DE3013421C2

DE3013421C2 - Gärbehälter zum Herstellen von Biogas

Info

Publication number: DE3013421C2
Application number: DE3013421A
Authority: DE
Inventors: Xaver 7090 Ellwangen Lipp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-05
Filing date: 1980-04-05
Publication date: 1984-07-12
Also published as: BE888138A; NO811153L; PL230233A1; IT1135604B; ES8201934A1; IT8119941D0; DD157904A5; BR8101883A; YU71481A; ES501064A0; SE8100905L; JPS56144800A; LU83205A1; DK153981A; GR74825B; GB2073166A; FR2479849A1; FI810409L; DE3013421A1; NL8101681A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gärbehälter entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Gärbehälter ist durch die DE-OS 28 39 861 bekannt. Die Rührflügel sind mit schaufelartigen Blättern versehen, die sich quer zur Umlaufrichtung erstrecken und im Betrieb bei Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes entgegen Federwirkung nach rückwärts verschwenken. Mit Hilfe dieser Rührblätter werden die leichteren Teile im oberen Flüssigkeitsbereich der Biomasse nach unten und die im unteren Bereich der Biomasse vorhandenen schwereren Teile nach oben gebracht und auf diese Weise durchmischt und zugleich in Richtung zum Auslaß gefördert Es hat sich ergeben, daß insbesondere mit Stroh vermischte Biomasse eine Schwimmdecke bildet, welche durch das Rührwerk nicht in dem zu einem störungsfreien Betrieb erforderlichen Maße fortbewegt wird. Entsprechendes gilt auch für den Bodensatz. Die während des Betriebes immer größer werdende Schwimmdecke und der ständig zunehmende Bodensatz stören im Verlaufe der Zeit die Herstellung von Biogas, wenn nicht von vornherein der Anteil an Biomasse sehr klein gehalten wird, der eine Schwimmdecke und einen Bodensatz bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gärbehälter zu schaffen, mit dem in erhöhtem Umfange Teile der Schwimmdecke und des Bodensatzes ausgetragen werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst.

Während die Rührflügel zum Durchmischen und Fördern der Biomasse ausgebildet sind, dienen die beiden Förderglieder zum Bewegen von Teilen der Schwimmdecke und des Bodensatzes in Richtung zum Auslauf, wodurch Teile der Schwimmdecke und des Bodensatzes im Laufe des Betriebes in einem Maße ausgebracht werden, in dem der Biomasse Schwimmdecke und Bodensatz bildende Teile zugeführt werden, so daß sich in dem Gärbehälter keine dessen Betrieb störende Schwimmdecke und kein ebenfalls störender Bodensatz ansammeln kann.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf bevorzugte Weiterbildungen zum Ausbringen von Teilen der Schwimmdecke gerichtet und die Merkmale der Ansprüche 4 bis 8 auf bevorzugte Weiterbildungen zum Ausbringen von Teilen des Bodensatzes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 3 eine Ansicht der Bauform nach F i g. 2 in Richtung des Pfeiles A,

F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in größerem Maßstab, jedoch mit anderer Lage von Teilen,

F i g. 5 eine Ansicht der Bauform nach F i g. 4 in Richtung des Pfeiles B in F i g. 4,

Fig. 6 und 7 eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach den F i g. 4 und 5, jedoch in anderem Maßstab.

Ein im Querschnitt kreisförmiger Gärbehälter 1 von etwa 8 m bis 14 m Länge und einem Durchmesser von

etwa 2 m bis 4 m ist mit waagerechter Achse angeordnet und in nicht dargestellter Weise auf seinem Umfang wärmegedämmt Längs seiner Achse erstreckt sich eine Rührwelle 2, die im Abstand voneinander angeordnete Rührflügel 3 trägt. Auf der in der Zeichnung linken Seite befindet sich etwas oberhalb der Rührwelle 2 ein Einlauf 4. der durch ein im Abstand angeordnetes, von der Rührwelle durchsetztes Schirmblech 5 abgeschirmt ist, so daß durch den Einlauf 4 herangeführte Biomasse die im Gärbehälter 1 befindliche Biomasse kaum verwirbelt. Der Einlauf 4 ist mit einer motorbetriebenen Pumpe 6 verbunden, die in einer Grube untergebracht isl.

Auf der vom Einlauf 4 abgewandten Seite ist der Auslauf 7 angeordnet, der sich im oberen Teil einer Stirnwand 8 des Gärbehälters 1 befindet. Diese Stirnwand ist von der Rührwelle 2 durchsetzt, die auf ihrem freien Ende ein Kettenrad 9 trägt, das über eine Kette 10 mit den*. Kettenritzel eines Antriebsmotors 11 formschlüssig verbunden ist. Die Rührwelle 2 wird mittels des Antriebsmotors nur wenige Male am Tage um ihre Achse gedreht. Der Auslauf 7 ist über ein Rohr 13 mit einem Aufnahmebehälter 14 für vergorene Biomasse verbunden.

