Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse mit einer drehbar gelagerten äußeren Trommel, einer in der äußeren Trommel exzentrisch angeordneten, drehbar gelagerten Presswalze, einer dem von Trommel und Presswalze gebildeten Pressspalt Pressgut zuführenden

Zuführungseinrichtung und einer Pressgut abführenden Abzugseinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Walzenpresse.

Zur energetischen Verwertung von Biomassen sind verschiedene mit einander verknüpfte Verfahren bekannt, z.B. Silierung durch Lagerung unter Luftabschluss und

Konservierung durch die sich dann bildende Milchsäure, Trennung der Silagen in einen Presssaft und ein Pressgut durch eine mechanische Entwässerung der Silagen, Vergärung des so gewonnenen Presssafts in einer Biogasanlage und Trocknung des Pressgutes mit der Abwärme aus der Biogasanlage zur Herstellung eines Brennstoffes.

Wichtig beim dem Verfahren ist die Überführung eines großen Teils der in der Pflanzen enthaltenen leicht vergärbaren Pflanzeninhaltsstoffe in den Presssaft. Dies sind einerseits gelöste Stoffe wie Glukose und andererseits ungelöste Stoffe wie Stärke. Mit Rücksicht auf die Brenneigenschaften des produzierten Brennstoffes wird angestrebt, den Gehalt der mineralischen Pflanzeninhaltsstoffe in dem Pressgut weitgehend zu reduzieren. Generell gestaltet sich die Überführung der ungelösten, aber auch der gelösten Pflanzeninhaltsstoffe in den Presssaft als schwierig, weil diese in der Zellstruktur der Pflanzen aus Lignozellulose eingeschlossen sind.

Daher ist es notwendig, die Zellstruktur der silierten Pflanzen unter mechanischer Einwirkung aufzuschließen, diese weitgehend zu entwässern und dabei organische und anorganische Pflanzeninhaltsstoffe auszutragen, wobei prinzipiell verschiedene Vorrichtungen zur mechanischen Entwässerung zur Verfügung stehen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Beispielsweise eignen sich Bandfilterpressen für die Abscheidung von Oberflächenwasser, jedoch nicht die für die Abscheidung von Wasser aus der Zellstruktur der Biomassen, da die hierfür notwendigen Drücke nicht mit einer Bandfilterpresse erreicht werden können.

Schneckenpressen, entweder mit einer konischen Schnecke in einem konischen Siebmantel oder einer zylindrischen Schnecke mit konischem Kern und/oder abnehmender Steigung in einem zylindrischen Siebmantel, haben hingegen den Nachteil, dass diese unabhängig von der Bauform zu relativ großen Schichtdicken bei der Biomasse fuhren. Mit zunehmender Dicke der Schicht und zunehmender Verdichtung der Biomasse in der Schnecke wird nämlich der Abfluss von Wasser behindert. Zusätzlich wirkt die in der Schnecke verdichtete Biomasse als Filter für ungelöste Pflanzeninhaltsstoffe und verhindert ein Überführen dieser für die energetische Verwertung des Presssafts wichtigen Stoffe in den Presssaft.

Walzenpressen mit innen- und/oder außenliegenden Anpresswalzen, mit glatten und perforierten Walzenoberflächen wiederum ergeben zwar kleine Biomasse-Schichtdicken im Pressspalt, wobei auch eine Perforation der Walzen auch die Abfuhr des Presssaftes wesentlich verbessert. Allerdings sind für ein Aufbrechen der Zellstruktur der Biomasse sehr hohe Pressdrücke erforderlich, die zu einer Verstopfung der Walzenperforation führen.

Als günstiger haben sich daher Walzen mit dem eingangs genannten Aufbau erwiesen, wie sie beispielsweise aus der DE 43 37 890 C2 und der DE 32 18 634 AI bekannt sind. Allerdings sind diese für die Schlammentwässerung oder die Entwässerung von Rinden konzipierten Walzenpressen nur bedingt für die Entwässerung von Silagen geeignet, bei denen nämlich auch ein Aufschluss der Zellen erfolgen soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Walzenpresse zu schaffen, mit der Silagen in einem einzigen Schritt unter Zellaufschluss in einem hohen Maße entwässert und gleichzeitig ein großer Anteil an Pflanzeninhaltsstoffen ausgetragen werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Walzenpresse mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine herkömmliche Walzenpresse mit innenliegender Presswalze, die eine für die Entwässerung von Silagen vorteilhafte lange Presszone und einer langen Presszeit aufweist, einzusetzen, wobei die äußere Trommel und die innere Presswalze mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden, wodurch Scherkräfte auf die Silage ausgeübt werden, die zu einem Aufbrechen der Zellstruktur führen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten besonders vorteilhaft ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Walzenpresse nach der Erfindung; und

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Walzenpresse aus Fig. 1.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine besonders bevorzugt ausgestaltete Walzenpresse 10. Die Walzenpresse 10 besteht aus einer drehbar gelagerten äußeren Trommel 20 und einer in dieser zur Achse der Trommel 20 exzentrisch angeordneten, ebenfalls drehbar gelagerten Presswalze 30. Trommel 20 und Presswalze 30 sind derart zueinander beabstandet angeordnet, dass ein Pressspalt verbleibt, dem das Pressgut, insbesondere Silage, von einer zu einer Seite der Presswalze 30 angeordneten

Zuführungseinrichtung 40 zugeführt wird.

