DE3326879C2 - Biogas reactor - Google Patents
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Abstract
Mit aktiver Biomasse gefüllter Biogasreaktor, dessen Gehäuse oben durch mindestens einen kegel- oder prismaförmigen Doppeltrichter abgeschlossen ist. Der Doppeltrichter besteht aus zwei ineinander geschachtelten, gleichgeformten Einzeltrichtern, von denen nur der äußere Trichter oben eine schmale Öffnung aufweist, wogegen der innere Trichter oben geschlossen ist und als Gas-Sammelraum dient. Der Zwischenraum zwischen den beiden Trichtern dient zur Weiterleitung der aus der Gas-Suspension aufsteigenden Gase zum nächsten Doppeltrichter, von denen mindestens zwei mit Abstand voneinander übereinander in dem Reaktorgehäuse angeordnet sind.Biogas reactor filled with active biomass, the housing of which is closed at the top by at least one conical or prismatic double funnel. The double funnel consists of two nested, identically shaped single funnels, of which only the outer funnel has a narrow opening at the top, while the inner funnel is closed at the top and serves as a gas collecting space. The space between the two funnels serves to convey the gases rising from the gas suspension to the next double funnel, of which at least two are arranged at a distance from one another in the reactor housing.
Description
2020th
2525th
dadurch gekennzeichnet,characterized,
— daß die beiden jeweils einen Doppeltrichter bildenden Trichter (2, 3) formgleich und ineinander angeordnet sind,- That the two funnels (2, 3) each forming a double funnel are of the same shape and one inside the other are arranged
— daß der Innen-Trichter (3) oben geschlossen und somit der Gas-Sammelraum (7) ist,- that the inner funnel (3) is closed at the top and thus the gas collecting space (7),
— und daß in dem Gehäuse (1) mindestens zwei Doppeltrichter in einem Abstand übereinander angeordnet sind.- And that in the housing (1) at least two double funnels at a distance one above the other are arranged.
2. Biogasreaktor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei prisma-förmige Doppeltrichter übereinander angeordnet sind (F ig. 2).2. Biogas reactor according to claim 1, characterized in that at least two prism-shaped Double funnels are arranged one above the other (Fig. 2).
3. Biogasreaktor nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (9) des Außen-Trichters (2) gegenüber denen des Innen-Trichters (3) so weit vorgezogen sind, daß die bei voller Füllung des Gas-Sammelraumes (7) über die Kanten3. Biogas reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the edges (9) of the outer funnel (2) are so far preferred over those of the inner funnel (3) that the full Filling of the gas collecting space (7) over the edges
(8) des Innen-Trichters (3) überlaufenden Gase von dem Außen-Trichter (2) aufgefangen werden und durch den Zwischenraum (10) zwischen den beiden Trichtern nach oben zu einem offenen Rohrausgang (11) geleitet werden.(8) of the inner funnel (3) overflowing gases are collected by the outer funnel (2) and through the space (10) between the two funnels up to an open pipe outlet (11) are directed.
4. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis4. Biogas reactor according to claims 1 to
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrausgang (11) des Außen-Trichters (2) derart ausgebildet ist, daß die aus ihm ausströmenden Gase in den Gas-Sammelraum des darüber angeordneten Doppeltrichters gelangen.3, characterized in that the pipe outlet (11) of the outer funnel (2) is designed in such a way that the gases flowing out of it into the gas collecting space of the double funnel arranged above reach.
5. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis5. Biogas reactor according to claims 1 to
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppeltrichter von einem Rohr (42 in Fig.6) getragen sind, das in radialer Richtung öffnungen (43) aufweist und in axialer Richtung am Scheitel jedes Innen-Trichters (44) verschlossen ist, und daß mindestens eine Öffnung (45) im Gas-Sammelraum (7) und eine Öffnung (43) im Trichter-Zwischenraum (10) vorhanden ist.4, characterized in that the double funnels are carried by a tube (42 in Fig. 6) which in has openings (43) in the radial direction and in the axial direction at the apex of each inner funnel (44) is closed, and that at least one opening (45) in the gas collecting space (7) and one opening (43) is present in the funnel gap (10).
