Die Erfindung betrifft eine Kombination nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Sie betrifft somit eine Kombination aus einem Gebäude zur Abfallbehandlung oder zur Abfallverwertung oder aus einem Lagergebäude zur Abfallsammlung bzw. Abfalldeponierung einerseits, sowie einer Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen des Gebäudes, insbesondere von Toren oder Türen des Gebäudes andererseits. Bei dem Gebäude kann es sich insbesondere auch um eine Kompostierungsanlage, Reststoffverwertungsanlage, Müllverbrennungsanlage oder um einen Abfalldeponie-Bunker handeln, die in der folgenden Beschreibung auch als Abfalldeponien bezeichnet werden. Die Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen kann dabei insbesondere an Entladestellen, Aufgabe- oder Aufnahmebunkem oder anderen Einrichtungen für Anlieferung, Transport und Lagerung von Abfällen vorgesehen sein.
Bei der Abschirmung derartiger Anlagen bzw. Abfalldeponien ist besonders zu berücksichtigen, daß sie regelmäßig durch anfahrende Fahrzeuge frequentiert werden. Gemäß der dreißigsten Verordnung zur Durchführung des deutschen Bundes-Immissionsschutzgesetzes ist dabei vorgeschrieben, daß die während des Fahrzeug-Abkippvorganges entstehende Emission von Staub und Geruch der in der Deponie lagernden Stoffe nach außen hin verhindert werden muß. Hierfür sieht die genannte Durchführungsverordnung die Anordnung von Gebäudeschleusen an den Deponieräumen vor.
Dies bedeutet, daß ein beladenes Fahrzeug erst rückwärts in die Schleuse einfahren muß, daraufhin schließt sich das vordere Schleusentor und erst dann öffnet sich das eigentliche Deponie-Bunkertor. Diese Vorgehensweise ist mit einem erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.
Während des Abkippvorganges müssen die Fahrzeuge ihre Verbrennungsmotoren oftmals mit hoher Drehzahl laufen lassen, um hier die fahrzeuginteme Hydraulik funktionsfähig zu halten. Dies bedeutet, daß sich der Fahrer eines solchen Fahrzeuges in der Schleuse permanent einer laufenden Vergiftungsgefahr durch Auspuffgase (CO2) sowie durch in den Schleusenraum eintretender Deponieemissionen aussetzt.
Um diese Gesundheitsgefährdung zu vermeiden und um die sogenannten MAK-Werte nicht zu überschreiten, müßten im Vorschleusenbereich sehr leistungsstarke und somit kostenaufwendige Lüftungsanlagen installiert werden, um durch genügende Raumdurchspülung mit Frischluft den Fahrer vor Vergiftungen zu schützen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine konstruktiv einfache, preiswerte herzustellende und leicht handhabbare Vorrichtung an einem Gebäude der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine dauerhaft sichere und wirkungsvolle Abschirmung der Umgebung gegen innenliegende und belastende Luftzustände wie Staub und Geruch bietet und die gleichzeitig einen einfachen und schnell vorzubereitenden und durchzuführenden Abkippvorgang in die Abfalldeponie bzw. Anlage ermöglicht, ohne die vom deutschen Bundes-Immissionsschutzgesetz geforderten Bedingungen zu unterlaufen.
Diese Aufgabe wird erfingdungsgemäß durch ein Gebäude mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, daß mindestens zwei in verschiedenen Randbereichen der Öffnung angeordnete und mit einem Luftgebläse verbundene Kernluftstrahldüsen vorgesehen sind, deren Austrittsöffnungen derart in Richtung der Öffnung gerichtet sind, daß die aus den Kernluftstrahldüsen austretenden Kernluftstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen in einem Winkel zwischen 1° und 60° durch die Öffnung in die Abfalldeponie hinein gerichtet sind.
Der Hauptvorteil liegt dabei darin, daß Schleusen mit den zuvor genannten Nachteilen nicht mehr erforderlich sind. Vielmehr schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kostengünstige Abschirmung für Abfallbehandlungsanlagen bzw. Abfalldeponien, die insbesondere auch in der Raumtrennöffnung stehende Konturen, beispielsweise die Kontur eines abladenden Fahrzeuges sicher und wirkungsvoll gegen innenliegende und belastende Luftzustände wie Staub und Geruch abschirmt. Ein aufwendiges und zeitintensives Öffnen und Schließen mehrerer Schleusentore bei Abkippvorgängen ist hierbei nicht mehr erforderlich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei einfacher Konstruktion kostengünstig herzustellen und leicht zu montieren und handzuhaben. Insbesondere die Tatsache, daß die zur Abschirmung bisher geforderte Vorschleuse entfallen kann, führt für den Betreiber einer Deponie zu erheblichen Kosteneinsparungen bei der Anschaffung und beim Betrieb.
