Titel: Neues Verfahren zur Gewinnung von Torfbriketts.
Autor: Rudolf Mewes
Fundstelle: Band 315, Jahrgang 1900, S. 769
Download: XML
Neues Verfahren zur Gewinnung von Torfbriketts. Neues Verfahren zur Gewinnung von Torfbriketts. Auch in Deutschland spielt die Heizungsfrage, zumal bei den augenblicklichen hohen Kohlenpreisen, eine wichtige Rolle, so dass alle Mittel, ein gutes und billiges Brennmaterial zu beschaffen, nur Beifall und Beachtung verdienen. Diese Aufgabe dürfte durch das auch in Deutschland durch D. R. P. Nr. 106020 geschützte Verfahren der Gewinnung und Verarbeitung von Torf von Paul Lopatin, Johann Lopatin und Wladislaus Galecki in Warschau für torfreiche Gegenden gelöst werden können. Wir lassen daher einen Auszug bezw. stellenweise eine Uebersetzung des über das betreffende Verfahren von dem zuletzt genannten Erfinder gehaltenen Vortrages (am 23. Mai 1899 in der technischen Abteilung des russischen Vereins zur Beförderung von Handel und Gewerbe) folgen: Die Heizungsfrage wird in vielen Gegenden im allgemeinen zu einer wichtigen wirtschaftlichen und in manch anderen geradezu zu einer Existenzfrage. Die immer wachsende Zahl der Eisenbahnen, Dampfschiffe, der Fabriken und Werkstätten bedingt einen grösseren Verbrauch von Brennmaterial und Ausrodung der Waldungen. Das neu eingeführte Waldschutzgesetz (in Russland) hat den Holzvorrat im Handel eingeschränkt, dabei den Preis des Holzes erhöht. Infolge aller dieser Umstände müssen wir auf das Holz als Heizungsmaterial verzichten, da es als solches im Vergleich zu der Wärme, welche es gibt, zu teuer ist. Wir müssen uns daher notgedrungen der Steinkohle und dem Torf zuwenden. Steinkohle indessen finden wir bei uns nur an etlichen Orten, der Vorrat derselben ist sehr beschränkt und droht erschöpft zu werden. Die Braunkohle kommt zwar häufiger vor, sie ist jedoch als Brennmaterial im Vergleich zur Wärme, welche sie liefert, zu teuer. Es bleibt also nur der Torf. Die Torflager sind unsere zweiten Wälder, wir besitzen deren so viel, dass mehrhundertjähriger Gebrauch von Torf als ausschliessliches Brennmaterial denselben noch nicht erschöpfen würde. Torf kommt bei uns fast in allen Niederungen der Flüsse vor, welche einst unser Land durchströmten. Annähernd geben jede 100 Morgen Torfmoor von 10 Fuss Tiefe 30 Millionen Pud (1 Pud = 40 Pfund = 20 kg) Briketts von vorzüglicher Heizkraft, welche der der Steinkohle gleichkommt, was nachstehende Ziffern beweisen werden. Dass der Torf bis jetzt keine grössere Verwendung fand, ungeachtet der hohen Preise der Heizmaterialien, können wir nur dem zuschreiben, dass er bis jetzt nicht ordentlich zubereitet wurde. Sowohl im Westen Europas als auch hier bemühte man sich um die Verbesserung der Torfgewinnung, und später um die Verbesserung desselben als Brennmaterial. In dieser Richtung und besonders hinsichtlich der zur Gewinnung des Torfes dienenden Werkzeuge ist zwar sehr viel geleistet worden, gleichfalls hinsichtlich der Erforschung der Torflager, ihrer chemischen Zusammensetzung; die Bemühungen jedoch um die Verbesserung des Torfes selbst als Brennmaterial haben zwarzur Verbreitung des Gebrauches von Torf, jedoch zu keinen besonderen Ergebnissen geführt, da man die schlimmen Eigenschaften des Torfmaterials nicht beseitigte. Daher erhalten wir auch bis heutzutage schlechten Torf und zwar besitzen 1. alle Torffabrikate viel Feuchtigkeit; 2. ist die Verbindung der