DD232687A1 - Zweistufiger anaerober durchlaufbioreaktor fuer organische substanzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen anaeroben Durchlaufbioreaktor fuer organische Substanzen. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des Methanbakterienverlustes im Uebergangsbereich zwischen der Saeure- und Methanphase, der Reduzierung der Schwefelwasserstoffanreicherung im nutzbaren Biogas, der Verkleinerung der erforderlichen Faulraeume und in der Vermeidung der Schwimmdeckenbildung. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass zwischen innerem und aeusserem Reaktorraum (1; 2) ein in sich unterteilter Zwischenreaktionsraum (23) angeordnet ist, dessen einer Teilraum (23 a) mit dem Ausstroemkegel (21) einen Trichter (24) bildet, in dessen Oeffnung der Ringspalt (4) angeordnet ist, und dessen anderer Teilraum (23 b) bodenseitig zum aeusseren Reaktorraum (2) geoeffnet ausgebildet ist. Der erfindungsgemaesse Durchlaufbioreaktor ist besonders zur Behandlung tierischer, pflanzlicher und/oder kommunaler Biomasse geeignet. Figur

Description

Titel der Erfindung

Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor für organische Substanzen C 02 P, 11/04 5 Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen anaeroben Durchlaufbioreaktor für organische Substanzen, dessen Reaktorräume für die Säure- bzw· Methanphase ineinander konzentrisch umhüllend

10angeordnet sind und die miteinander durch einen Ringspalt in Verbindung stehen, wobei jedem der Reaktorräume ein separater Gasraum zugeordnet ist und der innere Reaktorraum einen Kegelboden aufweist» Der erfindungsgemäße Durchlaufbioreaktor ist besonders zur Be-

15handlung tierischer, pflanzlicher und/oder kommunaler Biomasse geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Für den Eau von Biogas anlagen hat sich vor allem der Durchlauf-

20reaktor durchgesetzt. Dieser Reaktor arbeitet meistens einstufig, wobei das Substrat durchmischt wird· In diesem Reaktor laufen die biotechnologischen Prozesse in einem Raum unter gleichen physikalischen Bedingungen ab, nämlich die hydrolytische, säurebildende und methanbildende Pro-

25zeßphase·

Zunächst werden die hochmolekularen organischen Verbindungen hydrolytisch aufgeschlossen, die Reaktionsprodukte durch Mikroorganismen in niedere organische Säuren bis hin zur Essigsäure überführt, wobei Wasserstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasser-

30stoff gebildet wird· Danach werden die Reaktionsprodukte wiederum durch Mikroorganismen bis zum Methan und Kohlendioxid abge-

baut· Die einzelnen Prozeßphasen müssen immer im Gleichgewicht stehen· Beim einstufigen Reaktor sind damit aber keine optimalen Lebensbedingungen der Bakterienstämme vorhanden·

5Es ist ein Biogasreaktor bekannt, dem die Phasentrennung in eine Säure- und Methanphase zugrundeliegt (Gas-?/ärme international 31(1982)12, S· 576 bis 586)· Der Reaktor besteht aus konzentrisch ineinander gestellte Reaktorräume, wobei der äußere Ringraum die Säurephase und der innere kreiszylinderfö'rmige Raum die Hethan-

IGphase aufnimmt« Im Raum für die Säurephase erfolgt der hydrolytische Aufschluß der hochmolekularen organischen Verbindungen und die Säurebildung bis hin zur Essigsäure· Beide Reaktorräume sind substratseitig über den nach unten geöffneten inneren Reaktorraum miteinander verbunden·

15Die erforderliche Verweilzeit für die Methanphase muß je nach Art und Zusammensetzung der Biomasse immer ein Mehrfaches von der Verweilzeit für die Säurephase betragen· Dies führt zu großen Durchmessern des inneren Reaktors, was den Materialverbrauch beträchtlich erhöht· Weiterhin entsteht dadurch ein relativ kleiner

