DE102017010229A1

DE102017010229A1 - Plug flow fermenter of a biogas plant

Info

Publication number: DE102017010229A1
Application number: DE102017010229.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-05-09
Also published as: EP3707232A1; WO2019086649A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pfropfenstrom-Fermenter (1) einer Biogasanlage, mit einem Reaktorbehälter (2), in dessen Reaktor-Innenraum (9) ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter (2) einen Behältereinlass (10), über den das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum (9) zuführbar ist, und einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (18) vom Behältereinlass (10) beabstandeten Behälterauslass (12) aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum (9) austragbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fermenter (1) einen zentralen Speicherraum (5) als Hohlraum aufweist, der in Umfangsrichtung gesehen wenigstens bereichsweise von dem ringartig oder ringabschnittsartig ausgebildeten Reaktorbehälter (2) umgeben ist, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass (10) ausgehend als ringförmige Strömung in Richtung Behälterauslass (12) strömt.

The invention relates to a plug-flow fermenter (1) of a biogas plant, with a reactor vessel (2), in the reactor interior (9), preferably by dry fermentation, to be fermented substrate as a plug flow with biogas production is fermentable, wherein the reactor vessel (2) a container inlet (10), via which the substrate to be fermented to the reactor interior (9) can be fed, and in the plug flow direction (18) from the container inlet (10) spaced container outlet (12) through which the fermented substrate from the Reactor interior (9) can be discharged. According to the invention, the fermenter (1) has a central storage space (5) as a cavity which, viewed in the circumferential direction, is surrounded at least in regions by the annular or ring-shaped reactor vessel (2), so that the plug flow starts from the vessel inlet (10) annular flow towards the container outlet (12) flows.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Biogasanlage nach Anspruch 33 sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 34.The invention relates to a plug flow fermenter of a biogas plant according to the preamble of claim 1, a biogas plant according to claim 33 and a method for producing biogas according to the preamble of claim 34.

Grundsätzlich gibt es zwei in der Praxis verwendete Verfahren zur Biogaserzeugung, nämlich die Nassfermentation und die Trockenfermentation. Der grundsätzliche Unterschied zwischen der Nassfermentation und der Trockenfermentation besteht darin, dass der Trockensubstanzgehalt im Bereich des Fermentereinlasses bei der Nassfermentation regelmäßig zwischen 9 bis 14% liegt, während derjenige der Trockenfermentation demgegenüber höher ist und in der Regel bei ≥ 25% liegt. Die Prozesstemperaturen liegen bei der Nassfermentation meist um die 37° C (mesophil), während sie bei der Trockenfermentation meist bei ca. 55° C (thermophil) liegen.Basically, there are two methods used in practice for biogas production, namely wet fermentation and dry fermentation. The fundamental difference between wet fermentation and dry fermentation is that the dry matter content in the region of the fermenter inlet in wet fermentation is regularly between 9 to 14%, whereas that of dry fermentation is higher and is usually ≥25%. The process temperatures for wet fermentation are usually around 37 ° C (mesophilic), whereas for dry fermentation they are usually around 55 ° C (thermophilic).

Der Vorteil der Trockenvergärung bzw. Trockenfermentation liegt darin, dass bei dieser vergleichsweise trockene, faserige und störstoffhaltige Biomasse, wie zum Beispiel Bioabfall, organische Fraktionen aus Restmüll, Mist und Grünschnitt, die in nassvergärenden Biogasanlagen problematisch zu verarbeiten sind, verarbeitet werden können, um Biogas zu erzeugen. Bei der Trockenfermentation können somit Substrate eingesetzt werden, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, um Biogas zu erzeugen.The advantage of dry fermentation or dry fermentation is that in this comparatively dry, fibrous and contaminant-containing biomass, such as biowaste, organic fractions from residual waste, manure and green waste, which are problematic to process in wet fermenting biogas plants can be processed to biogas to create. Dry fermentation can thus use substrates that are not in competition with food production to produce biogas.

Bei der Trockenfermentation gibt es verschiedene Verfahrensvarianten, wobei grundsätzlich zwischen den diskontinuierlichen bzw. batchweisen Verfahren und den kontinuierlichen Verfahren unterschieden wird. Bei dem diskontinuierlichen Verfahren wird ein Fermentationsbehälter (ein sogenannter Garagenfermenter) mit dem zu vergärenden Substrat befüllt, welches dann bis zum Ende der vorher festgelegten Verweilzeit vergoren wird. Ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Vermischen des Fermenterinhalts entfällt hierbei. Die Temperierung und Beimpfung mit Methanbakterien erfolgt hier über die Rezirkulation des im Verlauf des Prozesses anfallenden Perkolats. Sobald der Trockenfermentationsprozess abgeschlossen ist, werden die Fermenterbehälter belüftet, wobei das entstehende Luft-Methan-Gemisch über einen Biofilter abgezogen und gereinigt wird. Bei einem derartigen diskontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren findet die Substratzugabe somit nur zu Beginn des Fermentationsprozesses statt und wird das eingebrachte Material dann komplett vergoren. Derartige Biogasanlagen sind regelmäßig modular aufgebaut und weisen mehrere Fermenterbehälter auf, um eine mehr oder weniger gleichmäßige Gasproduktion zu erreichen.In dry fermentation, there are various process variants, with a distinction being made in principle between the batchwise or batchwise processes and the continuous processes. In the batch process, a fermentation vessel (a so-called garage fermenter) is filled with the substrate to be fermented, which is then fermented until the end of the predetermined residence time. A mechanical, hydraulic or pneumatic mixing of the fermenter content is omitted here. The temperature control and inoculation with methane bacteria takes place here via the recirculation of the percolate accumulating during the course of the process. Once the dry fermentation process is completed, the fermenter tanks are aerated, the resulting air-methane mixture is withdrawn through a biofilter and cleaned. In such a discontinuous Trockenfermentationsverfahren the substrate addition thus takes place only at the beginning of the fermentation process and the introduced material is then completely fermented. Such biogas plants are regularly modular and have several fermenter tanks to achieve a more or less uniform gas production.

Im Gegensatz zu den diskontinuierlichen Verfahren wird bei den kontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren ähnlich wie bei der Nassvergärung das Substrat kontinuierlich bzw. in Intervallen in den Reaktor- bzw. Fermenterbehälter eingebracht. Für die kontinuierliche Verarbeitung von Substraten im Rahmen der Trockenfermentation werden sogenannte Pfropfenstrom-Fermenter verwendet, bei denen das Substrat, vorzugsweise in Verbindung mit dem Einsatz von hydraulischen Kolbenpumpen, als Pfropfen durch den Fermenter gefördert wird. Ein derartiger Pfropfenstrom-Fermenter ist aus der DE 44 16 521 A1 bekannt. Der Fermenter ist hier konkret als liegender zylindrischer Fermenter ausgebildet. In den beiden gegenüberliegenden Stirnwänden des zylindrischen Reaktorbehälters ist mittig eine Drehachse eines Rührwerks gelagert. An dieser Drehachse sind in regelmäßigen, axialen Abständen Rührarme angeordnet.In contrast to the discontinuous process, the continuous dry fermentation process similar to the wet fermentation, the substrate is introduced continuously or at intervals in the reactor or fermenter tank. For the continuous processing of substrates in the context of dry fermentation so-called plug flow fermenters are used, in which the substrate, preferably in conjunction with the use of hydraulic piston pumps, is conveyed as a plug through the fermenter. Such a plug flow fermenter is from the DE 44 16 521 A1 known. The fermenter is here specifically designed as a horizontal cylindrical fermenter. In the two opposite end walls of the cylindrical reactor vessel, a rotational axis of a stirrer is mounted centrally. At this axis of rotation stirring arms are arranged at regular, axial intervals.

Bei diesen bekannten Trockenfermentern und Trockenfermentationsverfahren besteht der Nachteil, dass mittels diesen lediglich eine begrenzte Biogasausbeute möglich ist, wobei insbesondere für eine kontinuierliche Gasproduktion mehrere phasenversetzt arbeitende Fermenter gleichzeitig eingesetzt werden müssen. Für einen hohen Biogasertrag bzw. für eine hohe Biogasausbeute sind somit relativ großbauende und platzeinnehmende Anlagen erforderlich.In the case of these known dry fermenters and dry fermentation processes, there is the disadvantage that by means of these only a limited biogas yield is possible, in which case a plurality of out of phase fermenters must be used simultaneously, in particular for continuous gas production. For a high biogas yield or for a high biogas yield thus relatively large-scale and space-consuming plants are required.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage zur Verfügung zu stellen, mittels dem die Biogasproduktion mit einer hohen Biogasausbeute auf einfache und kompakte Weise durchgeführt werden kann, insbesondere auch im Hinblick auf die Verarbeitung von Bioabfällen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Biogasanlage mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen. Und schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen.In contrast, it is an object of the present invention to provide a plug flow fermenter a biogas plant available by means of which the biogas production can be carried out with a high biogas yield in a simple and compact manner, especially with regard to the processing of biowaste. Another object of the present invention is to provide a biogas plant having such a plug flow fermenter. And finally, it is another object of the present invention to provide a process for producing biogas with such a plug flow fermenter.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß Anspruch 1 ist ein Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage vorgesehen, der einen Reaktorbehälter aufweist, in dessen Reaktor-Innenraum ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter einen Behältereinlass, über den das zu vergärende Substrat im Reaktor-Innenraum zuführbar ist, und einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung vom Behältereinlass beabstandeten Behälterauslass aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum austragbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fermenter einen zentralen Speicherraum als Hohlraum aufweist, der in Umfangsrichtung gesehen wenigstens bereichsweise von dem ringartig oder ringabschnittsartig ausgebildeten Reaktorbehälter umgeben ist, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als im Wesentlichen ringförmige Strömung in Richtung Behälterauslass strömt.According to claim 1, a plug flow fermenter of a biogas plant is provided, which has a reactor vessel, in the reactor interior a, preferably by dry fermentation, fermented substrate as a plug flow with biogas production is fermentable, wherein the reactor vessel a container inlet through which the substrate to be fermented in the reactor interior can be fed, and one in Pfropfenstrom- Direction of flow from the container inlet spaced container outlet, via which the fermented substrate from the reactor interior can be discharged. According to the invention, the fermenter has a central storage space as a cavity which, viewed in the circumferential direction, is surrounded at least in regions by the annular or ring-shaped reactor vessel, so that the plug flow from the vessel inlet flows as a substantially annular flow in the direction of the vessel outlet.

Mit einer derartigen Bauweise wird ein besonders kompakter und platzsparender Aufbau für einen Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage und damit für die Biogasanlage selbst erzielt. Dadurch, dass der Reaktorbehälter ringartig oder ringabschnittsartig ausgebildet ist, kann er auch auf beengtem Bauraum relativ großvolumig ausgebildet werden, wobei der vom Reaktorbehälter umschlossene bzw. umgebene zentrale Speicherraum zudem für andere Aufgaben in Verbindung mit der Biogaserzeugung genutzt werden kann.With such a construction, a particularly compact and space-saving construction for a plug flow fermenter of a biogas plant and thus for the biogas plant itself is achieved. Due to the fact that the reactor vessel is designed in the manner of a ring or a ring section, it can also be formed relatively bulky in a confined space, wherein the central storage space enclosed or surrounded by the reactor vessel can also be used for other tasks in connection with biogas production.

