EP2255893B1 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse - Google Patents

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EP2255893B1
EP2255893B1 EP20100002447 EP10002447A EP2255893B1 EP 2255893 B1 EP2255893 B1 EP 2255893B1 EP 20100002447 EP20100002447 EP 20100002447 EP 10002447 A EP10002447 A EP 10002447A EP 2255893 B1 EP2255893 B1 EP 2255893B1
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EP
European Patent Office
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chamber
biomass
accordance
processing biomass
air
Prior art date
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EP20100002447
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English (en)
French (fr)
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EP2255893A3 (de
EP2255893A2 (de
Inventor
Bernd Thielepape
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Komptech Umwelttechnik Deutschland GmbH
Original Assignee
Komptech Umwelttechnik Deutschland GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/02—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall

Definitions

  • the present invention relates to a device for the treatment of biomass, in particular for the separation of stones, with a conveyor belt, which initially provides a receiving means for receiving the biomass, end is connected to a chamber and its direction is directed in the chamber direction.
  • the JP2005-246236 discloses a device for the treatment of waste, in particular for the separation of stones or inert materials, with a conveyor belt, which initially provides a receptacle for receiving the waste, end connected to a chamber and its direction is directed in the chamber direction, the chamber at least one pressure fan to provide a directed from the bottom of the falling into the chamber waste air stream in the interior of the chamber.
  • At least two collecting means are arranged laterally offset along the bottom of the chamber with a differentiating distance to the chamber-side entry point of the waste, wherein the at least two collecting means delimited from one another in terms of area by at least one separating vertex arranged movably on the chamber bottom, which extends from the chamber bottom in the direction of the chamber top are.
  • a compressed air chamber is attached to the side of the chamber and provided with air jets which direct airflow to the waste entering the chamber.
  • the JP 2002-001221 discloses a device for separating a mixture of a hard and a light material, wherein the mixture is received on a vibrating conveyor belt. At the end of the conveyor belt, an air nozzle of the fan is arranged. The air nozzle can within a too defining angular range are arranged pivotable relative to the conveyor belt, but not the entire pressure fan.
  • a device for the treatment of biomass in particular for the separation of stones, inert materials or similar substances, proposed, with a conveyor belt, the receiving side receiving means for receiving the biomass, end is connected to an air chamber and its direction is directed in the chamber direction in that the air chamber provides at least one pressure blower for generating an air flow in the interior of the air chamber, the air flow is directed from below onto the biomass entering the chamber and at least two catch means are arranged in the region of the chamber interior close to the floor.
  • a mechanical separation principle is used to remove the impurities from the biomass, that is the removal of stones, inert substances or similar substances from the biomass based on the separation of individual particles based on their ratio of mass force and flow resistance in a gas stream. For example, in concrete
  • a biomass consisting of wooden materials and impurities, especially stones, inert substances or similar substances, abandoned on the receiving means on said conveyor belt.
  • the biomass is now transported in the direction of the chamber on the conveyor belt and hits when entering the chamber on the directed from below to the incoming biomass airflow. Due to the different masses or flow resistances of the wooden materials and the contaminants, the separation of the wooden materials from the contaminants takes place in the collecting means arranged at different distances from the incoming biomass.
  • the end product of the biomass to be utilized collects in the collecting means, which is arranged in the immediate vicinity of the chamber side opposite the conveyor belt.
  • the second collecting means for collecting the impurities separated from the biomass, in particular stones, inert substances or similar substances is arranged in the immediate vicinity below the entry point of the incoming biomass. Furthermore, the two collecting means are areally delimited from one another by a separating vertex arranged movably on the chamber bottom. In this case, this separating vertex extends from its attachment point on the chamber bow on a vertical axis in the direction of the chamber top and can be moved so that there is an adjustable areal separation of the two collecting means.
  • the outlet opening of the pressure blower is arranged pivotable such that the angle between the outlet axis of the air flow and the horizontal is variable.
  • the efficiency of the device can be finely adjusted and the selectivity can be optimized by this adjustment to the specific material properties of the biomass to be separated.
  • the pressure fan is displaceable on a horizontal axis. This offers a further adjustment possibility for optimizing or fine-tuning the device according to the invention in accordance with the properties of the biomass falling into the chamber.
  • the pressure fan comprises a fan.
  • the conveyor belt ends laterally, in the upper part of the chamber in an opening of the chamber wall and the transported biomass is incident through this opening in the chamber.