20radialer Abstand zwischen den beiden zylindrischen koaxialen Reaktorräumen· Der entstehende schmale Ringraum beeinträchtigt die Zugänglichkeit, wodurch die Montage- und S-orrosionsschutzarbeiten erschwert werden· Infolge der großen Verbindungsfläche zwischen den beiden Reaktor*·

25räumen am unteren Teil des Innenzylinders entsteht ein großer Übergangsbereich zwischen den beiden Phasen, die durch pH-Werte von 5,5 bis 6,0 für die Säurephase bzw· pH-Werte von 7,0 bis 7₉5 für die Methanphase charakterisiert sind. Das bedeutet einen erheblichen Verlust an Methanbakterien, weil diese bei einem

30pH-Wert von weniger als 6,5 absterben, was den Rückfall in einen Ein-Phasen-Reaktor zur Folge hat·

Ein weiterer schwerwiegender Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist der Substratströmungsweg· In der Säurephase erfolgt die Substratströmung von oben nach unten· Die dabei ablaufenden mi-

35krobiellen Reaktionen führen u«a* zur Bildung von Schwefelwasserstoff, dessen physikalische Löslichkeit mit zunehmendem Druck entscheidend zunimmt. Dadurch wird ein erheblicher Anteil des gs-

bildeten Schwefelwasserstoffes in gelöster Porm in die Methanphase eingetragen. Durch das aufwärtsströmende Substrat erfolgt aber eine Druckentlastung und damit eine Desorption des Schwefelwasserstoffes· Die Entgasung bringt diesen in den Gassammeiraum 5für das Biogas, wodurch eine nachträgliche Aufbereitung der Biogase erforderlich wird·

Ein weiterer Hachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht in der erschwerten Beseitigung der Schwimmdeckenbildung infolge des schmalen Ringraumes. Aufwendige Spüleinrichtungen mit entspreche 10den Abläufen oder andere mechanische Vorrichtungen sind die Polg<

Aus dem DE-GM 8 326 116 ist eine Vorrichtung zur anaeroben Behandlung von Substraten mit organischen Stoffen zur Erzeugung voj Biogas bekannt· Diese bekannte Vorrichtung weist einen inneren

15und äußeren Reaktorraum auf· Im inneren und/oder äußeren Reaktorraum ist eine mechanische bzw· hydraulische Umwälzeinrichtung angeordnet· Der innere Reaktorraum, der vom äußeren umhüllt ist, wird über eine in seiner Achse befindliche Pülleitung von oben befüllt. Diese Pülleitung ist an ihrem oberen Ende als Strahlpum·

20pe ausgebildet und von einem beheizbaren Doppelmantelrohr umgeben· Bei der Beschickung des inneren Reaktorraumes mit Substrat erfolgt eine mechanische Umwälzung des im hohen Maße Belebtschlamm enthaltenen Substrates· Diese Umwälzung wird durch die Thermik noch verstärkt· Den unteren Abschluß des inneren Reak-

25torraumes bildet ein mit seiner Spitze nach oben gerichteter Kegelboden· Zwischen diesem und dem den inneren Reaktorraum umhüllenden Doppelmantelrohr verbleibt ein Ringspalt, durch den das Substrat über eine unten geöffnete Zwi3chenringkammer in den äußeren Reaktorraum gelangt» Durch das den inneren Reaktorraum

30umhüllende Doppelmantelrohr wird Biogas eingespeist, das über einen Mischinjektor in der Zwischenringkammer eine Zwei-Phasen-Strömung ermöglicht und dadurch eine Umwälzung des Substrates im zweiten Reaktorraum vollzieht. Ein im unteren Teil der Zwischenringkammer angeordneter Wärmeübertrager verstärkt infolge der