Geräte zur Erzeugung von Luftschleiern oder Luftvorhängen sind an sich bekannt. Ihr Anwendungsgebiet erstreckt sich von Türluft- bis hin zu Torluftschleiergeräten zur Abschirmung von Räumen oder Gebäudehallen. Diese Abschirmeinrichtungen verfügen in der Regel über ein geschlossenes Gehäuse, welches Ventilatoren sowie Heizregister beinhalten kann und über Gitter oder Lamellen diesen Luftschleier herstellen. Der Grund solcher Einsätze ist in der Regel die Kalduftabschirmung bzw. die Erwärmung der eintretenden Kaltluft.
Die bekannten Konstruktionen verfügen über hohe Luft- und Heizleistungen, die im allgemeinen den Betrieb solcher Geräte unwirtschaftlich machen, da hier ein turbulentes Strömungsverhalten erzeugt wird. Dies führt dazu, daß sogenannte Turbulenzwolken von anströmender Kaltluft oder anderen Kräften, z. B. Durchzug, in das Gebäude hinein- oder hinausgeweht werden und somit der Unterbereich einer solchen Türöffnung der anströmenden Kaltluft (Wind) ungehindert Eintritt bietet.
Außerdem wäre bei derartigen herkömmlichen Luftschleieranlagen oder Luftschleiervorhängen an von Deponiefahrzeugen frequentierten Öffnungen die ausgeblasene Luft höchstens bis auf die Fahrzeugkontur begrenzt. Dabei bleiben sogenannte Luftschattenräume unterhalb des Kippers vorhanden, durch die ungehindert geruchsstoffbeladene und staubbeladene Luft des Deponiebunkers an die Umgebungsluft entweichen kann, so dass insbesondere leichte Staubpartikel und entsprechende Geruchsbelastungen während des Abkippvorgangs wieder nach außen getragen werden könnten.
Eine derartige Anlage zur Erzeugung von Luftschleiern oder Luftvorhängen kann daher für die gesetzlich geforderte Abschirmung von Abfalldeponien nicht eingesetzt werden.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es demgegenüber insbesondere, dass die Luft einerseits aus mindestens zwei unterschiedlichen Richtungen insbesondere in laminarer oder annähernd laminarer Strömung austritt und dass die Luft andererseits in das abzuschirmende Deponiegebäude hinein verläuft. Hierdurch kann nicht nur die Deponieöffnung an sich, sondern auch die Kontur eines in der Öffnung befindlichen Fahrzeugs und auch die Zwischenräume unterhalb eines Kippers oder unterhalb der Fahrzeugachsen erfaßt und sicher abgeschottet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt hierbei den sogenannten "Coanda-Effekt", so dass sich die schräg auf die Fahrzeugkontur auftreffenden Luftstrahlen in einem bestimmten Winkel am Fahrzeug anschmiegen und entlang der Fahrzeugkontur in das Gebäude strömen. Das zuvor berechnete Luftvolumen dieses Strahles verhindert einerseits das Austreten der staub- und geruchsbeladenen Luft und verdünnt andererseits, da es sich um Außenluft handelt, die geruchsbeladene Luft im Inneren der Deponie, die dann wiederum der installierten Abluftreinigung zugute kommt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die aus den Kernluftstrahldüsen austretenden Kernluftstrahlen in einem Winkel von 15° - 45° durch die Öffnung in die Abfalldeponie hinein gerichtet sind. Hierdurch kann eine besonders sichere und wirksame Abschirmung erreicht werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Kernluftstrahldüsen an einander gegenüberliegenden Seiten der Öffnung angeordnet sind. Vorteilhafterweise werden die seitlichen Kernluftstrahlen dabei jeweils durch einen extrem hohen schmalen Flachstrahl gebildet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch zwei Kernluftstrahldüsen an zueinander benachbarten Seiten der Öffnung angeordnet werden. Auch hierbei kann eine wirksame Abschirmung erreicht wenden, da die Luftstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen ausgeblasen werden.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn an mindestens einer Seite der Öffnung mehrere Kernluftstrahldüsen oder mehrere einzeln ansteuerbare Abschnitte einer Kernluftstrahldüse angeordnet sind. Dadurch kann eine flexible Anpassung der Kernluftstrahl-Abschirmung an unterschiedliche Offnungsquerschnitte erreicht werden. Insbesondere Öffnungen, die von Fahrzeugen unterschiedlicher Größe oder sogar unterschiedlichen Aufbaus frequentiert werden, beispielsweise von offenen Kippern und von geschlossenen Kippern, können hierdurch besonders wirksam abgeschirmt werden.
