DE19815842C1 - Biogasanlage - Google Patents

Biogasanlage

Info

Publication number
DE19815842C1
DE19815842C1 DE19815842A DE19815842A DE19815842C1 DE 19815842 C1 DE19815842 C1 DE 19815842C1 DE 19815842 A DE19815842 A DE 19815842A DE 19815842 A DE19815842 A DE 19815842A DE 19815842 C1 DE19815842 C1 DE 19815842C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fermenter
fraction
container
substances
densest
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19815842A
Other languages
English (en)
Inventor
Tobias Finsterwalder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FINSTERWALDER UMWELTTECHNIK
Original Assignee
FINSTERWALDER UMWELTTECHNIK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FINSTERWALDER UMWELTTECHNIK filed Critical FINSTERWALDER UMWELTTECHNIK
Priority to DE19815842A priority Critical patent/DE19815842C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19815842C1 publication Critical patent/DE19815842C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/04Phase separators; Separation of non fermentable material; Fractionation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Biogasanlage zur Behandlung, Aufbereitung und Verwertung unsortierter, überwiegend nasser und organischer Abfälle.
Die bei einer Biogasanlage für nasse Abfälle angelieferten Materialien enthalten neben Abfallbestandteilen organischen Ursprungs (z. B. Gemüse, Obst, Knochen und Fleischreste) auch Störstoffe, u. a. Metalle (z. B. Besteck und Dosen), Verpa­ kungsstoffe (z. B. Folien, Netze, Schaumstoffe und Verschlüsse) und Mineralstoffe (z. B. Tellerscherben, Sand und Kies). In einer Biogasanlage (anaerobe Vergärungsanlage) werden die organischen Bestandteile in einem geschlossenen Behälter (Fermenter) durch Bakterien zersetzt (Fermentierung), wobei das brennbare Gas Methan ("Biogas") entsteht, welches in einem Biogasheizkraftwerk zur Energiegewinnung verbrannt wird. Die organisch nicht abbaubaren Reststoffe werden je nach Verfahren als Flüssig- oder Festkompost verwertet. Alle organischen Abfälle, die dem Tierkörperbeseitigungsgesetz unterliegen, müssen, bevor sie in den natürlichen Stoffkreislauf zurückgeführt werden, hygienisiert oder sterilisiert werden.
Aus dem Stand der Technik sind Verführen, die in Abfallgemischen enthaltenen Störstoffe vor der Fermentierung dem Prozeß zu entnehmen, zum Einsatz in Biogasanlagen bekannt. Vorteil dieser Verfahren ist, daß die Verarbeitung des gereinigten Abfallgemisches verfahrenstechnisch einfach ist. Nachteil dieser Verfahren ist, daß für die Aussortierung der Stoffe immer eine Nachbehandlung (Kompostierung) vorzusehen ist, da sie stark organisch belastet sind.
Bei einer der herkömmlichen Vorgehensweisen wird der Abfall trocken, das heißt bei einem Wassergehalt von weniger als 60%, vergoren. Störstoffe werden zumeist über Siebanlagen und Magnetabscheider von der trockenen organischen Substanz getrennt. Nasser Abfall kann mit diesem Verfahren nicht behandelt werden. Die Hygienisierung des Materials wird durch Nachkompostierung erreicht.
Bei einem anderen Verfahren wird der Abfall mit einem Stofflöser mit dem Ziel vorbehandelt, so viele organische Substanzen wie möglich in Lösung zu bringen. Da dies nur unvollständig gelingt, muß der organische Rest mit allen Störstoffen kompostiert werden. Die Hygienisierung erfolgt vor der Zugabe in den Fermenter.
Nach einer weiteren bereits bekannten Methode werden die Abfälle zerkleinert, Sinkstoffe (mit signifikant höherer Dichte als Wasser) durch Schwerkraft und Leichtstoffe (mit signifikant geringerer Dichte als Wasser) durch Siebung im "Suspenser" vor der Hygienisierung und der Zugabe in den Fermenter abgeschieden. Auch hier ist eine Nachkompostierung notwendig, da die abgeschiedenen Stoffe einen hohen Anteil organischer Materialien enthalten.
Eine weitere Biogasanlage nach dem Stand der Technik sieht vor, trockene Bioabfälle mit Hand zu sortieren. Es handelt sich dabei um nicht hygienisierungspflichtige Abfälle wie Rasenschnitt und anderes Grünmaterial. Die Abfälle haben einen hohen Sandanteil. Sie werden am Rand des Fermentes über einen Schacht in den Fermenter eingebracht. Der Sandanteil wird über ein Austragsystem in eine Förderschnecke transportiert und aus dem Fermenter ausgetragen. Die Verweilzeiten der Störstoffe (Sand) im Fermenter, und damit der biologische Abbaugrad der anhaftenden organischen Substanz, ist nicht regelbar. Auch hier ist eine Nachkompostierung erforderlich.
Aus der EP 520 172 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung in einem Behälter von Abfällen bekannt, bei dem die schwimmenden Leichtstoffe und die Schwerstoffe bzw. Sinkstoffe aus den zuvor aufgelösten und zerfaserten biogen-organischen Stoffen aussortiert werden. Das Produkt dieses Verfahrensschritts wird dann zur Biogasbildung in einen Fermenter eingeführt. Bei diesem Verfahren verweilt der eingeführte Abfall nur eine sehr kurze Zeit, in der Größenordnung von 30-35 Minuten, in dem hierzu vorgesehenen Behälter. Die Sinkstoffe bzw. die Schwimmstoffe werden sich von den organischen Stoffe aufgrund ihrer Dichte unter Einwirkung der Schwerkraft trennen, so daß sie in dieser kurzen Zeit aussortiert werden können und die organischen Stoffe der weiteren Behandlung zugeführt werden. Die aussortierten Stoffe sind dabei nicht von biologisch abbaubaren Anhaftung befreit. Die biologische Aufbereitung der organischen Stoffe wird in diesem Stand der Technik nicht behandelt.
Aus der WO 80/01286 A1 ist ein Fermenter bekannt, der als Absetzbehälter mit geneigter Achse und quadratischen Querschnitt konstruiert ist. Durch die Neigung der Behälterachse und gezielter Zufuhr der Bioabfallsuspension in der unteren Mitte des Behälters wird erreicht, daß sich die Bioabfallsuspersion in drei Phasen aufteilt, und zwar in die der Sinkstoffe, Schwebstoffe und Schwimmstoffe. Durch die gewählte Neigung des Behälters wird trotz der Zufuhr der Bioabfallsuspension in der unteren Mitte des Behälters eine Zone in der oberen Mitte des Behälters gebildet, aus der die Schwebstoffe, abgezogen werden können. Die Sinkstoffe können aus dem unteren Bereich des Behälters ausgetragen werden. Die Schwimmstoffe werden mittels eines Überlaufs aus dem Behälter ausgetragen. Zur Funktion des Fermenters in seiner Eigenschaft als Absetzbehälter darf kein Energieeintrag über ein Rührwerk oder ähnlichen Einrichtung erfolgen, weil dann die Entnahmezonen nicht mehr entstehen können. Nachteilig ist jedoch bei der offenbarten Ausgestaltung, daß die ausgetragenen Sink- bzw. Schwimmstoffe nicht suspensionsfrei, sondern immer mit einem Anteil von Suspension abgezogen werden. Ferner kann der Überlauf der Schwimmstoffe nur durch Hinzuführen weiterer Bioabfallsuspension erreicht werden, da dies den Füllpegel des Behälters anhebt. Ein vom Befüllvorgang unabhängiger aktiver Austrag der Schwimm- oder Sinkstoffe ist nicht möglich.
Da dieser Behälter in seiner Funktionsweise eine Neigung im Bereich von 30°-60° zwingend voraussetzt, sind besondere Anforderungen an die Auflagerung des Behälters gestellt, die die offenbarte Lösung schwer umsetzbar machen und einen erhöhten Kostenaufwand mit sich bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf effiziente Weise die in nassen Abfallgemischen enthaltenen organisch abbaubaren Stoffe von den biologisch nicht verwertbaren Bestandteilen zu trennen und dabei eine organisch belastete Reststofffraktion zu vermeiden. Weiterhin soll die gesetzlich vorgeschriebene Hygienisierung bzw. Sterilisierung in dieses Verfahren eingebunden werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Vorrichtung bzw. das in dem Patentanspruch 8 definierte Verfahren zur Aufbereitung von Abfallstoffgemischen gelöst.
Im einzelnen wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das ohne Sortierung, d. h. Störstoffabtrennung, in den Fermenter eingebrachte Abfallstoffgemisch in drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte (Sink-, Schweb- und Schwimmstoffe) aufgeteilt wird, deren Verweilzeiten im Fermenter steuerbar sind und die getrennt voneinander aus dem Behälter ausgetragen werden können. Die zweitdichteste Fraktion (Schweb­ stoffe) kann im Behälter in Bewegung gebracht und gehalten werden, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit steuerbar ist. Durch die Veränderung der Bewegungsgeschwindigkeit läßt sich auch die Aufteilung des Behälterinhalts in die drei Fraktionen beeinflussen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung zum Bewegen der zweitdichtesten Fraktion sieht mindestens ein Rührwerk vor.
Die Beschickung des Behälters mit Abfallstoffen geschieht vorteilhafterweise in der Mitte des Behälters.
Die Einrichtung zum getrennten Austragen der drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte aus dem Behälter kann zum Austragen der drittdichtesten Fraktion (Schwimmstoffe) eine Abschöpfvorrichtung, die vorzugsweise fest am Fermenter angebracht ist, und daran angebracht, eine Pumpe und eine Siebschnecke aufweisen. Durch die Pumpe wird der Behälterinhalt, vorzugsweise nur dessen Oberfläche, in Rotation versetzt, wodurch die drittdichteste Fraktion der Abschöpfvorrichtung zu­ geführt wird. Die mittlere Verweilzeit der drittdichtesten Fraktion im Behälter kann über die Leistung der Pumpe und/oder die Leistung der Siebschnecke einstellbar sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung zum getrennten Austragen der drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte sieht zur Austragung der zweitdichtesten Fraktion einen Überlauf hinter der Siebschnecke vor. Die Konzentration der zweitdichtesten Fraktion in der Flüssigphase wird über die Intensität der Durchmischung durch das Rührwerk beeinflußt. Damit wird auch die Menge der über den Überlauf in einen Nachfermenter abgeführten zweitdichtesten Fraktion ge­ steuert.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung zum getrennten Austragen der drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte schließt einen Räumer ein, der die dichteste Fraktion (Sinkstoffe) von der Eintragsstelle des Abfallgemischs im Zentrum des Behälters zu einer am Rand des Behälters angebrachten Austragsschnecke schiebt, welche diese Fraktion aus dem Behälter ausführt. Die Verweilzeit der dichtesten Fraktion im Behälter wird über die Drehzahl des Räumers und/oder über die Leistung der Austragsschnecke eingestellt.
In Folge der gezielten Verwertung der organisch abbaubaren Fraktion des Abfallgemischs in drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte innerhalb des Fermenters erfolgt die gesetzlich vorgeschriebene Hygienisierung/Sterilisierung der Abfälle vorzugsweise nach der Fermentierung. Zur effizienten Weiterbehandlung des in drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte aufgeteilten Abfallstoffgemischs werden die beim Fermentierungsprozeß anfallenden Reststoffe der zweitdichtesten Fraktion zusammen mit den organisch nicht abbaubaren Bestandteilen der dichtesten Fraktion zu einem Stoffgemisch (Hygienisierungsmaterial) vereinigt, welches gemeinsam einer Hygieni­ sierungseinrichtung zugeführt wird.
In einer vorteilhaften Variante dieses Verfahrens werden die beim Fermentierungs­ prozeß anfallenden Reststoffe der zweitdichtesten Fraktion entwässert, bevor sie mit den organisch nicht abbaubaren Bestandteilen der dichtesten Fraktion gemischt werden.
In einer weiteren bevorzugten Variante dieses Verfahrens werden die organisch nicht abbaubaren Bestandteile der dichtesten Fraktion zerkleinert, bevor sie mit den beim Fermentierungsprozeß anfallenden Reststoffen der zweitdichtesten Fraktion gemischt werden.
Vorteilhafterweise kann die Hygienisierungseinrichtung eine längliche Einrichtung mit einer Heizzone aufweisen, an deren einem Ende die Reststoffe zugeführt werden und an deren anderem Ende eine komprimierte Menge des zugeführten Stoff­ gemisches aufgebaut wird. Dabei wird der Querschnitt der länglichen Einrichtung und der Temperaturverlauf so eingestellt, daß an jeder Stelle der Innendruck größer als der Dampfdruck des Reststoffgemischs ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht zur Erwärmung der Heizzone der Hygienisierungseinrichtung die Verwendung eines Temperierungsmaterial vor, das mit Hilfe der in der Biogasanlage anfallenden Wärme temperiert wurde.
