Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Einstreu.
Sie bezieht sich des weiteren auf eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Einstreu.
Bei Tieren, insbesondere Pferden, die in Boxen gehalten werden, wird
der Boxenboden in der Regel mit Einstreu belegt, um den Kot und Urin der Tiere zu
binden. Derartige Einstreu besteht aus Stroh, Heu, Sägemehl, Holzspäne
oder ähnlich saugfähigem Material. Insbesondere bei der Pferdehaltung
wird die Einstreu täglich ausgewechselt. Dies geschieht nach wie vor in der
Regel mittels einer Mistgabel, mit der die verschmutzte Einstreu auf eine Schubkarre
geladen wird, die dann an einem vorgesehenen Ort entleert wird.
Um das Ausmisten zu erleichtern, ist es bekannt, die Einstreu über
Absaugrohre, die mit Fördereinrichtungen versehen sind, zu entfernen (vgl.
DE 20 2004 013 688 U1; DE 299 03 334 U1).
Dies ist jedoch mit hohen Anschaffungs-, Verbrauchs- und Wartungskosten verbunden
und hat sich deshalb nicht durchgesetzt. Außerdem machen die Absaugeinrichtungen
erheblichen Lärm.
Insbesondere bei größerer Tierhaltung fallen erhebliche
Mengen an Einstreu an, deren Entsorgung vor allen Dingen in stadtnahen Bereichen
oder Ballungszentren außerordentlich teuer und deshalb zu einem großen
Problem geworden ist. Außerdem erfordert die Zwischenlagerung große Lagerflächen,
die zudem eine starke Geruchsbelästigung verursachen, was in stadtnahen Bereichen
ebenfalls nicht hinnehmbar ist. Hinzu kommt, daß bei solchen Lagerflächen
Vorsorge dafür getroffen werden muß, daß flüssige Bestandteile
der Einstreu nicht in das Grundwasser gelangen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen,
mit dem Einstreu so verarbeitet werden kann, daß die Entsorgung wesentlich
einfacher und kostengünstiger wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine
zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu finden.
Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Einstreu in einen Schacht gegeben wird, dem eine Zerkleinerungseinrichtung
zugeordnet ist, wo die Einstreu zerkleinert wird, und daß dann die zerkleinerte
Einstreu verdichtet wird und die dabei anfallende Flüssigkeit in einem Tank
gesammelt wird. Grundgedanke der Erfindung ist es also, die bei der Tierhaltung
verwendete Einstreu zu zerkleinern und zu kompaktieren, wobei die anfallende Flüssigkeit
getrennt gesammelt wird. Die so verarbeitete Einstreu hat einen geringen Platzbedarf
und ist relativ trocken. Sie kann in die Kompostierung eingebracht werden, aber
auch entweder vor Ort zu Heizzwecken oder in Verbrennungsanlagen verbrannt werden.
Auch eine Nutzung in Biokraftwerken ist möglich. Außerhalb der mit dem
Verfahren betriebenen Vorrichtung entstehen keine Verschmutzungen mehr, und die
verarbeitete Einstreu ist einfach zu handhaben und zu lagern.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einstreu
in eine Einfüllwanne eingefüllt und von dort mittels einer Transporteinrichtung
in den Schacht transportiert wird. Auf diese Weise ist die Beladung der für
das Verfahren vorgesehenen Vorrichtung relativ einfach und kann sogar von Hand erfolgen.
Die Transporteinrichtung übernimmt dann den Transport der Einstreu bis zum
oberen Rand des Schachtes.
Der Grad der Verdichtung der Einstreu kann den jeweiligen Anforderungen
angepaßt werden. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn die zerkleinerte Einstreu
soweit verpreßt wird, daß sie anschließend weitgehend trockene Briketts
bildet, die nicht von selbst auseinanderfallen und deshalb gut handhabbar sind.
Außerdem haben solche Briketts einen geringen Raumbedarf. Die Verdichtung bis
zu Briketts kann in der Weise geschehen, daß die zerkleinerte Einstreu zweistufig
verdichtet wird, d.h. in einer ersten Stufe vorverdichtet und in einer zweiten Stufe
brikettiert wird. Dabei sollte die Einstreu beim Vorverdichten in ein Rohr eingepreßt
und dort durch nachgeschobene Einstreu bis zur zweiten Stufe transportiert werden.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die zerkleinerte Einstreu mittels
eines Preßstempels durch eine Preßdüse gepreßt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Einstreu mit Ozon beaufschlagt wird, das vorzugsweise als ozonisierte Luft vorliegt
und der Einstreu zwischen Zerkleinerung und Verdichtung zugeführt wird. Das
Ozon tötet eventuell vorhandene Keime wie Pilze oder dergleichen und reduziert
hierdurch die Geruchsbelästigung auf ein Minimum.
Die zweite Aufgabe, die auf eine für die Durchführung des
Verfahrens geeignete Vorrichtung gerichtet ist, wird durch eine Vorrichtung gelöst,
die folgende Merkmale aufweist:
- a) die Vorrichtung hat einen Schacht für die Zuführung der Einstreu;
- b) im Bereich des unteren Endes des Schachtes ist eine Zerkleinerungseinrichtung
angeordnet;
- c) unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung befindet sich eine Auffangwanne für
die zerkleinerte Einstreu;
- d) der Auffangwanne zugeordnet ist eine Preßeinrichtung;
- e) die Preßeinrichtung hat Verbindung zu einer Pumpe, über die die
beim Verpressen anfallende Flüssigkeit in einen Tank pumpbar
ist.
Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich das erfindungsgemäße
Verfahren bei geringem Raumbedarf und kostengünstig durchführen.
Wie schon oben erwähnt, sollte dem Schacht eine Einfüllwanne
vorgeschaltet sein, aus der die Einstreu mittels einer Fördereinrichtung in
den Schacht transportierbar ist. Bei dieser Fördereinrichtung kann es sich
beispielsweise um einen Stetigbeförderer handeln.
Der Schacht hat vorzugsweise Trichterform. Die Zerkleinerungseinrichtung
im Bereich des unteren Endes des Schachtes sollte zwei gegenläufig angetriebene,
einen Zerkleinerungsspalt zwischen sich ausbildende Zerkleinerungswalzen aufweisen,
die vorzugsweise mit hakenförmigen Zerkleinerungszähnen versehen sind.
Die Zerkleinerungseinrichtung kann einen hydraulischen Antrieb haben. Möglich
sind jedoch auch elektrische oder pneumatische Antriebe.
Statt eines eigenen Antriebs kann jedoch auch vorgesehen sein, daß
die Vorrichtung einen Zapfwellenanschluß oder einen Anschluß für
eine Hydraulik- oder Pneumatikquelle hat. In diesem Fall kann die Vorrichtung beispielsweise
an den Zapfwellenanschluß oder das Hydrauliksystem eines Traktors angeschlossen
werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die mit einem Überlastungssensor
verbunden ist, der bei Erfassen eines Überlastungszustandes die Zerkleinerungseinrichtung
temporär umsteuert, wonach der Zerkleinerungsvorgang fortgesetzt wird. Hierdurch
werden der Antrieb, die wellen und die Zerkleinerungszähne vor Überlastung
durch zu große Zufuhr von Einstreu oder durch Fremdkörper geschützt.
Dabei sollte jedoch die Zerkleinerungseinrichtung automatisch abgeschaltet werden,
wenn sich der Überlastungszustand nach Wiederaufnahme des Zerkleinerungsvorgangs
innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls ein- oder mehrfach einstellt.
