DE9309028U1

DE9309028U1 - Gülle-Separator

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Publication number: DE9309028U1
Application number: DE9309028U
Authority: DE
Original assignee: SUEDTECH UMWELT ANLAGENBAU GMB
Current assignee: SUEDTECH UMWELT ANLAGENBAU GMB
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2003-06-18

Description

211 G 6

Gülle-Separator
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Die Erfindung betrifft einen Gülle-Separator, d.h. allgemein einen Flüssigkeits-Feststoff-Separator, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Insbesondere im landwirtschaftlichen Bereich fallen große Güllenmengen an. Um unter anderem auch eine bessere Verteilung einer Dünngülle auf dem Boden zu ermöglichen, wird in der Regel eine Entwässerung, d.h. Trennung bezüglich der flüssigen Phase und der in der Rohgülle enthaltenen Feststoffe durchgeführt.

Es sind bereits eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Flüssigkeits-Feststoff-Separatoren, insbesondere Gülle-Separatoren bekannt geworden.

Ein gattungsbildender Gülleseparator ist beispielsweise aus der EP 0 435 096 Al bekannt geworden. Dieser Gülle-Separator hat sich in der Praxis sehr bewährt. Er umfaßt ein wannenförmiges Gehäuse, in welchem mittels einer Rotationseinrichtung eine Siebtrommel umlaufend gelagert ist.

Außen und innen an der Siebtrommel-Zylinderwand sind aufeinander zu vorgespannt gehaltene Druckwalzen vorgesehen, die die Effizienz bei der Trennung der Flüssigkeit von Feststoffanteilen erhöhen soll.
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Unten ist für die flüssige Phase ein Ablauf und seitlich an der Siebtrommelwand eine rutschen- oder schüttenförmige Feststoff-Abgabestation vorgesehen.

Obgleich sich der gattungsbildende Gülle-Separator durchaus sehr bewährt hat, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend von dem gattungsbildenden Stand der Technik einen im Aufbau und in konstruktiver Hinsicht deutlich einfacher gestalteten Gülle-Separator zu schaffen der trotz einfachem Aufbau eine effiziente Trennung durchführen kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird auf verblüffende Art und Weise ein Gülle-Separator geschaffen, der in konstruk-5 tiver Hinsicht gegenüber den bisher bekannt gewordenen Lösungen sehr viel einfacher und damit vor allem kostengünstiger aufgebaut ist. Dabei weist der erfindungsgemäße Gülle-Separator gleichwohl eine überraschend hohe Effizienz und Wirksamkeit auf, was seine Fähigkeit zur Tren-0 nung der flüssigen Faser von den Feststoffen betrifft.

Der erfindungsgemäße Gülle-Separator zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß er eine teilzylindrische nach unten hin konvex bauchig ausgerichtete Filtersieb-5 Wand aufweist, die feststeht. Konzentrisch dazu ist eine Rotationsachse mit umlaufenden Rotationsschaufeln vorgese-

hen, an deren außenliegenden Enden durchgängige Bürstenleisten angebracht sind, die mehr oder weniger die gesamte Breite des Vorrichtungsbeckens durchsetzen. Dadurch wird das von oben her zugeführte Flüssigkeits-Feststoff-Güllegemisch von den rotierenden Bürstenleisten unterstützt in die Flüssig- und Feststoffphase getrennt, wobei durch das Filtersieb die Flüssigkeit nach unten hin ablaufen und durch die weiterrotierende Bürsten-Schaufel die innen im Filtersieb befindlichen Feststoffanteile zur Feststoff-Abgabestation mechanisch weitertransportiert und dann an der betreffenden Abgabestation abgegeben werden.

Das Funktionsprinzip beruht im wesentlichen darauf, daß die Gülle über eine Verteileranordnung bevorzugt in Form einer breiten Einlaßspalte auf das vorzugsweise in Form eines Metallgewebes gebildete Filtersieb fließt. Durch die rotierenden Bürstenleisten, die aus einer Vielzahl von radial vorstehenden Fasern bestehen, wird die Gülle separiert, d.h. die Flüssigkeit fließt durch das Metallgewebe hindurch zum Ablauf ab. Die Feststoffe werden von den Bürstenfasern erfaßt und bleiben daran hängen und werden erst durch die Abstreifkante der Blechrutsche von der Bürste getrennt.

In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform besteht die die flüssige von der Feststoffphase trennende teilzylindrische Separatorwand aus einer Lochblech- oder lochblechähnlichen Konstruktion, an welcher sich ein auswechselbares Filtersieb beispielsweise in Form eines Filter-Gitters abstützt.

Die Maschengröße des Filtersiebes kann in geeigneten Größenordnungen gewählt werden, um beispielsweise vorzugsweise eine Größe 0,1 mm bis 2 mm aufweisen. Die Trennungsgüte zwischen flüssiger und fester Phase läßt sich durch die Lochgröße des Metallgewebes, die Härte und/oder

Länge der Bürstenfasern und durch die Schaufeldrehzahl regulieren und steuern.

In einer Weiterbildung der Erfindung können zwei Gülle-Separatoren nach Art einer Kaskadenschaltung nacheinander geschaltet werden, wobei der jeweils nachfolgende Gülle-Separator ein Filtersieb mit geringerer Maschenweite aufweist. Ein zweiter Gülle-Separator kann beispielsweise eine Maschenweite von 0,1 mm aufweisen.
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Die Borstenlänge der umlaufenden Bürsten kann relativ kurz gewählt werden und beispielsweise zwischen 10 bis 50 mm betragen.

Die Feststoff-Abgabestation liegt bevorzugt unterhalb des Höhenniveaus der Rotationsachse der Bürstenschaufeln. Bevorzugt liegt sie aber oberhalb der halben Radiallänge der Bürstenleisten gemessen vom tiefsten Punkt der teilzylindrischen Siebwand.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Feststoff-Abgabestation mit einer bürstenseitig liegenden Abstreifkante vorzugsweise in Form eines Abstreifbleches gebildet, welches wiederum in einer Weiterbildung der Erfindung in den maximalen Umlaufradius der zu äußerst liegenden Bürstenenden zumindest geringfügig hereinragt. Dadurch kommt es zu einer Berührung und Wechselwirkung zwischen den äußeren Enden der Bürstenleisten und des Abstreifbleches, wodurch die mit den Bürstenleisten mit 0 bewegten Feststoffteile besonders wirksam von den Bürstenleisten abgestreift und zur Abgabestation insbesondere in Form der Schütte weitertransportiert werden.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im ein-

zelnen:

Figur 1 : eine schematische Stirnseitenansicht parallel zur Axialrichtung des Gülle-Separators; und

Figur 2 : eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel in Figur 1.

In Figur 1 ist in schematischer Stirnseitenansicht ein Gülle-Separator mit einem wannen- oder beckenförmigen Gehäuse gezeigt, welches im wesentlichen nach unten hin geschlossen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel führt an einem Seitenbereich ein Zulaufrohr 3 zum Gehäuse 1, welches das Gehäuse 1 im wesentlichen über die gesamte Breite durchsetzt, wobei das Zulaufrohr 3 innerhalb des Gehäuses 1, also zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten 1' in Richtung zur Mitte des Gehäuses hin geöffnet ausgebildet ist. Das außerhalb des Gehäuses 1 geschlossene Zulaufrohr 3 kann in ein innerhalb des Gehäuses somit halbzylinderförmig gestaltetes und zur Mitte des Gehäuses hin offenes, als mit einer breiten Aussetzspalte versehenes und als Verteiler 5 wirkendes Zulaufrohr 3 übergehen.

Im Inneren des Gehäuses 1 ist eine in stirnseitiger Ansicht teilkreisbogenförmige, d.h. teilzylindermantelförmige Se-parator-Wand 7 vorgesehen. In Umfangsrichtung besteht der Bogenabschnitt der nach unten hin konvex verlaufenden Separator-Wand 7 also aus einem Zylinder- und in Stirnseitenansicht gemäß Figur 1 aus einem Kreisabschnitt, der beispielsweise geringfügig kleiner ist als ein Halbkreis bzw. Halbzylinder.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Separatorwand 7 aus einem zwischen den beiden Stirnseiten 1' des Gehäuses 1 eingeschweißtem Lochblech 9, und einem darauf von

oben her eingelegten und sich auf dem Lochblech 9 abstützenden Trenn- oder Filtersieb 11. Das Trenn- oder Filtersieb 11 ist bevorzugt aus einem aus Metall oder Kunststoff bestehenden maschenförmigen Sieb gebildet, welches unter Vorspannung gebogen und an den Endbereichen über Halteeinrichtungen 13 am Rand des Lochbleches 9 verankert werden kann.

Die Maschenweite des Siebes kann beispielsweise 0,1 bis 2 mm betragen. Die Lochweite in dem Lochblech 9 kann von der Form und Größe in weiten Bereichen beliebig gestaltet sein, beispielsweise durchaus sogar mehrere Zentimeter betragen, solange das darauf abgelegte Filtersieb 11 ausreichend abgestützt und nicht durchgebogen wird.

Konzentrisch zur Zentralachse 15, d.h. der Zentralachse des teilzylinderförmigen Lochbleches 9 bzw. des Filtersiebes 11 ist eine Rotorwelle 17 mit in Radialrichtung wegstehenden Rotationsschaufeln 19 vorgesehen, an deren Ende in unterschiedlicher Radiallage einstellbar verankerbar Bürstenleisten 21 verankert sind. Bevorzugt sind pro Bürstenleiste 21 je zwei Rotationsschaufeln 19 vorgesehen, die jeweils benachbart zur Seitenwand 1' auf der Rotorwelle 17 sitzen.

Die Bürstenleisten 21 durchsetzen im wesentlichen die Gesamtbreite des Gehäuses 1, reichen also von der einen zur gegenüberliegenden Stirnseite 1' des Gehäuses 1, sind bevorzugt in Parallelrichtung zur Rotorwelle 17 oder zu-0 mindest mit einer Komponente in dieser Richtung verlegt. Von daher ist es auch möglich, daß über die Länge der Rotorwelle 17 die Bürstenleisten 21 leicht schraubenförmig verlaufen, um eine kontinuierliche Kraftbeanspruchung zu erzielen.

Unterhalb des Filtersiebes 11 ist ein Ablauf 23 für die

abgesonderte Flüssigkeit vorgesehen.

Schließlich ist noch im gezeigten Ausführungsbeispiel benachbart und unterhalb zum Zulaufrohr 3 bzw. Verteiler 5 eine Feststoff-Abgabestation 25 vorgesehen. Diese besteht bevorzugt aus einer Rutsche mit einer den Bürstenleisten 21 zugewandt liegenden blechförmigen Abstreifkante oder -blech 27. Die auf die Bürstenleiste 21 zuweisende Abstreifkante 27 ragt soweit vor, daß diese jeweils die Abstreifkante 27 berühren. Die Bürstenfasern werden fest in der ganzen Faserlänge abgestreift, damit nur der geringste Anteil der Feststoffe zurück auf das Siebgewebe gelangen kann.

In der Draufsicht gemäß Figur 2 ist die bis zur Abstreifkante 27 reichende Rutsche oder Schütte 25 nur auszugsweise dargestellt, um das darunter befindliche mit einem Austrittsspalt versehene Verteilerrohr 5 zu zeigen.

In Funktion wird das zu trennende Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch, insbesondere die Gülle über das Zulaufrohr 3 und dem gehauseinnenseitigen Verteiler 5 dem Innenraum 29 des Gehäuses 1 zugeführt. Durch eine in der Zeichnung nur angedeutete Trennwand 31 kann das Flüssigkeits-Feststoff-Güllegemisch zum Verteiler-Rohr 5 über die gesamte Länge zwischen den beiden Stirnwänden l' nach innen hin auf die Innen-, d.h. Oberseite des Lochbleches 9 und damit des Filtersiebes 11 einlaufen.

