DE3343444A1

DE3343444A1 - Bioreaktor

Info

Publication number: DE3343444A1
Application number: DE19833343444
Authority: DE
Inventors: Johan Reinhold Dipl.-Ing. 02700 Kauniainen Enqvist
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1983-12-01
Publication date: 1984-06-14
Also published as: SE8306793L; GB2131786B; DK565983A; DK565983D0; FI66338C; IT8368281A0; US4514297A; FI66338B; SU1276259A3; FR2537601A1; SE8306793D0; IT1160125B; CA1212790A; GB2131786A; GB8331741D0; BE898378A; JPS59156500A; NL8304192A; FI824229A0

Description

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Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand einen Reaktor zur anaeroben Ausfaulung eines organischen Stoffes und zur Erzeugung von Methangas, bestehend aus einem, im wesentlichen waagerechten zylindrischen Behälter, in dem sich ein, um eine, im wesentlichen waagerechte We I Ie rotiertes Rührwerk befindet und wobei am einen Ende des betreffenden Behälters ein Einlaufkanal zur Zuführung des Faulgutes in den Behälter und am gegenüberliegenden Ende ein Ab I aufkanal zur Abführung des ausgefaulten Stoffes aus dem Behälter und am oberen Tei I ein Auffangrohr zur Wiedergewinnung von Methangas angeordnet sind, und welcher Behälter Vorrichtungen zur Rückführung des auf dem Behälterboden abgesetzten Feststoffes vom hinteren zum vorderen Ende des Behälters aufweist.

Bei einem bisher bekannten, waagerecht angeordneten Reaktor, der ein, um eine waagerechte Welle rotiertes Rührwerk aufweist und in der britischen Patentschrift Nr. 2,037,731 dargestellt wird, erfolgt die Rückführung des auf dem Behälterboden abgesetzten Feststoffes vom hinteren zum vorderen Ende des Reaktors über ein mit dem Rührwerk umlaufendes und mit dessen Welle einen Winkel bildendes Rohr. Ein Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, dass sich die Menge des zurückgeführten Feststoffes nicht regeln lässt. Der Rücklauf kann sich verstopfen, wobei der ganze Reaktor geöffnet und entleernt werden muss.

Durch die * vor Iiegende Erfindung sollen an erster Stelle die genannten Nachteile umgangen werden.

Der erfindungsgemasse Bioreaktor wird vorwiegend dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführvorrichtungen einen, das hintere und das vordere Ende des Behälters verbindenden Kanal aufweist sowie Mittel zur Leitung des Feststoffes in den Rücklaufkanal und Förderung desselben mit Gas durch den Rücklaufkanal hindurch. Als Fördermedium wird bevorzugt im Reaktor

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erzeugtes Gas eingesetzt.

Zusätzlich zur Regelbarkeit weist die erfindungsgemässe Lösung folgende Vorteile auf:

- die Rückführung des Feststoffes erfolgt zart, ohne Zersetzung von Bioflocken

- nachteilig wirkende, schwere Partikel, wie z.B. Sand, werden nicht zurückgeführt

- einfache Konstruktion

- geringe Verstopfungsgefahr
_ VVartungsf reund I i chke i t

- die Rückführung geschieht ohne Vermischung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt dabei:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung in geschnittener Se i tenans i cht,

Fig. 2 den Schnitt nach Linie A-A in Fig. 1, und
Fig. 3 die geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Bei den Figuren ist der zylindrische Mantel eines waagerechten Behälters 1 durch die Nummer 2 gekennzeichnet. Innerhalb des zylindrischen Mantels ist ein, um eine waagerechte Welle 3 rotierbares, mit Mischflügeln 4 bestücktes Rührwerk angeordnet. Die Welle ist an beiden Enden in den, an den Stirnwänden 5 und 6 befindlichen Lagern gelagert und mit einem Antrieb verbunden. In der Stirnwand 5 des Behälters befindet sich eine Zulauföffnung 7 für den zu behandelnden Schlamm. In der gegenüberliegenden Stirnwand 6 des Behälters befindet sich eine Ablauföffnung 8 für den ausgefaulten Schlamm. Der Behälter weist ferner mindestens eine Austrittsöffnung 9 für das Faulgas, die an der höchsten Stelle des zylindrischen Mantels 2 so angebracht ist, dass die Ablauföffnung in Verbindung mit einem, oberhalb der Schlammfläche angeordneten Gasraum 22 ist. An der tiefsten Stelle des Mantels ist ein

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Kanal 10 mit geneigtem Boden angeschlossen zur Abführung des auf dem Behälterboden abgesetzten Feststoffes aus dem hinteren Behälterende. Darüber hinaus umfasst er Vorrichtungen (nicht dargestellt) zur Austragung von Sand aus dem Behälter.

Die Welle 3 des Rührwerks ist hohl ausgeführt. An der Welle befinden sich auf der Anlaufseite des Schlammes, axial ir einem Abstand zueinander zwei Reihen Bohrungen 11 und 12. ΙΛ der Welle ist ein beweglicher Schieber 13 angeordnet, mit dem sich die Bohrungen so überdecken lassen, dass nur die Bohrungen einer Reihe ganz bzw. die Bohrungen beider Reihen tei lweise offenstehen. :.

Am hinteren Reaktorende befindet sich ausserdem ein Kanal 14, der den Kanal 10 mit geneigtem Boden mit der Hohlwelle verbindet. Der geneigte Boden 15 weist Bohrungen 16 auf, durch die das Gas, das von der Ablauföffnung 9 des Ausfaulgases abgeführt und das Rohr 23 entlang gepumpt ist, dem unteren KanaI ende 10 zugeführt werden kann. Die Mündungsöffnung 17 des Kanals 14 ist vor den Gase i nt r i ttsöffnungen 16 angeordnet. I rvi Kanal 10 ist zusätzlich eine Förderschnecke 18 angebracht, die ^}'O den zurückzuführenden Feststoff vor die Mündungsöffnung des Kanals 14 transportiert.