Ferner kann es hierzu von Vorteil sein, wenn die Kernluftstrahldüsen in mehreren Ebenen vor der Öffnung angeordnet sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kernluftstrahldüsen oder die einzeln ansteuerbaren Abschnitte einer Kernluftstrahldüse sich gleichmäßig oder ungleichmäßig über die gesamte Höhe bzw. Breite der Öffnung erstrecken. Hierdurch kann eine optimale Abschirmung der Deponieöffnung erreicht und ein Austreten von geruchsstoffbeladener oder staubbeladener Luft des Deponiebunkers an die Umgebungsluft sicher verhindert werden.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Kernluftstrahldüsen stirnseitig oder seitlich bzw. längsseitig mit dem Luftgebläse verbunden sind. Dabei können mehrere Kernluftstrahldüsen über Verbindungsleitungen mit einem gemeinsamen Luftgebläse verbunden sein oder jede Kernluftstrahldüse kann mit einem separaten Luftgebläse verbunden sein, wobei die Kernluftstrahldüsen dann mit gleichen oder auch mit unterschiedlichen Volumenströmen betrieben werden können.
Vorzugsweise ist die Ansaugöffnung des Luftgebläses mit der Umgebung verbunden, so dass Außenluft angesaugt wird.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn vor dem Luftgebläse oder zwischen dem Luftgebläse und den Kernluftstrahldüsen eine Einrichtung zum Abkühlen oder Erwärmen der Luft vorgesehen ist. Wenn in einer Anlage zur Abfallbehandlung ein Fäulungsprozess erwünscht ist, kann es sinnvoll sein, die Temperatur der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebrachten Luft zu erhöhen. Vorzugsweise kann einer Einrichtung zum Erwärmen der Luft dabei Prozesswärme zugeführt werden. In anderen Fällen kann es sinnvoll sein, die einströmende Luft zu kühlen, da eine Vielzahl von Deponien tiefe Bunker aufweisen, in die kältere Luft besser absinkt, wobei die gebundenen Emissionen mitgenommen werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass außenseitig vor oder an der Öffnung mindestens ein Sensor, insbesondere ein Rauchmelder oder Nebelmelder angeordnet ist, der den ist-Zustand der aktuell austretenden Gase, Gerüche und/oder aus der Öffnung gegebenenfalls austretenden Stäube oder Schmutzpartikel erfasst, und dass eine Steuerungs- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, der die von dem oder den Sensoren ermittelten Signale zugeführt werden, und durch die in Abhängigkeit von den zugeführten Signalen das oder die Luftgebläse und/oder die Luftströme augenblicklich gesteuert bzw. geregelt werden können.
Ebenso kann vorteilhafterweise außenseitig vor der Öffnung der Deponie mindestens ein Sensor, insbesondere ein Näherungssensor, angeordnet sein, der einen vor der Öffnung befindlichen Gegenstand, insbesondere ein Fahrzeug, erfassen kann, wobei eine Steuerungs- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, der die von dem Sensor ermittelten Signale zugeführt werden, und durch die in Abhängigkeit von den zugeführten Signalen das oder die Luftgebläse und/oder die Luftströme automatisch gesteuert bzw. geregelt werden können.
Bei beiden vorgenannten Weiterbildungen der Erfindung können die Luftströme vorzugsweise in ihrem Volumenstrom und/oder in der Anzahl der zu öffnenden Kernluftstrahldüsen und/oder in der Anzahl der zu öffnenden Abschnitte einer Kernluftstrahldüse gesteuert bzw. geregelt werden. Durch eine automatische Regelung der Luftstromleistung und/oder sonstiger Parametereinstellungen über eine Regelungseinheit kann ein optimaler Schutz vor austretenden Emissionen geboten werden.
Eine besonders wirksame Abschirmung kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß die Kernluftstrahldüsen jeweils einen Gleichrichterkanal zum Beruhigen des eingebrachten Luftstroms in eine laminare oder zumindest annähernd laminare Ausströmung eines Kernluftstrahls an der Austrittsöffnung umfassen.
