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Umweltfreundliche Katzenstreu-Pellets werden mit flexiblem Schneckenförderer sanft bewegt

SALT LAKE CITY, UT, USA — Katzenstreu wird in der Regel aus Natriumbentonitton hergestellt, einem Material, das relativ preiswert und stark saugfähig ist, aber durch umweltschädlichen Tagebau gewonnen wird.

Das von PURR-fect Solutions, LLC (PFS) hergestellte neue natriumbentonitfreie Katzenstreu wird aus Flugasche hergestellt, einem Nebenprodukt aus Kohlekraftwerken, das normalerweise auf Deponien entsorgt wird, also ebenfalls ein Umweltproblem darstellt.

PFS ist ein Ableger der Ceramatec Inc. (ebenfalls aus Salt Lake City), einem Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das ein Verfahren entwickelt hat, mit dem Flugasche (ein feines hauptsächlich aus Aluminiumoxid und Siliziumdioxid bestehendes Pulver) nach Mischen mit einer wässrigen Lösung zu Pellets geformt wird.

Die zerbrechlichen nassen Pellets werden über einen flexiblen Flexicon-Schneckenförderer zu einem runden Wirbelschichttrockner gefördert, der ihren Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 auf 0,3 Gew.-% reduziert. Die Pellets werden dann mit Klumpmitteln und Geruchshemmern vermischt, um das Endprodukt zu verfeinern. Diese Streu hat ähnliche Absorptionseigenschaften wie Bentonit, ist aber kostengünstiger als andere Produkte auf dem Markt, sagt Chett Boxley, Geschäftsführer von PFS und ehemaliger Ceramatec-Forscher.

Die Förderung der nassen Pellets zum Trockner ist ein kritischer Teil des Prozesses, sagt er. „Die Pellets sind relativ zerbrechlich und während ihres Transports ist es sehr wichtig, die Morphologie und Größenverteilung der Partikel zu erhalten."

Flexibler Förderer mit spezieller Schneckengeometrie verhindert Degradierung

PFS fand mit dem flexiblen Schneckenförderer eine geeignete Maschine. Sie besteht aus einer rotierenden, flexiblen Stahlschnecke in einem 3 m langen Rohr mit 10 cm Außendurchmesser. Die Schnecke wird von einem 1,5-kW-Elektromotor über ihr Getriebe am oberen Ende des Förderbandes weit über der Auslassstelle gedreht, wodurch der Materialkontakt mit Dichtungen vermieden wird.

Ein wesentliches Merkmal des Designs ist, dass sich die Schnecke automatisch im Rohr zentriert und so ein gleichmäßiger Abstand zwischen Schnecke und Rohrwand entsteht. Diese Selbstzentrierung führt dazu, dass die Partikel ohne Beschädigung fließen können.

Boxley entschied sich wegen der höheren Kosten und der Wahrscheinlichkeit starker Staubentwicklung gegen Becherwerke.

Der Herstellungsprozess der Katzenstreu beginnt mit der pneumatischen Förderung der Flugasche aus einem Lagersilo zu einem Pelletierer, wo sie mit einer wässrigen Lösung vermischt wird, die einen Aktivator zur Förderung der Pelletbildung enthält. Die resultierenden Pellets enthalten, wie bereits erwähnt, etwa 5 Gew.-% Feuchtigkeit und sind etwa 100 bis 6 Mesh (140 bis 3350 µm) groß.

Die neu gebildeten Pellets fallen in einen kleinen Trichter, passieren einen Übergangsadapter und gelangen in den Einlass des flexiblen Schneckenförderers, der die Pellets mit 45° Neigung zum Wirbelschichttrockner fördert.

Das Schneckendesign ist entscheidend

Wie sich herausstellte, lernte PFS aus Erfahrung, wie wichtig die richtige Schneckengeometrie ist. „Ursprünglich hatten wir eine gebrauchte Einheit gekauft, deren Schnecke wir für funktionsfähig hielten", sagt Boxley, „aber die Pellets rieben sich an der Wand am Eingang des Förderers. Das verschmierte die Wand und führte dazu, dass die Schnecke festbackte."

„Wir berichteten Flexicon davon und deren Leute rüsteten den Förderer mit einer Schnecke mit spezieller Geometrie zur Handhabung von Materialien mit schwierigen Eigenschaften aus." PFS betreibt den Förderer nun seit der Inbetriebnahme der Pilotanlage im November 2012 und hat bisher keine Probleme damit gehabt, sagt Boxley.

Der Rohrinnenraum benötigt keine Reinigung, fügt er hinzu. Er kann komplett entleert werden, indem die Schneckendrehrichtung gewechselt wird und die Pellets vom Boden des Förderers entfernt werden, aber das braucht PFS nicht zu tun. „Am Ende eines Produktionslaufs werfen wir einfach einen Eimer trockene Pellets hinein, um die letzten feuchten Pellets aus dem Rohr zu holen", sagt er.

Derzeit produziert das Start-up-Unternehmen knapp 300 Tonnen Katzenstreu pro Jahr, die an den regionalen Tierhandel verkauft werden. Die Pilotanlage wird nur für wenige Stunden pro Tag betrieben und die Produktion könnte durch eine 8-Stunden-Schicht leicht verdreifacht werden.

PFS betreibt den Motor nur mit etwa 90 U/min, aber er kann mit bis zu doppelter Geschwindigkeit arbeiten, ohne die Pellets zu beschädigen, sagt Boxley und stellt fest, dass die Geschwindigkeit durch die Kapazität der nachgeschalteten Geräte bestimmt wird.

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Umweltfreundliche Katzenstreu-Pellets werden mit flexiblem Schneckenförderer sanft bewegt

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Feuchte Pellets gelangen aus dem Pelletierer in den Trichter, während der flexible Schneckenförderer sie zum kreisförmigen Wirbelschichttrockner im Hintergrund transportiert. Der Mischer (rechts) mischt Klumpenvermeidungs- und Geruchsbekämpfungsmittel ein, um die endgültige Streu herzustellen.

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Ein Bediener entleert die zerbrechlichen, nassen Pellets in den Trichter, von dem aus sie dann vom flexiblen Schneckenförderer schonend transportiert werden, wobei die Morphologie und Größenverteilung der Partikel erhalten bleibt.

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PURR-Fect Solutions stellt seine umweltfreundliche Katzenstreu aus Flugasche her, statt aus Natriumbentonitton, der in umweltschädlichem Tagebau gewonnen wird.

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