammel­ stelle zu einer Deponie gebracht wird. Dieses Ver­ fahren zur Beseitigung des Haufwerkes stößt zunehmend auf Hindernisse. In der Regel sind diese finanzieller Art, weil der Transport und der Deponieraum teuer sind. Hinzu treten neuerdings auch erhebliche Transport­ schwierigkeiten, weil geeignete Deponien zunehmend in ungünstiger Entfernung von der Sammelstelle des Haufwerkes liegen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Umwandlung eines aus Pflanzenabfällen der beschrie­ benen Art bestehenden Haufwerkes ein neuartiges Erzeugnis sowohl das Platz- und Arbeitsproblem der Kompostierung als auch das Transport- und Unterbrin­ gungsproblem der Deponierung lösen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zur Schaffung eines solchen Erzeugnisses geeignetes Her­ stellungsverfahren anzugeben, das sich an der Sammelstelle der Abfälle oder in geringer Entfernung von dieser durchführen läßt und zu seiner Durchführung nur eine vergleichsweise einfach gebaute Maschine erfordert, die das fertige Erzeugnis liefert.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung stehen in den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verfolgt die Zer­ kleinerung des Haufwerkes nicht mehr den Zweck, das Volumen das Haufwerkes bloß zu vermindern. Die Zerkleinerung schließt vielmehr die Verwachsungen der Haufwerksteile aus. Hierdurch werden die Poren geöffnet, so daß die in diesen befindliche flüssige Phase abgetrennt werden kann. An die Zerkleinerung ließt sich unmittelbar eine Druckausübung auf das Haufwerk an, wodurch die Teile zerdrückt und zer­ quetscht werden. Dieser Druck führt zur Abtrennung der flüssigen Phase, die hauptsächlich aus den in den Poren und zwischen den Phasen der Pflanzenabfälle sitzenden Flüssigkeiten, aber auch von dem oberflächen­ gebundenen Wasser besteht. Während diese flüssige Phase abgetrennt wird, entsteht ein Rückstand, welcher die feste Phase in stark komprimierter Form enthält.

Die durch den Aufschluß der Partikel in kleine und kleinste Teilchen entstehende Oberflächenvergrößerung führt zu einer starken Bindung der restlichen Flüssig­ keit, so daß man je nach Stärke des aufgewandten Druckes eine Streu aus größeren oder kleineren Streuseln erhält, welche das neue Erzeugnis bilden.

Diese Streu läßt sich als solches sofort auf Beten oder Rasenflächen ausbringen. Sie zerfällt unter dem Einfluß der Atmosphärilien in sehr kurzer Zeit, meistens in wenigen Tagen in praktisch nicht mehr feststellbare Partikel. Das erfindunsgemäße Erzeugnis wirkt düngend. Es läßt sich in unmittelbarem Anschluß an seine Herstellung ausbringen oder sammeln und verpacken, um als hochwertiger Humus vertrieben zu werden, sofern es in ausreichender Menge anfällt. Damit werden die mit der Kompostierung verbundenen Aufwände vermieden. Es entfallen aber auch alle Schwierigkeiten, die mit einer Deponie verbunden sind. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses empfiehlt sich besonders für Haufwerke geringer Menge, weil seine Beseitigung besonders einfach ist.

Das aus der Streu bestehende erfindungsgemäße Er­ zeugnis läßt sich zudem zu einer jeweiligen Verwendung anpassen. Das geschieht mit den Merkmalen des Patent­ anspruches 2. Bei deren Anwendung läßt sich die Streuselgröße einstellen. Eine verhältnismäßig grobe Streu läßt sich leichter transportieren und verpacken, während eine feine Streu schneller zer­ fällt und dadurch leichter zu beseitigen ist.

Vorzugsweise wird das zur Verfügung stehende Hauf­ werk auf die an die Zerkleinerung anschließenden Verfahrensschritte mit einer besonders geeigneten Zerkleinerungstechnik vorbereitet. Abgesehen von trockenen Zweigen sind die meisten Gartenhaufwerke aus relativ weichen Teilen zusammengesetzt, welche die Zerkleinerungswerkzeuge zwar nicht hoch bean­ spruchen, aber auch schwer in so kleine Teile zu zerlegen sind, daß sie sich für die anschließende Phasentrennung eignen.

Mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 werden die Teilchen durch Abscheren, Schneiden und Zerreiben zerkleinert. Im Fall von Laub hat sich überraschend herausgestellt, daß dessen schmierende Eigenschaften, insbesondere, wenn es sich um nasses und schon teil­ weise in Zersetzung übergegangenes Laub handelt, wie es von Rasenflächen unter Bäumen im Herbst ent­ fernt werden muß, einem derartigen Zerkleinerungs­ vorgang nicht entgegenstehen, obwohl man das Gegen­ teil erwarten sollte. Denn in der Zerkleinerungs­ technik wird das Abscheren, Schneiden und Zerreiben gewöhnlich in Mühlen und Mahlgängen durchgeführt, die gegen Verschmierungen besonders empflindlich sind und im allgemeinen eine Trocknung voraussetzen. Laub und entsprechende Abfälle benötigen eine der­ artige Vorbereitung überraschend nicht. Sie besitzen offenbar genügend Härtebestandteile, welche die Ver­ schmierungen nicht anwachsen lassen, sondern diese stets nach kurzer Zeit wieder entfernen.

Auf diesen Erkenntnissen aufbauend lassen sich Vor­ richtungen bauen, welche die Zerkleinerung selbst und die anschließende Phasentrennung mit Mühlen bewerk­ stelligen, welche auf dem Prinzip der Schneckenför­ derung beruhen und den Gegenstand der Vorrichtungs­ ansprüche bilden.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden anhand einer beispielsweisen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs­ schnitt,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 durch das Rohr eines Schneckenförderers und

Fig. 4 eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Vor­ richtung in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 1.

In einem Schutzgehäuse (1) ist die erfindungsmäße Vor­ richtung (2) untergebracht. Aus der Oberseite des Gehäuses (1) ragt ein Fülltrichter (3), dem ein aus Pflanzenabfällen bestehendes Haufwerk aufgegeben wird. Das Schutzgehäuse ist bei (4 und 5) aufgeständert. Abgabeseitig weist es einen Deckel (6) auf. An der Aufgabeseite befindet sich auf einem Rahmen (7) ein Elektromotor (8) mit einem Riementrieb (9) für eine Scheibe (10), die drehfest auf einer Schneckenwelle (11) befestigt ist. Auf der Schneckenwelle sitzt eine Vollschnecke (12). Die Steigung der Schnecke nimmt von dem der Aufgabe (14) zugeordneten Schneckengang (15) in den folgenden Schneckengängen (16, 17) ab. Die Schneckenwelle endet an einem Mehrkantzapfen (18) , der zur formschlüssigen Verbindung mit einer weiteren Schneckenwelle (19) dient. Auf der Schneckenwelle (19) sitzt eine Vollschnecke, deren Schneckengänge (20) eine einheitliche Steigung aufweisen. Die Schnecke verjüngt sich jedoch in Austragsrichtung.

Die erste Schnecke (12) läuft in einem Rohr (21) um. Das Rohr weist in der durch den Pfeil (22) angegebenen Drehrichtung auf seinem inneren Umfang eine Mehrzahl axialer Kanten (23-30) auf, die um gleiche Bogen­ winkel versetzt an der Innenseite des Rohres (21) vorstehen. Die axialen Kanten bilden Schneiden und entstehen durch tangentiale Aussparungen (31) des Innenzylinders des Rohres (21).

Auf dem mit der Aufgabe (14) gegenüberliegenden Ende des Rohres sitzt ein Überwurf (32) in Form eines mit Innen­ gewinde versehenen Ringes. Dieser hält den Flansch (33) eines konischen Rohres auf der Stirnfläche des Rohres (21) fest und sichert damit gleichzeitig den Sitz des Mehrkantes (18) der Schneckenwelle (11) in der Schneckenwelle (19).

Am Abgabeende des konischen Rohres (34) ist der Rohr­ mantel mehrfach wie bei (35-37) in Fig. 4 dargestellt, ausgespart. Jede Aussparung ist mit einem Sieb (38) verschlossen.