35thermischen Zirkulation den Umwälzvorgang· Durch die Substratumwälzung im inneren Reaktorraum wird zv/ar die Anreicherung des Schwefelwasserstoffes im Substrat beim Eintritt in den äußeren Reaktorraum entsprechend vermindert, aber die Um-

wälzleistung ist im starken Maße von der Konstanz der Substratzufuhr abhängig· Die Teillastfahrweise wie sie oftmals bei der Bereitstellung von Biomasse vorzufinden ist, führt letztlich wiederum zur Anreicherung des Schwefelwasserstoffes im nutzbaren Bio-

Des weiteren werden für eine wirksame thermische Zirkulation auf der Grundlage der mit den beschriebenen Wärmetauschern übertragenen Wärme auf das Substrat unzulässig hohe Temperaturgradienten wirksam, die vor allem in der Zwischenringkanmer zu einem Abster-

10ben der Methanbakterien führen·

Darüber hinaus besteht ein weiterer Nachteil darin, daß zur Erreichung einer Zwei-Phasen-Strömung in der Zwischenringkammer ein großer Energiebedarf entsteht, der durch die notwendige Verdichtung der Gasstrom© im großen Kreisringquerschnitt verursacht wird·

15Beim Ausströmen des Biogases aus der Mischdüse in die Zwischenringkammer entstehen bei Druckschwankungen Gasverluste durch das Einströmen in den inneren Reaktorraum·

Von Nachteil ist weiterhin, daß der Peststoffaustrag aus dem Bodenbereich des äußeren Reaktorraumes erschwert ist, was aber die

20Gefahr der Peststoffanreicherung im Bereich der unteren Öffnung der Zwischenringkammer erhöht und letztlich zu Verstopfungen und zur Unwirksamkeit der Substratumwälzung im äußeren Reaktorraum führt,

Nachteilig ist auch, daß im inneren Reaktorraum gegen die Schwimm-25deckenbildung nur die Strahlpumpe wirkt. Die Bildung der Schwimmdecke ist damit kaum zu verhindern und eine bereits gebildete Schwimmdecke ist mit einem solchen Mittel nicht mehr zu zerstören·

Das DE-GM 8 211 869 beschreibt eine Vorrichtung, in der zur Er-30zeugung des Biogases der Paulraum in einen ersten und zweiten Raumbereich aufgeteilt wird· Die Aufteilung des Paulraumes ermöglicht die getrennte Ableitung der in den Vorgärstufen anfallenden Gase· Der erste Raumbüreich ist im Zentrum des Gesamtfaulraumes angeordnet und wird vom zweiten Raumbereich umhüllt. Er ragt 35über den umhüllenden zweiten Raumbereich hinaus, enthält einen Einfüllstutzen, der sich entweder oberhalb des zweiten Raumbereiches befindet oder durch diesen hindurchführt· Des weiteren befindet sich in Höhe des Einfüllstutzens im ersten Raumbereich

eine Rühreinrichtung und zur Förderung von Peststoffen aus dem Bodenbereich des Faulraumes ein drehbares Rohr mit Gestänge, das den Austrag direkt oder mittels einer Schnecke ermöglicht. Der Austrag des ausgefaulten Substrates erfolgt im zweiten Raumbe-5reich oben über ein getauchtes Rohr·

Die bekannte Vorrichtung nach DE-GM 8 211 869 hat den Nachteil, daß infolge des Strömungsweges des auszufaulenden Substrates von oben nach unten Schwefelwasserstoffanreicherungen im nutzbaren Biogas entstehen, die eine aufwendige Aufbereitung des Biogases

lOerfordern«

Diese bekannte Vorrichtung hat weiterhin den Nachteil, daß eine große Übergangsphase zwischen dem ersten und zweiten Raumbereich vorhanden ist, wodurch erhebliche Mengen an Methanbakterien absterben,

15Sin weiterer Nachteil ergibt sich aus dem beträchtlichen Energieaufwand.beim Betrieb der Vorrichtungen· Infolge der ebenen Gestaltung des Bodens entstehen erhöhte Transportaufwendungen für den Feststofftransport vom Außenbereich des Bodens zu der in der Achse des ersten Raumbereiches befindlichen Austrageinrichtung

20sowie für den Weitertransport durch dieselbe bis oberhalb des ersten Raumbereiches. Für die Vermeidung der Schwimmdeckenbildung bzw· zu deren Beseitigung im ersten Raumbereich ist ein Rührwerk vorhanden, das erfahrungsgemäß dazu nicht ausreicht» Zusätzliche energetische Maßnahmen mit hohem Aufwand sind die Folge.