Die Wärme zur Temperierung des Temperierungsmaterials kann vorzugsweise dem Abgaswärmetauscher des Heizkraftwerks der Biogasanlage entnommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den Grundriß einer Biogasanlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Abfallbearbeitungsbehälter (Fermenter 1) der Biogasanlage aus Fig. 1;
Fig. 3 einen horizontaler Schnitt des Abfallbearbeitungsbehälters (Fermenter 1) der Biogasanlage aus Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Biogasanlage gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet, die u. a. einen Fermenter 1, einen Nachfermenter 3, ein Biogasheizkraftwerk 12 und eine Hygienisierungseinrichtung 10 einschließt. Die nassen Abfälle werden von LKWs 14 von den einzelnen Abfallserzeugern in Behältern zur Abfallsammelstelle 11 der Biogasanlage transportiert. Nach der Zerkleinerung der angelieferten Abfallstoffgemische werden diese in eine Suspension übergeführt. Diese Suspension wird durch eine Leitung einem in den Fig. 2 und 3 dargestellten, im Grundriß runden Fermenter 1 zugeführt, wobei die Beschickung des Fermenters 1 auf vorteilhafte Weise durch eine Öffnung 4 geschieht, die sich in der Nähe der Mitte des Fermenters 1 befindet. Im Fermenter 1, dessen Inhalt eine etwa halb so große Feststoffkonzentration wie das zugeführte Abfallgemisch hat, spaltet sich dieses Gemisch sehr schnell in drei Fraktionen auf, die sich durch ihr Sinkverhalten unterscheiden. Sinkstoffe setzen sich am Boden des Fermenters 1 nahe der Einfüllöffnung 4 ab, Schwebstoffe verteilen sich über das Behältervolumen und Schwimmstoffe sammeln sich an der Flüssigkeitsoberfläche.
Der Inhalt des Fermenters 1 wird durch ein Rührwerk 2 in Bewegung gehalten, wobei vorzugsweise die Schaufeln des Rührwerks 2 in Bezug auf die Vertikalachse des Fermenters 1 derart mittig angebracht sind, daß weder die am Boden befindli­ chen Sinkstoffe noch die auf der Wasseroberfläche treibenden Schwimmstoffe direkt berührt werden. Abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Rührwerks 2 werden die Stoffe, die unter dieser Einwirkung nicht in Schwebe gehalten werden können, also wesentlich schwerer als Wasser sind (Sinkstoffe), auf den Boden des Fermenters 1 gesunken sein. Ebenso werden die Stoffe, die wesentlich leichter als Wasser sind (Schwimmstoffe), zur Oberfläche der Suspension aufgestiegen sein. Die Stoffe, die sich in ihrem spezifischen Gewicht wenig von Wasser unterscheiden (Schwebstoffe) und sich vorzugsweise aus organischem Material zusammensetzen, werden sich über das gesamte Behältervolumen verteilen.
Durch die Zersetzung des organischen Materials durch die in der Behältersuspension enthaltenen Bakterienmasse wird das Biogas Methan freigesetzt, welches an die Oberfläche der Suspension steigt und aus dieser austritt. Über ein am Dach des Fermenters 1 angebrachtes Überdruckventil verläßt das Biogas den Fermenter 1 und wird im Bioheizkraftwerk 12 verbrannt.
Der Fermenter 1 ist mit einer Einrichtung zum getrennten Austragen der drei Dichtefraktionen (Sink-, Schweb- und Schwimmstoffe) ausgestattet.
Ein kontinuierlich oder diskontinuierlich rotierender Räumer 5 transportiert, über den Boden des Fermenters 1 streichend, die Sinkstoffe vom Zentrum des Behälterbodens zu dessen Rand. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, den Räumer 5 mit schräg gestellten Lamellen zu versehen. Desweiteren mag es sich als günstig erweisen, den Räumer 5, in Fig. 3 mit zwei Armen dargestellt, ebenso mit einem oder mehreren Armen auszustatten. Vom Rand des Fermenterbodens werden die Sinkstoffe mit Hilfe einer Austragsschnecke 6 aus dem Fermenter 1 befördert. Die Verweilzeit der Sinkstoffe im Fermenter 1 wird über die Umdrehungszahl des Räumers 5 und/oder über die Leistung der Austragsschnecke 6 gesteuert. Die Ver­ weilzeit wird abhängig von der Art der in der Sinkfraktion enthaltenen organischen Bestandteile und der Korngröße gewählt. Die typische mittlere Verweilzeit beträgt 20 bis 30 Tage.