6. Biogasreaktor nacit den Patentansprüchen 1 bis6. Biogas reactor according to claims 1 to
5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Innenwand des Biogasreaktorgehäuses (1) und durch die Außenwand jedes Außen-Trichters (2) ein gasblasen-armer Sedimentationsraum (13) gebildet ist, in dem die aktiven Biomasse-Schlammteilchen sedimentieren können.5, characterized in that through the inner wall of the biogas reactor housing (1) and through the Outer wall of each outer funnel (2) a gas bubble-poor sedimentation space (13) is formed in which the active biomass sludge particles can sediment.
7. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis7. Biogas reactor according to claims 1 to
6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenwand des Biogasreaktorgehäuses (1) und der Kante6, characterized in that between the inner wall of the biogas reactor housing (1) and the edge
(9) des Außen-Trichters (2) eine solche Spaltöffnung(9) of the outer funnel (2) such a gap opening
(14) vorgesehen ist, daß die im Sedimentationsraum (13) abgesetzten Schlammteilchen durch diese Spaltöffnung in den darunterliegenden Raum gelangen.(14) it is provided that the sludge particles deposited in the sedimentation space (13) pass through this gap opening get into the room below.
8. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis8. Biogas reactor according to claims 1 to
7, dadurch gekennzeichnet, daß nahe unterhalb dsr Spaltöffnung (14) an der Gehäuse-Innenwand ein Leitring (15) vorgesehen ist, der die aus der Gärsuspension aufsteigenden Gasblasen (5) am Eintreten in die Spaltöffnung (14) hindert und in Richtung des zugehörigen Doppeltrichters leitet.7, characterized in that close below dsr Slit opening (14) on the inner wall of the housing, a guide ring (15) is provided, which is extracted from the fermentation suspension prevents rising gas bubbles (5) from entering the gap opening (14) and in the direction of the associated double funnel.
9. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis9. Biogas reactor according to claims 1 to
8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Biogasreaktoren mit mehreren übereinander angeordneten Doppeltrichtern bei einigen dieser Doppeltrichter in den Gas-Sammelräumen Öffnungen (47) von Leitungen vorgesehen sind, die das Abführen von Gasmengen ermöglichen (F i g. A). 8, characterized in that in biogas reactors with several double funnels arranged one above the other, openings (47) of lines are provided in some of these double funnels in the gas collecting chambers, which allow the discharge of gas quantities (FIG. A).
10. Biogasreaktor nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den das Abführen von Gasmengen ermöglichenden Leitungen Drosselorgane (37) vorgesehen sind, die den abfließenden Gasstrom so begrenzen, daß er kleiner ist als die tatsächlich erzeugte Gasmenge.10. Biogas reactor according to claim 9, characterized in that in the the removal of gas quantities Enabling lines throttle members (37) are provided, which the outflowing gas flow limit so that it is less than the amount of gas actually generated.
11. Biogasreaklor nach den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Biogasreaktoren mit mehreren übereinander angeordneten Doppelinchtern der gegenseitige Abstand der Doppeltrichter bei höherer volumenbezogener Gasbildungsrate kleiner ist als bei geringer Gasbildungsrate (F ig. 4).11. Biogas reactor according to claims 1 to 10, characterized in that with biogas reactors with several arranged one above the other Double aft is the mutual spacing of the double funnels with a higher volume-related gas formation rate is smaller than with a low gas formation rate (Fig. 4).
12. Biogasreaktor nach den Patentansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sedimentationsräumen Böden (41 in F i g. 5) vorgesehen sind, die für von unten nach oben strömende Gas und Flüssigkeiten durchlässig sind, jedoch die sedimentierten Schlammteilchen am Durchtritt nach unten hindern.12. Biogas reactor according to claims 1 to 11, characterized in that in the sedimentation spaces Bottoms (41 in F i g. 5) are provided for gas and gas flowing upwards from below Liquids are permeable, but the sedimented sludge particles at the passage down prevent.
