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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Herstellen von Futter in Form von Mehl, Granulat oder Briketts aus pflanzlichen
oder tierischen Abfällen, die zerkleinert, entfettet, sterilisiert und getrocknet
werden.
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Es ist bereits bekannt, Abfälle zu zermahlen und unter Verwendung
von Dampf mit einem Druck von 4 bar zu sterilisieren. Das erhaltene Material wird
im Vakuum getrocknet. Anschließend wird das Fett des Materials auszentrifugiert.
Das übrigbleibende Material wird gekühlt und in einer Hammermühle weiter gemahlen.
Für dieses Verfahren müssen die entsprechenden Einrichtungen zum Mahlen, Sterilisieren
und Trocknen, das Abkühlen und ein weiteres Zerkleinern bereitgestellt werden.
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Die Zerkleinerungseinrichtungen haben einen äußeren Mantel. Ihr Innenraum
ist mit dem Dampf beaufschlagbar und ist mit einem Schaufelmischer versehen. Das
eingebrachte Material wird in dem Behälter Druck und Temperatur des Dampfes ausgesetzt,
wodurch eine Sterilisierung und Entspannung des Materials erreicht wird. Anschließend
wird das Material im Behälter unter Vakuum getrocknet.
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Die mit dem Dampf abgeführten Substanzen werden zum Abscheiden von
Feststoffen und tropfenförmigen Materialien durch einen Kondensator und einen Zyklon
geleitet. Nach dem Trocknen wird das Material in einen Speicherbehälter gebracht,
der von außen beheizbar ist, in seinem Inneren einen Schaufelmischer aufweist und
am Oberteil mit einem Vibrationssieb versehen ist. Außerdem ist ein Auslaß zum Abführen
und Kondensieren von Fetten vorgesehen.
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Das in den Speicherbehälter eingebrachte getrocknete Material wird
durch das Vibrationssieb gesiebt und homogenisiert und dann einem Fettabscheider
zugeführt, wo Fett mittels Lösungsmittel, wie Benzin oder Perchloräthylen, entfernt
wird.
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Es ist auch bekannt, bei derartigen Vorrichtungen das Fett mittels
einer
Zentrifuge abzuscheiden. Das vom Fett getrennte Material wird dann aus der Zentrifuge
mittels eines Schneckenförderers ausgetragen und einem Trommelkühler zugeführt.
Der Trommelkühler hat einen äußeren Mantel, der von Kühlwasser durchströmt ist.
Im Inneren des Kühlers dreht sich ein Rad mit radialen Armen und Rippen. Das aus
dem Kühler abgeführte Material wird in einer Hammermühle mit radialen Messern weiter
zerkleinert. Das zerkleinerte Material wird mittels eines Schneckenförderers zu
einem Speicher oder zur Absackungsanlage gefördert.
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Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß es im Chargenbetrieb
durchgeführt wird, wobei die einzelnen Arbeitsschritte, wie das Zermahlen, Sterilisieren,
Trocknen, Entfetten, Kühlen und Feinmahlen nacheinander in verschiedenen Geräten
ausgeführt werden.
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Dadurch sind sehr viele Beschickungs-, Förderungs- und Abführvorgänge
erforderlich, so daß das Verfahren insgesamt sehr kompliziert ist. Außerdem muß
das Grundmaterial bestimmten Voraussetzungen genügen. Wenn beispielsweise der Anteil
einer Charge an Knochen mehr als 10% beträgt, kann das Verfahren nicht ausgeführt
werden.
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Beim Zerkleinern und der Sterilisierung des Materials wird als Wärmeträger
unter Druck stehender Dampf von etwa 4 bar verwendet, was Dampfaufbereitungsanlagen
erfordert. Außerdem müssen entsprechende Einrichtungen für die Erzeugung des Vakuums
beim Trocknen vorhanden sein, so daß der Aufwand hinsichtlich der erforderlichen
Einrichtungen sehr groß ist.
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Der Wärmeträger in Form von Dampf, Luft oder Wasser kommt bei der
Durchführung des Verfahrens in direkten Kontakt mit dem Material und führt einen
Teil des Materials mit ab, wodurch die Gesamtleistung der Vorrichtung stark reduziert
wird und infolge der Verseuchungsgefahr zusätzliche Separatoranlagen erforderlich
sind. Infolge der mehrstufigen Entfettung ergeben sich sehr lange Behandlungszeiten.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin,
das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es sich in einer entsprechenden
Vorrichtung kontinuierlich ausführen läßt, ohne daß das Abfallmaterial mit den Wärmeträger
in Kontakt kommt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 verfahrensmäßig
und durch die Merkmale des Anspruchs 3 vorrichtungsmäßig gelöst.
