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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage
mit einem Gärbehälter, dem zur Aufrechterhaltung
eines kontinuierlichen Vergärungsprozesses laufend frisches
Substrat zugeführt werden muss, sowie eine Biogasanlage
zur Ausführung des Verfahrens.
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Heutzutage
werden die meisten Biogasanlagen mit einer kontinuierlichen Vergärung
betrieben. Im Vergleich zu Biogasanlagen mit einer Batch-Vergärung,
denen zu einem bestimmten Zeitpunkt große Mengen frischen
Substrats zugeführt werden, wobei sich die Vergärungsprozesse
schlagartig stark ändern können, erlaubt ein kontinuierlicher
Vergärungsprozess eine gleichmäßigere
Biogasproduktion und eine höhere Methangasausbeute. Gegebenenfalls nachgeschaltete
Komponenten wie eine Gasreinigung, eine Gasaufbereitung oder ein
Blockheizkraftwerk können ebenfalls relativ gleichmäßig
betrieben werden. Ein weiterer Vorteil ist die bessere Automatisierbarkeit.
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Eine
Voraussetzung für einen optimalen Vergärungsprozess
ist unter anderem eine gleichmäßige Zufuhr frischen
Substrats. Dies wird durch die naturgegebene, schwankende Zusammensetzung
und Qualität des Substrats erschwert. Hinzu kommt die Eigenschaft
vieler Substrate, sich mit der Zeit zu verändern. Einerseits
setzen die unterschiedlichen biochemischen Umwandlungsprozesse innerhalb
des Substrats unabhängig von dessen Zufuhr zu dem Gärbehälter
ein. Andererseits trennen sich unterschiedlich schwere Bestandteile
des Substrats bereits aufgrund ihrer Schwerkraft voneinander, was
ein Absetzen von Verunreinigungen und sonstigen Fest- und Schwebstoffen
am Boden eines Behälters zur Folge hat. Für eine
gleichmäßige Substratzufuhr ist es daher erforderlich,
das zuzuführende Substrat in einem durchmischten, homogenen
Zustand zu halten. Hierzu ist insbesondere der Einsatz von Rührwerken,
die innerhalb eines Vorlagebeckens oder sonstigen Vorratsbehälters
für das Substrat angeordnet sind, bekannt. Weiterhin befinden
sich zudem zentrale Rührwerke im Fermenter selbst, um jederzeit
eine homogene Durchmischung zu gewährleisten.
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Für
den mit einer Biogasanlage erreichbaren Wirkungsgrad spielt der
Eigenenergiebedarf der Biogasanlage eine wichtige Rolle. Ein Großteil
des Eigenenergiebedarfs wird für das Beheizen der Anlage aufgewandt.
In der Regel muss der Gärbehälter bzw. dessen
Inhalt auf einer Temperatur von beispielsweise 39°C gehalten
werden. Ein weiterer nicht unerheblicher Energiebedarf entsteht
für die fortlaufende Durchmischung des zuzuführenden
Substrats.
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Davon
ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad eines
Verfahrens zum Betreiben einer Biogasanlage mit einem Gärbehälter, dem
zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Vergärungsprozesses
laufend frisches Substrat zugeführt werden muss, zu verbessern,
sowie eine Biogasanlage zur Verfügung zu stellen, die das
Verfahren ausführen kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen
angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- a) Verfügbarmachen einer ersten Menge
durchmischten, flüssigen Substrats,
- b) Aufteilen der ersten Menge frischen Substrats auf mehrere
Vorratsbehälter,
- c) Durchmischen des frischen Substrats in einem ersten der Vorratsbehälter,
während in mindestens einem weiteren der Vorratsbehälter
keine Maßnahmen zur Durchmischung vorgenommen werden,
- d) Entnehmen des frischen Substrats aus dem ersten Vorratsbehälter,
und
- e) Zuführen des entnommenen frischen Substrats in den
Gärbehälter der Biogasanlage.