Die Erfindung betrifft einen Biogasreaktor, dessen Gehäuse ganz oder teilweise mit aktiver Biomasse gefüllt und oben durch mindestens einen Doppeltrichter abgeschlossen ist, — der aus zwei in ihren Abmessungen unteschiedlichen Trichtern besteht, die mit vertikaler Achse ausgerichtet und so zueinander angeordnet sind, daß sich ein freier Strömungskanal im Zwischenraum zwischen beiden ergibt — und der unten eine weite Öffnung für den Trichter-Innenraum zum Sammeln der aus der Gärsuspension aufsteigenden Gase und oben eine enge öffnung zum Ableiten der gesammelten Gase aufweist.The invention relates to a biogas reactor, the housing of which is completely or partially filled with active biomass and is closed at the top by at least one double funnel - the one made of two in their dimensions consists of different funnels, which are aligned with a vertical axis and are arranged in relation to one another, that there is a free flow channel in the space between the two - and the one below a wide one Opening for the interior of the funnel to collect the gases rising from the fermentation suspension and above has a narrow opening for discharging the collected gases.
Ein derartiger Biogasreaktor ist durch die DE-OS 20 978 bekannt.Such a biogas reactor is known from DE-OS 20,978.
Die genannte Trichteranordnung ist im oberen Bereich des Reaktionsraumes angeordnet. Das in unteren Bereichen des Reaktors gebildete Gas steigt nach oben und wird in trichterförmigen Räumen aufgefangen und von dort zur weiteren Verwertung abgeleitet.The said funnel arrangement is arranged in the upper region of the reaction space. That in lower Areas of the reactor formed gas rises and is collected in funnel-shaped spaces and derived from there for further recycling.
Über und neben den Trichtern entsteht ein von Gas weitgehend befreiter Bereich, in dem dadurch günstige Bedingungen für das Sedimentieren der nach oben transportierten Biomasse existieren. Die sedimentierte Biomasse strömt aufgrund des höheren spezifischen Gewichts durch zwischen den Trichtern angeordnete öffnungen nach unten zurück in den Reaktionsraum. Die verbleibende, nur wenig Biomasse enthaltende Flüssig-Above and next to the funnels, there is an area largely free of gas, which is favorable as a result Conditions for the sedimentation of the biomass transported upwards exist. The sedimented Due to the higher specific weight, biomass flows through openings arranged between the funnels back down into the reaction chamber. The remaining liquid, which contains little biomass
3 43 4
keit wird aus dem Reaktor abgezogen. mehreren neben- und übereinander angeordneten pris-speed is withdrawn from the reactor. several next to and above each other arranged prism
Das Funktionieren des Prinzips dieses Reaktors, An- ma-förmigenTrichte .;The working of the principle of this reactor, anma-shaped funnel.
reicherung von aktiver Biomasse durch Sedimentation, Fig.3 ein Biogasreaktorgehäuse mit 3 übereinander setzt einerseits die Existenz sedimentiei enden Schlam- angeordneten kegelförmigen Doppeltrichtern; mes voraus, andererseits darf die Menge des als Endpro- 5 F i g. 4 ein Biogasreaktorgehäuse mit beispielsweise 7 dukt gebildeten Biogases (CH4 und CO2) ein bestimmtes übereinander angeordneten kegelförmigen Doppel-Maß nicht überschreiten, da sonst die Abscheideleistung trichtern und mit mehreren nur einigen Doppeltrichtern der Anordnung nicht mehr ausreicht und aktive Biomas- zugeordneten Gas-Abfuhrleitungen -mit Drosselventise trotz bester Sedimentationseigenschaften aus dem len;enrichment of active biomass by sedimentation, Fig.3 a biogas reactor housing with 3 on top of each other implies on the one hand the existence of sedimentiei ending sludge-arranged conical double funnels; mes ahead, on the other hand the amount of the final pro 5 F i g. 4 a biogas reactor housing with, for example, 7 duct-formed biogases (CH 4 and CO 2 ) do not exceed a certain cone-shaped double dimension arranged one above the other, otherwise the separation performance funnels and with several only a few double funnels of the arrangement is no longer sufficient and active biomas-associated gas Discharge lines -with throttle valves despite the best sedimentation properties from the oil;
Reaktionssystem ausgetragen wird. Hieraus ergeben io Fig.5 ein Biogasreaktorgehäuse mit den einzelnenReaction system is discharged. This results in io Fig.5 a biogas reactor housing with the individual
sich gewisse Limitationen für die technische Ausbildung Doppeltrichtern zugeordneten Böden:there are certain limitations for the technical training of soils assigned to double hoppers:
des Reaktors sowie für die Substratkonzentration: F i g. 6 eine praktisch erprobte Ausführung.of the reactor and for the substrate concentration: F i g. 6 a tried and tested version.
Der in F i g. 1 dargestellte in einem Biogasreaktorge-The in F i g. 1 shown in a biogas reactor
1. Da mit zunehmender Höhe des Reaktors die — häuse 1 angeordnete erfindungsgemäße kegelförmige bezogen auf die Grundfläche des Reaktors — pro- 15 Doppeltrichter besteht aus einem Außentrichter 2 und duzierte Gasmenge zunimmt, ist die Reaktorhöhe einem Innentrichter 3, die in nicht näher dargestellter nach oben begrenzt Bis heute sind Reaktoren nur Weise in dem zylindrischen Gehäuse 1 fest angeordnet bis zu einer Gesamthöhe von 6,5 m bekannt Bei sind. In dem Gehäuse 1 ist Biomasse enthalten, aus der sehr großen Reaktionsvolumina beifügt diese Ein- infolge der Gärung Gasblasen 5 zur freien Oberfläche 6 schränkung einen großen Platzbedarf, der gerade 20 aufsteigen, über der dieses in Blasenform aufsteigende in der Nahrungsmittelindustrie bzw. bei der phar- Biogas in einem nach oben hin geschlossenen Gasraum mazeutischen Industrie nicht immer vorhanden ist 7 des Innentrichters 3 aufgefangen wird. Dieser Gas-Im übrigen nimmt bei Vergrößerung der Reakto- raum 7 kann rotationssymmetrisch als Kegel oder bei ren die gegen Wärmeverlust zu isolierende Ober- größeren Reaktoreinheiten als langgestrecktes fläche gegenüber kompakten Anordnungen stärker 25 Dreiecksprisma (auch in mehreren Reihen angeordnet, zu; vgl. F i g. 2) ausgeformt sein. Der Gasraum 7 läuft, wenn1. Since with increasing height of the reactor the - housing 1 arranged conical according to the invention based on the base area of the reactor - per 15 double funnel consists of an outer funnel 2 and reduced gas volume increases, the reactor height is an inner funnel 3, which is not shown in the above To date, reactors are only known to be fixedly arranged in the cylindrical housing 1 up to a total height of 6.5 m. The housing 1 contains biomass, from the very large reaction volumes this one adds gas bubbles 5 to the free surface 6 restriction as a result of the fermentation a large space requirement which just rise above which this rising in the form of bubbles in the food industry or in the phar - Biogas is not always present in a gas space in the pharmaceutical industry that is closed at the top 7 of the inner funnel 3 is collected. This gas-Im takes rest at magnification of reactogenicity space 7 can be rotationally symmetrical as a cone or ren against heat loss larger to insulating the upper reactor units as an elongated surface opposite compact arrangements stronger 25 triangular prism (also in several rows arranged to; see F. i g. 2) be shaped. The gas space 7 runs when
2. Die Vergärung von extrem hochbelasteten Sub- er voll ist, an Kanten 8 über; dort wird das überströmen-■ straten (Beispiel Molke: BSB = 60 000 mg/1) ist de Gas von den überstehenden Kanten 9 des Außen-2. The fermentation of extremely heavily loaded sub- he is full, at edges 8 over; there it will overflow- ■ straten (example whey: BOD = 60,000 mg / 1) is the gas from the protruding edges 9 of the outer
nach eigenen Erfahrungen in Reaktoren der ge- trichters 2 aufgefangen und in dem freien Zwischennannten Art nur begrenzt möglich. Die hierbei er- 30 raum 10 zwischen den beiden Trichtern 2 und 3 nach reichten hohen Gasproduktionsraten führen auch oben zu einer Ausgangsöffnung weitergeleitet. Auf diebei vergleichsweise niedrigen Reaktorhöhen zum se Weise wird ein darüberliegender turbulenzarmer Austrag aktiver mikrobieller Masse und damit zum Raum mit günstigen Sedimentationsbedingungen erZusammenbruch des Umsatzgeschehens. zeugtAccording to my own experience, trapped in reactors of the funnel 2 and in the free intermediate name Art only possible to a limited extent. The space 10 between the two funnels 2 and 3 follows Sufficient high gas production rates also lead to an exit opening above. On them comparatively low reactor heights for the se way becomes an overlying low-turbulence Discharge of active microbial mass and thus collapse to the room with favorable sedimentation conditions of sales history. testifies
35 Die aus der Ausgangsöffnung (Rohrausgang 11) auf-35 The from the outlet opening (pipe outlet 11)
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- steigenden Gasblasen werden in dem Gasraum des darde, einen Biogasreaktor der eingangs genannten Art, über angeordneten Doppeltrichters aufgefangen und jedoch größerer Bauhöhe zu schaffen, der auch bei An- von dort in entsprechender Weise weitergeleitet fall großer Gas.nengen ein weitgehend unbeeinträchtig- Mit den Gasblasen werden aber auch Biomasse-Accordingly, the invention is based on the object increasing gas bubbles are in the gas space of the darde, a biogas reactor of the type mentioned above, collected via arranged double funnel and however, to create a greater overall height, which is also forwarded in a corresponding manner when arriving from there in the case of large amounts of gas.
tes Absetzen der Biomasse erlaubt. 40 Schlammteilchen mitgerissen, die jedoch nach dem Aus-sedimentation of the biomass allowed. 40 sludge particles carried away, which, however, after the
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, treten der Gasblasen aus dem Rohrausgang 11 in einenAccording to the invention, this object is achieved in that the gas bubbles emerge from the pipe outlet 11 into a
durch die Innenwand des Gehäuses 1 und durch diethrough the inner wall of the housing 1 and through the
- daß die beiden jeweils einen Doppteltrichter bil- Außenwand des Außentrichters 2 gebildeten Raum, den denden Trichter formgleich und ineinander ange- Sedimentationsraum 13, zurücksinken und dort sediordnetsind, 45 mentiert werden.- That the two each form a double funnel- the space formed by the outer wall of the outer funnel 2, the funnel of the same shape and one inside the other- sedimentation space 13, sink back and there are sedimented, 45 mented.
- daß der Innen-Trichter oben geschlossen und somit Der im Sedimentationsraum 13 sich bildende überder Gas-Sammelraum ist, schüssige Schlamm kann an den Kanten 9 des Außen-- That the inner funnel is closed at the top and thus the over the forming in the sedimentation space 13 Gas collecting space is, shitty sludge can be on the edges 9 of the outer
- und daß in dem Gehäuse mindestens zwei Doppel- trichters 2 in den darunterliegenden Raum abfließen, trichter in einem Abstand übereinander angeord- Ein Verstopfen dieser kreisringförmigen Spaltöffnung net sind- 50 14 ist nicht zu befürchten, da die Schlammbewegung- and that in the housing at least two double hopper 2 into the underlying space to drain funnel over one another at a distance angeord- Clogging of these annular gap opening are net - 50 14 need not be feared, because the mud movement
durch eine gleichgerichtete Strömung des im Sedimen-through a rectified flow of the sediment
Durch diese Lösung können tationsraum 13 zu vergärenden Mediums unterstütztThis solution can support 13 medium to be fermented tationsraum
wird. Diese dort im Kreislauf geführte Flüssigkeitsströ-will. This liquid flow, which is circulated there,
a) Biogasreaktoren geschaffen werden, die extrem mung wird durch die im Innern des Doppeltrichters aufhohe Gasbelastungen ermöglichen, ohne daß ein 55 steigenden Gasblasen angetrieben. Nahe unterhalb der ^ Austrag aktiver Biomasse zu befürchten ist, Spaltöffnung 14 ist an der Gehäuse-Innenwand ein Leit-a) Biogas reactors are created, the extreme mung is raised by the inside of the double funnel Allow gas loads without a 55 rising gas bubbles being driven. Close below the ^ Discharge of active biomass is to be feared, gap opening 14 is a guide on the inner wall of the housing
b; Biogasreaktoren beliebig großer Höhe gebaut wer- Ring 15 vorgesehen, der die aufsteigenden Gasblasen den· am Eintreten in die Spaltöffnung 14 hindert und in Rich-b; Biogas reactors any great height advertising built ring 15 is provided, the rising gas bubbles prevents the · from entering the gap 14 and opening in the direction
^. ... . _ twig auf den Gas-Sammelraum 7 des zugehörigen In-^. ... _ twig to the gas collecting space 7 of the associated in-
Die beiden einen Doppeltrichter bildenden Trichter 60 nentrichtes 3 leitetThe two funnels 60 forming a double funnel nentrichtes 3 conducts
schließen den gleichen Winkel ein. Bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung sind die wieenclose the same angle. In the case of the in FIG. The arrangement shown in Fig. 2 are the like
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Biogasreaktors bei F i g. 1 je aus einem oben geschlossenen Innentrich-Appropriate configurations of the biogas reactor in FIG. 1 each from an inner channel closed at the top
nach dem Anspruch 1 enthalten die Unteransprüche. ter und einem mit einer Ausgangsöffnung 18 oben offe-according to claim 1 contain the subclaims. ter and one with an exit opening 18 at the top open
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er- nen Außentrichter bestehenden Doppeltrichter 16 pris-In the drawing, exemplary embodiments of the double funnel 16 existing outer funnel are shown in