0 Durch kontinuierliche Rotation der Bürstenleisten 21 wird jeweils die Trennung der Flüssigkeits- und Feststoffphase durch den Anpreßvorgang des Gemisches von oben her auf das Filtersieb 11 unterstützt, wobei durch weitere Rotation entsprechend der Pfeilrichtung 3 3 die mit den Bürstenlei-5 sten mitgenommenen Feststoffanteile durch Berührung mit der Abstreifkante 27 der Feststoff-Abgabestation 25 in

Form der Rutsche abgegeben und über die Rutsche abgeführt werden können.

Die durch das Filtersieb 11 und die Separatorwand 7 hindurchlaufende flüssige Gülle kann über den Ablauf 23 abströmen. Die Borstenlänge kann in geeigneter Länge gewählt werden und beträgt vorzugsweise zwischen 10 bis 50 mm. Die Borsten können ausreichend hart sein. Der Abrieb ist vergleichsweise gering. Durch eine nicht näher dargestellte einstellbare Klemmeinrichtung 35 kann die Radiallage der Bürstenleiste 21 so eingestellt werden, daß ein ausreichender Anpreßdruck und damit eine Wechselwirkung zwischen den Borsten und dem Filtersieb 11 erzielt wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist es durchaus ausreichend, daß das Gehäuse 1 nur bis in etwa zur Höhe der Zentralachse oder Rotationswelle 17 hochgezogen und im übrigen nach oben hin offen ist. Natürlich kann das Gehäuse nach oben hin auch weiter abgedeckt und sogar geschlos-0 sen sein.

Im erläuterten Ausführungsbeispiel wird ein Filtersieb 11 bevorzugt aus einer Metallmaschen-Ware verwandt, welches eher die Tendenz in Geradeerstreckung aufweist und zum Einbau bogenförmig vorgespannt werden muß. Dabei ist es ausreichend, wenn die gegenüberliegenden Enden 37 des Filtersiebes 11 an dem entsprechenden Lochblech 9 eingespannt bzw. verankert werden.

Dies kann durch eine außenseitig, d.h. von unten her aufsetzbare Halteleiste 13 erfolgen, wobei von innen her Flachkopf-Schrauben durch das Filtersieb 11 und entsprechende Bohrungen im Lochblech 9 hindurchgeführt und von unten her durch Muttern gesichert werden.

Als Lochblech können alle geeigneten konstruktiven Maßnah-

men gewählt werden, beispielsweise auch Lochblech-Gitterkonstruktionen etc., wobei die Lochgestaltung rund, eckig, schlitzförmig, polygonal etc. erfolgen kann. Es soll lediglich darauf geachtet werden, daß in den Lochbereichen das demgegenüber weichere Sieb nicht zu stark hindurchgedrückt werden kann, um stets eine ausreichende Wechselwirkung zwischen Borsten und Sieb zu gewährleisten.

Wie in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, wird durch einen üblichen Elektromotor möglicherweise in Kompaktbauart mit einem integrierten nachgeordneten Übersetzungsgetriebe die Rotationswelle 17 angetrieben.

Mit einem Gülle-Separator entsprechend dem erläuterten Ausführungsbeispiel beispielsweise mit einer Breite von 40 bis 80 cm (in Axialrichtung gemessen) läßt sich ein Durchsatz von ca. 2 m³/Std. Gülle erzielen. Dabei kann die Umdrehungszahl der Rotationswelle in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. Sechs Umdrehungen/Min, sind voll ausrei-0 chend. Ein Leistungsbedarf um 0,75 kW wird dabei beispielsweise benötigt.

Ein anhand des Ausführungsbeispieles erläuterter Gülle-Separator kann mit einem zweiten nach Art einer Kaskadenschaltung zusammengebaut und komplementiert werden, wobei das Auslaufrohr des ersten Gülle-Separators mit dem Einlauf des zweiten Gülle-Separators in Verbindung steht. In diesem Falle kann die Maschenweite des Filter- und Trennsiebes 11 des zweiten Gülle-Separators deutlich kleiner gewählt werden. Eine Maschenweite von beispielsweise 0,1 mm ist hier ausreichend. Die noch vom ersten Gülle-Separator weiter beförderten in ihrer Größe gering bemessenen Feststoffanteile werden dann spätestens beim zweiten Gülle-Separator nochmals separiert und ausgeschieden, wodurch sich eine besonders effektive und hohe Flüssigkeits- und Feststofftrennung realisieren läßt.

