DE19703142A1

DE19703142A1 - Long horizontal cylindrical bio-reactor digests organic wastes to bio-gas

Info

Publication number: DE19703142A1
Application number: DE1997103142
Authority: DE
Inventors: Bernd Bauer; Manfred Bauer
Original assignee: BAUER KOMPOST GmbH
Current assignee: BAUER KOMPOST GmbH
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-07-30

Abstract

Bio-reactor (10) applies microorganisms, especially yeasts, fungi or bacteria to the material being processed, for the decomposition of organic wastes into gas. It comprises a vessel (12), supply (14), outlet (16), gas line (18) and a homogeniser (20) within the vessel. The vessel lies horizontally with end-to-end flow. A portioning unit feeds the supply to the vessel at regular intervals. Over these intervals, the material is moved on, inside the vessel. Within the vessel, a series of partitioning baffles with passages ensure the required plug flow regime.

Description

TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reaktionsvorrichtung zur Durchführung biochemischer Reaktionen, bei denen Mikro organismen, insbesondere Hefen, Pilze oder Bakterien, dem zu behandelnden Material zum Abbau organischer Reststoffe unter Gasbildung zugeführt werden, mit einem Behältnis, einem Zulauf, einem Ablauf, einer die entstehenden Gase abführenden Gasleitung und einer innerhalb des Behältnis angeordneten Homogenisierungseinrichtung.The present invention relates to a reaction device to carry out biochemical reactions in which micro organisms, especially yeasts, fungi or bacteria treating material to break down organic residues under Gas formation are supplied with a container, a Inlet, an outlet, one that removes the gases that arise Gas line and one arranged within the container Homogenizer.

Derartige Reaktionsvorrichtungen werden speziell bei anaero ben Verfahren häufig Fermenter genannt. Ein Fermenter bildet das Herzstück einer Vergärungsanlage, in der feuchte organi sche Reststoffe vergoren werden. In einem Fermenter werden in einem anaeroben Verfahren organische Reststoffe mittels Bak terien abgebaut, wobei das entstehende Methan-Gasgemisch bei spielweise in angeschlossenen Kraftwerksanlagen oder Gasag gregaten genutzt wird. Als zu behandelndes Material kommen beispielsweise Großküchenabfälle, Abfälle aus der Landwirt schaft, feuchte Fraktionen aus der Biotonne, Markabfälle o. ä. in Betracht. Der am Ende der Vergärung anfallende wäßrige Rohkompost kann in der Landwirtschaft als Wirtschaftsdünger oder nach Entwässerung in einem Separator mit seiner festen Fraktion zu Kompost verarbeitet werden. Such reaction devices are used especially at anaero ben process often called fermenter. A fermenter forms the heart of a fermentation plant in which moist organi chemical residues are fermented. In a fermenter an anaerobic process organic residues using Bak teries degraded, the resulting methane gas mixture for example in connected power plants or Gasag gregates is used. Come as the material to be treated for example commercial kitchen waste, waste from the farmer shaft, moist fractions from the organic waste bin, marrow waste or similar into consideration. The watery one at the end of fermentation Raw compost can be used as agricultural fertilizer in agriculture or after dewatering in a separator with its fixed Fraction to be processed into compost.

STATE OF THE ART

Es sind Reaktionsvorrichtungen zur Durchführung biochemischer Reaktionen der eingangs genannten Art bekannt, deren Form des Behältnis als Topf ausgebildet ist. Innerhalb des Topfes ist ein Rührwerk angeordnet, das um eine Drehachse rotierend vor handen ist, die im wesentlichen vertikal angeordnet ist.There are reaction devices for performing biochemical Reactions of the type mentioned are known, the form of Container is designed as a pot. Is inside the pot an agitator arranged rotating in front of an axis of rotation is present, which is arranged substantially vertically.

Darüberhinaus ist es bekannt, Betontanks in liegender Anord nung mit zu behandelndem Material zu befüllen.In addition, it is known to lay concrete tanks in a lying arrangement fill with the material to be treated.