einzelnen Teile eine zu lose und unbeständige; 3. erhöht sich der Feuchtigkeitsgehalt, die Verbindung der Teile wird in manchen Fällen eine noch losere und es entsteht daher die Schwierigkeit des Transportes; 4. ist der Rauminhalt des Torfes im Verhältnis zur Heizkraft ein zu grosser, daher die Schwierigkeit, denselben bei der Dampfschiffahrt zu verwenden; 5. ist derselbe untauglich zur längeren Aufbewahrung infolge der Anziehung von Feuchtigkeit, selbst wenn er unter Dach aufbewahrt wird; 6. raucht und dunstet er beim Brennen; 7. ist die Gewinnung des Torfes teuer und beschwerlich, sie hängt vom Wetter u. dgl. ab. Alles dies erklärt genügend, warum der Torf nur dort angewendet wird, wo man auf denselben durchaus angewiesen ist. Diese Notwendigkeit ist in manchen Gegenden so gross, dass der Torf ungeachtet aller Fehler in grossen Mengen als Heizmaterial benutzt wird, wie z.B. an der Nordsee, in Bayern, Böhmen, Holland, Sachsen, England, Irland, Oesterreich, Ungarn, Frankreich, Schweden. Schliesslich sind auch wir an die Reihe gekommen; wir müssen notgedrungen denselben in grösserem Masse als Heizmaterial benutzen. Es steht jedoch fest, dass, wenn wir den Torf von den oben genannten schlimmen Eigenschaften befreien, derselbe bei der Teuerung der Steinkohle, des Holzes und der Presskohlen ein beliebtes Heizmaterial werden würde und zwar nicht nur für Fabriken, sondern auch für Oefen, Küchen u.s.w. Die Richtigkeit dieser Behauptung wird in der Praxis durch die Verwendung von verbesserten Torffabrikaten bewiesen. Es gibt zwei verbesserte Methoden zur Torfbearbeitung: die eine von Gwyne und Exter besteht im Pressen des gemahlenen und erhitzten Torfes, die zweite von Chaleton, Doblen und Diesbach besteht in der Gewinnung gepressten Torfes. Die erste Methode von Gwyne und Exter wird in Haspel und Kolberg in Deutschland und in Russland, gegenwärtig in Irgenówka bei St. Petersburg, angewendet, gibt jedoch kein gutes Brennmateriel. Daher wird dieselbe auch in Russland nur noch in dieser einzigen Fabrik angewendet. Die Torffabrikation nach dieser Methode in Irgenówka ist jedoch zu kostspielig, da die Einrichtung der Fabrik selbst gegen 1 Million Mark betrug und die Produktion von etwa 50000 kg täglich während mehrerer Betriebsperioden zu klein im Verhältnis zum Anlage- und Betriebskapital ist. Es leuchtet ein, dass daher der Preis des Fabrikats nicht ein niedriger sein kann. Das Material, welches mit dieser Methode hergestellt wird, ist übrigens nicht frei von den Mängeln, welche der Torf von Natur aus besitzt. Der heiss gepresste Torf, d. i. Torfbrikett, wird in Deutschland aus Torfspänen (in Russland aus geschnittenem Torf) hergestellt, die an der Luft getrocknet, darauf erbsengross gemahlen und allmählich bis zu 100° C. erhitzt, d.h. bis zum Schmelzen der Bitumbestandteile, die das Bindemittel für den Torf bilden; hierauf wird die Masse mittels Kolben in Tafeln gepresst. Die auf diese Weise gewonnenen Torfbriketts sind hart, fest und trocken, besitzen jedoch einen Nachteil, der die vorerwähnten Vorteile vollkommen aufwiegt; diese heiss hergestellten Briketts zerfallen beim Brennen in dieselben kleinen Bestandteile, aus denen sie hergestellt worden sind. Infolgedessen ersticken die nicht verbrannten Teile beim Brennen in Kesselfeuerungen und anderen Oefen das Feuer, und da sie unverbrannt staubförmig zerfallen, kommen sie durch den Luftzug in den Rauchfang. Ausserdem