DE102008030495A1

DE102008030495A1 - Vorrichtung zum Transport von Substrat

Info

Publication number: DE102008030495A1
Application number: DE102008030495A
Authority: DE
Inventors: Andreas Freudenberg; Peter-Wilhelm Freudenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: DE102008030495B4

Abstract

Vorrichtung zum Transport von Substrat in Fermentern, die Pfropfenstrom-Fermenter, kontinuierliche Trockenfermenter mit oder ohne Rührwerk in runder oder eckiger Bauform oder diskontinuierlich betriebene Garagenfermenter sein können, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Fermenter konisch vom Substrateintrag (1) zum Substrataustrag (4) vergrößert und/oder eine Schwenkvorrichtung (2) dem Substrat die erforderliche Fortbewegungsenergie verleiht, um vom Substrateintrag (1) zum Substrataustrag (4) im Pfropfenstrom (3) zu gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Substrat in Fermentern bei der Gewinnung von Biogas.
Bekannt sind Rührkesselverfahren. Bei diesen Verfahren zur Biogasgewinnung aus feststoffreichen organischen Substanzen werden überwiegend kontinuierlich beschickte Rührkesselreaktoren eingesetzt, die ein- oder mehrstufig betrieben werden.
Die eingebrachten Feststoffe haben in der Regel einen ausreichenden Wassergehalt, so dass die Reaktionsmasse im Fermenter, der gleichzeitig den Gärrest darstellt, noch pumpfähig bleibt.
Diese Rührkessel werden gleichermaßen für Gülle, feststoffreiche Biomasse oder Gemischen aus beiden Komponenten eingesetzt.
Der Nachteil der Rührkessel sind die Invest-aufwändigen Rührgeräte und der relativ hohe Energieeigenverbrauch.
Bekannt sind weiterhin Pfropfenstrom-Fermenter mit Rührwerken, wie diese z. B. von der Fa. Novatec hergestellt werden. Der Nachteil hierbei ist das Rührwerk. Es verarbeitet nur pump- und rührfähige Biomasse (Substrat). Durch die filigrane Bauweise des Rührwerkes kann damit z. B. Grassilage nicht verarbeitet werden.
Weiter ist aus DE 101 57 347 B4 ein Pfropfenstrom-Fermenter bekannt, der ohne Rührwerk arbeitet. Das Substrat soll den Fermenter durchschwimmen.
Der Nachteil bei diesem Verfahren ist, dass bei sehr hohen Trockenmasseeinträgen die Biomasse (Substrat) im Pfropfenstrom vom Substrateintrag zum Substrataustrag zum Erliegen kommt.
Aus der DE 20 2005 019 788 U1 ist ein Feststoff-Biogasreaktor mit Niederhaltevorrichtung bekannt. Die Biomasse wird diskontinuierlich in einen Garagenfermenter im Anstauverfahren eingebracht und von unten mit Perkulat durchflutet.
Nachteilig ist, dass die Vorrichtung nicht kontinuierlich betrieben werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen und eine insbesondere einfache und kostengünstige Vorrichtung zum Transport des Substrates durch den Biogas-Fermenter anzugeben. Dabei greift die Erfindung auf die Technik herkömmlicher Verfahren der kontinuierlichen Trockenfermenter zurück.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von 3 Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße eckige Bauform
2 zeigt schematisch die erfindungsgemäße runde Bauform
In beiden Figuren sind jeweils die Seiten- und die Draufsicht dargestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zur Fortbewegung von Substrat im Pfropfenstrom-Fermenter, im kontinuierlichen Trockenfermenter mit oder ohne Rührwerk in runder oder in eckiger Bauform oder im diskontinuierlich betriebenen Garagenfermenter im Anstauverfahren angewendet, wobei dieses unter Druck vom Substrateintrag zum Substrataustrag erfolgt.
Beim eckigen Fermenter vergrößert sich der Fermenter konisch vom Eintrag 1 zum Austrag 4, indem die Seitenwände nicht parallel, sondern konisch erweitert, was durch 6 angedeutet ist, verlaufen.
Beim Rundfermenter steht der innere Behälter 7 nicht mittig, sondern aus der Mitte versetzt. An der Stelle, wo der innere Behälter 7 dem Außenring 8 am nächsten kommt, befindet sich der Substrateintrag 1, gegenüberliegend der Substratausgang 4 oder der Gärrestfilter 4. Somit vergrößert sich der Abstand zwischen dem Innenring 7 und dem Außenring 8 konisch vom Substrateintrag 1 zum Substrataustrag 4 und zwar in beide Richtungen, was durch 6 angedeutet ist.
Die konische Form wurde gewählt, um den Pfropfenstrom 3 eine möglichst ungehinderte Fortbewegung zu ermöglichen.
Für die nötige Fortbewegungsenergie des Substrates ist eine Schwenkvorrichtung 2, die das Substrat vom Substrateintrag 1 zum mehrere Meter entfernten Substrataustrag 4 im Pfropfenstrom 3 transportiert, eingesetzt.
Diese Schwenkvorrichtung kann eine Schwenkwand, ein Schubkolben, ein Hebekissen oder ein Lufthebekissen sein.
Ausführungsbeispiel 1:
Beim eckigen Behälter ist die Schwenkvorrichtung 2 im Ruhestand nicht ausgeschoben bzw. ausgeschwenkt. Im Ruhezustand kann das Substrat mit einer Stopfschnecke oder ähnlichen Hilfsmitteln durch den Substrateintrag 1 dem Fermenter zugeführt werden.
Nach der Zuführung wird die Schwenkvorrichtung 2 ausgeschwenkt oder ausgeschoben 5 und das Substrat in Richtung Substrataustrag 4 gedrückt. Somit wird Platz für den nächsten Substrateintrag geschaffen.
Ausführungsbeispiel 2:
Beim Rundbehälter befindet sich die Schwenkvorrichtung 2 im Ruhezustand links oder rechts vom Substrateintrag 1. Nach dem Substrateintrag mit einer Stopfschnecke oder ähnlichen Hilfsmitteln wird die Vorrichtung 2 betätigt und sie schwenkt oder drückt zur gegenüberlegenden Seite. Dabei wird das zugeführte Substrat in Richtung Austrag 4 bzw. Gärrestfilter 4 gedrückt, um Platz für den nächsten Substrateintrag zu schaffen, der dann beim nächsten Schwenken/Drücken in die entgegen gesetzte Richtung, also in Richtung Austrag 4 gedrückt wird.
Ausführungsbeispiel 3:
Um die diskontinuierlich betriebenen Garagenfermenter im Anstauverfahren in einen kontinuierlichen umzuwandeln, wird der Fermenter beim Substrateintrag 1 und beim Substrattransport im Pfropfenstrom 3 nicht voll angestaut.
Die weitere Ausführung erfolgt dann wie im Ausführungsbeispiel 1.
Mit der vorstehenden Erfindung wird ein höherer Durchsatz von Biomasse erreicht und damit ist man in der Lage, einen diskontinuierlich betriebenen Fermenter im Anstauverfahren in einen kontinuierlich betriebenen Fermenter im Anstauverfahren zu betreiben.
Die genannten Bauformen und die angegebene Vorrichtung müssen nicht gemeinsam betrieben werden, sondern können auch einzeln in Fermentern genutzt werden.