Bei der Verarbeitung organischer Rohmaterialien in Vergä rungsanlagen, kann es in Abhängigkeit der Rohmaterialzusam mensetzung und Fermenterbeschickung zu Schaumbildung kommen. Diese Schaumbildung erschwert die Trennung Gasphase/Flüssig keitsphase deutlich und kann zur Störung im Gassystem durch das Eindringen von Schaum in das Gassystem führen. Desweite ren ist zu beachten, daß mit dem zu bearbeitenden Rohmaterial in geringen Mengen Sand, Erde, Knochensplitter oder ähnliches mehr oder minder festes Material in den Fermenter eingetragen wird. Diese werden nicht vollständig mit dem Gärrest ausge tragen, da sie sich aufgrund ihrer größeren Dichte am Fer menterboden absetzen. Dies führt zu Verschlammung des Fermen ters und damit zu einer Reduzierung des nutzbaren Fermenter volumens und kann zu Schäden an der Homogenisierungseinrich tung führen.When processing organic raw materials in comparison plants, it can depend on the raw material together composition and fermenter loading lead to foam formation. This foam formation makes the separation of gas phase / liquid difficult phase and can lead to a fault in the gas system lead the penetration of foam into the gas system. Furthermore Note that the raw material to be processed in small amounts of sand, earth, bone chips or the like more or less solid material entered in the fermenter becomes. These are not completely removed with the digestate wear, because they are due to their greater density on the Fer set down the central floor. This leads to silting up of the fermen ters and thus a reduction in the usable fermenter volume and can damage the homogenizer lead.

PRESENTATION OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe bzw. das techni sche Problem zugrunde, eine verbesserte Reaktionsvorrichtung anzugeben, die eine optimale Fermentierung gewährleistet, und eine dauerhaft zuverlässige und störungsfreie Funktion ermög licht. The present invention has the object or the techni problem, an improved reaction device specify which ensures optimal fermentation, and a permanently reliable and trouble-free function light.

Die erfindungsgemäße Reaktionsvorrichtung zur Durchführung biochemischer Reaktionen ist durch die Merkmale des unabhän gigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung sind Gegenstand weiterer unabhängiger und abhängiger Ansprüche.The reaction device according to the invention for implementation biochemical reactions is independent by the characteristics of given claim 1. Advantageous design and Further training is the subject of further independent and dependent claims.

Die erfindungsgemäße Reaktionsvorrichtung zur Durchführung biochemischer Reaktionen der eingangs genannten Art zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß das Behältnis liegend angeord net ist, d. h. einen im wesentlichen horizontalen Material fluß ermöglicht, eine Portioniereinrichtung vorhanden ist, die das zu behandelnde Material nach vorgebbaren Zeitinter vallen über den Zulauf dem Behältnis portionsweise zuführt, wodurch das eingefüllte Material in vorgebbaren Zeittakten innerhalb des Behältnis weitergefördert wird und mehrere in Materialflußrichtung hintereinander angeordnete Sperrwandein richtungen mit Durchlässen vorhanden sind, die eine gewisse Pfropfbildung des eingefüllten Materials bewirken.The reaction device according to the invention for implementation biochemical reactions of the type mentioned above is accordingly characterized in that the container is arranged horizontally is net, d. H. an essentially horizontal material flow enables a portioning device is present, the material to be treated after a predefinable time interval vallen feeds into the container in portions, whereby the filled material in predeterminable time cycles is conveyed within the container and several in Barrier wall arranged one behind the other directions with passages that have a certain Cause grafting of the filled material.

Eine derartige Vorrichtung gewährleistet bei relativ geringem apparativen Aufbau eine hohe Wirtschaftlichkeit durch eine optimale Biogasausbeute.Such a device ensures relatively little high level of efficiency through an apparatus optimal biogas yield.

