AT510522A2 - Anmaischbehälter mit mehreren rührwerken - Google Patents

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AT510522A2
AT510522A2 ATA1436/2011A AT14362011A AT510522A2 AT 510522 A2 AT510522 A2 AT 510522A2 AT 14362011 A AT14362011 A AT 14362011A AT 510522 A2 AT510522 A2 AT 510522A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anmischbehälter (1) mit einem Boden (5), einer Behälterwand (3) und einer Decke (7) mit mindestens einem schräg eingebauten ersten Rührwerk (9), wobeiein zweites Rührwerk (11) mit einer im Wesentlichen vertikal angeordneten Rührwelle (15) vorgesehen ist.

Description

4. OK'. 2011 13:05
ROHN WERKSVERTRETUNGEN NR. 036 * · · · » « « • · » · * » S:\IB5DUP\DUPDKA\201010\12070004DE-2010072l39.doc
Anmelder;
Rohn GmbH Haupetr. 38 91610 Insingen streisal GmbH und
Pettermandstr. 2 88239 Wangen
35690001DE
08.10.2010 THE/JLG
Titel: Anmiechbehälter mit mehreren Rührwerken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Vorgruben bzw. Hydrolysebehälter und/oder Anmiachbehälter und einem Rührwerk, wie sie bei der Biogas-Erzeugung eingesetzt werden.
Im Zusammenhang mit der Erfindung wird nachfolgend stets von Anmischbehältern gesprochen; dabei umfasst dieser Begriff alle Behälter aus dem Bereich der Biogas-Erzeugung und der Klärtechnik. 04/10/2011 14:11
Nr.: R205 P.005/020 4. 0<T. 2011 13:06
ROHM WERKSVERTRETUNGEN MR, 036 S, 6 • · · * « % * m 2
Anmischbehältern dienen dazu, Substrat für die Befütterung von Fermentern bereit zu stellen. Unter Substrat versteht man eine Mischung von nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro) wie beispielsweise Silagen von Mais und Gras, Getreide - GPS, Festmist, etc. und Gülle bzw. Rückführungen von vergorenem Substrat (Rezirkulat) aus Endlager, Nachgärer oder auch Fermenter.
Die 2ur optimalen Biogas-Erzeugung notwendige, gleichmäßige Verteilung der in den Komponenten enthaltenen Feststoffe stellt aus folgenden Gründen besondere Anforderungen an die Mischtechnik: schwere Mischbarkeit durch zeitweise sehr hohen Trockensubstanz-Gehalt (nicht wässrig, da Flüssigkeitsanteil in der Zellstruktur gebunden),
Sink- und Schwimmschichten und daraus resultierend eine schnelle Entmischung, vorzugsweise große Mengenzugabe in kurzer Zeit (vom Radlader in einen entsprechend großen Einwurfschacht), aber auch zyklisch über Feststoffdosierer mit Stopfschnecke oder Förderbänder oder Pumpen und/oder wechselnde Füllstände im Behälter (z.B. Befüllung 1 x pro Tag und danach zyklische Entleerung über 24 Stunden), aber auch konstante Füllstände (bei zyklischer Befüllung und Entleerung) 04/10/2011 14:11
Nr.: R205 P.006/020 L- OKT. 2011 13:06
ROHN WERKSVERTRETUNGEN NR. 0 36 S. 7
3
Bislang werden in Vorgruben, Güllegruben / -behältern, Anmischbecken etc. ausschließlich Tauchmotorrührwerke, schräg eingebaute Stabrührverke oder Vertikalrührwerke verwendet.
Tauchmotorrührwerke können normalerweise an einer senkrecht eingebauten Führungsschiene in der Höhe verstellt werden. Nachteilig ist der hohe Eigenstrombedarf und die Neigung zur Bildung von Kavernen (Rühren im eigenen Saft} bei hohen ^ Trockensubstanz Gehalten (TS-Gehalten). Des Weiteren muss die Arbeitahöhe manuell (arbeitsintensiv) an die häufig wechselnden Füllstände angepasst werden.
Bei den bekannten schräg eingebauten Stabrührwerken erfolgt die Lagerung dieser Rührwerke einseitig auf der Betondecke des Behälters. Entsprechend können konstruktionsbedingt nur begrenzte Biegemomente von der Rührwelle bzw. von der gesamten Aufnahme-/Deckenkonstruktion aufgenommen werden, was wiederum nur kleine Propellerdurchmesser zulässt. Daraus resultieren eine höhere Betriebsdrehzahl und ein hoher Stromverbrauch.
Die sogenannten Vertikalrührwerke werden beispielsweise einzeln entweder in der Mitte oder klassisch auf dem halben Radius des Behälters installiert. Diese Anordnung hat sich in wässrigen als auch höher viskosen, homogenen Flüssigkeiten in der Vergangenheit sehr bewährt. Der Einsatz in Anmischbehältern mit den genannten schwierigen Einsatzbedingungen hat zumindest eine sehr hohen Energiebedarf bei einer Volldurchmischung des Behälters zu Folge. Außerdem 04/10/2011 14:11
Nr.: R205 P.007/020 4. OKT. 2011 13:06
ROHN WERKSVERTRETUNGEN NR. 036 S. 8 4 ist der Einsatz in großen Behältern mit einem Durchmesser größer 6 m nicht mehr möglich, weil sich im Außenbereich (Wandreibung) zu „Totzonen" bilden an denen sich die aufachwimmende Silage sammelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Anmiechbehälter mit mindestens einem Rührwerk bereitzustellen, der die genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet und insbesondere hinsichtlich Energiebedarf optimiert ist und den Einsatz auch in großen Behältern von z. B. 9m Durchmesser erlaubt.
