AT506211B1 - Behälter, insbesondere zur erzeugung von biogas - Google Patents

Description

2 AT 506 211 B1

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter, insbesondere zur Erzeugung von Biogas, mit einem das zu fermentierende Gut aufnehmenden Rührkanal, der wenigstens eine Rühreinrichtung aufweist.

Es sind Behälter zur Erzeugung von Biogas bekannt, die einen stehenden, zylindrischen Behälter aufweisen, der durch eine zur Außenwand konzentrische Innenwand in einen äußeren, ringförmigen Rührkanal für eine erste Fermentierungsstufe und einen Bereich innerhalb des Rührkanals zur Nachfermentierung des aus dem Rührkanal überlaufenden Fermentationsgutes unterteilt ist. Um eine gute Durchmischung des zu fermentierenden Gutes während der ersten Fermentierungsstufe sicherzustellen, wird das Gut innerhalb des ringförmigen Rührkanals mit Hilfe einer Rühreinrichtung in eine Umlaufströmung versetzt. Damit bei größeren Strömungsquerschnitten des Rührkanals der Durchmesser der eingesetzten Rührwerke beschränkt werden kann, wurde bereits vorgeschlagen, die Rührwerke innerhalb des Rührkanals in radialer Richtung zu bewegen oder in radialer Richtung gegeneinander zu versetzen, was jedoch in beiden Fällen zu unbefriedigenden Rührergebnissen führt. Während sich im Falle von in radialer Richtung verlagerbaren Rührwerken deren Rührbereich sich nur auf einen Teil des Strömungsquerschnittes des Rührkanals erstreckt, lässt sich bei in radialer Richtung gegeneinander versetzten Rührwerken ein gegenseitiger Einfluss dieser Rührwerke nicht unterbinden, sodass mit zusätzlichen Schwingungen und Kurzschlussströmen zu rechnen ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Behälter, insbesondere zur Erzeugung von Biogas, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass eine gute Durchmischung des zu fermentierenden Gutes gewährteistet werden kann, ohne den Konstruktionsaufwand für die einzusetzenden Rühreinrichtungen wesentlich zu erhöhen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Strömungsquerschnitt des Rührkanals im Bereich der Rühreinrichtung durch wenigstens eine Tennwand in Teilkanäle unterteilt ist, die jeweils ein Rührwerk aufnehmen.

Da der Strömungsquerschnitt des Rührkanals im Bereich der Rühreinrichtung durch wenigstens eine Trennwand in Teilkanäle unterteilt ist, die jeweils mit einem Rührwerk versehen sind, kann der gesamte Strömungsquerschnitt des Rührkanals mit den Rührwerken erfasst werden, ohne eine gegenseitige Beeinflussung dieser Rührwerke befürchten zu müssen. Die Aufteilung der Gutströmung in wenigstens zwei voneinander getrennte Teilströme im Bereich der Rühreinrichtung schafft somit im Bereich jedes Teilstromes vorteilhafte Rührbedingungen, die eine gleichmäßige Mischung des zu fermentierenden Gutes über den gesamten Strömungsquerschnitt sicherstellen, weil ja die Aufteilung in Teilströme sich auf Umfangsabschnitte im Bereich der Rühreinrichtungen beschränkt, und sich das Rührgut in Anschluss an die Teilkanäle wieder vereinigt.

Die im Bereich der üblicherweise über den Umfang des Rührkanals verteilten Rühreinrichtungen vorgesehenen Trennwände bergen allerdings die Gefahr in sich, dass sich insbesondere beim Einsatz von langfaserigem Gut dieses Gut im Bereich der anströmseitigen Stirnflächen der Trennwände anlagert und die freie Gutströmung durch die Teilkanäle behindert. Das Abtragen dieser Anlagerungen kann in einfacher Art durch eine Umkehr der Strömungsrichtung erreicht werden. Zu diesem Zweck können die Rührwerke der jeweiligen Rühreinrichtung voneinander unabhängig angesteuert werden, sodass sich beispielsweise durch ein Abschalten eines der Rührwerke durch den diesem Rührwerk zugeordneten Teilkanal eine Kurzschlussströmung einstellt, die ein Umströmen der Trennwand mit der Wirkung nach sich zieht, dass -sich die angelagerten Stoffe wieder von der Stirnfläche der Trennwand lösen. Besonders vorteilhafte Reinigungsbedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn wenigstens eines der Rührwerke der Rühreinrichtung in seiner Drehrichtung umkehrbar ist, weil in diesem Fall die die Trennwand umströmende Kurzschlussströmung durch das in seiner Drehrichtung umgekehrte Rührwerk erheblich unterstützt werden kann. 3 AT 506 211 B1

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Behälter zur Erzeugung von Biogas in einem schematischen achsnormalen Schnitt und

Fig. 2 diesen Behälter in einem Schnitt nach der Linie INI der Fig. 1 in einem größeren Maßstab.