Die Einrichtung zum getrennten Austragen der drei Dichtefraktionen weist ferner, wie in Fig. 2 gezeigt, eine fest an der Decke des Fermenters angebrachte Einrichtung auf, die im wesentlichen eine Abschöpfeinrichtung 7, eine Siebschnecke 8 und eine hinter der Siebschnecke 8 angebrachte Pumpe 9 umfaßt. Die Abschöpfeinrichtung 7 treibt, von der Sogwirkung der Pumpe 9, die den Behälterinhalt teilweise oder ganz in Bewegung versetzt, unterstützt, die auf der Oberfläche treibenden Schwimmstoffe der Siebschnecke 8 zu, welche diese aus dem Fermenter 1 abführt. Die mittlere Verweilzeit der Schwimmstoffe im Fermenter wird über die Leistung der Pumpe 9 und/oder die Leistung der Siebschnecke 8 geregelt. Die typische mittlere Verweilzeit der Schwimmstoffe im Fermenter bis zum Abbau der anhaftenden organischen Partikel beträgt 20 bis 30 Tage.
Die Austragung der Schwebfraktion geschieht mit Hilfe eines Überlaufs 13 hinter der Siebschnecke, der diese dem Nachfermenter 3 zuführt, in dem auf ähnliche Weise wie im Fermenter 1 Biogas gewonnen wird. Die Verweilzeit der Schwebstoffe im Fermenter 1 hängt von deren Konzentration in der Flüssigphase ab und kann daher über die Drehzahl des Rührwerks 2 gesteuert werden, wobei Verweilzeiten darstellbar sind, die bei der zwei- bis dreifachen der hydraulischen Verweilzeit liegen.
Die Schwebstoffe enthalten überwiegend gut abbaubares organisches Material und die aktive organische Bakterienmasse. Für den Wirkungsgrad des Fermenters 1 ist ein hoher Anteil von Bakterienmasse vorteilhaft. Desweiteren kommt der Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Rührwerk 2 eine zentrale Bedeutung zu, da durch sie die Grenzen zwischen Sink- und Schwebfraktion und zwischen Schwimm- und Schwebfraktion festgelegt werden.
Dreht sich das Rührwerk 2 langsam oder steht es längere Zeit still, setzen sich die organischen Schwebstoffe an den Schwimmstoffen und an den Sinkstoffen ab, und die mittlere Schicht der Fermentersuspension besteht überwiegend aus Wasser. Dreht sich das Rührwerk 2 sehr schnell, so können nahezu alle Stoffe in Schwebe gehalten werden. Im ersten Fall führt dies zu einer mittleren Verweilzeit, die länger als die hydraulische Verweilzeit ist, im zweiten Fall zu einer, die genau der hydraulischen Verweilzeit entspricht. Dieses Beispiel soll verdeutlichen, daß die Verweilzeiten der drei Fraktionen im Fermenter 1 einzeln so eingestellt werden können, daß der biologische Abbau wie gewünscht erfolgen kann. Damit wird die angestrebte Abtren­ nung des biologisch abbaubaren organischen Materials erreicht, so daß keine Nachkompostierung mehr notwendig ist.
Die bei günstiger Steuerung des Rührwerks 2 aus dem Fermenter 1 abgeführte Schwimmfraktion und Sinkfraktion sind von organischen Anhaftungen befreit und können deshalb ohne Schwierigkeit weiterverarbeitet werden. Die Sinkstofffraktion besteht aus organisch nicht abbaubaren Stoffen wie Knochen, Glas- und Porzellanscherben, Sand und Metalle. Letztere werden vorzugsweise aus der Sinkstofffraktion aussortiert, während der metallfreie Rest als wertvoller Bestandteil eines Hygienisierungsmaterials 15 einer Hygienisierungseinrichtung 10 zugeführt wird. Es kann vorteilhaft sein, diese Materialien vor der Beschikung der Hygienisie­ rungseinrichtung 10 in einer Mühle zu zerkleinern.
Nach einer gewissen Verweildauer im Nachfermenter 3 werden die nicht weiter fermentierbaren Schwebstoffe aus diesem abgeführt, um zusammen mit dem metallfreien Anteil der Sinkstofffraktion das Hygienisierungsmaterial 15 zu ergeben, welches der Hygienisierungseinrichtung 10 zugeführt wird. In einer bevorzugten Variante des Hygienisierungsverfahrens durchlaufen sie jedoch noch vorher eine Zentrifuge, die den Fermentierungsreststoffen den größten Teil des Wasseranteils entzieht.