Aus der DE-OS 3 232 530 sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Phasentrennung ebenfalls durchgeführt wird und bei denen die Räume der Methanfermentation Führungen aus porösen Material enthalten, die eine Anreicherung von Mikroorganismen gestatten. Bei diesen

30Vorrichtungen wird ein im Zentrum liegender Reaktionsraum für die Säurephase von einem Raum oder mehreren Räumen für die Methanphase umgeben· Für den Hethanphasenreaktionsraum werden entweder separate vertikale oder horizontale kreiszylinderförmige Räume angewendet, die mittels absperrbarer Rohrleitungen mit dem Reaktions-

35raum für die Säurephase verbunden sind. Sin oder mehrere Methanphasenreaktionsräume sind dabei um den Säureraum konzentrisch angeordnet· Der Reaktionsraum für die Säurephase wird auch bei—dieser bekann-

ten technischen lösung von oben nach unten durchströmt, was wiederum zur Schwefelwasserstoffanreicherung im Biogas führt· Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Schwimmdeckenbildung im Reaktionsraum der Methanphase nicht vermeidbar ist und 5ihre Beseitigung einen großen apparativen und energetischen Aufwand erfordert» Besonders die konzentrische Anordnung mehrerer Methanphasenreaktionsräume erhöht die Gefahr von Verstopfungen im Substratfluß und damit der Beschädigungen der porösen Führungselemente·

10Des weiteren haben diese bekannten Vorrichtungen den Nachteil, daß durch die ebene Ausführung der unteren Begrenzung der Reaktionsräume erhebliche Probleme bei der Schlammentnahme entstehen· Schlammanreicherungen im Bereich der Umlenkungen verursachen dazu noch Verstopfungen, die zu Beschädigungen an den porösen

15Führungen führen· Die zwangsweise Außerbetriebnahme der Vorrichtung ist die Folge;

Allen bekannten technischen Lösungen ist der Nachteil gemeinsam, daß eine gezielte Rückführung bzw» Einspeisung von aktiver Biomasse zur Stabilisierung des Prozesses nicht durchgeführt wird·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des Methanbakterienverlustes im Übergangsbereich zwischen der Säure- und Methanphase, der Reduzierung der Schwefelwasserstoffanreicherung

25im nutzbaren Biogas, der Verkleinerung der erforderlichen Faulräume und in der Vermeidung der Schwimmdeckenbildung bei Einsparung von Material, Energie und Kosten sowie der Verbesserung der Montierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und der Betriebssicherheit der Reaktoren·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Eintrag des Schwefelwasserstoffes in die Metiujiphase zu verhindern und die Gesamtverweilzeit im Reaktor herabzusetzen,

35Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen innerem und äußerem Reaktorraum 1 und 2 ein in sich unterteilter Zwischenreaktionsraum 23 angeordnet ist, dessen einer Teilraum 23a

mit dem Ausströmkegel 21 des inneren Reaktorraumes 1 einen Trichter 24 bildet, in dessen Öffnung der Ringspalt 4 angeordnet ist, und dessen anderer Teilraum 23b bodenseitig zum äußeren Reaktorraum 2 hin geöffnet ist, und daß der äußere Reaktorraum 2 einen 5mit seiner Spitze nach unten gerichteten, zum Kegelboden 13 des inneren Reaktorraumes 1 gleichsinnig geneigt ausgebildeten Kegelboden 16 aufweist, und daß im inneren Reaktorraum 1 ein zur Reaktorachse parallel geführtes, in den unteren Bereich des inneren Reaktorraumes 1 reichendes Substrattauchrohr 3 sowie ein in Höhe