ist der hierzu verwendete Torf gewöhnlich stark verunreinigt, da er direkt aus dem Torflager genommen wird. Die Menge der Asche ist daher abhängig von den mineralischen Verunreinigungen des Torflagers, da ja die chemischen Verbindungen, welche die Geringwertigkeit des Torfes bedingen, nicht beseitigt werden. Berücksichtigen wir noch, dass 50 kg dieser Briketts in Deutschland 27 Pf. und in St. Petersburg 36 Pf. Herstellungskosten verursachen, so ergibt sich, dass das auf heissem Wege hergestellte Torfbrikett kein befriedigendes Brennmaterial und im Verhältnis zu anderen Brennstoffen zu teuer ist. Ungeachtet seiner Nachteile wird dasselbe in St. Petersburg und Deutschland vielfach verwendet. Dieser Nachteil ergibt sich aus einem Vergleich der Preise für Kohlen und Briketts. In St. Petersburg kostet das Pud Torfbriketts 20 Kop. (42 Pf.) bei einem Kohlenpreise von 16 Kop. (33 Pf.) für das Pud. Ein anderes Ergebnis sehen wir bei dem nach Chaleton, Doblen und Diesbach gepressten Torf, in Frankreich und der Schweiz, wo bei einem grossen Vorrat und Billigkeit der Steinkohle, der auf diese Weise hergestellte Torf eine weite Anwendung findet. Er ist kompakt, rein, enthält 17 % Wasser, und sein spezifisches Gewicht beträgt 1,2. Die ungefähr 1 Zoll dicken Tafeln halten sogar einen weiten Transport aus, sind sehr wenig hygroskopisch, zerfallen nicht beim Brennen, geben eine gleichmässige Flamme und Wärme und dabei wenig Asche. Infolgedessen steht die Methode des nassen Pressens des Torfes höher als das trockene Pressen desselben, da sie alle Mängel des heiss gepressten Torfes beseitigt. Ausserdem verliert der Torf bei Beseitigung der aus der Natur desselben herrührenden Mängel, d.h. der chemischen Verbindungen und Verunreinigungen, sein Aussehen und seine natürlichen Eigenschaften und erhält dafür Vorzüge, welche ein gutes Brennmaterial haben muss. Dennoch hat auch diese Methode nicht die genügende Verbreitung gefunden, da sie zu teuer ist und wegen des grossen Wasserverbrauchs, welchen sie erfordert, nicht überall angewendet werden kann. Dabei ist diese Methode sehr kompliziert und braucht grosse Bauflächen für die Fabriken und beseitigt nicht alle Mängel des Torfes, welche von seiner Natur herstammen. Alle diese Mängel werden aber durch das von mir (Galecki) erfundene Verfahren zur Gewinnung des Torfes vermieden, sowie durch die dazu gehörigen Maschinen und Werkzeuge meiner Konstruktion, welche zum Reinigen, Formen und Pressen eines beliebigen Torfes dienen. Diese Maschinen erzeugen eine einheitliche Masse und beseitigen daher die Mängel des Torfes, welche aus seiner Beschaffenheit stammen. Eine auf diese Weise eingerichtete Fabrik liefert den billigsten aller bekannten Brennstoffe, denn er ist sogar billiger als Steinkohle, welcher er bezüglich der Heizkraft gleichkommt, dagegen durch das Fehlen von Schwefel die Steinkohlen übertrifft. In dieser Weise wird auch die Frage der rauchlosen Feuerungen gelöst, was bei Gebrauch der Steinkohle schwierig bezw. unmöglich war (?). Das von mir angegebene Verfahren der Torfbearbeitung gibt die Möglichkeit, von allen Verunreinigungen freien Torf zu erhalten, welche die Heizkraft desselben beeinträchtigen, denn dieses Verfahren beseitigt die schädlichen Beimischungen,als: Sand, Lehm, Kalk, Schwefel, die nicht zu Torf gewordenen Fasern u.s.w., ausserdem ermöglicht es die Herstellung von Briketts auf kaltem Wege durch die Zerteilung und Verbindung der Torfteilchen mittels der neu erfundenen Maschinen und Werkzeuge. Bis jetzt wurde der Torf aus senkrecht herausgehobenen Schichten gewonnen, welche in wagerechter Richtung in Ziegel geteilt wurden. Da im Torflager jedoch verschiedene Torfschichten angetroffen werden, so erhalten wir Ziegel von verschiedenem Brennwert. Behufs Erzielung gleichmässiger Torfziegel darf der Torf in senkrechter Richtung nur geschnitten, muss aber darauf zu einer einheitlichen Masse durchgearbeitet werden. Alles dies erhalten wir mittels der Guillotinetorfstechmaschine und des Mischers. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 1. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 2. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 3. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 4. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 5. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 6. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 7. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 8. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 9. Textabbildung Bd. 315, S. 769 Fig. 10. Die Gewinnung des Torfes geschieht ohne vorherige Trockenlegung des Moores in Gräben, welche mittels einer beweglichen Wand in Gruben verwandelt werden (Fig. 1). Die Wand ist entsprechend der Tiefe des Moores 4 bis 20 Fuss hoch und je nach der Breite des Grabens 5 bis 7½ Fuss breit. Unten und oben befinden sich in der Wand Oeffnungen für die Leinen oder Ketten, mit denen sie an dem Elevator befestigt ist, mit welchem sie im Graben vorgeschoben wird. Auf der Wand befinden sich eiserne Klauen, welche in die Seiten des Grabens eindringen und dadurch die Wand unbeweglich machen. Die Guillotinestechmaschine (Fig. 2 bis 5) schneidet den Torf in der ganzen Tiefe mittels einer in einem Rahmen befindlichen Platte, die mit dem Rahmen nach unten gelassen wird, entweder durch eigene Schwere oder mittels einer Kurbel und Zahnstange, je nach der Dichtigkeit des Moores. Die auf einer Plattform befindliche Stechmaschine (Fig. 2 bis 4) wird auf Schienen mittels Zahnräder, welche sich auf der Wagenachse und der Plattform befinden, vorwärts geschoben. Infolgedessen erhält sie entweder eine gleichförmige, auf eine bestimmte Entfernung berechnete, oder eine beliebige Bewegung. Die Höhe der Platte der Guillotine (Fig. 5) beträgt 3,5 bis 7,1 m, die Breite 1,78 bis 2,5 m, die Dicke 1,3 cm (besteht die Platte aus Holz, so muss ihre Dicke selbstverständlich verstärkt werden). Die untere Seite der Platte ist schräg, messerartig abgeschärft. Die Platte kann von Hand oder auf maschinellem Wege hoch- und niedergelassen werden. Der Mischer (Fig. 6 und 7) besteht aus einem Rahmen, in den gezahnte Walzen übereinander eingelassen sind, in der Weise, dass die Zähne der einen Walze frei zwischen den Zähnen der anderen hindurchkönnen. Die Walzen sind abwechselnd fest und in Lagern beweglich gelagert. Die Zahl derselben ist von der Tiefe des Torfstiches abhängig. Die Enden der beweglichen Walzen reichen an einer Seite über den Rahmen hinaus und sind mit Zahnrädern versehen; sie sind gleichzeitig mit einer (ratschen Kette mit den über dem Rahmen angebrachten Wellen verbunden. Ueber dem Rahmen sind zwei Wellen angebracht, die mittels einer Kurbel in entgegengesetzter Richtung gedreht werden. Infolgedessen sind die Enden der beweglichen gezahnten Walzen auf der einen Seite mit der