DE102012104320A1 - Faulbehältereinheit - Google Patents

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Abstract

Eine Faulbehältereinheit zur Erzeugung von Biogas aus Faulschlamm, mit einem Faulbehälter (1), der dicht verschließbare Durchgangsöffnungen (7) zum Einfüllen von Faulschlamm und zum Entleeren des Faulbehälters (1) aufweist, mit einer Heizvorrichtung (9) zum Erwärmen des Faulschlamms, mit mindestens einem Rührwerk (18, 23) zum Umrühren des Faulschlamms, mit einem Gasdom (30), in dem das erzeugte Biogas gesammelt und aus dem das Biogas zur Weiterverwendung entnommen werden kann, wird im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung und eine vielseitige Verwendbarkeit erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass der Faulbehälter (1) in Form eines Standard-Seecontainers ausgestaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Faulbehältereinheit zur Erzeugung von Biogas aus Faulschlamm, mit einem Faulbehälter, der dicht verschließbare Durchgangsöffnungen zum Einfüllen von Faulschlamm und zum Entleeren des Faulbehälters aufweist, mit einer Heizvorrichtung zum Erwärmen des Faulschlamms, mit mindestens einem Rührwerk zum Umrühren des Faulschlamms, mit einem Gasdom, in den das erzeugte Biogas gesammelt und aus dem das Biogas zur Weiterverwendung entnommen werden kann. Solche Faulbehältereinheiten zur Erzeugung von Biogas aus Faulschlamm sind bekannt. Sie bestehen in der Regel aus einem fest eingebauten Faulbehälter, dessen Größe und Leistungsfähigkeit nach den jeweils vorhandenen speziellen Anforderungen bestimmt wird. Eine genaue Leistungsanpassung erfordert aber die Einzelanfertigung einer Faulbehältereinheit, was zu sehr hohen Herstellungskosten führt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Faulbehältereinheit der eingangs genannten Art anzugeben, die kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass der Faulbehälter in Form eines Standard-Seecontainers ausgestaltet ist. Faulbehälter in normierten Standardgrößen lassen sich in großer Stückzahl kostengünstig herstellen. Da sie in Form eines Standard-Seecontainers ausgestaltet sind, lassen sie sich auch besonders kostengünstig transportieren, insbesondere per Bahn und Lkw. Die erfindungsgemäße Faulbehältereinheit eignet sich daher auch in besonderer Weise für den mobilen Einsatz, wenn vor Ort schnell zusätzliche Kapazitäten für die Biogaserzeugung benötigt werden oder bei Ausfall einer fest installierten Biogasanlage oder im Wartungsfall kurzfristig Ersatz benötigt wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die für den Betrieb der Faulbehältereinheit erforderlichen Öffnungen, insbesondere die Durchgangsöffnungen für den Faulschlamm, Montage- oder Wartungsöffnungen für Aggregate, Versorgungsöffnungen für Flüssigkeiten oder Elektrizität und Gasöffnungen für das Biogas an einer der kleinen Stirnseiten oder an der Oberseite des Faulbehälters angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass die großflächigen Seitenwände des Faulbehälters frei von Öffnungen oder Zugängen bleiben können, so dass die Faulbehältereinheit nur mit ihren großen Seitenflächen aneinander angrenzend modulartig zu einer größeren Biogasanlage zusammengestellt werden können, so dass die mit Öffnungen und Zugängen versehenen kleinen Stirnseiten alle in dieselbe Richtung zeigen und nebeneinander liegen. Hierdurch können die für die Zusammenschaltung der Faulbehältereinheit zu einer größeren Biogasanlage erforderlichen Verbindungsleitungen und Schläuche besonders bequem und einfach an die zusammenstehenden Faulbehältereinheiten angeschlossen werden.