Eine bevorzugte Ausführung der Hygienisierungseinrichtung 10 für Hygieni­ sierungstemperaturen unter 100°C enthält eine über Thermoöl beheizbare Hygienisierungsförderschnecke. Dabei kann es sehr vorteilhaft sein, zur Aufheizung der Hygienisierungsschnecke ein Temperierungsmaterial zu verwenden, welches zu­ mindest teilweise durch die in der Biogasanlage anfallende Abwärme temperiert worden ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausformung der Erfindung geschieht diese Temperierung im Abgaswärmetauscher des Biogasheizkraftwerks 12.
Müssen Hygienisierungstemperaturen über 100°C erreicht werden, so muß der Innendruck der Hygienisierungseinrichtung 10 überall über den Dampfdruck des Hygienisierungsmaterials hinaus angehoben werden. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Hygienisierungseinrichtung 10 vor, die eine längliche Form aufweist und in der das Material mit einer Fördereinrichtung, z. B. einer Pumpe, unter einem Druck, der den Dampfdruck übersteigt, an entsprechenden Stellen verdichtet wird. Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, das Hygienisierungsmaterial am Anfang und am Ende der länglichen Hygienisierungseinrichtung 10 so zu Stopfen zu verdichten, daß der Luftraum in diesem Bereich vollständig ausgefüllt ist. Der in die Dampfphase übergegangene Teil der Wasseranteils des Hygienisierungsmaterials versucht dann, diese Stopfen zu durchdringen, kondensiert jedoch in den Zonen, in denen die Temperatur kleiner als 100°C ist, und gibt Kondensationswärme an den Kompost ab, die die Aufheizung der Hygienisierungseinrichtung 10 unterstützt. Die Verteilung der Dampfmengen auf den Stopfen regelt sich weitgehend selbständig über die Komposttemperaturen, kann jedoch auch über die Länge der Stopfen beeinflußt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Hygienisierungseinrichtung 10 wird anstelle einer Hygienisierungsschnecke eine Rohrleitung verwendet. Die Fermentierungsreststoffe werden ebenso wie die metallfreien Bestandteile der Sinkstofffraktion über einen Trichter in eine über eine Welle angetriebene Mischeinrichtung eingebracht, von der aus das Hygienisierungsmaterial in die beheizte Rohrleitung gepumpt wird. Die Beheizung der Hygienisierungsrohrleitung kann auf dieselbe Weise erfolgen wie die oben beschriebene Beheizung der Hygienisierungsschnecke.

Claims (18)

1. Fermenter (1), aufweisend Einrichtungen zum getrennten Austragen dreier Fraktionen unterschiedlicher Dichte und steuerbare Einrichtungen, durch welche der in den Fermenter (1) eingebrachte Abfall ganz oder teilweise in Bewegung versetzbar ist, wobei die Verweilzeit der jeweiligen Fraktion unterschiedlicher Dichte separat über die steuerbaren Einrichtungen einstellbar ist.
2. Fermenter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Einrichtungen ein Rührwerk (2) aufweisen.
3. Fermenter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, der nahe des Behälterzentrums eine Materialzuführungsöffnung (4) aufweist.
4. Fermenter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Austragen der drittdichtesten Fraktion (Schwimmstoffe) eine Abschöpfvorrichtung (7) und eine daran angebrachte Siebschnecke (8) und eine Pumpe (9) aufweist, wobei die Austragsgeschwindigkeit sowohl über die Leistung der Siebschnecke (8), als auch über die Leistung der Pumpe (9) einstellbar ist.
5. Fermenter nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) hinter der Siebschnecke (8) angebracht ist.
6. Fermenter (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Siebschnecke (8) ein Überlauf (13) zum Austragen der . zweitdichtesten Fraktion (Schwebstoffe) angeordnet ist.
7. Fermenter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Austragen der dichtesten Fraktion (Sinkstoffe) einen Räumer (5) zum Zuführen vom Zentrum des Behälters zu einer am Rand des Behälters angebrachten Austragsschnecke (6) aufweist.