An der Stirnseite (39) des konischen Rohres (34) ist ein zylindrisches Austragsrohr (40) angeschweißt. Es weist eine Drossel (41) auf. Diese besteht aus einer radial eindrehbaren Schraube (42), die in einer Mutter (43) geführt ist, welche auf dem Außenzylinder des Rohres (40) befestigt ist. Das Rohr (40) ist mit einer Stütze (43) auf dem Boden des Schutzgehäuses (1) abgestützt.

Im Betrieb wird das durch den Aufnahmetrichter (3) eingefüllte Haufwerk von dem Schneckengang (15) erfaßt und in das Rohr (21) eingezogen. Da die Flanken der Schneckengänge den Schneiden (23-30) anliegen, andererseits aber die Steigung der Schnecke abnimmt, wird das Haufwerk zunächst zusammengepreßt und an den Schneiden (23-30) zerrieben und zerrissen, wobei die Partikel abgescherrt werden. Mit zunehmender Einzugstiefe wird das Haufwerk fortschreitend weiter zusammengepreßt.

An diesen Zerkleinerungsvorgang schließt sich ein Zerdrücken und Zerquetschen der Partikel an. Dies bewirkt der folgende Schneckenförderer mit seiner konischen Schnecke (20). Diese komprimiert das ihr aufgegebene Gut, wobei die freiwerdenden Flüssigkeiten durch die Siebe (38) der Aussparungen (35-37) abge­ führt wird. Über einen Austragsstutzen (44) wird die flüssige Phase aus dem Schutzgehäuse (1) nach außen abgeführt.

Die feste Phase erreicht den Innenzylinder des Rohres (40) und wird in diesem weitertransportiert, bis sie aus der Öffnung (45) herausfällt. Mit Hilfe der Drossel (41) läßt sich der freie Querschnitt des Innenzylinders vermindern. Dadurch wächst der Druck im Schneckenförderer (20) an. Je höher der Druck ist, desto stärker ist die Entwässerung und desto trockner erreicht die feste Phase das Rohr (40). Am Rohrende tritt bei (45) ein Erzeugnis aus, das eine Streu darstellt, deren Streusel je nach Stellung der Drossel (41) mehr oder weniger große Konglomerate darstellen.

In Abänderung der in den Fig. 1 bis 4 wiedergegebenen und vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann es sich empfehlen, zur weiteren Zerkleinerung des Haufwerkes vor dessen Phasentrennung im Schnecken­ förderer (20) ein Flügelmesser auf der Schneckenwelle (19) anzubringen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Umwandlungs­ produktes aus Haufwerk von Pflanzenabfällen, insbesondere von aufgesammeltem Laub, bei dem das Haufwerk durch mechanische Zerkleinerung in Partikel zerlegt und dadurch in seinem Volumen vermindert wird, dadurch gekennzeich­ net, daß im Anschluß an die Zerkleinerung die Partikel zerdrückt und gequetscht werden, wobei eine freiwerdende flüssige Phase von dem festen Rückstand abgetrennt und aus diesem eine Streu hergestellt wird.

2. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstellung des Gegendruckes bei der Zerdrückung und Zer­ quetschung der Partikel die Teilchengröße des Streus verändert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerung des Haufwerkes durch Zerreiben und Zerreißen unter gleichzeitiger Verdichtung erfolgt, bevor die Phasentrennung vorgenommen wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch einen Schneckenförderer (12) als Zerkleinerer, der eine Vollschnecke (15- 17) in einem dieser umschließenden und mit axialen Schnittkanten (23-30) versehenen Rohr (21) aufweist, deren Steigung von der Haufwerksaufgabe (14) in Richtung auf einen anschließenden Schneckenförderer (19, 20) abnimmt, der aus einer konischen Vollschnecke (20) in einem konischen Rohr (34) besteht, das Siebflächen (38) zur Abführung der flüssigen Phase aufweist und an ein Staurohr (40) mit einer Drossel (41) zur Einstellung der Teil­ chengröße des Streus angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneckenwellen (11, 19) formschlüssig gekuppelt und die Schnecken­ rohre (21, 34) miteinander verschraubt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel am Eingangsende des Staurohres (40) angeord­ net ist und aus einem radial verstellbaren Zapfen besteht.