Durch diese „Tank-in-Tank“-Lösung erhält man somit letztendliche eine besonders kompakte und funktionsintegrierte Bauweise eines Pfropfenstrom-Fermenters, der sich auch bei einer entsprechend größeren Auslegung für hohe Biogasausbeuten lediglich durch einen beschränkten Platz- und Bauraumbedarf auszeichnet. Insbesondere kann dabei eine Innenwand des Reaktorbehälters gleichzeitig und damit in einer Doppelfunktion auch wenigstens einen Teil der Außenwand des zentralen Speicherraums ausbilden. So ist gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Reaktorbehälter, insbesondere in der Draufsicht gesehen, eine äußere Ringwand und eine radial zur äußeren Ringwand beabstandete, bevorzugt im Wesentlichen konzentrisch zur äußeren Ringwand angeordnete, innere Ringwand aufweist. Insbesondere in Verbindung mit einer derartigen bevorzugten Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn die innere Ringwand zudem den zentralen Speicherraum wenigstens bereichsweise umfangsseitig begrenzt. Es versteht sich, dass die Begrifflichkeit „Ringwand“ hier in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und sowohl ringförmig geschlossene Wandungen umfassen soll als auch lediglich Kreisringabschnitte als Wandungen.This "tank-in-tank" solution thus ultimately gives a particularly compact and functionally integrated design of a plug-flow fermenter, which is characterized even with a correspondingly larger design for high biogas yields only by a limited space and space requirements. In particular, an inner wall of the reactor vessel at the same time and thus in a dual function can also form at least a part of the outer wall of the central storage space. Thus, it is provided according to a particularly preferred specific embodiment that the reactor vessel, in particular seen in plan view, an outer annular wall and a radially spaced from the outer annular wall, preferably arranged substantially concentric with the outer annular wall, inner annular wall. In particular, in connection with such a preferred embodiment, it is advantageous if the inner annular wall also limits the central storage space at least partially peripherally. It is understood that the term "ring wall" is to be understood here in a comprehensive sense and should include both annularly closed walls and only circular ring sections as walls.

Grundsätzlich kann der Reaktorbehälter nämlich in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet sein, der den zentralen Speicherraum lediglich bereichsweise umschließt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als ringförmige Strömung entlang des Kreisringabschnittes in Richtung Behälterauslass strömt. In Verbindung mit einer derartigen Ausbildung des Reaktorbehälters als Kreisringabschnitt kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Reaktorbehälter zum Beispiel halbkreisartig oder dreiviertelkreisartig ausgebildet ist und somit keinen geschlossenen Kreis ausbildet. Eine derartige Bauweise, bei der dann bevorzugt der Behältereinlass und der Behälterauslass auf in Strömungsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen des Reaktorbehälters angeordnet sind, kann zum Beispiel dann vorgesehen sein, wenn, zum Beispiel aufgrund einer bestimmten Geländesituation, kein als vollständig geschlossener Ring ausgebildeter Reaktorbehälter realisierbar ist.In principle, the reactor vessel can be designed in the manner of a circular ring section which encloses the central storage space only in regions, so that the plug flow from the container inlet flows as an annular flow along the circular ring section in the direction of the container outlet. In connection with such a design of the reactor vessel as a circular ring section may be provided, for example, that the reactor vessel, for example, semi-circular or three-quarter circle-like design and thus does not form a closed loop. Such a construction, in which then preferably the container inlet and the container outlet are arranged on opposite end portions of the reactor vessel in the flow direction, can be provided, for example, if, for example, due to a specific terrain situation, not designed as a completely closed ring reactor vessel is feasible.

Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der Reaktor in der Art eines Torus oder Kreisrings als Ringbehälter ausgebildet ist, der den zentralen Speicherraum vollständig umschließt und bei dem der den Behältereinlass aufweisende Behältereinlassbereich und der den Behälterauslass aufweisende Behälterauslassbereich in einem Angrenzungsbereich, im Wesentlichen unmittelbar, aneinander angrenzen. In diesem Fall ist dann eine reaktorbehälterseitige, insbesondere im Reaktor-Innenraum angeordnete, Trenneinrichtung vorzusehen, die den Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich im Angrenzungsbereich voneinander, insbesondere strömungstechnisch, trennt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als Ringstrom in Richtung Trenneinrichtung und damit Behälterauslass strömt. Mit einem derartigen Aufbau eines Ringbehälters als Reaktorbehälter wird somit, auch in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform eines Ringbehälters, bei der das gesamte zur Verfügung stehende Ringvolumen als Fermentationsvolumen und damit als Gaserzeugungsvolumen ausgenutzt wird, eine gewünschte Firstin-First-out-Pfropfenströmung sichergestellt, die sich durch eine Mindestverweildauer des Substrats im Reaktorbehälter auszeichnet und ggf. auch eine Hygienisierung des Substrats im Reaktorbehälter ermöglicht.However, an embodiment in which the reactor is designed in the manner of a torus or annulus as an annular container which completely encloses the central storage space and in which the container inlet region having the container inlet and the container outlet region having the container outlet in an abutment region, is substantially preferred , adjoin one another. In this case, a separator on the reactor side, especially in the interior of the reactor, is to be provided, which separates the container inlet region and the container outlet region in the adjoining region from one another, in particular fluidically, so that the plug stream flows from the container inlet as ring stream in the direction of the separator and thus container outlet. With such a construction of a ring container as a reactor vessel, a desired ridge-out first-out plug flow is thus ensured, also in connection with the preferred embodiment of a ring container in which the entire available ring volume is utilized as the fermentation volume and thus as the gas generation volume characterized by a minimum residence time of the substrate in the reactor vessel and possibly also allows a sanitation of the substrate in the reactor vessel.

Die Trenneinrichtung kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein, so z.B. durch einen Luftspalt zwischen dem Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Trenneinrichtung durch wenigstens eine, sich wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, über den Innenraum-Querschnitt erstreckende Trennwand gebildet ist. Diese wenigstens eine Trennwand erstreckt sich bevorzugt wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, zwischen der äußeren und der inneren Ringwand, und zwar bezogen auf den Innenraum-Querschnitt. Der Begriff „Trennwand“ ist hier zudem in einem umfassenden Sinne zu verstehen und kann z.B. durch wenigstens eine örtlich feste, starre Wand, zum Beispiel durch eine Betonwand in Verbindung mit einem aus Beton ausgebildeten Ringbehälter, ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Trennwand aber auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein, zum Beispiel durch einen verlagerbaren Schieber oder dergleichen, der die gewünschte Trennung zwischen dem Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich bewerkstelligen kann, um nur ein weiteres Beispiel zu nennen. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Trenneinrichtung, insbesondere eine Trennwand als Trenneinrichtung, als aus dem Reaktorbehälter wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, herausnehmbare oder herausziehbare (z.B. Schieber als herausziehbare Lösung) Trenneinrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Trenneinrichtung, insbesondere eine Trennwand als Trenneinrichtung, vollständig aus dem Reaktorbehälter bzw. dem Reaktor-Innenraum herausgenommen oder herausgezogen werden, so dass der Reaktorbehälter dann z.B. auch als Nassfermentations-Fermenterbehälter verwendet werden kann. Dies erhöht die Flexibilität wesentlich und erlaubt ein einfaches Umstellen bzw. Umrüsten der Anlage.The separating device can basically be designed in different ways, for example by an air gap between the container inlet region and the container outlet region. However, an embodiment in which the separating device is formed by at least one, at least partially, preferably completely, over the inner space cross-section extending partition wall is particularly preferred. This at least one partition wall preferably extends at least partially, preferably completely, between the outer and the inner annular wall, with reference to the interior cross-section. The term "dividing wall" is also to be understood here in a comprehensive sense and may be formed, for example, by at least one locally fixed, rigid wall, for example by a concrete wall in conjunction with a concrete container formed from a ring. Alternatively, the partition but also on others Mode be formed, for example by a displaceable slide or the like, which can accomplish the desired separation between the container inlet area and the Behälterauslassbereich, just to name another example. Particularly preferred is an embodiment in which the separating device, in particular a partition wall as a separating device, as from the reactor vessel at least partially, preferably completely, removable or withdrawable (eg slide as removable solution) separation device is formed. For example, the separating device, in particular a partition wall as a separating device, can be completely removed or pulled out of the reactor vessel or the reactor interior, so that the reactor vessel can then be used eg as a wet fermentation fermenter vessel. This significantly increases the flexibility and allows easy conversion or retrofitting of the system.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich in der Praxis besonders großbauende Pfropfenstrom-Fermenter realisieren, bei denen der Radius der inneren Ringwand zum Beispiel wenigstens 5m und/oder der Radius der äußeren Ringwand wenigstens 10m beträgt. Es versteht sich, dass der Radius der äußeren Ringwand stets größer ist als derjenige der inneren Ringwand.With the solution according to the invention can be realized in practice particularly large-sized plug flow fermenter, in which the radius of the inner ring wall, for example, at least 5m and / or the radius of the outer ring wall is at least 10m. It is understood that the radius of the outer ring wall is always greater than that of the inner ring wall.

Wie soeben ausgeführt, eignet sich der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter insbesondere für großvolumige Fermenterbauten, bei denen die äußere Ringwand, zum Beispiel in Verbindung mit einem vollständig geschlossenen Ringbehälter, einen Durchmesser von 40m aufweist, während die innere Ringwand dann beispielsweise einen Durchmesser von ca. 30m aufweisen kann, so dass sicherzustellen ist, dass sich im Reaktor-Innenraum ein gewünschter Pfropfenstrom einstellt. Unter anderem auch um Letzteres bewerkstelligen zu können, kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters vorgesehen sein, dass im Reaktor-Innenraum eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten Rühreinrichtungen angeordnet ist, was nachstehend noch näher erläutert wird.As just stated, the plug-flow fermenter according to the invention is particularly suitable for large-volume fermentor constructions in which the outer ring wall, for example in conjunction with a completely closed ring container, has a diameter of 40m, while the inner ring wall then, for example, a diameter of about 30m may be such that it is to ensure that sets a desired plug flow in the reactor interior. Among other things, in order to accomplish the latter, it can be provided according to a particularly preferred embodiment of the plug flow fermenter according to the invention, that in the reactor interior a plurality of arranged in plug flow flow direction spaced stirring means is arranged, which will be explained in more detail below.

Besonders vorteilhaft kann mittels dieser Rühreinrichtungen das Substrat örtlich umgewälzt werden, um zum Beispiel Gasblasen aus dem Substrat zu lösen bzw. absinkende Schwerstoffe aufzumischen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann mittels der Rühreinrichtungen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gefördert werden. Insbesondere Letzteres ist in Verbindung mit sehr großbauenden, großvolumigen Reaktorbehältern ein Vorteil, um eine funktionssichere Förderung des Substrates in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung zu bewerkstelligen. Grundsätzlich können dabei auch mehrere Rühreinrichtungen quer nebeneinander, das heißt in Radialrichtung gesehen voneinander beabstandet sein, was zum Beispiel in Abhängigkeit vom radialen Abstand zwischen der inneren und äußeren Ringwand vorgegeben wird.Particularly advantageously, the substrate can be locally circulated by means of these stirring means, for example, to dissolve gas bubbles from the substrate or to mix sinking heavy substances. Alternatively or additionally, the substrate can be conveyed in the plug flow direction by means of the stirring means. In particular, the latter is in connection with very large-sized, large-volume reactor vessels an advantage to accomplish a functionally reliable delivery of the substrate in plug flow direction. In principle, several stirring devices can also be arranged transversely side by side, that is to say in the radial direction, which is predetermined, for example, as a function of the radial distance between the inner and outer annular wall.

Die Rühreinrichtungen können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens zum Teil im Wesentlichen gleich ausgebildet sein und damit Gleichteile ausbilden, was insbesondere auch im Hinblick auf Wartung und Montage von Vorteil ist.The stirring means may be formed according to a preferred embodiment, at least in part substantially the same and thus form identical parts, which is particularly advantageous in terms of maintenance and installation.

Weiter können die Rühreinrichtungen grundsätzlich einen unterschiedlichen Abstand voneinander in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Rühreinrichtungen gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Durch eine derartige gleichmäßige Beabstandung lässt sich ein besonders gleichmäßiger und über die Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beherrschbarer Substartzustand erzielen.Furthermore, the stirring devices can in principle have a different distance from each other in the plug flow direction. However, particularly preferred is an embodiment in which the stirring means are evenly spaced from each other. By such a uniform spacing, it is possible to achieve a particularly uniform and controllable state of the substrate over the plug flow direction of flow.