  • the conveyor belt speed can be adjustable for example by means of frequency converter. This allows the discharge parabola of transported on the conveyor belt biomass or stones, inert materials or similar substances by a corresponding speed change of the conveyor belt speed can be influenced. As a result, the degree of separation or the selectivity during the separation process can also be influenced.
  • the pressure fan is arranged as close as possible to the inlet opening for biomass.
  • the pressure fan outside the chamber may be arranged on the chamber outer wall, wherein the exiting air flow from the pressure fan passes through a further corresponding opening in the chamber wall in the interior of the chamber and is directed from below to the incident biomass.
  • the pressure fan is integrated within the chamber cavity, wherein the pressure fan is arranged on the inner wall as close as possible to the inlet opening of the incident biomass.
  • At least one of the at least two collecting means comprises a discharge belt.
  • the discharge belt With the help of the discharge belt, the separated materials be removed from the chamber and stored for example in a designated container or delivered to another connected machine for further processing.
  • the strength of the directed from below to the incident biomass air flow and the outflowing air flow rate of the air stream by means of a frequency converter is adjustable. It is conceivable here that the frequency converter is controlled by an existing controller or can be operated by means of a user-accessible control panel.
  • At least one separating vertex is displaceable or extendable along its vertical axis from the bottom of the chamber to the top of the chamber.
  • At least one separating crown can be displaced along a horizontal axis.
  • the volume of the collecting means in the direction of the horizontal can be increased or decreased at the expense of the or all other collecting means and the successful removal of the contaminants from the biomass can be optimized.
  • at least one separating vertex is pivoted on the chamber floor indirectly or directly articulated and thereby is pivotable in a defined angular range. In this case, the at least one separating vertex can be folded in the direction of the respective collecting means and thus influence the volume collected by means of the collecting means for optimizing the selectivity.
  • the device according to the invention for the treatment of biomass introduced into the chamber by means of the air flow air in a protected area can be sucked by a suction.
  • the polluted air extracted by the suction means can be filtered via an indirectly or directly arranged on the suction filter means and can be discharged into the ambient air.
  • the polluted due to very fine particles of the incident biomass air is pressed by the air flow against the opposite side of the chamber and thereby sucked by a suitable suction means.
  • the small particles are removed from the air by a suitable filter medium and then the purified air is released to the environment.
  • the extracted and subsequently filtered air is not released to the environment, but is passed on again within an air circuit to the pressure fan of the device according to the invention.
  • said filter means comprises a cyclone, also referred to as a centrifugal separator.
  • a centrifugal separator Through the cyclone, the extracted air is rotated by its own flow rate and the corresponding structural design of the cyclone in a rotary motion.
  • the centrifugal forces acting on the particles cause a separation of the particles from the incoming air, so that the purified air can either be returned to the environment or back to the pressure blower of the device according to the invention.
  • this is designed to be mobile, in particular as a vehicle trailer or vehicle body.
  • a simple transport of the device according to the invention can be ensured to their respective site.
  • the entire system can also be hydraulically driven and adjustable.
  • the hydraulic drive is used here for example for driving the conveyor belts, the pressure fan of the separating vertex, etc.
  • appropriate adjustment devices of the hydraulic circuit for example, the conveying speed of the conveyor belt can be adjusted in a simple manner.
  • the single figure shows a schematic diagram of the device 1 according to the invention for the treatment of biomass.
  • the illustrated basic concept is particularly suitable for the removal of stones, Inerstoffen or similar substances from a wood-containing biomass.
  • the structure of the device according to the invention can be described as follows.
  • the device according to the invention is arranged on an undercarriage 3 which has at least one axle 4.
  • the undercarriage may be part of a vehicle trailer or a complete vehicle body.
  • the device 1 consists of a receiving means 15 which has a funnel-like shape into which the biomass to be processed can be filled.
  • the receiving means 15 has an opening, is given by the biomass on the start side on the conveyor belt 2.
  • the direction of the conveyor belt 2 extends from bottom left to top right in the direction of the chamber 4.
  • the end of the conveyor belt 2 passes through an opening 5 within the wall of the chamber 4 in the left upper part of the chamber 4.
  • a pressure fan 6 is arranged, which blows through a second opening below the opening 5 an air flow 7 directed from below against the incident biomass 8 into the chamber 4.
  • the interior of the chamber 4 includes two collecting means 9 and 10 which are shown in the form of a discharge belt.
  • the discharge conveyor By means of the discharge conveyor, the collected or collected particles of the sunken biomass can be transported away from the interior of the chamber 4 and optionally delivered to a further connected processing machine or stored in a suitable container.
  • a separating vertex 11 is provided, which extends from the bottom of the chamber 4 on a vertical axis in the direction of the chamber surface.
  • a suction means In the upper right corner of the chamber interior is a suction means, that sucked by the biomass, sucked by means of the pressure blower 6 in the direction of the suction means 13 sucked air.
  • the suction means 13 is connected to a cyclone 14, which filters out the small impurities in the form of smallest particles from the air.
  • the filtered air can either be delivered to the outside environment through the cyclone or be returned to the compressed air blower 6 by an air cycle, not shown (recirculation mode partially or completely).
  • a conventional filter system can be used with a surface filter.
  • the pressure fan 6 is arranged pivotable along a pivot axis C within an angular range to be defined. Furthermore, the pressure fan 6 can be moved along the arrow D.
  • the speed of the pressure blower 6 determines the strength of the directed from below to the incident biomass 8 air flow 7 and the outflowing air flow rate of the air stream 7.
  • a frequency converter 12 is used, for example, a non shown control is controllable.
  • a user-accessible control panel is conceivable, via which a manual configuration of the frequency converter 12 and thus of the pressure blower 6 is made possible.
  • the separating vertex 11 can be moved or extended counter to the upper side of the chamber along the vertical axis B. Furthermore, the separating vertex 11 is arranged on the bottom side in a pivot point 16 pivotally. As a result, the separating vertex 11 can be tilted either laterally to the left towards the collecting means 9 or laterally to the right towards the collecting means 10 via its axis of rotation A.
  • the device 1 according to the invention for the treatment of biomass works according to the following principle.
  • the on the receiving means 15 on the conveyor belt second delivered biomass is conveyed by this in the direction of the chamber 4 and thrown through an opening 5 in the interior of the chamber 4.
  • the speed of the conveyor belt 2 can be set. It is blown from below with a defined air flow 7 against the discarded biomass 8.
  • the stones fall in the front part down on a discharge belt 9 and the woody biomass on the second discharge belt 10.
  • the central separating vertex 11 in a defined angular range adjustable and the amount of air 7 via a frequency converter 12 adjustable. Furthermore, the introduced via the pressure fan 6 air 7 is sucked out again in the protected area and dedusted through a cyclone 14 or a filter system and blown into the open air. It is also possible to recirculate the dedusted air.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse, insbesondere zum Abscheiden von Steinen, mit einem Förderband, das anfangsseitig ein Aufnahmemittel zur Aufnahme der Biomasse vorsieht, endseitig mit einer Kammer verbunden ist und dessen Laufrichtung in Kammerrichtung gerichtet ist.
  • Bei der Aufbereitung von Biomasse stellt sich auf dem Markt derzeitig ein generelles Problem dar. Die aus der Biomasse separierten Fraktionen sind oft mit Fremdkörpern verunreinigt, insbesondere mit Steinen, Inertstoffen oder ähnlichen Stoffen, die aufgrund der geforderten Qualitätsvorgaben separiert werden müssen. Der Produktionsablauf der Biomasseaufbereitung lässt sich dabei in die Phasen der Zerkleinerung der Ausgangsmaterialien, wie beispielsweise sämtliche holzigen Materialien, sowie die Trennung der zerkleinerten Biomasse in verschiedene Fraktionen unterteilen. Dabei zeichnet sich der Trend ab, die hölzernen Anteile einer dieser Fraktionen als Biomassebrennstoff zu verwenden. Dies ist allerdings nur unter der Voraussetzung denkbar, dass störende Fremdkörper soweit weitestgehend aus der Fraktion entfernt werden, um die vorherrschenden Qualitätsvorgaben zur erfüllen, die für die Herstellung der Brennstoffe gelten.
  • Zur Entfernung von Verunreinigungen, wie beispielsweise Steinen, Inertstoffen oder ähnlichen Stoffen, werden nach derzeitigem Stand der Technik sogenannte Rollabscheider verwendet. Jedoch erfüllt die erzielbare Trennschärfe des genannten Verfahrens nicht die geforderten Qualitätsvorgaben zur Herstellung spezieller Fraktionen aus der Biomasse. Ein weiteres Verfahren zur Separierung von Verunreinigungen aus den Fraktionen ist durch das sogenannte Schwimm-Sink-Verfahren vorgegeben, was sich jedoch in den meisten Anwendungsfällen als zu aufwendig herausstellt.