10des Plüssigkeitsspiegels im Teilraum 23a angeordneter Überlauftrichter 10 vorgesehen ist, und daß an der tiefsten Stelle der Kegelböden 13 und 16 des inneren und äußeren Reaktorraumes 1 und 2 jeweils eine Entnahmeleitung 11 und 17 und mehrere zur Kegelspitze hin gerichtete Spülrohre 12 und 18 in den Kegelböden

15angeordnet sind»

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind oberhalb der Teilräume 23a und 23b in den Gassammeiräumen 5 und 6 Spülrohre 9a und 9b angeordnet

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,

20daß die Gassammeirohre 5 und 6 mit je einer Gasentnahmeleitung 7 und 8 versehen sind·

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der äußere Reaktorraum 2 in Höhe des Plüssigkeitsspiegels eine Entnahmeeinrichtung 19 aufweist·

25In einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Kegelboden 16 des äußeren Reaktorraumes 1 eine Entnahmeleitung 20 angeordnet, deren Niveau oberhalb des Kegelbodens 13 des inneren Reaktorraumes 1 endet·

30Die technisch-ökonomischen Auswirkungen, insbesondere die Effektivität der Erfindung bestehen in der Verringerung des Methanbakterienverlustes im Übergangsbereich zwischen der Säure- und Methanphase· Der erfihdoiigsgemäße zweistufige anaerobe Durchlaufbioreaktor gestattet die Reduzierung der Schwefelwasserstoffan-

35reicherung im nutzbaren Biogas und vermeidet die Schwimmdeckenbildung. Dies führt zur Einsparung der aufwendigen Biogasaufbereitung, von Material, Energie und Kosten sowie zur Verbesserung

der Montierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und der Betriebssicherheit der Anlagen*

Der erfindungsgemäße Reaktor zeichnet sich ferner dadurch aus, daß er eine geringe Verweilzeit im Reaktor realisiert, 5

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» . Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung

10des erfindungsgemäßen Reaktors»

Der Durchlaufbioreaktor besteht aus einem inneren Reaktorraum 1, einem äußerem Reaktorraum 2, einem Zwischenreaktionsraum 23 und den Gassammeiräumen 5 und 6» Der innere Reaktorraum 1 befindet sich im Zentrum des Durchlauf-

15bioreaktors« Er wird vom Zwischenreaktionsraum 23 und dem äußeren Reaktorraum 2 konzentrisch umhüllt» Der Zwischenreaktionsraum ist zweigeteilt und besteht aus den Teilräumen 23a und 23b» An seiner Peripherie wird der innere Reaktorraum 1 durch einen

20zylindrischen Mantel 14, einen als Kegelstumpf ausgebildeten Ausströmkegel 21 und einen mit der Spitze nach unten gerichteten Kegelboden 13 begrenzt· Oberhalb dieses Ausströmkegels 21 befindet sich der Teilraum 23a, der einerseits durch den Ausströmkegel 21 und andererseits durch den den Ausströmkegel 21 umhüllen-

25den Kegelstumpfmantel 25 gebildet wird. Der Kegelstumpfmantel 25 kann auch als Zylindermantel ausgebildet sein» Der kegelstumpfförmige Ausströmkegel 21 des inneren Reaktorraumes 1 und der Kegelstumpfmantel 25 des Teilraumes 23a sind dabei so ineinandergeschoben, daß beide einen Trichter 24 bilden, in dessen seit-

301icher Öffnung als Verbindung zum Teilraum 23b des Zwischenreaktionsraumes 23 ein Ringspalt angeordnet ist» Der Teilraum 23b befindet sich zwischen dem inneren Reaktorraum und dein äußeren Reaktorraum 2. Er wix'd vom zylindrischen Mantel 14 des Reaktorraumes 1, dem Kegelstumpfmantel 25 des Teilraumes 23a und dem den zylindrischen Mantel 14 konzentrisch umgebenden zylindrischen Mantel 22 gebildet»