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Erfindungsgemäß wird das Abfallmaterial mit einer Höchstfeuchte von
80% und einer maximalen Größe der Stücke von 150 mm mit einem Schneckenförderer
in einen ersten Zylinder eingeführt. In diesem Zylinder stellt sich während einer
Behandlungszeit von 15 bis 40 Minuten unter einem mechanischen Druck von 5 bis 10
bar und einer Temperatur von 1300C eine Zerkleinerung auf eine mittlere Brockengröße
von 50 mm ein, wobei gleichzeitig eine Feuchteabscheidung von etwa 50% und eine
Entfettung bis zu etwa 12 bis 20% neben einer ersten Sterilisierung erfolgt. Das
brockenförmige Material wird mit einem Schneckenförderer in einen Fettabscheider
geführt, wo es bei einer Temperatur von 1300C 30 bis 60 Minuten lang gerührt und
sterilisiert wird. Das sich im flüssigen Zustand abscheidende Fett setzt sich aufgrund
des vorhandenen Dichteunterschieds in einem Fettsammelgefäß ab. Aus dem Behälter
wird Feuchtigkeit in einen Kondensator abgeführt. In einem anderen Sammler sammelt
sich das aus Protein, Mineralsalzen und Restfett bestehende Material. Von dort aus
wird das Material mittels eines Förderers zu einem zweiten Zylinder und anschließend
in einen dritten Zylinder für eine weitere Zerkleinerung gebracht. Die Durchlaufzeit
in jedem Zylinder liegt zwischen 30 und 60 Minuten.
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Der Druck in jedem Zylinder beträgt 5 bis 10 bar, die Temperatur 1300C.
Das aus dem dritten Zylinder austretende Material hat eine Feuchte von 12%. Die
Größe es erhaltenen Granulats liegt bei 3 mm. Die gesamte Sterilisationszeit ist
im Minimum 90 Minuten.
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Das erhaltene Material hat einen Proteingehalt von wenigstens
25%
und einen Salzgehalt von 4%, wobei das Salz gewöhnlich aus Natriumchlorid besteht.
Das Granulat wird von einem Schneckenförderer in eine Kühleinrichtung gefördert,
wo es auf 50"C abgekühlt wird. Anschließend wird es einer Absackvorrichtung zugeführt.
Wenn der Knochengehalt im Ausgangsmaterial sehr groß ist, kann es anschließend an
die Kühleinrichtung mittels eines Förderers in eine Mühle gebracht werden, so daß
man ein Granulat erhält, das eine Korngröße von weniger als 3 mm hat und das anschließend
automatisch gewogen und abgesackt wird.
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Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendete Anlage hat eine
Heizeinrichtung mit einem Brenner und einem Wärmetauscher.
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Ventilatoren bewirken den Zwangsumlauf von im Wärmetauscher erhitzter
Luft und der Verbrennungsgase. Das Granulat wird aus einem Speicherbehälter über
einen Schneckenförderer in die luftdichten Zylinder für die Behandlung eingebracht,
d£e senkrecht übereinander angeordnet sind und von denen jeder einen äußeren Heizmantel
sowie in Inneren eine Welle aufweist, die spiralförmig mit unterbrochenen Rippen
der gleichen Ganghöhe versehen sind.
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Anschließend an den ersten Zylinder ist ein Fettabscheider angeordnet.
Das aus dem Fettabscheider ausgebrachte stückige Material wird dann in der beschriebenen
Weise im mittleren und unteren Zylinder weiterbehandelt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ein Mehl, ein Granulat
oder Briketts aus Tierabfällen, aus Traubenabpreßabfällen, aus Obst- und Gemüseabfällen,
aus Luzerne, Zuckerrübenblättern und anderen Blättern sowie aus Meertang herstellen.
Außerdem kann Mineralmehl aus Muscheln oder aus Kalkstein gewonnen werden. Das Verfahren
kann kontinuierlich ausgeführt werden, ohne daß das Material mit Luft oder dem Wärmeträger
in Berührung kommt. Da das Verfahren in einer luftdicht abgeschlossenen Anlage ausgeführt
wird, ist die erforderliche Brennstoffmenge bezogen auf das erzeugte Granulat relativ
gering.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 perspektivisch die Vorrichtung in der tatsächlichen Ausführung, Fig. 3 perspektivisch
eine Einzelheit der Vorrichtung von Fig. 2, Fig. 4 perspektivisch teilweise aufgeschnitten
die übereinander angeordneten Zylinder, Fig. 5 perspektivisch die Vorrichtung von
Fig. 2 in einer Stirnansicht, Fig. 6 die Vorrichtung von Fig. 2 in einer Draufsicht,
Fig. 7 perspektivisch die Vorrichtung von Fig. 2 in einer weiteren Seitenansicht,
Fig. 8 die Vorrichtung von Fig. 2 in einer weiteren Stirnansicht, Fig. 9 einen Teil
der Vorrichtung von Fig. 2 von hinten, Fig. 10 perspektivisch die Ausbildung einer
in einem Zylinder umlaufenden Rippenwelle, Fig. 11 perspektivisch in einer Einzelheit
die Aufgabeeinrichtung und
Fig. 12 perspektivisch in einer Einzelheit
einen Teil des äußeren Mantels eines Zylinders.