f.ndungdargestelt Es zeigt 65 ma-förmig ausgebildet und in einem Gehäuse 17 zuf.ndungdargestelt It shows 65 ma-shaped and in a housing 17 to
F ig 1 einen erfindungsgemäßen kegelförmigen Dop- mehreren nebeneinander und mit Abstand übereinan-Fig. 1 a conical double according to the invention several side by side and at a distance one above the other
peltrichter fur sich in einem Öiogasreaktorgehäuse; der untergebracht. Wie bei der F ig. 2 bestehen zwi-pelting funnel for itself in an oil gas reactor housing; who housed. As with fig. 2 exist between
F1 g. 2 eine erfindungsgemäße Trichterausbildung mit sehen der Wand des Gehäuses 17 bzw den Außenwän-F1 g. 2 a funnel training according to the invention with see the wall of the housing 17 or the outer wall
den benachbarter Doppeltrichter und den Außenwänden der Außentrichter Sedimentationsräume 19 bzw. 20, die über Spaltöffnungen 21 bzw. 22 mit den darüberliegenden Räumen in Verbindung stehen und das Absinken der sedimentierten Schlammteilchen ermöglichen. Entsprechend der Prisma-Bauart der Doppeltrichter sind unterhalb der Kanten der Außentrichter Leit-Leisten 23 bzw. 24 vorgesehen, die aufsteigende Gasblasen 25 am Eintreten in die Spaltöffnungen 21, 22 hindern und in Richtung auf Gas-Sammelräume 26 der zugehörigen Innentrichter leiten.the adjacent double funnel and the outer walls of the outer funnel sedimentation chambers 19 and 20, respectively, which are connected to the rooms above via stomata 21 and 22 and the sinking allow the sedimented sludge particles. Corresponding to the prism design of the double funnel are provided below the edges of the outer funnel guide strips 23 and 24, the rising gas bubbles 25 prevent entry into the stomata 21, 22 and in the direction of the gas plenums 26 of the associated Guide inner hopper.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zeigt die Fig.3. Hier sind in einem zylinderförmigen Gehäuse 27 mit Abständen voneinander beispielsweise 3 kegeiförmige Doppeltrichter 28 übereinander angeordnet. Am unteren Teil des Gehäuse 27 ist ein Substrat-Zulauf 29 vorgesehen und am oberen Teil ein Substrat-Ablauf 30. Die entstandenen Gase, z. B. CH4, CO2, werden durch eine Öffnung 31 im Deckel 32 des Gehäuses abgeführt. Ein Großteil des im unten liegenden »Schlammbett« entstandenen Gases wird bereits durch den untersten Doppeltrichter direkt am Entstehungsort aufgefangen. Die darüberliegenden Elemente sammeln Gas, das durch in der Gärsuspension suspendierte Mikroorganismen gebildet wurde. Auf diese Weise entsteht durch die Sedimentationsräume 34 ein verhältnismäßig großer turbulenzarmer Bereich, so daß sich die Sedimentation aktiver Biomasse und damit das Rückhaltevermögen des Reaktors für Mikroorganismen wesentlich gegenüber der bisher üblichen Anordnung verbessert. Damit wird auch ein Betrieb mit Mikroorganismen möglich sein, deren Sedimentationseigenschaften in der konventionellen »uplofw«-Anordnung nicht mehr ausreichen würden.Another embodiment according to the invention is shown in FIG. Here are in a cylindrical shape Housing 27 spaced from one another, for example 3 conical double funnels 28 arranged one above the other. A substrate inlet 29 is provided on the lower part of the housing 27 and a substrate outlet 29 is provided on the upper part 30. The resulting gases, e.g. B. CH4, CO2, are through an opening 31 in the cover 32 of the housing discharged. A large part of the gas created in the "sludge bed" below is already through the lowest double funnel collected directly at the point of origin. Collect the elements above Gas generated by microorganisms suspended in the fermentation suspension. This is how it arises through the sedimentation spaces 34 a relatively large low-turbulence area, so that the Sedimentation of active biomass and thus the retention capacity of the reactor for microorganisms is essential improved compared to the previous arrangement. This also makes an operation with microorganisms be possible, whose sedimentation properties are no longer possible in the conventional »uplofw« arrangement would be enough.