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Bei
der ersten Menge durchmischten, flüssigen Substrats, die
im Schritt a) verfügbar gemacht wird, handelt es sich bevorzugt
um eine relativ große Menge. Beispielsweise bei einer mit
Gülle betriebenen Biogasanlage fällt diese Menge
an, wenn ein Schweine- oder Rinderstall entleert und gereinigt wird.
Beispielsweise können dabei 25 m3 oder
mehr Gülle anfallen. Diese ist dann für das Verfahren
verfügbar und wird im nächsten Verfahrensschritt
auf mehrere Vorratsbehälter aufgeteilt. Da die verfügbar gemachte
Substratmenge sich in einem durchmischten Zustand befunden hat,
befindet sich nach dem Aufteilen in jedem der Vorratsbehälter
Substrat von annähernd gleicher Zusammensetzung und Qualität.
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Im
nächsten Schritt wird das frische Substrat in einem ersten
der Vorratsbehälter durchmischt. Das Durchmischen in dem
ersten Behälter kann kontinuierlich erfolgen, etwa durch
fortlaufenden Betrieb eines Rührwerks. Es kann auch eine
intervallweise Durchmischung vorgesehen sein. Das Ziel des Durchmischens
ist, den Inhalt des ersten Vorratsbehälters in einem annähernd
homogen durchmischten Zustand zu halten. Abhängig von den
Eigenschaften des Substrats kann hierfür ein Durchmischen
in relativ großen Zeitabständen ausreichend sein.
In mindestens einem weiteren der Vorratsbehälter werden keine
Maßnahmen zur Durchmischung vorgenommen. Mit anderen Worten
wird ein Sedimentieren des Substrats in diesem Vorratsbehälter
zugelassen. Es wird demnach keinerlei Energie darauf verwendet, den
Inhalt dieses weiteren Behälters in einem durchmischten
Zustand zu halten, solange das Substrat nicht diesem Vorratsbehälter
entnommen werden soll. Bevorzugt wird das Substrat lediglich in
einem einzigen der Vorratsbehälter in einem durchmischten Zustand
gehalten.
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Im
nächsten Verfahrensschritt wird das frische Substrat aus
dem ersten Vorratsbehälter entnommen. Die Entnahme erfolgt
vorzugsweise automatisiert mit Hilfe einer Fördereinrichtung,
die über ein Leitungssystem mit dem Vorratsbehälter
verbunden ist. Im letzten Verfahrensschritt wird das dem ersten
Vorratsbehälter entnommene frische Substrat in den Gärbehälter
der Biogasanlage zugeführt. Das Entnehmen aus dem ersten
Vorratsbehälter und das Zuführen in den Gärbehälter
erfolgt gemäß den sich aus dem angestrebten, kontinuierlichen
Vergärungsprozess ergebenden Anforderungen. Beispielsweise kann
eine kontinuierliche Entnahme und Zufuhr des frischen Substrats
erforderlich sein, bei der ein konstanter Mengenstrom eingestellt
wird. Es ist jedoch auch ein quasi kontinuierliches Entnehmen und
Zuführen möglich, bei dem relativ kleine Mengen
frischen Substrats in relativ kurzen Zeitabständen entnommen
und zugeführt werden. Solange ein im Wesentlichen kontinuierlicher
Vergärungsprozess erzielt wird, ist auch dies eine laufende
Zufuhr des frischen Substrats im Sinne der Erfindung.
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Das
Verfahren hat den Vorteil, dass lediglich eine Teilmenge des für
die Vergärung bestimmten Substrats in einem durchmischten
Zustand gehalten werden muss. Hierfür wird wesentlich weniger
Energie benötigt als für eine fortlaufende Durchmischung der
gesamten ersten Menge des Substrats. Dabei ist das Durchmischen
der Teilmenge in dem ersten Vorratsbehälter zur Sicherstellung
einer konstanten Substratzusammensetzung ausreichend, weil durch
die Aufteilung des Substrats im durchmischten Zustand jeder der
Vorratsbehälter Substrat gleicher Zusammensetzung enthält.