  • Die JP2005-246236 offenbart eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfall, insbesondere zum Abscheiden von Steinen oder Inertstoffen, mit einem Förderband, das anfangsseitig eine Aufnahme zur Aufnahme des Abfalls vorsieht, endseitig mit einer Kammer verbunden ist und dessen Laufrichtung in Kammerrichtung gerichtet ist, wobei die Kammer mindestens ein Druckgebläse zur Erzeugung eines von unten auf den in die Kammer einfallenden Abfall gerichteten Luftstroms im Innenraum der Kammer vorsieht.
  • Des Weiteren sind mindestens zwei Auffangmittel seitlich versetzt entlang des Kammerbodens angeordnet und zwar mit differenzierendem Abstand zur kammerseitigen Eintrittsstelle des Abfalls, wobei die mindestens zwei Auffangmittel durch mindestens einen am Kammerboden beweglich angeordneten Trennscheitel, welcher sich vom Kammerboden in Richtung der Kammeroberseite erstreckt, flächenmäßig voneinander abgegrenzt sind. Eine Druckluftkammer ist seitlich an der Kammer angebracht und mit Luftdüsen versehen, die auf den in die Kammer einfallenden Abfall Luftstrom richten.
  • Die JP 2002-001221 offenbart eine Vorrichtung zum Abtrennen einer aus einem harten und einem leichten Material bestehenden Mischung, wobei die Mischung auf einem vibrierenden Förderband aufgenommen wird. Am Ende des Förderbandes ist eine Luftdüse des Gebläses angeordnet. Die Luftdüse kann innerhalb eines zu definierenden Winkelbereichs verschwenkbar gegenüber dem Förderband angeordnet werden, jedoch nicht das ganze Druckgebläse.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zur Entfernung der Verunreinigungen bestimmter Biomassefraktionen bereitzustellen, bei der die Trennungsschärfe optimiert wird und an die besonderen Eigenschaften der aufzubereitenden Biomasse individuell angepasst werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Es wird also eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse, insbesondere zum Abscheiden von Steinen, Inertstoffen oder ähnlichen Stoffen, vorgeschlagen, mit einem Förderband, das anfangsseitig ein Aufnahmemittel zur Aufnahme der Biomasse vorsieht, endseitig mit einer Luftkammer verbunden ist und dessen Laufrichtung in Kammerrichtung gerichtet ist, wobei die Luftkammer mindestens ein Druckgebläse zur Erzeugung eines Luftstroms im Innenraum der Luftkammer vorsieht, der Luftstrom von unten auf die in die Kammer einfallende Biomasse gerichtet ist und mindestens zwei Auffangmittel im bodennahen Bereich des Kammerinnenraums angeordnet sind. Dabei wird zur Entfernung der Verunreinigungen aus der Biomasse, das heißt der Entfernung der Steine, Inertstoffe oder ähnlicher Stoffe aus der Biomasse, ein mechanisches Trennprinzip angewandt, dass auf der Trennung von einzelnen Partikeln anhand ihres Verhältnisses von Massenkraft und Strömungswiderstand in einem Gasstrom beruht. Beispielsweise wird im konkreten
  • Anwendungsfall eine Biomasse, bestehend aus hölzernen Materialien und Verunreinigungen, insbesondere Steinen, Inertstoffen oder ähnlichen Stoffen, über das Aufnahmemittel auf das genannte Förderband aufgegeben. Die Biomasse wird nun in Richtung der Kammer über das Förderband transportiert und trifft beim Eintritt in die Kammer auf den von unten auf die eintretende Biomasse gerichteten Luftstrom auf. Aufgrund der unterschiedlichen Massen bzw. Strömungswiderstände der hölzernen Materialien und der Verunreinigungen erfolgt die Trennung der hölzernen Materialien von den Verunreinigungen in denen mit unterschiedlicher Entfernung zur eintretenden Biomasse angeordneten Auffangmitteln. Dabei sammelt sich das zu verwertende Endprodukt der Biomasse in dem Auffangmittel, welches in unmittelbarer Nähe zu der dem Förderband entgegen gelegenen Kammerseite angeordnet ist. Weiterhin ist das zweite Auffangmittel zur Sammlung der aus der Biomasse separierten Verunreinigungen, insbesondere Steine, Inertstoffe oder ähnliche Stoffe, in unmittelbarer Nähe unterhalb des Eintrittspunkts der