Besonders bevorzugt sind die Rühreinrichtungen, bezogen auf den in einer Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, in etwa vertikal ausgerichtet, wenngleich selbstverständlich auch eine gegen die Vertikale geneigte, d.h. eine schräg geneigte oder winklige, Anordnung derselben grundsätzlich möglich ist. Die in etwa vertikale Ausrichtung der Rühreinrichtungen, bezogen auf den in der Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, ermöglicht jedoch eine besonders einfache Montage und Anordnung der Rühreinrichtungen, insbesondere mit einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung, gemäß dem der Reaktorbehälter eine, in Hochachsenrichtung gesehen, obere Deckenwand aufweist, die vorzugsweise begehbar und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweisen eben ausgebildet ist. Denn insbesondere in Verbindung mit einer derartigen oberen Deckenwand kann dann die Rühreinrichtung eine von außerhalb des Reaktorbehälters durch die Deckenwand geführte Rührwelle mit wenigstens einem Rührflügel aufweisen, wobei die Rührwelle von einer außerhalb des Reaktorbehälters angeordneten, vorzugsweise auf der Deckenwand abgestützten und/oder gehalterten, Betätigungseinrichtung antreibbar ist.More preferably, the agitators are oriented approximately vertically with respect to the reactor vessel lying in a horizontal plane, although of course an inclined to the vertical, i. an obliquely inclined or angled, arrangement thereof is basically possible. However, the approximately vertical orientation of the stirring devices, based on the reactor vessel lying in the horizontal plane, enables a particularly simple assembly and arrangement of the stirring devices, in particular with a further particularly preferred embodiment, according to which the reactor vessel has an upper ceiling wall, seen in the vertical axis direction, which is preferably walkable and / or preferably formed at least partially planar. For in particular in connection with such an upper ceiling wall, the stirring device may then comprise an agitating shaft guided from outside the reactor vessel through the ceiling wall with at least one agitating blade, the agitating shaft being arranged by an actuating device arranged outside the reactor vessel, preferably supported and / or supported on the ceiling wall is drivable.

Wie bereits ausgeführt, weist der Reaktorbehälter somit bevorzugt eine einfach herstellbare, obere Deckenwand auf, die vorzugsweise begehbar und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweise eben ausgebildet ist, weil hier dann eine Deckenwand geschaffen wird, die eine vorteilhafte Mehrfachfunktion aufweist, insbesondere in Verbindung mit der Montage und Wartung von Anlagenbauteilen, wie beispielsweise den Rühreinrichtungen oder aber auch von im zentralen Speicherraum aufgenommenen bzw. ausgebildeten Funktionseinheiten, wie dies nachfolgend noch näher erörtert werden wird.As already stated, the reactor vessel thus preferably has an easily producible, upper ceiling wall, which is preferably walkable and / or preferably at least partially planar, because here then a ceiling wall is created, which has an advantageous multiple function, in particular in connection with the assembly and maintenance of equipment components, such as the stirring or even recorded in the central storage space or trained functional units, as will be discussed in more detail below.

Besonders bevorzugt ist insbesondere in Verbindung mit einer Deckenwand und einer deckenwandseitig angeordneten Betätigungseinrichtung sowie einer von außerhalb des Reaktorbehälters durch die Deckenwand geführten Rührwelle eine Ausführung, bei der die Deckenwand im Bereich der Rührwellendurchführung eine mittels einer ein- oder mehrteiligen Abdeckung gasdicht verschließbare Öffnung aufweist. In Verbindung mit einer derartigen Abdeckung durchgreift dann die Rührwelle bevorzugt die Abdeckung gasdicht. Alternativ oder zusätzlich kann die Öffnung auch so dimensioniert sein, dass die Rührwelle durch diese hindurch, vorzugsweise mitsamt dem wenigstens einen an der Rührwelle angeordneten Rührflügel, in den Reaktorinnenraum einbringbar und ausbringbar ist. Die Öffnung dient somit als Serviceöffnung, durch die die Rührwelle mitsamt den dort angeordneten Rührflügeln einfach und funktionssicher von der Deckenwand aus in den Reaktor-Innenraum eingebracht und auch wieder von dort ausgebracht werden kann.Particularly preferred in particular in connection with a ceiling wall and an actuating device arranged on the ceiling wall side and a stirring shaft guided from outside the reactor vessel through the top wall, an embodiment in which the top wall in the region of Rührwellendurchführung a closable by means of a one- or multi-part cover gas-tight opening. In conjunction with such a cover then the stirring shaft preferably passes through the cover gas-tight. Alternatively or additionally, the opening may also be dimensioned so that the stirring shaft can be introduced and expelled through the latter, preferably together with the at least one stirring blade arranged on the stirring shaft, into the interior of the reactor. The opening thus serves as a service opening, through which the stirring shaft together with the stirring blades arranged there can be easily and reliably inserted from the ceiling wall into the reactor interior and also discharged therefrom.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der auf der dem Reaktor-Innenraum zugewandten Seite der Öffnung eine von der Öffnung in Richtung Reaktor-Innenraum abragende, die Öffnung ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze angeordnet ist. Diese Schürze stellt nämlich sicher, dass die Rührwelle mitsamt daran angeordneten Rührflügeln gasdicht aus dem Reaktor-Innenraum ein- bzw. ausgebracht werden kann.Particularly advantageous in this context is an embodiment in which on the side facing the reactor interior of the opening projecting from the opening in the direction of reactor interior, the opening is annularly surrounding and immersed in the sealing position in the substrate apron. Namely, this skirt ensures that the stirring shaft, together with the stirring blades arranged thereon, can be introduced or removed in a gastight manner from the interior of the reactor.

Die Öffnung ist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung schlitzartig ausgebildet, was zum Beispiel insbesondere in Verbindung mit sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle weg erstreckenden Rührflügeln von Vorteil ist, weil hier dann evtl. ohne An- bzw. Abklappen der Rührflügel ein einfaches Ein- und Ausbringen der Rührwelle mitsamt Rührflügeln möglich ist. Besonders bevorzugt ist des Weiteren eine Ausgestaltung, bei der sich die Öffnung, insbesondere eine schlitzartig ausgebildete Öffnung, wie eben beschrieben, von radial außen nach radial innen (bzw. umgekehrt von radial innen nach radial außen) erstreckt.According to a further particularly preferred embodiment, the opening is slit-like, which is advantageous, for example, in connection with stirring blades extending away from the agitator shaft on opposite sides, because here then, simply without folding on or off the agitator blades, a simple engagement. and spreading the stirring shaft together with stirring blades is possible. Furthermore, an embodiment is particularly preferred in which the opening, in particular a slot-like opening, as just described, extends from radially outside to radially inside (or vice versa from radially inside to radially outside).

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen eine bodenseitige Auffangrinne, insbesondere eine Sandauffangrinne, zugeordnet. Die Begrifflichkeit „zugeordnet“ ist hierbei in einem weiten Sinne auszulegen und bedeutet, dass eine derartige Auffangrinne sich grundsätzlich im Wesentlichen bodenseitig unterhalb der jeweiligen Rühreinrichtung bzw. Rührwelle befinden kann. Genauso gut sollen von dieser Begrifflichkeit aber auch Ausgestaltungen umfasst sein, bei der die Auffangrinne, zum Beispiel mittig, zwischen zwei in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung beabstandeten Rühreinrichtungen angeordnet ist. Wesentlich in Verbindung mit den bodenseitigen Auffangrinnen ist lediglich, dass sich darin, insbesondere bei einer Betätigung einer „zugeordneten“ Rühreinrichtung, aus dem Reaktor-Innenraum abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch als abzuziehendes Material, ansammelt. Die Begrifflichkeit Abzugsrinne ist ebenfalls ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen und soll auch groß bauenden Abzugseinrichtungen umfassen, beispielsweise einen Abzugsschacht als Abzugsrinne. Weiter ist in Verbindung mit dieser Ausführungsform eine Abzugseinrichtung vorgesehen, mittels der das sich in der Auffangrinne ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne abziehbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich das im Reaktor-Innenraum absetzende, abzuziehende Material definiert in den Auffangrinnen ansammelt, von wo es aus funktionssicher abgezogen werden kann.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, at least a part of the stirring means is assigned a bottom-side gutter, in particular a sand gutter. The term "assigned" here is to be interpreted in a broad sense and means that such a gutter can basically be located substantially at the bottom side below the respective stirring device or agitator shaft. Equally well, however, embodiments should also be encompassed by this terminology, in which the collecting channel, for example centrally, is arranged between two stirring devices spaced apart in the plug flow direction of flow. It is only essential in connection with the bottom-side gutters that, in particular when an "associated" stirring device is actuated, material to be withdrawn from the interior of the reactor, in particular a substrate-sand mixture, is collected as the material to be removed. The term gutter is also to be understood expressly in a broad sense and should also include large-scale extraction devices, such as a discharge shaft as a gutter. Further, in connection with this embodiment, a take-off device is provided, by means of which the accumulating in the gutter material from the at least one gutter is removable. With such a configuration it is ensured that the deducting in the reactor interior, deducted material defined in the gutters accumulates, from where it can be deducted from functionally reliable.

Des Weiteren kann ein Separator vorgesehen sein, dem das mittels der Abzugseinrichtung abgezogene Material zugeführt wird und in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der weiter eine Rückführeinrichtung vorgesehen ist, mittels der die im Separator abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zuführbar ist, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zuführbar ist. Eine derartige Rückführeinrichtung ist ausdrücklich lediglich optional vorgesehen, das heißt es kann grundsätzlich auch lediglich ein Separator vorgesehen sein, so dass dem Substrat im Reaktor-Innenraum dann das Perkolat auf andere Weise zuzuführen ist, um zum Beispiel eine Animpfung des Substrats zu erzielen. Die Begrifflichkeit Separator ist hier ausdrücklich weit auszulegen und soll ausdrücklich auch Ausgestaltungen wie z.B. ein Absetzbecken umfassen.Furthermore, a separator may be provided to which the material drawn off by means of the withdrawal device is supplied and in which the withdrawn material, preferably the already mentioned substrate-sand mixture, can be separated into a substrate phase and into a waste phase, in particular a sand phase. Particularly preferred in this context is an embodiment in which a recycling device is further provided, by means of which the substrate phase separated in the separator can be fed to the interior of the reactor as percolate, preferably seen in the vertical axis direction can be fed to the substrate from above as percolate. Such a return device is expressly provided only as an option, that is, in principle, only one separator may be provided, so that the percolate is then supplied to the substrate in the interior of the reactor in another way, for example to achieve inoculation of the substrate. The term separator is here to be interpreted explicitly and expressly also embodiments such. include a settling tank.

Weiter weist die Abzugseinrichtung bevorzugt eine zu jeder Auffangrinne geführte Abzugsleitung auf, wobei die Abzugsleitungen in eine, vorzugsweise als Ringleitung ausgebildete, Sammelleitung münden, die zu dem Separator geführt ist. Bestandteil der Abzugseinrichtung ist ferner wenigstens eine Fördereinrichtung, zum Beispiel eine Abzugspumpe, mittels der das zu separierende Material aus den Auffangrinnen abgezogen und in den Separator gefördert werden kann. Zudem können Sperrelemente, zum Beispiel Ventile, vorgesehen sein, mittels denen der Abzug zu bestimmten Zeiten gesteuert wird. Analog hierzu kann die Rückführeinrichtung mit einer Rückführleitung, wenigstens einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, und einem Sperrelement, wie beispielsweise einem Ventil, ausgebildet sein, um die Rückführung zu bestimmten Zeiten funktionssicher zu steuern.Furthermore, the draw-off device preferably has a discharge line guided to each collecting trough, wherein the withdrawal lines open into a collecting line, preferably designed as a ring line, which is led to the separator. Part of the extraction device is further at least one conveying device, for example a withdrawal pump, by means of which the material to be separated can be withdrawn from the collecting channels and conveyed into the separator. In addition, blocking elements, for example valves, can be provided, by means of which the trigger is controlled at certain times. Analogously to this, the return device can be designed with a return line, at least one delivery device, such as a pump, and a blocking element, such as a valve, in order to reliably control the return at specific times.