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In
einer Ausgestaltung wird das Substrat in dem Gärbehälter
an einem Festbett, an dem die für den Vergärungsprozess
verantwortlichen Mikroorganismen anhaften, vorbeigeführt.
Eine Biogasanlage mit einem Festbett ist beispielsweise aus der
Druckschrift
WO 03/035558
A2 bekannt. Derartige Biogasanlagen sind zur Aufrechterhaltung
eines kontinuierlichen Vergärungsprozesses besonders geeignet.
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Gemäß einer
Ausgestaltung erfolgt Schritt a) durch Anlieferung des frischen
Substrats an den Standort der Biogasanlage im durchmischten Zustand.
Beispielsweise kann das Substrat einem Schweine- oder Rinderstall
bei dessen Entleerung im durchmischten Zustand entnommen und über
eine Rohrleitung unmittelbar zu einer nahegelegenen Biogasanlage
geführt werden. Es befindet sich dann bei seiner Ankunft
an der Biogasanlage noch in seinem ursprünglich durchmischten
Zustand. Es kann demnach unmittelbar auf die einzelnen Vorratsbehälter aufgeteilt
werden. Eine solche sofortige Aufteilung des noch durchmischten
Substrats ist energetisch besonders vorteilhaft.
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In
einer Ausgestaltung erfolgt Schritt a) durch Durchmischen des Substrat
in einem Behälter am Standort der Biogasanlage, in dem
die erste Menge frischen Substrats enthalten ist. In diesem Fall
wird das an die Biogasanlage angelieferte Substrat zunächst
in dem Behälter zwischengelagert. Der Behälter
kann beispielsweise ein Erdbecken oder ein Tank sein. Nach der Anlieferung
kann zunächst ein Sedimentieren des Substrats in dem Behälter
zugelassen werden. Vor dem Aufteilen der ersten Menge des Substrats
erfolgt jedoch eine Durchmischung in dem Behälter. Es ist
dabei nicht erforderlich, dass der gesamte Behälterinhalt
auf die Vorratsbehälter aufgeteilt wird. Die erste Menge
des Substrats, die auf die Vorratsbehälter aufgeteilt wird,
kann auch eine Teilmenge des durchmischten Inhalts des ersten Behälters
sein. Das Durchmischen des Substrats in dem Behälter kann
insbesondere durch ein Rührwerk oder durch ein Umwälzen
des Behälterinhalts mit einer innerhalb oder außerhalb
des Behälters angeordneten Pumpe erfolgen. Bevorzugt kann
diese Pumpe auch zum Entnehmen des Substrats aus dem Behälter
bei der Aufteilung auf die mehreren Vorratsbehälter eingesetzt
werden.
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In
einer Ausgestaltung werden die Vorratsbehälter mit einem
Gabelstapler transportiert. Beispielsweise können die Vorratsbehälter
an einem Ort, an dem das Substrat der ersten Menge in einem durchmischten
Zustand anfällt, befüllt und nachfolgend zum Gärbehälter
transportiert werden. Dadurch ist die Handhabung des Substrats besonders
flexibel und unabhängig von speziellen Transporteinrichtungen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung sind die Vorratsbehälter nicht in das Erdreich
eingelassen. Beispielsweise können sie auf einer betonierten
Fläche aufgestellt werden. Sie können daher jederzeit
an einen anderen Ort verbracht werden. Zudem entsteht bei einer
nicht in das Erdreich eingelassenen Anordnung der Vorratsbehälter
erheblich weniger baurechtlich bedingter Aufwand, etwa für
langwierige Genehmigungsverfahren, die für ein Erdbecken
vorgeschrieben sind.