einen, auf der anderen mit der zweiten Welle verbunden. In dieser Weise werden durch die Drehung der Wellen die Zahnwalzen in entgegengesetzter Richtung gedreht, wodurch die Walzen mit den Zähnen den Torf fassen und denselben zwischen sich auf die andere Seite des Rahmens durchtreiben. Infolgedessen erfolgt eine Zerkleinerung und Mischung des Torfes. Der Rahmen des Mischers ist auf einer besonderen Plattform angebracht und kann in die Grube mittels Ketten u.s.w. soweit heruntergelassen werden, dass er auf den Grund des Grabens des bereits von der Schneidemaschine geschnittenen Torfes reicht. Nötigenfalls kann der Rahmen auf die Plattform heraufgezogen werden. Die Plattform des Mischers wird ebenso wie die der Torfmaschine auf Schienen o. dgl. mittels Zahnräder weiter bewegt. Bedingt es die Dichtigkeit des Moores, dass der Mischer weiter gezogen werden muss, so bedient man sich der auf der Plattform befindlichen Kurbelwelle, Leinen und Ankers. Die Seiten des Rahmens sind wie die Räder mit Eisenblech zur Vermeidung der Abnutzung beschlagen. Der in dieser Weise im Graben bereitete gleichmässige Torfbrei wird mittels eines Elevators in die auf kleinen Wagen befindlichen Tonnen gegossen. Der Mischer verarbeitet den Torf nun in eine einheitliche Masse, befreit ihn jedoch noch nicht von Unreinigkeiten. Um letzteres zu erzielen, sind die Tonnen mit kleinen Mischern versehen, welche während des Fahrens der Wagen den Torfbrei in möglichst kleine Teilchen zerarbeiten. Die Mischer in den Tonnen sind durch eine Transmission mit den Achsen der Wagen verbunden, so dass die Torfmasse durch die Bewegung der Wagen zerkleinert wird. Durch dieses nochmalige Mischen der Torfmasse sondern sich die mit dem Torf mechanisch verbundenen, sowie mit ihm chemisch verbundenen im Wasser löslichen Teilchen ab. In den Wandungen der Tonnen befindet sich 17 bis 19 cm über dem Boden eine mit einem Spund verschlossene Oeffnung, welche innen mit einem Drahtnetz bedeckt ist. Dieses Netz ist so dicht, dass durch dasselbe Wurzeln, Steine, Fasern, grössere Torfstücke nicht nach aussen gelangen können. Während des Ablassens der Torfmasse aus der Tonne fährt der Arbeiter mit einer Schaufel über das Netz, um dasselbe zu reinigen und den Zufluss nicht zu hemmen. Damit die den Torf verunreinigenden Teile nach unten sinken können, bleibt der mit der Tonne in der Fabrik angelangte Wagen einige Zeit in Ruhe; nachher wird der Brei durch das Spundloch in Filter abgelassen. Diese Filter sind Kasten, die anstatt des Bodens sehr enge Siebe oder Strohmatten besitzen, damit das Wasser leichter abfliesst. Der reine Torf bleibt in den Filtern, während das Wasser, die löslichen chemischen Bestandteile mitnehmend, aus den Filtern entweder mittels Röhren oder gewöhnlicher Rinnen abgelassen wird. Nach 12 bis 24 Stunden, je nach dem Wetter, ist der Torf schon so dick, dass er in Tafeln geschnitten werden kann. Zum Schneiden bedient man sich einer Form von Gestalt eines Stempels (Fig. 8), welcher die Tafeln durch Schlagen mit einem Hammer ausdrückt und mit einem Stempel versieht. Diese Handform kann bei grösserem Betrieb durch einen entsprechend eingerichtetenBalancier ersetzt werden, der eine grössere Anzahl von Tafeln auf einmal ausdrückt. Die in dieser Weise hergestellten Tafeln bleiben etliche Stunden in dem Filter und, wenn sie hart genug geworden sind, werden sie auf einer Leinwandbahn ohne Ende nach dem Trockenraum