eintretenden Biomasse angeordnet. Ferner sind die beiden Auffangmittel flächenmäßig durch einen beweglich am Kammerboden angeordneten Trennscheitel voneinander abgegrenzt. Dabei erstreckt sich dieser Trennscheitel von seinem Befestigungspunkt am Kammerbogen auf einer vertikalen Achse in Richtung der Kammeroberseite und kann derart bewegt werden, dass sich eine verstellbare flächenmäßige Trennung der beiden Auffangmittel ergibt. Erfindungsgemäß ist die Austrittsöffnung des Druckgebläses derart verschwenkbar angeordnet, dass der Winkel zwischen Austrittsachse des Luftstroms und der Horizontalen variierbar ist. Durch die Veränderung des Winkels, das heißt des Auftreffwinkels des Luftstroms auf die einfallende Biomasse kann der Wirkungsgrad der Vorrichtung fein justiert werden und die Trennschärfe durch diese Einstellmöglichkeit auf die bestimmten Materialeigenschaften der zu separierenden Biomasse optimiert werden. Des Weiteren ist erfindungsgemäß das Druckgebläse auf einer horizontalen Achse verschiebbar. Dies bietet eine weitere Justiermöglichkeit zur Optimierung bzw. Feinjustierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend der Eigenschaften der in die Kammer einfallenden Biomasse.
  • In vorteilhafter Weise umfasst das Druckgebläse einen Ventilator.
  • Denkbar ist, dass das Förderband endseitig seitlich, im oberen Teil der Kammer in einer Öffnung der Kammerwandung endet und die beförderte Biomasse durch diese Öffnung in die Kammer einfällt. Durch eine Ausrichtung der Eintrittsöffnung im oberen Teil der Kammer kann der Trenngrad bzw. die Trennschärfe bei der Aufbereitung der Biomasse eingestellt werden.
  • Die Förderbandgeschwindigkeit kann beispielsweise mittels Frequenzumrichter einstellbar sein. Hierdurch kann die Abwurfparabel der auf dem Förderband transportierten Biomasse bzw. der Steine, Inertstoffe oder ähnlichen Stoffe durch eine entsprechende Geschwindigkeitsveränderung der Förderbandgeschwindigkeit beeinflußt werden. Hierdurch kann der Trenngrad bzw. die Trennschärfe während des Trennprozesses ebenfalls beeinflußt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse ist das Druckgebläse möglichst nahe an der Eintrittsöffnung für Biomasse angeordnet. Dadurch wird eine effizientere Ausnutzung des Wirkprinzips der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt. Dabei kann in einer ersten Variante das Druckgebläse außerhalb der Kammer an der Kammeraußenwandung angeordnet sein, wobei der austretende Luftstrom aus dem Druckgebläse durch eine weitere entsprechende Öffnung in der Kammerwandung in das Innere der Kammer gelangt und von unten auf die einfallende Biomasse gerichtet ist. In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Druckgebläse innerhalb des Kammerhohlraums integriert, wobei das Druckgebläse dabei auf der Innenwandung möglichst nahe an der Eintrittsöffnung der einfallenden Biomasse angeordnet ist.
  • Weiterhin vorstellbar ist, dass mindestens eins der mindestens zwei Auffangmittel ein Austragband umfasst. Mit Hilfe des Austragbands können die separierten Materialien aus der Kammer abtransportiert werden und beispielsweise in einem dafür vorgesehenen Behälter gelagert werden oder an eine weitere angeschlossene Maschine zur Weiterverarbeitung abgegeben werden.
  • Vorteilhafterweise ist die Stärke des von unten auf die einfallende Biomasse gerichteten Luftstroms bzw. die ausströmende Luftmenge des Luftstroms mittels eines Frequenzumrichters einstellbar. Denkbar ist hierbei, dass der Frequenzumrichter durch eine vorhandene Steuerung angesteuert wird oder mittels eines für den Anwender zugänglichen Bedienfelds bedienbar ist.
  • In weiterhin vorteilhafterweise ist mindestens ein Trennscheitel entlang seiner senkrechten Achse vom Kammerboden zur Kammeroberseite hin verschiebbar bzw. ausziehbar. Dadurch läßt sich das Auffangvolumen der einzelnen Auffangmittel vergrößern bzw. verkleinern, wodurch eine Optimierung der Trennschärfe erreicht werden kann.
