DE2821796A1 - Anlage fuer die anaerobe gaerung - Google Patents

Anlage fuer die anaerobe gaerung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen für die anaerobe Gärung.
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Die mikrobiologischen Prozesse, die mit dem Abbau oder der Digestion organischer Materialien durch anaerobe Gärung verbunden sind, sind gut bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung, die sich vielmehr auf einen bestimmten Typ einer 25Anlage bezieht, in der solche Prozesse durchgeführt werden können.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Anlage, 30die zur Verarbeitung von tierischen Abfällen in landwirtschaftlichen Betrieben wegen ihres relativ einfachen Aufbaus und ihrer niedrigen Kosten besonders geeignet ist.
Bei den Rohmaterialien für die Anlage, die in einem 35landwirtschaftlichen Betrieb anfallen, handelt es sich normalerweise um den organischen Abfall von Tieren wie Schweinen, Kühen oder Hühnern. Dieser organische Abfall wird nachstehend
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Deutsche Bank (München) KtO 5l'61070
Dresdner Bank (München) Kto. 3939 S44
Postscheck (München) Kto 670-43-804
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als Schlamm bezeichnet. Durch die Anlage werden ein flüssiges oder halbflüssiges Material, das ein wertvolles Düngemittel darstellt, und Methangas hergestellt, das als Brennstoff zum Heizen von Tierställen oder für andere Zwecke verwendet werden kann.
Früher war es üblich, den Schlamm in roher Form (Rohschlamm) als ein nützliches, jedoch nicht ideales Düngemittel, auf dem Boden zu verteilen. Der unangenehme Geruch, der durch diese Anwendung als Düngemittel verursacht wird, wird immer weniger geduldet, was so weit gehen kann, daß örtliche Behörden eine intensive Tierhaltung und Tierzucht nur unter der Voraussetzung erlauben, daß der Abfall in einer alternativen, keinen Anstoß erregenden Weise beseitigt wird. Dies bedeutet, daß der Schlamm zum Wegwerfen oder zur Verarbeitung von dem landwirtschaftlichen Betrieb wegtransportiert werden muß, was zusätzliche Transportkosten verursacht und auch eine Verschwendung in Bezug auf den Wert des Schlamms als Düngemittel darstellt.
Rohschlamm hat jedoch selbst dann bestimmte Nachteile,wenn er als Düngemittel verwendet wird. Der Rohschlamm enthält z. B. Krankheitserreger und Unkrautsamen, er hat einen hohen biologischen Sauerstoffbedarf, d. h., daß er zur Erschöpfung des
25Sauerstoffgehalts im Boden führt, seine Nährstoffe liegen in einer Form vor, die den Pflanzen nicht in einem hohen Maße zugänglich ist, und er hat keinen sehr konzentrierten Stickstoffgehalt.
Im Gegensatz dazu sind in dem Material, das durch Digestion oder Gärung des Rohschlamms z. B. in einer erfindungsgemäßen Anlage hergestellt worden ist, die Krankheitserreger und die ünkrautsamen zerstört worden. Dieses Material hat einen viel niedrigeren, biologischen Sauerstoffbedarf (90 % niedri-
35ger) als Rohschlamm, enthält Nährstoffe in einer Form, die den Pflanzen besser zugänglich is^ und enthält Stickstoff in
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η '■·.. λ λ « η λ
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einer konzentrierteren Form als der Rohschlamm. Außerdem hat das Material keinen stechenden, unangenehmen Geruch, und seine Herstellung ist mit der Bildung von Methangas, einem nützlichen Nebenprodukt, verbunden.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage für die anaerobe Gärung wird die Gärung in einem Faulbehälter durchgeführt, der aus einem Tank besteht, der oben offen ist, wobei sich eine flexible und etwas elastische Membran, die über dem in dem Tank befindlichen Material eine Kammer mit variablem Volumen abgrenzt, die das Methan, das sich gebildet hat, aufnehmen und vorübergehend in variablen Volumina speichern kann, quer über die Oberseite des Tanks erstreckt.