Claims

211 G 6

Gülle-Separator

Ansprüche:

l. Gülle-Separator

- mit einem wannen- oder beckenförmigen Gehäuse (1),

- mit einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch-Zulauf (3),

- und einem Flüssigkeits-Ablauf (23) sowie

- einer davon getrennten Feststoff-Abgabestation (25),
- mit einem Trenn- oder Filtersieb (11),

- mit einer eine Trennung in die flüssige und Feststoffphase unterstützenden und mit dem Trenn- oder Filtersieb (11) zusammenwirkenden Rotationseinrichtung,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale

- es ist ein in Umfangsrichtung teilzylindrischer und mit seinem konvexen Bogenabschnitt nach unten weisendes feststehendes Trenn- oder Filtersieb (11) vorgesehen,

- die Rotationseinrichtung umfaßt eine konzentrisch zur Zentralachse (15) des teilzylindrischen Trenn- oder Filtersiebes (11) liegende Rotationswelle (17),

- auf der Rotationswelle (17) stehen in Radialrichtung Rotationsschaufeln (19) vor,

- die Rotationsschaufeln (19) weisen an ihrem radial aus-

senliegenden Ende Bürstenleisten (21) auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Siebbreite erstrecken,

- die Bürstenleisten (21) wirken auf der konkaven Seite des Trenn- und Filtersiebes (11) mit diesem während eines Rotationsumlaufes zusammen, und

- der Flüssigkeits-Feststoff-Zulauf (3) führt zu dem durch das Trenn- oder Filtersieb (11) und die stirnseitigen Begrenzungswände (1') begrenzten Innenraum (29).
2. Gülle-Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Radiallage der Bürstenleiste (21) mittels einer Einstelleinrichtung voreinstellbar ist.
3. Gülle-Separator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß in Umfangsrichtung betrachtet zur Rotorwelle

(17) mehrere Bürstenleisten (21) vorgesehen sind.
4. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Bürstenleisten (21) parallel zur Rotorwelle (17) ausgerichtet sind oder zumindest einer Komponente parallel zur Rotorwelle (17) verlaufen.
5. Gülle-Separator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Bürstenleisten (21) in Axialrichtung der Rotorwelle (17) schraubenförmig verlaufend ausgebildet sind.
6. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Filter- oder Trennsieb (11) 0 unterseitig durch ein Lochblech (9) oder Gitter abgestützt ist.
7. Gülle-Separator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Lochblech (9) oder Gitter zwischen den in 5 Axialrichtung gegenüberliegenden und vorzugsweise zum Gehäuse (1) gehörenden Stirnseiten (!') verläuft und daran

verankert, vorzugsweise verschweißt ist.
8. Gülle-Separator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Trenn- oder Filtersieb (11) aus einem Metallsieb besteht, welches unter Vorspannung gebogen und die im Lochblech (9) vorgesehenen Ablauföffnungen überdeckend auf der konkaven Innenseite des Lochbleches aufgelegt (9) und vorzugsweise an diesem zumindest mittelbar verankert ist.
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9. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß das Trenn- und Filtersieb (11) auf dem Lochblech (9) in Rotationsrichtung vor- und nachlaufend an den Endbereich des Lochbleches (9) mittels einer Klemm- oder Halteeinrichtung (13) auswechselbar verankert ist.
10. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebweite vorzugsweise 6 mm bis 20 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 2 mm beträgt.
11. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochweite des Lochbleches (9) mehr als 1 cm und weniger 5 cm beträgt.
12. Gülle-Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenlänge der Borstenleisten (21) 10 mm bis 50 mm beträgt.