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In
einer Ausgestaltung sind die Vorratsbehälter sogenannte
Intermediate-Bulk-Container (IBC). Derartige Behälter haben
ein Volumen von 500 Litern bis zu 3.000 Litern. Sie können
für den Transport von Gefahrgut zugelassen sein. Sie sind
insbesondere kubisch ausgeführt und bestehen aus einem
Kunststoffbehälter, der von einem Rohrgitter oder einem Stahlrahmen
umschlossen und auf einer Palette angeordnet ist. Er kann daher
einfach beispielsweise mit einem Gabelstapler transportiert werden.
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In
einer Ausgestaltung ist das Substrat Gülle. Für
mit diesem Substrat betriebene Biogasanlagen kann das Verfahren
mit besonderem Gewinn eingesetzt werden, weil diese Substrate zu
einer sehr schnellen Sedimentation neigen. Dies gilt insbesondere
für Schweinegülle.
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In
einer Ausgestaltung wird Schritt c) durch Umwälzen des
Substrats mit einer Pumpe ausgeführt. Grundsätzlich
kann das Durchmischen auf beliebige Art und Weise bewerkstelligt
werden, beispielsweise durch ein Rührwerk. Dabei bilden
sich jedoch häufig Totbereiche innerhalb des Behältervolumens
aus, an denen keine wirksame Durchmischung stattfindet. Dies ist
insbesondere in den Behälterecken und unmittelbar unterhalb
des Rührwerks der Fall. Das Umwälzen mit einer
Pumpe ist eine wirksame Alternative, mit der einfacher der gesamte
Behälterinhalt erfasst werden kann. Die Pumpe kann bevorzugt
außerhalb des Vorratsbehälters angeordnet werden.
Dadurch ist sie für Wartungsarbeiten leicht zugänglich.
Außerdem kann die Pumpe durch ein mit geeigneten Ventilen
versehenes Rohrleitungssystem wahlweise mit unterschiedlichen der
Vorratsbehälter verbunden werden. Somit kann eine einzige
Pumpe zur Durchmischung des Inhalts jedes der Vorratsbehälter
eingesetzt werden. Dies ist grundsätzlich auch mit einem
Rührwerk erreichbar, das gegebenenfalls von Hand in den
jeweiligen Behälter eingesetzt wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung wird die Förderleistung der Pumpe in Abhängigkeit
vom Füllstand in dem ersten der Vorratsbehälter
gesteuert. Die Förderleistung kann insbesondere durch Vorgeben
einer Betriebsfrequenz eines die Pumpe antreibenden Elektromotors
gesteuert werden. Hierzu kann insbesondere ein Frequenzumrichter, über
den der Elektromotor mit Strom versorgt wird, in geeigneter Weise angesteuert
werden. Denkbar ist aber auch jede andere Ansteuerung der Pumpe,
die den geförderten Volumenstrom gezielt beeinflusst. Auf
diese Weise kann die elektrische Leistung der Pumpe mit abnehmendem
Füllstand des Behälters reduziert werden, um den
Energieverbrauch zu senken. Gleichzeitig kann durch Wahl einer ausreichenden
Förderleistung sichergestellt werden, dass der Inhalt des Vorratsbehälters
in einem homogen durchmischten Zustand gehalten wird. Bevorzugt
ist ein Sensor zur Erfassung des Füllstands in dem ersten
der Vorratsbehälter vorgesehen, der mit einer Steuereinrichtung
zur Steuerung der Förderleistung verbunden ist. In diesem
Fall kann die Anpassung der Förderleistung an den erfassten
Füllstand vollständig automatisiert erfolgen.
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In
einer Ausgestaltung wird das Substrat beim Umwälzen von
unten in den ersten der Vorratsbehälter zurückgeführt.
Er wird demnach dort in den Vorratsbehälter eingeleitet,
wo sich die sich absetzenden schwereren Bestandteile ansammeln.