8. Verfahren zur aneroben Aufbereitung eines Abfallstoffgemisches, welches in einem Fementer (1) in drei Fraktionen unterschiedlicher Dichte aufgeteilt wird, die getrennt voneinander aus dem Fermenter (1) ausgetragen werden, wobei das Abfallstoffgemisch in Bewegung versetzt wird und damit die Verweilzeit der jeweiligen Fraktion unterschiedlicher Dichte separat eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Abfallstoffgemisch nahe des Zentrums des Behälters (1) eingeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei zur Austragung der drittdichtesten Fraktion (Schwimmstoffe) diese von der Flüssigkeitsoberfläche abgeschöpft und aus dem Behälter (1) abgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zweitdichteste Fraktion (Schwebstoffe) über einen Überlauf aus dem Behälter (1) fließt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei zur Austragung der dichtesten Fraktion (Sinkstoffe) diese in konzentrischen Ringen vom Behälterzentrum zum Rand geschoben und von dort aus dem Behälter (1) abgeführt wird, wobei die Austragsgeschwindigkeit über die Schub­ geschwindigkeit gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die nach der Fermen­ tierung anfallenden Reststoffe der zweitdichtesten Fraktion (Schwebstoffe) der dichtesten Fraktion (Sinkstoffe) zu einem Stoffgemisch (15) vereinigt werden, und dieses Stoffgemisch (15) gemeinsam hygienisiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die nach der Fermentierung anfallenden Reststoffe der zweitdichtesten Fraktion (Schwebstoffe) entwässert werden, bevor sie der dichtesten Fraktion (Sinkstoffe) zu einem zu hygienisierenden Stoffgemisch (15) vereinigt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die dichteste Fraktion (Sinkstoffe) von Metallen befreit und zerkleinert wird, bevor sie mit den nach der Fermentierung anfallenden Reststoffen der zweitdichtesten Fraktion (Schwebstoffe) zu einem zu hygienisierenden Stoffgemisch (15) vereinigt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Hygienisierung in einer länglichen Einrichtung (10) erfolgt, in welcher der Dampfdruck des Stoffgemischs (15) an jeder Stelle innerhalb der länglichen Einrichtung kleiner als der Förderdruck gehalten wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Anwendung in einer Biogasanlage, wobei die Hygienisierung in einer Einrichtung (10) geschieht, zu deren Erwärmung ein Temperierungsmaterial verwendet wird, das mit Hilfe der in der Biogasanlage anfallenden Wärme temperiert wurde.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Wärme zur Temperierung des Temperierungsmaterials dem Abgaswärmetauscher des Heiz­ kraftwerks der Biogasanlage entnommen wird.
DE19815842A 1998-04-08 1998-04-08 Biogasanlage Expired - Fee Related DE19815842C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19815842A DE19815842C1 (de) 1998-04-08 1998-04-08 Biogasanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19815842A DE19815842C1 (de) 1998-04-08 1998-04-08 Biogasanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19815842C1 true DE19815842C1 (de) 1999-07-01

Family

ID=7864052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19815842A Expired - Fee Related DE19815842C1 (de) 1998-04-08 1998-04-08 Biogasanlage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19815842C1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10310750A1 (de) * 2003-03-12 2004-09-30 Farmatic Biotech Energy Ag Verfahren zur Behandlung von Restmüll und dabei eingesetzter Inertstoffabscheider
DE102011008318A1 (de) 2011-01-11 2012-07-12 Finsterwalder Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Entfernen von auf einer Flüssigkeitsoberfläche eines Flüssigkeitsvolumens vorliegenden Leichtstoffen, Fermenter sowie Verfahren zum Entfernen von auf einer Flüssigkeitsoberfläche eines Flüssigkeitsvolumens vorliegenden Leichtstoffen
DE102011008319A1 (de) 2011-01-11 2012-07-12 Finsterwalder Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Räumer für einen Fermenter zum Fördern von Räumgut, Fermenter und Verfahren zum Räumen von Räumgut
DE102013101401A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Tutech Innovation Gmbh Nassvergärung von Pferdemist
DE102013012289A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Mineralit Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Hygienisierung von Gärsubstrat aus Fermentern

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001286A1 (en) * 1978-12-22 1980-06-26 F Pfulg Apparatus for anaerobic fermentation of organic material in aqueous dispersion for the production of methane and organic by-products