Insbesondere alternativ, ggf. aber auch zusätzlich zu einer Auffangrinnen- bzw. Auffangschacht-Lösung wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann auch vorgesehen sein, dass um den Reaktorbehälter herum eine Mehrzahl von, vorzugsweise in Umfangsrichtung, beabstandeten Abzugsleitungen vorgesehen ist, die eine Abzugseinrichtung ausbilden und die, vorzugsweise durch eine seitliche oder äußere Ringwand des Reaktorbehälters hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums und/oder bis in den bodenseitigen, unteren Bereich des zentralen Speicherraums geführt sind, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter bzw. aus dem zentralen Speicherraum (falls dieser z.B. als Nassvergärungs-Fermentationsbehälter fungiert) abziehbar ist. Auch hier kann dann z.B. vorgesehen sein, dass die Abzugsleitungen in eine Sammelleitung, z.B. eine Ringleitung, münden. Eine derartige Anordnung hilft ggf. Abzugsrinnen und Abzugsschächte zu vermeiden. Auch hier kann das abgezogene Material dann analog zu der vorhin in Verbindung mit den Auffangrinnen bzw. den Auffangschächten geschilderten Lösung entweder direkt von den einzelnen Abzugsleitungen oder indirekt über eine die Abzugsleitungen verbindende Sammelleitung, z.B eine Ringleitung, einem Separator bzw. Absetzbecken zugeführt werden, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist.In particular alternatively, but possibly also in addition to a collecting channel or collecting channel solution as described above, it can also be provided that around the reactor vessel around a plurality of, preferably in the circumferential direction, spaced withdrawal lines is provided which form a trigger device and, preferably through a lateral or outer annular wall of the reactor vessel, are guided into the bottom, lower region of the reactor interior and / or into the bottom, lower region of the central storage space, so that a material to be drawn off, in particular a material, is to be withdrawn therefrom Substrate-sand mixture, from the reactor vessel or from the central storage space (if this example acts as a wet fermentation fermentation tank) is removable. Again, then, e.g. be provided that the exhaust ducts in a manifold, e.g. a loop, open. Such an arrangement helps if necessary to avoid gutters and exhaust ducts. Again, the withdrawn material can then analogously to the previously described in connection with the gutters or the collecting ducts solution either directly from the individual exhaust ducts or indirectly via a connecting lines connecting the manifold, eg a loop, a separator or settling tank are supplied in in which the withdrawn material, preferably the previously mentioned substrate-sand mixture, is separable into a substrate phase and into a waste phase, in particular a sand phase.

Der Reaktorbehälter kann grundsätzlich jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Wände des Reaktorbehälters im Querschnitt durch den Reaktorbehälter gesehen einen den Reaktor-Innenraum, vorzugsweise rechteckförmig, umgebenden Rahmen ausbilden. Ein derartiger Reaktorbehälter ist einfach herstellbar, zum Beispiel aus Beton.The reactor vessel can basically have any desired cross-sectional shape. Particularly preferred, however, is an embodiment in which the walls of the reactor vessel, seen in cross-section through the reactor vessel, form a frame surrounding the interior of the reactor, preferably rectangular. Such a reactor vessel is easy to produce, for example made of concrete.

Der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter weist des Weiteren bevorzugt wenigstens eine Gasabzugseinrichtung auf, mittels der das im Reaktor-Innenraum gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter abgezogen werden kann. Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass wenigstens eine Gasabzugsleitung der Gasabzugseinrichtung im Bereich des Behälterauslasses in den Reaktor-Innenraum geführt ist. Damit wird eine funktionssichere Abführung des Biogases genau in dem Bereich sichergestellt, in dem der Fermentationsprozess und damit die Biogaserzeugung im Wesentlichen abgeschlossen ist bzw. sind. Auch hier versteht es sich wieder, dass die Gasabzugseinrichtung selbstverständlich eine Abzugsleitung aufweisen kann, die mit einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, gekoppelt ist, wobei auch hier wiederum ansteuerbare Ventile als Sperrelemente vorgesehen sein können, mittels denen der Biogasabzug entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen gesteuert wird.The plug-flow fermenter according to the invention furthermore preferably has at least one gas removal device, by means of which the biogas formed in the interior of the reactor can be withdrawn from the reactor vessel. In this case, it is particularly preferably provided that at least one gas discharge line of the gas extraction device is guided in the region of the container outlet into the interior of the reactor. Thus, a functionally reliable removal of the biogas is ensured precisely in the area in which the fermentation process and thus the biogas production is substantially completed or are. Again, it goes without saying that the gas extraction device can of course have a discharge line, which is coupled to a conveyor, such as a pump, again controllable valves may be provided as blocking elements, by means of which controlled the biogas fume according to the respective needs becomes.

Des Weiteren ist bevorzugt eine Zuführvorrichtung, beispielsweise eine Zuführschnecke vorgesehen, mittels der das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum über den wenigstens einen Behältereinlass funktionssicher zuführbar ist.Furthermore, a feed device, for example a feed screw, is preferably provided by means of which the substrate to be fermented can be reliably fed to the interior of the reactor via the at least one container inlet.

Des Weiteren kann der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter für einen funktionssicheren Austrag des vergorenen Substrats aus dem Reaktor-Innenraum eine Austragsvorrichtung aufweisen, mittels der das vergorene Substrat über den Behälterauslas austragbar ist. Beispielsweise kann eine derartige Austragsvorrichtung durch eine Austragspumpe als Fördereinrichtung gebildet sein.Furthermore, the plug-flow fermenter according to the invention can have a discharge device for a functionally reliable discharge of the fermented substrate from the reactor interior, by means of which the fermented substrate can be discharged via the container outlet. For example, such a discharge device may be formed by a discharge pump as a conveyor.

Weiter bevorzugt weist der Pfropfenstrom-Fermenter eine Steuereinrichtung auf, mittels der die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter gesteuert oder geregelt werden kann. Die Steuerung bzw. Regelung erfolgt dabei bevorzugt so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt. Eine derartige Verweilzeit hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenter eine effektive Biogaserzeugung mit einer hohen Biogasausbeute zu erzielen.More preferably, the plug flow fermenter has a control device, by means of which the supply into and the discharge from the reactor vessel and thus the residence time of the substrate in the reactor vessel can be controlled or regulated. The control or regulation is preferably carried out so that the residence time in the reactor vessel is between 25 to 50 days. Such a residence time has proved to be particularly advantageous in order to achieve effective biogas production with a high biogas yield in conjunction with a plug-flow fermenter according to the invention.

Besonders bevorzugt weist das, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärende Substrat im Reaktorbehälter einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40% TS, bevorzugt von 19 bis 30% TS, auf.Particularly preferably, the substrate to be fermented, preferably by dry fermentation, in the reactor vessel has a dry matter content of 12 to 40% DM, preferably 19 to 30% DM.

Wie dies bereits eingangs ausgeführt worden ist, kann der zentrale Speicherraum einer vorteilhaften weiteren Verwendung zugeführt werden, so zum Beispiel einen Speicherbehälter ausbilden. Dieser Speicherbehälter kann grundsätzlich einkammrig mit einer einzigen Kammer ausgebildet sein, um dort zum Beispiel ein bestimmtes Gut oder Medium aufzunehmen. Der Speicherbehälter kann aber auch mehrkammrig ausgebildet sein, um in den mehreren Kammern dann unterschiedliche Stoffe bzw. Medien etc. aufzunehmen und zu speichern bzw. um dort unterschiedliche funktionale Einheiten zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend ist der Speicherbehälter ganz allgemein gesprochen besonders bevorzugt als offener oder mittels einer Abdeckung geschlossener Speicherbehälter ausgebildet und/oder sind in dem Speicherbehälter in einer Biogasanlage verarbeitbare Stoffe und/oder Medien und/oder in einer Biogasanlage als Zwischen- und/oder Endprodukt erzeugte Stoffe und/oder Medien speicherbar.As has already been explained at the outset, the central storage space can be supplied to an advantageous further use, for example to form a storage container. Basically, this storage container can be designed as a single chamber with a single chamber in order to receive, for example, a specific good or medium there. However, the storage container can also be of multi-chamber design in order to receive and store different substances or media etc. in the several chambers or to provide different functional units there. Accordingly, the storage container is generally speaking more preferably as open or closed by a cover Storage container formed and / or are in the storage container in a biogas plant processable materials and / or media and / or generated in a biogas plant as an intermediate and / or final product substances and / or media storable.

Gemäß einer ersten konkreten Ausführungsform kann der Speicherbehälter eine, vorzugsweise mittels einer Abdeckung geschlossene, Vorgrube zur Zwischenspeicherung des in den Reaktorbehälter zuführbaren Substrates ausbilden, wobei eine Entnahme- und Zuführvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das Substrat aus der Vorgrube entnehmbar und dem Reaktorbehälter über den Behältereinlass zuführbar ist. Es versteht sich, dass die Entnahme- und Zuführvorrichtung wieder, wie zuvor bereits in Verbindung mit anderen Ausführungsvarianten geschildert, entsprechende Leitungen, Steuerventile, Fördereinrichtungen aufweisen kann.According to a first specific embodiment, the storage container can form a pre-pit, preferably closed by a cover, for temporary storage of the substrate which can be fed into the reactor container, wherein a removal and supply device is provided, by means of which the substrate can be removed from the pre-pit and the reactor container via the container inlet can be fed. It is understood that the removal and feeding device again, as previously described in connection with other embodiments, corresponding lines, control valves, conveyors may have.

Alternativ oder in Verbindung mit einem mehrkammringen System gegebenenfalls auch zusätzlich, kann der Speicherbehälter einen, vorzugsweise mittels einer Abdeckung geschlossenen, Prozesswasserspeicher für den Reaktorbehälter ausbilden, in dem das in den Reaktorbehälter zudosierbare Prozesswasser zwischengespeichert ist, wobei eine Entnahme- und Zuführvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das Prozesswasser aus dem Prozesswasserspeicher entnehmbar und dem Reaktorbehälter über den Behältereinlass zuführbar ist. Auch hier kann die Entnahme- und Zuführvorrichtung wiederum entsprechende Leitungen, Steuerventile und Fördereinrichtungen aufweisen.Alternatively, or in conjunction with a mehrkammringen system, where appropriate, in addition, the storage container can form a, preferably closed by a cover, process water storage for the reactor vessel, in which the metered into the reactor vessel process water is cached, wherein a removal and supply device is provided by means the process water from the process water storage tank can be removed and fed to the reactor vessel via the container inlet. Again, the removal and delivery device may in turn have corresponding lines, control valves and conveyors.

Bei beiden vorstehend genannten konkreten Ausgestaltungen bildet der Speicherbehälter somit einen Aufnahmeraum für solche Stoffe bzw. Substanzen aus, die dem Reaktorbehälter während des Fermentationsprozesses zugeführt werden müssen. Damit wird ein kompakter Aufbau zur Verfügung gestellt, bei dem die ohne im vorzusehenden Bestandteile auf engstem Raum angeordnet sind, was wiederum den Vorteil von kurzen Wegen mit sich bringt, insbesondere in Verbindung mit einer Leitungsführung etc..In both concrete embodiments mentioned above, the storage container thus forms a receiving space for such substances or substances which have to be supplied to the reactor vessel during the fermentation process. Thus, a compact design is provided, in which the arranged without the components to be provided in a confined space, which in turn brings with it the advantage of short distances, especially in connection with a cable routing etc ..