Die Wirkungsweise des Reaktors ist wie folgt. Dem Behälter wird auszufaulender Schlamm periodisch oder kontinuerIich übe** die Eintrittsöffnung 7 zugeführt. Dem beheizten Schlamm wir<?( vom hinteren Ende des Behälters auf dem Behälterboden abgesetzter, durch den Kanal 14 und die Welle 3 geförderter ausgefaulter Schlamm zugesetzt. Der Schlamm wird mittels des durch die öffnungen 16 zugeführten Gases transportiert. Del" Hauptteil des ausgefaulten Schlammes wird über die, in de Stirnwand 6 befindliche Austrittsöffnung 8 abgeführt. Als Fördergas für den, dem vorderen Reaktorende zugeführte^ Schlamm dient das im Behälter erzeugte, über die Austritts— öffnung 9 abgeführte und unter Druck gesetzte Gas. Der Gas

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durchsatz und damit die Menge des zurückgeführten Schlammes werden mit einem Ventil 19 bevorzugt so gestellt, dass die Funktion periodisch ist. Mittels des Schiebers 13 lässt sich der zurückgeführte Schlamm zu einer gewählten Stelle des Behälters leiten. Die Welle wird kontinuerIich bzw. periodisch gedreht.

Die in Fig. 3 dargestellte alternative Ausführungsform der Erfindung ist vom oben Angeführten insofern abweichend, dass ausgefaulter Schlamm vom hinteren zum vorderen Reaktorende über ein, ausserhalb des Behälters verlaufendes Rücklaufrohr 20 zurückgeführt wird, bei dem das eine Ende mit einer, im Mantel befindlichen Öffnung 21 verbunden ist und das andere Ende so angeordnet ist, dass die Mündungsöffnung 17 vor der Gaseintrittsöffnung 16 zu liegen kommt. Die Neigung des Bodens vom Kanal 10 ist so bemessen, dass der auf dem Boden desselben abgesetzte Feststoff durch die Schwerkraft vor die Eintrittsöffnung bewegt wird, von wo er mittels des Gases in das Rücklaufrohr eingegeben werden kann.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die als Beispiel angeführten Ausführungsformen, sondern sie lässt sich variieren im Rahmen des durch die Patentansprüche festgelegten Erf i ndungsgedanken.

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Claims

Dipl.-Ing. Walter Ki:born Dip!.--hys. Dr.Petnr Paigon / 4 Düsseldorf Mulvanyslir:ßiä 2 Telefon 632727

1. Reaktor zur anaeroben Ausfaulung eines organischen Stoffes und zur Erzeugung von Methangas, bestehend aus einem, im wesentlichen waagerechten zylindrischen Behälter (1), in dem sichein, umeine im wesentlichen waagerechte We I Ie (3) zu drehendes Rührwerk (4) befindet, und welcher Behälter am einen Ende eine Eintrittsöffnung (7) zur Eingabe des Faulgutes in den Behälter und am gegenüberliegenden Ende eine Austrittsöffnung (8) zur Abführung des ausgefaulten Gutes aus dem Behälter sowie am oberen Teil eine Austrittsöffnung (9) zur Wiedergewinnung von Methangas aufweist, und welcher Behälter mit Vorrichtungen zur Rückführung des auf dem Behälterboden abgesetzten Feststoffes vom hinteren zum vorderen Behälterende s? bestückt ist, dadurch gekennze i chnet, dass die Rückführungsvorrichtungen einen Kanal (3, 14, 20) umfassen, der das hintere Behälterende mit dem vorderen verbindet, sowie Mittel (10, 16, 18) zur Leitung des auf dem Behälterboden abgesetzten Feststoffes in den Rücklaufkanal und zur Förderung desselben mit Gas durch den Rücklaufkanal.

2. Reaktor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennze i chnet, dass die Welle (3) des Rührwerkes hohl ausgeführt ist und einen Kanal bildet, der das hintere Behälterende mit dert) vorderen verbindet.

3. Reaktor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Ende des Behälters ein Feststoffablaufkanal (10) angeschlossen ist.

4. Reaktor gemäss Anspruch 3, dadurch gekennze i chnet, dass der Boden des FeststoffabbI aufkanaIs (10) geneigt ausgeführt ist.

5. Reaktor gemäss Anspruch 3 order 4, dadurch gekennze i chnet, dass im Boden (15) des Ablaufkanals (10) eine bzw. mehrere Gaseintrittsöffnungen (16) angeordnet sind.

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6. Reaktor gemäss Anspruch 5, dadurch gekennze i ch-'n e t dass die Mündungsöffnung (17) des Rücklaufkanals (I¹I,

20) vor der/den Gaseintrittsoffnung/en (16) angeordnet ist.

7. Reaktor gemäss Anspruch 3, dadurch gekennze i chnet, dass im Ablaufkanal (10) eine Förderschnecke (18) angeordnet ist.

8. Reaktor gemäss Anspruch 2, dadurch gekennze i c h n e t, dass die Rührwerkswelle (3) mit hintereinander und axial mit einem Abstand zueinander angeordneten Öffnungen (11,

12) bestückt ist und dass in der Welle ein Schieber (13) angebracht ist, mit dem sich der Feststoff zur gewünschten Stelle im Behälter (1) leiten lässt.

9. Reaktor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennze i ch net, dass der Rücklaufkanal (20) ausserhalb des Behälters (1) angeordnet ist.

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