  • Ein weiteres Mittel zur Optimierung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trennscheitel entlang einer horizontalen Achse verschiebbar ist. Dadurch kann das Volumen der Auffangmittel in Richtung der Horizontalen zu Lasten des oder aller weiteren Auffangmittel vergrößert bzw. verkleinert werden und die erfolgreiche Entfernung der Verunreinigungen aus der Biomasse optimiert werden. Denkbar ist auch, dass mindestens ein Trennscheitel verschwenkbar am Kammerboden mittelbar oder unmittelbar angelenkt ist und dadurch in einem definierten Winkelbereich verschwenkbar ist. Dabei kann der mindestens eine Trennscheitel in Richtung des jeweiligen Auffangmittels verklappt werden und somit das mittels des Auffangmittels aufgefangene Volumen zur Optimierung der Trennschärfe beeinflussen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse ist die in die Kammer mittels des Luftstroms eingebrachte Luft in einem geschützten Bereich durch ein Absaugmittel absaugbar. Denkbar ist hierbei, dass die durch das Absaugmittel abgesaugte verunreinigte Luft über ein mittelbar bzw. unmittelbar an das Absaugmittel angeordnete Filtermittel filterbar ist und in die Umgebungsluft abführbar ist. Die aufgrund von feinsten Partikeln der einfallende Biomasse verunreinigte Luft wird durch den Luftstrom entgegen der gegenüberliegenden Seite der Kammer gepresst und dabei von einem geeigneten Absaugmittel abgesaugt. Weiterhin werden die kleinen Partikel durch ein geeignetes Filtermittel aus der Luft entfernt und anschließend die gereinigte Luft an die Umgebung abgegeben.
  • Möglich ist hierbei auch, dass die abgesaugte und im Anschluß gefilterte Luft nicht an die Umgebung abgegeben wird, sondern innerhalb eines Luftkreislaufs wieder an das Druckgebläse der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitergegeben wird.
  • Beispielsweise umfasst das genannte Filtermittel einen Zyklon, auch als Fliehkraftabscheider bezeichnet. Durch den Zyklon wird die abgesaugte Luft durch ihre eigene Strömungsgeschwindigkeit und die entsprechende konstruktive Gestaltung des Zyklons in eine Drehbewegung versetzt. Die auf die Partikel wirkenden Zentrifugalkräfte bewirken eine Abtrennung der Partikel von der einströmenden Luft, so dass die gereinigte Luft entweder an die Umgebung bzw. wieder an das Druckgebläse der erfindungsgemäßen Vorrichtung zurückgeführt werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese fahrbar ausgeführt, insbesondere als Fahrzeuganhänger oder Fahrzeugaufbau. Dadurch kann ein einfacher Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu ihrem jeweiligen Einsatzort gewährleistet werden.
  • Das Gesamtsystem kann auch hydraulisch antreibbar und verstellbar sein. Der hydraulische Antrieb dient hier beispielsweise zum Antrieb der Förderbänder, der Druckgebläse des Trennscheitels, etc. Durch entsprechende Einstellvorrichtungen des Hydraulikkreises lässt sich beispielsweise die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes in einfacher Weise verstellen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dabei zeigt die einzige Figur eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Aufbereitung von Biomasse. Dabei eignet sich das dargestellte Grundkonzept insbesondere zur Entfernung von Steinen, Inerstoffen oder ähnlichen Stoffen aus einer holzhaltigen Biomasse. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wie folgt beschrieben werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf einem Unterwagen 3 angeordnet, der mindestens eine Achse 4 aufweist. Dabei kann der Unterwagen Teil eines Fahrzeuganhängers oder auch eines kompletten Fahrzeugaufbaus sein. Die Vorrichtung 1 besteht dabei aus einem Aufnahmemittel 15, das eine trichterähnliche Form aufweist, in die die zu bearbeitende Biomasse eingefüllt werden kann. Dabei weist das Aufnahmemittel 15 eine Öffnung auf, durch die Biomasse anfangsseitig auf das Förderband 2 gegeben wird. Die Laufrichtung des Förderbands 2 erstreckt sich dabei von links unten nach rechts oben in Richtung der Kammer 4. Das Ende des Förderbands 2 führt durch eine Öffnung 5 innerhalb der Wandung der Kammer 4 im linken oberen Teil der Kammer 4. Am kammerseitigen Ende des Förderbands 2 ist unterhalb der Öffnung 5 der Kammerwandung 4 an der Außenwandung der Kammer 4 ein Druckgebläse 6 angeordnet, welches durch eine zweite Öffnung unterhalb der Öffnung 5 einen Luftstrom 7 von unten gegen die einfallende Biomasse 8 gerichtet in die Kammer 4 einbläst.