Um eine problemlose Sammlung des entstehenden Gases in defi nierten Bereichen, insbesondere in einem in der Nähe des Ablaufs oberseitig angeordneten Dom ist es vorteilhaft, das Behältnis in Materialtransportrichtung leicht ansteigend anzuordnen.To ensure trouble-free collection of the resulting gas in defi areas, especially in a near the Discharge arranged on the top side, it is advantageous that Container rising slightly in the direction of material transport to arrange.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reaktionsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Homo genisierungseinrichtung mehrere in Längsrichtung des Behäl ters beabstandet zueinander angeordnete Homogenisierungsein heiten aufweist. Hierbei können in einer besonders vorteil haften Ausführungsvariante die Paddelelemente in Längsrich tung von Rührwerk zu Rührwerk versetzt in Form einer Helix angeordnet sein.A particularly preferred embodiment of the invention Reaction device is characterized in that the homo Genierungseinrichtung several in the longitudinal direction of the container homogenization spaced apart from one another features. This can be particularly advantageous the paddle elements stick in the longitudinal direction movement from agitator to agitator offset in the form of a helix be arranged.

Ein besonders guter Homogenisierungsgrad läßt sich dadurch erreichen, daß die Paddelelemente so ausgestaltet sind, daß sie sich in Längsrichtung des Behälters bereichsweise über lappen, wobei dies auf die Rührwerke zutrifft, zwischen denen keine Sperrwandeinrichtung vorhanden ist. Im Fall des Vorhan denseins einer Sperrwandeinrichtung reichen die Paddelele mente jeweils bis kurz vor die Außenkontur der Sperrwandein richtung heran.This enables a particularly good degree of homogenization achieve that the paddle elements are designed so that they overlap in regions in the longitudinal direction of the container rag, this applies to the agitators between which there is no barrier wall. In the case of the existing A paddle wall is enough for a barrier wall device elements up to just before the outer contour of the barrier wall direction.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Homogenisierungseinheit als Rührwerk mit horizontal drehbar gelagerter Welle und radial abstehenden Paddelelemen ten ausgebildet ist. Diese Rührtechnik gewährleistet einen hohen Abbaugrad der organischen Substanz.An advantageous embodiment is characterized by that the homogenization unit as an agitator with horizontal rotatable shaft and radially protruding paddle elements ten is formed. This stirring technology ensures you high degree of degradation of the organic substance.

Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Ausbildung, die insbesondere das Problem der Schaumbildung löst, zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Bereich, in dem sich das entste hende Gasgemisch sammelt, eine Meßeinheit zum Feststellen des Vorhandenseins von Schaum und eine Sprüheinheit zum Besprühen des eventuell vorhandenen Schaums mit Flüssigkeit vorhanden ist, wobei die Meßeinheit bei Vorhandensein von Schaum ein Meßsignal an eine Steuereinrichtung abgibt, die daraufhin die Sprüheinheit aktiviert.A particularly preferred embodiment of the invention, the especially solves the problem of foam formation is characterized by the fact that in the area in which this arises gaseous mixture collects, a measuring unit for determining the Presence of foam and a spray unit for spraying any foam with liquid present is, the measuring unit in the presence of foam Gives measurement signal to a control device, which then Spray unit activated.

Wenn keine Schaumbildung vorhanden ist, befindet sich im Fer menterdom ein flüssigkeitsfreier Bereich, welcher mit dem entstehenden Biogas gefüllt ist. Kommt es nun zur Schaumbil dung, steigt der "Gasschaum" in diesem Bereich und aktiviert dort die Meßeinheit. Die Meßeinheit aktiviert über eine Steu erleitung eine Steuereinrichtung, die veranlaßt, daß über die Sprüheinheit von oben auf den Schaum Flüssigkeit aufgesprüht wird, so daß der Schaum durch den Flüssigkeitsstrahl mecha nisch zerstört wird.If there is no foaming, there is in the fer menterdom a fluid-free area, which is connected to the emerging biogas is filled. Now it comes to the foam dung, the "gas foam" rises in this area and activates the measuring unit there. The measuring unit is activated via a tax derive a control device that causes the Spray unit sprayed onto the foam liquid from above is so that the foam by the liquid jet mecha niche is destroyed.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, daß die Sprüheinheit eine Düse, eine Pumpleitung und eine von der Steuereinheit ansteuerbare Pumpe aufweist, wobei bevorzugt die Pumpenleitung mit dem Innern des Behältnis kom muniziert, so daß bei Aktivierung der Pumpe Flüssigkeit aus dem Innern des Behältnis abgezogen wird und auf den Schaum aufgesprüht wird. Durch letztere Maßnahme, d. h. Verwendung von Gärflüssigkeit zum Niederschlagen von Schaum wird kein Frischwasser benötigt und die Menge an Gärrückstand nicht erhöht.A particularly preferred further development is characterized by this that the spray unit has a nozzle, a pump line and has a pump which can be controlled by the control unit, wherein preferably the pump line com with the inside of the container muniert, so that when the pump activates liquid is peeled off the inside of the container and onto the foam is sprayed on. By the latter measure, i.e. H. use of fermentation liquid to deposit foam does not Fresh water is required and the amount of digestate is not elevated.