1: Substrateintrag
2: Schwenkvorrichtung
3: Pfropfenstrom
4: Substrataustrag/Gärrestfilter
5: Schwenkvorrichtung ausgeschoben
6: Konisch erweitert zum Substrataustrag
7: innerer Behälter
8: Außenring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10157347 B4 [0007]
- DE 202005019788 U1 [0009]

Claims

Vorrichtung zum Transport von Substrat in Fermentern, die Pfropfenstrom-Fermenter, kontinuierliche Trockenfermenter mit oder ohne Rührwerk in runder oder eckiger Bauform oder diskontinuierlich betriebene Garagenfermenter sein können, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Fermenter konisch vom Substrateintrag (1) zum Substrataustrag (4) vergrößert und/oder eine Schwenkvorrichtung (2) dem Substrat die erforderliche Fortbewegungsenergie verleiht, um vom Substrateintrag (1) zum Substrataustrag (4) im Pfropfenstrom (3) zu gelangen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Rundfermenter der innere Behälter (7) nicht mittig, sondern aus der Mitte versetzt, angeordnet ist, wobei an der Stelle, wo der innere Behälter (7) dem Außenring (8) am nächsten kommt, der Substrateintrag (1) liegt und gegenüberliegend der Substrataustrag (4) oder der Gärrestfilter (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Rundfermenter die Schwenkvorrichtung (2) im Ruhestand links oder rechts vom Substrateintrag (1) befindet und nach dem Substrateintrag mittels eines Hilfsmittels die Vorrichtung (2) so betätigt wird, dass das zugeführte Substrat in Richtung Substrataustrag (4) gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim eckigen Behälter die Schwenkvorrichtung (2) im Ruhezustand befindet und erst nach dem Substrateintrag (1) die Schwenkvorrichtung (2) ausgeschwenkt oder ausgeschoben (5) wird, so dass das Substrat in Richtung Substrataustrag (4) gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwenkvorrichtung (2) eine Schwenkwand, ein Schubkolben, ein Hebekissen oder ein Lufthebekissen eingesetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der eckige Fermenter konisch vom Substrateintrag (1) zum Substrataustrag (4) in der Breite vergrößert.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmittel Stopfschnecke, Eintragskolben, Einspülschacht oder Eintragsschnecke eingesetzt werden.