Vorteilhafterweise können die Kernluftstrahldüsen auch ein Leitblech zum turbulenzarmen Führen des Kernluftstrahls umfassen.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kernluftstrahldüsen um eine parallel zum jeweiligen Randbereich der Öffnung verlaufende Achse schwenkbar angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders flexibel einstellbare Vorrichtung geschaffen, die an unterschiedliche Einsatzfälle angepaßt werden kann.
Wenn es baulich erforderlich ist kann zwischen den Kernluftstrahldüsen und der Öffnung der Deponie vorteilhafterweise eine Abdichtungsschürze bzw. Distanzschürze zum Abdichten gegen Umgebungsluft vorgesehen sein, um die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor negativen Witterungseinflüssen zu schützen.
Je nach Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, wenn an der Öffnung eine Vorrichtung vorgesehen ist, durch die in die Öffnung eintretende Gegenstände, insbesondere Fahrzeuge, mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, benetzt oder benebelt werden können. Insbesondere an Anlagen, die einen Fäulungsvorgang der aufgegebenen Reststoffe beabsichtigen, können Benebelungsanlagen vorgeschaltet sein, die die abladenden Fahrzeuge mit Wasser benebeln und so zusätzlich für eine vollständige Abgabe der Reststoffe sorgen, wobei die Befeuchtung einem Fäulungsprozess zuträglich ist. Außerdem ergibt sich dabei der vorteilhafte Nebeneffekt, dass die Fahrzeuge gleichzeitig in einem gewissen Maße gereinigt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Die Vorrichtung der erfindungsgemäßen Kombination umfasst ein Luftgebläse 1, welches saugseitig Außenluft 2 ansaugt und druckseitig über ein Rohrsystem 3 mit zwei seitlich neben der Toröffnung 4 einer geschlossenen Abfalldeponie 5 stehenden Kemstrahldüsen 6 verbunden ist. Das Luftgebläse 1, welches auslegungsmäßig einen definierten Gegendruck überwinden muß, fördert saugseitig frische Luft und drückt die vorkomprimierte Luft in die Düsen 6, die wiederum über einen Druckraum verfügen.
Der hier herrschende Vordruck verläßt den Druckraum über eine schmale Ausblasdüse, die dem beschriebenem Druckgehäuse A bereits angepaßt ist. Die Düse selbst wird im Inneren des Druckkastens A mit einem der Luftrichtung parallel folgenden Leitblech E versehen, so daß hier die im Druckraum innere turbulente Luft kanalisiert wird und sich mit einer hohen Geschwindigkeit laminar einstellt. Nach Verlassen der Düse entsteht ein flacher Kernluftstrahl, der eine sehr geringe Induktion mit der sekundären Umgebungsluft eingeht. Um hier den sogenannten "Coanda-Effekt" zu verstärken, wird seitlich und parallel zur Ausströmrichtung an dem Druckgehäuse ein weiteres Leitblech C angeordnet, welches in seiner Länge je nach Anforderung der Kernstrahllänge verstellbar ist (
Die hochbeschleunigte Austrittsluft legt sich aufgrund dieses physikalischen Effektes an der Lufttragfläche an und reißt erst am Ende dieser Flächenbegrenzung ab (Strömungsabriß).
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei Kernluftstrahlen können Bereiche unterschiedlicher physikalischer oder physischer Parameter, wie Temperatur, Luftverschmutzungsgrad, molekulare Geruchsbelastung, und/oder chemische Luftzusammensetzung voneinander getrennt bzw. abgeschirmt werden.
Die in
Bei der in
Demgegenüber zeigt
Die erfindungsgemäße Lösung hat zwei Kernluftstrahldüsen 6, die jeweils ein Leitblech C aufweisen, welches den Luftkernstrahl turbulenzarm führt. Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein speziell ausgelegtes Hochdruckgebläse 1, welches sich außen vor dem abzuschottenden Bunker 5 am Boden, auf dem Dach oder an der Fassadenwand befinden kann. Dieses Hochdruckgebläse 1 ist druckseitig an starre oder flexible Verbindungsrohre 3 angeschlossen, die beispielsweise aus Wickelfalzrohr, Kunststoffrohr oder flexiblem Alurohr bestehen können, welches die notwendige Druckfestigkeit aufweisen muß. Die Auslegungsparameter des Druckgebläses 1, in der Regel ein Radialventilator, belaufen sich je nach abzuschottender Öffnungsgeometrie zwischen 600 und 4000 Pa.
Die Kernstrahldüsen 6 haben ein Gehäuse A, das mehrseitig gekantet, halb- und/oder vollrund ausgeführt sein kann. Das auch als sogenanntes Drucklinearmodul A bezeichnete Gehäuse wird stirnseitig von oben oder von der Seite oder von unten mittels eines Druckgebläses 1 eingespeist, wobei das definierte Volumen dieses Moduls einerseits einen Druckstauraum aufweist sowie andererseits eine Beruhigungszone der turbulent eintretenden Luft bildet.
Der angeformte Gleichrichterkanal E wandelt die turbulente Luft als Beruhigungsstrecke um, in eine laminare Ausströmung am Düsenende. Um die Turbulenz am Druckeingang der Düse zu verringern kann ein Leitblechgehäuse angeordnet sein, so daß die bei kurzen Rohrstrecken gedrallte Luft zwangsweise in eine geradlinige Strömung umgewandelt wird.
Die hier im Stauraum befindliche unter Druck stehende Gebläseaußenluft wird durch eine innere Leitblechkante E gefangen und in den schmalen Düsenkanal geleitet. Abhängig vom Turbulenzgrad ist das innere Leitblech E sowie die Winkelaufkantung bemessen.
Die vorverdichtete Luft kann vorteilhafterweise kurz vor dem Düseneintritt einen weiteren Gleichrichter D passieren, der eine Gitterstruktur in quadratischer, rechteckiger, dreieckiger, M-förmiger, Z-förmiger oder trapezförmiger Querschnittsgeometrie durchläuft. Die Bautiefe dieses Profils entspricht der 1,5 bis 6-fachen Bautiefe des Verhältnisses der Düsenbreite. Nach Passieren des nahezu laminaren Austrittstrahls aus der Düse legt sich der Kernstrahl an das zur Außenseite parallel verstellbare Leitblech nach dem "Coanda-Effekt" an und folgt dieser ebenen Fläche, die auch gleichzeitig die Strahlrichtung angibt, bis hin zur definierten Abrisskante. Die Abrisskante ist als viertelrunde Kantung geformt, um die möglichen Abrissgeräusche zu minimieren. Die Abrisskante selbst ist angeformt, um aufgrund des Abkantwinkels, die stehende Sekundärluft in den Kernstrahl zu induzieren und so die molekulare Reibung zwischen beschleunigter Luft und stehender Umgebungsluft zu minimieren (sogenannte Injektorwirkung oder Mitlauftbeschleunigung).
Die Leitblechlänge, die sich individuell in ihrer Länge verstellen läßt, weist eine Länge von 0,1 bis zur 2-fachen Länge des in der Druckdüse befindlichen Anströmgleichrichters auf. Die Längenverstellung erfolgt vorzugsweise mit durch Schrauben verklemmte Langlöcher oder Führungsschienen in den Seitenkanten oder ähnlichem.
Bei der in
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Ferner ist eine Regelungseinheit 14 vorgesehen, der die von den Sensoren 12 und 13 ermittelten Signale zugeführt werden. Die Regelungseinheit 14 kann dementsprechend in Abhängigkeit von den zugeführten Signalen die Luftgebläse und/oder die Luftströme unverzüglich so regeln, dass ein der jeweilig aktuell vorliegenden Situation angepasster optimaler Schutz vor austretenden Emissionen gegeben ist. Insbesondere können die Luftströme dabei in ihrem Volumenstrom und/oder in der Anzahl der zu öffnenden Kernluftstrahldüsen 6 bzw. in der Anzahl der zu öffnenden einzeln ansteuerbaren Abschnitte einer Kernluftstrahldüse 6 geregelt werden.
Zusätzlich sind an den Öffnungen 4 der Abfalldeponie 5 nicht näher dargestellte mechanisch betätigbare Tore vorgesehen, um bei längerer Nichtbenutzung der Öffnungen 4 auf einfache und sparsame Weise eine sichere Abdichtung des Gebäudes 5 zu erreichen. Auch können diese Tore automatisch über die Regelungseinheit 14 betätigt werden, wobei beispielsweise die benötigte Öffnungshöhe in Abhängigkeit von der ermittelten Höhe H1, H2 des jeweiligen Fahrzeugs 7 eingestellt werden kann.