Dies führt zu einem fortlaufenden Aufwirbeln von sich absetzenden
Bestandteilen, so dass eine homogene Durchmischung begünstigt
wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung wird in Schritt c) ein in den Vorratsbehälter
zurückgeführter Strahl des Substrats gegen eine
Prallplatte gerichtet. Dadurch kann der Substratstrahl gezielt umgelenkt
werden, so dass die sich einstellende Strömung zuverlässig
alle Bereiche des Behälterinneren erfasst. Die Prallplatte kann
insbesondere kegelförmig ausgeführt sein, wobei
die Spitze des Kegels dem zurückgeführten Strahl
zugewandt ist. Dadurch wird der Strahl entlang der Kegelflächen
gleichmäßig in alle Richtungen seitlich abgelenkt.
Bevorzugt kann der Öffnungswinkel des Kegels an die Behältergeometrie
angepasst werden, so dass die durch den Kegel aufgefächerte
Strömung die Behälterwandungen nach Möglichkeit gleichmäßig überstreicht.
Beispielsweise kann der Öffnungswinkel des Kegels dem Öffnungswinkel
eines konischen Abschnitts des Vorratsbehälters entsprechend
gewählt werden.
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In
einer Ausgestaltung werden die Schritte c) bis e) bei Unterschreiten
eines vorgegebenen Füllstands in dem ersten Vorratsbehälter
entsprechend mit einem zweiten der Vorratsbehälter wiederholt.
Mit anderen Worten wird das Verfahren nach Entleeren des ersten
Vorratsbehälters mit einem zweiten Vorratsbehälter
fortgesetzt, dessen Inhalt in einen durchmischten Zustand gebracht
und in diesem gehalten wird. Nachfolgend kann wahlweise ein dritter
Behälter verwendet werden, usw. Auf diese Weise kann das
Verfahren kontinuierlich fortgesetzt werden, bis alle Vorratsbehälter
entleert sind und durch das Aufteilen einer weiteren ersten Menge
frischen Substrats wieder befüllt werden. Natürlich
kann das Wiederbefüllen auch bereits erfolgen, wenn einzelne
Vorratsbehälter noch gefüllt sind.
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Die
obige Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch die Biogasanlage
mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Die Biogasanlage dient zur Ausführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Biogasanlage sind in den sich anschließenden
Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße
Biogasanlage hat
- – einen Gärbehälter,
- – mehrere Vorratsbehälter zur Aufnahme von
Teilmengen eines durchmischten Substrats,
- – eine Durchmischungseinrichtung zum Durchmischen des
Substrats in einem ersten der Vorratsbehälter,
- – eine Fördereinrichtung zur Entnahme des
frischen Substrats aus dem ersten der Vorratsbehälter und
zur laufenden Zufuhr des entnommenen Substrats in den Gärbehälter.
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Zur
Erläuterung der Merkmale und Vorteile der Biogasanlage
wird auf die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen
Verfahren verwiesen. Die Fördereinrichtung kann insbesondere
eine Pumpe umfassen, deren Saugseite mit dem ersten der Vorratsbehälter
verbindbar und deren Druckseite mit dem Gärbehälter
verbindbar ist. Als Durchmischungseinrichtung kann beispielsweise
ein Rührwerk vorgesehen sein.
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In
einer Ausgestaltung haben die mehreren Vorratsbehälter
jeweils ein Volumen von 500 Liter bis 5.000 Liter. Das Volumen kann
beispielsweise so bemessen sein, dass es zum Betrieb der Biogasanlage für
einen bestimmten Zeitraum von beispielsweise einem Tag ausreicht.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist eine einzige Durchmischungseinrichtung für
alle Vorratsbehälter vorgesehen, die wahlweise einem der
Vorratsbehälter zuordenbar ist. Die Zuordnung kann beispielsweise
im Fall eines Rührwerks durch Einführen des Rührwerks
in den jeweiligen Vorratsbehälter erfolgen. Gemäß einer
Ausgestaltung handelt es sich bei der Durchmischungseinrichtung
um eine Pumpe zum Umwälzen des Substrats. Diese kann beispielsweise anhand
eines geeigneten Rohrleitungssystems und durch Öffnen und
Schließen von Ventilen einem bestimmten Vorratsbehälter
zugeordnet werden. In beiden Fällen ist lediglich eine
einzige Durchmischungseinrichtung erforderlich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in drei Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
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2 einen
Vorratsbehälter einer erfindungsgemäßen
Biogasanlage in einer schematischen Ansicht von der Seite;
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3 eine
Anordnung aus vier Vorratsbehältern einer erfindungsgemäßen
Biogasanlage in einer schematischen Ansicht von oben;
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4 einen
Querschnitt durch den unteren Bereich eines Vorratsbehälters
mit einer Behälteröffnung und einer innerhalb
des Behälters angeordneten, kegelförmigen Prallplatte.