Der äußere Reaktorraum 2 wird von einem zylindrische.! Mantel 15, den mit ihrer Spitze nach unten geneigten Kegelböden 13 und 16,

den zylindrischen Mänteln 14 und 22 sowie dem Gassammelraum 6 begrenzt« Der Teilraum 23b ist bodenseitig zum äußeren Reaktorraum 2 hin geöffnet. Die Kegelböden 13 und 16 können in ihrer Neigung äquvalent ausgebildet sein. Sie können aber auch eine 5unterschiedliche Neigung zueinander besitzen« Der Plüssigkeitsspiegel ergibt die obere Begrenzung der Teilräume 23a und 23b sowie des äußeren Reaktorraumes 2. Über ihm befindet aich der Gassammelraum 5 für die Sauergase und der Gassammelraum 6 für die nutzbaren Biogase. Die Gassammelräume 5

10und 6 sind durch den Kegelstumpfmantel 25 gasdicht voreinander getrennt»

Die Zuführung des Substrates in den inneren Reaktorraum 1 erfolgt über ein zur Reaktorachse parallel geführtes, in den unteren Bereich des inneren Reaktors 1 reichendes Substrattauchrohr 3·

15An der tiefsten Stelle des den inneren Reaktorraum 1 nach unten begrenzenden Kegelbodens 13 befindet sich eine Entnahmeleitung 11 für Sinkschlamm· Zur unterstützung der Sohlammentnahme sind am Kegelboden 13 mehrere gleichmäßig verteilte Spülrohre 12 vorgesehen, über die eine Spülung mit ausgefaultem Substrat vornehm*··

20bar ist.

Der Überlauftrichter 10 ist in der Achse des inneren Reaktorraumes 1 in Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Teilraum 23a angeordnet, dessen Entnahmeleitung durch den Kegelstumpfmantel 25 des Teilraumes 23a in den Teilraum 23b und von dort durch den Kegel-

25boden 16 des äußeren Reaktorraumes 2 nach außen führt» An der tiefsten Stelle des Kegelbodens 16 befindet sich eine Sinkschlammentnahmeleitung 17· Mehrere zur Kegelspitze gerichtete Spülrohre 18 sind im Kegelboden 16 angeordnet. Sie gestatten die Unterstützung der Schlammentnahme durch Spülung mit ausgefaul

30tem Substrat» Die Ableitung des ausgefaulten Substrates aus dem äußeren Reaktorraum 2 erfolgt mittels einer Entnahmeeinrichtung 19 in Höhe des Flüssigkeitsspiegel. Die für Spülungen erforderlichen Substratmengen werden aus dem Bereich des äußeren Reaktorraumes 2 über die Entnahmeleitung 20 entnommen.

35Das auszufaulende Substrat wird dem inneren Reaktorraum 1 durch das Substrattauchrohr zugeführt. Die Zuführung erfolgt so, daß es den inneren Reaktorraum 1 in einer Aufwärtsströmung durchströmt. In diesem Bereich vollziehen sich die Reaktionen der Hy-

drolyse und der Säurefermentation· Der als Reaktionsprodukt bei der Säurebildung entstandene und im Substrat gelöste Schwefelwasserstoff wird infolge der mit der Aufwärtsströmung des Substrates verbundenen Druckreduzierung desorbiert und gelangt nach Durch-5strömen des Teilraumes 23a in den Gassammeiraum 5· Der Teilraum 23a zwingt dann die Substratströmung zunächst in eine Abwärtsströmung und nach Umströmen des zylindrischen Mantels 22 wiederum in eine Aufwartsströmung* Die Substrathomogenisierung im Teilraum 23a und die Beseitigung

lOvon Schwimmschlamm auf dem Substrat wird durch eine Spülung mit Substrat aus dem äußeren Reaktorraum 2 mittels auf die Flüssigkeitsoberfläche gerichteter Spülrohr 9a vorgenommen. Eventuelle Reste des Schwimmschlammes werden durch Anstau des Flüssigkeitsspiegels in einen an der Substratoberfläche in der