Im Abstand vom Auslauf 7 befindet sich im Innern des Gärbehälters 1 eine oben angebrachte lotrechte Tauchwand 15, die bis in die Schwimmdecke reicht. Auf der vom Auslauf 7 abgewandten Seite der Tauchwand 15 ist ein mit der Tauchwand zusammenwirkendes erstes Förderglied 16 angeordnet, das mittels zweier Arme 17 und 18 (F i g. 3) drehfest mit der Rührwelle 2 verbunden ist. Das Förderglied 16 hat einen in einem stumpfen Winkel von etwa 150° abgewinkelten, aus einem ebenen Stück Blech abgekanteten Schaufeltei! 19, dessen der Wand des Gärbehälters 1 zugewandter Abschnitt etwa ein Drittel so lang wie der andere Abschnitt ist. Der Schau- j5 feiteil 19 ist so an dem Arm 17,18 angeordnet, daß seine beiden Abschnitte etwa im gleichen Winkel in die Schwimmdecke eintauchen. Der Schaufelteil 19 ist außerdem im spitzen Winkel zur Achse der Rührwelle 2 derart angeordnet, daß seine Spitze zum Einlauf 4 zeigt. Zwischen dem Schaufelteil 19 und der Tauchwand 15 ist nur ein Bewegungsspiel vorhanden. Auf der von der Tauchwand 15 abgewandten Seite des Schaufelteils 19 ist ein ebener Seitenteil 20 senkrecht zur Rührwelle 2 angeordnet. Er ist in Richtung des Pfeiles A gesehen etwa in gleicher Weise abgewinkelt wie der Schaufelteil 19, der etwa an dessen Mitte befestigt ist, wie Fig. 3 entnommen werden kann.

Das erste Förderglied 16 ist schaufelartig ausgebildet und derart angeordnet, daß sein Schaufelteil 19 und sein Seitenteil 20 beim Eintauchen in die Schwimmdecke einen Teil davon von oben her erfassen und nach dem Vorbeistreichen an der Tauchwand 15 in Richtung zum Auslauf 7 freigeben, in den ein Rohrstück 21 eingesetzt ist, das nicht bis zur Tauchwand 15 reicht. Oberhalb des Fördergliedes 16 befindet sich eine Entnahmestelle für Biogas.

Wie F i g. 1 entnommen werden kann, ist auf der vom ersten Förderglied 16 abgewandten Seite der Tauchwand 15 ein zweites Förderglied 16a an der Rührwelle 2 angeordnet, das sich beim Rotieren der Rührwelle 2 zwischen der Stirnwand 8 und der Tauchwand 15 bewegt. Das Förderglied 16a ist nach Art eines Eimers ausgebildet, der um eine quer zu seiner Längsachse angeordnete, parallel zur Rührwelle verlaufende Achse 22 b-3 am Arm 17a schwenkbar gelagert ist (F i g. 4 und 5) und hierzu einen den Arm 17 durchsetzenden Zapfen aufweist. Am Arm 17a ist ein Anschlagglied 23 für das Förderglied 16a derart angebracht, daß während des Bewegens des Fördergliedes 16a durch die Biomasse hindurch dessen Längsachse senkrecht zur Achse des Armes 17a gehalten wird. Am zweiten Förderglied 16a ist ein in F i g. 5 in Richtung des Armes 17a verlängerter Anschlagkörper 24 befestigt, der mit einem in den Gärbehälter 1 reichenden Vorsprung 21a an der unteren Seite des Rohrstückes 21 im Sinne des F.ntleerens zusammenwirkt. Die offene Vorderseite des eimerartigen Fördergliedes 16a befindet sich in Drehrichtung vorne, wogegen die Rückseite mit Löchern 25 versehen ist, die Gas und Flüssigkeit, jedoch Bodensatz der Biomasse nicht durchlassen.

Das zweite Förderglied 16a taucht beim Drehen der Rührwelle 2 in auf dem Boden befindlichen Bodensatz der Biomasse ein und wird damit gefüllt. Das Förderglied 16a fördert den Bodensatz bis zum Rohrstück 21 des Auslaufes 7, wo das Förderglied 16a durch Anschlagen seines Anschlagkörpers 24 am Vorsprung 21a des Rohrstückes 21 gekippt und in das Rohrstück 21 entleert wird.