  • In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Heizvorrichtung aus einer Rohrschleife, die sich über die Länge des Faulbehälters erstreckt, vorzugsweise in Wandnähe, wobei die beiden Enden der Rohrschleife in zwei Heizungsöffnungen an der Stirnseite des Faulbehälters angeordnet sind. Auf diese Weise kann an der Stirnseite des Faulbehälters auf einfache Weise eine Zulaufleitung mit erhitzer Flüssigkeit zur Einspeisung in die Rohrschleife an die Faulbehältereinheit angeschlossen werden. Dasselbe gilt für eine an dem anderen Ende der Rohrschleife anzuschließende Rücklaufleitung für den Rücklauf der abgekühlten Flüssigkeit.
  • In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Oberkante der Stirnseite des Faulbehälters eine Rührwerköffnung zum Durchgang einer drehbaren und im Winkel verstellbaren Welle eines ersten Rührwerks vorgesehen ist, wobei das erste Rührwerk einen außerhalb des Faulbehälters am äußeren Ende der drehbaren Welle angeordneten Antriebsmotor und einen im unteren Bereich des Innenraums des Faulbehälters am inneren Ende der drehbaren Welle angeordneten Propeller zum Umrühren des Faulschlamms aufweist. Über die lange drehbare Welle wird die Drehbewegung vom Antriebsmotor auf den im Faulschlamm eingetauchten Propeller übertragen, während der Antriebsmotor außerhalb des Faulbehälters angeordnet sein kann. Hierdurch werden der Betrieb und die Wartung des Antriebsmotors erleichtert und eine flüssigkeitsdichte Kapselung des Antriebsmotors ist nicht erforderlich.
  • Da die drehbare Welle des ersten Rührwerks vorzugsweise im Winkel zwischen 3° und 25° gegenüber der Horizontalen verstellbar ist, kann die Eintauchtiefe des Propellers verändert und an die Erfordernisse vor Ort angepasst werden. Insbesondere eignet sich dieses Rührwerk für die Bekämpfung von Schwimmdeckenbildung. Hierfür wird die drehbare Welle nach oben gekippt, damit der Propeller im Bereich der Oberfläche des Faulschlamms arbeitet. Andererseits kann das erste Rührwerk bei Ausfall anderer Rührwerke deren Funktion übernehmen. Insbesondere wenn ein Hauptrührwerk ausfällt, kann die drehbare Welle nach unten gekippt werden, damit der Propeller tief in den Faulschlamm eintaucht, um diesen wirkungsvoll umzurühren. Dies verhindert eine infolge mangelhafter Durchmischung des Faulschlamms auftretende Unterbrechung des Faulprozesses, gewährleistet eine kontinuierliche Ausfaulung des Faulrauminhaltes und steigert so die Betriebssicherheit. Die Erzeugung von Faulgas läuft kontinuierlich weiter, so dass die Reparatur des Hauptrührwerkes nicht sofort durchgeführt werden muss. Sie kann somit auf besonders wirtschaftliche Weise mit komfortabler Zeitvorgabe sach- und fachgerecht zu einem passenderen Zeitpunkt vorgenommen werden.
  • In einer Weiterbildung des ersten Rührwerks ist zwischen den Rändern der Rührwerköffnung und der drehbaren Welle eine Membrane vorgesehen. Diese Membrane verhindert einerseits den Austritt von Biogas aus dem Faulbehälter und andererseits das Eindringen von sauerstoffhaltiger Luft aus dem Außenbereich in den Innenraum des Faulbehälters. Hierdurch wird einerseits der Verlust von wertvollem Biogas und andererseits eine Geruchsbelästigung der Umgebung durch austretendes Biogas genauso verhindert wie der schädliche Einfluss von Sauerstoff auf den Fermentierungsprozess. Außerdem ermöglicht die Membrane die Schwenkbarkeit der drehbaren Welle über einen Winkelbereich von 3° bis 25°.
  • Die erfindungsgemäße Faulbehältereinheit kann noch verbessert werden, indem ein zweites Rührwerk mit einem an einem Antriebsmotor angebrachten Propeller im Innenraum des Faulbehälters an einem vertikalen Gleitmast vertikal verschiebbar angeordnet ist, so dass es in verschiedenen Höhen in den Faulschlamm eingetaucht werden kann. Durch die vertikale Verschiebbarkeit des Rührwerks kann die Zone des Umrührens in verschiedene Höhen verlegt werden, um je nach den gegebenen Umständen, wie z.B. dem Füllstand des Faulschlamms, ein optimales Rührergebnis zu erzielen.