Der dargestellte Behälter umfasst einen zylindrischen Behälter 1 mit einer von einem Boden 2 aufragenden Außenwand 3 und einer mit radialem Abstand davon angeordneten Innenwand 4, zwischen der und der Außenwand 3 sich ein ringförmiger Rührkanal 5 für eine erste Fermentierstufe ergibt. Dieser Rührkanal 5 umschließt einen inneren Behälterbereich 6, der mit dem Rührkanal 5 über einen nicht dargestellten Überlauf in Strömungsverbindung steht und in herkömmlicher Weise zur Nachfermentierung des Fermentierungsgutes dient.

Um die für die erste Fermentierungsstufe erforderliche Durchmischung des zu fermentierenden Gutes sicherstellen zu können, sind über den Umfang des Rührkanals verteilte Rühreinrichtungen 7 vorgesehen, die je zumindest zwei Rührwerke 8 umfassen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der Rührkanal 5 im Bereich der einzelnen Rühreinrichtungen 7 durch Trennwände 9 in eine der Anzahl der Rührwerke 8 entsprechende Anzahl von Teilkanälen 10 unterteilt ist, sodass jeder dieser Teilkanäle 10 mit einem eigenen Rührwerk 8 ausgerüstet wird. Durch diese einfache Maßnahme wird einerseits eine gegenseitige Beeinflussung der durch die einzelnen Rührwerke 8 einer Rühreinrichtung 7 erzeugten Gutströmungen ausgeschlossen und anderseits eine gleichmäßige Durchmischung des zu fermentierenden Gutes über den gesamten Strömungsquerschnitt des Rührkanals 5 erreicht.

Die Wellen der Rührwerke 8 der einzelnen Rühreinrichtungen 7 sind aus Gründen einfacher Konstruktionsverhältnisse im Deckel des Behälters 1 gelagert und stützen sich innerhalb der Teilkanäle 10 auf vom Boden 2 aufragenden Konsolen 12 ab. Wegen der in Umfangsrichtung des Behälters 1 geneigten Rührwerkwellen ergibt sich neben der Strömungskomponente in Umlaufrichtung des Gutes auch eine Strömungskomponente in vertikaler Richtung, was die Durchmischung des zu fermentierenden Gutes unterstützt und hilft, den Aufbau von Schwimmschichten zu unterdrücken.

Die Rührwerke 8 jeder Rühreinrichtung 7 werden mit Hilfe von Antrieben 13 voneinander unabhängig angetrieben, wobei zumindest jeweils einer der einer Rühreinrichtung zugehörigen Antriebe 13 in seiner Drehrichtung umkehrbar ist. Wird dieser Antrieb hinsichtlich seiner Drehrichtung gegensinnig zu den benachbarten Antrieben der Rühreinrichtung 7 angetrieben, so bildet sich eine vergleichsweise starke Kurzschlussströmung um die die jeweils gegensinnig angetriebenen Rührwerke 8 voneinander abgrenzende Trennwand 9 mit der Wirkung aus, dass Gutreste, die sich auf der Anströmseite dieser Trennwand 9 an deren Stirnseite anlagern, gelöst werden und mit dem Gutstrom aus dem Trennwandbereich gefördert werden. Sind alle Rührwerke 8 einer Rühreinrichtung 7 in ihrer Dreh- und Förderrichtung umkehrbar, so kann die Kurzschlussströmung in den einzelnen Teilkanälen 10 umgedreht werden, wodurch der Reinigungseffekt zusätzlich gesteigert werden kann. Damit die Gefahr von stirnseitigen Anlagerungen an den Trennwänden in einem die Strömungsausbildung in den Teilkanälen 10 störenden Ausmaß ausgeschlossen werden kann, empfiehlt es sich, die für eine Reinigung der Trennwände 9 erforderlichen Kurzschlussströmungen durch ein periodisches Ansteuern der jeweiligen Antriebe 13 für die einzelnen Rührwerke 8 in vorgebbaren Wartungsintervallen sicherzustellen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, weil beispielsweise die Anzahl der über den Umfang des Rührkanals 5 verteilten Rühreinrichtungen 7 an das zu mischenden Volumen des Gutstromes und die Anzahl der den Rührkanals 5 unterteilenden Teilkanäle 10 an den Strömungsquerschnitt des Rührkanals angepasst werden können. Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, dass der Rührkanal nicht

Claims (3)

1. 4 AT 506 211 B1 kreisringförmig ausgebildet sein muss. Er könnte sich auch beispielsweise aus zwei gegensinnig durchströmten, parallelen Abschnitten zusammensetzen, die stirnseitig miteinander in Strömungsverbindung stehen. Im Übrigen können die erfindungsgemäßen Rühreinrichtungen überall dort eingesetzt werden, wo es gilt ein Rührgut in einem ringförmigen Rührkanal mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionsaufwand vorteilhaft zu mischen. Patentansprüche: 1. Behälter, insbesondere zur Erzeugung von Biogas, mit einem das zu fermentierende Gut aufnehmenden Rührkanal, der wenigstens eine Rühreinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Rührkanals (5) im Bereich der Rühreinrichtung (7) durch wenigstens eine Tennwand (9) in Teilkanäle (10) unterteilt ist, die jeweils ein Rührwerk (8) aufnehmen.
2. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerke (8) der Rühreinrichtung (7) voneinander unabhängig ansteuerbar sind.
3. 3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Rührwerke (8) der Rühreinrichtung (7) in seiner Drehrichtung umkehrbar ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen