DE102013001637B4

DE102013001637B4 - Process and device for producing biogas

Info

Publication number: DE102013001637B4
Application number: DE102013001637.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: DE102013001637A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen von Biogas, bei dem eine Biomasse mittels einer Flüssigfermentation in einem Fermenter (11) als eine Gärmasse (14) anaerob vergärt wird, und die Gärmasse (14) in dem Fermenter (11) durchmischt wird, wobei zum Durchmischen der Gärmasse (14) während des anaeroben Gärprozesses zum Erzeugen von Biogas aus der Gärmasse (14) ein Biogas in die Gärmasse (14) eingeblasen wird,dadurch gekennzeichnet, dass das Biogas in eine Einblaseinrichtung (18, 35) mit mehreren Schläuchen (21) geblasen und durch Öffnungen (30) in den Schläuchen (21) in die Gärmasse (14) eingeblasen wird, wobei eine Hälfte der Schläuche (21) mit einer ersten Zuführleitung (19) und eine andere Hälfte der Schläuche (21) mit einer zweiten Zuführleitung (20) verbunden wird.Process for the production of biogas, in which a biomass is anaerobically fermented as a fermentation mass (14) by means of a liquid fermentation in a fermenter (11), and the fermentation mass (14) is mixed in the fermenter (11), the mixing of the fermentation mass ( 14) during the anaerobic fermentation process for generating biogas from the fermentation mass (14), a biogas is blown into the fermentation mass (14), characterized in that the biogas is blown into an injection device (18, 35) with a plurality of hoses (21) and through Openings (30) in the hoses (21) are blown into the fermentation mass (14), one half of the hoses (21) being connected to a first supply line (19) and the other half of the hoses (21) being connected to a second supply line (20). is connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Biogas, bei dem eine Biomasse mittels einer Flüssigfermentation in einem Fermenter als eine Gärmasse anaerob vergärt wird, und die Gärmasse in dem Fermenter durchmischt wird, wobei zum Durchmischen der Gärmasse während des anaeroben Gärprozesses zum Erzeugen von Biogas aus der Gärmasse ein Biogas in die Gärmasse eingeblasen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Biogas aus Biomasse mit einem Fermenter zum anaeroben Vergären einer Gärmasse mittels einer Flüssigfermentation und einer Mischeinrichtung zum Durchmischen der Gärmasse in dem Fermenter, welche eine Einblaseinrichtung zum Einblasen von Biogas in die Gärmasse aufweist zum Erzeugen von Biogas aus der Gärmasse während des anaeroben Gärprozesses, insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.The invention relates to a method for producing biogas, in which a biomass is fermented anaerobically as a fermentation mass by means of a liquid fermentation in a fermenter, and the fermentation mass is mixed in the fermenter, with mixing of the fermentation mass during the anaerobic fermentation process to produce biogas of the fermentation mass, a biogas is blown into the fermentation mass. Furthermore, the invention relates to a device for producing biogas from biomass with a fermenter for anaerobic fermentation of a fermentation mass by means of a liquid fermentation and a mixing device for mixing the fermentation mass in the fermenter, which has an injection device for blowing biogas into the fermentation mass to produce biogas from the fermentation mass during the anaerobic fermentation process, in particular by the method according to the invention.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE 10 2006 002 836 A1 bekannt. Hierbei wir Biogas zum Durchmischen der Gärmasse in eine schlauch- oder rohrförmige Bodenleitung eingeleitet und mittels Düsen in der Bodenleitung in den Fermenter eingeblasen.Such a method and such a device are from DE 10 2006 002 836 A1 famous. In this case, biogas is fed into a hose or tube-shaped floor line to mix the fermentation mass and blown into the fermenter by means of nozzles in the floor line.

Der DE 202 18 022 U1 ist das Einblasen von Biogas in eine Gärmasse mittels Düsen zu entnehmen.Of the DE 202 18 022 U1 the injection of biogas into a fermentation mass using nozzles can be seen.

Die DE 198 04 007 A1 beschreibt, dass zur weiteren Unterstützung der Umwälzung Einblaseinrichtungen zum Einblasen von Biogas vorgesehen sein können.the DE 198 04 007 A1 describes that blowing devices for blowing in biogas can be provided to further support the circulation.

Aus der DE 199 58 142 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei dem die Gärmasse mittels eines Rührwerkes mit Schaufeln durchmischt wird.From the DE 199 58 142 A1 a method and a device is known in which the fermentation mass is mixed by means of an agitator with blades.

Nachteilig ist, dass die Mechanik eines solchen Rührwerkes aufgrund der andauernden mechanischen Belastungen in der Gärmasse anfällig gegenüber einem erhöhten Verschleiß und/oder Störungen ist. Weiter ist von Nachteil, dass im Falle einer Störung bzw. Beschädigung des Rührwerkes die Herstellung des Biogases erheblich reduziert oder vollständig unterbrochen ist. Oftmals muss der Fermenter zum Austausch von Komponenten geöffnet und/oder entleert werden. Hierdurch wird das gegenüber Sauerstoff empfindliche anaerobe Milieu gestört, so dass nach der Instandsetzung erste einige Zeit vergeht, bis das ursprüngliche anaerobe Milieu für eine effektive Biogaserzeugung wieder hergestellt istThe disadvantage is that the mechanics of such an agitator is susceptible to increased wear and/or malfunctions due to the ongoing mechanical loads in the fermentation mass. Another disadvantage is that in the event of a malfunction or damage to the agitator, the production of the biogas is significantly reduced or completely interrupted. The fermenter often has to be opened and/or emptied to replace components. This disturbs the anaerobic environment, which is sensitive to oxygen, so that after the repair it takes some time until the original anaerobic environment for effective biogas production is restored

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine zuverlässige und effektive Durchmischung der Gärmasse erreicht wird, wobei störungsbedingte Ausfälle in der Biogaserzeugung reduziert sind und/oder die Biogaserzeugung effizienter ist.It is therefore the object on which the invention is based to further develop a method and a device of the type mentioned at the outset in such a way that reliable and effective mixing of the fermentation mass is achieved, with failure-related failures in biogas production being reduced and/or biogas production being more efficient.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Biogas in eine Einblaseinrichtung mit mehreren Schläuchen geblasen und durch Öffnungen in den Schläuchen in die Gärmasse eingeblasen wird, wobei eine Hälfte der Schläuche mit einer ersten Zuführleitung und eine andere Hälfte der Schläuche mit einer zweiten Zuführleitung verbunden wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schläuche mit Öffnungen zum Einblasen des Biogases vorgesehen sind, wobei eine Hälfte der Schläuche mit einer ersten Zuführleitung und eine andere Hälfte der Schläuche mit einer zweiten Zuführleitung verbunden ist.The object on which the invention is based is achieved by a method of the type mentioned at the outset, in which the biogas is blown into an injection device with a plurality of hoses and is blown into the fermentation mass through openings in the hoses, with one half of the hoses being connected to a first supply line and a other half of the hoses is connected to a second supply line. The device according to the invention is characterized in that several hoses are provided with openings for blowing in the biogas, half of the hoses being connected to a first feed line and the other half of the hoses being connected to a second feed line.

Hierbei ist von Vorteil, dass kein mechanisches Rührwerk eingesetzt wird, dass in die Gärmasse getaucht ist, um die Gärmasse zu durchmischen. Stattdessen wird Biogas in die Gärmasse eingeblasen, wobei aufgrund des Einblasens des Biogases und/oder des Aufsteigens des Biogases innerhalb der Gärmasse die gewünschte Durchmischung erreicht wird. Durch das Einblasen von Biogas wird der anaerobe Gärungsprozess im Fermenter nicht gestört. Vorzugsweise werden der Gärprozess und die Erzeugung von Biogas aus der Gärmasse durch das Einblasen von Biogas zusätzlich gefördert. Insbesondere wird das Biogas feinblasig in den Fermenter bzw. in die Gärmasse eingeblasen. Eine bessere Vermischung und/oder verbesserte Biogasproduktion kann aufgrund einer Blasenkoaleszenz erreicht werden, bei der sich die feinen eingebrachten Blasen des Biogases mit den von den anaeroben Bakterien erzeugten Biogasblasen vereinen. Vorzugsweise wird ein Teil des aus dem Fermenter gewonnenen Biogases zum Einblasen in den Fermenter und Durchmischen der Gärmasse genutzt. Das Einblasen von Biogas zum Durchmischen der Gärmasse lässt sich mit einem erheblichen geringeren Energieaufwand durchführen, als ein Durchmischen der Gärmasse mit einem mechanischen Rührwerk. Zudem ist die Anfälligkeit der Biogasanlage bzw. der Vorrichtung für Störungen erheblich reduziert.The advantage here is that no mechanical agitator is used that is immersed in the fermentation mass to mix the fermentation mass. Instead, biogas is blown into the fermentation mass, the desired thorough mixing being achieved as a result of the biogas being blown in and/or the biogas rising within the fermentation mass. By blowing in biogas, the anaerobic fermentation process in the fermenter is not disturbed. The fermentation process and the generation of biogas from the fermentation mass are preferably additionally promoted by blowing in biogas. In particular, the biogas is blown into the fermenter or into the fermentation mass in fine bubbles. Better mixing and/or improved biogas production can be achieved due to bubble coalescence, in which the fine biogas bubbles introduced combine with the biogas bubbles produced by the anaerobic bacteria. Part of the biogas obtained from the fermenter is preferably used for blowing into the fermenter and mixing the fermentation mass. Blowing in biogas to mix the fermentation mass can be carried out with considerably less energy than mixing the fermentation mass with a mechanical agitator. In addition, the susceptibility of the biogas plant or the device to faults is significantly reduced.

Unter einem Biogas ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein aufgrund eines Gärprozesses, insbesondere einer Flüssigfermentation, entstandenes Gas zu verstehen. Insbesondere ist das, vorzugsweise brennbare, Biogas mittels einer Biogasanlage aufgrund einer Vergärung von einer Biomasse und/oder aus einer Gärmasse hergestellt. Vorzugsweise weist das Biogas als eine Hauptkomponente Methan auf. Das Biogas kann als weitere Bestandteile Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff und/oder Ammoniak aufweisen.In the context of the present invention, a biogas is to be understood as meaning a gas produced as a result of a fermentation process, in particular a liquid fermentation. In particular, the preferably combustible biogas is produced by means of a biogas plant as a result of fermentation of a biomass and/or of a fermentation mass. The biogas preferably has methane as a main component. The biogas can have carbon dioxide, nitrogen, oxygen, hydrogen sulfide, hydrogen and/or ammonia as further components.

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels einer ersten Einblaseinrichtung eine vertikale Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse erreicht. Somit ist mit der ersten Einblaseinrichtung eine vorgegebene Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse erreichbar. Vorzugsweise ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter einer vertikalen Zirkulation und/oder Durchmischung eine derartige Bewegung der Gärmasse zu verstehen, bei der sich die Gärmasse mindestens mit einer Bewegungskomponente in vertikaler Richtung bewegt. Vorzugsweise erfolgt die vertikale Zirkulation und/oder Durchmischung innerhalb des Fermenters bzw. der Gärmasse von unten nach oben und/oder von oben nach unten. Vorzugsweise wird das Biogas in Leitungen und/oder Schläuche geblasen und durch erste Öffnungen, insbesondere an einer Oberseite der Leitungen und/oder Schläuche, in die Gärmasse eingeblasen. Insbesondere die Verwendung von Schläuchen ist kostengünstig und effektiv. So können die Öffnungen als Schlitze ausgebildet sein. Sobald der Schlauch mit Biogas und einem hinreichenden Druck befüllt wird, bläht sich der Schlauch auf, der Schlitz öffnet sich und Biogas kann in feinen Blasen aus den Schlitzen austreten. Vorzugsweise werden Schläuche mit einer maximalen Länge von 40 m eingesetzt. Der Fermenter kann eine maximale Länge von 80 m, insbesondere mit in Längsrichtung zwei hintereinander angeordneten 40 m langen Schläuchen, aufweisen.According to a further embodiment of the method according to the invention, vertical circulation and/or thorough mixing of the fermentation mass is achieved by means of a first injection device. A predetermined circulation and/or thorough mixing of the fermentation mass can thus be achieved with the first injection device. In the context of the present application, vertical circulation and/or mixing is preferably to be understood as such a movement of the fermentation mass in which the fermentation mass moves at least with a movement component in the vertical direction. The vertical circulation and/or mixing within the fermenter or fermentation mass preferably takes place from bottom to top and/or from top to bottom. The biogas is preferably blown into lines and/or hoses and blown into the fermentation mass through first openings, in particular on an upper side of the lines and/or hoses. In particular, the use of hoses is inexpensive and effective. The openings can be designed as slots. As soon as the hose is filled with biogas and a sufficient pressure, the hose inflates, the slit opens and biogas can escape from the slits in fine bubbles. Hoses with a maximum length of 40 m are preferably used. The fermenter can have a maximum length of 80 m, in particular with two 40 m long hoses arranged one behind the other in the longitudinal direction.

Gemäß einer Weiterbildung weisen die Leitungen und/oder Schläuche weitere Öffnungen, insbesondere an einer Unterseite der Leitungen und/oder Schläuche, auf, durch die in die Leitungen und/oder Schläuche eingetretene Gärmasse austritt. Beim normalen Betrieb mit Öffnungen an der Oberseite der Leitungen und/oder Schläuche kann Gärmasse durch die Öffnungen in die Leitungen und/oder Schläuche eintreten. Insbesondere die Feststoffe der Gärmasse können sich am Boden der Leitung und/oder des Schlauches sammeln. Hierdurch wird der innere Durchmesser der Leitung und/oder des Schlauches im Laufe der Zeit immer weiter zugesetzt, wodurch die Durchflussmenge reduziert ist und nachfolgende Öffnungen nicht mit einer hinreichenden Menge an Biogas versorgt werden können. Schließlich kann sich die Leitung und/oder der Schlauch vollständig zusetzen. Um dies zu verhindern, sind an der Unterseite der Leitung und/oder des Schlauchs weitere Öffnungen, insbesondere Schlitze, vorgesehen, aus denen eingetretene Gärmasse wieder austreten kann. Vorzugsweise wird zum Reinigen der Leitungen, Schläuche und/oder Öffnungen das Biogas im Vergleich zum Einblasen des Biogases zum Durchmischen der Gärmasse mit einem erhöhten Gasdruck und/oder einer erhöhten Gasmenge in die Leitungen und/oder Schläuche gedrückt. Insbesondere elastisch ausgebildete Schläuche dehnen bzw. blähen sich hierdurch aus, wodurch die Öffnungen auseinander gezogen werden. Festgesetzte Verunreinigungen am Rand der Öffnung platzen ab und sich im Schlauch befindende Gärmasse und/oder Feststoffe werden aus der oberen und/oder unteren Öffnung herausgedrückt. Vorzugsweise erfolgt eine derartige Reinigung der Leitungen und/oder Schläuche mindestens einmal, insbesondere zweimal, pro Tag und/oder für eine Zeitdauer von mindestens 10 Minuten, vorzugsweise 15 Minuten. Beispielsweise kann die Reinigung einmal morgens und einmal abends, insbesondere mittels einer Steuerung automatisch gesteuert, durchgeführt werden.According to a development, the lines and/or hoses have further openings, in particular on an underside of the lines and/or hoses, through which the fermentation mass that has entered the lines and/or hoses exits. During normal operation with openings at the top of the lines and/or hoses, digestate can enter the lines and/or hoses through the openings. In particular, the solids in the fermentation mass can collect at the bottom of the pipe and/or hose. As a result, the inner diameter of the pipe and/or hose becomes clogged over time, reducing the flow rate and preventing subsequent openings from being supplied with a sufficient amount of biogas. Eventually the line and/or hose may become completely clogged. In order to prevent this, further openings, in particular slots, are provided on the underside of the line and/or the hose, from which the fermentation mass that has entered can exit again. To clean the lines, hoses and/or openings, the biogas is preferably pressed into the lines and/or hoses with an increased gas pressure and/or an increased amount of gas compared to blowing in the biogas to mix the fermentation mass. In particular, hoses with an elastic design expand or swell as a result, as a result of which the openings are pulled apart. Impurities that have settled on the edge of the opening burst off and the fermentation mass and/or solids in the hose are pushed out of the upper and/or lower opening. Such cleaning of the lines and/or hoses preferably takes place at least once, in particular twice, per day and/or for a period of at least 10 minutes, preferably 15 minutes. For example, the cleaning can be carried out once in the morning and once in the evening, in particular automatically controlled by means of a controller.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird mittels mindestens einer zweiten Einblaseinrichtung eine horizontale Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse erreicht. Damit ist mit der zweiten Einblaseinrichtung ebenfalls eine vorgegebene Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse erreichbar. Vorzugsweise ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter einer horizontalen Zirkulation und/oder Durchmischung eine derartige Bewegung der Gärmasse zu verstehen, bei der sich die Gärmasse mindestens mit einer Bewegungskomponente in horizontaler Richtung bewegt. Vorzugsweise erfolgt die horizontale Zirkulation und/oder Durchmischung innerhalb des Fermenters bzw. der Gärmasse um ein im Wesentlichen mittig in dem Fermenter angeordnetes Trennelement, insbesondere eine Trennwand, herum. Vorzugsweise wird das Biogas in weitere Leitungen und/oder weitere Schläuche geblasen und durch erste Öffnungen, insbesondere an einer Oberseite der weiteren Leitungen und/oder der weiteren Schläuche, in die Gärmasse eingeblasen. Insbesondere entsprechen Aufbau und Funktion der weiteren Leitungen und/oder weiteren Schläuche denen der Leitungen und/oder Schläuche der ersten Einblaseinrichtung.According to a further embodiment, a horizontal circulation and/or thorough mixing of the fermentation mass is achieved by means of at least one second injection device. A predetermined circulation and/or thorough mixing of the fermentation mass can thus also be achieved with the second injection device. In the context of the present application, horizontal circulation and/or mixing should preferably be understood to mean a movement of the fermentation mass in which the fermentation mass moves at least with a movement component in the horizontal direction. The horizontal circulation and/or mixing within the fermenter or the fermentation mass preferably takes place around a separating element, in particular a dividing wall, arranged essentially centrally in the fermenter. The biogas is preferably blown into further lines and/or further hoses and blown into the fermentation mass through first openings, in particular on an upper side of the further lines and/or further hoses. In particular, the structure and function of the additional lines and/or additional hoses correspond to those of the lines and/or hoses of the first injection device.

Vorzugsweise überlagert sich die vertikale Zirkulation und/oder Durchmischung aufgrund der ersten Einblaseinrichtung mit der horizontalen Zirkulation und/oder Durchmischung aufgrund der zweiten Einblaseinrichtung. Insbesondere entsteht aufgrund der Überlagerung der vertikalen und der horizontalen Zirkulation und/oder Durchmischung eine spiralförmige Zirkulation der Gärmasse um ein Trennelement, insbesondere eine Trennwand, herum.The vertical circulation and/or mixing due to the first injection device preferably overlaps with the horizontal circulation and/or mixing due to the second injection device. In particular, due to the superimposition of the vertical and horizontal circulation and/or mixing, a spiral circulation of the fermentation mass occurs around a separating element, in particular a dividing wall.

Gemäß einer Weiterbildung wird Biomasse hinsichtlich der horizontalen Zirkulation stromabwärts nach der zweiten Einblaseinrichtung in den Fermenter, insbesondere in die bereits vorhandene Gärmasse, eingebracht. Hierdurch wird die eingebrachte Biomasse unmittelbar hinter der Erzeugung der horizontal gerichteten Strömung in die Gärmasse eingebracht, wodurch die Verteilung der Biomasse in der Gärmasse verbessert ist. Die Gefahr eines Absetzens von Feststoffen der Biomasse ist hierdurch erheblich reduziert.According to a development, biomass is in terms of horizontal circulation downstream after the second injection device in the Fermenter, in particular in the already existing fermentation mass introduced. As a result, the introduced biomass is introduced into the fermentation mass immediately behind the generation of the horizontally directed flow, as a result of which the distribution of the biomass in the fermentation mass is improved. This considerably reduces the risk of solids in the biomass settling out.

Vorzugsweise wird mindestens ein Teil der Gärmasse aus dem Fermenter in einen Schnellklärer zum Abführen von gereinigtem Wasser geleitet. Somit können mittels des Schnellklärers überschüssige Wassermengen aus dem Fermenter abgeführt werden, wobei das abgeführte Wasser, insbesondere von Feststoffen, dem Gärsubstrat, Bakterien und/oder Gärresten, gereinigt ist. Vorzugsweise wird das in dem Schnellklärer aus dem Wasser abgeschiedene Gärsubstrat in den Fermenter zurückgeführt. In dem Gärsubstrat sind anaerobe Bakterien enthalten, die essentiell für den Gärprozess im Fermenter sind. Durch eine mindestens teilweise Rückführung des Gärsubstrats in den Fermenter werden die anaeroben Bakterien dem Gärprozess wieder zur Verfügung gestellt, wodurch eine effektive Biogaserzeugung begünstigt ist. Mindestens teilweise kann das aus dem Wasser abgeschiedene Gärsubstrat aus dem Schnellklärer als Gärrest abgeführt werden. Somit ist die Menge des Gärsubstrats innerhalb des Fermenters, insbesondere mittels einer Steuerung, steuerbar. Insbesondere ausgegärtes Gärsubstrat ist hierdurch aus dem Fermenter abführbar.At least part of the fermentation mass from the fermenter is preferably conducted into a rapid clarifier for removing purified water. Excess quantities of water can thus be discharged from the fermenter by means of the rapid clarifier, with the discharged water being cleaned, in particular of solids, the fermentation substrate, bacteria and/or fermentation residues. The fermentation substrate separated from the water in the rapid clarifier is preferably returned to the fermenter. The fermentation substrate contains anaerobic bacteria that are essential for the fermentation process in the fermenter. By at least partially returning the fermentation substrate to the fermenter, the anaerobic bacteria are made available again for the fermentation process, which promotes effective biogas production. At least part of the fermentation substrate separated from the water can be discharged from the rapid clarifier as fermentation residue. The amount of fermentation substrate within the fermenter can thus be controlled, in particular by means of a controller. In particular, fully fermented fermentation substrate can be discharged from the fermenter in this way.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird ein Teil der Gärmasse aus dem Fermenter in einen aeroben Behandlungsbereich zum Versorgen der anaeroben Bakterien mit Nährstoffen eingeleitet und nach dem Durchfließen des aeroben Behandlungsbereiches in den Fermenter zurück geleitet. Für eine optimale Entwicklung der anaeroben Bakterien können diese mit zusätzlichen Nährstoffen versorgt werden, die von aeroben Bakterien bereit gestellt werden. Hierzu wird ein Teil der Gärmasse mit den anaeroben Bakterien in den aeroben Behandlungsbereich geleitet. Vorzugsweise wird die Menge der in den aeroben Behandlungsbereich abgeführten und aus dem aeroben Behandlungsbereich in den Fermenter zurückgeführten Gärmasse mittels einer Steuerung gesteuert. Insbesondere erfolgt die Steuerung derart, dass eine negative Beeinträchtigung des anaeroben Milieus im Fermenter möglichst vermieden ist. Aufgrund der zusätzlichen Versorgung der anaeroben Bakterien mit Nährstoffen ist die Biogaserzeugung weiter verbesserbar.According to a further embodiment, part of the fermentation mass from the fermenter is introduced into an aerobic treatment area for supplying the anaerobic bacteria with nutrients and, after flowing through the aerobic treatment area, is returned to the fermenter. For optimal development of the anaerobic bacteria, they can be supplied with additional nutrients provided by aerobic bacteria. For this purpose, part of the fermentation mass with the anaerobic bacteria is fed into the aerobic treatment area. Preferably, the amount of digestate discharged into the aerobic treatment area and returned from the aerobic treatment area to the fermenter is controlled by a controller. In particular, the control takes place in such a way that negative impairment of the anaerobic environment in the fermenter is avoided as far as possible. Due to the additional supply of nutrients to the anaerobic bacteria, the biogas production can be further improved.

Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist eine erste Einblaseinrichtung zum Erzeugen einer vertikalen Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse vorgesehen. Insbesondere ist eine zweite Einblaseinrichtung zum Erzeugen einer horizontalen Zirkulation und/oder Durchmischung der Gärmasse vorgesehen. Insbesondere überlagern sich die vertikale und die horizontale Zirkulation und/oder Durchmischung. Vorzugsweise ist die zweite Einblaseinrichtung zwischen einer Wand des Fermenters und einer mittig in dem Fermenter angeordneten und zu den Wänden des Fermenters beabstandeten Trennwand angeordnet. Insbesondere erstreckt sich die Trennwand über die Oberfläche der Gärmasse hinaus nach oben. Die Gärmasse kann aufgrund der Beabstandung der Trennwand von den Wänden um die Trennwand herum, insbesondere mit einer horizontalen Bewegungskomponente, zirkulieren.According to a development of the device, a first injection device is provided for generating a vertical circulation and/or mixing of the fermentation mass. In particular, a second injection device is provided for generating a horizontal circulation and/or mixing of the fermentation mass. In particular, the vertical and horizontal circulation and/or mixing overlap. The second injection device is preferably arranged between a wall of the fermenter and a dividing wall which is arranged centrally in the fermenter and is spaced apart from the walls of the fermenter. In particular, the partition wall extends upwards beyond the surface of the fermentation mass. Due to the spacing of the partition from the walls around the partition, the digestate can circulate, in particular with a horizontal movement component.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die erste Einblaseinrichtung mehrere am Boden des Fermenters angeordnete Leitungen und/oder Schläuche mit Öffnungen zum Einblasen des Biogases in den Fermenter und/oder die Gärmasse auf. Vorzugsweise sind die Leitungen und/oder Schläuche zum Erzeugen der Zirkulation und/oder Durchmischung mittig oder am Rand eines Fließbereiches des Fermenters angeordnet. Vorzugsweise hat der Fermenter zwei Fließbereich, die mittels der Trennwand voneinander getrennt sind und/oder ineinander übergehen. Insbesondere sind die mehreren Schläuche der ersten Einblaseinrichtung elastisch und mittels Niederhaltern am Boden des Fermenters gehalten. Aufgrund der Niederhalter ist ein Aufschwimmen der Schläuche vermieden.According to a further embodiment of the device, the first injection device has a plurality of lines and/or hoses with openings arranged on the bottom of the fermenter for injecting the biogas into the fermenter and/or the fermentation mass. The lines and/or hoses for generating the circulation and/or mixing are preferably arranged in the center or at the edge of a flow area of the fermenter. The fermenter preferably has two flow areas which are separated from one another and/or merge into one another by means of the dividing wall. In particular, the several hoses of the first injection device are elastic and are held on the bottom of the fermenter by means of hold-down devices. Floating of the hoses is avoided due to the hold-down device.

Vorzugsweise weist die zweite Einblaseinrichtung mehrere weitere Schläuche mit Öffnungen zum Einblasen des Biogases auf. Insbesondere sind die Schläuche der ersten Einblaseinrichtung und der zweiten Einblaseinrichtung hinsichtlich Funktion und Aufbau gleichartig ausgebildet. Vorzugsweise sind die weiteren Schläuche der zweiten Einblaseinrichtung quer, insbesondere rechtwinklig, zu den Schläuchen der ersten Einblaseinrichtung ausgerichtet. Somit ist im Bereich der zweiten Einblaseinrichtung ein erheblich höherer Biogaseintrag zum Durchmischen der Gärmasse realisiert als im übrigen Bereich des Fermenters, der lediglich mit der ersten Einblaseinrichtung ausgestattet ist.The second blowing device preferably has a number of further hoses with openings for blowing in the biogas. In particular, the hoses of the first injection device and the second injection device are of the same design in terms of function and structure. The additional hoses of the second injection device are preferably aligned transversely, in particular at right angles, to the hoses of the first injection device. Thus, in the area of the second injection device, a significantly higher biogas input for mixing the fermentation mass is realized than in the remaining area of the fermenter, which is only equipped with the first injection device.

Gemäß einer Weiterbildung ist ein erstes Ende des Schlauches mit einer Biogasversorgung verbunden und/oder ein von dem ersten Ende abgewandtes zweites Ende ist verschlossen. Abhängig von der eingeblasenen Biogasmenge bzw. dem Gasdruck in dem Schlauch wird der Schlauch unterschiedlich stark aufgebläht. Vorzugsweise ist das zweite Ende des Schlauches mit einem Zugmittel, insbesondere einem Seil oder einer Kette, zum Montieren und/oder Austauschen des Schlauches verbunden. Mittels des Zugmittels ist die Leitung und/oder der Schlauch in seine Betriebsposition und durch die Niederhalter hindurch ziehbar.According to a further development, a first end of the hose is connected to a biogas supply and/or a second end remote from the first end is closed. Depending on the amount of biogas blown in or the gas pressure in the hose, the hose is inflated to different degrees. The second end of the hose is preferably connected to a pulling means, in particular a rope or a chain, for mounting and/or replacing the hose. The line and/or the hose can be pulled into its operating position and through the hold-down device by means of the pulling means.

Nach einer weiteren Ausführungsform hat die zweite Einblaseinrichtung eine erste Sperrwand und eine zweite Sperrwand, die sich jeweils von der Trennwand bis zu einer äußeren Wand des Fermenters erstrecken. Vorzugsweise sind die weiteren Schläuche der zweiten Einblaseinrichtung zwischen der ersten Sperrwand und der zweiten Sperrwand angeordnet. Der Abstand zwischen der ersten Sperrwand und der zweiten Sperrwand kann zwischen 0,5 m und 2 m, insbesondere 1 m, betragen. Vorzugsweise steht die erste Sperrwand über die Oberfläche der Gärmasse in dem Fermenter hinaus und ist vom Boden des Fermenters beabstandet. Die zweite Sperrwand erstreckt sich insbesondere vom Boden des Fermenters in Richtung der Oberfläche der Gärmasse, wobei vorzugsweise die zweite Sperrwand unterhalb der Oberfläche der Gärmasse, insbesondere mit einem Abstand im Bereich von 1 m bis 20 cm, endet. Insbesondere ist die zweite Einblaseinrichtung als eine so genannte Mammutpumpe und/oder ein Gaslift ausgebildet. Hierbei wird die Gärmasse mittels des eingeblasenen Biogases über die obere Kante der zweiten Sperrwand hinweg angehoben, so dass die Gärmasse über die obere Kante der zweiten Sperrwand und in Richtung weg von der ersten Sperrwand fließt.According to a further embodiment, the second injection device has a first barrier wall and a second barrier wall, each of which extends from the partition wall to an outer wall of the fermenter. The further hoses of the second injection device are preferably arranged between the first barrier wall and the second barrier wall. The distance between the first barrier wall and the second barrier wall can be between 0.5 m and 2 m, in particular 1 m. Preferably, the first barrier wall protrudes above the surface of the digestate in the fermenter and is spaced from the bottom of the fermenter. The second barrier wall extends in particular from the bottom of the fermenter in the direction of the surface of the fermentation mass, with the second barrier wall preferably ending below the surface of the fermentation mass, in particular at a distance in the range from 1 m to 20 cm. In particular, the second injection device is designed as a so-called mammoth pump and/or a gas lift. Here, the fermentation mass is raised by means of the injected biogas over the upper edge of the second barrier wall, so that the fermentation mass flows over the upper edge of the second barrier wall and in the direction away from the first barrier wall.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung als eine mobile und/oder modulare Vorrichtung ausgebildet. Der Fermenter, der Schnellklärer, der aerobe Behandlungsbereich, eine Technikeinheit, eine Steuerung und/oder ein Gasspeicher können jeweils als mobile 20-Fuß oder 40-Fuß Containereinheiten ausgebildet sein. Je nach Anforderung und Bedarf können die Containereinheiten in beliebiger Anzahl und/oder Kombination miteinander kombiniert werden.The device is preferably designed as a mobile and/or modular device. The fermenter, the rapid clarifier, the aerobic treatment area, a technical unit, a controller and/or a gas storage tank can each be designed as mobile 20-foot or 40-foot container units. Depending on requirements and needs, the container units can be combined in any number and/or combination.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine geschnittene Seitenansicht einer schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 eine geschnittene Frontansicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine geschnittene Draufsicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 eine weitere geschnittene Seitenansicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
5 eine weitere geschnittene Draufsicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
6 eine Frontansicht auf einen Niederhalter für die erfindungsgemäße Vorrichtung,
7 eine geschnittene Seitenansicht des Niederhalters gemäß 6, und
8 eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines Schnellklärers für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

The invention is explained in more detail below with reference to the figures. Show it:

1 a sectional side view of a device according to the invention shown schematically,
2 a sectional front view of the device according to the invention shown schematically,
3 a sectional top view of the device according to the invention shown schematically,
4 a further sectional side view of the device according to the invention shown schematically,
5 a further sectional plan view of the device according to the invention shown schematically,
6 a front view of a hold-down device for the device according to the invention,
7 a sectional side view of the hold-down according to FIG 6 , and
8th a schematic representation of the functioning of a rapid clarifier for the device according to the invention.

1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Fermenter 11. Der Fermenter 11 ist als ein geschlossenes bzw. luftdicht verschließbares Behältnis mit einem Deckel 12 und einem Boden 13 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Fermenter 11 als ein umgebauter, mobiler 40 Fuß Container ausgebildet. Der Deckel 12 kann alternativ als eine Folienhaube ausgebildet sein. Innerhalb des Fermenters 11 befindet sich eine Gärmasse 14. Die Gärmasse 14 ist flüssig und oberhalb der Oberfläche 15 befindet sich ein Gasraum 16 zum Sammeln des Biogases. Der Gasraum 16 ist nach oben durch den Deckel 12 begrenzt. 1 shows a sectional side view of a schematically illustrated device 10 according to the invention. The device 10 comprises a fermenter 11. The fermenter 11 is designed as a closed or airtightly closable container with a lid 12 and a bottom 13. FIG. In this embodiment, the fermenter 11 is designed as a converted, mobile 40-foot container. The cover 12 can alternatively be designed as a film hood. Inside the fermenter 11 is a fermentation mass 14. The fermentation mass 14 is liquid and above the surface 15 there is a gas space 16 for collecting the biogas. The gas space 16 is delimited at the top by the cover 12 .

Dem Fermenter 11 ist eine Mischeinrichtung 17 zum Durchmischen der Gärmasse 14 zugeordnet. Die Mischeinrichtung 17 umfasst eine erste Einblaseinrichtung 18. Die erste Einblaseinrichtung 18 hat zwei Zuführleitungen 19, 20 zum Zuführen eines Biogases. Die Zuführleitungen 19, 20 sind mit Leitungen 21 verbunden, die das Biogas von den Zuführleitungen 19, 20 in den Fermenter 11 und in die Gärmasse 14 führen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitungen 21 als Schläuche 21 ausgebildet. Hier ist nur ein einzelner Schlauch 21 erkennbar. Alternativ kann anstelle von zwei Zuführleitungen 19, 20 ein einzelne Zuführleitung vorgesehen sein.A mixing device 17 for mixing the fermentation mass 14 is assigned to the fermenter 11 . The mixing device 17 includes a first injection device 18. The first injection device 18 has two supply lines 19, 20 for supplying a biogas. The supply lines 19, 20 are connected to lines 21 which carry the biogas from the supply lines 19, 20 into the fermenter 11 and into the fermentation mass 14. In this exemplary embodiment, the lines 21 are in the form of hoses 21 . Only a single tube 21 can be seen here. Alternatively, instead of two feed lines 19, 20, a single feed line can be provided.

Die Schläuche 21 sind an einer ersten Seitenwand 22 und innerhalb des Fermenters 11 aus einem Bereich oberhalb der Oberfläche 15 der Gärmasse im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung des Bodens 13 geführt. Die Schläuche 21 verlaufen entlang des Bodens 13 in Richtung einer von der ersten Seitenwand 22 abgewandten zweiten Seitenwand 23. Die Schläuche 21 haben im Bereich der zweiten Seitenwand 23 ein geschlossenes Schlauchende 24. Die Schläuche 21 sind zumindest im Bereich des Bodens 13 mittels Niederhaltern 25 am Boden gehalten bzw. gesichert, wodurch ein Aufschwimmen der Schläuche 21 verhindert ist. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind hier nicht alle Niederhalter 25 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Niederhalter 25 sind jeweils fest mit dem Boden, beispielsweise mittels eines ZweiKomponenten-Flüssigdübels, verbunden.The hoses 21 are guided on a first side wall 22 and inside the fermenter 11 from an area above the surface 15 of the fermentation mass essentially vertically downwards in the direction of the bottom 13 . The hoses 21 run along the base 13 in the direction of a second side wall 23 facing away from the first side wall 22. The hoses 21 have a closed hose end 24 in the area of the second side wall 23. The hoses 21 are attached at least in the area of the base 13 by means of hold-down devices 25 Ground held or secured, whereby floating of the hoses 21 is prevented. For the sake of clarity, not all hold-down devices 25 are provided with a reference number here. The hold-down devices 25 are each firmly connected to the floor, for example by means of a two-component liquid dowel.

Das Schlauchende 24 ist mit einem Zugmittel 44 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Zugmittel 44 als ein Seil ausgebildet. Das Zugmittel 44 ist aus dem Fermenter 11 heraus geführt, wobei das von dem Schlauchende 24 abgewandte Ende des Zugmittels 44 außerhalb des Fermenters 11 befestigt ist. Mittels des Zugmittels 44 ist der Schlauch 21 unter Spannung gehalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schlauch 21 auf die 1,15-fache Länge im Vergleich zur unbelasteten Länge des Schlauches 21 gedehnt bzw. gestreckt. Des Weiteren dient das Zugmittel 44 zum Einführen und/oder Austauschen des Schlauches 21. Hierzu ist der Schlauch 21 und das Zugmittel 44 verschiebbar in den Niederhaltern 25 in Längsrichtung des Bodens 13 geführt.The hose end 24 is connected to a traction device 44 . In this embodiment, the traction means 44 is designed as a cable. The traction means 44 is guided out of the fermenter 11 , the end facing away from the hose 24 End of the traction means 44 outside of the fermenter 11 is attached. The hose 21 is kept under tension by means of the traction means 44 . In this embodiment, the hose 21 is stretched to 1.15 times the length of the unstressed length of the hose 21 . Furthermore, the traction device 44 is used for inserting and/or exchanging the hose 21 .

Beispielsweise zum Austauschen eines defekten Schlauches 21 wird das außerhalb des Fermentes 11 angeordnete Ende des Zugmittels 44 gelöst. Sodann lässt sich der Schlauch 21 im Bereich der Seitenwand 22 durch die Niederhalter 25 aus dem Fermenter 11 herausziehen. Hierbei wird aufgrund der Verbindung des Schlauchendes 24 mit dem Zugmittel 44 das Zugmittel 44 durch die Niederhalter 25 gezogen. Sobald das Schlauchende 24 aus dem Fermenter 11 gezogen ist, lässt sich der Schlauch 21 von dem Zugmittel 44 trennen und reparieren oder gegen einen neuen Schlauch 21 austauschen. Ein reparierter oder neuer Schlauch 21 wird mit dem Zugmittel 44 verbunden. Das Zugmittel 44 ist derart lang, dass das von dem Schlauchende 24 abgewandte Ende des Zugmittels 44 auch dann noch außerhalb des Fermenters 11 im Bereich der zweiten Seitenwand 23 ist, wenn das Schlauchende 24 mit dem daran befestigten Ende des Zugmittels 44 aus dem Fermenter 11 im Bereich der ersten Seitenwand 22 gezogen ist. Hierdurch lässt sich der Schlauch 21 mittels der Zugmittels 44 in den Fermenter 11 und durch die Niederhalter 25 in die gemäß der 1 gezeigten Betriebsposition ziehen.For example, to replace a defective hose 21, the end of the traction means 44 that is arranged outside of the fermenter 11 is released. The tube 21 can then be pulled out of the fermenter 11 in the area of the side wall 22 by the hold-down device 25 . Here, due to the connection of the hose end 24 to the traction device 44 , the traction device 44 is pulled through the hold-down device 25 . As soon as the hose end 24 has been pulled out of the fermenter 11, the hose 21 can be separated from the pulling means 44 and repaired or exchanged for a new hose 21. A repaired or new hose 21 is connected to the traction device 44 . The length of the traction means 44 is such that the end of the traction means 44 facing away from the end of the hose 24 is still outside of the fermenter 11 in the area of the second side wall 23 when the end of the hose 24 with the end of the traction means 44 attached to it has left the fermenter 11 in the Area of the first side wall 22 is pulled. This allows the tube 21 by means of the traction means 44 in the fermenter 11 and by the hold-down device 25 in accordance with the 1 shown operating position.

2 zeigt eine geschnittene Frontansicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Gut zu erkennen sind die sich in Längsrichtung am Boden 13 des Fermenters 11 erstreckenden Schläuche 21. Innerhalb des Fermenters 11 ist eine Trennwand 26 vorgesehen. Die Trennwand 26 ist etwa mittig in dem Fermenter 11 angeordnet und erstreckt sich in Längsrichtung des Fermenters 11. Des Weiteren erstreckt sich die Trennwand 26 vom Boden 13 in Richtung der Decke 12 und endet oberhalb der Oberfläche 15 der Gärmasse 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 26 mit der Decke 12 verbunden. Alternativ kann die Trennwand 26 im Gasraum 16 enden, so dass eine Lücke zwischen dem oberen Ende der Trennwand 26 und der Decke 12 verbleibt. 2 shows a sectional front view of the device 10 according to the invention shown schematically. The hoses 21 extending in the longitudinal direction on the bottom 13 of the fermenter 11 are clearly visible. A partition wall 26 is provided inside the fermenter 11 . The partition 26 is arranged approximately centrally in the fermenter 11 and extends in the longitudinal direction of the fermenter 11. Furthermore, the partition 26 extends from the floor 13 in the direction of the ceiling 12 and ends above the surface 15 of the fermentation mass 14. In this embodiment, the Partition 26 connected to the ceiling 12. Alternatively, the partition 26 may terminate in the headspace 16 leaving a gap between the top of the partition 26 and the ceiling 12 .

Mittels der Trennwand 26 ist der Fermenter 11 in einen ersten Fließbereich 27 und einen zweiten Fließbereich 28 für die Gärmasse aufgeteilt, wobei die beiden Fließbereiche 27 und 28, wie nachfolgend noch dargestellt wird, miteinander verbunden sind.The fermenter 11 is divided by the partition 26 into a first flow area 27 and a second flow area 28 for the fermentation mass, the two flow areas 27 and 28 being connected to one another, as will be explained below.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in dem ersten Fließbereich 27 mehrere Schläuche 21, hier beispielhaft zwei Schläuche 21, jeweils am Rand des ersten Fließbereiches 27 angeordnet. Somit sind einerseits Schläuche 21 benachbart zu einer Außenwand 29 und andererseits benachbart zu der Trennwand 26 positioniert. Sämtliche Schläuche 21 weisen an ihrer Oberseite Öffnungen 30 auf, durch die das eingeblasene Biogas in die Gärmasse 14 austritt und in der Gärmasse 14 aufsteigt. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Schläuche 21 mit Bezugszeichen 30 versehen. Aufgrund der Anordnung der Schläuche 21 in dem ersten Fließbereich 27 entsteht eine vertikale Zirkulation, die im Bereich der Außenwand 29 und der Trennwand 26 nach oben und mittig zwischen der Außenwand 29 und der Trennwand 26 nach unten gerichtet ist.In this exemplary embodiment, a plurality of hoses 21 , two hoses 21 here by way of example, are arranged in the first flow area 27 , each at the edge of the first flow area 27 . Thus, hoses 21 are positioned adjacent to an outer wall 29 on the one hand and adjacent to the partition wall 26 on the other hand. All hoses 21 have openings 30 on their upper side, through which the injected biogas exits into the fermentation mass 14 and rises in the fermentation mass 14 . Not all hoses 21 are provided with reference numbers 30 for a better overview. The arrangement of the hoses 21 in the first flow area 27 creates a vertical circulation which is directed upwards in the area of the outer wall 29 and the partition wall 26 and downwards in the center between the outer wall 29 and the partition wall 26 .

Des Weiteren sind bei diesem Ausführungsbeispiel in dem zweiten Fließbereich 28 mehrere Schläuche 21, hier beispielhaft zwei Schläuche 21, mittig in dem zweiten Fließbereich 28 angeordnet. Somit sind die Schläuche 21 mittig zwischen einer Außenwand 31 und der Trennwand 26 positioniert. Das durch die Öffnungen 30 an der Oberseite der Schläuche 21 in die Gärmasse 14 eingeblasene Biogas erzeugt aufgrund der Anordnung der Schläuche 21 in dem zweiten Fließbereich 28 eine vertikale Zirkulation, die mittig zwischen der Außenwand 31 und der Trennwand 26 nach oben und im Bereich der Außenwand 31 und der Trennwand 26 nach unten gerichtet ist.Furthermore, in this exemplary embodiment, a plurality of hoses 21 , two hoses 21 here by way of example, are arranged in the middle of the second flow area 28 in the second flow area 28 . The hoses 21 are thus positioned centrally between an outer wall 31 and the partition wall 26 . The biogas blown through the openings 30 on the top of the hoses 21 into the fermentation mass 14 generates a vertical circulation due to the arrangement of the hoses 21 in the second flow area 28, which flows centrally between the outer wall 31 and the partition wall 26 upwards and in the area of the outer wall 31 and the partition wall 26 is directed downwards.

Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsform können die Schläuche 21 in dem ersten Fließbereich 27 und dem zweiten Fließbereich 28 gleichartig angeordnet sein.As an alternative to the embodiment shown here, the hoses 21 can be arranged in the same way in the first flow area 27 and the second flow area 28 .

3 zeigt eine geschnittene Draufsicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Trennwand 26 ist mittig zwischen den Seitenwänden 22, 23 angeordnet und von diesen beabstandet. Somit ist zwischen den Seitenwänden 22, 23 und der Trennwand 26 jeweils eine Lücke. Hierdurch sind die Fließbereiche 27, 28 im Bereich der Seitenwände 22, 23 miteinander verbunden bzw. gehen ineinander über. 3 shows a sectional plan view of the device 10 according to the invention shown schematically. The partition wall 26 is arranged centrally between the side walls 22, 23 and spaced from them. There is thus a gap between the side walls 22, 23 and the partition wall 26 in each case. As a result, the flow areas 27, 28 in the area of the side walls 22, 23 are connected to one another or merge into one another.

Eine Hälfte der Schläuche 21 ist mit der Zuführleitung 19 und die andere Hälfte der Schläuche 21 ist mit der Zuführleitung 20 verbunden. Hier sind die im Wesentlichen parallel nebeneinander angeordneten Schläuche 21 abwechselnd bzw. iterativ mit der Zuführleitung 19 bzw. der Zuführleitung 20 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zuführleitungen 19, 20 mit einem Ventil 32 verbunden, das hier als ein DreiWegeventil ausgebildet ist. Das Ventil 32 ist mittels einer Hauptleitung 33 an eine hier nicht näher dargestellte Biogasversorgung angeschlossen. Mittels des Ventils 32 kann wahlweise die Biogasversorgung der Zuführleitung 19 und/oder 20 unterbrochen werden.Half of the hoses 21 are connected to the supply line 19 and the other half of the hoses 21 are connected to the supply line 20 . Here, the hoses 21 arranged essentially parallel next to one another are connected alternately or iteratively to the feed line 19 or the feed line 20 . In this embodiment, the supply lines 19, 20 are connected to a valve 32, which is designed here as a three-way valve. The valve 32 is by means of a main line 33 to a biogas supply not shown here connected. The biogas supply to the supply line 19 and/or 20 can be optionally interrupted by means of the valve 32 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel geht von der Hauptleitung 33 eine Zweigleitung 34 ab. Die Zweigleitung 34 ist zum Versorgen einer zweiten Einblaseinrichtung 35 mit Biogas vorgesehen. Somit umfasst die Mischeinrichtung 17 eine zweite Einblaseinrichtung 35. Alternativ zu der hier dargestellten Variante kann eine von der ersten Einblaseinrichtung 18 unabhängige Biogasversorgung für die zweite Einblaseinrichtung 35 vorgesehen sein.In this exemplary embodiment, a branch line 34 branches off from the main line 33 . The branch line 34 is provided for supplying a second injection device 35 with biogas. Thus, the mixing device 17 comprises a second injection device 35. As an alternative to the variant shown here, a biogas supply independent of the first injection device 18 can be provided for the second injection device 35.

Die zweite Einblaseinrichtung 35 erstreckt sich von der Trennwand 26 bis zur Außenwand 29. Des Weiteren ist die zweite Einblaseinrichtung 35 im Bereich eines der Seitenwand 22 zugewandten Endes der Trennwand 26 angeordnet und erstreckt sich nur über einen Teil der Trennwand 26. Zusätzlich oder alternativ kann eine zweite Einblaseinrichtung 37 im Bereich eines der Seitenwand 23 zugewandten Endes der Trennwand 26 angeordnet sein, wie dies mit den gestrichelten Linien angedeutet ist. Bei diesem Beispiel hat die zweite Einblaseinrichtung 35 eine Breite in Längsrichtung der Trennwand 26 von weniger als 1,5 m.The second injection device 35 extends from the partition 26 to the outer wall 29. Furthermore, the second injection device 35 is arranged in the region of one end of the partition 26 facing the side wall 22 and extends only over part of the partition 26. Additionally or alternatively, a second injection device 37 may be arranged in the region of one end of the partition wall 26 facing the side wall 23, as indicated by the dashed lines. In this example, the second injection device 35 has a width in the longitudinal direction of the partition wall 26 of less than 1.5 m.

Die zweite Einblaseinrichtung 35 weist weitere Leitungen 36 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechend den Schläuchen 21 als weitere Schläuche 36 ausgebildet sind. Die weiteren Schläuche 36 sind mit der Zweigleitung 34 verbunden. Hier sind beispielhaft vier weitere Schläuche 36 vorgesehen, wobei nicht jeder weitere Schlauch 36 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Alternativ zu der hier gezeigten Variante können auch mehr oder weniger Schläuche 21 und/oder weitere Schläuche 36 vorgesehen sein.The second injection device 35 has further lines 36 which, in this exemplary embodiment, are designed as further hoses 36 corresponding to the hoses 21 . The other hoses 36 are connected to the branch line 34 . Four further hoses 36 are provided here by way of example, with not every further hose 36 being provided with a reference number. As an alternative to the variant shown here, more or fewer hoses 21 and/or further hoses 36 can also be provided.

Die weiteren Schläuche 36 erstrecken sich quer, hier rechtwinklig, zu den Schläuchen 21 der ersten Einblaseinrichtung 18. Hier sind die weiteren Schläuche 36 unmittelbar oberhalb der Schläuche 21 der ersten Einblaseinrichtung 18 angeordnet. Ein geschlossenes Schlauchende 38 der weiteren Schläuche 36 ist jeweils der Trennwand 26 zugewandt. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, erzeugt die zweite Einblaseinrichtung 36 eine im Wesentlichen horizontale Zirkulation der Gärmasse 14 innerhalb des Fermenters 11 und um die Trennwand 26 herum, wie dies mit den Pfeilen 39, 40 angedeutet ist.The other hoses 36 extend transversely, here at right angles, to the hoses 21 of the first injection device 18. Here the additional hoses 36 are arranged directly above the hoses 21 of the first injection device 18. A closed hose end 38 of the further hoses 36 faces the partition wall 26 in each case. As will be explained in more detail below, the second injection device 36 produces a substantially horizontal circulation of the fermentation mass 14 within the fermenter 11 and around the partition wall 26, as indicated by the arrows 39, 40.

Hinsichtlich der horizontalen Zirkulation befindet sich stromabwärts und unmittelbar nach der zweiten Einblaseinrichtung 35 eine Zuführeinrichtung 41 zum Zuführen von Biomasse in den Fermenter 11 und die Gärmasse 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zuführeinrichtung als ein Extruder ausgebildet.With regard to the horizontal circulation, downstream and immediately after the second injection device 35 there is a feed device 41 for feeding biomass into the fermenter 11 and the fermentation mass 14. In this exemplary embodiment, the feed device is designed as an extruder.

4 zeigt eine weitere geschnittene Seitenansicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die zweite Einblaseinrichtung 35 umfasst eine erste Sperrwand 42 und eine zweite Sperrwand 43. Die Sperrwände 42, 43 erstrecken sich von der Außenwand 29 bis zur Trennwand 26. Des Weiteren sind die Sperrwände 42, 43 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Abstand von 1 m voneinander beabstandet. Die weiteren Schläuche 36 sind zwischen den Sperrwänden 42, 43 angeordnet. 4 shows a further sectional side view of the device 10 according to the invention, shown schematically. The second injection device 35 comprises a first blocking wall 42 and a second blocking wall 43. The blocking walls 42, 43 extend from the outer wall 29 to the partition 26. Furthermore, the blocking walls 42, 43 are arranged essentially parallel to one another and, in this exemplary embodiment, are spaced apart by a distance of 1 m. The other hoses 36 are arranged between the barrier walls 42,43.

Die erste Sperrwand 42 erstreckt sich über die Oberfläche der Gärmasse 14 hinaus bis in den Gasraum 16 hinein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Sperrwand 42 mit der Decke 12 verbunden. Alternativ kann zwischen dem oberen Ende der ersten Sperrwand 42 und der Decke 12 jedoch auch eine Lücke sein. Wesentlich ist, dass das obere Ende der ersten Sperrwand 42 mindestens 10 cm bis 20 cm über die Oberfläche der Gärmasse 14 hinaus ragt.The first barrier wall 42 extends beyond the surface of the fermentation mass 14 into the gas space 16 . In this embodiment, the first barrier wall 42 is connected to the ceiling 12 . Alternatively, however, there may be a gap between the top of the first barrier wall 42 and the ceiling 12 . It is essential that the upper end of the first barrier wall 42 protrudes at least 10 cm to 20 cm above the surface of the fermentation mass 14 .

Die erste Sperrwand 42 hat ein erstes oberes Wandteil 45, das sich im Wesentlichen senkrecht in die Gärmasse 14 erstreckt. Des Weiteren hat die erste Sperrwand 42 ein zweites Wandteil 46, dass an dem unteren Ende des ersten Wandteils 45 angeordnet ist und sich quer zum ersten Wandteil 45 in Richtung des Bodens 13 und von der zweiten Sperrwand 43 weg erstreckt. Das freie und von dem ersten Wandteil 45 abgewandte Ende des zweiten Wandteils 46 ist vom Boden 13 des Fermenters 11 beabstandet.The first barrier wall 42 has a first upper wall part 45 which extends substantially perpendicularly into the digestate 14 . Furthermore, the first barrier wall 42 has a second wall part 46 which is arranged at the lower end of the first wall part 45 and extends transversely of the first wall part 45 towards the floor 13 and away from the second barrier wall 43 . The free end of the second wall part 46 facing away from the first wall part 45 is at a distance from the bottom 13 of the fermenter 11 .

Die zweite Sperrwand 43 erstreckt sich vom Boden 13 im Wesentlichen senkrecht in Richtung der Oberfläche 15 der Gärmasse, wobei jedoch das obere freie Ende der zweiten Sperrwand 43 unterhalb der Oberfläche 15 ist, wenn die Mischeinrichtung 17 und/oder die zweite Einblaseinrichtung 35 nicht in Betrieb ist. Abhängig von der Größe der Vorrichtung 10 befindet sich das obere Ende der zweiten Sperrwand 43 1 m bis 20 cm unterhalb der Oberfläche 15.The second barrier wall 43 extends from the bottom 13 substantially perpendicularly towards the surface 15 of the digestate, however, the upper free end of the second barrier wall 43 is below the surface 15 when the mixing device 17 and/or the second injection device 35 is not in operation is. Depending on the size of the device 10, the upper end of the second barrier wall 43 is 1 m to 20 cm below the surface 15.

Sämtliche weiteren Schläuche 36 weisen an ihrer Oberseite Öffnungen 30 auf, die den Öffnungen 30 der Schläuche 21 der ersten Einblaseinrichtung entsprechen und durch die das in die Schläuche 21, 36 eingeblasene Biogas in die Gärmasse 14 austritt und in der Gärmasse 14 aufsteigt. Darüber hinaus weisen sämtliche Schläuche 21, 36 an ihrer Unterseite und von den Öffnungen 30 abgewandt weitere Öffnungen 47 auf. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Schläuche 21, 36 mit Bezugszeichen 30, 47 versehen. Die Öffnungen 30, 47 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Schlitze ausgebildet. Des Weiteren sind die Öffnungen 30, 47 in Längsrichtung der Schläuche 21, 36 und entlang des Bodens 13 gleichmäßig verteilt.All other hoses 36 have openings 30 on their upper side, which correspond to the openings 30 of the hoses 21 of the first injection device and through which the biogas blown into the hoses 21, 36 exits into the fermentation mass 14 and rises in the fermentation mass 14. In addition, all hoses 21, 36 have further openings 47 on their underside and facing away from the openings 30. For a better overview, not all hoses 21, 36 are referenced 30, 47 provided. The openings 30, 47 are designed as slots in this embodiment. Furthermore, the openings 30, 47 are evenly distributed in the longitudinal direction of the hoses 21, 36 and along the bottom 13.

Aufgrund des mittels der weiteren Schläuche 36 zwischen den Sperrwänden 42, 43 in die Gärmasse 14 eingeblasenen Biogases stellt sich die Wirkung eines so genannten Gasliftes bzw. einer Mammutpumpe ein. Hierbei wird die Oberfläche 15 der Gärmasse zwischen den Sperrwände etwas gegenüber der Höhe der Oberfläche 15 außerhalb der zweiten Einblaseinrichtung 35 angehoben, bei diesem Ausführungsbeispiel um 2 cm bis 10 cm. Hierdurch fließt die Gärmasse 14 wie mit dem Pfeil 48 angedeutet über das obere Ende der zweiten Sperrwand 43 hinweg. Gleichzeitig strömt gemäß dem Pfeil 49 Gärmasse 14 durch die Lücke zwischen der ersten Sperrwand 42 und dem Boden 13 in die zweite Einblaseinrichtung 35 hinein. Aufgrund dieser Pumpwirkung wird die Gärmasse 14 in eine horizontale Zirkulation wie in 3 dargestellt versetzt.Due to the biogas blown between the barrier walls 42, 43 into the fermentation mass 14 by means of the additional hoses 36, the effect of a so-called gas lift or a mammoth pump is established. In this case, the surface 15 of the fermentation mass between the barrier walls is raised somewhat in relation to the height of the surface 15 outside of the second injection device 35, in this exemplary embodiment by 2 cm to 10 cm. As a result, the fermentation mass 14 flows over the upper end of the second barrier wall 43 as indicated by the arrow 48 . At the same time, fermentation mass 14 flows according to arrow 49 through the gap between first barrier wall 42 and floor 13 into second injection device 35 . Due to this pumping effect, the fermentation mass 14 is circulated horizontally as in 3 shown offset.

Schwebstoffe, die entlang der Außenseite der ersten Sperrwand 42 absinken, werden über die Außenseite des zweiten Wandteils 46 zu der Lücke zwischen der ersten Sperrwand 45 und dem Boden 13 geführt. Die Schwebstoffe werden durch die in die zweite Einblaseinrichtung 35 einströmende Gärmasse 14 mitgerissen, wodurch ein Absetzen von Schwebstoffen zuverlässig vermieden ist.Suspended matter falling along the outside of the first barrier wall 42 is guided to the gap between the first barrier wall 45 and the floor 13 via the outer side of the second wall part 46 . The suspended matter is entrained by the fermentation mass 14 flowing into the second injection device 35, as a result of which settling of suspended matter is reliably avoided.

5 zeigt eine weitere geschnittene Draufsicht der schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Der Aufbau und die Funktion des Fermenters 11 mit der ersten Einblaseinrichtung 18 und der zweiten Einblaseinrichtung 35 entspricht der Darstellung gemäß den vorangegangenen Figuren. Insoweit wird auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen. 5 shows a further sectional plan view of the device 10 according to the invention shown schematically. The structure and the function of the fermenter 11 with the first injection device 18 and the second injection device 35 corresponds to the representation according to the preceding figures. In this respect, reference is also made to the above description.

Der Fermenter 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Schnellklärer 50 verbunden. Der Schnellklärer 50 dient zum Abführen von gereinigtem Wasser und/oder zum Abführen von, insbesondere zumindest im Wesentlichen ausgegärten, Gärrest. Der Schnellklärer 50 ist bei diesem Beispiel als ein umgebauter, mobiler 20-Fuß-Container ausgebildet und mittels einer Eingangsleitung 51 und einer Ausgangsleitung 52 mit dem Fermenter 11 verbunden.In this exemplary embodiment, the fermenter 11 is connected to a rapid clarifier 50 . The rapid clarifier 50 is used to remove cleaned water and/or to remove, in particular at least substantially fully fermented, fermentation residue. In this example, the rapid clarifier 50 is designed as a converted, mobile 20-foot container and is connected to the fermenter 11 by means of an input line 51 and an output line 52 .

Hier ist der Schnellklärer 50 bzw. sind die Eingangsleitung 51 und die Ausgangsleitung 52 beispielhaft der Seitenwand 23 des Fermenters 11 zugeordnet. Hierbei gelangt Gärmasse 14 durch die Eingangsleitung 51 aus dem Fließbereich 27 gemäß dem Pfeil 53 in den Schnellklärer 50. Die Gärmasse 14 durchströmt den Schnellklärer 50 wie dies mit Pfeil 54 angedeutet ist. Hierbei kann die Gärmasse 14 in dem Schnellklärer 50 mittels hier nicht näher dargestellter Einblaseinrichtungen in eine horizontale und/oder vertikale Zirkulation versetzt werden, die hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der ersten Einblaseinrichtung 18 und/oder der zweiten Einblaseinrichtung 35 des Fermenters 11 entsprechen.Here the quick clarifier 50 or the input line 51 and the output line 52 are assigned to the side wall 23 of the fermenter 11 by way of example. Here, fermentation mass 14 passes through the inlet line 51 from the flow area 27 according to the arrow 53 into the quick clarifier 50. The fermentation mass 14 flows through the quick clarifier 50, as indicated by arrow 54. Here, the fermentation mass 14 in the rapid clarifier 50 can be caused to circulate horizontally and/or vertically by means of injection devices, which are not shown in detail here.

Innerhalb des Schnellklärers 50 erfolgt mindestens teilweise eine Trennung der Gärmasse 14 in gereinigtes Wasser und einen Gärrest. Das gereinigte Wasser wird mittels einer Wasserabführung 55 aus dem Schnellklärer 50 abgeführt. Mittels einer Gärrestabführung 56 ist ein Gärrest aus dem Schnellklärer 50 abführbar.Within the rapid clarifier 50, the digestate 14 is at least partially separated into purified water and a digestate. The cleaned water is discharged from the rapid clarifier 50 by means of a water discharge 55 . A fermentation residue can be discharged from the rapid clarifier 50 by means of a fermentation residue discharge 56 .

Um in dem Gärrest enthaltene und für den anaeroben Gärprozess im Fermenter 11 relevante Bakterien weiter nutzen zu können, wird mindestens ein Teil des Gärrestes zusammen mit einem hinreichend hohen Wasseranteil, wie mit Pfeil 57 angedeutet, aus dem Schnellklärer 50 durch die Ausgangsleitung 52 heraus und in den Fermenter 11 zurück geführt.In order to be able to continue using bacteria contained in the fermentation residue and relevant to the anaerobic fermentation process in the fermenter 11, at least part of the fermentation residue is removed together with a sufficiently high proportion of water, as indicated by arrow 57, from the rapid clarifier 50 through the outlet line 52 and into the fermenter 11 returned.

Des Weiteren ist der Fermenter 11 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer aeroben Behandlungseinrichtung 58 verbunden. Die aerobe Behandlungseinrichtung 58 dient zum Versorgen der anaeroben Bakterien aus dem Fermenter 11 mit Nährstoffen. Die Behandlungseinrichtung 58 ist bei diesem Beispiel als ein umgebauter, mobiler 20-Fuß-Container ausgebildet und mittels einer Einlassleitung 59 und einer Auslassleitung 60 mit dem Fermenter 11 verbunden.Furthermore, the fermenter 11 is connected to an aerobic treatment device 58 in this exemplary embodiment. The aerobic treatment device 58 serves to supply the anaerobic bacteria from the fermenter 11 with nutrients. In this example, the treatment device 58 is designed as a converted, mobile 20-foot container and is connected to the fermenter 11 by means of an inlet line 59 and an outlet line 60 .

Hier ist die aerobe Behandlungseinrichtung 58 bzw. sind die Einlassleitung 59 und die Auslassleitung 60 beispielhaft der Außenwand 31 des Fermenters 11 zugeordnet. Hierbei gelangt Gärmasse 14 durch die Einlassleitung 59 aus dem Fließbereich 28 gemäß dem Pfeil 61 in die aerobe Behandlungseinrichtung 58. Die Gärmasse 14 durchströmt die aerobe Behandlungseinrichtung wie dies mit Pfeil 62 angedeutet ist. Hierbei kann die Gärmasse 14 in der aeroben Behandlungseinrichtung mittels hier nicht näher dargestellter Einblaseinrichtungen in eine horizontale und/oder vertikale Zirkulation versetzt werden, die hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der ersten Einblaseinrichtung 18 und/oder der zweiten Einblaseinrichtung 35 des Fermenters 11 entsprechen. Anstelle von Biogas wird hierbei Luft eingeblasen.Here the aerobic treatment device 58 or the inlet line 59 and the outlet line 60 are assigned to the outer wall 31 of the fermenter 11 by way of example. Here, fermentation mass 14 passes through the inlet line 59 from the flow area 28 according to the arrow 61 into the aerobic treatment device 58. The fermentation mass 14 flows through the aerobic treatment device as indicated by the arrow 62. Here, the fermentation mass 14 in the aerobic treatment device can be caused to circulate horizontally and/or vertically by means of injection devices not shown in detail here, which correspond to the first injection device 18 and/or the second injection device 35 of the fermenter 11 in terms of structure and function. Air is blown in instead of biogas.

Die Menge der durch die aerobe Behandlungseinrichtung 58 geleitete Gärmasse 14 wird mittels einer hier nicht näher dargestellten Steuerung derart gesteuert, dass die Versorgung der anaeroben Bakterien in der Gärmasse 14 mit Nährstoffen verbessert ist, zugleich jedoch eine negative Beeinflussung des anaeroben Milieus in dem Fermenters 11 durch den Eintrag von Luft bzw. Sauerstoff zumindest weitgehend vermieden wird.The quantity of fermentation mass 14 conducted through the aerobic treatment device 58 is controlled by means of a controller not shown in detail here in such a way that the supply of the anaerobic bacteria in the fermentation mass 14 with nutrients is improved, but at the same time a negative influence on the anaerobic environment in the fermenter 11 by the entry of air or oxygen is at least largely avoided.

6 zeigt eine Frontansicht auf einen Niederhalter 25 für die erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Der Niederhalter 25 hat einen ersten Seitenhalter 64 und einen zweiten Seitenhalter 65. Die Seitenhalter 64, 65 weisen jeweils einen Steg 66 auf, der im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. Am unteren Ende des Steges 66 ist jeweils ein Strang 67 angeordnet, der bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Flacheisen ausgebildet ist. Der Strang 67 ist im Wesentlichen rechtwinklig zum Steg 66 ausgerichtet und zum Aufsetzen auf den hier nicht näher dargestellten Boden 13 des Fermenters 11 vorgesehen. Der Strang 67 erstreckt sich im Wesentlichen über die Länge des Fermenters 11 und weist in gleichmäßigen Abständen hier nicht näher dargestellte Löcher zum Befestigen der Seitenhalter 64, 65 mit dem Boden 13 auf. Zur Befestigung kann beispielsweise ein 2-Komponenten-Klebedübel eingesetzt werden. 6 shows a front view of a hold-down device 25 for the device 10 according to the invention. The hold-down device 25 has a first side holder 64 and a second side holder 65. The side holders 64, 65 each have a web 66 which is aligned essentially vertically. At the lower end of the web 66, a strand 67 is arranged, which is designed as a flat iron in this embodiment. The strand 67 is aligned essentially at right angles to the web 66 and is intended to be placed on the bottom 13 of the fermenter 11, which is not shown in detail here. The strand 67 essentially extends over the length of the fermenter 11 and has holes, not shown here, for fastening the side holders 64, 65 to the base 13 at regular intervals. For example, a 2-component adhesive dowel can be used for attachment.

Auf dem Strang 67 sind mehrere Stege 66 in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet. Hier beträgt der Abstand zwischen zwei in Längsichtung des Strangs 67 unmittelbar benachbarten Stegen 66 jeweils 0,5 m. Es werden mindestens zwei oder mehr Stränge 67 im Wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet.A plurality of webs 66 are arranged on the strand 67 at a uniform distance from one another. Here the distance between two webs 66 that are directly adjacent in the longitudinal direction of the strand 67 is 0.5 m in each case. At least two or more strands 67 are arranged essentially parallel next to one another.

Zwischen dem ersten Seitenhalter 64 und dem zweiten Seitenhalter 65 ist ein Durchführelement 68 angeordnet. Das Durchführelement 68 ist mit den Stegen 66 mittels einer hier nicht näher dargestellten Schraubverbindung verbunden. Hierbei weisen der Steg 66 und das Durchführelement jeweils ein hier nicht näher dargestelltes Langloch auf, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Hierdurch ist die Lage des Durchführelementes 68, insbesondere in Bezug auf seine Höhe, einstellbar. Damit ist eine Ausrichtung von mehreren Niederhaltern 25, die in Längsrichtung des Fermenters 11 auf dem Boden 13 verteilt sind, auf dieselbe Höhe vereinfacht. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Niederhalter 25 eine Höhe von 15 cm.A lead-through element 68 is arranged between the first side holder 64 and the second side holder 65 . The lead-through element 68 is connected to the webs 66 by means of a screw connection, not shown in detail here. Here, the web 66 and the feed-through element each have a slot, not shown here, which are arranged at right angles to one another. As a result, the position of the lead-through element 68 can be adjusted, in particular with regard to its height. This simplifies the alignment of a plurality of hold-down devices 25, which are distributed on the floor 13 in the longitudinal direction of the fermenter 11, to the same height. In this embodiment, the hold-down device 25 has a height of 15 cm.

Das Durchführelement 68 weist eine obere Querstrebe 69 und eine untere Querstrebe 70 auf. Die Querstreben 69, 70 erstrecken sich vom Steg 66 des ersten Seitenhalters 64 zum Steg 66 des zweiten Seitenhalters 65. Die Querstreben 69, 70 weisen einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Querstreben 69, 70 als PVC-Rohre ausgebildet.The lead-through element 68 has an upper crossbar 69 and a lower crossbar 70 . The cross braces 69, 70 extend from the web 66 of the first side bracket 64 to the web 66 of the second side bracket 65. The cross braces 69, 70 have a substantially round cross section. In this embodiment, the cross braces 69, 70 are designed as PVC pipes.

Zwischen der oberen Querstrebe 69 und der unteren Querstrebe 70 erstreckt sich eine Platte 71. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Platte 71 als eine PVC-Platte ausgebildet. In die Platte 71 sind Durchbrüche 72 eingebracht. Hier sind beispielhaft zwei Durchbrüche 72 nebeneinander in der Platte 71 vorhanden. Alternativ kann ein einzelner Durchbruch 72 oder drei, vier oder mehr Durchbrüche 72 vorgesehen sein. Die Durchbrüche 72 sind zum Durchführen und Aufnehmen von jeweils mindestens einem Schlauch 21 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Durchbrüche 72 zum Aufnehmen von jeweils zwei nebeneinander angeordneten Schläuchen 21 ausgebildet.A plate 71 extends between the upper cross brace 69 and the lower cross brace 70. In this exemplary embodiment, the plate 71 is designed as a PVC plate. In the plate 71 openings 72 are made. Here, for example, there are two openings 72 next to one another in the plate 71 . Alternatively, a single opening 72 or three, four or more openings 72 can be provided. The openings 72 are designed for passing through and receiving at least one tube 21 in each case. In this exemplary embodiment, the openings 72 are designed to accommodate two hoses 21 arranged next to one another.

Aufgrund der Durchbrüche 72 verbleiben von der Platte 71 im Bereich zwischen den Querstreben 69, 70 mehrere Rippen 73. Die Rippen 73 dienen zum Versteifen des Durchführelementes 68 bzw. des Niederhalters 25. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schläuche 21 seitlich von den Rippen 73 beabstandet. Hierdurch ist die Gefahr eines Einschneiden und einer Beschädigung der Schläuche 21 reduziert.Due to the openings 72, several ribs 73 remain on the plate 71 in the area between the cross braces 69, 70. The ribs 73 serve to stiffen the lead-through element 68 or the hold-down device 25. In this exemplary embodiment, the hoses 21 are laterally spaced from the ribs 73. This reduces the risk of the hoses 21 being cut into and damaged.

7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Niederhalters 25 gemäß 6. Die Oberseite des Schlauches 21 liegt an der Unterseite der oberen Querstrebe 63 an. Auf der Oberseite der unteren Querstrebe 70 liegt die Unterseite des Schlauches 21 auf. Aufgrund des runden Querschnittes der Querstreben 69, 70 ist ein Einschneiden des Schlauches 21 zumindest im oberen und unteren Bereich des Niederhalters 25 vermieden. Der Schlauch 21 kann sich um die gebogene Außenfläche der Querstrebe 69, 70 anlegen. Die Platte 71 bzw. die Rippen 73 haben bei diesem Ausführungsbeispiel eine Dicke von 5 mm. 7 shows a sectional side view of the hold-down device 25 according to FIG 6 . The top of the tube 21 rests against the underside of the upper cross brace 63 . The underside of the hose 21 rests on the upper side of the lower cross brace 70 . Because of the round cross-section of the cross braces 69, 70, cutting into the tube 21 is avoided, at least in the upper and lower area of the hold-down device 25. The hose 21 can wrap around the curved outer surface of the cross brace 69,70. In this exemplary embodiment, the plate 71 or the ribs 73 have a thickness of 5 mm.

Die Unterseite des Schlauches 21 mit den weiteren Öffnungen 47 ist von dem Strang 67 bzw. dem hier nicht näher dargestellten Boden 13 des Fermenters 11 beabstandet. Auf der Oberseite des Schlauches 21 und von den weiteren Öffnungen 47 abgewandt, sind die Öffnungen 30 angeordnet.The underside of the tube 21 with the further openings 47 is spaced apart from the strand 67 or the bottom 13 of the fermenter 11, which is not shown in detail here. The openings 30 are arranged on the upper side of the tube 21 and facing away from the further openings 47 .

8 zeigt eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines Schnellklärers 50 für die erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Der Schnellklärer 50 weist bei diesem Ausführungsbeispiel drei Ebenen 74, 75, 76 auf, die übereinander angeordnet und miteinander verbunden sind. In jeder Ebene 74, 75, 76 sind jeweils mehrere Sinkwände 77 angeordnet. Die Sinkwände 77 sind parallel zueinander und mit einer Neigung zur Senkrechten ausgerichtet. In jeder Ebene 74, 75, 76 sind die Sinkwände 77 gleichmäßig zueinander beabstandet, wobei der Abstand in der unteren Ebene 74 am größten ist. In der mittleren Ebene 75 ist der Abstand geringer als in der unteren Eben 74 und größer als in der oberen Ebene 76. Somit sind die Abstände in der oberen Ebene 76 am kleinsten. 8th shows a schematic representation of the functioning of a rapid clarifier 50 for the device 10 according to the invention. In this exemplary embodiment, the rapid clarifier 50 has three levels 74, 75, 76 which are arranged one above the other and are connected to one another. In each level 74, 75, 76 several sink walls 77 are arranged. The sink walls 77 are parallel to each other and oriented at an inclination to the vertical. In each level 74, 75, 76, the sink walls 77 are equally spaced from one another, with the spacing in the lower level 74 being greatest. In the middle level 75, the distance is less than in the lower level 74 and greater than in the upper level 76. Thus, the distances in the upper level 76 are smallest.

Die hier nicht näher dargestellte Gärmasse 14 durchfließt den Schnellklärer 50 vom oben nach unten. Hierbei setzen sich in den Ebenen 74, 75, 76 die Feststoffe bzw. das Gärsubstrat aus der Gärmasse 14 ab und gleiten auf den geneigten Sinkwänden nach unten. Oberhalb der oberen Ebene 76 wird gereinigtes Wasser - wie mit dem Pfeil 78 angedeutet - aus dem Schnellklärer 50 abgeführt. Der nach unten gesunkene Feststoff bzw. das Gärsubstrat wird - wie mit dem Pfeil 79 angedeutet - wahlweise entweder als Gärrest aus dem Schnellklärer 50 abgeführt und/oder mittels weitere Gärmasse 14 wieder in den Fermenter 11 zurück geführt. Um ein Zusetzen des Schnellklärers 50 zu vermeiden beträgt die Fließgeschwindigkeit zum Abführen bzw. Weiterführen der Feststoffe unterhalb der unteren Ebene 74 bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen 0,3 Meter pro Sekunde bis 0,5 Meter pro Sekunde.The digestate 14 not shown here flows through the rapid clarifier 50 from top to bottom. Here, the solids or the fermentation substrate from the fermentation mass 14 settle in the planes 74, 75, 76 and slide down the inclined sink walls. Cleaned water is discharged from the rapid clarifier 50 above the upper level 76, as indicated by the arrow 78. As indicated by the arrow 79 , the solid or fermentation substrate that has sunk down is either discharged as fermentation residue from the rapid clarifier 50 and/or returned to the fermenter 11 by means of further fermentation mass 14 . In order to avoid clogging of the flash separator 50, the flow rate for discharging or continuing the solids below the lower level 74 is between 0.3 meters per second to 0.5 meters per second in this exemplary embodiment.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 8:

Zum Herstellen von Biogas ist eine transportable Biogasanlage bzw. Vorrichtung 10 vorgesehen, die mindestens einen oder mehrere der Fermenter 11 umfasst, in den Biomasse mittels der Zuführeinrichtung 41 einführbar ist. Für eine bessere Durchmischung der Gärmasse 14 und damit eine effektivere Biogaserzeugung wird die Gärmasse 14 mittels der ersten Einblaseinrichtung 18 in eine vertikale Zirkulation versetzt. Hierfür wird Biogas in die Schläuche 21 eingeblasen, die mittels der Niederhalter 25 am Boden 13 des Fermenters 11 gehalten sind. Das Biogas entweicht zumindest über die Öffnungen 30 an der Oberseite aus den Schläuchen 21 und steigt durch die Gärmasse 14 nach oben. Aufgrund der vorgegeben Anordnung der Schläuche 21 entsteht die vertikale Zirkulation. Das aufsteigende Biogas führt zudem zu einer Blasenkoaleszenz, insbesondere mit den von den anaeroben Bakterien gebildetem Biogas, was zu einer weiteren Verbesserung der Durchmischung führt.A transportable biogas plant or device 10 is provided for the production of biogas, which comprises at least one or more of the fermenters 11 into which the biomass can be introduced by means of the feed device 41 . For better mixing of the fermentation mass 14 and thus more effective biogas production, the fermentation mass 14 is caused to circulate vertically by means of the first injection device 18 . For this purpose, biogas is blown into the hoses 21 which are held on the bottom 13 of the fermenter 11 by means of the hold-down devices 25 . The biogas escapes at least through the openings 30 at the top of the hoses 21 and rises through the fermentation mass 14 upwards. Due to the predetermined arrangement of the hoses 21, the vertical circulation occurs. The rising biogas also leads to bubble coalescence, in particular with the biogas formed by the anaerobic bacteria, which leads to a further improvement in mixing.

Mittels der zweiten Einblaseinrichtung 35 und den weiteren Schläuchen 36 wird eine horizontale Zirkulation der Gärmasse um die Trennwand 26 herum bewirkt. Somit überlagern sich die vertikale Zirkulation und die horizontale Zirkulation, wodurch eine im Wesentlichen spiralförmige Zirkulation der Gärmasse 14 um die Trennwand 26 herum entsteht.A horizontal circulation of the fermentation mass around the partition wall 26 is effected by means of the second injection device 35 and the further hoses 36 . The vertical circulation and the horizontal circulation are thus superimposed, as a result of which an essentially spiral circulation of the fermentation mass 14 around the partition wall 26 arises.

Die Öffnungen 30 in den Schläuchen 21, 36 könnten sich mit der Zeit zusetzen und/oder Gärmasse 14 kann durch die Öffnungen 30 in die Schläuche 21, 36 eindringen, wodurch die Schläuche 21, 36 mit der Zeit zugesetzt werden. Um dies zu verhindern werden die Schläuche 21 in regelmäßigen Intervallen, bei diesem Ausführungsbeispiel zweimal pro Tag für jeweils 15 Minuten, mit einem im Vergleich zum normalen Betrieb erhöhten Biogasdruck versorgt. Hierdurch dehnen sich die Schläuche 21, 36, die hier beispielhaft eine Schlauchwanddicke von 0,35 mm aufweisen, aus und die Öffnungen 30 als auch die weitren Öffnungen 47 werden geweitet. Hierdurch werden Verunreinigungen an den Öffnungen 30, 47 entfernt und in die Schläuche 21, 36 eingedrungene Gärmasse 14 wird aufgrund des hohen Biogasdruckes im Wesentlichen aus den weiteren Öffnungen 47 an der Unterseite der Schläuche 21, 36 heraus gedrückt.The openings 30 in the hoses 21, 36 could become clogged over time and/or digestate 14 can enter the hoses 21, 36 through the openings 30, causing the hoses 21, 36 to become clogged over time. In order to prevent this, the hoses 21 are supplied at regular intervals, in this exemplary embodiment twice a day for 15 minutes each, with an increased biogas pressure compared to normal operation. As a result, the hoses 21, 36, which have a hose wall thickness of 0.35 mm here, for example, expand and the openings 30 as well as the other openings 47 are widened. As a result, impurities are removed from the openings 30, 47 and the fermentation mass 14 that has penetrated into the hoses 21, 36 is essentially pushed out of the other openings 47 on the underside of the hoses 21, 36 due to the high biogas pressure.

Zum Aufblasen bzw. Reinigen der Schläuche 21, 36 wird mittels des Ventils 32 die Zuführleitung 19 oder 20 verschlossen, so dass an der verbleibenden geöffneten Zuführleitung 19 oder 20 ein erhöhter Gasdruck zum Aufblasen der Schläuche 21 anliegt.To inflate or clean the hoses 21, 36, the supply line 19 or 20 is closed by means of the valve 32, so that an increased gas pressure for inflating the hoses 21 is applied to the remaining open supply line 19 or 20.

Sollte ein einzelner Schlauch 21 defekt sein, ist dieser im laufenden Betrieb reparierbar bzw. austauschbar. Hierzu wird mit dem Ventil 32 die dem defekten Schlauch 21 zugehörige Zuführleitung 19 oder 20 verschlossen. Der defekte Schlauch 21 wird von der Zuführleitung 19 oder 20 abgekoppelt und durch die Niederhalter 25 hindurch und aus den Fermenter 11 hinaus gezogen, bis das Schlauchende 24 mit dem Zugmittel 44 außerhalb des Fermenters 11 ist. Der Schlauch 21 kann nun repariert oder gegen einen neuen Schlauch 21 ausgetauscht werden. Zum Einsetzen des Schlauches 21 wird nun an dem Zugmittel 44 an der von der Zuführleitung 19 bzw. 20 abgewandten Seite des Fermenters 11 gezogen, wodurch das Zugmittel 44 und der Schlauch 21 durch die Niederhalter 25 in seine Betriebsposition gezogen wird. Das Zugmittel 44 wird unter Spannung befestigt, so dass der Schlauch 21 auf das 1,15-fache seiner Länge gezogen ist.Should an individual tube 21 be defective, it can be repaired or replaced during operation. For this purpose, the supply line 19 or 20 associated with the defective hose 21 is closed with the valve 32 . The defective tube 21 is uncoupled from the supply line 19 or 20 and pulled through the hold-down device 25 and out of the fermenter 11 until the tube end 24 with the pulling means 44 is outside the fermenter 11 . The hose 21 can now be repaired or replaced with a new hose 21 . To insert the hose 21, the pulling means 44 is now pulled on the side of the fermenter 11 facing away from the feed line 19 or 20, whereby the pulling means 44 and the hose 21 are pulled into their operating position by the hold-down devices 25. The traction means 44 is fastened under tension, so that the hose 21 is stretched to 1.15 times its length.

Dieses Prinzip des Austauschs der Befestigung des Schlauches 21 ist alternativ oder zusätzlich auch bei den weiteren Schläuche 36 der zweiten Einblaseinrichtung 35 einsetzbar.This principle of replacing the attachment of the hose 21 can also be used as an alternative or in addition to the other hoses 36 of the second injection device 35 .

Das Anordnen der Schläuche 21, 36 mit einer Vorspannung in Längsrichtung der Schläuche 21, 36 ist von Vorteil, da hierdurch eine ungewollte Auswölbung der Schläuche 21, 36 zwischen den Niederhaltern 25 vermeidbar ist. Hierzu ist es ebenfalls relevant, dass die Niederhalter 25 in einer Ebene bzw. auf gleicher höhe angeordnet bzw. ausgerichtet sind.Arranging the hoses 21, 36 with a prestress in the longitudinal direction of the hoses 21, 36 is advantageous, since this avoids an unwanted bulging of the hoses 21, 36 between the hold-down devices 25. It is also relevant for this that the hold-down devices 25 are arranged or aligned in one plane or at the same height.

Mittels der Erfindung ist eine effektive, energieparende Durchmischung der Gärmasse 14 erreichbar, wobei mechanische Mischer vollständig verzichtbar sind. Zudem können einzelne Schläuche 21 im laufenden Betrieb der Biogasanlage bzw. der Vorrichtung 10 ausgetauscht werden.Effective, energy-saving thorough mixing of the fermentation mass 14 can be achieved by means of the invention, with mechanical mixers being completely unnecessary. In addition, individual hoses 21 can be replaced while the biogas plant or the device 10 is in operation.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Vorrichtungcontraption
1111: Fermenterfermenter
1212: Deckellid
1313: Bodenfloor
1414: Gärmassedigestate
1515: Oberflächesurface
1616: Gasraumgas space
1717: Mischeinrichtungmixing device
1818: Erste EinblaseinrichtungFirst injection device
1919: Zuführleitungsupply line
2020: Zuführleitungsupply line
2121: Leitung/Schlauchline/hose
2222: SeitenwandSide wall
2323: SeitenwandSide wall
2424: Schlauchendehose end
2525: Niederhalterhold-down
2626: Trennwandpartition wall
2727: Fließbereichflow area
2828: Fließbereichflow area
2929: Außenwandouter wall
3030: Öffnungopening
3131: Außenwandouter wall
3232: VentilValve
3333: Hauptleitungmain line
3434: Zweigleitungbranch line
3535: Zweite EinblaseinrichtungSecond injection device
3636: Weitere Leitung/ SchlauchAdditional line/ hose
3737: Zweite EinblaseinrichtungSecond injection device
3838: Schlauchendehose end
3939: PfeilArrow
4040: PfeilArrow
4141: Zuführeinrichtungfeeding device
4242: Erste SperrwandFirst barrier
4343: Zweite SperrwandSecond barrier
4444: Zugmitteltraction means
4545: Erstes WandteilFirst part of the wall
4646: Zweites WandteilSecond part of the wall
4747: Weitere Öffnung Further opening
4848: PfeilArrow
4949: PfeilArrow
5050: Schnellklärerquick clarifier
5151: Eingangsleitunginput line
5252: Ausgangsleitungoutput line
5353: PfeilArrow
5454: PfeilArrow
5555: Wasserabführungwater drainage
5656: Gärrestabführungdigestate removal
5757: PfeilArrow
5858: aerobe Behandlungseinrichtungaerobic treatment facility
5959: Einlassleitunginlet line
6060: Auslassleitungoutlet line
6161: PfeilArrow
6262: PfeilArrow
6363: PfeilArrow
6464: Seitenhalterside holder
6565: Seitenhalterside holder
6666: Stegweb
6767: Strangstrand
6868: Durchführelementfeed-through element
6969: Querstrebecross brace
7070: Querstrebecross brace
7171: Platteplate
7272: Durchbruchbreakthrough
7373: Ripperib
7474: Ebenelevel
7575: Ebenelevel
7676: Ebenelevel
7777: Sinkwandsink wall
7878: PfeilArrow
7979: PfeilArrow

Claims

Method for producing biogas, in which a biomass is anaerobically fermented as a fermentation mass (14) by means of a liquid fermentation in a fermenter (11), and the fermentation mass (14) is mixed in the fermenter (11), with the mixing of the fermentation mass ( 14) during the anaerobic fermentation process for generating biogas from the fermentation mass (14), a biogas is blown into the fermentation mass (14), characterized in that the biogas in an injection device (18, 35) with a plurality of hoses (21) gebla sen and is blown into the fermentation mass (14) through openings (30) in the hoses (21), one half of the hoses (21) having a first feed line (19) and the other half of the hoses (21) having a second feed line (20) is connected.

procedure after claim 1 , characterized in that a vertical circulation and/or mixing of the fermentation mass (14) is achieved by means of a first injection device (18), the biogas preferably being blown into the hoses (21) and through first openings (30) on an upper side of the hoses (21) is blown into the fermentation mass (14).

procedure after claim 2 , characterized in that the hoses (21) have further openings (47), in particular on an underside of the hoses (21), through which the fermentation mass that has entered the hoses (21) exits, preferably for cleaning the hoses (21) and /or openings (30, 47), in particular at least once a day and/or for a period of at least 10 minutes, the biogas compared to blowing in the biogas to mix the fermentation mass (14) with an increased gas pressure and/or an increased amount of gas is pressed into the hoses (21).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that horizontal circulation and/or thorough mixing of the fermentation mass (14) is achieved by means of at least one second injection device (35).

procedure after claim 4 , characterized in that biomass is introduced into the fermenter (11), in particular into the fermentation mass (14), with regard to the horizontal circulation downstream after the second injection device (35) and/or at least part of the fermentation mass (14) from the fermenter ( 11) is conducted into a rapid clarifier (50) for discharging purified water, the fermentation substrate separated in the rapid clarifier (50) preferably being returned to the fermenter (11) and/or at least partially being discharged from the rapid clarifier (50) as fermentation residue.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that part of the fermentation mass (14) from the fermenter (11) is introduced into an aerobic treatment area (58) for supplying the anaerobic bacteria with nutrients and, after flowing through the aerobic treatment area (58), in the fermenter (11) is returned.

Device for producing biogas from biomass with a fermenter (11) for anaerobic fermentation of a fermentation mass (14) by means of a liquid fermentation and a mixing device (17) for mixing the fermentation mass (14) in the fermenter (11), which has an injection device (18) for blowing biogas into the fermentation mass (14) for generating biogas from the fermentation mass (14) during the anaerobic fermentation process, in particular according to a method according to one of the preceding claims , characterized in that a plurality of hoses (21) with openings (30) for Injection of the biogas are provided, with one half of the hoses (21) being connected to a first supply line (19) and the other half of the hoses (21) being connected to a second supply line (20).

device after claim 7 , characterized in that a first injection device (18) for generating a vertical circulation and/or mixing of the fermentation mass (14) and/or a second injection device (35) for generating a horizontal circulation and/or mixing of the fermentation mass (14) is provided , wherein preferably the second injection device (35) between a wall (29) of the fermenter (11) and a dividing wall arranged centrally in the fermenter (11) and spaced apart from the walls (22, 23, 29, 31) of the fermenter (11). (26) is arranged.

device after claim 8 , characterized in that the first blowing device (18) has the plurality of hoses (21) arranged on the bottom (13) of the fermenter (11) with openings (30) for blowing in the biogas, the hoses (21) preferably being used to generate the circulation and/or thorough mixing are arranged in the middle or at the edge of a flow area (27, 28) of the fermenter (11), in particular the several hoses (21) of the first injection device (18) are elastic and are attached to the bottom (13) of the Fermenters (11) held.

device after claim 8 or 9 , characterized in that the second blowing device (35) has several further hoses (36) with openings (30) for blowing in the biogas, the further hoses (36) preferably being transverse, in particular at right angles, to the hoses (21) of the first blowing device (18) are aligned.

Device according to one of claims 9 or 10 , characterized in that a first end of the hose (21, 36) is connected to a biogas supply and/or a second end (24, 38) facing away from the first end is closed, with preferably the second End (24, 38) is connected to a traction device (44), in particular a rope or a chain, for mounting and/or replacing the hose (21, 36).

Device according to one of claims 9 until 11 , characterized in that the second injection device (35) has a first barrier wall (42) and a second barrier wall (43), each of which extends from the partition wall (26) to an outer wall (29) of the fermenter (11), the further hoses (36) of the second injection device (35) preferably being arranged between the first barrier wall (42) and the second barrier wall (43) and/or the first barrier wall (42) above the surface (15) of the fermentation mass (14) in the fermenter (11) and is spaced from the bottom (13) of the fermenter (11) and/or the second barrier wall (43) extends from the bottom (13) of the fermenter (11) in the direction of the surface (15) of the fermentation mass (14) extends, preferably wherein the second barrier wall (43) below the surface (15) of the fermentation mass (14) ends.