  • Zur Montage und Wartung des zweiten Rührwerks ist es von Vorteil, wenn an der Oberseite des Faulbehälters eine mit einem Deckel verschließbare Montageöffnung für das zweite Rührwerk vorgesehen ist.
  • Solche Revisions- oder Montageöffnungen können auch für den Einbau und die Wartung weiterer Geräte vorgesehen sein, die sich dann üblicherweise unterhalb des Schlammspiegels des Faulbehälters oder auch in der Gaszone befinden. Wird die Montageöffnung für Montage- oder Wartungsarbeiten an den Geräten geöffnet, entweicht das im Faulbehälter vorhandene Faulgas aus der Gaszone nach oben durch die Montageöffnung ins Freie. Außerdem kann Umgebungsluft durch die Montageöffnung in den Faulbehälter eindringen. Beides ist unerwünscht. Zum einen wird energetisch wertvolles Faulgas wird in die Atmosphäre entlassen, ist somit für die nutzbringende Verwendung verloren und trägt mit Nachteil zum Treibhauseffekt bei, denn Methan ist diesbezüglich 20 mal wirksamer als CO2. Zum anderen besteht in der Übergangszone zwischen Faulgas und Umgebungsluft ein explosives Gemisch, was durch die weiterlaufende Produktion von Faulgas über lange Zeit auch so bleibt. Wegen der erheblichen Gesundheitsgefahren für das Wartungspersonal können die geplanten Arbeiten erst nach langer Wartezeit ohne Atemschutz und Explosionsschutz vorgenommen werden. Schließlich stört der Sauerstoffanteil der eindringenden Luft den Faulprozess und verschlechtert die Gasqualität.
  • Mit Vorteil ist daher die Montageöffnung mit einem umlaufenden Kragen versehen, der von der Montageöffnung ausgehend nach unten in den Faulbehälter ragt, vorzugsweise über einen Höhenbereich von 25 cm. Diese Maßnahme verhindert den Austritt des im oberen Bereich des Faulbehälters um den Kragen herum angesammelten Faulgases bei geöffneter Montageöffnung. Lediglich ein vernachlässigbar kleiner Gasanteil in dem vom Kragen umschlossenen Raumbereich kann in die Atmosphäre entweichen. Da bei üblichen Faulbehältern die Gaszone bis etwa 40 cm unterhalb der Oberseite des Faulbehälters reicht, liegt die untere Kante eines sich 25 cm nach unten erstreckenden Kragens in der Gaszone, so dass der Kragen im Normalbetrieb kein Hindernis für das Gas darstellt und außerdem auch nicht den Faulschlamm oder die darauf schwimmenden Stoffe berührt.
  • Die Höhe des Schlammspiegels des Faulschlamms im Faulbehälter kann durch Ablassen von Faulschlamm durch eine Auslassöffnung angepasst werden. Bekannte Faulbehälter haben mehrere Auslassöffnungen in verschiedenen Höhen, die einzeln geöffnet und verschlossen werden müssen, wenn man die Höhe der Gaszone oder des Schlammspiegels verändern will. Die so erzielbare Höhenanpassung ist naturgemäß sehr grob.
  • Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, an einer im Bodenbereich des Faulbehälters angeordneten Ausgleichsöffnung ein erstes Ende einer Rohrleitung anzubringen, deren zweites Ende mittels eines Drehrohrgelenks schwenkbar und dadurch ein Auslauf am zweiten Ende der Rohrleitung in der Höhe verstellbar ist. Hiermit ist eine genaue Einstellung der Höhe des Schlammspiegels auch bei schwankender Viskosität des Faulschlamms möglich. Dies erlaubt die Anhebung des Schlammspiegels derart, dass der Tauchkragen der Montageöffnung in den Faulschlamm eintaucht, beispielsweise um 15 cm, und damit der Revisionsraum unterhalb der Montageöffnung nicht mehr von Gas aus der Gaszone durchströmt wird. Dies hat die folgenden Vorteile: Beim Öffnen der Montageöffnung kann praktisch kein Faulgas mehr ungenutzt in die Atmosphäre entweichen. Es besteht keine nennenswerte Explosionsgefahr. Die Wartungsarbeiten können sofort nach dem Öffnen der Montageöffnung begonnen werden. Die Anlage kann während der Wartungsarbeiten ohne Unterbrechung weiterbetrieben werden. Es dringt kein Sauerstoff in die Gaszone ein.
  • Durch die Maßnahme, dass an der Oberseite des Faulbehälters eine Montageöffnung zur Montage des oberhalb der Oberseite des Faulbehälters angeordneten Gasdomes vorgesehen ist, kann der Gasdom auf einfache Weise zum Transport des Faulbehälters abgenommen und zum Betrieb der Faulbehältereinheit wieder aufgesetzt und montiert werden.
  • Um die Beschädigung der Faulbehältereinheit durch aggressive Gase und Flüssigkeiten oder Faulschlamm zu verhindern, kann der Faulbehälter aus korrosionsbeständigem Material hergestellt werden, beispielsweise aus Edelstahl, oder man kann seine Innenflächen mit einem korrosionsbeständigen Material beschichten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
  • 1: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Faulbehältereinheit;
  • 2: eine Draufsicht auf eine große Seitenfläche der Faulbehältereinheit;
  • 3: eine Draufsicht auf eine vordere kleine Stirnseite der Faulbehältereinheit;
  • 4: eine Draufsicht auf die hintere kleine Stirnseite der Faulbehältereinheit;
  • 5: einen Querschnitt gemäß Linie C-C aus 2;
  • 6: einen Längsschnitt gemäß Linie B-B aus 3.
  • Wie man in den Figuren, insbesondere 6, erkennt, besteht die erfindungsgemäße Faulbehältereinheit aus einem Faulbehälter 1 in Form eines Standard-Seecontainers, der eine vordere kleine Stirnseite 2, eine hintere kleine Stirnseite 3, zwei große Seitenflächen 4, eine Oberseite 5 und eine Bodenfläche 6 aufweist. An der vorderen kleinen Stirnseite 2 sind Öffnungen 7 zum Entleeren des Faulbehälters 1 angeordnet, die mit Deckeln dicht verschließbar sind. Außerdem ist an der vorderen kleinen Stirnseite 2 ein großer Verbindungsflansch 8 als Revisionsflansch für Wartungsarbeiten oder für den Anschluss einer Rohrverbindung zu einem zweiten Faulbehälter vorgesehen. Auch an der hinteren kleinen Stirnseite 3 ist ein Verbindungsflansch 8 für den Anschluss einer weiteren Rohrverbindung zu einem dritten Faulbehälter vorgesehen.
  • Eine Heizvorrichtung 9 besteht aus einer Rohrschleife 10, die ein erstes Ende 11 zum Einfüllen von Heizflüssigkeit und ein zweites Ende 12 für den Rückfluss der Heizflüssigkeit aufweist. Die beiden Enden 11, 12 der Rohrschleife 10 münden in zwei Heizungsöffnungen 13, 14 an der vorderen Stirnseite 2 des Faulbehälters 1. Vom ersten Ende 11 ausgehend erstreckt sich die Rohrschleife 10 mäanderförmig entlang der Innenwand 15 einer großen Längsseite 4 des Faulbehälters 1 über dessen gesamte Länge mehrmals hin und her, um schließlich an ihrem zweiten Ende 12 wieder an der vorderen Stirnseite 2 anzukommen.
