DE202004015399U1 - Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen - Google Patents

Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen Download PDF

Info

Publication number
DE202004015399U1
DE202004015399U1 DE202004015399U DE202004015399U DE202004015399U1 DE 202004015399 U1 DE202004015399 U1 DE 202004015399U1 DE 202004015399 U DE202004015399 U DE 202004015399U DE 202004015399 U DE202004015399 U DE 202004015399U DE 202004015399 U1 DE202004015399 U1 DE 202004015399U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
reactor vessel
rotation
reactor according
axis
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 - Lifetime
Application number
DE202004015399U
Other languages
English (en)
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.)
DOEHRMANN ANDREAS
DOEHRMANN KARL JUERGEN
Dohrmann Andreas Dr
Dohrmann Karl Juergen
Original Assignee
DOEHRMANN ANDREAS
DOEHRMANN KARL JUERGEN
Dohrmann Andreas Dr
Dohrmann Karl Juergen
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 DOEHRMANN ANDREAS, DOEHRMANN KARL JUERGEN, Dohrmann Andreas Dr, Dohrmann Karl Juergen filed Critical DOEHRMANN ANDREAS
Priority to DE202004015399U priority Critical patent/DE202004015399U1/de
Publication of DE202004015399U1 publication Critical patent/DE202004015399U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/06—Tubular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/10—Rotating vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/18—Flow directing inserts
    • C12M27/20—Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00184—Controlling or regulating processes controlling the weight of reactants in the reactor vessel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/187—Details relating to the spatial orientation of the reactor inclined at an angle to the horizontal or to the vertical plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1947—Details relating to the geometry of the reactor round oval or ellipsoidal
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