Das Gleiche gilt in analoger Weise aber auch für eine weitere Alternative oder, in Verbindung mit einem mehrkammringen Aufbau, gegebenenfalls zusätzlichen Ausgestaltung, bei der der Speicherbehälter einen, mittels einer Abdeckung geschlossenen Gasspeicher für das im Reaktorbehälter erzeugte Biogas ausbildet, wobei eine Gasabzugseinrichtung vorgesehen ist, mittels der das im Reaktor-Innenraum gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter abziehbar und in den Gasspeicher einbringbar ist. Auch hier versteht es sich wieder, dass die Gasabzugseinrichtung entsprechende Leitungen, Steuerventile und Fördereinrichtungen aufweist.The same applies in an analogous manner but also for a further alternative or, in conjunction with a multi-combed structure, optionally additional embodiment in which the storage container forms a closed by a cover gas storage for the biogas produced in the reactor vessel, wherein a gas extraction device is provided by means of which the biogas formed in the reactor interior can be withdrawn from the reactor vessel and introduced into the gas reservoir. Again, it goes without saying that the gas extraction device has corresponding lines, control valves and conveyors.

Gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Speicherbehälter jedoch durch einen mittels einer Abdeckung geschlossenen Nassvergärungs-Fermenterbehälter ausgebildet, in dem ein mittels Nassvergärung zu vergärendes Substrat aufgenommen ist. In Verbindung mit einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich eine besonders vorteilhafte Kombination einer Trockenfermentation und einer Nassvergärung auf engstem Raum in einem kompakt aufgebauten Fermenter. Dies erhöht die Flexibilität in Verbindung mit dem Einsatz von Substraten und damit der Erzeugung von Biogas mit maximaler Biogasausbeute erheblich.According to a particularly preferred embodiment of the invention, however, the storage container is formed by a closed by a cover Naßvergärungs fermenter container in which a to be fermented by wet fermentation substrate is added. In connection with such a configuration, a particularly advantageous combination of a dry fermentation and a wet fermentation results in the narrowest space in a compactly constructed fermenter. This significantly increases the flexibility in connection with the use of substrates and thus the production of biogas with maximum biogas yield.

Grundsätzlich kann die Abdeckung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters durch jedwede Deckenwand, zum Beispiel eine Betondecke gebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung jedoch durch ein Foliendach gebildet, das gleichzeitig als Gasspeicher fungiert.In principle, the cover of the wet fermentation fermentor tank can be formed by any top wall, for example a concrete ceiling. However, the cover is particularly preferably formed by a film roof, which also acts as a gas storage.

Dieser Nassvergärungs-Fermenterbehälter weist bevorzugt wenigstens eine Serviceeinrichtung mit einer mittels einer Abdeckeinrichtung gasdicht verschließbaren, deckenseitigen Serviceöffnung auf, durch die ein an einem Führungsmast höhenverstellbar geführtes Tauchgerät, insbesondere ein Tauchrührgerät oder eine Tauchpumpe, für Wartungs- und Servicearbeiten im Wesentlichen gasdicht aus dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter heraus und wieder in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter hinein bewegbar ist. Diese Serviceöffnung ist bevorzugt Bestandteil einer deckenseitig angeordneten, vorzugsweise begehbaren, Podestplatte, die sich an eine Behälterseitenwand des Nassvergärungs-Fermenterbehälters anschließt, und zwar bevorzugt dergestalt, dass die Podestplatte von einer in Hochachsenrichtung gesehen oberen, vorzuweise ebenen, Deckenwand des Reaktorbehälters aus zugänglich ist. Des Weiteren schließt sich an diese Podestplatte dann die Abdeckung, insbesondere ein Foliendach als Abdeckung, an. Mit einem derartigen konkreten Aufbau wird sowohl die Wartung als auch die Montage und Demontage des höhenverstellbar geführten Tauchgerätes auf einfache Weise bewerkstelligt. Servicearbeiten bzw. Wartungsarbeiten können mittels einer derartigen Podestplatte zudem ebenfalls einfach und zuverlässig mit hoher Funktionssicherheit durchgeführt werden.This wet fermentation fermenter container preferably has at least one service device with a gas-tight closure by means of a covering, cover side service opening through which a guide mast height adjustable guided scuba diving device, in particular a Tauchrührgerät or a submersible pump, for maintenance and service work substantially gas-tight from the Naßvergärungs- Fermenter out and back into the fermenter fermenter tank is movable into it. This service opening is preferably part of a cover side arranged, preferably walk-on, pedestal plate, which adjoins a container side wall of the fermentation fermenter tank, preferably in such a way that the pedestal is accessible from a seen in Hochachsenrichtung upper, vorzuweise flat, top wall of the reactor vessel. Furthermore, this cover plate is then followed by the cover, in particular a foil roof as cover. With such a concrete structure, both the maintenance and the assembly and disassembly of the height-adjustable guided diving device is accomplished in a simple manner. Service work or maintenance can also be carried out easily and reliably with high reliability by means of such a pedestal also.

Besonders bevorzugt kann dabei die Behälterseitenwand des Nassvergärungs-Fermenterbehälters die Deckenwand in Hochachsenrichtung mit einem Wandüberstand, an den sich die Podestplatte anschließt, überragen. In Verbindung mit einer derartigen Ausführungsform lässt sich zum einen eine besonders gute, auch von außen sichtbare, räumliche Abtrennung vom Trockenfermenter und Nassfermenter erzielen, wobei gleichzeitig dieser Wandüberstand in hervorragender Weise geeignet ist, um dort auf funktionssichere Weise ein Foliendach gasdicht anzuschließen. Die Podestplatte kann zudem über die Deckenwand des Reaktorbehälters einfachst erreicht werden, zum Beispiel durch eine Treppe.Particularly preferably, the container side wall of the fermentation fermenter tank can project beyond the ceiling wall in the direction of the vertical axis with a wall overhang to which the platform plate adjoins. In connection with such an embodiment, on the one hand, a particularly good, visible from the outside, spatial separation of the dry fermenter and wet fermenter can be achieved, at the same time this wall supernatant in an excellent manner is suitable to connect there in a functionally reliable manner a film roof gas-tight. The platform plate can also be easily reached via the top wall of the reactor vessel, for example by a staircase.

Die Podestplatte kann zudem bevorzugt mittels einer an einem Fermenterbehälter-Innenraumwandbereich angeordneten und festgelegten Abstützeinrichtung, wie beispielsweise einem Abstützgestell, von unten her abgestützt sein.In addition, the platform plate can preferably be supported from below by means of a support device arranged and fixed to a fermenter container interior wall region, such as, for example, a support frame.

Die die Serviceöffnung gasdicht verschließende Abdeckeinrichtung ist zudem bevorzugt durch wenigstens einen Deckel und/oder durch ein von der Serviceöffnung weg nach oben ragendes Gehäuse (Serviceschacht) gebildet, das einen Aufnahmeraum für wenigstens einen oberen Teilbereich des Führungsmastes ausbildet.The service opening gas-tightly closing cover device is also preferably formed by at least one cover and / or by a service opening projecting away from the service opening housing (service shaft), which forms a receiving space for at least an upper portion of the guide mast.

Zudem kann um die Serviceöffnung herum ein in der Dichtstellung schachtartig nach unten in den Fermenterbehälter-Innenraum einragendes Dichtelement angeordnet sein, das wenigstens bei Wartungs- und Servicearbeiten in das im Fermenterbehälter aufgenommene, zu vergärende flüssige Substrat eintaucht und den vom dem Dichtelement ringförmig umschlossenen Gasphasenbereich unterhalb der öffenbaren Serviceöffnung sowie oberhalb des Substrates gasdicht von dem restlichen Gasphasenbereich des Fermenterbehälter-Innenraums abtrennt. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Dichtelement durch eine starre, nicht verlagerbare und unflexible sowie von der Serviceöffnung dauerhaft in Richtung Fermenterbehälter-Innenraum abragende Schürze in Form eines rohrstutzenartigen Kragens gebildet ist.In addition, a sealing element protruding into the fermenter container interior in the sealing position can be arranged around the service opening, which at least during maintenance and service work dips into the liquid substrate accommodated in the fermenter container and below the gas phase region annularly enclosed by the sealing element the openable service opening and above the substrate gas-tight from the remaining gas phase region of the fermenter container interior separates. In this case, it is preferably provided that the sealing element is formed by a rigid, non-displaceable and inflexible as well as permanently protruding from the service opening in the direction of fermenter tank interior apron in the form of a pipe socket-like collar.

Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang weiter eine Ausgestaltung, bei der die Austragsvorrichtung des Reaktorbehälters, mittels der Substrat aus dem Reaktorbehälter austragbar ist, zudem Bestandteil einer Zudosiervorrichtung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters ist, sodass das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat wenigstens zum Teil dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter zuführbar ist. Damit wird ein besonders vorteilhafter Kreislauf bzw. eine besonders vorteilhafte Verknüpfung der Trockenfermentation mit der Nassfermentation geschaffen, weil das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat hier in einer Doppelfunktion gleichzeitig als Einsatzstoff für die Nassvergärung im Nassvergärungs-Fermenterbehälter dient.Particularly preferred in this context is an embodiment in which the discharge device of the reactor vessel, by means of the substrate from the reactor vessel is discharged, also part of a Zudosiervorrichtung the fermentation fermenter tank, so that discharged from the reactor vessel substrate at least partially the wet fermentation tank fermenter can be fed. Thus, a particularly advantageous cycle or a particularly advantageous combination of the dry fermentation with the wet fermentation is created because the discharged from the reactor vessel substrate here serves in a dual function at the same time as a feedstock for wet fermentation in the fermenter tank fermentation.

Besonders vorteilhaft ist auch ein Aufbau, bei dem eine Gasabzugseinrichtung des Reaktorbehälters wenigstens eine Gasleitung aufweist, mittels der das im Reaktorbehälter erzeugte Biogas dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter, insbesondere foliendachseitig, zuführbar ist. Der Nassvergärungs-Fermenterbehälter dient hier somit in einer vorteilhaften Doppelfunktion gleichzeitig auch als Gasspeicher für das im Reaktorbehälter des Pfropfenstrom-Fermenters erzeugte Biogas.Also particularly advantageous is a construction in which a gas extraction device of the reactor vessel has at least one gas line, by means of which the biogas produced in the reactor vessel can be fed to the wet fermentation tank, in particular on the roof side. The wet fermentation fermenter tank thus serves in an advantageous dual function at the same time as a gas storage for the biogas produced in the reactor vessel of the plug flow fermenter.

Der Nassvergärungs-Fermenterbehälter kann zudem wenigstens eine Abzugsrinne oder wenigstens einen Abzugsschacht aufweisen, wie dies bereits zuvor in Verbindung mit dem Reaktorbehälter geschildert worden ist. D.h., dass im Nassvergärungs-Fermenterbehälter, z.B. dem wenigstens einen Tauchrührgerät zugeordnet, eine bodenseitige Auffangrinne, insbesondere eine Sandauffangrinne, vorgesehen ist. Die Begrifflichkeit „zugeordnet“ ist auch hier in einem weiten Sinne auszulegen. Wesentlich in Verbindung mit der wenigstens einen bodenseitigen Auffangrinne ist lediglich, dass sich darin aus dem Reaktor-Innenraum abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch als abzuziehendes Material, ansammelt. Die Begrifflichkeit Abzugsrinne ist auch hier wieder ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen und soll auch groß bauenden Abzugseinrichtungen umfassen, beispielsweise einen Abzugsschacht als Abzugsrinne. Weiter ist auch in Verbindung mit dieser Ausführungsform bevorzugt eine Abzugseinrichtung vorgesehen, mittels der das sich in der Auffangrinne ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne abziehbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich das im Nachvergärungs-Fermenterbehälter absetzende, abzuziehende Material definiert in den Auffangrinnen ansammelt, von wo es aus funktionssicher abgezogen werden kann.The wet fermentation fermentor tank may also have at least one discharge chute or at least one discharge chute, as has already been described above in connection with the reactor vessel. That is, in the wet fermentation tank, e.g. assigned to the at least one Tauchrührgerät, a bottom-side gutter, in particular a sand gutter, is provided. The term "assigned" is also to be interpreted here in a broad sense. It is only essential in connection with the at least one bottom-side gutter that material to be withdrawn from the interior of the reactor, in particular a substrate-sand mixture, be collected as the material to be removed. The terminology gutter is here again expressly understood in a broad sense and should also include large-scale deduction facilities, such as a discharge shaft as a gutter. Furthermore, a withdrawal device is preferably provided in connection with this embodiment, by means of which the accumulating in the gutter material from the at least one gutter is removable. With such an embodiment, it is ensured that the deducting in Nachvergärungs fermenter tank, deducted material defined in the collecting channels accumulates, from where it can be deducted from reliable.