  • Im Bereich der Oberkante 16 der Stirnseite 2 des Faulbehälters 1 ist eine Rührwerköffnung 17 zum Durchgang einer drehbaren Welle 19 eines ersten Rührwerks 18 vorgesehen. Außerhalb des Faulbehälters 1 ist am äußeren Ende der drehbaren Welle 19 ein Antriebsmotor 20 zum Antrieb der drehbaren Welle 19 angeordnet. Im unteren Bereich des Innenraums des Faulbehälters 1 in der Nähe der Bodenfläche 6 ist an einem inneren Ende der drehbaren Welle ein Propeller 21 angeordnet, der im Betrieb der Faulbehältereinheit in den Faulschlamm eintaucht, um diesen umzurühren. Im Bereich zwischen den Rändern der Rührwerköffnung 17 und der drehbaren Welle 19 ist eine Membrane 22 angeordnet, die den Durchtritt von Faulgas aus dem Innenraum des Faulbehälters 1 in den Außenraum und andererseits das Eindringen von sauerstoffhaltiger Luft aus dem Außenraum in den Innenraum des Faulbehälters 1 verhindern soll. Die drehbare Welle 19 ist bezüglich ihres Winkels zur Horizontalen zwischen 3° und 25° verstellbar, um den Propeller 21 in verschiedenen Höhen in den Faulschlamm einzutauchen oder auch im Bereich des Schlammspiegels arbeiten zu lassen.
  • Ein zweites Rührwerk 23 weist einen Antriebsmotor 24 auf, an dem ein Propeller 25 angebracht ist. Das zweite Rührwerk 23 ist im Innenraum des Faulbehälters 1 an einem vertikalen Gleitmast 26 vertikal verschiebbar angeordnet. Im Betrieb der Faulbehältereinheit taucht die Motor- und Propellereinheit 24, 25 in den Faulschlamm ein und kann entlang des Gleitmastes 26 in der Höhe justiert werden.
  • An der Oberseite 5 des Faulbehälters 1 ist eine mit einem Deckel 27 verschließbare Montageöffnung 28 für das zweite Rührwerk 23 vorgesehen. Die Montageöffnung 28 ist mit einem umlaufenden Kragen 33 versehen, der von der Montageöffnung 28 ausgehend über einen Höhenbereich von 25 cm nach unten in den Faulbehälter 1 ragt.
  • Des Weiteren ist an der Oberseite 5 des Faulbehälters 1 eine Montageöffnung 29 zur Montage eines Gasdomes 30 vorgesehen, der oberhalb der Oberseite 5 auf dem Faulbehälter 1 aufgesetzt und dort befestigt ist. Der Gasdom 30 ist für den Transport des Faulbehälters 1 abnehmbar und wird jeweils vor Ort im Rahmen der Inbetriebnahme der Fermentereinheit montiert und an eine Gasabführleitung angeschlossen.
  • Im Bodenbereich des Faulbehälters 1 ist eine Ausgleichsöffnung angeornet, an der ein erstes Ende einer Rohrleitung 34 angebracht ist, deren zweites Ende mittels eines Drehrohrgelenks schwenkbar ist. Hierdurch ist ein Auslauf am zweiten Ende der Rohrleitung 34 in der Höhe verstellbar. Diese Maßnahme ermöglicht die genaue Einstellung des Schlammspiegels im Faulbehälter 1 durch gezieltes Ablassen von Faulschlamm bis zu der gewünschten Füllhöhe.
  • Das Biogas besteht aus Methan und CO2 und beinhaltet u.a. auch Schwefelwasserstoff H2S sowie andere Schwefel- und Siliziumverbindungen. H2S ist giftig und kann die zur Stromerzeugung beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk vorgesehenen Motoren oder andere Komponenten der Faulgasverwertungsanlagen schädigen, weil sich aus den Schwefelverbindungen zusammen mit dem im Faulgas bei einer Faultemperatur von 30° C bis 50° C reichlich vorhandenem Wasserdampf Schwefelsäure bildet, die sich beispielsweise im Motoröl der beteiligten Motoren ablagern kann. Ähnliche negative Auswirkungen haben andere im Faulgas enthaltene Verunreinigungen.
  • Üblicherweise wird zur Beseitigung von Schwefelwasserstoff eine kleine Menge Luft in den Faulbehälter eingeblasen. Spezielle Bakterien setzen dann das H2S-Gas in reinen Schwefel um. Auch ist die Reinigung durch Wäsche mit Lösemitteln, durch Absorption an Aktivkohle oder durch Tiefkühlen bekannt. Die bekannten Verfahren sind kostenintensiv und das Einblasen von Luft verschlechtert die Gasqualität. Die Gasreinigung reduziert die Konzentration von Verunreinigungen im Faulgas und erhöht damit deutlich die Lebensdauer der Faulgasverwertungsanlagen. Leider wird für den Betrieb der Faulgasreinigungsvorrichtuingen zusätzlich Energie benötigt, z.B. für den Betrieb von Pumpen und Kühlvorrichtungen. Verbrauchsmittel wie Aktivkohle oder Lösungsmittel müssen regelmäßig erneuert werden, was Materialkosten und Wartungskosten verursacht. Während der Wartungsarbeiten muss der Betrieb der Reinigungsanlage und die Faulgaszufuhr unterbrochen werden. Dabei besteht Explosionsgefahr und Gesundheitsgefahren für das Betriebspersonal.
  • Zur Vermeidung der genannten Nachteile ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein separater Gasreinigungsraum einen Kondensatschacht aufweist, der unter dem Erdbodenniveau angeordnet ist, vorzugsweise in 1,5 m Tiefe, dass in dem Kondensatschacht ein oder mehrere Belüftungsrohre angeordnet sind, durch welche kühle Umgebungsluft geleitet wird, dass über dem Kondensatschacht eine von Faulgas durchströmte Rohrkühlervorrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise eine Höhe von 1,2 m aufweist, dass eine von der Abwärme einer Faulgasverwertungsanlage, insbesondere einem Blockheizkraftwerk, betriebene Heizvorrichtung vorgesehen ist und dass Entlüftungsöffnungen in der Außenwand des Gasreinigungsraumes angeordnet sind.
  • Durch die oben liegende Entlüftung entweicht zuerst die durch die Abwärme angewärmte Raumluft. Über die Belüftungsöffnungen des Kondensatschachtes strömt frische kühle Umgebungsluft nach. Die kühle Luft aus dem Schacht streift am Rohrkühlersystem vorbei und kühlt dabei die Rohrwandungen ab. Im Gegenzug wird die Raumluft durch das warme Faulgas erwärmt, welches die Innenseite des Rohrkühlersystems durchströmt. Diese vorgewärmte Luft wird nun durch die Heizvorrichtung und ggf. durch die Abwärme eines zur Verdichtung des Faulgases vorgesehenen Seitenkanalverdichters zusätzlich erwärmt, steigt in die Höhe und gelangt durch die Entlüftungsöffnung ins Freie. Somit entsteht eine kontinuierliche, thermische, durch Abwärme gestützte und regelbare Umluft-Konvektionsströmung. Der im Faulgas enthaltene Wasserdampf (30° C–50° C) kühlt hingegen an der Innenseite des Rohrsystems ab und kondensiert. Das Kondensat wird in einem kombinierten Kondensat-Schaum-Kiestopf gesammelt und anschließend sach- und fachgerecht verwertet.
  • Diese erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und das beschriebene Reinigungsverfahren haben folgende Vorteile:
    • 1. Das Faulgas wird kontinuierlich gereinigt und getrocknet, wobei durch geeignete Versuche eine ausreichende Reinigung bei entsprechender Dimensionierung verifiziert wurde.
    • 2. Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung benötigt keine zusätzliche elektrische Energie und keine weiteren Verbrauchsmittel.
    • 3. Die Reinigung des Rohrkühlersystems ist während des laufenden Betriebs durch einfache Wasserspülung möglich.
    • 4. Die Abwärme des Seitenkanalverdichters und der Faulgasverwertungsanlage (über die angeschlossene Heizung) wird nutzbringend verwertet.
    • 5. Die Wartungskosten sind wegen der auf die Kondensat-Entnahme beschränkten Wartung sehr gering.
    • 6. Die Explosionsgefahr und Gesundheitsgefahren sind sehr gering, denn etwa infolge eines Defektes in den Gasraum eingedrungenes Faulgas wird durch die thermische Konvektion entfernt.
  • Der Faulbehälter 1 besteht aus Edelstahl, um Korrosionen durch aggressiven Faulschlamm oder aggressive Gase oder Flüssigkeiten, die mit dem Faulbehälter 1 in Berührung kommen, zu vermeiden und die störungsfreie Funktion der Faulbehältereinheit über eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Wahlweise kann der Faulbehälter 1 auch aus gewöhnlichem Stahl bestehen, braucht dann aber eine korrosionsbeständige Beschichtung, beispielsweise eine entsprechende Lackierung, besonders auf seinen Innenflächen.
  • Die erfindungsgemäße Faulbehältereinheit eignet sich besonders gut als Modul für eine Biogasanlage, insbesondere um die Leistung der Biogasanlage an die vor Ort bestehenden Erfordernisse anzupassen. Dabei kann eine beliebige Anzahl von Faulbehältereinheiten modulmäßig zusammengestellt und miteinander funktionsmäßig zu einer Biogasanlage verbunden werden. Da alle für den Anschluss und die Verbindung der Faulbehältereinheiten und für den Betrieb erforderlichen Öffnungen 7, 8, 13, 14, 17 an der vorderen kleinen Stirnseite 2 bzw. die Öffnungen 28, 29 an der Oberseite 5 des Faulbehälters 1 angeordnet sind, können die einzelnen Faulbehälter 1 der Faulbehältereinheiten mit ihren großen Seitenflächen 4 aneinanderliegend platzsparend zusammengestellt werden, um eine Biogasanlage zu bilden.
  • Da der Faulbehälter 1 die Form eines Standard-Seecontainers aufweist, kann er ohne weitere Verpackung oder sonstige Vorbereitungen mittels Schiff, Bahn oder Lkw transportiert werden. Dies macht die erfindungsgemäße Faulbehältereinheit besonders geeignet für den Notfall als Ersatz für ausgefallene Biogasanlagen, im Wartungsfall oder wenn kurzfristig eine Kapazitätserweiterung einer Biogasanlage erforderlich ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Faulbehälter
    2
    vordere kleine Stirnseite
    3
    hintere kleine Stirnseite
    4
    große Seitenflächen/Längsseiten
    5
    Oberseite
    6
    Bodenfläche
    7
    Öffnungen
    8
    Verbindungsflansch
    9
    Heizvorrichtung
    10
    Rohrschleife
    11
    erstes Ende
    12
    zweites Ende
    13
    Heizungsöffnung
    14
    Heizungsöffnung
    15
    Innenwand
    16
    Oberkante
    17
    Rührwerköffnung
    18
    erstes Rührwerk
    19
    drehbare Welle
    20
    Antriebsmotor
    21
    Propeller
    22
    Membrane
    23
    zweites Rührwerk
    24
    Antriebsmotor
    25
    Propeller
    26
    Gleitmast
    27
    Deckel
    28
    Montageöffnung
    29
    Montageöffnung
    30
    Gasdom
    31
    Zulauf
    32
    Reserveanschluss
    33
    Kragen
    34
    schwenkbare Rohrleitung als Aus- und Überlauf

Claims (13)

  1. Faulbehältereinheit zur Erzeugung von Biogas aus Faulschlamm, mit einem Faulbehälter (1), der dicht verschließbare Durchgangsöffnungen (7) zum Einfüllen von Faulschlamm und zum Entleeren des Faulbehälters (1) aufweist, mit einer Heizvorrichtung (9) zum Erwärmen des Faulschlamms, mit mindestens einem Rührwerk (18, 23) zum Umrühren des Faulschlamms, mit einem Gasdom (30), in dem das erzeugte Biogas gesammelt und aus dem das Biogas zur Weiterverwendung entnommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Faulbehälter (1) in Form eines Standard-Seecontainers ausgestaltet ist.
  2. Faulbehältereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für ihren Betrieb erforderlichen Öffnungen (7, 8, 13, 14, 17, 28, 29), insbesondere die Durchgangsöffnungen (7) für den Faulschlamm, Montage oder Wartungsöffnungen (8, 17, 28, 29) für Aggregate (18, 23, 30), Versorgungsöffnungen (13, 14) für Flüssigkeiten oder Elektrizität und Gasöffnungen für das Biogas an einer der kleinen Stirnseiten (2, 3) oder an der Oberseite (5) des Faulbehälters (1) angeordnet sind.
  3. Faulbehältereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (9) aus einer Rohrschleife (10) besteht, die sich über die Länge der Längsseite (4) des Faulbehälters (1) erstreckt, vorzugsweise in Wandnähe, wobei die beiden Enden (11, 12) der Rohrschleife (10) in zwei Heizungsöffnungen (13, 14) an der Stirnseite (2) des Faulbehälters (1) angeordnet sind.
  4. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Oberkante (16) der Stirnseite (2) des Faulbehälters (1) eine Rührwerköffnung (17) zum Durchgang einer drehbaren Welle (19) eines ersten Rührwerks (18) vorgesehen ist, wobei das erste Rührwerk (18) einen außerhalb des Faulbehälters (1) am äußeren Ende der drehbaren Welle (19) angeordneten Antriebsmotor (20) und einem im unteren Bereich des Innenraums des Faulbehälters (1) am inneren Ende der drehbaren Welle (19) angeordneten Propeller (21) zum Umrühren des Faulschlamms aufweist.
  5. Faulbehältereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rändern der Rührwerköffnung (17) und der drehbaren Welle (19) eine Membrane (22) vorgesehen ist.
  6. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Rührwerk (23) mit einem an einem Antriebsmotor (24) angebrachten Propeller (25) im Innenraum des Faulbehälters (1) an einem vertikalen Gleitmast (26) vertikal verschiebbar angeordnet ist, so dass es in verschiedenen Höhen in den Faulschlamm eingetaucht werden kann.
  7. Faulbehältereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (5) des Faulbehälters (1) eine mit einem Deckel (27) verschließbare Montageöffnung (28) für das zweite Rührwerk (23) vorgesehen ist.
  8. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (28) mit einem umlaufenden Kragen (33) versehen, der von der Montageöffnung (28) ausgehend nach unten in den Faulbehälter (1) ragt, vorzugsweise über einen Höhenbereich von 25 cm.
  9. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (5) des Faulbehälters (1) eine Montageöffnung (29) zur Montage des oberhalb der Oberseite (5) des Faulbehälters (1) angeordneten Gasdomes (30) vorgesehen ist.
  10. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer im Bodenbereich des Faulbehälters (1) angeordneten Ausgleichsöffnung ein erstes Ende einer Rohrleitung (34) angebracht ist, deren zweites Ende mittels eines Drehrohrgelenks schwenkbar und dadurch ein Auslauf am zweiten Ende der Rohrleitung (34) in der Höhe verstellbar ist.
  11. Faulbehältereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Gasreinigungsraum einen Kondensatschacht aufweist, der unter dem Erdbodenniveau angeordnet ist, vorzugsweise in 1,5 m Tiefe, dass in dem Kondensatschacht ein oder mehrere Belüftungsrohre angeordnet sind, durch welche kühle Umgebungsluft geleitet wird, dass über dem Kondensatschacht eine von Faulgas durchströmte Rohrkühlervorrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise eine Höhe von 1,2 m aufweist, dass eine von der Abwärme einer Faulgasverwertungsanlage, insbesondere einem Blockheizkraftwerk, betriebene Heizvorrichtung vorgesehen ist und dass Entlüftungsöffnungen in der Außenwand des Gasreinigungsraumes angeordnet sind.
  12. Biogasanlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Faulbehältereinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist, wobei die Zahl der Faulbehältereinheiten der veranschlagten Leistung der Biogasanlage entspricht.
  13. Biogasanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Faulbehältereinheiten (1) mit ihren großen Seitenflächen (4) aneinandergrenzend angeordnet sind, so dass die mit dem zum Betrieb erforderlichen Öffnungen versehenen kleinen Stirnseiten (2) nebeneinanderliegend alle derselben Richtung zugewandt sind.
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