  • Weiterhin beinhaltet der Innenraum der Kammer 4 zwei Auffangmittel 9 und 10 die in Form eines Austragbands dargestellt sind. Mittels des Austragbands können die gesammelten bzw. aufgefangenen Partikel der eingefallenen Biomasse aus dem Innenraum der Kammer 4 abtransportiert werden und gegebenenfalls an eine weitere angeschlossene Aufbereitungsmaschine abgegeben werden bzw. in einem geeigneten Behälter gelagert werden. Zur räumlichen Abtrennung der beiden Auffangmittel 9, 10 ist ein Trennscheitel 11 vorgesehen, welcher sich vom Boden der Kammer 4 auf einer vertikalen Achse in Richtung der Kammeroberfläche erstreckt. Im rechten oberen Eck des Kammerinnenraums befindet sich ein Absaugmittel, dass die durch die Biomasse verunreinigte, mittels des Druckgebläses 6 in Richtung des Absaugmittels 13 gepreßte Luft absaugt. Weiterhin ist das Absaugmittel 13 mit einem Zyklon 14 verbunden, der die kleinen Verunreinigungen in Form von kleinsten Partikeln aus der Luft herausfiltert. Die gefilterte Luft kann dabei entweder an die Außenumgebung durch den Zyklon abgegeben werden oder um einen nicht dargestellten Luftkreislauf dem Druckgebläse 6 zurückgeführt werden (Umluftbetrieb teilweise oder komplett). Anstelle des hier dargestellten Zyklons kann auch eine übliche Filteranlage mit einem Flächenfilter eingesetzt werden.
  • Zur Justierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bzw. zur Optimierung der Trennungsschärfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist das Druckgebläse 6 entlang einer Schwenkachse C innerhalb eines zu definierenden Winkelbereichs verschwenkbar angeordnet. Weiterhin lässt sich das Druckgebläse 6 entlang des Pfeils D vershiften. Die Drehzahl des Druckgebläses 6 bestimmt dabei die Stärke des von unten auf die einfallende Biomasse 8 gerichteten Luftstroms 7 bzw. die ausströmende Luftmenge des Luftstroms 7. Zur Variation der einzelnen Parameter zur Konfiguration des Druckgebläses 6 wird ein Frequenzumrichter 12 eingesetzt, der beispielsweise über eine nicht dargestellte Steuerung steuerbar ist. Ebenso ist ein dem Anwender zugängliches Bedienfeld vorstellbar, worüber eine manuelle Konfiguration des Frequenzumrichters 12 und somit des Druckgebläses 6 ermöglicht wird.
  • Ebenso lässt sich zur Optimierung der Trennschärfe bzw. zur Anpassung der Vorrichtung auf die Eigenschaften der zu trennenden Biomassematerialien der Trennscheitel 11 entlang der vertikalen Achse B entgegen der Kammeroberseite vershiften bzw. ausfahren. Weiterhin ist der Trennscheitel 11 bodenseitig in einem Anlenkpunkt 16 verschwenkbar angeordnet. Dadurch lässt sich der Trennscheitel 11 über seine Drehachse A entweder seitlich nach links zum Auffangmittel 9 bzw. seitlich nach rechts zum Auffangmittel 10 verkippen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Aufbereitung von Biomasse arbeitet dabei nach dem folgenden Prinzip. Die über das Aufnahmemittel 15 auf das Förderband 2 abgegebene Biomasse wird durch dieses in Richtung der Kammer 4 befördert und über eine Öffnung 5 in den Innenraum der Kammer 4 eingeworfen. Über einen Frequenzumrichter kann die Geschwindigkeit des Förderbands 2 eingestellt werden. Dabei wird von unten mit einem definierten Luftstrom 7 entgegen der abgeworfenen Biomasse 8 geblasen. Aufgrund des unterschiedlichen CW-Werts, das heißt eines unterschiedlichen Strömungswiderstandskoeffizienten, und der unterschiedlichen Masse von Holz und Steinen erfolgt eine Trennung unabhängig der Korngröße (das System funktioniert mit 30 mm Körnung genauso wie mit 120 mm Körnung). Die Steine fallen im vorderen Teil nach unten auf ein Austragsband 9 und die holzige Biomasse auf das zweite Austragsband 10. Um die Trennung optimal einstellen zu können, ist der mittige Trennscheitel 11 in einem definierten Winkelbereich verstellbar und die Luftmenge 7 über einen Frequenzumrichter 12 einstellbar. Weiterhin wird die über das Druckgebläse 6 eingebrachte Luft 7 im geschützten Bereich wieder abgesaugt und über einen Zyklon 14 oder eine Filteranlage entstaubt und ins Freie geblasen. Ebenfalls ist es möglich, die entstaubte Luft im Kreislauf zu fahren.