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

Abstract

Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen aus in einem Reaktorbehälter enthaltenen biogenen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft Reaktoren zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen aus in einem Reaktorbehälter enthaltenen biogenen Stoffen, insbesondere aus landwirtschaftlichen Nebenprodukten und Reststoffen, Abfällen und auch aus nachwachsenden Rohstoffen sowie andere vergärbare biogene Stoffe. Das so erzeugte Gas kann für die Beheizung, aber auch für die Erzeugung von Elektroenergie, die Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kraftstoffen sowie als Erdgassubstitut in Gasversorgungsnetzen eingesetzt werden.
  • Der erfindungsgemäße Biogasreaktor kann sowohl bei den Nassvergärungsverfahren, bei denen ein Trockensubstanzgehalt unterhalb von 30 %, wie auch bei Trockenvergärungsverfahren mit einem Trockensubstanzgehalt oberhalb von 30 % eingesetzt werden.
  • Üblicherweise wird auch in so genannten Biogasreakto ren eine anaerobe Vergärung der eingesetzten biogenen Stoffe durchgeführt und ein methanreiches Biogas erzeugt, dessen Energiegehalt für die bereits oben bezeichnete Anwendungsmöglichkeiten genutzt werden kann.
  • Übliche Verfahren im landwirtschaftlichen Bereich nutzen Gülle für den flüssigen Anteil des Substratgemisches, im gewerblichen Bereich können aber auch flüssige Abfallstoffe zum Einsatz kommen.
  • Der flüssige Anteil mit einem gewissen Anteil an zusätzlichen biogenen Stoffen mit entsprechend höherem Trockensubstanzgehalt werden in Biograsreaktoren eingefüllt und durch eine entsprechende Erwärmung in einem geeigneten Temperaturbereich für die anaerobe Vergärung temperiert. Für solche Biogasreaktoren werden unterschiedlichste Behältnisformen genutzt.
  • Um den Vergärungsprozess kontinuierlich durchführen zu können, ist während der Vergärung eine möglichst gleichförmige Durchmischung der im Biogasreaktor enthaltenen biogenen Stoffe förderlich. Hierfür werden die unterschiedlichsten Rühreinrichtungen in einem Biogasreaktor eingesetzt. Solche Rührelemente werden mechanisch über geeignete Antriebe, bei denen in der Regel Wellen eingesetzt werden, in der im Biogasreaktor enthaltenen biogenen Stoffmasse bewegt, so dass die entsprechende viskose biogene Stoffmasse im Biogasreaktor vermischt wird. Dabei wirken hohe mechanische Beanspruchungen, die zu erhöhter Abnutzung und Verschleiß führen.
  • Außerdem kann eine homogene gleichmäßige Durchmischung nicht ohne weiteres erreicht werden. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn innerhalb von Bio gasreaktoren im Trockenvergärungsverfahren gearbeitet werden soll. Bei Trockenvergärungsverfahren wird bisher keine Durchmischung durchgeführt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen aus biogenen Stoffen zur Verfügung zu stellen, der gegenüber herkömmlichen Lösungen einen reduzierten Verschleiß aufweist, eine verbesserte Durchmischung sowie einen geringeren Eigenenergieverbrauch ermöglicht. Auch sollen biogene Stoffe mit erhöhtem Trockensubstanzgehalt, bis hin zur Trockenvergärung eingesetzt werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Reaktor, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
  • Der erfindungsgemäße Reaktor unterscheidet sich im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen dadurch, dass ein die zu vergärenden biogenen Stoffe enthaltender Reaktorbehälter um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist, so dass der gesamte Reaktorbehälter während der Vergärung um diese Rotationsachse gedreht werden kann, und durch die Rotation des Reaktorbehälters die gewünschte Durchmischung der biogenen Stoffe innerhalb des Reaktorbehälters erreichbar ist.
  • Für eine verbesserte Durchmischung der im Reaktorbehälter enthaltenen biogenen Stoffe können vorteilhaft an der Innenwand des Reaktorbehälters Rührelemente angeordnet sein, die beispielsweise in Form von Erhebungen an der Reaktorbehälterinnenwand oder daran befestigten Leitblechen ausgebildet sein können.
  • Solche Rührelemente sollten vorteilhaft radial und/oder axial versetzt zueinander angeordnet sein.
  • Vorteilhaft ist es außerdem den jeweiligen Reaktorbehälter so auszubilden, dass die entsprechende Rotationsachse parallel zur Horizontalen ausgerichtet ist. Alternativ hierzu besteht aber auch die Möglichkeit, einen erfindungsgemäß einzusetzenden Reaktorbehälter mit seiner Rotationsachse in einem schräg geneigten Winkel zwischen der Horizontalen und der Vertikalen auszurichten. Dabei können bereits kleine Neigungswinkel unterhalb von beispielsweise 10° in Bezug zur Horizontalen ausreichen.
  • Es sollten mindestens ein Zulauf und mindestens ein Ablauf für die zu vergärenden bzw. bereits vergärten biogenen Stoffe am Reaktorbehälter vorhanden und dann an mindestens einer Stirnseite angeordnet sein. So besteht die Möglichkeit den mindestens einen Zulauf an einer Stirnseite und den mindestens einen Ablauf an einer gegenüberliegenden Stirnseite eines Reaktorbehälters anzuordnen. Bei einem „Batchbetrieb" können Zu- und Ablauf bzw. Öffnungen zum Befüllen und Entleeren auch an einer Stirnseite angeordnet sein.
  • Die Zufuhr von zu vergärenden biogenen Stoffen und auch die Abfuhr von bereits zumindest teilweise vergärten biogenen Stoffen kann über entsprechende Zuleitungen und mittels Förderschnecken erreicht werden.
  • Neben anderen möglichen geeigneten geometrischen Formen sollten jedoch Reaktorbehälter mit einem kreis- oder ellipsenförmigen Querschnitt bevorzugt werden, da solche geometrischen Formen günstige Voraussetzun gen einmal für den Rotationsantrieb von außen eines zu rotierenden Reaktorbehälters aufweisen und zum anderen dadurch innerhalb des Reaktorbehälters günstige Verhältnisse für eine gute Durchmischung der zu vergärenden biogenen Stoffe erreicht werden können.
  • Ein erfindungsgemäßer Reaktor kann in einer Alternative so ausgebildet sein, dass mindestens eine bzw. sich gegenüberliegend angeordnete Stirnseite(n) mit statisch gehaltenen, also nicht rotierenden Deckelelementen gebildet sind und der Reaktorbehälter mit solchen Deckelelementen dann an der/den Stirnseite(n) verschlossen werden kann. Die Lagerung des Reaktorbehälters kann dann vorteilhaft an den Deckelelementen erfolgen.
  • Der übrige Teil des Reaktorbehälters weist dann vorteilhaft vollständig bzw. zumindest an den äußeren Stirnseiten einen kreisförmigen Querschnitt auf und bildet einen Hohlzylinder oder auch anders dem Zweck entsprechen geformten geometrischen Hohlkörpern, dessen Dimensionierung bezüglich seiner Länge und des Innendurchmessers auf die jeweilige Applikation und insbesondere bezüglich der vom Anwender gewünschten Kapazität angepasst werden kann. Der Reaktorbehälter kann auch über seine Länge, d.h. zwischen sich gegenüberliegenden Stirnseiten, Abschnitte aufweisen, die zumindest im Inneren unterschiedliche Querschnittsgeometrien und/oder -dimensionierungen aufweisen. Dies kann in abgestufter oder auch kontinuierlicher Form erfolgen.
  • So besteht die Möglichkeit, z.B. eine quasi „Treppenstufenform", einen kontinuierlichen Innenkonus bzw. auch die Möglichkeit die innere Wandung in Parabel- oder Ellipsenform zwischen den Stirnseiten auszubil den.
  • Zwischen einem solchen Hohlzylinder/Hohlkörper und statisch gehaltenen Deckelelementen sind dann geeignete Dichtelemente vorhanden, die einen Austritt von biogenen Stoffen aus dem Reaktorbehälter und einen Eintritt von Luft in den Reaktorbehälter verhindern können. Gegebenenfalls können zusätzliche Lagerelemente, die eine erleichterte Drehbarkeit des zylindrischen Teils eines so ausgebildeten Reaktorbehälters ermöglichen, eingesetzt werden.
  • Bei einer solchen Ausführungsform eines Reaktorbehälters können dann die Zu- und Abläufe für zu vergärende bzw. bereits vergärte biogene Stoffe an den Deckelelementen angeordnet sein, wobei die jeweilige lokale Positionierung nahezu beliebig sein kann. Zusätzlich kann auch ein Abzug für das erzeugte Biogas an zumindest einem der beiden Deckelelemente vorhanden sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform können aber auch die Zu- und Abläufe sowie der Abzug für erzeugtes methanhaltiges Gas in der Rotationsachse des Reaktorbehälters angeordnet werden. Hierfür kann beispielsweise ein Rohrstutzen durch die Stirnwände des Reaktorbehälters in dessen Inneres geführt sein, der an den Stirnseiten abgedichtet und drehbar gelagert ist, so dass eine Rotation des Reaktorbehälters um die Rohrstutzen möglich ist. Auch hier sind vorwiegend zylindrische Behälterformen vorgesehen, Abweichungen, also andere geometrische Lösungen sind aber ausdrücklich möglich.
  • Die Zufuhr und Abfuhr von biogenen Stoffen und gegebenenfalls auch der Abzug von erzeugtem Gas aus dem Reaktorbehälter kann dann über diese Rohrstutzen oder durch entsprechende Leitungen, die durch Rohrstutzen in das Innere des Reaktorbehälters geführt sind, erfolgen.
  • Für die Rotation des Reaktorbehälters sollte an diesem ein geeigneter Drehantrieb angreifen, bei dem auch ein Getriebe Bestandteil des Antriebes sein kann.
  • Dabei kann die Rotation des Reaktorbehälters in unterschiedlichster Form, also mit konstanter Winkelgeschwindigkeit durchgeführt werden. Vorteilhaft kann es aber auch sein, die Rotation des Reaktorbehälters alternierend durchzuführen, so dass eine Rotation über bestimmte Zeiträume durchgeführt wird und dazwischen Zeiträume vorhanden sind, in denen keine Drehung des Reaktorbehälters durchgeführt wird.
  • Es besteht aber auch die Möglichkeit den Reaktorbehälter mit sich zeitlich verändernder Winkelbeschleunigung oder sich jeweils entgegengesetzt ändernder Drehrichtung rotieren zu lassen, wobei auch Kombinationen solcher unterschiedlichen Rotationsbewegungen des Reaktorbehälters möglich sein können.
  • Um günstige Verhältnisse für anaerobe Vergärung der biogenen Stoffe einzustellen, sollte eine entsprechend geeignete Temperiereinrichtung im Inneren und/oder am Reaktorbehälter vorhanden sein oder eine Temperung mittels eines externen Wärmetauschers.
  • Vorteilhaft ist es außerdem, auch eine Einrichtung zur Bestimmung der Masse des befüllten Reaktorbehälters vorzusehen, so dass eine bestimmte für die Vergärung günstige Masse an biogenen Stoffen im Inneren des Reaktorbehälters eingehalten werden kann und eine entsprechend geregelte Zufuhr von zu vergärenden biogenen Stoffen und eine entsprechende Abfuhr von bereits zumindest teilweise vergärten biogenen Stoffen ermöglicht wird.
  • Eine solche Einrichtung kann in unterschiedlichster Form ausgebildet sein und es können beispielsweise Dehnmessstreifen in den Lagerungen des rotierenden Reaktorbehälters für die Ermittlung der Masse der im Reaktorbehälter enthaltenen biogenen Stoffe eingesetzt werden.
  • Alternativ kann eine entsprechende Massebestimmung aber auch über den Energiebedarf des Antriebs für die Rotation des Reaktorbehälters erfolgen.
  • Außerdem können auch an herkömmlichen Biogasreaktoren eingesetzte Elemente, wie beispielsweise Temperatursensoren und Drucksensoren eingesetzt werden.
  • Mit der Erfindung können, wie bereits eingangs angedeutet, eine Gaserzeugung aus unterschiedlichsten biogenen Stoffen mit unterschiedlichster Konsistenz, also auch mit erhöhtem Trockensubstanzgehalt in Form der Trockenvergärung durchgeführt werden.
  • Gegenüber den herkömmlichen Lösungen ist der Verschleiß deutlich reduziert und auch der Energiebedarf für den Betrieb kann verringert werden.
  • Durch die verbesserte Durchmischung der biogenen Stoffe bei der anaeroben Vergärung kann eine erhöhte Biogasausbeute auch in Verbindung mit einem erhöhten Trockensubstanzgehalt erreicht werden.
  • Insbesondere dadurch, dass der Reaktorbehälter in horizontaler oder auch leicht schräg geneigter Ausrichtung ausgerichtet werden kann, eröffnen sich Möglichkeiten die Kontinuität bei der Vergärung im Inneren des Reaktorbehälters zu verbessern, da eine kontinuierliche Zu- und Abfuhr von zu vergärender bzw. bereits vergärten biogenen Stoffen möglich ist, so dass auch die erzeugte Gasrate relativ konstant gehalten werden kann.
  • In einem an einem erfindungsgemäßen Gasreaktor eingesetzten Reaktorbehälter können auch einzelne Stufen für einen Vergärungsprozess vorgesehen oder einzelne Stufen des Vergärungsprozesses durchgeführt werden, was insbesondere bei einer Nassvergärung vorteilhaft ist.
  • Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher beschrieben werden.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Beispiels für einen erfindungsgemäßen Reaktor und
  • 2 eine Vorderansicht des Beispiels nach 1.
  • Bei dem in 1 gezeigten Beispiel eines erfindungsgemäßen Gasreaktors ist ein Reaktorbehälter 1 mit einer parallel zur Horizontalen ausgerichteten Rotationsachse auf einer Lagerung 6 drehbar angeordnet. Der Reaktorbehälter 1 ist hier im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und an den beiden sich gegenüberliegenden stirnseitigen Enden mit statisch fixierten Deckelelementen 2 verschlossen, wobei der hohlzylinderförmige Teil gegenüber den beiden Deckelelementen 2 abgedichtet ist und in den Deckelelementen 2 drehbar gelagert ist.
  • An der hier links gezeigten Stirnseite sind insgesamt drei Zuläufe 4 für zu vergärende biogene Stoffe und an der rechten Stirnseite drei Abläufe 5 für bereits vergärte biogene Stoffe vorhanden. Dabei können die jeweiligen biogenen Stoffe über hier nicht dargestellte Fördereinrichtungen in den Reaktorbehälter 1 ein und aus diesem abgeführt werden.
  • An der Innenwandung des Reaktorbehälters 1 sind mehrere Rührelemente 3 vorhanden, die eine verbesserte Durchmischung für im Reaktorbehälter 1 für eine Vergärung enthaltene biogene Stoffe sorgen können.
  • Des Weiteren ist an der Lagerung 6 für den Reaktorbehälter 1 eine Einrichtung 7 zur Bestimmung der Masse vorhanden und es kann durch einfache Differenzbildung der ermittelten Gesamtmasse in Bezug zur Eigenmasse des Gasreaktors die Masse der im Reaktorbehälter 1 enthaltenen biogenen Stoffe für eine Einflussnahme auf den jeweiligen Vergärungsprozess bestimmt werden.
  • In 2 ist eine Vorderansicht des Beispiels nach 1 dargestellt.
  • Für den Drehantrieb des Reaktorbehälters 1 können an seiner äußeren Mantelfläche eine umlaufende Verzahnung vorgesehen werden, mit der mittels eines geeigneten Zahnradgetriebeantriebes eine Rotation des Reaktorbehälters 1 initiiert werden kann. Es können aber auch andere Antriebe für die Rotation eingesetzt werden.

Claims (14)

  1. Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen aus in einem Reaktorbehälter enthaltenen biogenen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist.
  2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse des Reaktorbehälters (1) parallel zur Horizontalen ausgerichtet ist.
  3. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) mit einer Rotationsachse in einem schräg geneigten Winkel zwischen der Horizontalen und Vertikalen ausgerichtet ist.
  4. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) zumindest in seinem Inneren entlang seiner Längsachse unterschiedliche Querschnittsgeometrien und/oder -dimensionierungen aufweist.
  5. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zulauf (4) und mindestens ein Ablauf (5) für Biogene Stoffe an einer Stirnseite des Reaktorbehälters (1) angeordnet sind.
  6. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) einen kreis- oder ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.
  7. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des Reaktorbehälters Rührelemente (3) angeordnet sind.
  8. Reaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührelemente (3) radial und/oder axial versetzt zueinander angeordnet sind.
  9. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (1) an mindestens einer Stirnseite mit einem statisch gehaltenen Deckelelement (2) verschlossen ist.
  10. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zulauf (4), Ablauf (5) und ein Abzug für Biogas an Deckelelementen (2) in der Rotationsachse des Reaktorbehälters (1) angeordnet sind.
  11. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Reaktorbehälter (1) ein Drehantrieb (6) angreift.
  12. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren und/oder am Reaktorbehälter (1) mindestens eine Einrichtung zur Temperierung vorhanden ist.
  13. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation alternierend mit sich zeitlich verändernder Winkelbe schleunigung und/oder ändernder Drehrichtung erfolgt.
  14. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (7) zur Bestimmung der Masse des befüllten Reaktorbehälters (1) vorhanden ist.
DE202004015399U 2004-10-04 2004-10-04 Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen Expired - Lifetime DE202004015399U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202004015399U DE202004015399U1 (de) 2004-10-04 2004-10-04 Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202004015399U DE202004015399U1 (de) 2004-10-04 2004-10-04 Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202004015399U1 true DE202004015399U1 (de) 2004-12-30

Family

ID=33560572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202004015399U Expired - Lifetime DE202004015399U1 (de) 2004-10-04 2004-10-04 Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202004015399U1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1795584A1 (de) * 2005-12-10 2007-06-13 U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH Einstufiges Betriebsverfahren für eine Durchfluss-Nassfermentations-Biogasanlage
EP1988988A2 (de) * 2006-02-15 2008-11-12 Anthony Noll Gewinkeltes reaktionsgefäss

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1795584A1 (de) * 2005-12-10 2007-06-13 U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH Einstufiges Betriebsverfahren für eine Durchfluss-Nassfermentations-Biogasanlage
EP1988988A2 (de) * 2006-02-15 2008-11-12 Anthony Noll Gewinkeltes reaktionsgefäss
EP1988988A4 (de) * 2006-02-15 2011-04-20 Anthony Noll Gewinkeltes reaktionsgefäss

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005041798B4 (de) Fermenter und Verfahren zum Betreiben eines Fermenters
EP1979464B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von biogas aus organischen stoffen
EP2851419B1 (de) Rührwerk für einen Fermenter und Fermenter
DE202010018395U1 (de) Vorrichtung zur Behandlung von Fest-Flüssig-Gemischen
EP1516921A1 (de) Fermentationsanlage
WO2009090072A1 (de) Hydrothermale karbonisierung von biomasse
DE202006013772U1 (de) Anlage zur Erzeugung von Biogas
EP2371525B1 (de) Doppelschneckenextruder und Verfahren zum thermomechanischen Aufschluss von organischen Roh- und Reststoffen
DE10321350B4 (de) Mischvorrichtung
DE202004015399U1 (de) Reaktor zur Erzeugung von methanhaltigen Gasen
DE102008038570A1 (de) Reaktor mit einem archimedischen Schraubenförderer
DE202007017166U1 (de) Kompakt-Biogasanlage
EP2171032A2 (de) Fermentationsanlage
DE102015105736B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Mischen eines Substrates
CH707486A1 (de) Fermenterbeschickungsverfahren, Biogasanlage und Umrüstungsverfahren.
EP2034007A2 (de) Mittel zum Heizen eines liegenden, rohrförmigen Fermenters
DE202010004564U1 (de) Doppelschneckenextruder zum thermomechanischen Aufschluß von organischen Roh- und Reststoffen
DE102012204648A1 (de) Rührwerk für Verflüssigungsvorrichtung
DE102012102544B4 (de) Gärtrommel für die kontinuierliche Vergärung von Biomasse
EP1900805A1 (de) Fermentationsvorrichtung
DE102011085010A1 (de) Rührwerk für einen Fermenterbehälter, Fermenterbehälter mit einem derartigen Rührwerk sowie Biogasanlage
EP1920822B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Mischung und Entgasung von festen und/oder flüssigen Substanzen
WO1992022633A1 (de) Verfahren zur herstellung von biogas und verwendung eines mischers als biogas-anlage
EP2565259A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur biogaserzeugung
DE102021002380A1 (de) Trommelreaktor und Verfahren zum Betreiben eines Trommelreaktors

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20050203

R163 Identified publications notified

Effective date: 20050509

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20071119

R157 Lapse of ip right after 6 years

Effective date: 20110502