Eine besonders vorteilhafte alternative Ausführungsform, die insbesondere das Problem der Verschlammung löst, zeichnet sich dadurch aus, daß im Bodenbereich des Behältnis eine Ver tiefung vorhanden ist, in die eine Fördereinrichtung ragt, die mehr oder minder feste Materialanteile aus dem Innern des Behältnis herausfördern kann.A particularly advantageous alternative embodiment, the solves the problem of silting in particular is characterized in that a Ver in the bottom region of the container there is a depression into which a conveyor protrudes, the more or less solid material parts from inside the Can convey out container.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Fördereinrichtung als Förderschnecke angebracht. Die Förderschnecke kann in kurzen Intervallen mehrmals täglich eingeschaltet werden, wozu eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die dies nach Vor gaben veranlaßt.In a preferred embodiment, the conveyor is attached as a screw conveyor. The screw conveyor can be in short intervals are switched on several times a day, for which a control device is available, this after gave cause.

Die Schnecke fördert Material über den Flüssigkeitsstand des Fermenters nach außen, so daß sich Schwerstoff und Flüssig keit trennt. Die Flüssigkeit läuft in den Fermenter zurück, der Schwerstoff wird in einen Container abgeworfen.The screw conveys material above the liquid level of the Fermenter to the outside, so that heavy and liquid separates. The liquid runs back into the fermenter, the heavy material is thrown into a container.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the features listed in the claims and by the exemplary embodiments specified below.

Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mitein ander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensicht lich gegenseitig ausschließen.The features of the claims can be in any way be combined as far as they are not obvious mutually exclusive.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei terbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispielenäher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and Wei In the following, further developments of the same are based on that in the Described example described in more detail and he purifies. The can be found in the description and the drawing the features can be used individually or in groups arbitrary combination can be applied according to the invention. It demonstrate:

Fig. 1 schematischer Längsschnitt durch eine Reaktionsvor richtung (Fermenter) mit liegend angeordnetem Behält nis, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a Reaktionsvor direction (fermenter) with the horizontal hydraulic container nis,

Fig. 2 schematischer Querschnitt durch eine Reaktionsvor richtung (Fermenter) mit einer Meßeinheit und Sprüheinheit, um einer Schaumbildung entgegenzuwirken und Fig. 2 shows a schematic cross section through a reaction device (fermenter) with a measuring unit and spray unit to counteract foam formation and

Fig. 3 schematischer Querschnitt durch eine Reaktionsvor richtung mit einer Förderschnecke zum Austragen von mehr oder minder festen Materialanteilen. Fig. 3 shows a schematic cross section through a Reaction device with a screw conveyor for discharging more or less solid material.

WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Reaktionsvorrichtung 10 ist als Fermenter 10 ausgebildet. Der Fermenter 10 weist ein Behältnis 12 auf, das im wesentlichen als horizontal angeordneter Kreiszylinder ausgebildet ist. Das Behältnis 12 ist als Stahltank 12 mit Isolierhülle 24 ausgebildet. Im jeweiligen Endbereich ist stirnseitig eine konvex nach außen gekrümmte Abschlußplatte 26 jeweils vorhanden, so daß ein geschlossenes Behältnis 12 vorliegt. Im jeweiligen Endbereich ist das Behältnis unterseitig über Lagereinheiten 13 auf einem Fundament 11 gelagert.The reaction apparatus 10 shown schematically in Fig. 1 is designed as a fermenter 10. The fermenter 10 has a container 12 which is essentially designed as a horizontally arranged circular cylinder. The container 12 is designed as a steel tank 12 with an insulating sleeve 24 . In the respective end area there is a convex, outwardly curved end plate 26 at each end, so that a closed container 12 is present. In the respective end region, the container is supported on the underside on a foundation 11 via bearing units 13 .