Für relativ hochkonzentrierte Substrate (CSB > 30 000 mg/1), bei deren Verlängerung große Gasproduktionsraten auftreten, ist eine noch dichtere Anordnung der Begasungselemente (Hochleistungsreaktor) gemäß F i g. 4 sinnvoll.For relatively highly concentrated substrates (COD> 30,000 mg / 1), large when extended Gas production rates occur, an even denser arrangement of the aeration elements (high-performance reactor) according to FIG. 4 makes sense.
Von jedem einzelnen Element 36 geht eine gewisse Rührwirkung (Mammutpumpeneffekt) aus, die zu einer sehr gleichmäßigen Versorgung der beteiligten Mikroorganismen führt und einer zu weitgehenden Sedimentation entgegenwirkt Um jedoch zu hohe Gasdurchsätze in den oberen Teilen des Reaktors zu vermeiden, kann eine bestimmte konstante Gasmenge (kleinere Gasmenge als tatsächlich erzeugt wird) in verschiedenen Stufen nach außen über je ein Drosselorgan 37 abgeführt werden. Der Gasdurchfluß durch das Drosselorgan kann auch geregelt werden. Hierbei wird die freie Flüssigkeitsoberfläche über einen Flüssigkeitsstandfühler abgetastet Bei Ansteigen der Flüssigkeitsoberfläche wird der Gasdurchfluß so verringert, daß die Flüssigkeitsoberfläche in einer Höhe eingeregelt wird, so daß der Innentrichter 48 gerade nicht mehr überläuft Wie bei Fig.3 ist ein Substratzulauf 38, ein Substratablauf 39 und eine Gas-Ableitung 40 für z. B. CH4, CO2 vorgesehen.A certain stirring effect (mammoth pump effect) emanates from each individual element 36, which leads to a very even supply of the microorganisms involved and counteracts excessive sedimentation. smaller amount of gas than is actually generated) are discharged to the outside via a throttle element 37 each in different stages. The gas flow through the throttle device can also be regulated. Here, the free liquid surface is scanned by a liquid level sensor.When the liquid surface rises, the gas flow is reduced so that the liquid surface is regulated at a level so that the inner funnel 48 no longer overflows and a gas discharge line 40 for e.g. B. CH 4 , CO 2 provided.
in Fällen, in denen mit einer hohen Sedimentationsneigung der aktiven Mikroorganismen (anaerober Schlamm) zu rechnen ist, ist die Einführung von Zwischenboden 41 angezeigt, auf denen der Schlamm in jeder einzelnen Stufe gehalten wird (vgl. F i g. 5). Die Zwischenböden sind so gestaltet, daß von unten nach oben strömende Gase und Flüssigkeiten durchgelassen werden, jedoch die sedimentierenden Schlammteilchen am Durchtritt nach unten gehindert werden. Diese Anordnung dürfte auch bei sehr großen Bauhöhen zweckmäßig sein, da in diesem Fall eine gleichmäßigere Verteilung des aktiven Schlammes über die Reaktorhöhe gewährleistet werden kann.in cases where the active microorganisms have a high tendency to sediment (anaerobic Sludge) is to be expected, is the introduction of false floors 41 indicated, on which the sludge is held in each individual stage (see FIG. F i g. 5). the Intermediate floors are designed in such a way that gases and liquids flowing from the bottom to the top are allowed through but the sedimenting sludge particles are prevented from passing downwards. This arrangement should also be useful for very high construction heights, since in this case a more even distribution the active sludge can be guaranteed over the reactor height.