Um die Membran, wenn sie schlaff ist, in einer im wesentlichen nicht konkaven, vorzugsweise in einer konvexen; Form zu halten, ist eine Stützvorrichtung vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß sich, bevor die Anlage in Betrieb genommen wird oder während die Anlage gewartet wird, was nicht häufig vorkommt, jedoch notwendig sein kann, keine großen Mengen von Wasser, Schnee oder anderem Material auf der Membran ansammeln können, durch die die Membran durchaus zerstört werden kann und/oder durch die es zu beträchtlichen Schwierigkeiten bei der Inbetriebnahme der Anlage kommen kann.
Die Außenseite der Membran ist vorzugsweise dunkel gefärbt, um die Absorption von strahlungsenergie der Sonne zu fördern, und die Innenseite der Membran wird reflektierend gemacht, um den Energieverlust aus dem Faulbehälter durch strahlung zu vermindern. Durch beide Wirkungen wird der Anteil des gebildeten Methans, der eingesetzt werden muß, um den Faulbehälter auf einer optimalen Betriebstemperatur zu halten, herabgesetzt.
Die Anforderungen des Verfahrens in Bezug auf die Zufuhr von Wärmeenergie können weiter herabgesetzt werden, indem man
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den Tank des Faulbehälters und andere Teile der Anlage, die bei Temperaturen betrieben werden, die über den normalen Außentemperaturen liegen, isoliert, was wieder zu einer Verminderung der Methanmenge führt, die dazu benötigt wird, eine wirksame Gärung aufrechtzuerhalten, wodurch die Methanmenge vergrößert wird, die zur Außenbeheizung oder für andere Zwecke zur Verfügung steht.
Die Wärmeenergie wird dem Material in dem Faulbehälter vorzugsweise zugeführt, indem man das Material durch einen außen befindlichen Wärmeaustauscher hindurch kontinuierlich im Kreislauf führt. Es war üblich, das Material durch Wärmeaustausch innerhalb des Faulbehälters zu erwärmen. Die Außenbeheizung, wie sie in der erfindungsgemäßen Anlage angewendet wird, hat den Vorteil, daß es nicht notwendig ist, die ganze Anlage stillzulegen, wenn das Wärmeaustauschersystem z. B. infolge Korrosion durch den in hohem Maße korrosiven, gärenden Schlamm gewartet werden muß, was notwendig wäre, wenn sich das Wärmeaustauschersystem innerhalb des Faulbehälters befände.
Um eine wirksame Gärung zu erzielen, ist es wünschenswert, das gärende Material in dem Faulbehälter in einem gewissen Maße zu rühren. Es ist ein weiteres Kennzeichen der Erfindung, daß dies dadurch erreicht wird, daß man den im Kreislauf geführten Schlamm in einer solchen Weise wieder in den Faulbehälter einführt, daß der Inhalt des Faulbehälters leicht gerührt wird, wobei der Schlamm vorzugsweise in einer tangentialen Richtung eingeleitet wird, um eine Wirbelbewegung hervorzurufen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Schaubilder näher erläutert:
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Fig. 1 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Anlage in Schaubildform;
Fig. 2 zeigt eine Grundrißansicht des Faulbehältertanks, in der die den Deckel darstellende Membran ent
fernt ist; und
Fig. 3 zeigt im einzelnen, wie die Membran gegenüber dem
oberen Rand des Tanks abgedichtet ist. 10
Die Gärung findet unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage in einem Faulbehältertank 2 statt, der bei der praktischen Ausführung der Anlage ein mit Glas ausgekleideter Stahltank mit einem Fassungsvermögen von 455m3 ist. Quer über die Oberseite 4 des Tanks erstreckt sich eine flexible, etwas elastische Membran 6, wodurch zwischen der Membran und dem Niveau 8 des gärenden Schlamms in dem Tank eine Kammer abgegrenzt wird. In Fig. 1 wird die durch das bei dem Digestionsverfahren gebildete Methangas aufgeblähte Membran 6 gezeigt.