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zur Aufbereitung von Biomasse, insbesondere zum Abscheiden von Steinen oder Inertstoffen, mit einem Förderband (2), das anfangsseitig eine Aufnahme (15) zur Aufnahme der Biomasse vorsieht, endseitig mit einer Kammer (4) verbunden ist und dessen Laufrichtung in Kammerrichtung gerichtet ist, wobei im Innenraum der Kammer (4) mindestens ein Druckgebläse (6) zur Erzeugung eines von unten auf die in die Kammer (4) einfallende Biomasse (8) gerichteten Luftstroms (7) vorgesehen ist, und wobei mindestens zwei Auffangmittel (9, 10) seitlich versetzt entlang des Kammerbodens mit differenzierendem Abstand zur kammerseitigen Eintrittsstelle der Biomasse (8) angeordnet sind und durch mindestens einen am Kammerboden beweglichen angeordneten Trennscheitel (11), welcher sich vom Kammerboden in Richtung der Kammeroberseite erstreckt, flächenmäßig voneinander abgegrenzt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Druckgebläse (6) auf einer horizontalen Achse (D) verschiebbar ist und entlang einer Schwenkachse (C) innerhalb eines zu definierenden Winkelbereichs verschwenkbar angeordnet ist, so dass der Winkel zwischen Austrittsachse des Luftstroms (7) und der Horizontalen variierbar ist.
  2. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung des Druckgebläses (6) verschwenkbar angeordnet ist.
  3. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgebläse (6) einen Ventilator umfaßt.
  4. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (2) endseitig seitlich, im oberen Teil der Kammer (4) in einer Öffnung (5) der Kammerwandung endet und die beförderte Biomasse (8) durch diese Öffnung (5) in die Kammer (4) fällt , und daß wahlweise die Geschwindigkeit des Förderbandes über einen Frequenzumrichter einstellbar ist, wodurch die Abwurfparabel der Biomasse veränderbar ist.
  5. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgebläse (6) möglichst nahe an der Kammeröffnung (5) angeordnet ist, das Druckgebläse (6) auf der Innenwandung der Kammer (4) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eins der mindestens zwei Auffangmittel (9,10) ein Austragband umfaßt.
  7. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des von unten auf die einfallende Biomasse (8) gerichteten Luftstroms (7) bzw. die ausströmende Luftmenge des Luftstroms (7) mittels eines Frequenzumrichters (12) einstellbar ist.
  8. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trennscheitel (11) entlang seiner senkrechten Achse (B) vom Kammerboden zur Kammeroberseite hin verschiftbar bzw. ausziehbar ist.
  9. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trennscheitel (11) entlang einer horizontalen Achse verschiftbar ist oder bodenseitig verschwenkbar am Kammerboden mittelbar/unmittelbar angelenkt ist und dadurch in einem definierten Winkelbereich verschwenkbar ist.
  10. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kammer (4) mittels des Luftstroms (7) eingebrachte Luft in einem geschützten Bereich durch ein Absaugmittel (13) absaugbar ist.
  11. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Absaugmittel (13) abgesaugte verunreinigte Luft über ein mittelbar/unmittelbar an das Absaugmittel (13) angeordneten Filtermittel (14) filterbar ist und in die Umgebungsluft abführbar ist.
  12. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgebläse (6), der Kammerinnenraum, das Absaugmittel (13) und das Filtermittel (14) zu einem Luftkreislauf miteinander erschlossen sind.
  13. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das genannten Filtermittel (14) einen Zyklon, einen anderen Fliehkraftabscheider oder eine Filteranlage umfaßt.
  14. Vorrichtung zur Aufbereitung von Biomasse gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) stationär oder fahrbar ausgeführt ist, vorzugsweise als Fahrzeuganhänger, Fahrzeugaufbau oder Hakenliftvariante.
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