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1 zeigt
im oberen Bereich einen Behälter 10, der eine
erste Menge frischen Substrats aufnehmen kann. Der Behälter 10 kann
beispielsweise ein Erdbecken mit einem Fassungsvermögen
von 25 m3 oder auch mehr, beispielsweise
100 m2 oder noch wesentlich mehr, sein.
In dem Behälter 10 befindet sich eine erste Menge 12 frischen
Substrats in einem annähernd homogen durchmischten Zustand,
was durch die gleichmäßige Schraffur angedeutet
ist. Dieser Zustand kann beispielsweise durch Umwälzen des
Substrats mit einer nicht dargestellten Pumpe hergestellt werden.
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Der
Behälter 10 ist über ein Rohrleitungssystem 14 mit
vier Vorratsbehältern 16, 18, 20, 22 verbunden.
Jeder der Vorratsbehälter 16–22 hat
ein gegenüber dem Behälter 10 relativ
kleines Fassungsvermögen. Gemeinsam können sie
mindestens die erste Menge 12 des frischen Substrats aufnehmen. Die
erste Menge 12 kann gegebenenfalls auch nur eine Teilmenge
des insgesamt in dem Behälter 10 enthaltenen Substrats
bilden.
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Die
Vorratsbehälter 16–22 sind bevorzugt über
einen Schraubdeckel gasdicht verschlossen.
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Zu
einem Zeitpunkt, zu dem die erste Menge 12 weitgehend homogen
durchmischt ist, wird sie durch das Rohrleitungssystem 14 in
die vier Vorratsbehälter 16–22 geleitet.
Durch dieses Aufteilen der ersten Menge 12 befindet sich
in jedem der Vorratsbehälter 16–22 unmittelbar
nach dem Befüllen weitgehend homogen durchmischtes Substrat,
dessen Zusammensetzung in allen Vorratsbehältern 16–22 im
Wesentlichen gleich ist. Anschließend wird in einem ersten
Vorratsbehälter 16 für eine Durchmischung
durch kontinuierlichen oder intervallweisen Betrieb des Rührwerks 24 gesorgt.
Wie durch die gleichmäßige Schraffur in dem ersten
Vorratsbehälter 16 angedeutet, wird dadurch ein
Sedimentieren des Substrats in diesem Behälter vermieden.
Gleichzeitig werden in den weiteren Vorratsbehältern 18–22 keine
Maßnahmen zur Durchmischung getroffen, so dass es zu einem
Absetzen der schwereren Bestandteile des in den Vorratsbehältern 18 bis 22 enthaltenen
Substrats im Bereich des Behälterbodens kommt, wie durch
die unterschiedlich schraffierten Flächen in diesen Behältern
dargestellt.
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Ein
weiteres Rohrleitungssystem 26 verbindet den Gärbehälter 36 mit
jedem der Vorratsbehälter 16–22.
Dabei befindet sich in Leitungsabschnitten, die jeweils einen der
Vorratsbehälter 16–22 mit der
in den Gärbehälter 36 führenden
Rohrleitung verbinden, Absperrventile 28 bis 34.
In der 1 ist lediglich das Absperrventil 28,
das dem ersten Vorratsbehälter 16 zugeordnet ist,
geöffnet. Aus dem Vorratsbehälter 16 erfolgt
daher über eine nicht dargestellte Fördereinrichtung
eine Entnahme des durchmischten, frischen Substrats und eine Zufuhr über
das Rohrleitungssystem 26 in den Gärbehälter 36.
In dem Gärbehälter 36 ist ein nicht dargestelltes
Festbett angeordnet, an dem das Substrat vorbeigeführt
wird. Die Zuleitung des Substrats erfolgt in einem unteren Bereich
des Gärbehälters 36. In einem oberen
Bereich des Gärbehälters 36 wird eine
entsprechende Menge Substrats über eine Rohrleitung 38 entnommen.
Diese kann teilweise wieder in den Gärbehälter 36 zurückgeführt
werden.
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Es
ist lediglich ein einziges Rührwerk 24 vorhanden,
das wahlweise in einen der Vorratsbehälter 16 bis 22 eingesetzt
werden kann.
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In
der Ansicht der 2 erkennt man den im oberen
Bereich zylindrischen und im unteren Bereich konischen Aufbau eines
für das Verfahren geeigneten Vorratsbehälters 40.
Der Behälter hat ein Fassungsvermögen von 2.700
Litern. Oben in der Mitte befindet sich ein Schraubdeckel 42,
mit dem der Behälter 40 gasdicht verschlossen
werden kann. Zur Befüllung des Behälters gibt
es eine mit einem Außenflansch versehene Einlassbohrung 44,
die an der Oberseite neben dem Deckel 42 angeordnet und
in der Figur durch ein Kästchen angedeutet ist. Im oberen
Bereich des zylindrischen Abschnitts des Vorratsbehälters 40 befindet
sich eine weitere Behälteröffnung 46,
die zu Messzwecken vorgesehen ist. Hierzu dient auch die nahe dem
unteren Ende des konischen Abschnitts des Vorratsbehälters 40 seitlich
angeordnete Öffnung 48. Eine weitere Auslassbohrung 50 befindet
sich etwa in der Mitte des konischen Abschnitts des Vorratsbehälters 40 ebenfalls
seitlich. Diese weist ebenfalls einen Außenflansch auf.
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Schließlich
weist der Vorratsbehälter 40 am unteren Ende des
konischen Abschnitts eine weitere Öffnung 52 auf.
Insbesondere wenn das Substrat in dem Vorratsbehälter 40 durch
Umwälzen mit einer Pumpe durchmischt wird, kann durch die Öffnung 52 der
von der Pumpe geförderte Substratstrahl wieder in den Vorratsbehälter 40 zurückgeführt
werden.
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Die 3 zeigt
eine Anordnung von vier für das erfindungsgemäße
Verfahren geeigneten Vorratsbehältern 54. Jeder
der Vorratsbehälter 54 ist mit einem eigenen Rührwerk 56 in
der Behältermitte ausgerüstet. Die vier Vorratsbehälter 54 sind über
eine Rohrleitung 58 miteinander verbunden.
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In
der 4 ist die Anordnung einer kegelförmigen
Prallplatte 60 innerhalb eines Vorratsbehälters 62 gezeigt.
Durch die am unteren Ende des Vorratsbehälters 62 angeordnete Öffnung 64,
die einen Außenflansch 66 aufweist, wird zur Durchmischung des
Inhalts des Vorratsbehälters 62 das Substrat mit Hilfe
einer Pumpe in den Behälter 62 eingeleitet. Der Substratstrahl
prallt dabei auf die kegelförmige Prallplatte 60.
Der Öffnungswinkel des Kegels entspricht im Wesentlichen
dem Öffnungswinkel eines konischen unteren Abschnitts des
Vorratsbehälters 62. Dadurch wird der Substratstrahl
im Wesentlichen entlang der Behälterwandungen geführt,
so dass Ablagerungen wirksam verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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