Eine weitere Ausbildung des zweiten Fördergliedes zum Entfernen von Bodensatz zeigen die F i g. 6 und 7. Das hier mit 16i> bezeichnete zweite Förderglied ist auf der in Drehrichturig der Rührwelle 2 befindlichen Vorderseite sowie an seiner der Stirnwand 8 zugekehrten Seite offen. Sein der Rührwelle 2 zugewandter Boden 26 isi außerdem im spitzen Winkel zur Rührwelle angeordnet, wobei die Spitze des Winkels in Richtung zum Auslauf zeigt. Damit die offene Seite des Fördergliedes 166 an der Stirnwand 8 geführt wird, ist der das zweite Förderglied 16ö tragende Arm 176 um eine zur Rührwelle 2 senkrechte Achse drehbar gelagert. Zwischen diesem Arm und einem auf der Drehwelle 2 fest angebrachten Arm 27 ist eine Feder 28 eingespannt. Das hier mit 21 b bezeichnete Rohrstück schließt auf der Innenseite der Stirnwand 8 bündig ab.

Während der Drehbewegung der Rührwelle 2 taucht das zweite Förderglied 16£> in den Bodensatz der Biomasse im Gärbehälter 1 ein und nimmt Bodensatz mit, fördert diesen Bodensatz zu einem Rohrstück 21 b, wo er aufgrund des schräg angeordneten Bodens 26 in das Rohrstück 21£> und damit in den Auslauf des Gärbehälters 1 gelangt.

Auf der Außenseite einiger der Rührflügel 3 sind vom Einlauf 4 bis zum Auslauf 7 verteilt Schaufeln 29 zum Bewegen des Bodensatzes auf dem Boden des Gärbehälters 1 angeordnet (Fig. 1). Die Schaufeln 29 können im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet und schräg zur Achse der Rührwelle angeordnet sein, so daß sie auf den Bodensatz eine Förderwirkung in Richtung zum Auslauf 7 ausüben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gärbehälter zum Herstellen von Biogas aus eine Schwimmdecke und einen Bodensatz bildender Biomasse, mit einer waagerecht angeordneten Rührwelle (2), an der Rührflügel (3) zum Durchmischen und zum Fördern der Biomasse angeordnet sind, und mit einer in die Schwimmdecke reichenden Tauchwand (15), dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Rührflügeln (3) ein erstes und ein zweites Förderglied (16,16a, 166) zum Bewegen von Teilen der Schwimmdecke bzw. des Bodensatzes in Richtung zum Auslauf (7) auf der Rührwelle (2) drehfest angeordnet sind, daß das erste Förderglied (16) einen in einem zum Auslauf (7) offenen spitzen Winkel zur Achse der Rührwelie (2) angeordneten Schaufelteil (19) hat, der nahe an der vom Auslauf (7) abgewandten Seite der Tauchwand (15) vorbei bewegbar und mit dem ein Teil der Schwimmdecke von oben her erfaßbar ist, und daß das zweite Förderglied (I6.1, i6b) auf der vom ersten Förderglied abgewandten Seite der Tauchwand (15) angeordnet und nach Art eines in den Bodensatz eintauchenden Fördereimers ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelteil (19) des ersten Fördergliedes (16) in dessen Bewegungsebene gesehen in einem stumpfen Winkel abgewinkelt und beim Eintauchen in die Schwimmdecke mit beiden abgewinkelten Schaufelabschnitten höchstens in einem spitzen Winkel zu der Schwimmdecke angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Förderglied (16) auf der dem Einlauf (4) zugewandten Seite des Schaufelteils (19) einen im Winkel zur Rührwelle (2) angeordneten Seitenteil (20) hat, welcher den Schaufelteil in radialer Richtung beidseitig überragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördereimer des zweiten Förderglieds (I6a, i6b) mit seiner Achse in einem mindestens annähernd rechten Winkel zur Achse eines Tragarmes (17a; i7b)angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Förderglied (16a,/ um eine quer zu seiner Achse angeordnete Achse (22) an seinem Tragarm (\7a) schwenkbar gelagert ist, daß der Tragarm ein Anschlagglied (23) zur Anlage des Fördergliedes aufweist und daß das Förderglied einen mit einem im Bereich des Auslaufs (7) angeordneten Vorsprung (21a,} zusammenwirkenden Anschlagkörper (24) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Förderglied (16b) an seinem Tragarm (17b) starr und diesem gegenüber derart geneigt angeordnet ist, daß die Spitze des Winkels zwischen dem Tragarm und dem Förderglied nach außen zeigt, und daß das Förderglied zum Auslauf (7) hin offen und längs einer mit dem Auslauf (7) versehenen Stirnwand (8) geführt ist. -

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Förderglied (\6b) um eine quer zur Rührwelle (2) angeordnete Achse schwenkbar und mittels einer Feder (28) an die den Auslauf (7) aufweisenden Stirnwand (8) andrückbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des zweiten Fördergliedes (16a; 166J auf der von seiner Drehrichtung abgewandten Seite mit Löchern (25) versehen ist, die Gas und Flüssigkeit hindurchtreten las sen, aber den Bodensatz am Hindurchtreten hindern.