Die mit der erfindungsgemäßen Biogasanlage bzw. mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung erzielbaren Vorteile entsprechen denen des Pfropfenstrom-Fermenters. Insofern wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.The achievable with the biogas plant according to the invention or with the process control according to the invention correspond to those of the plug flow fermenter. In this respect, reference is made to avoid repetition to the previous statements.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:

1 Schematisch eine perspektivische Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters,
2 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung bezüglich der wesentlichen Einzelheiten der 1,
3 schematisch eine Draufsicht auf den Fermenter nach 1 mit teilweise weggelassener Deckenwand,
4 schematisch eine Seitenansicht des beispielhaften erfindungsgemäßen Fermenters gemäß 1 mit einer Aussparung im Seitenwandbereich, und
5 schematisch eine Prinzipskizze einer alternativen Ausführungsform, bei der der Reaktorbehälter in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet ist, der einen zentralen Speicherraum bzw. Speicherbehälter nur bereichsweise umfangsseitig umgibt bzw. umschließt.

Show it:

1 Schematically, a perspective top view of an exemplary embodiment of a plug-flow fermenter according to the invention,
2 a schematic, exploded perspective view of the essential details of 1 .
3 schematically a plan view of the fermenter after 1 with partially omitted ceiling wall,
4 schematically a side view of the exemplary fermenter according to the invention according to 1 with a recess in the sidewall area, and
5 schematically a schematic diagram of an alternative embodiment in which the reactor vessel is designed in the manner of a circular ring section which surrounds or encloses a central storage space or storage tank only partially peripherally.

In 1 ist schematisch eine perspektivische Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters 1 einer hier nicht weiter dargestellten Biogasanlage gezeigt. Wie dies insbesondere auch aus der 2, die eine schematische Explosionsdarstellung der wesentlichen Bauteile des Pfropfenstrom-Fermenters 1 der 1 zeigt, und aus der 3 ersichtlich ist, weist der Pfropfenstrom-Fermenter 1 einen Reaktorbehälter 2 auf, der hier in der Art eines Torus oder Kreisrings als Ringbehälter ausgebildet ist, der einen zentralen Speicherraum 5 vollständig umschließt. Dieser Reaktorbehälter 2 weist eine äußere Ringwand 3 und eine radial zur äußeren Ringwand 3 beabstandete, konzentrisch zur äußeren Ringwand 3 angeordnete, innere Ringwand 4 auf, wobei die innere Ringwand 4 zudem den zentralen Speicherraum 5 umfangsseitig begrenzt.In 1 schematically is a perspective top view of an exemplary embodiment of a plug-flow fermenter according to the invention 1 a biogas plant not shown here shown. As this particular from the 2 which is a schematic exploded view of the essential components of the plug flow fermenter 1 the 1 shows, and from the 3 can be seen, the plug flow fermenter 1 a reactor vessel 2 on, which is here designed in the manner of a torus or annulus as a ring container, which has a central storage space 5 completely encloses. This reactor vessel 2 has an outer ring wall 3 and a radial to the outer annular wall 3 spaced, concentric with the outer ring wall 3 arranged, inner ring wall 4 on, with the inner ring wall 4 also the central storage room 5 limited on the periphery.

Die äußere Ringwand 3 und die innere Ringwand 4 sind hier auf einer Bodenwand 6 angeordnet, die sowohl den Bodenwandbereich des Reaktorbehälters 2 als auch den Bodenwandbereich des zentralen Speicherraums 5 ausbildet.The outer ring wall 3 and the inner ring wall 4 are here on a floor wall 6 arranged, which cover both the bottom wall portion of the reactor vessel 2 as well as the bottom wall portion of the central storage space 5 formed.

Wie dies den 1 bis 4 weiter entnommen werden kann, weist der Reaktorbehälter 2 ferner eine, in Hochachsenrichtung z gesehen, obere, vorzugweise begehbare und ebene, Deckenwand 7 auf, so dass die Wände 3, 4, 6 und 7 des Reaktorbehälters 2, im Querschnitt durch den Reaktorbehälter 2 gesehen, einen, einen Reaktor-Innenraum 9 hier beispielhaft rechteckförmig umgebenden Rahmen ausbilden.Like this 1 to 4 can be further removed, the reactor vessel 2 Furthermore, seen in the vertical direction z, upper, preferably accessible and level, ceiling wall 7 on, leaving the walls 3 . 4 . 6 and 7 of the reactor vessel 2 , in cross-section through the reactor vessel 2 seen, one, a reactor interior 9 Form here by way of example rectangular frame surrounding.

Wie dies weiter insbesondere den 1 und 4 entnommen werden kann, überragt die innere Ringwand 4 die Deckenwand 7 in Hochachsenrichtung z gesehen mit einem Wandüberstand 8.Like this further in particular the 1 and 4 can be removed, surmounting the inner ring wall 4 the ceiling wall 7 in Hochachserichtung z seen with a wall overhang 8th ,

Der Reaktorbehälter 2 weist hier beispielhaft im Bereich der äußeren Ringwand 3 einen Behältereinlass 10 auf, über den mittels einer hier beispielhaft als Zuführschnecke 11 ausgebildeten Zuführvorrichtung ein zu vergärendes Substrat kontinuierlich oder zu bestimmten Zeiten intervallartig zuführbar ist. Durch das Einpressen des Substrates wird bevorzugt gleichzeitig eine Vorschubkraft für den Pfropfenstrom in dessen Strömungsrichtung 18 (siehe 3) erzeugt.The reactor vessel 2 here is an example in the area of the outer ring wall 3 a container inlet 10 on, via the example by means of a feed screw here 11 trained supply device, a substrate to be fermented continuously or at certain times can be fed intermittently. By pressing the substrate is preferably at the same time a feed force for the plug flow in the flow direction 18 (please refer 3 ) generated.

Des Weiteren ist an der äußeren Ringwand 3 des Reaktorbehälters 2 ein Behälterauslass 12 vorgesehen, über den das vergorene Substrat mittels einer zum Beispiel als Austragspumpe 13 ausgebildeten Austragsvorrichtung aus dem Reaktor-Innenraum 9 ausgetragen werden kann.Furthermore, on the outer ring wall 3 of the reactor vessel 2 a container outlet 12 provided over which the fermented substrate by means of, for example, as a discharge pump 13 trained discharge from the reactor interior 9 can be discharged.

Wie dies aus den 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, grenzen bei diesem als Ringbehälter ausgebildeten Reaktorbehälter 2 der den Behältereinlass 10 aufweisende Behältereinlassbereich 14 und der den Behälterauslass 12 aufweisende Behälterauslassbereich 15 in einem Angrenzungsbereich 16 aneinander an, wobei im Reaktor-Innenraum 9 eine Trennwand 17 vorgesehen ist, die den Behältereinlassbereich 14 und den Behälterauslassbereich 15 im Angrenzungsbereich 16 strömungstechnisch voneinander trennt, so dass das zu vergärende Substrat vom Behältereinlass 10 ausgehend als Ring- und Pfropfenstrom 18 in Richtung der Trennwand 17 und damit in Richtung Behälterauslass 12 strömt. Diese Trennwand 17 kann ggf. herausnehmbar gestaltet sein, so dass der Reaktorbehälter 2 auch zu einem Nassvergärungs-Fermenterbehälter umfunktioniert werden kann.Like this from the 1 to 3 can be further seen, limits in this designed as a ring container reactor vessel 2 the container inlet 10 having container inlet area 14 and the container outlet 12 having container outlet area 15 in an adjoining area 16 to each other, being in the reactor interior 9 a partition 17 is provided, which is the container inlet area 14 and the container outlet area 15 in the adjoining area 16 fluidly separated from each other, so that the substrate to be fermented from the container inlet 10 starting as ring and plug flow 18 in the direction of the partition 17 and thus towards the container outlet 12 flows. This partition 17 may optionally be designed removable, so that the reactor vessel 2 can also be converted to a wet fermentation fermenter tank.

Wie dies weiter aus der Zusammenschau der 1 bis 3 entnommen werden kann, erstreckt sich die Trennwand 17 hierbei zwischen der äußeren Ringwand 3 und der inneren Ringwand 4 vollständig über den Innenraum-Querschnitt.As further from the synopsis of 1 to 3 can be removed, the partition extends 17 in this case between the outer ring wall 3 and the inner ring wall 4 completely over the interior cross section.

Im Reaktor-Innenraum 9 ist weiter eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung 18 gesehen beabstandeten Rührereinrichtungen 19 angeordnet, mittels denen das zu vergärende Substrat örtlich umwälzbar ist und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung 18 förderbar ist.In the reactor interior 9 is further a plurality of in the plug flow direction 18 seen spaced stirrers 19 arranged, by means of which the substrate to be fermented is locally umwälzbar and / or by means of which the substrate in the plug flow direction 18 is eligible.

Die Rühreinrichtungen 19 sind bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet und weisen zudem bevorzugt einen gleichmäßigen Abstand voneinander auf.The stirring devices 19 are preferably formed substantially the same and also preferably have a uniform distance from each other.

Die Rühreinrichtungen 19 sind ferner, bezogen auf den in einer Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter 2, vertikal ausgerichtet und weisen hier beispielhaft jeweils eine von außerhalb des Reaktorbehälters 2 durch die Deckenwand 7 geführte Rührwelle 20 mit mehreren voneinander in Rührwellenlängsrichtung beabstandeten Rührflügeln 21 auf, was insbesondere aus der 4 ersichtlich ist.The stirring devices 19 are further, based on the lying in a horizontal plane reactor vessel 2 , vertically aligned and have here, for example, each one from outside the reactor vessel 2 through the ceiling wall 7 guided stirrer shaft 20 with a plurality of spaced apart in Rührwellenlängsrichtung stirring blades 21 on, in particular from the 4 is apparent.

Wie dies weiter insbesondere aus der Zusammenschau der 2 und 4 ersichtlich ist, weisen die Rühreinrichtungen 19 ferner jeweils eine Betätigungseinrichtung, zum Beispiel einen Antriebsmotor 22, auf, der außerhalb des Reaktorbehälters 2 angeordnet und auf der Deckenwand 7 abgestützt und gehaltert ist. Mittels des Antriebsmotors 22 kann die Rührwelle 20 drehangetrieben werden.As further in particular from the synopsis of 2 and 4 it can be seen have the stirring devices 19 Furthermore, in each case an actuating device, for example a drive motor 22 , on, outside the reactor vessel 2 arranged and on the ceiling wall 7 supported and is held. By means of the drive motor 22 can the stirrer shaft 20 be driven in rotation.