15Achse des inneren Reaktorraumes 1 im Teilraum 23a angeordneten Überlauftrichter 10 hineingespült und aus dem Teilraum 23a ausgeschleust*

Die Flüssigkeitsoberfläche im Teilraum 23b wird über Spülrohre 9b ebenfalls mit Substrat aus dem äußeren Reaktorraum 2 gespült,

20um die symbiotische Population von methanogenen und acetogenen Bakterienstämmen zu fördern und die damit verbundene gezielte Essigsäurebildung zu forcieren· Durch vorherige Substrateinspülung über die Spülrohre 12, die im Kegelboden 13 angeordnet sind, wird die Sinkschlammentnahme unterstützt« In den äußeren Reaktor-*

25raum 2 gelangender bzw* in ihm gebildeter Sinkschlamm wird mittels der Entnahmeleitung 17 entfernt» Auch hier erfolgt eine Unterstützung der Sinkschlammentnahme durch Substrateinspülung über die Spülrohre 18 im Kegelboden 16* Für die Ableitung des nutzbaren Biogases befindet sich im Reak-

30tordach 26 eine Entnahmeleitung 8 für den Gassammeiraum 6· Das Sauergas wird Über die EntnaJame leitung 7 vom Gassammeiraum 5 abgezogen. Beide Entnahmeleitungen 7 und 8 verfügen über jeweils eine Sicherheitstauchung»

Claims (5)

Erfindungsansprucii

1. Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor für organische Substanzen, dessen Reaktorräume für die Säure- bzw. Methanphase ineinander konzentrisch umhüllend angeordnet sind und die mit-

5einander durch einen Ringspalt in Verbindung stehen, wobei jedem der Reaktorräume ein separater Gasraum zugeordnet ist und der innere Reaktorraum einen Kegelboden aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen innerem und äußerem Reaktorraum (1}2) ein in sich unterteilter Zwischenreaktionsraum (23) angeordnet

1Oist, dessen einer Teilraum (23a) mit dem AusstrSmkegel (21) des inneren Reaktorraumes (1) einen Trichter (24) bildet, in dessen Öffnung der Ringspalt (4) angeordnet ist, und dessen anderer Teilraum (23b) bodenseitig zum äußeren Reaktorraum (2) hin geöffnet ausgebildet ist, und daß der äußere Reaktorraum (2) einen

15mit seiner Spitze nach unten gerichteten, zum Kegelboden (13) des innerenReaktorraumes (1) gleichsinning geneigt ausgebildeten Kegelboden (16) aufweist, und daß im inneren Reaktorraum (1) ein zur Reaktorachse parallel geführtes, in den unteren Bereich des inneren Reaktorraumes (1) reichendes Substrattauchrohr (3)

20sowie ein in Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Teilraum (23a) angeordneter Überlauftrichter (10) vorgesehen ist, und daß an der tiefsten Stelle der Kegelböden (13j 16) des inneren und äußeren Reaktorraumes (1;2) jeweils eine Entnähmeleitung (11;17) und mehrere zur Kegelspitze hin gerichtete Spülrohre (12;13) in den

25Kegelböden (13;16) angeordnet sind·

2. Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß oberhalb der Teilräume (23a;23b) in den Gassamraelräumen (5;6) Spülrohre (9a;9b) angeordnet sind.

' -

3. Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Gassammeiräume (556) mit je einer Gasentnahmeleitung (7;8) versehen sind·

4. Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der äußere Reaktorraum (2) in Höhe des Flüssigkeitsspiegels eine Entnahmeeinrichtung (19) aufweist»

5, Zweistufiger anaerober Durchlaufbioreaktor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Kegelboden (16) eine Entnahmeleitung (20) angeordnet ist, deren lliveau oberhalb des Kegelbodens (13) endet.

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