Durch die erfindungsgemäße Kombination von vorzugsweise einem schräg gestellten und einem vertikal eingebautem Rührwerk mit an die jeweilige Rühraufgabe angepassten, und daher auch in aller Regel verschiedenartigen Propellern ist es möglich, einerseits eine vertikale Strömung zur üntermischung' neu eingebrachten Substrates zu erzeugen und andererseits auch eine Zirkulation im Behälter zu bewirken, so dass der gesamte Behälterinhalt immer wieder an die Stelle der stärksten Strömung geschoben wird und in Folge dessen auch die Durchmischung erbessert wird. 04/10/2011 14:12
Nr.: R205 P.008/020 4. OKT. 2011 13:0?
ROHM WERKSVERTRETUNGEN NR. 036 S. 9 5
Das schräg gestellte Rührwerk sorgt durch seine großen horizontalen Strömungeanteile für eine Zirkulation im Behälter, das vertikal eingebaute Rührwerk übernimmt vorwiegend die Untermischung und Vermeidung f Auflösung von Sink- und Schwimmechichten, Beide oder eines der beiden Rührwerke werden nahe (ca. 0,5 m) an der Befüllöffnung eingebaut.
Auch die Kombination von anderen Paarungen ist denkbar (z.B. zwei schräg gestellte Rührwerke).
Ein weiterer wichtiger Aspekt der beanspruchten Erfindung ist der sehr geringe Randabstand eines oder mehrerer Propeller von der Behälterwand. Hierdurch kann die erhöhte Wandreibung besser überwunden werden und so das Anhaften von Substrat verhindert werden. So wird es möglich auch Behälter mit Durchmessern von beispielsweise 8 oder 9 m auch noch im Randbereich zu rühren ohne dass es z.B. zur Bildung von Silageteppichen kommt.
Bevorzugt werden die RUhrwellen der Rührwerke mit einem Gegenlager am Boden des Behälters gelagert, so dass durch die zweifache Lagerung die Stabilität und die Belastbarkeit der Rührwerke gesteigert werden/ was insbesondere bei hohen TS-Gehalten und wechselnden Füllständen von Vorteil ist.
Es, werden vorzugsweise Propeller mit großen Durchmessern und niedriger Drehzahl zur Erzeugung von maximalem Schub bei 04/10/2011 14:12
Nr.: R205 P.009/020
4. OKT, 201 1 13:07 ROHN WERKS'VrRTRETUNGEN NR. 036 $. 10 * · « 6
Es werden vorzugsweise Propeller mit großen Durchmessern und niedriger Drehzahl zur Erzeugung von maximalem Schub bei kleinstmöglichem Energieeinsatz eingesetzt. Unterschiedliche Formen und Durchmesser zur Anpassung an die konkrete Behältergeometrie und Rühraufgabe. Insbesondere können Streisal-Großflügelpropeller eingesetzt werden, die sich dadurch auszeichnen, dass die Propellerblätter von der Propellernabe getrennt bzw. abgeklappt werden können, so dass eine Montage selbst bei kleinen Öffnungen in der Decke des Behälters möglich ist. Der Ein- und Ausbau erfolgt in zerlegtem bzw. eingeklapptem Zustand.
Um die schädliche Wirkung von insbesondere einseitig austauchenden Propellern schräg eingebauter Rührwerke zum Beispiel bei sinkenden Füllständen zu minimieren, kommt bevorzugt der Streisal SAFEGUARD zum Einsatz. Dieses Gerät erkennt unzulässige Drehmoment spitzen, die durch Schlagen des Propellerblattes auf die Substratoberfläche entstehen) und reduziert automatisch die Drehzahl des betroffenen Rührwerkes bis ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Das Erhöhen der reduzierten Drehzahl auf die voreingestellte Solldrehzahl erfolgt ebenso automatisch.
Nachfolgend werden anhand der beigefügten Zeichnungen und der zugehörigen Bezugszeichenliste Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung die dargestellt. Hinsichtlich konstruktiver Details der Rührwerke wird auf die Gebrauchsmuster DE 20 2006 Oll 144 und DE 20 2006 013 548 der 04/10/2011 14:12
Nr.: R205 P.010/020 4. OKT. 2011 13:07
ROHN WERKSVERTREilMEN NR. 036 S. 11 t · 4 · fc * „
* * «··♦* « J 7 streisal GmbH Bezug genommen. Der Inhalt dieser Gebrauchsmuster wird hiermit in die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung aufgenommen.
Figur 1 a bis f)
Figur 2 a) bis f) v_/
Bezugszeichenliste I (Anmisch-)Behälter 3 Behälterwand 5 Boden 7 Decke 9 erstes Rührwerk mit schräg gestellter Rührwelle 15 II zweites Rührwerk mit vertikal angeordneter Rührwelle 15 13 Antriebsmotor 15 Rührwelle 17.1. 17.2 Propeller 19 Lagereinheit am Boden 5 des Behälters
21 Getriebe (gleichzeitig obere Lagerung der Rührwelle 15J 04/10/2011 14:13
Nr.: R205 P.011/020

Claims (7)

  1. 4. OKT. 2011 13:07 ROHN WERKSVERTRETUNGEN NR. 036 S. 12 * · · * * ·· ··*·**·» I * I* : ΐ * * * * t *. • * * * * » « l B Ansprüche 1. Anmischbehälter (1) mit einem Boden (5), einer Behälterwand (3) und einer Decke (7) mit mindestens einem schräg eingebauten ersten Rührwerk (9), dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Rührwerk (11) mit einer im Wesentlichen vertikal angeordneten RUhrwelle (15) vorgesehen ist.
  2. 2. Anmischbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Rührwerk mit schräg oder vertikal angeordneter Rührwelle (15) vorgesehen ist.
  3. 3. Anmischbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwelle (15) mindestens eines Rührwerks (9, 11) im Bereich der Decke (7) und am Boden () des Behälters (l) gelagert ist.
  4. 4. Verfahren zum Betreiben der Rührwerke (9, 11) eines Anmischbehälters (1), wobei der Anmischbehälter (1) ein erstes Rührwerk (9) mit einer schräg eingebauten Rührwelle (15) und ein zweites Rührwerk (11) mit einer im Wesentlichen vertikal angeordneten Rührwelle (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rührwerk (9) und/oder das zweite Rührwerk (11) zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert eingeschaltet und/oder ausgeBchaltet 04/10/2011 14:13 Nr.: R205 P.012/020
  5. 4. OKT. 2011 13:08 ROHN WERKSVERTRETUNGEN NR. 036 S. 13 * *· · ·*«· 9
  6. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung in Abhängigkeit des Beladens und/oder des Entladens des Anmischbehälters (1) erfolgt.
  7. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rührwerk (9) und das zweite Rührwerk (11) gleichzeitig oder zeitlich versetzt betrieben werden. Ί. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Regelung, insbesondere eine Leistungsregelung und/oder eine Drehzahlreglung, umfasst. 04/10/2011 14:13 Nr.: R205 P.013/020
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