Bei der praktischen Ausführung der Anlage wurde die Membran 6 aus miteinander verbundenen Butylkautschukfeldern hergestellt.
25
Unterhalb der Membran 6 befindet sich eine Stützstruktur, die in der Form gezeigt wird, daß sie aus sechs radialen Gerüstträgern 10 besteht, die durch Streben 11 verbunden sind, wobei jeder Träger an seinem äußeren Ende z. B. durch Schweißen in der Nähe des oberen Randes 4 am Tank befestigt ist und wobei alle Träger in der Mitte miteinander verbunden sind. Wie man aus Fig. 1 ersehen kann, ragt diese Stützvorrichtung nach oben aus der Oberseite des Tanks heraus. Die genaue Form der Stützvorrichtung ist nicht entscheidend, jedoch muß vorausgesetzt sein, daß die Vorrichtung in der Lage ist, die Membran 6 und irgendein Material, das sich auf der Membran befin-
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den kann, ζ. B. Schnee, zu tragen und die Membran in einer im wesentlichen nicht konkaven Form zu halten, damit sich keine großen Gewichtsmengen von Wasser oder Schnee auf der Membran ansammeln können.
Durch Methangas, das sich bei dem bekannten anaeroben Gärungsprozeß innerhalb des Faulbehälters bildet, wird der Raum unterhalb der Membran 6 mit Gas gefüllt und wird die Membran unter einem Druck, der geringfügig über Atmosphärendruck liegt, zum Aufblähen gebracht, und die Anlage kann unter diesem Druck bei der praktischen Ausführung unter der Membran 6 ungefähr 623 m3 Gas halten.
Gas aus dem Inneren des Faulbehälters kann durch ein Rohr 12 mittels einer Pumpe P1 abgezogen und einem Kompressortank 14 zugeführt werden,in dem das Gas mittels eines Druckkontrollgeräts 16, das den Druck im Tank 14 fühlt und den Betrieb der Pumpe P1 mittels irgendeiner geeigneten, bekannten Kontrollanordnung 18 regelt, auf einem Druck gehalten wird, der z. B. etwa 1,38 bar über Atmosphärendruck liegt.
Unter Druck stehendes Gas aus Tank 14 wird z. B. zum Heizen von Ställen über ein Rohr 20 zur Verfügung gestellt, und ein bestimmter Anteil des Gases wird verwendet, um eine Heizvorrichtung 22 zu beheizen, deren Wärmeleistung eingesetzt wird, um den Schlammfaulbehälter 2 in der nachstehend beschriebenen Weise auf einer geeigneten Betriebstemperatur zu halten, wobei die beste Temperatur zwischen 32,2°C und 35,00C liegt.
Schlamm wird von einer Stelle, die sich in der Nähe des Bodens von Tank 2 befindet, mittels einer Pumpe P2 im Kreislauf geführt, indem die Pumpe den Schlamm von einer in der Nähe des Tankbodens befindlichen Stelle über ein Rohr 24 entnimmt und über ein Rohr 26 einem Wärmeaustauscher 28 zuführt, aus dem der Schlamm durch ein Rohr 29 zu einer höher gelegenen Stelle innerhalb des Tanks zurückgeführt wird. Der auf diese
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Weise im Kreislauf geführte Schlamm wird in dem Wärmeaustauscher mittels Wasser erwärmt, das zwischen dem Wärmeaustauscher und der Heizvorrichtung 22 durch Rohre 30 und 32 im Kreislauf geführt wird und das innerhalb des Wärmeaustauschers durch mit Glas beschichtete oder in anderer Weise geschützte Wärmeaustauschrohre, die mit 34 bezeichnet sind, läuft.
Um die Methanmenge, die benötigt wird, um die Temperatur des Faulbehälters aufrechtzuerhalten, möglichst gering zu halten, sind der Faulbehältertank 2, der Wärmeaustauscher 28 und die Rohre, durch die die genannten Teile der Anlage miteinander verbunden sind, alle außen isoliert, z. B. durch Anwendung einer 63,5 mm dicken Schicht aus aufgespritztem, schwarzem Polyurethanschaum. Die Methanmenge, die über das Rohr 20 für andere Zwecke zur Verfügung gestellt wird, wird auf das Äußerste gesteigert, indem man die Methanmenge, die benötigt wird, um die Anlage zu betreiben, möglichst gering hält.
Wenn die Schlammumwälzpumpe P2 ausfällt.oder Wartung benötigt, kann sie abgetrennt werden, indem man die Ventile 34 und 36 schließt, und die Zirkulation kann in einem gewissen Ausmaß mittels Konvektion durch ein Rohr 38, das von einer Stelle in der Nähe des Bodens von Tank 2 ausgeht und die Pumpe P2 umführt, durch den Wärmeaustauscher 28 und durch das Rohr 29 aufrechterhalten werden.
In den Rohren 38 und 39 sind Ventile 40 bzw. 42 vorgesehen, um die Rohre von dem Faulbehälter abzusperren, falls dies notwendig sein sollte.
Durch den Digestionsprozeß wird der Schlamm in Tank 2 in einen Abschlamm, der näher zum Boden des Tanks liegt, und in eine Flüssigkeit, die näher zum Kopf des Tanks liegt, umgewandelt. Diese beiden Materialien können in der nachstehend beschriebenen Weise zur darauffolgenden Verwendung als Dünge-
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mittel in einen Lagertank 44, der eine unterirdische Grube sein kann, abgezogen werden.
Durch öffnen eines Ventils 48.wird der Abschlamm direkt vom Grund des konischen Bodens 45 von Tank 2 (um zu gewährleisten, daß der schwerste Abschlamm entleert wird) durch ein Rohr 46 in den Lagertank 44 abgezogen. Das Abziehen der Flüssigkeit von einer in der Nähe des oberen Randes des Tanks befindlichen Stelle würde die Gefahr mit sich bringen, daß Gas entweicht, wenn der Flüssigkeitsspiegel unter den Punkt herabsinkt, an dem die Flüssigkeit entnommen wird. Diese Gefahr wird vermieden, indem man einen Behälter 50 vorsieht, der als Flüssigkeitsschleuse dient und immer wenigstens zum Teil mit aus dem Tank abgezogener Flüssigkeit 52 gefüllt ist.
Der Behälter 50 ist mit dem Tank verbunden mittels eines Rohres 54, das hauptsächlich dazu dient, zwischen dem oberen Raum des Behälters 50 und dem Gasraum in dem Faulbehälter und zurück Gas fließen zu lassen, und mittels eines niedrigeren Rohres 56, durch das die obere Flüssigkeit, wenn der Flüssigkeitsspiegel 8 in dem Faulbehälter über das Rohr 56 hinaus ansteigt, in den Behälter 50 fließen kann,
wodurch aus dem Behälter 50 über das Rohr 54 Gas in den Faulbehälter verdrängt wird. Wenn die Flüssigkeit 52 die Spitze des Behälters 50 erreicht, wird von der Spitze eines oben offenen Rohrs 58 Flüssigkeit verschüttet, wodurch dieser Umstand angezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt oder davor kann und sollte Flüssigkeit aus dem Tank 50 durch Öffnung eines Ventils 60 in einem Rohr 6 2 in die Vorratsgrube 44 abgezogen werden.
Wie vorstehend erwähnt wurde, ist es erwünscht, die gärende Flüssigkeit in Tank 2 zu rühren, was in der beschriebenen Ausführungsform dadurch erzielt wird, daß man das Ende des Einlaßrohrs 29 für die Zirkulation wie in Fig. 2 gezeigt so anordnet-und ausrichtet, daß der erwärmte Schlamm in einer in Bezug auf den Faulbehältertank tangentialen Richtung aus
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dem Rohr entleert wird und dadurch unter Erreichung des erwünschten Rührens eine mäßige Bildung von Wirbeln im Tankinhalt verursacht. Ein bestinntter Grad des Rührens kann auch erzielt werden, indem man das unter Druck stehende Methan aus Rohr 20 zurück durch den Schlamm in dem Faulbehältertank 2 in Blasen aufsteigen läßt.
Der Rohschlamm wird in der nachstehend beschriebenen Weise in die Anlage eingeführt: Zuerst wird der Rohschlamm aus den Ställen z. B. durch ein Rohr 66 einem Lagertank 64 für die zeitweilige Lagerung zugeführt. Eine gewisse Menge des Rohschlamms aus dem Lagertank 64 wird periodisch, z. B. täglich, mittels einer Pumpe P3 durch ein Rohr 68 zu einer Stelle in dem Rohr 24, die sich stromaufwärts in Bezug auf die Pumpe P2 befindet, gepumpt. Der Rohschlamm wird daher mittels der Pumpe P2 direkt durch den Wärmeaustauscher 28 und das Rohr 29 in den Faulbehältertank 2 getrieben und auf diese Weise vorgewärmt, bevor er dem Faulbehältertank zugeführt wird.
Diese Einführung des Rohschlamms hat normalerweise zur Folge, daß ein gleich großes Volumen der ausgefaulten Flüssigkeit durch das Rohr 56 in den als Flüssigkeitsschleuse dienenden Behälter 50 überläuft, aus dem die Flüssigkeit täglich in der schon beschriebenen Weise entnommen wird.
Bei der praktischen Ausführung der Anlage, auf die schon Bezug genommen wurde, können täglich ungefähr 4,55 m3 Rohschlamm in die Anlage eingeführt werden, und jeden Tag werden insgesamt ungefähr 453 m3 Methan gebildet, wovon etwa die Hälfte dazu benötigt wird, die Temperatur des Prozesses aufrechtzuerhalten. Das Fassungsvermögen des Methankompressortanks 14 beträgt etwa 2,27 m3 und dasjenige des als Flüssigkeitsschleuse dienenden Behälters 50 beträgt etwa 5,46 m3.
Zusätzlich zu der Anwendung der Isolation wird,um die Zufuhr von Wärmeenergie, die benötigt wird, um eine wirksame Gärung aufrechtzuerhalten, möglichst gering zu halten, vor-
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zugsweise eine Membran 6 verwendet, deren Außenseite eine dunkle Farbe hat, um die Sonnenstrahlung zu absorbieren, und die an ihrer Innenseite, z. B. durch überziehen mit aluminierter Farbe, reflektierend gemacht worden ist, um den Verlust von Wärmeenergie durch Strahlung möglichst gering zu halten.
Fig. 3 zeigt im einzelnen, wie die Membran 6 um den äußeren, oberen Rand des Tanks 2 herum abgedichtet werden kann. Die Wand 70 des Tanks 2 hat an ihrem oberen Rand einen radial nach innen gerichteten Flansch 72. Der Randteil 74 der Membran 6 wird mittels einer Schicht 76 aus einer bituminösen Mischung, die sich ganz entlang dem oberen Rand des Tanks erstreckt, gegenüber diesem Flansch abgedichtet und durch Schrauben und Muttern 78, die durch eine Reihe von starren/ durchgehenden Elementen 80, die in der Form von Winkeleisen dargestellt sind, hindurchführen, in dieser Stellung befestigt, wobei Streifen eines elastischen Materials, z. B. Neoprenstreifen 82 (z. B. mit einem Querschnitt von 50,8 mm χ 12,7 mm) zwischen die Elemente 80 und den Rand 74 der Membran gebracht werden.
Die Geschwindigkeit, mit der der ausgefaulte Schlamm entnommen wird, hängt von der Zeit ab, die dazu benötigt wird, um den Schlamm voll auszufaulen. Für bestimmte Arten von Schlamm wird dazu eine längere Zeit benötigt als für andere Schlammarten. Die geeignete Geschwindigkeit kann durch Analyse des entnommenen Schlamms und, falls notwendig, durch Verminderung der Entnahmegeschwindigkeit, bis eine vollständige Digestion erreicht ist, bestimmt werden. Es ist klar, daß die Zufuhrgeschwindigkeit des Rohschlamms der Entnahmegeschwindigkeit angepaßt werden sollte, um eine Über- oder Unterfüllung des Faulbehältertanks zu vermeiden.
Wie man sieht, wird durch eine Anlage, wie sie vorstehend beschrieben wurde, nicht nur ein Düngemittelmaterial hergestellt, das im Vergleich mit Rohschlamm all die Vorteile bietet, auf die
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vorstehend schon Bezug genommen wurde, sondern es wird auch eine wesentliche Menge von Methangas gebildet, das für den Zweck der Außenbeheizung nützlich ist. Die Anlage kann auf eine relativ einfache Weise und mit relativ niedrigen Kosten gebaut werden.
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Claims (15)

Patentansprüche
1. Anlage für die anaerobe Gärung, die einen Faulbehälter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Faulbehälter die Form eines oben offenen Tanks (2) hat, wobei sich quer über die Oberseite (4) des Tanks eine zumindest etwas elastische Membran (6) erstreckt, durch die der Tank abgedichtet wird, und wobei eine Vorrichtung (10,11) vorgesehen ist, durch die die Membran, wenn sie schlaff ist, gestützt wird, um im wesentlichen zu verhindern, daß sich die Membran unter Ausbildung einer konkaven Form senkt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung aus einem Gerüst (10,11) besteht, das sich quer über die Oberseite des Tanks erstreckt und nach oben aus dem Tank herausragt.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Membran eine dunkle Farbe hat.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Membran reflektierend ist.
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (74) der Membran gegenüber dem oberen Rand (4) des Tanks abgedichtet ist, indem die
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Membran entlang dem oberen Rand des Tanks befestigt ist, wobei sich ein Dichtungsmaterial (76) zwischen dem Rand der Membran und dem Tank befindet und wobei eine Klemmkraft durch ein elastisches Material (82), das sich auf der dem Dichtungsmaterial entgegengesetzten Seite der Membran befindet, hindurch auf die Membran ausgeübt wird.
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit Methan beheizte Heizvorrichtung (22), die aus dem Faulbehälter mit Methan versorgt wird, und durch eine Vorrichtung, um die Wärme, die durch die Heizvorrichtung erzeugt wird, auf den Inhalt des Faulbehälters zu übertragen.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsvorrichtung ein Wärmeaustauscher (28) ist, der sich außerhalb des Faulbehälters befindet und dem Wärme aus der Heizvorrichtung zugeführt wird, wobei der Wärmeaustauscher durch Hin- und Rückflußrohre (24, 26, 29) mit dem Faulbehälter verbunden ist und wobei eine Pumpe (P2) vorgesehen ist, um Material aus dem Innenraum des Faulbehälters mittels der Hin- und Rückflußrohre durch den Wärmeaustauscher und zurück zum Faulbehälter im Kreislauf zu führen.
8. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Einführung von Rohschlamm in die Anlage, wobei die Vorrichtung ein Einleitungsrohr für den Rohschlamm (68) enthält, das auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Wärmeaustauschers in die Bahn eintritt, in der das Material aus dem Faulbehälter im Kreislauf geführt wird.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm aus dem Faulbehälter heraus und zu diesem zurück im Kreislauf geführt wird und in einer solchen Richtung wieder in den Faulbehälter eingeleitet wird, daß eine Rührbewegung des Faulbehälterinhalts ver-
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ursacht wird.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in tangentialer Richtung eingeleitet wird, um eine Wirbelbewegung des Materials in dem Faulbehälter zu verursachen.
11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (P1, 14 ,20),um in dem Faulbehälter gebildetes Methan unter Druck zu setzen und das unter Druck stehende Methan an einer an den Boden des Faulbehälters angrenzenden Stelle wieder in den Faulbehälter einzuleiten, um ein Durchrühren des Materials in dem Faulbehälter zu verursachen.
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank des Faulbehälters wärmeisoliert ist.
13. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank des Faulbehälters, die Hin- und Rückflußrohre und der Wärmeaustauscher wärmeisoliert sind.
14. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umführungsrohr (38) für die Pumpe (P2) und Ventile (34,
36) vorgesehen sind, um die Pumpe (P2) abzutrennen.
15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Tank (50) , der mit dem Tnnk des Faulbehälters so in Verbindung steht, daß die Flüssigkeit in dem Tank des Faulbehälters, wenn sie ein bestimmtes Niveau erreicht hat ,in den zweiten Tank überlaufen kann, durch ein Rohr (54) , das von einer an die Oberseite des zweiten Tanks angrenzenden Stelle zu dem Gasraum an der Spitze des Faulbehälters führt, und durch einen mittels eines Ventils geregelten Auslaß (60, 62), der sich an einer an den Boden des zweiten Tanks angrenzenden Stelle befindet.
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DE2821796A 1977-05-18 1978-05-18 Faultank für die anaerobe Gärung Expired DE2821796C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2094377A GB1522780A (en) 1977-05-18 1977-05-18 Anaerobic fermentation plant

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2821796A1 true DE2821796A1 (de) 1978-11-23
DE2821796B2 DE2821796B2 (de) 1980-06-19
DE2821796C3 DE2821796C3 (de) 1981-02-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2941691A1 (de) * 1979-10-15 1981-05-21 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Verfahren zur nutzung von solarenergie sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
AT397079B (de) * 1980-08-25 1994-01-25 Stotz Lorenz Peter Rottereaktor zur durchführung des verfahrens zur gewinnung von wärme, die bei mikrobieller zersetzung von aerob verrottbaren organischen materialen entsteht

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4274838A (en) * 1979-10-01 1981-06-23 Energy Harvest, Inc. Anaerobic digester for organic waste
FR2478940A1 (fr) * 1980-03-25 1981-10-02 Arnoux Guy Unite de recuperation, de digestion de matieres organiques, de production de gaz organique et de separation de matieres seches et humides des effluents organiques
JPS60501591A (ja) * 1983-01-03 1985-09-26 バイオシステム・イ−・エイビイ メタン製造装置
GB2162195B (en) * 1984-07-20 1988-11-16 Bisan Holdings Pty Ltd Improved anaerobic fermentation method and apparatus
DE3904326A1 (de) * 1989-02-14 1990-08-16 Josef Hunkemoeller Verfahren zum sammeln und entfernen von schadgasen oder faulgasen durch in der guelle schwimmende hauben
AU2001254918A1 (en) 2000-05-12 2001-11-20 United Utilities Plc Sludge treatment at a mesophilic temperature
US11826801B2 (en) 2018-01-12 2023-11-28 Agri-Tech Organic Solutions Limited Soil remediant and its method of production
WO2023240297A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 University Of South Africa Anaerobic digester

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2941691A1 (de) * 1979-10-15 1981-05-21 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Verfahren zur nutzung von solarenergie sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
AT397079B (de) * 1980-08-25 1994-01-25 Stotz Lorenz Peter Rottereaktor zur durchführung des verfahrens zur gewinnung von wärme, die bei mikrobieller zersetzung von aerob verrottbaren organischen materialen entsteht

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