Wie dies insbesondere aus der 1 in Zusammenschau mit den 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Deckenwand 7 im Bereich der Rührwellendurchführung eine mittels einer Abdeckung 23 gasdicht verschließbare Öffnung 24 auf, wobei die Rührwelle 20 die Abdeckung 23 jeweils gasdicht durchgreift. Die Öffnungen 24 sind zudem so dimensioniert, dass die Rührwelle 20 durch diese hindurch mitsamt den Rührflügeln 21 sowohl in den Reaktor-Innenraum 9 einbringbar als auch ausbringbar ist. Aus diesem Grund erstrecken sich die Öffnungen 24 hier beispielhaft schlitzartig über die gesamte Breite der Deckenwand 7, von der inneren Ringwand 4 ausgehend bis zur äußeren Ringwand 3.As this particular from the 1 in conjunction with the 2 and 3 it can be seen has the ceiling wall 7 in the field of Rührwellendurchführung a means of a cover 23 gastight sealable opening 24 on, with the stirrer shaft 20 the cover 23 penetrates gas-tight in each case. The openings 24 are also dimensioned so that the stirrer shaft 20 through them, together with the stirring blades 21 both in the reactor interior 9 einbringbar as is also ausbringbar. For this reason, the openings extend 24 here exemplarily slit-like over the entire width of the ceiling wall 7 , from the inner ring wall 4 starting at the outer ring wall 3 ,

Auf der dem Reaktor-Innenraum 9 zugewandten Seite der Öffnung 24 ist zudem eine von der Öffnung 24 in Richtung Reaktor-Innenraum 9 abragende, die Öffnung 24 ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze 25 angeordnet (siehe 4).On the reactor interior 9 facing side of the opening 24 is also one of the opening 24 towards the reactor interior 9 protruding, the opening 24 annular surrounding and immersed in the sealing position in the substrate apron 25 arranged (see 4 ).

Wie dies weiter in der 3 lediglich beispielhaft und schematisch sowie strichliert eingezeichnet ist, ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen 19 eine bodenseitige Auffangrinne 26 zugeordnet, in der sich, insbesondere bei einer Betätigung der Rühreinrichtungen 19 aus dem Reaktor-Innenraum 9 abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, ansammelt. Lediglich beispielhaft sind die Auffangrinnen 26 hier jeweils beabstandet zwischen zwei Rühreinrichtungen 19 angeordnet, wobei sich die Auffangrinnen 26 hier weiter beispielhaft in radialer Richtung zwischen der äußeren Ringwand 3 und der inneren Ringwand 4 erstrecken. Die Auffangrinnen 26 können beispielsweise als muldenförmige Vertiefungen ausgebildet sein, in die eine Abzugsleitung 27 einmündet, die wiederum Bestandteil einer Abzugseinrichtung ist, mittels der das sich in der jeweiligen Auffangrinne 26 ansammelnde Material aus der Auffangrinne 26 abgezogen werden kann.As this continues in the 3 is shown only by way of example and schematically and dashed, is at least a part of the stirring devices 19 a bottom gutter 26 associated, in which, in particular in an operation of the stirring devices 19 from the reactor interior 9 deducted material, in particular a substrate-sand mixture, accumulates. By way of example only are the gutters 26 here in each case spaced between two stirring devices 19 arranged, with the gutters 26 here further example in the radial direction between the outer ring wall 3 and the inner ring wall 4 extend. The gutters 26 For example, they may be formed as trough-shaped depressions, in which a discharge line 27 opens, which in turn is part of a trigger device, by means of which in the respective gutter 26 accumulating material from the gutter 26 can be deducted.

Die Abzugsleitungen 27 münden hier beispielhaft in eine Ringleitung 28 als Sammelleitung, über die das abgezogene Material einem Separator 29 der Abzugseinrichtung zugeführt wird, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird.The exhaust pipes 27 lead here for example in a loop 28 as a manifold, over which the withdrawn material a separator 29 the extraction device is supplied, in which the withdrawn material, preferably a substrate-sand mixture, in a substrate phase and in a waste phase, preferably a sand phase, is separated.

Vom Separator 29 führt dann eine Rückführleitung 30 einer Rückführeinrichtung wieder zurück zum Reaktorbehälter 2, so dass die im Separator 29 abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zugeführt werden kann, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung z gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zugeführt werden kann.From the separator 29 then performs a return line 30 a return device back to the reactor vessel 2 so that in the separator 29 Separated substrate phase can be supplied to the reactor interior as Perkolat, and preferably seen in the vertical axis z can be supplied to the substrate from above as percolate.

Alternativ zu dieser eben beschriebenen Lösung mit den Auffangrinnen kann aber auch vorgesehen sein, ggf. keine Auffangrinnen 26 vorzusehen und statt dessen um den Reaktorbehälter 2 herum lediglich die Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Abzugsleitungen 27 vorzusehen. Diese Abzugsleitungen 27 bilden dann eine Abzugseinrichtung aus und sind hier beispielhaft durch die äußere Ringwand 3 des Reaktorbehälters 2 hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums 9 und/oder bis in den bodenseitigen, unteren Bereich des zentralen Speicherraums 5 geführt, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter 2 bzw. aus dem zentralen Speicherraum 5 abgezogen und der Sammelleitung 28 zugeführt werden kann. Über diese wird das abgezogene Material analog zu vorher dem Separator 29 zugeführt, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird. Ggf. können die eben beschriebene Lösung und die Lösung mit Auffangrinnen auch gemeinsam realisiert sein, so dass dann zwei Arten von Abzugsleitungen 27 vorgesehen sind, nämlich zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27 und nicht zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27. In letzterem Fall kann dann eine Sammelleitung 28 für alle Abzugsleitungen 27 vorgesehen sein oder können zwei Sammelleitungen 28 vorgesehen sein, d.h. jeweils eine Sammelleitung 28 für jede der unterschiedlichen Arten von Abzugsleitungen 27.Alternatively to this solution just described with the gutters but can also be provided, if necessary, no gutter 26 and instead to the reactor vessel 2 around only the plurality of circumferentially spaced exhaust ducts 27 provided. These exhaust pipes 27 then form a trigger device and are exemplified here by the outer ring wall 3 of the reactor vessel 2 through, in the bottom, lower portion of the reactor interior 9 and / or to the bottom, lower portion of the central storage space 5 guided, so that on this a deductible material, in particular a substrate-sand mixture, from the reactor vessel 2 or from the central storage space 5 subtracted and the manifold 28 can be supplied. About this, the withdrawn material is analogous to before the separator 29 fed, in which the withdrawn material, preferably a substrate-sand mixture, in a substrate phase and in a waste phase, preferably a sand phase, is separated. Possibly. can the solution just described and the solution with gutters also be realized together, so that then two types of discharge lines 27 are provided, namely to the gutters 26 Guided exhaust pipes 27 and not to the gutters 26 Guided exhaust pipes 27 , In the latter case, then a manifold 28 for all exhaust pipes 27 be provided or can two manifolds 28 be provided, ie in each case a manifold 28 for each of the different types of exhaust ducts 27 ,

Die Zudosierung der Biomasse, das Austragen der Biomasse, die Betätigung der Rühreinrichtungen, das Abziehen des Materials aus den Auffangrinnen sowie das Rückführen des Substrats in den Reaktorbehälter 2 erfolgt hier jeweils gesteuert mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung. Mittels dieser Steuereinrichtung wird insbesondere die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter 2 und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter 2 gesteuert und geregelt. Bevorzugt erfolgt die Steuerung oder Regelung dabei so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter 2 zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt und/oder dass das Substrat im Reaktorbehälter 2 einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40 % TS, bevorzugt von 19 bis 30%TS, aufweist.The metered addition of the biomass, the discharge of the biomass, the operation of the stirring devices, the removal of the material from the collecting channels and the return of the substrate in the reactor vessel 2 takes place here in each case controlled by means of a control device, not shown. By means of this control device is in particular the supply in and the discharge from the reactor vessel 2 and thus the residence time of the substrate in the reactor vessel 2 controlled and regulated. Preferably, the control or regulation is carried out so that the residence time in the reactor vessel 2 between 25 to 50 days and / or that the substrate is in the reactor vessel 2 a dry matter content of 12 to 40% TS, preferably from 19 to 30% TS.

Ferner ist eine Gasabzugseinrichtung 31 vorgesehen, mittels der das erzeugte Biogas (Methangas) aus dem Reaktorbehälter 2 abgezogen werden kann.Furthermore, a gas extraction device 31 provided by means of the generated biogas (methane gas) from the reactor vessel 2 can be deducted.

Wie dies aus den Figuren weiter ersichtlich ist, bildet der zentrale Speicherraum 5 hier beispielhaft einen Speicherbehälter eines Nassvergärungs-Fermenterbehälters 32 aus, in dem ein mittels Nassvergärung zu vergärendes Substrat aufgenommen ist.As can be seen further from the figures, the central memory space forms 5 here an example of a storage container of a fermentation fermenter tank wet fermenter 32 in which a substrate to be fermented by means of wet fermentation is taken up.

Der Speicherbehälter wird hier durch die innere Ringwand 4 mitsamt kuppelartigem Foliendach 33 als Abdeckung gebildet, wobei das Foliendach 33 zumindest bereichsweise randseitig am Wandüberstand 8 festgelegt ist.The storage container is here through the inner ring wall 4 complete with dome-like foil roof 33 formed as a cover, with the foil roof 33 at least partially on the edge of the wall overhang 8th is fixed.

Wie dies insbesondere aus den 1 und 3 ersichtlich ist, weist der Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 hier beispielhaft zwei auf gegenüberliegenden Behälterseiten angeordnete Serviceeinrichtungen 34 auf. Jede dieser Serviceeinrichtungen 34 weist eine randseitig im Bereich des Wandüberstandes 8 angeordnete begehbare Podestplatte 36 auf, die eine mittels eines Serviceschachts 35 als Abdeckeinrichtung gasdicht verschließbare Serviceöffnung aufweist, durch die ein an einem Führungsmast 37 höhenverstellbar geführtes Tauchrührgerät 38 bei Wartungs- und Servicearbeiten im Wesentlichen gasdicht aus dem Nassvergärungs-Fermernterbehälter 32 heraus und wieder in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 hinein bewegbar ist.As this particular from the 1 and 3 can be seen has the wet fermentation fermentor tank 32 Here by way of example two arranged on opposite sides of the container service facilities 34 on. Each of these service facilities 34 has an edge in the area of the wall overhang 8th arranged walk-on platform plate 36 on, the one by means of a service shaft 35 as a covering gas-tight closable service opening, by a on a guide mast 37 height adjustable guided immersion mixer 38 For maintenance and service work essentially gas-tight from the wet fermentation Fermernterbehälter 32 out and back into the wet fermentation digester tank 32 is movable into it.

Die Podestplatte 36 ist hier jeweils mittels eines nicht dargestellten Abstützgestells an der inneren Ringwand 4 abgestützt. Zudem ist im Bereich der Serviceeinrichtungen 34 das Foliendach 33 jeweils an der Podestplatte 36 gasdicht angeschlossen.The pedestal plate 36 Here is in each case by means of a support frame, not shown, on the inner ring wall 4 supported. Moreover, in the area of service facilities 34 the foil roof 33 each on the pedestal plate 36 connected gas-tight.

Wie dies in der 1 und 3 lediglich äußerst schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise eine Gasleitung 39 der Gasabzugseinrichtung 31 des Reaktorbehälters 2 in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 geführt sein, so dass das im Reaktorbehälter 2 erzeugte Biogas in dem als Gasspeicher dienenden Foliendach 33 zwischengespeichert wird.Like this in the 1 and 3 is shown only very schematically, for example, a gas line 39 the gas extraction device 31 of the reactor vessel 2 in the wet fermentation fermenter tank 32 be guided, so that in the reactor vessel 2 produced biogas in the serving as gas storage foil roof 33 is cached.

Wie dies weiter insbesondere aus der 3 ersichtlich ist, kann eine die Austragspumpe 13 aufweisende Austragsvorrichtung des Reaktorbehälters 2 zudem gleichzeitig auch Bestandteil einer Zudosiervorrichtung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters 32 sein, so dass das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat in definierten Mengen und zu bestimmten Zeiten mittels einer Zudosierleitung 40 dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 zugeführt werden.As this further in particular from the 3 can be seen, a discharge pump 13 having discharge device of the reactor vessel 2 also at the same time also part of a metering device of the wet fermentation fermenter tank 32 be such that the discharged from the reactor vessel substrate in defined amounts and at certain times by means of a Zudosierleitung 40 the wet fermenter tank 32 be supplied.