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Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung hat eine Heizeinrichtung A,
eine Aufgabeeinrichtung B, luftdichte, senkrecht übereinander angeordnete Zylinder
C, D und E, einen Fettabscheider F und eine Zerkleinerungsmühle G.
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Die Heizeinrichtung hat einen Brenner 1, der heiße Gase mit einer
Temperatur von 700 bis 10000C erzeugt, einen Wärmetauscher 2, ein Gebläse 3 für
den Umlauf der aufgeheizten Luft in einem geschlossenen Kreislauf und ein Gebläse
4 für den Umlauf der Verbrennungsgase. Der Kreislauf für die erhitzte Luft hat Rohre
5, 6, 7, 8 und 9, der Kreislauf für die Verbrennungsgase umfaßt die Rohre 10, 11
und 12, wobei im Rohr 11 ein Ventil 13 für die automatische Durchsatzregelung der
Verbrennungsgase vorgesehen ist.
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Die Aufgabeeinrichtung B hat einen geschlossenen Schneckenförderer
14, der das Abfallmaterial zuführt und auf die Ausgangsstückgröße zerkleinert. Mit
der Aufgabeeinrichtung B ist stirnseitig der obere Zylinder C verbunden, der einen
Heizmantel 15 auf der Außenseite aufweist. Von der Außenwand des Zylinders C erstrecken
sich Längsrippen 16 in den Innenraum des Mantels, um den Wärmeübergang vom Mantel
zum Zylinder zu verbessern. Im Inneren des Zylinders C befindet sich eine Rippenwelle
17, die Rippen 18 aufweist, welche spiralförmig mit Unterbrechungen auf der Welle
angeordnet sind, die gleiche Ganghöhe haben und das Material zerkleinern und durch
den Zylinder fördern. Die Rippenwelle 17 wird über ein Untersetzungsgetriebe 19
und ein Schaltgetriebe 20 von einem Elektromotor 21 angetrieben. Das im Zylinder
C behandelte Material fällt durch einen Auslaß a auf einen Schneckenförderer 22,
der das Material in einen Fettabscheider F einbringt.
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Der Fettabscheider F ist von einem wärmeisolierten Heizmantel 23
umgeben
und hat einen Sammler 24 für die Aufnahme des Granulats, aus dem im Fettabscheider
F ein wesentlicher Fettanteil entfernt wurde. Von dem Sammler 24 wird das Material
mittels eine Schneckenförderers 25 zum stirnseitigen Einlaß b des mittleren Zylinders
D gebracht, der eine Rippenwelle 26 aufweist. Der mittlere Zylinder D hat auf der
anderen Stirnseite einen Auslaß c sowie einen äußeren Heizmantel 27.
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Der Auslaß c des mittleren Zylinders D mündet stirnseitig in den unteren
Zylinder E, der eine Rippenwelle 28 und einen äußeren Heizmantel 27 aufweist. Die
Rippenwelle 28 treibt einen Regler 29 am Fettabscheider F, was insbesondere aus
Fig. 6 zu ersehen ist. Das zerkleinerte Material fällt durch den Auslaß d aus dem
Zylinder E auf einen Schneckenförderer 30 einer Kühleinrichtung mit einem Mantel
31, durch den Kühlwasser im Gegenstrom zum abgegebenen Material fließt. Das abgekühlte
Material wird dann über eine Öffnung 32 in entsprechende Säcke abgefüllt.
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Wenn das Ausgangsmaterial einen sehr hohen Knochengehalt hat, wird
das Granulat über einen Stutzen e an eine Zerkleinerungsmühle G abgegeben, aus deren
Auslaß f das Material über einen weiteren Schneckenförderer 33 der Absackeinrichtung
zugeführt wird.
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* Der Umlauf der einzelnen Medien ist aus Fig. 1 und der zugehörigen
Zeichenerklärung zu entnehmen.
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* erfindungsgemäße
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