An dem in Fig. 1 rechten Endbereich des Behältnis 12 ist oberseitig ein Zulauf 14 angeschlossen, über den das zu behandelnde mehr oder minder breiige Material in das Innere des Behältnis 12 eingebracht wird. Dieser Zulauf 14 verläuft bis in den Bodenbereich des Behältnis 12. Im Innern des Behältnis 12 wird das Material durch Zusatz von Bakterien einem anaeroben Vergärungsprozeß ausgesetzt. An dem in Fig. 1 linken Endbereich ist ein Ablauf 16 vorhanden, über den der Gärungsrest abgezogen werden kann.An inlet 14 is connected on the upper side to the right end region of the container 12 in FIG. 1, via which the more or less pulpy material to be treated is introduced into the interior of the container 12 . This inlet 14 extends into the bottom area of the container 12 . Inside the container 12 , the material is exposed to an anaerobic fermentation process by adding bacteria. At the left end in FIG. 1 there is an outlet 16 through which the fermentation residue can be drawn off.

Innerhalb des Behältnis 12 ist eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Homogenisierungseinrichtung, die mehrere in Längsrichtung beabstandet angeordnete Homogenisierungseinhei ten 20 aufweist, vorhanden. Diese Einheiten 20 sind als Rühr werk mit einer horizontal drehbar gelagerten Welle 23 und mit jeweils einem radial angeordneten Paddelelement 21 ausgebil det. Die Paddelelemente 21 sind in Transportrichtung T gese hen in Form einer Helix angeordnet. Das zu behandelnde Mate rial wird in Pfeilrichtung T durch das Behältnis 12 transpor tiert. Der Transport in Richtung T erfolgt dadurch, daß por tionsweise Material durch den Zulauf 14 eingedrückt wird.Within the container 12 there is a homogenization device, shown schematically in FIG. 1, which has a plurality of homogenization units 20 which are spaced apart in the longitudinal direction. These units 20 are ausgebil det as an agitator with a horizontally rotatably mounted shaft 23 and each with a radially arranged paddle element 21 . The paddle elements 21 are arranged in the transport direction T hen in the form of a helix. The material to be treated is transported in the direction of arrow T through the container 12 . The transport in the direction T takes place in that material is pressed in portions through the inlet 14 .

In Fig. 1 sind im rechten Anfangsbereich des Behältnis 12 zwei Sperrwandeinrichtungen 60 dargestellt, die in etwa von der Bodenseite des Behältnis 12 her zwei Drittel der Behält nishöhe einnehmen. Im oberen Drittelbereich ist eine Ausneh mung 62 für den Durchtritt des eingeführten Materials vorhan den. Das Material wird über den Zulauf 14 portionsweise zuge geben. Dabei reicht der Zulauf 14 bis in den unteren Bodenbe reich des Behältnis 12. Durch die Zugabe unter Druck wird das im rechten Endbereich befindliche Material aufgewirbelt und über den Durchlaß 62 entsprechend weitertransportiert, wodurch auch das im Behältnis 12 befindliche gesamte Material einen Fortschritt in Transportrichtung T erfährt.In Fig. 1, two barrier wall devices 60 are shown in the right-hand initial area of the container 12 , which occupy approximately two thirds of the container height from the bottom of the container 12 . In the upper third area there is a recess 62 for the passage of the introduced material. The material is added in portions via the inlet 14 . The inlet 14 extends into the lower Bodenbe area of the container 12th As a result of the addition under pressure, the material located in the right end region is whirled up and transported accordingly via the passage 62 , as a result of which the entire material located in the container 12 also progresses in the transport direction T.