In der 5 ist schließlich lediglich schematisch und beispielhaft dargestellt, dass der Reaktorbehälter 2 auch in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet sein kann, der den zentralen Speicherraum 5 lediglich bereichsweise umschließt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass 10 ausgehend als ringförmige Strömung 18 entlang des Kreisringabschnittes 42 in Richtung Behälterauslass 12 strömt. Aus der 5 ist zudem ersichtlich, dass der Behältereinlass 10 und der Behälterauslass 12 hier dann auf in Strömungsrichtung 18 gegenüberliegenden Endbereichen des Reaktorbehälters 2 angeordnet sind.In the 5 is finally only schematically and exemplified that the reactor vessel 2 may also be formed in the manner of a circular ring section, the central storage space 5 only partially encloses, so that the plug flow from the container inlet 10 starting as an annular flow 18 along the circular ring section 42 in the direction of the container outlet 12 flows. From the 5 is also apparent that the container inlet 10 and the container outlet 12 here then in the direction of flow 18 opposite end portions of the reactor vessel 2 are arranged.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4416521 A1 [0005]

Claims

Plug flow fermenter (1) of a biogas plant, with a reactor vessel (2), in the reactor interior (9), preferably by dry fermentation, to be fermented substrate fermented as a plug flow with biogas production, wherein the reactor vessel (2) a container inlet (10 ), via which the substrate to be fermented to the reactor interior (9) can be supplied, and in the plug flow direction (18) from the container inlet (10) spaced container outlet (12) through which the fermented substrate from the reactor interior ( 9) can be discharged, characterized in that the fermenter (1) has a central storage space (5) as a cavity which is circumferentially at least partially surrounded by the ring-like or annular section-like reactor vessel (2), so that the plug flow from the container inlet ( 10), starting as an annular flow in the direction of the container outlet (12) flows.

Plug flow fermenter after Claim 1 , characterized in that the reactor vessel (2) has an outer annular wall (3) and a radially to the outer annular wall (3) spaced, preferably substantially concentric with the outer annular wall (3) arranged, inner annular wall (4), which is preferably provided in that the inner annular wall (4) also delimits the central storage space (5) at least partially peripherally.

Plug flow fermenter after Claim 1 or 2 , characterized in that the radius of the inner annular wall (4) at least 5m and / or that the radius of the outer annular wall (3) is at least 10m.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor vessel (2) in the manner of a circular ring portion (42) is formed, which surrounds the central storage space (5) only partially, so that the plug flow from the container inlet (10) starting as annular flow (18) along the circular ring portion (42) in the direction of the container outlet (12), wherein it is preferably provided that the container inlet (10) and the container outlet (12) are arranged on opposite flow direction end portions of the reactor vessel (2).

Plug flow fermenter according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the reactor vessel (2) is designed in the manner of a torus or annulus as an annular container which completely surrounds the central storage space (5) and in which the container inlet region (14) and the container outlet (10) have the container inlet (10). 12), wherein a reactor container side, in particular in the reactor interior arranged separating means (17) is provided, the container inlet area (14) and the Behälterauslassbereich (15) in the adjoining area (16 ), in particular in terms of flow, separates, so that the plug flow from the container inlet (10), starting as a ring stream in the direction of separator (17) and container outlet (12) flows.

Plug flow fermenter after Claim 5 , characterized in that the separating device (17) by at least one, at least partially over the inner space cross-section extending partition wall is formed, preferably by at least one at least partially between the outer ring wall (3) and the inner ring wall (4) extending partition wall is formed.

Plug flow fermenter after Claim 5 or 6 , characterized in that the separating device (17), in particular a partition wall as a separating device (17), as from the reactor vessel (2) at least partially, preferably completely, removable or withdrawable separating device (17) is formed.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that in the reactor interior (9) a plurality of viewed in plug flow flow direction spaced agitating means (19) is arranged, by means of which the substrate is locally umwälzbar and / or by means of which the substrate in plug flow flow direction (18) is conveyed.

Plug flow fermenter after Claim 8 , characterized in that the stirring means (19) are formed at least in part substantially the same and / or that the stirring means (19) are at least partially evenly spaced from each other.

Plug flow fermenter after Claim 8 or 9 , characterized in that the stirring means (19), relative to the lying in a horizontal plane reactor vessel (2), are aligned approximately vertically or are aligned inclined relative to the vertical.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor vessel (2) has, seen in the vertical axis direction, upper, preferably walkable and / or preferably at least partially planar, ceiling wall (7).

Plug flow fermenter after Claim 10 and 11 , characterized in that the stirring device (19) comprises a stirring shaft (20) guided from the outside of the reactor vessel (2) through the top wall (7) and having at least one stirring blade (21), the stirring shaft (20) being located outside the reactor vessel (20). 2) arranged, preferably on the ceiling wall (7) supported and / or content Eralterten, actuator (22) is drivable.

Plug flow fermenter after Claim 12 , characterized in that the top wall (7) in the region of Rührwellendurchführung by means of a one- or multi-part cover (23) gas-tight closable opening (24), wherein the agitator shaft (20) engages through the cover (23) and / or wherein the Opening (24) is dimensioned so that the agitator shaft (20) therethrough, preferably together with the at least one arranged on the agitator shaft (20) stirring blades (21) in the reactor interior (9) can be introduced and discharged.

Plug flow fermenter after Claim 13 , characterized in that on the reactor interior (9) facing side of the opening (24) projecting from the opening (24) towards the reactor interior (9), the opening (24) annularly surrounding and in the sealing position in the substrate dipping apron (25) is arranged.

Plug flow fermenter after Claim 13 or 14 , characterized in that the opening (24), in particular in connection with on opposite sides of the agitator shaft (20) away extending stirring blades (21), is slit-like and / or that the opening (24) from radially outside to radially extends inside.

Plug flow fermenter according to one of Claims 8 to 15 , characterized in that at least a part of the stirring means (19) is associated with a bottom collecting gutter (26), in particular a sand collecting channel, in which, in particular during an actuation of the associated stirring device (19), from the reactor interior (9 ) deducted material, in particular a substrate-sand mixture, accumulates, and that a discharge device is provided, by means of which in the gutter (26) accumulating material from the at least one collecting channel (26) is removable.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that around the reactor vessel (2) around a plurality of, preferably in the circumferential direction, spaced discharge lines (27) is provided, which form a trigger means and, preferably by a lateral or outer annular wall (3) of the reactor vessel (2) through, in the bottom, lower portion of the reactor interior (9) and / or to the bottom, lower portion of the central storage space (5) are guided, so that a deducted material, in particular, a substrate-sand mixture, from the reactor vessel (2) or from the central storage space (5) is removable, wherein it is preferably provided that the discharge lines (27) open into a manifold (28).

Plug flow fermenter after Claim 16 or 17 , characterized in that a separator (29) is provided to which the withdrawn by means of the withdrawal means material can be fed and in which the withdrawn material, preferably a substrate-sand mixture, in a substrate phase and in a waste phase, preferably a sand phase, separable is, wherein preferably a recirculation device (30) is provided, by means of which in the separator (29) separated substrate phase to the reactor interior (9) can be fed as percolate, preferably seen in the vertical axis direction of the substrate from above as percolate.

Plug flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that the walls of the reactor vessel (2) seen in cross section through the reactor vessel (2) form a reactor interior (9), preferably rectangular, surrounding frame.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that at least one gas extraction device (31) is provided, by means of which the biogas formed in the reactor interior (9) can be withdrawn from the reactor vessel (2), wherein it is preferably provided that at least a gas discharge line of the gas discharge device (31) in the region of the container outlet (12) into the reactor interior (9) is guided.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that a feed device (11), preferably a feed screw, is provided, by means of which the substrate to be fermented to the reactor interior (9) via the container inlet (10) can be fed, and / or that a discharge device (13), preferably a discharge pump, is provided, by means of which the fermented substrate can be discharged from the reactor interior (9) via the container outlet (12).

Plug flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that a control device is provided, by means of which the supply into and the discharge from the reactor vessel (2) and thus the residence time of the substrate in the reactor vessel (2) is controllable or adjustable, preferably as controllable or controllable in that the residence time in the reactor vessel (2) is between 25 to 50 days.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that the, preferably by dry fermentation, to be fermented substrate has a dry matter content of 12 to 40% TS, preferably from 19 to 30% TS.

Plug-flow fermenter according to one of the preceding claims, characterized in that the central storage space (5) forms a storage container, preferably a single-chamber or multi-chamber storage container is formed.

Plug flow fermenter after Claim 24 , characterized in that the storage container is designed as an open or closed by a cover storage container and / or that in the storage container in a biogas plant processable materials and / or media and / or produced in a biogas plant as an intermediate and / or final product substances and / or media are storable.

Plug flow fermenter after Claim 24 or 25 , characterized in that the storage container forms a, preferably closed by a cover, pre-pit for temporary storage of feedable into the reactor container substrate, wherein a removal and supply device is provided, by means of which the substrate from the pre-pit removable and fed to the reactor vessel via the container inlet is.

Plug flow fermenter after Claim 24 or 25 , characterized in that the storage container forms a, preferably closed by a cover, process water storage for the reactor vessel in which the zudosierbare in the reactor vessel process water is stored, with a removal and supply device is provided by means of the process water from the process water storage tank removable and the reactor vessel via the container inlet can be fed.

Plug flow fermenter after Claim 24 or 25 , characterized in that the storage container forms a gas reservoir closed by means of a cover for the biogas produced in the reactor vessel, wherein a gas extraction device is provided, by means of which the biogas formed in the reactor interior can be withdrawn from the reactor vessel and introduced into the gas reservoir.

Plug flow fermenter after Claim 24 or 25 Characterized in that the storage container forms a closed by a cover wet of fermentation fermenter tank (32) in which is accommodated substrate to be fermented by means of wet fermentation, wherein preferably provided that the coverage by a film roof (33) is formed.

Plug flow fermenter after Claim 29 , characterized in that the wet fermentation fermenter container (32) at least one service device (34) with a cover means (35) gas-tight closable service opening, through which on a guide mast (37) height adjustable guided diving device (38), in particular a Tauchrührgerät or a submersible pump for maintenance and service work substantially gas-tight out of the fermentation fermenter tank (32) out and back into the fermenter fermenter tank (32) is movable into that the service opening part of a cover side arranged, preferably walkable, pedestal plate (36) which adjoins a container side wall (4) of the wet fermentation tank (32), such that the platform plate (36) is accessible from a top, preferably flat, top wall (7) of the reactor vessel (2) seen in the vertical axis direction, and that the cover (33), in particular a foil ch, connects to the pedestal plate (36).

Plug flow fermenter after Claim 29 or 30 , characterized in that a discharge device of the reactor vessel (2), by means of the substrate from the reactor vessel (2) can be discharged, is part of a metering device of the wet fermentation tank fermenter (32), so that the discharged from the reactor vessel (2) substrate at least for Part of the wet fermentation fermenter tank (32) can be fed.

Plug flow fermenter according to one of Claims 29 to 31 , characterized in that a gas discharge device (31) of the reactor vessel (2) has at least one gas line (39) by means of which the biogas produced in the reactor vessel (2) can be fed to the wet fermentation fermenter vessel (32).

Biogas plant with a plug flow fermenter according to one of the preceding claims.

Process for the production of biogas with a plug flow fermenter according to one of Claims 1 to 32 or with a biogas plant after Claim 33 , with a reactor vessel (2), in the reactor interior (9) a, preferably by dry fermentation, to be fermented substrate is fermented as plug flow with biogas production, wherein the reactor vessel (2) has a vessel inlet (10) via which the substrate to be fermented is supplied to the reactor interior (9) and a vessel outlet (12) spaced from the vessel inlet (10) in the plug flow direction (18) the fermented substrate from the reactor interior (9) is discharged, characterized in that the fermenter (1) has a central storage space (5) as a cavity, seen in the circumferential direction at least partially surrounded by the annular or annular section-like reactor vessel (2) is, so that the plug flow from the container inlet (10), starting as an annular flow toward the container outlet (12) flows.