In besonders bevorzugter Ausführung weist die Vorrichtung einen
Ozongenerator auf, der ozonisierte Luft erzeugt, welche über eine Zuführeinrichtung
der Einstreu zugeführt wird. Die Zuführeinrichtung sollte zwischen Zerkleinerungseinrichtung
und Auffangwanne münden. Mittels des Ozons werden Keime, Pilze oder dergleichen
abgetötet mit der Folge, daß die Geruchsbelästigung minimiert wird.
Die Auffangwanne ist zweckmäßigerweise nach unten trichterförmig
verjüngt. Dort kann ein Sieb vorgesehen sein, über das Flüssigkeit
abfließen kann.
Zur Verpressung der zerkleinerten Einstreu hat die Preßeinrichtung
eine Presse mit einem die Auffangwanne durchsetzenden Preßstempel, der mit
einer Preßdüse derart zusammenwirkt, daß die zerkleinerte Einstreu
aus der Auffangwanne durch die Preßdüse gepreßt wird. Dabei schließt
sich an die Preßdüse zweckmäßigerweise eine Rohrleitung an,
innerhalb der die verpreßte Einstreu durch nachgeschobene Einstreu transportierbar
ist. Vorzugsweise sollte die Preßeinrichtung eine zweite Presse aufweisen,
die die in der ersten Presse vorverdichtete Einstreu soweit komprimiert, daß
sie feste Briketts bildet. Auch die zweite Presse kann einen Preßstempel aufweisen,
der mit einer Preßdüse derart zusammenwirkt, daß die vorverdichtete
Einstreu durch die Preßdüse gepreßt wird. Die Preßdüsen
haben zweckmäßigerweise Flüssigkeitsabflüsse, die Verbindung
zu der Pumpe haben und über die die ausgepreßte Flüssigkeit in den
Tank befördert werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Vorrichtung mit einer Reinigungseinrichtung versehen ist, die eine automatische
Reinigung zuläßt.
Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Vorrichtung
verfahrbar ist, also entweder auf einem Wagen montiert ist oder ein eigenes Fahrwerk
hat. Auf diese Weise kann die Vorrichtung dorthin gebracht werden, wo der Anfall
an Naturstoffen auftritt. Dies ist insbesondere bei größeren Tierhaltungsanlagen
von Vorteil.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt die erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 in einem Vertikalschnitt.
Die Vorrichtung 1 hat ein Vorrichtungsgehäuse
2, in dem die einzelnen Teile der Vorrichtung 1 gekapselt sind
und das untenseitig von einem Boden 3 abgeschlossen ist. Der Boden
3 ruht auf Füßen 4, 5, 6.
Auf der rechten Seite hat die Vorrichtung 1 eine Einfüllwanne
7, in die die Einstreu 8 entweder von Hand oder mittels angeschlossener
Fördereinrichtung eingefüllt wird. Die Einfüllwanne 7 wird
an der Innenseite von einem Transportband 9 begrenzt, das als Stetigförderer
10 ausgebildet ist und auf seiner Außenseite hakenförmige Mitnehmer
– beispielhaft mit 11 bezeichnet – aufweist. Der Stetigförderer
10 ist schräg nach oben gerichtet und hat eine untenseitige Umlenkrolle
12 und eine obenseitige Umlenkrolle 13, wobei die untere Umlenkrolle
12 mittels eine Hydraulikmotors angetrieben ist. Das Transportband
9 läuft in Richtung des Pfeils A um. Dabei nehmen die Mitnehmer
11 Einstreu 8 mit nach oben.
Neben dem Stetigförderer 10 befindet sich ein trichterförmiger
Schacht 14, der von Schachtwänden 15, 16 begrenzt
ist. Von dem Transportband 9 mitgenommene Einstreu 8 wird über
Kopf in den Schacht 14 befördert und fällt dort nach unten.
Am unteren Ende des Schachtes 14 ist eine Zerkleinerungseinrichtung
17 mit zwei auf gleicher Höhe angeordneten Zerkleinerungswalzen
18, 19 angeordnet, die zwischen ihren Walzenmänteln einen
Walzenspalt 20 einschließen. Die Walzenmäntel der Zerkleinerungswalzen
18, 19 sind mit Zerkleinerungszähnen – beispielhaft
mit 21 bezeichnet – versehen, die aus besonders hochwertigem harten
Stahl bestehen. Die Zerkleinerungwalzen 18, 19 werden von einem
Hydraulikmotor 22 angetrieben. Die normale Drehrichtung wird durch die
Pfeile angezeigt. Im Betrieb gelangt die von oben in den Schacht 14 einfallende
Einstreu 8 in den Walzenspalt 20 und wird dort zerkleinert, selbst
wenn die Einstreu sehr feucht ist und auch andere Stoffe wie Futterreste etc. enthält.
Die beim Durchgang durch den Walzenspalt 20 zerkleinerte
Einstreu 8 fällt in eine Auffangwanne 23, die untenseitig
durch ein Sieb 24 abgeschlossen ist. In diesem Bereich befindet sich eine
erste Preßeinrichtung 25, die einen über das Sieb 24
streichenden Preßstempel 26 aufweist, der mittels eines hydraulischen
Stempelantriebs 27 in den Richtungen des Doppelpfeils hin- und herbewegbar
ist. Dem Preßstempel 26 zugeordnet ist eine Preßdüse
28 in die der Preßstempel 26 die in die Auffangwanne
23 einfallende, zerkleinerte Einstreu 8 bei der Bewegung in Richtung
auf die Preßdüse 28 mitnimmt und in die Preßdüse
28 einstößt, wo die Einstreu 8 so weit verpreßt
wird, daß die in ihr enthaltende Feuchtigkeit ausgepreßt wird. Durch die
ständige Hin- und Herbewegung des Preßstempels 26 wird das Sieb
24 immer wieder gereinigt, so daß die Feuchte bzw. Flüssigkeit
in einen darunterliegenden Abführkanal 29 einfließen kann. Die
Preßdüse 28 ist teilweise siebförmig ausgebildet, so daß
dort ausgepreßte Flüssigkeit über einen Zugang 31 in den
Abführkanal 29 einfließen kann.
Die Vorrichtung 1 weist einen Ozongenerator 32 auf,
der ein Ozonmodul 33 und ein Gebläse 34 hat. Das Gebläse
34 saugt über einen Filter 35 Raumluft an und führt
die Raumluft über das Ozonmodul 33, wo die Luft ozonisiert wird. Über
ein Luftleitrohr 36 wird die ozonisierte Luft in dem Bereich zwischen Zerkleinerungseinrichtung
17 und erster Preßeinrichtung 25 geleitet. Die ozonisierte
Luft tötet in der Einstreu vorhandene Mikroorganismen wie Schimmel, Pilze etc.
ab, wodurch ein relativ steriles Produkt entsteht und eine Geruchsbelästigung
weitestgehend vermieden wird.
An die Preßdüse 28 der ersten Preßeinrichtung
25 schließt sich ein Förderrohr 37 an, in dem die Einstreu
8 durch jeweils nachgeschobene Einstreu 8 nach oben zu einer zweiten
Preßeinrichtung 38 befördert wird. Diese Preßeinrichtung
38 ist ähnlich aufgebaut wie die erste Preßeinrichtung
25. Sie hat einen in den Richtungen des Doppelpfeils axial beweglichen
Preßstempel 39, der von einem hydraulischen Stempelantrieb
40 bewegt wird. Oberhalb des Preßstempels 39 befindet sich
eine Preßdüse 41, die von einem Sieb 42 umgeben ist.
Durch die Hin- und Herbewegung des Preßstempels 39 wird die in dem
Förderrohr 37 hochgeschobene Einstreu 8 nach oben in die
Preßdüse 41 gepreßt und dort soweit komprimiert, daß
die Einstreu 8 feste Briketts – beispielhaft mit 43 bezeichnet
– ausbildet. Die Briketts 43 sind fast trocken und von Mikroorganismen
befreit. Über ein Rohr 44 können sie zu einer hier nicht näher
dargestellten Auffangeinheit transportiert werden, wobei der Transport durch die
jeweils nachgeschobenen Briketts 43 bewirkt wird.
Die in der Preßdüse 41 ausgepreßte Flüssigkeit
durchsetzt das Sieb 42 und gelangt in ein Ablaufrohr 45, das nach
unten in den Abführkanal 29 mündet. Dieser Abführkanal
29 geht bis zu der Einfüllwanne 7, wo er durch ein Sieb
46 abgedeckt ist. Auf diese Weise gelangt die in der Einfüllwanne
7 anfallende Flüssigkeit ebenfalls in das Ablaufrohr 45.
Eine Pumpe 47 fördert die sich in dem Ablaufrohr 45 sammelnde
Flüssigkeit in einen hier nicht näher dargestellten Gülletank.
Da die erste Preßeinrichtung 25, die zweite Preßeinrichtung
38, die Zerkleinerungseinrichtung 17 und der Stetigförderer
10 Hydraulikantrieb aufweisen, hat die Vorrichtung 1 ein Hydraulikaggregat
48, das den Druck für das Hydrauliksystem erzeugt. Das Hydraulikaggregat
48 hat eine Hydraulikpumpe 49, die von einem Elektromotor
50 angetrieben wird. Die einzelnen Hydraulikaggregate erhalten den Öldruck
über Schläuche in üblicher Weise.
Zu der Vorrichtung 1 gehört eine elektronische Steuerung
51 mit Anzeigedisplay 52. Die elektronische Steuerung
51 steuert und überwacht alle Abläufe in der Vorrichtung
1.
Dabei werden der Öldruck und die Öltemperatur über
einen Sensor 53 überwacht. Zusätzlich hat die Zerkleinerungseinrichtung
17 einen Sensor 54, der eine eventuelle Überlastung, verursacht
durch zu viel Einstreu 8 oder durch Fremdkörper, erfaßt und bei
Eintritt eines Überlastungszustandes die Zerkleinerungswalzen 18,
19 in Gegendrehrichtung umsteuert, um Zerstörungen zu vermeiden. Nach
einem kurzen Umsteuern wird der Zerkleinerungsprozeß durch erneutes Umsteuern
der Drehrichtung der Zerkleinerungswalzen 18, 19 fortgesetzt.
Tritt auch nach drei Umsteuerversuchen immer wieder ein Überlastungszustand
ein, wird die Vorrichtung 1 abgeschaltet, und im Anzeigedisplay
52 erscheint eine Störmeldung.
Die elektronische Steuerung 51 hat eine Einschalttaste
55, eine Handmodustaste 56 und eine Funktionstaste 57.
Über eine Tastenkombination, bei der die Einschalttaste 55 und die
Handmodustaste 56 beide gedrückt und gehalten werden, können
durch Betätigen der Funktionstaste 57 die einzelnen Module wie Zerkleinerungseinrichtung
17, erste Preßeinrichtung 25, zweite Preßeinrichtung
38 sowie Stetigförderer 10 einzeln überprüft und
in Funktion gesetzt werden, so daß ermittelt werden kann, wo es zu einer Fehlfunktion
kommt. Dabei können eventuelle Fremdkörper aus dem Schacht 14
entfernt werden. Im übrigen steuert ein Softwareprogramm die gesamten Abläufe.
Die Vorrichtung 1 kann nach Gebrauch mit einem Hochdruckreiniger
gesäubert werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine entsprechende
Reinigungseinrichtung in die Vorrichtung 1 einzubauen, so daß sie
sich auf Befehl über die elektronische Steuerung 51 selbst reinigt.