EP0520172A1 (de) * 1991-06-24 1992-12-30 Rea Gesellschaft Für Recycling Von Energie Und Abfall Mbh Aufbereitung von Stoffgemischen, insbesondere von Biomüll, Nassmüll, Restmüll und Gewerbeabfällen, für die anaerobe Vergärung der darin enthaltenen biogen-organischen Bestandteile der Stoffe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001286A1 (en) * 1978-12-22 1980-06-26 F Pfulg Apparatus for anaerobic fermentation of organic material in aqueous dispersion for the production of methane and organic by-products
EP0520172A1 (de) * 1991-06-24 1992-12-30 Rea Gesellschaft Für Recycling Von Energie Und Abfall Mbh Aufbereitung von Stoffgemischen, insbesondere von Biomüll, Nassmüll, Restmüll und Gewerbeabfällen, für die anaerobe Vergärung der darin enthaltenen biogen-organischen Bestandteile der Stoffe

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10310750A1 (de) * 2003-03-12 2004-09-30 Farmatic Biotech Energy Ag Verfahren zur Behandlung von Restmüll und dabei eingesetzter Inertstoffabscheider
DE102011008318A1 (de) 2011-01-11 2012-07-12 Finsterwalder Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Entfernen von auf einer Flüssigkeitsoberfläche eines Flüssigkeitsvolumens vorliegenden Leichtstoffen, Fermenter sowie Verfahren zum Entfernen von auf einer Flüssigkeitsoberfläche eines Flüssigkeitsvolumens vorliegenden Leichtstoffen
DE102011008319A1 (de) 2011-01-11 2012-07-12 Finsterwalder Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Räumer für einen Fermenter zum Fördern von Räumgut, Fermenter und Verfahren zum Räumen von Räumgut
WO2012095462A1 (de) 2011-01-11 2012-07-19 Finsterwalder Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Räumer für einen fermenter zum fördern von räumgut, fermenter und verfahren zum räumen von räumgut
DE102013101401A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Tutech Innovation Gmbh Nassvergärung von Pferdemist
DE102013012289A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Mineralit Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Hygienisierung von Gärsubstrat aus Fermentern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0520172B1 (de) Aufbereitung von Stoffgemischen, insbesondere von Biomüll, Nassmüll, Restmüll und Gewerbeabfällen, für die anaerobe Vergärung der darin enthaltenen biogen-organischen Bestandteile der Stoffe
DE60009434T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines bearbeiteten Produktes aus organischem Material
EP0698005B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kompostierung und nassvergärung von biologischen abfällen
DE102006005066B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Biogas aus organischen Stoffen
DE19617734C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gärfähigen Gemisches aus biologischen Abfällen
EP0181615B1 (de) Verfahren und Anlage zur Entsorgung und Verwertung von Klärschlamm und Biomüll
DE19815842C1 (de) Biogasanlage
DE102005040839B4 (de) Kläranlage sowie Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigtem Abwasser
DE4229986A1 (de) Anaerobe Behandlung stark fetthaltiger Substanzen
DE102007037187A1 (de) Anlage und Verfahren zur Erzeugung von Biogas
EP2200746B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abfall mit organischem anteil
DE19612010C2 (de) Verfahren und Anlage zur Vorbehandlung von biogenen Reststoffen für die anaerobe Verarbeitung
EP0048683B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzrückständen
KR19990017093A (ko) 유기성 폐기물의 처리장치 및 그 방법
DE19846336A1 (de) Verfahren sowie Anlage zur Behandlung von Abfällen
EP1226883A1 (de) Verfahren zur Trennung eines Gemisches von Restabfällen
DE60002488T2 (de) System zur behandlung von abfall
EP4100447A1 (de) Verfahren zur trennung von polyisopren und anderen apolaren wertstoffen aus pflanzlichen rohstoffen
DE10260489B3 (de) Entpackungs- und Stofftrennanlage für verpackte Lebensmittel und Verfahren zur Trennung von verpackten Lebensmitteln in Lebensmittel und Verpackung
EP1760047A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von verunreinigtem Abwasser, insbesondere zur Verwertung von Klärschlamm
EP0555792A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Düngemittels aus Traubentrester
WO1999047473A1 (de) Verfahren sowie anlage zur behandlung von abfällen
EP0613870A1 (de) Verfahren für die Wiederverwertung von wasserhaltigem pflanzlichem Material
DE708307C (de) Verfahren zur Behandlung von Muell u. dgl. Abfaellen
DE4206795A1 (de) Verfahren zur mikrobiellen Entfernung von Teerölen aus imprägnierten Alt- und Resthölzern

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee