DE2535756A1

DE2535756A1 - Behaelter mit vorrichtungen zur erzeugung von methangas und aus organischen abfaellen

Info

Publication number: DE2535756A1
Application number: DE19752535756
Authority: DE
Inventors: Hermann Besler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1977-02-24

Description

Behälter mit Vorrichtungen zur Erzeugung von Methangas und aus organischen Abfällen Die Erfindung betrifft einen Behälter mit Vorrichtungen zur kontinuierlichen Erzeugung von Methan und hochwertigem Dünger aus organischen Stoffen, z.B. tierischen Exkrementen, Fäkalien, pflanzlichen Stoffen wie Stroh, GrUnmaterial und dergl., der je eine Eintritts- und Austrittsöffnung für das Faulgut, eine Austrittsöffnung für das entstehende Biogas und wenigstens ein im Innern des Behälters angeordnetes Rührwerk aufweist.
Die Aufbereitung organischer Abfallstoffe in einem kontinuierlichen anaeroben Verfahren ist unter anderem seit vielen Jahrzehnten in der kommunalen Abfallbeseitigung und in der Industrie bekannt.
Es ist auch bekannt, landwirtschaftliche Abfälle, insbesondere Stallmist, Stroh, Pflanzen-reste usw., unter Luftabschluß ausfaulen zu lassen.
Hierbei entstehen nicht nur große Mengen hochwertigen Methan gases (das meist in die Atmosphäre entweicht), sondern auch der Düngerwert der ausgefaulten Stoffe wird, z.B. durch Stickstoffstabilisation, so erheblich verbessert, daß er denjenigen des Ausgangsmaterials übertrifft.
Trotz dieser Vorteile haben sich die bekannten Verfahren der sog.
"Biogasgevinnungt' in der Landwirtschaft bisher nicht durchgesetzt.
Sie gelten als unrentabel, weil z.B. die Baukosten der bekannten Systeme der Biogasanlagen pro Großvieheinheit bisher mehr als DM 1.000,-- betragen. Dies vermag aber an der zunehmenden volkswirtschaftlichen Bedeutung der Erschließung zusätzlicher, einheimischer und damit sicherer Energiequellen nichts zu ändern.
der Bei in zwei Stufen ablaufenden biologischen Ausfaulung werden in der ersten Stufe organische Stoffe von verschiedenen Bakteriengruppen zu flüchtiger Säure abgebaut. In der zweiten Stufe wird die flüchtige Säure von Methanbakterien in Methan und Kohlendioxyd aufgespalten. Dieser Prozeß erfordert eine möglichst konstante Temperatur im Bereich zwischen 28 und 35° C und einen ph-Wert zwischen 7 und 8. Da ein Temperaturabfall von z.B. 20 C bereits hemmend auf die Bakterientätigkeit einwirkt, ist es bekannt, den Faulraum zu beheizen. Da eine direkte Beheizung die Gefahr der Krustenbildung an der Behälterwand oder an Heizelementen verursachen würde, muß die Wärmezufuhr auf möglichst großer Heizfläche, aber mit möglichst geringen Temperaturunterschieden erfolgen. Die Temperatur des Behälterinhaltes darf daher auch nicht z.B. durch Einfüllen zu großer Mengen an Faulgut von niedriger Temperatur auf einmal verändert werden. Diese Gefahr besteht bei allen bekannten Anlagen, die ein- oder zweimal täglich mit einer - entsprechend dem Stalldunganfall des Betriebes oft erheblichen - Menge an Ausfaul gut beschickt werden müssen. Wenn dabei die Temperatur des Behälterinhaltes durch die Zufuhr zu großer Mengen zu sehr abgekühlten Frischmaterials so sehr absinkt, daß entweder die Bakterientätigkeit gehemmt oder nicht selten ganz unterbunden wird, kann es zum sog. "Umkippen" der Anlage kommen.
Deshalb wäre das möglichst kontinuierliche Nachfüllen frischen Ausfaulmaterials in die Einfüllöffnung und dementsprechend auch die kontinuierliche und automatische Abgabe des ausgefaulten Schlammes an einer separaten Auslaufvorrichtung sowie entsprechende Vorkehrungen zur Verhinderung der Blockierung der Ableitungen, z.B. durch Verhärtungen, Verstopfungen usw0, erwünscht.
Diese kontinuierliche und automatische Beschickung und Entleerung der Anlage ist auch zur gleichmäßigen Versorgung der an eine Biogasgewinnungsanlage angeschlossenen Gasverbraucher und deshalb notwendig, weil nicht nur der Bedienungsaufwand der Anlage, sondern auch die Abmessungen eines dazu in der Regel erforderlichen Vorratsbehälters für das Biogas aus Kostengründen gering gehalten werden müssen. Diese Bedingungen werden von den bekannten Anlagen entweder nicht oder nur unzureichend erfüllt.
Obwohl sich unterschiedliche Ausgangsstoffe bei der Ausfaulung je nach ihrer Zusammensetzung, Teilchengröße, spezifischem Gewicht usw. unterschiedlich verhalten, erfolgt in der unbewegten und flüssigen.Faulmasse stets eine waagerechte Schichtung in a) eine Schwimmdecke, die das Aufsteigen des Gases nach oben erschwert und die kontinuierliche Ausfau]1mg beeinträchtigt, wenn sie nichtimmer wieder aufgelockert wird, b) in eine Schlammwasserzone, in welcher aus Mangel an Bakteriennahrung fast kein Gas erzeugt werden kann und c) in die sich am Boden des Behälters ansammelnde Zone des ausgefaulten Schlammes.
Insbesondere Rinderdung als das am häufigsten verwendete Faulmaterial zeigt aufgrund seiner Struktur eine besonders hartnäckige Tendenz zur Bildung dieser horizontalen Schichten.
Ähnliches trifft auch auf reines Stroh zu, wenn dieses z.B. in viehlosen Ackerbaubetrieben mit Haus abwasser ausgefault werden soll. Diese Art der Strohverwertung wäre besonders erwünscht, weil das in den letzten Jahren immer mehr üblich gewordene Verbrennen des Strohs nicht nur zu vielen Unfällen und einer immer weniger tragbaren Verschmutzung der Umwelt geführt hat, sondern auch eine unverantwortliche Vergeudung von Energie und Rohstoffen darstellt, die für die Humusversorgung des landwirtschaftlichen Kulturbodens dringend benötigt werden.
Alle bekannten Verfahren und Anlagen zurBiogas-Gewinnung, bei welchen z.B. Stallmist und Jauche im sog. Naßverfahren kontinuierlich ausgefault wird, haben den Nachteil, daß die Entstehung einer Schwimmdecke entweder nicht vermeidbar ist, oder daß diese auch durch Einsatz bekannter Rührwerke oder sog. Spülpumpen trotz des hohen technischen Aufwandes in der Regel nicht oder nur ungenügend beseitigt werden kann. Das Zerstören der sich laufend bildenden bzw. verstärkenden Schwimmdecke muß deshalb in vielen Fällen mehrfach am Tag erfolgen. Andernfalls würde der Gasaustritt aus der Flüssigkeit so erschwert bzw. ganz verhindert, daß die Anlagen nur sehr geringe Gasmengen produzieren könnten.
Das Entstehen einer Schwimmdecke ist außerdem eine Hauptursache des weiteren Nachteils aller bekannten, meist mit sehr hohem Aufwand erstellten Faulbehälter, daß nur ein Teil ihres Volumens mit Faulgut befüllt, d.h. ausgenutzt werden kann.
Einige dieser bekannten Anlagen zur sog. Naßausfaulung, bei welchen das gesamte Faulgut zuerst fein zerkleinert, dann in einem Mischbehälter mit Rührwerk zu einem pumpfähigen Brei verarbeitet und über eine Zentralpumpe in einen von mehreren, mit einem Flüssigkeitsüberlauf versehenen Faulräumen transportiert wird, dessen Abfluß in den Mischbehälter zurückgelangt, haben außerdem den Nachteil, daß der Aufwand für die technischen Anlagen (vorwiegend überirdisch angeordneter Mischraum, Zentralpumpe, Rohrleitungen, mehrere Faulbehälter, Gasbehälter usw.) zu hoch und daß auch eine ebenfalls sehr aufwendige Heizanlage erforderlich ist. So wird z.B. bei diesen großen Faulräumen ein zvar technisch gut funktionierender, aber sehr aufwendiger "verstellbarer Spülkopf" benötigt, der täglich wenigstens dreimal eingesetzt werden muß, um mittels eines durch eine sehr erhebliche Antriebsleistungen erfordernde Saug- und Druckpumpe erzeugten Spülstrahls die entstehende Schwimmdecke zu beseitigen.
Obwohl diese Anlagen so hohle Anschaffungs- und Betriebskosten verursachen, daß sie nur ir großen Betriebeii oder in Gemeinscha£tsanlagen, deren räumliche, rtliche und personelle Voraussetzuilgen nur selten vorliegen, eingesetzt werden können, ermöglichen sie keine automatische und kontinuierliche Einfüllung frischen Materials und die entsprechende Abgabe ausgefaulten Materials.
Andere bekannte Verfahren zur sog. Trockenausfaulung, bei welchen jeweils einer von mehreren Faulräumen auf einmal, z¢B mit Rinderdung, befüllt wird, der anschließend während zweier bis drei Monate verschlossen bleibt, so daß der mit dem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt eingebrachte Behälterinhalt unter Gasabgabe ausfaulen kann, haben u.a. die Nachteile, daß der verfügbare Faulraum nie ganz ausgenützt werden kann, daß der Gasanfall ungleichmäßig ist, und daß das anfallende Ausgangsmaterial zeitweise und daher stets mit Verlusten zwischengespeichert werden muß. Eine kontinuierliche und automatische Beschickung ist nicht möglich.
Andere bekannte Verfahren dieser sog. Trockenausfaulung arbeiten zwar dadurch kontinuierlich, daß ein oberirdischer, isolierter und beheizter Faulraum laufend von oben her beschickt wird, so daß das Faulgut während der Ausfaulung langsam nach unten wandert und an der Unterseite des Behälters durch eine Transportschnecke entnommen werden kann. Sie eignen sich zwar auch für kleinere und mittlere Betriebe, haben aber den Nachteil, daß sie nur für das Ausfaulen von Festmist und pflanzlichem Material, aber nicht für dick- oder dünnflüssige Stoffe, wie z.B. Jauche, Schwemm- oder Treibmist, in Frage kommen, und daß der Ausfaulprozeß zu langsam vor sich geht.
Die Erfindung löst daher die Aufgabe, diese Nachteile der bekannten Anlagen zur Gewinnung von Biogas zu beseitigen, doho einen Behälter mit Vorrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die Anforderungen der landwirtschaftlichen Praxis besser erfüllt als die bekannten Behälter und Vorrichtungen. Insbesondere soll er preisgünstig erstellbar, unter allen vorkommenden Einsatzverhältnissen (Betriebsart und Größe, Standort, Klima usw.) ohne größere bauliche Veränderungen anwendbar sein und dadurch ohne bzw. mit geringstem Wartungsaufwand eine höhere Gas ausbeute als die bekannten Anlagen erzielen, daß er die gleichmäßige und kontinuierliche anaerobe Ausfaulung organischer Stoffe ermöglicht0 Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Behälter als im wesentlichen zylindrisch geformter Tank, z¢B aus Metall, Holz, Kunststoff oder Beton mit gegenüber der Horizontalen geneigter Längsachse ausgebildet ist und daß das Rührwerk eine wenigstens parallel zur Längsachse des zylindrischen Tanks angeordnete Rührwelle mit radial an dieser angeordneten und wenigstens annähernd über die Behälterlänge verteilten Rührorganen aufweist, so daß es die zwangsbewegung des gesamten Behälterinhaltes bewirken kann.
Vorzugsweise ist der Behälter als transportabler Tank ausgebildet und auf wenigstens einer Unterlage so befestigt, daß die Neigung der Längsachse des Behälters gegenüber der Horizontalen in an sich bekannter Weise, vorzugsweise stufenlos, durch eine an sich bekannte Hebe-Vorrichtung verstellbar ist.
Ferner ist es zweckmäßig, daß die Rührwelle derart in oder an den Behälterstirnwänden gelagert ist, daß wenigstens eines ihrer Enden die Behälterwand durchdringt und in bekannter Weise mit außerhalb des Behälters angeordneten Antriebsmitteln verbunden ist.
Hierbei kann die Rührwelle konzentrisch zur Längsachse des Behälters angeordnet sein, so daß sich die freien Enden der an ihr radial angeordneten Rührarme in geringem Abstand von dem Behältermantel auf einer Kreisbahn bewegen.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Behältermantel doppelwandig ausgeführt und mit einer an sich bekannten Heizvorrichtung für die Behälterwand bzw. ein zwischen den beiden Wänden des Mantels befindliches Medium versehen.
Der Behälter kann auch in einem Raum bzw, Verschlag mit wärmeisolierendem Boden bzw. Decke und Wänden aufgestellt sein.
Der Eintrittsöffnung für das Faulgut wird zweckmäßig ein als an den Behältermantel angepaßter Einfülltrichter vorzugsweise mit darin angeordneter Förderschnecke zur kontinuierlichen und zwangsweisen Einmischung von Zusatzstoffen zum Faulgut vorgeschaltet0 Der Förderschnecke kann eine an sich bekannte Zerkleinerungsvorrichtung vorgeschaltet sein.
In weiterer Ausgestaitung der Erfindung ist der Eintrittsöffnung für das Faulgut ein an die Behälterstirnwand angepaßter Einfülltrichter vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt vorgeschaltet0 Der Austrittsöffnung für das Fall gut kann ein an den Behältermantel angepaßter Auslauftrichter zugeordnet sein.
Der Austrittsöffnung für das Faulgut kann aber auch ein als an die Behälterstirnwand angepaßter Auslauftrichter vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt zugeordnet werden.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind mehrere Einzelbehälter räumlich und funktionell zu einer als Batterie ausgebildeten Anlage verbunden.
Die Erfindung wird anhand einiger schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele wie folgt beschrieben: Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt gemäß A-B in Fig. 1 eines AusfUhrungsbeispieles Fig. 3 einen Längsschnitt und Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie A-B in Fig. 3 eines anderen Ausführungsbeispieles Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Behälter 1 mit Stirnwänden la und lb und dem Behältermantel 10 als transportabler Tank ausgebildet und mit einer Eintrittsöffnung für das Faulgut 2, einer Austrittsöffnung für das Faulgut 3, einer Austrittsöffnung für das Bio-Gas 4, einer Gasleitung 4a und einem Absperrventil 4b ausgerüstet. Im Innern des Behälters 1 befindet sich das Rührwerk 5, dessen radial angeordnete Rührarme 5a an der Rührwelle 5b befestigt und in Abständen auf deren ganze Länge verteilt sind. Die Rührwelle 5b ist konzentrisch zur Längsachse 8 des Behälters 1 gelagert. Ihr Ende 5c ist in dem innen an der Behälterstirnwand la befindlichen Lager 5d drehbar befestigt. Ihr anderes Ende 5e ist durch eine mit Stopfbüchse 5f versehene Bohrung durch die Stirnwand lb hindurchgeführt, so daß es als Antriebszapfen mit an sich bekannten, außerhalb des Behälters angeordneten, nicht gezeichneten Antriebseinrichtungen (z,B. Getriebc, Xettenvorgelege, Schrittschaltungen usw.) mit beliebiger und vorzugsweise regelbarer Geschwindigkeit antreibbar ist.
Der Behälter ruht auf einem Gestell 18, das auf einer ortsfesten Unterlage 6 und einer höhenverstellbaren Unterlage 7 ruht, welche durch eine Hebevorrichtung 9, z.B. hydraulisch oder mechanisch, vorzugsweise stufenlos, gehoben oder gesenkt werden kann. Dadurch kann die Neigung der Längsachse 8 des Behälters gegenüber der Horizontalen verändert werden.
Der Behälter 1 wird vorzugsweise in einem in Fig. 1 nur andeutungsweise gezeichneten Raum oder Verschlag 12, der einen isolierten Boden 12a und isolierte Wände 12b, 12c aufweist, aufgestellt. Gemäß Fig. 3 und 4 kann der Behälter selbst auch mit doppelten Wänden lOa und lOb versehen werden, so daß der Zwischenraum zwischen den Wänden lOa und lOb entweder mit wärmeisolierendem Material oder mit Luft 11 oder einem durch Heizvorrichtungen erwärmbaren Medium ausgefüllt werden kann. Im letzteren Fall kann der äußere Behältermantel lOa mit einer Wärmeisolierschicht, z.B. aus Glaswolle, Steinwolle, Strohballen usw., umgeben werden.
Der Eintrittsöffnung 2 ist ein Einfülltrichter 14a mit darin arbeitender Vertikalförderschnecke 15a vorgeschaltet, der eine Zerkleinerungsvorrichtung 16 zugeordnet ist. Dieser Einfülltrichter 14a ist in der Nähe der am höher liegenden Ende des Behälters 1 gelegenen Austrittsöffnung 4 für das Biogas in dem Behältermantel 10 so angebracht, daß seine oberste Öffnung den Scheitelpunkt des Behälters 1 etwas überragt. In dem Einfülltrichter 14a kann sich daher derselbe Faulmaterial- bzw. Flüssigkeitspegel 20 einstellen wie im Behälter 1.
Die im unteren Teil des Einfülltrichters 14a und im Behältermantel 10 befindliche Eintrittsöffnung 2 ist daher immer mit Faulgut bzw.
Flüssigkeit bedeckt, so daß das im Faulbehälter 1 gebildete, sich in der Gasglocke 4 sammelnde Gas nicht über die Eintrittsöffnung ins Freie austreten kann. Oberhalb des Einfülltrichters 14a kann ein Förderer 19 angebracht sein, auf welchem weiteres Faulgut zwischengelagert bzw. in gewissen Zeitabständen herangefördert werden kann.
An dem der Eintrittsöffnung 2 bzw. der Gasaustrittsöffnung 4 gegenüberliegenden, tiefer liegenden Ende des Behälters 1 ist an der tiefsten Stelle ld des Behältermantels 10 ein Auslaufstutzen 17 in der Stirnwand la angebracht, an den ein ansteigend verlaufendes zweiteiliges Auslaufrohr 17a, 17b angeflanscht ist. Die flberlaufkante 17c des Uberlaufrohres 17b kann durch Verschieben beider Rohrteile 17a, 17b gegeneinander so verstellt werden, daß zwischen dem Flüssigkeits-bzw. Faulgutpegel 20 im Behälter 1 und der Überlaufkante 17c ein einstellbarer Niveauunterschied besteht. Dadurch drückt das im Behälter 1 befindliche Gut den ausgefaulten Schlamm so lange durch den Auslaufstutzen 17 in das Auslaufrohr 17a, 17b bis zur Überlaufkante 17c, bis sich im Behälter 1 und im Auslaufrohr 17a, 17b derselbe Flüssigkeits-bzw. Faulgutbreipegel gebildet hat. In dem Auslauftrichter 17b können an sich bekannte angetriebene Fördermittel, z.B. Förderschnecken oder Förderketten, zur Beschleunigung oder Steuerung der Austragung des ausgefaulten Materials angeordnet werden.
Arbeitsweise Zur Erzeugung von Bio-Gas und hochwertigem Dünger wird der Behälter 1 mit, sofern erforderlich, angewärmtem, bereits in einer anderen Anlage angefaultem Gut, z.B. Stallmist, Fäkalien, Abwässer, Grünfutter, Stroh usw., vorzugsweise nach Zerkleinerung gefüllt. Dieses Material wird durch das zeitweise oder kontinuierlich mit beliebiger bzw. regelbarer Geschwindigkeit angetriebene Rührwerk 5 bewegt, durchmischt und im Behälter so verteilt, daß der Behälter 1, die Austrittsvorrichtung 3 und die Eintrittsöffnung 4 nach weiterem Nachfüllen von Material bis auf eine unterhalb der Gasglocke 4 befindliche Luft- bzw. Gasblase stets bis zu dem sich im Behälter 14a l7b dem Einfülltrichter und dem Auslauftrichter einstellenden Fldssig-20 keits- bzw. Faulgutpegel mit Faulgut gefüllt ist. Da der Behälter 1 bei der erstmaligen Beschickung mit sog. Impfmaterial, d.h. in Ausfaulung durch Methangas-Bakterien befindlichem Material,gefUllt und stets auf einer optimalen Temperatur von ca. 300 C gehalten wird, entsteht durch die Tätigkeit der Methan-Bakterien in der Faulmasse laufend weiteres Methangas. Dieses Gas steigt, begünstigt durch die in gewissen Zeitabständen wiederholte oder kontinuierlich (und dementsprechend langsamer) vorgenommene Durchmischung des Behälterininhaltes haltes an die Oberfläche des Behälter- und sammelt sich oder Gasglocke 4. Es verdrängt daher die anfangs dort befindliche Luft. Das Gas-/LuStgemisch wird eine Zeitlang in die Atmosphäre entlassen. Sobald die Gasglocke reines Bio-Gas enthält, kann dieses über das Absperrventil 4b und die Gasleitung 4a einem nicht extra dargestellten, an sich bekannten Gasreiniger und dann einem ebenfalls bekannten, nicht dargestellten Gaskessel zugeführt werden. Der als bekannter Wassertopf ausgebildete Gaskessel drückt das Gas über bekannte Leitungen und einen sog. Kiestopf an beliebige Gasverbrauchsstellen.
Je nach dem Anfall weiteren Ausfaulmaterials bzw. nach der gewünschen Erzeugungsmenge des Bio-Gases wird im Behälter 1 eine möglichst konstante höhere oder niedrigere Temperatur im Bereich von ca. 300 C eingehalten und das Rührwerk häufiger oder schneller bzw.
langsamer betrieben. Ggf. wird der Behälterinhalt in an sich bekannter Weise, vorzugsweise unter Verwendung eines Teils des erzeugten Bio-Gases, beheizt. In gevissen Zeitabständen oder durch nicht dargestellte, an sich bekante Beschickungsvorrichtungen wird l£+a dem Behälter 1 kontinuierlich durch den Einfülltrichter und die darin arbeitende Förderschnecke mit Zerkleinerungsvorrichtung weiteres Frischmaterial zugeführt. Durch das vorübergehende Ansteigen des Materialpegels 20 im Behälter wird der sich am tiefsten Punkt des Behälters ansammelnde ausgefaulte Schlamm durch den Auslaufstutzen 17 in das Auslaufrohr 17a, 17b geschoben und über die Überlaufkante 17c in der der Menge des auf der EinfUllseite in den Behälter eingefüllten Frischmaterials entsprechenden Menge ins Freie bzw. in ein bekanntes Auf-21 fangbecken bzw. ein Transportmittel übergeben. Die Ausfaulzeit schwankt je nach der eingestellten Temperatur, dem Zerkleinerungsgrad des Gutes, der Art des Faulmaterials und der Intensität des Rührens in weiten Grenzen, z.B. zwischen 20 und 90 Tagen. Da aber die erzeugte Gasmenge pro cbm Behälterinhalt im Anfangsstadium der Ausfaulung weit größer ist als gegen das Ende, kann auf das vollständige Ausfaulen des Materials auch verzichtet und die Durchlaufgeschuindigkeit und damit die Menge des pro cbm Behälterinhalt pro Tag ausfaulbaren Materials bzw. des erzeugten Gases und Düngers an den Bedarf und an die Menge des anfallenden Ausgangsmaterials in gevissen Grenzen angepaßt werden. Die Gas ausbeute der erfindungsgemäßen Anlage ist hAr,und dementsprechend wird die kusfaulzeit kürzer als bei allen bekannten Systemen, weil die ggf. ununterbrochene Zuangsbewegung des Behälterinhaltes durch das Rührwerk das Entstehen einer Schwimmdecke vollständig verhindert und den Bakterien ideale Lebensbedingungen schaft.
Das in mehr oder weniger vollständig ausgefaultem Zustand aus der Anlage entnommene Material wird entweder z.B. auf einer Düngerstätte oder in einem weiteren Behälter gesammelt oder sofort als Dünger auf das Feld ausgebracht.
Da der im Ausgangsmaterial enthaltene Ammoniak-und Salpeter-Stickstoff zu einem überwiegenden Teil in pflanzenverträglichen Eiveißstickstoff umgewandelt und durch die Tätigkeit der Methan-Bakterien in der Faulmasse die Entwicklung anderer unerwünschter anaerober Bakterienarten ebenso verhindert wird wie die übermäßige Entwicklung notwendige der aeroben Bakterien, welche die bei jedem Dünger/aerobe Verrottung organischen Materials bewirken, erhöht der Ausfaulungsprozeß den Düngerwert der ausgefaulten Materialien. Er kann außerdem als sehr erwünschter Konservierungsvorgang für organische Nährstoffe angesehen werden, weil vorzeitige aerobe Umsetzungen und damit auch Nährstoff-Verluste durch den Ausfaulungsprozeß vermieden werden.
Zur weiteren Anpassung der Menge des auszufaulenden Materials an die Menge des Anfalles aller organischen Abfälle bzw. zur Anpassung der Menge des produzierbaren Gases an den Bedarf kann die Größe der Ausfaulbehälter entsprechend gewählt werden. Falls es aus technischen, wirtschaftlichen oder räumlichen Gründen zweckmäßig ist, können erfindungsgemäß auch mehrere Behälter neben- oder übereinander aufgestellt und in sinngemäß gleicher Weise abwechselnd oder gleichzeitig befüllt bzw. entleert werden wie der vorstehend beschriebene Einzelbehälter. Die Gasglocken aller Behälter können über Abzweigungsleitungen mit einem einzigen oder mit mehreren Gasbehältern verbunden werden. Auch die Eintritts- und Austrittsöffnungen mehrerer zu einer Batterie miteinander verbundener Behälter können durch bekannte Beschickungs- oder Entleerungssysteme so miteinander verbunden werden, daß kein zusätzlicher Handarbeitsaufwand für die Beschickung oder Entleerung entsteht. Auch die Rührwerke mehrerer Behälter können von einer gemeinsamen Kraftwelle aus angetrieben bzw. miteinander über Gelenkwellen, Transmissionen usw. verbunden werden. Der Aufbau einer Behälterbatterie hat den Vorteil, daß die Abmessungen der Einzelbehälter deren industrielle Fertigung und den Transport an den und Einsatzort zulassen, daß bestehende Anlagen leicht erweitert werden können. Auch die Konstruktion des Rührwerkes zur sicheren Verhinderung der Bildung einer Schwimmdecke bleibt in einer wirtschaftlich und technisch überschaubaren Größenordnung.
Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, kann die Eintrittsöffnung auch an der Stirnwand des Behälters, vorzugsweise oberhalb der Rührwelle und in einer dem Durchmesser dieser Stirnwand angepaßten Größe so angebracht werden, daß auch größere Materialmengen störungsfrei und ohne Gasverluste in den Behälter eingeführt werden können.
Der Querschnitt der Eintrittsöffnung kann zweckmäßig rechteckig oder oval geformt sein. Auch die an der gegenüberliegenden Stirnwand des Behälters anbringbare Austrittsöffnung kann entweder, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 dargestellt, als angedeutet, rundes Rohr oder,wie in Fig. 3 und 4/als rechteckige oder ovale Austrittsöffnung mit Auslauftrichter und breiter Uberlaufkante ausgeführt werden, der eine noch größere Sicherheit gegen Verstopfungen, Verkrustungen usw. bietet.
Da die Erfindung eine wesentliche Verbilligung, Verbesserung und Leistungssteigerung von Bio-Gas-Anlagen und damit die wirtschaftliche Gewinnung von Energie und Dünger aus organischem Material ermöglicht, stellt sie einen wesentlichen Fortschritt dar.

Claims

Patentansprüche

1. Behälter mit Vorrichtungen zur kontinuierlichen Erzeugung von Methan und hochwertigem Dünger aus organischen Stoffen, z.B.

tierischen Exkrementen, Fäkalien, pflanzlichen Stoffen wie Stroh, Grünmaterial und dergl., der je eine Eintritts- und Austrittsöffnung für das Faulgut, eine Austrittsöffnung für das entstehende Bio-Gas und wenigstens ein im Innern des Behälters angeordnetes Rührwerk aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter als im wesentlichen zylindrisch geformter Tank (1), z.B. aus Metall, Holz, Kunststoff oder Beton mit gegenüber der Horizontalen geneigter Längsachse (8) ausgebildet ist und daß das Rührwerk (5) eine wenigstens parallel zur Längsachse des zylindrischen Tanks angeordnete Rührwelle (56) mit radial an dieser angeordneten und wenigstens annähernd über die Behälterlänge verteilten Rührorganen (5a) aufweist, so daß es die Zwangsbeivegung des gesamten Behälterinhaltes bewirken kann0 2. Behälter mit Vorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als transportabler Tank (1) ausgebildet und auf wenigstens einer Unterlage (6, 7) befestigt ist.

3. Behälter mit Vorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Längsachse des Behälters (1) gegenüber der Horizontalen in an sich bekannter Weise, vorzugsweise stufenlos, durch eine an sich bekannte Hebe-Vorrichtung (9) verstellbar ist.

4. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (5b) derart in oder an den Behälterstirnwänden (la, lb) gelagert ist, daß wenigstens eines ihrer Enden (5c) die Behälterwand (lb) durchdringt und in bekannter Weise mit außerhalb des Behälters angeordneten Antriebsmitteln verbunden ist.

5. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Rührwelle (5b) konzentrisch zur Längsachse (8) des Behälters (1) angeordnet ist und daß die freien Enden der an ihr radial angeordneten Rührarme (5a sich in geringem Abstand von dem Behältermantel (lc) auf einer Kreisbahn bewegen.

6. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behältermantel (10) doppelwandig ausgeführt und mit einer an sich bekannten Heizvorrichtung für die Behälterwand bzw0 ein zwischen den beiden Wänden (ld, le) des Mantels befindliches Medium (11) versehen ist0

7. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der Anspruche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) in einem Raum bzw0 Verschlag Q2) mit wärmeisolierendem Boden bzw. Decke und Wänden aufgestellt ist.

8. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsöffnung (2) für das Faulgut ein an den Behältermantel (lc) angepaßter Einfülltrichter (14 vorzugsweise mit darin angeordneter Förderschnecke (15) zur kontinuierlichen und zwangsweisen Einmischung von Zusatzstoffen zum Faulgut vorgeschaltet ist.

90 Behälter mit Vorrichtungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderschnecke (15) eine an sich bekannte Zerkleinerungsvorrichtung (16) vorgeschaltet ist.

10. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsöffnung (2) für das Faulgut ein an die Behälterstirnwand (la) angepaßter Einfülltrichter (14b) vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt vorgeschaltet ist0

11. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsöffnung (3) für das Faulgut ein an den Behältermantel (lc) angepaßter Auslauftrichter zugeordnet ist.

12. Behälter mit Vorrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsöffnung (3) für das Faulgut ein an die Behälterstirnwand (lb) angepaßter Auslauftrichter (17b) vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt (17c) zugeordnet ist0

13. Behälter mit Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einzelbehälter (1) räumlich und funktionell zu einer als Batterie (13) ausgebildeten Anlage verbunden sind.