Die Zufuhrungseinrichtung 40, die beispielsweise als Förderschnecke ausgebildet sein kann, ist besonders bevorzugt als Vibrationsdosierrinne ausgebildet, d.h. als eine vibrierende Rinne, von der das Pressgut in den Pressspalt fallen kann. Hierzu ist die Vibrationsdosierrinne bevorzugt über die Länge der Presswalze 30 angeschrägt, sodass das Pressgut bei linearer Förderrichtung in Längsrichtung der Presswalze 30 über die Länge der Presswalze 30 verteilt wird.

Auf der anderen Seite der Presswalze 30, gegenüber der Zuführungseinrichtung 40 ist eine Abzugseinrichtung 50 vorgesehen, die das den Pressspalt durchlaufene Pressgut aus der Walzenpresse 10 entfernt. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine als Schnecke

ausgebildete Welle, die das Pressgut zur weiteren Verarbeitung aus der Walzenpresse 10 fördert. Eine andere Ausgestaltung der Abzugseinrichtung 50 kann beispielsweise als Kratzband erfolgen.

Das Größenverhältnis von Trommel 20 zu Presswalze 30 und der Abstand von Trommel 20 und Presswalze 30 sind nun derart eingestellt, dass ein möglichst effektiver Pressvorgang mit langer Presszone und relativ langer Verweilzeit in der Presszone erreicht werden kann.

Insbesondere ist die Trommel so ausgeführt und der Pressspalt derart bemessen, dass bei einer möglichst geringen Materialdicke eine gute Abfuhr des Presssaftes ermöglicht ist.

Hierfür weist die Trommel 20 und / oder die Presswalze (hier nicht dargestellt) Öffnungen 24 auf, die mit den Kanäle 26 verbunden sind, über die die Flüssigphase abgeführt wird.

Insbesondere ist eine Absaugkulisse vorgesehen, die die Öffnungen 24 insbesondere im Bereich der Presszone mit einem Unterdruck beaufschlagt.

Die Öffnungen in der Innenwandung 22 der Trommel sind wiederum bevorzugt derart ausgelegt, dass die Öffnungen als radiale oder axiale Schlitze angelegt sind, die sich in Richtung der Kanäle 26 konisch verbreitern.

Insbesondere ist im Bereich der Abzugseinrichtung 50 wenigstens ein Abstreifer 52 vorgesehen, der anhaftendes Pressgut entfernt und die überstehenden Teile von den in die Öffnungen 24 der Trommel 20 hineingepressten Fasern entfernt, und sie der

Abzugseinrichtung 50 zuführt, wobei der in die Öffnungen 24 hineingepresste Teil der Fasern bei erneutem Umlauf im Bereich der Presszone mit dem Presssaft abgeführt wird. Hierdurch wird eine Verstopfung der Öffnungen 24 vermieden.

Darüber hinaus kann auch ein weiterer Abstreifer 54 vorgesehen sein, der an der Presswalze anhaftende Fasern von der Presswalze abstreift und der Abzugseinrichtung 50 zuführt. Die Presskraft wird vorzugsweise mit einem (nicht dargestellten) hydraulischen System in der Form aufgebracht, dass der Pressdruck konstant gehalten wird und sich der Pressspalt dem Pressgut anpasst. Wird beispielsweise Pressgut mit einem hohen Trockensubstanzgehalt dem Pressspalt zugeführt, weicht die Presswalze aus. Die Presskraft ist bevorzugt stufenlos einstellbar.

Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trommel 20 und die Presswalze 30, wie in Fig. 1 durch kurze und lange Pfeile angedeutet, mit unterschiedlicher

Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden, wobei die daraus resultierenden Scherkräfte die Zellstruktur der silierten Pflanzenfasern gut aufzubrechen vermögen, sodass gleichzeitig die frei werdende Flüssigkeit und Pflanzeninhaltsstoffe über den in der Trommel 20 angeordneten Öffnungen 24 und Kanäle 26 abgeführt werden kann.

Konstruktiv kann der Antrieb der Trommel 20 und der Press walze 30 durch voneinander getrennte Antriebe realisiert werden, wie z.B. in Fig. 1 durch die Rollen angedeutet, auf denen die Trommel 20 gelagert ist und die die Trommel zur Drehung bringen, wobei die Achse der Presswalze 30 mit einem eigenständigen Antrieb verbunden ist. Alternativ kann aber auch nur ein einziger Antrieb vorgesehen sein, der über entsprechende Übersetzungen sowohl Trommel 20 als auch Presswalze 30 mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit antreibt.

Vorteil der Erfindung ist ein verbesserter Zellaufschluss und somit ein höherer Ertrag an mit dem Presssaft ausgeschwemmten löslichen und unlöslichen Pflanzeninhaltsstoffen, der eine bessere energetische Verwertung des Presssafts und des Pressgutes ermöglicht.