Als Ausführungsbeispiel wird in F i g. 6 eine Laboranlage gezeigt. Ein zylindrisches Gehäuse 49 hat einen Innendurchmesser von 150 mm. Die 5 Doppeltrichter sind an einem durchgehenden Rohr 42 mit 20 mm Durchmesser im Abstand von 500 mm übereinander angeordnet. Das Rohr ist in Scheitelhöhe der Innentrichter 44 in axialer Richtung verschlossen. Der Trichter-Zwischenraum 46 führt zu radialen Einlauföffnungen 43 im Rohr 42. Radiale Auslaßöffnungen 45 im Rohr befinden sich im Bereich eines Gassammeiraumes 50 des Innentrichters. As an exemplary embodiment, FIG. 6 shows a laboratory system. A cylindrical housing 49 has a Inner diameter of 150 mm. The 5 double funnels are on a continuous tube 42 with 20 mm Diameter arranged one above the other at a distance of 500 mm. The pipe is at the apex of the inner funnel 44 closed in the axial direction. The funnel gap 46 leads to radial inlet openings 43 in the Tube 42. Radial outlet openings 45 in the tube are located in the area of a gas collection space 50 of the inner funnel.
Die zu vergärende Flüssigkeit wird im untersten Teil des Rohres zugeführt 51; die Verteilung erfolgt über radiale Öffnungen 52 unterhalb eines Verschlusses 53. Die Flüssigkeit wird bei 55 abgeführt, das Gas verläßt den Apparat am Reaktorkopf bei 56.The liquid to be fermented is in the lowest part of the tube fed 51; the distribution takes place via radial openings 52 below a closure 53. The liquid is discharged at 55, the gas leaves the apparatus at the reactor head at 56.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3723851A1 (en) * | 1987-07-18 | 1989-01-26 | Maerkl Herbert | BIOGAS REACTOR |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8402337A (en) * | 1984-07-24 | 1986-02-17 | Pacques Bv | ANAEROBIC PURIFICATION DEVICE AND METHOD FOR ANAEROBIC FERMENTATION OF WASTE WATER. |
DE3508274A1 (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | COLUMN REACTOR FOR ANAEROBIC DEGRADATION PROCESSES |
DE3603792A1 (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-13 | Caro Thomas | MULTI-STAGE METHOD FOR CONVERTING MATERIAL BY MEANS OF CATALYSTS AND REACTOR TO CARRY OUT IT |
NL8801221A (en) * | 1988-05-09 | 1989-12-01 | Meyn Maschf | DEVICE AND METHOD FOR ANAEROUS PURIFICATION OF WASTE WATER. |
DE4201864C2 (en) * | 1992-01-24 | 1996-02-15 | Passavant Werke | Box-like module for a reactor for anaerobic treatment of waste water |
ATE219469T1 (en) * | 1996-05-22 | 2002-07-15 | Va Tech Wabag Schweiz Ag | METHOD AND REACTOR FOR ANAEROBIC WASTEWATER TREATMENT IN A SLUDGE BED |
WO2009043141A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Clearford Industries Inc. | Biogas capture and/or collection system |
JP5600525B2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-10-01 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Upflow type reaction tank, water treatment method using the reaction tank, and water treatment apparatus provided with the reaction tank |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE620320C (en) * | 1930-09-28 | 1935-10-18 | Georg Herrmann | Procedure for the digestion of the floating cover in septic tanks |
NL173738C (en) * | 1978-05-23 | 1988-10-17 | Gist Brocades Nv | ANAEROBIC PURIFIER. |
NL7811999A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-10 | Stork Amsterdam | METHOD AND APPARATUS FOR ANAEROOB CONVERTING ORGANIC MATERIAL INTO A WATERY MEDIUM |
-
1983
- 1983-07-26 DE DE3326879A patent/DE3326879C2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3723851A1 (en) * | 1987-07-18 | 1989-01-26 | Maerkl Herbert | BIOGAS REACTOR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3326879A1 (en) | 1985-02-14 |
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