gebracht. Nach einigen Tagen werden sie so hart, dass sie Druck vertragen können. Hierauf werden sie ebenfalls auf einer endlosen Bahn nach der Trockenpresse gebracht, wo die auf diese Weise getrockneten Torfbriketts nach einigen Tagen mittels Leisten und Klammern zu Stössen vereint, einem grösseren Druck ausgesetzt werden. Die Trockenpresse (Fig. 10) besteht aus 15 je 10 cm dicken Balken, auf welchen die Tafeln übereinander gelegt werden und eine Wand bilden; die letzte Schicht wird mit einem ebensolchen Balken bedeckt. Beide Balken sind miteinander an den Enden je mittels Stangen und entsprechenden Röhren verbunden, welch letztere sich an dem unteren Balken und die Stangen an dem anderen befinden. Beim Zusammentrocknen der Tafeln senkt sich der obere und die betreffende Stange führt sich in dem Rohr des unteren Balkens. Hierauf wird die Presse mit einem beweglichen Dach zugedeckt, das zugleich die Belastung vermehrt. Die vollkommen trockenen Tafeln werden entweder aus der Presse entfernt, oder eine Wand wird an die andere geschoben, und die Torfbriketts auf dem Lager gelassen. Die freien Stellen werden dann mit neuen Rahmen ausgefüllt. Die fertigen Tafeln können jedoch auch an freier Luft aufbewahrt werden. Das vollkommene Zusammenpressen des nassen Torfes ist eine physische Unmöglichkeit. Durch automatischen Druck während der ganzen Dauer des Trocknens nach vorbeschriebenem Verfahren, wird diese Aufgabe zur Zufriedenheit gelöst. Selbst bei vollkommen kaltem Pressen des Torfes erhält man ein sehr gutes Resultat, da die Teile desselben vollkommen zerteilt werden und erst darauf nach ihrer Zerkleinerung ein inniges Annähern und eine Verbindung derselben stattfindet. Ein derartiger Torf kann mit vollem Recht „Torfbrikett“ genannt werden und gibt bei seiner Dichte und Reinheit ein gutes Brennmaterial ab. Ein solches Brikett zerfällt nicht beim Brennen, es ist gedrungen und hart, nicht brüchig, lässt sich leicht transportieren und nimmt keinen grossen Platz ein. Fügen wir noch hinzu, dass ein solches Produkt keinen Rauch erzeugt, nicht dunstet, wenig Asche hinterlässt, die beste Steinkohle durch Abwesenheit von Schwefel und das beste Holz durch seine Heizkraft übertrifft, dabei billiger ist als Steinkohle oder Holz, so können wir fest behaupten, dass ein solches zu den besten Brennmaterialien gehört. Hinzuzufügen wäre noch, dass das Torfbrikett, zum Verdampfen von Wasser in Dampfkesseln benutzt, im Brennwert der mittleren Steinkohle gleichsteht, da es ebenso viel Dampf erzeugt wie die letztere. Nach den Angaben des Vortragenden betragen die Herstellungskosten für ein Pud Torfbriketts 3 bis 4 Kop., während die Herstellung eines Pud Torfbriketts nach dem Verfahren von Chaleton, Doblen und Diesbach auf Grund der Berechnung von Solewicz 6 bis 7 Kop., also fast zweimal so viel, wie nach dem vorbeschriebenen Verfahren beträgt. Auf die ungefähre Kostenberechnung einer Torfanlage nach diesem Verfahren soll in einer besonderen Arbeit eingegangen werden. Ich bemerke zum Schluss zu den Ausführungen in dem Vortrage von Galecki, dass dieselben nach den Erfahrungen, welche bei der Herstellung der Platten für die Heizkörperbekleidungen aus einer ähnlichen breiartigen Masse von Bechem und Post in Hagen i. W. seit Jahren gemacht sind, vollkommen zutreffen, und für Torfbrei ein gleich günstiges Resultat durch das beschriebene Verfahren erzielt werden muss. Rudolf Mewes.