Im konkreten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind im Zulauf bereich zwei Sperrwandeinrichtungen 60 angeordnet. Nach der in Transportrichtung T gesehenen Sperrwandeinrichtung 60 ist eine als Rührwerk ausgebildete Homogenisierungseinheit 20 vorhanden, deren Paddelelemente 21.1 in Längsrichtung gesehen eine Erstreckung aufweisen, daß sie im wesentlichen nahe an die erste Sperrwandeinrichtung 60 und an die nachfolgende zweite Sperrwandeinrichtung 60 heranreichen.In the specific embodiment shown in FIG. 1, two barrier wall devices 60 are arranged in the inlet area. After the barrier wall device 60 seen in the transport direction T, there is a homogenization unit 20 designed as an agitator, the paddle elements 21.1 of which, viewed in the longitudinal direction, have an extent such that they essentially approach the first barrier wall device 60 and the subsequent second barrier wall device 60 .

Im weiteren Verlauf in Transportrichtung T gesehen sind meh rere Homogenisierungseinheiten (Rührwerke) 20 angeordnet, deren Paddelelemente 21.2 in Längsrichtung gesehen eine der artige Längserstreckung haben, daß sie sich in einem in der Seitenansicht gesehenen Überlappungsbereich Ü überlappen. Entgegen der vereinfachten aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählten Darstellung in Fig. 1 sind die Paddelelemente 21.1 bzw. 21.2 in Längsrichtung gesehen versetzt in Form einer Helix bzw. Schraubenlinie vorhanden. Dadurch läßt sich ein besonders hoher Homogenisierungsgrad innerhalb des Behälters 12 umsetzen.In the further course seen in the direction of transport T, several homogenizing units (agitators) 20 are arranged, the paddle elements 21.2 of which, seen in the longitudinal direction, have such a longitudinal extent that they overlap in an overlap area U seen in the side view. Contrary to the simplified representation chosen in FIG. 1 for reasons of clarity, the paddle elements 21.1 and 21.2 are offset in the longitudinal direction in the form of a helix or helix. This enables a particularly high degree of homogenization to be implemented within the container 12 .

Durch die Anordnung der Sperrwandeinrichtungen 60 und die spezielle Ausbildung der Paddelelemente 21 wird erreicht, daß das Material zumindest im Zulaufbereich als pfropfartiges Gebilde, d. h. in einem Pfropfstrom durch die Anlage hin durchtransportiert wird. Die Verweilzeit innerhalb des Behältnis des zu behandelnden Materials beträgt ca. 15 bis 30 Tage. Mehrmals pro Tag erfolgt über den Zulauf eine portions weise Zugabe von zu behandelndem Material, wobei das Zugabe volumen ca. ein dreißigstel bis ein sechzigstel des Tankin halts des Fermenters 10 beträgt. Hierbei kann eine automatisch arbeitende Portioniereinrichtung eingesetzt wer den.The arrangement of the barrier wall devices 60 and the special design of the paddle elements 21 ensure that the material is transported through the system at least in the inlet area as a graft-like structure, ie in a graft flow. The residence time within the container of the material to be treated is approximately 15 to 30 days. A portion-wise addition of material to be treated takes place several times a day via the feed, the addition volume being about a thirtieth to a sixtieth of the tank content of the fermenter 10 . An automatically operating portioning device can be used here.

Im in Fig. 1 linken oberen Endbereich ist ein Dom 22 angeord net, der mit dem Innern des Behältnis 12 kommuniziert, und an den eine Gasleitung 18 angeschlossen ist.In the upper left end region in FIG. 1, a dome 22 is arranged which communicates with the inside of the container 12 and to which a gas line 18 is connected.

Das Behältnis 12 ist so gelagert, daß in Transportrichtung T ein kleiner Anstieg vorhanden ist. Dadurch sammelt sich das beim Vergärprozeß entstehende Gas (Methan) im Bereich des Domes 22 und kann dort über die Gasleitung 18 abgezogen und beispielsweise einem Kraftwerk zugeführt werden.The container 12 is mounted so that there is a small increase in the transport direction T. As a result, the gas (methane) formed during the fermentation process collects in the region of the dome 22 and can be drawn off there via the gas line 18 and fed, for example, to a power plant.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fermenters 10.1 ist im Bereich des Domes 22 eine Meßeinheit 32 mit einer Meßsonde 33 angeordnet, die der Detektierung von Schaum 34 dient. In dem Bereich 30 im Innern des Domes 22 kann es nämlich zur Schaumbildung kom men, was zu Störungen im Gassystem durch das Eindringen von Schaum in das Gassystems führen kann. Gleichzeitig ist eine Sprüheinheit 40 vorhanden, die im oberen Bereich des Domes 22 eine Düse 42 besitzt, welche Düse 42 über eine Pumpenleitung 44 mit dem unteren Bereich des Behältnis 12 in Verbindung steht. In der Pumpenleitung 44 ist eine Pumpe 46 angeordnet.In the embodiment of a fermenter 10.1 according to the invention shown schematically in FIG. 2, a measuring unit 32 with a measuring probe 33 is arranged in the region of the dome 22 , which serves for the detection of foam 34 . In the area 30 inside the dome 22 , foam formation can occur, which can lead to malfunctions in the gas system due to the penetration of foam into the gas system. At the same time, there is a spray unit 40 which has a nozzle 42 in the upper region of the dome 22 , which nozzle 42 is connected to the lower region of the container 12 via a pump line 44 . A pump 46 is arranged in the pump line 44 .

Die Meßeinheit 32 ist über eine Steuerleitung an eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Steuereinrichtung 36 ange schlossen, die wiederum über eine Steuerleitung 39 die Pumpe 46 beaufschlagt.The measuring unit 32 is connected via a control line to a control device 36 shown schematically in FIG. 2, which in turn acts on the pump 46 via a control line 39 .

Stellt nun die Meßsonde 33 und damit die Meßeinheit 32 im Bereich 30 des Domes 22 fest, daß sich Schaum 34 gebildet hat, bzw. der Schaum 34 ein bestimmtes Niveau erreicht hat, gibt die Meßeinheit 32 über die Steuerleitung 38 ein Signal an die Steuereinrichtung 36 ab, welche daraufhin über die Steuerleitung 39 die Pumpe 46 beaufschlagt, so daß über die Pumpenleitung 44 und die Düse 42 der Sprüheinheit 40 von oben Flüssigkeit auf den Schaum 34 gesprüht wird, was eine Rück bildung des Schaumes aufgrund seiner mechanischen Zerstörung durch die Flüssigkeitsstrahlen veranlaßt.If the measuring probe 33 and thus the measuring unit 32 determines in the area 30 of the dome 22 that foam 34 has formed or the foam 34 has reached a certain level, the measuring unit 32 sends a signal to the control device 36 via the control line 38 from, which then acts on the control line 39, the pump 46 , so that liquid is sprayed onto the foam 34 from above via the pump line 44 and the nozzle 42 of the spray unit 40 , which causes a back formation of the foam due to its mechanical destruction by the liquid jets .

Bei der in Fig. 3 schematisch dargestellten weiteren erfin dungsgemäßen Alternative eines Fermenters 10.2 ist am Boden des Behältnis eine Vertiefung 50 vorhanden, die als U-förmi ger Förderschacht 50 ausgebildet ist. In diesen Förderschacht 50 ragt eine Fördereinrichtung 52 hinein, die als Förder schnecke 52 ausgebildet ist. Mittels der Förderschnecke 52 ist es möglich, die sich im Förderschacht 50 im Laufe der Zeit ansammelnden mehr oder minder festen Materialbestand teile wie Sand, Erde, Knochensplitter oder dgl. aus dem Behältnis 12 herauszufördern und somit einer Verschlammung im Innern des Behältnis entgegenzuwirken. Die Förderschnecke 52 fördert hierbei das Material über den Flüssigkeitsstand des Fermenters 10, so daß sich der Schwerstoff und die Flüssig keit trennt, die Flüssigkeit in den Fermenter 10.2 zurück läuft und der Schwerstoff in einen außerhalb des Behältnis 12 stehenden Schwerstoffbehälter 54 abgeworfen werden kann.In the further alternative of a fermenter 10.2 according to the invention, shown schematically in FIG. 3, there is a depression 50 at the bottom of the container, which is designed as a U-shaped conveyor shaft 50 . In this conveyor shaft 50 , a conveyor 52 protrudes, which is designed as a conveyor screw 52 . By means of the screw conveyor 52 , it is possible to convey the more or less solid material components, such as sand, earth, bone fragments or the like, which accumulate in the conveyor shaft 50 over time, out of the container 12 and thus counteract silting up in the interior of the container. The screw conveyor 52 promotes the material above the liquid level of the fermenter 10 , so that the heavy substance and the liquid separates, the liquid runs back into the fermenter 10.2 and the heavy substance can be thrown into a heavy substance container 54 outside the container 12 .

Claims

1. Reaction device ( 10 ) for carrying out biochemical reactions in which microorganisms, in particular yeasts, fungi or bacteria, the material to be treated leads to the decomposition of organic residues with gas formation

- a container ( 12 ),
- an inlet ( 14 ),
- an outlet ( 16 ),
- A gas line ( 18 ) leading away the resulting gases and
- One within the container ( 12 ) arranged Homo genisierungseinrichtung ( 20 ), characterized in that
- The container ( 12 ) is arranged horizontally, ie enables an essentially horizontal material flow,
- A portioning device is present which feeds the material to be treated in portions via the inlet ( 14 ) to the container ( 12 ) at predeterminable time intervals, whereby
- The filled material is conveyed further within the container in the predeterminable time cycles, and
- Several in the material flow direction (T) arranged one behind the other barrier devices ( 60 ) with passages are present, which cause a certain grafting of the filled material.

2. Device according to claim 1, characterized in that the container in the material flow direction (T) a slight Shows increase.

3. Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that the homogenization device has a plurality of homogenization units ( 20 ) arranged at a distance from one another in the longitudinal direction of the container.

4. The device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the homogenization unit is designed as an agitator with a horizontally rotatably mounted shaft ( 23 ) and radially projecting paddle elements ( 21 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the paddle elements ( 21 ) in the longitudinal direction from stirrer to stirrer are arranged in the form of a helix.

6. The device according to claim 4 and / or 5, characterized in that the paddle elements ( 21 ) of adjacent agitators have an overlap area (Ü).

7. The device ( 10.1 ) according to claim 1 or the preamble of claim 1, characterized in that in the area ( 30 ) in which the resulting gas collects, a measuring unit ( 32 ) for determining the existence of foam ( 34 ) in this area ( 30 ) and a spray unit ( 40 ) for spraying the possibly present foam ( 34 ) with liquid, the measuring unit ( 32 ) in the presence of foam ( 34 ) emitting a measurement signal to a control device ( 36 ) which thereupon the spray unit ( 40 ) is activated.

8. The device according to claim 7, characterized in that the spray unit has a nozzle ( 42 ), a pump line ( 44 ) connected to the nozzle ( 42 ) and a pump ( 46 ) which can be controlled by the control unit ( 36 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the pump line ( 44 ) communicates with the inside of the container ( 12 ), so that when activating the pump ( 46 ) liquid from the inside of the container ( 12 ) so-called Gärflüs liquid is withdrawn and sprayed onto the foam ( 34 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the pump line ( 44 ) is connected in the lower region of the container ( 12 ).

11. The device ( 10.2 ) according to claim 1 or the preamble of claim 1, characterized in that in the bottom region of the container ( 12 ) there is a recess ( 50 ) into which a conveyor ( 52 ) protrudes, the more or less solid material portions can convey out of the interior of the container ( 12 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the conveyor is designed as a screw conveyor ( 52 ).

13. The apparatus of claim 11 and / or 12, characterized in that a control device is provided that is predetermined Times the conveyor for a predetermined time intervals activated.

14. Device according to one or more of the preceding Expectations, characterized in that the container as a steel tank, in particular essentially circular cylindrical tank, designed with an insulating sleeve is.