DE4208148A1

DE4208148A1 - Verfahren und vorrichtung zur anaeroben zusetzung von schlamm

Info

Publication number: DE4208148A1
Application number: DE19924208148
Authority: DE
Inventors: Sidney E Clark
Original assignee: CBI WALKER Inc
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1991-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1992-09-17
Also published as: US5409610A; CA2062682A1; CA2062682C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur anaeroben Zersetzung von Schlamm. Insbesondere betrifft die Erfindung verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zur anaeroben Zersetzung von Schlamm durch verbessertes Mischen und Zirkulieren des Schlamms unter Verwendung einer oder mehrerer durch Flüssigkeitstrahlströmung getriebene Venturirohr-Strahlpumpen.

Anaerobe Zersetzung oder Faulung wurde in der Vergangsnheit zur Stabilisierung von Schlämmen mechanischsr Kläranlagen verwendet. In neuerer Zeit wird die anaerobe Zersetzung auch bei biologischen Schlämmen verwendet, die durch Belebtschlamm- oder Tropfkörperverfahren entstehen, sowie bei Schlammischungen, die erhebliche Anteile an Industrieabfällen enthalten.

Anaerobes Zersetzen umfaßt eine komplexe mikrobiologische Gemeinschaft, wobei verschiedene Gruppen von Organismen Anfangs-, Zwischen- und Endstabilisierungsstufen durchführen. Die Gruppen von Organismen arbeiten in einer symbiotischen Beziehung zusammen. Neben einer konstanten Temperatur ist hierbei auch eine gleichmäßige Nahrungszufuhr wichtig. Dies erfordert ein gleichmäßiges Mischen der Masse.

Mischen bedeutet in diesem Fall mehr als das Bewegen von Materialmassen, relativ zu dem Behälter, in welchem die anaerobe Zersetzung stattfindet. Das Mischen muß eine differenzierte Verschiebung von Massen relativ zueinander bewirken. Mit zunehmender Verkleinerung der verschobenen Masseeinheiten wird der Mischvorgang effektiver. Eine ideale Prozeßkinetik und ideale Reaktionsgeschwindigkeiten können nur dann erreicht werden, wenn die Nahrung für jedes Bakterium gleichmäßig in der gesamten Zersetzungsmasse verteilt ist. Die Endprodukte der hydrolisierenden Bakterien werden zur Nahrung der organische Säuren produzierenden Bakterien. Die Endprodukte einer Gruppe von anaeroben Bakterien werden zur Nahrung der nächsten Gruppe in der Gesamtabfolge. Dies setzt sich bis zu den Endstufen fort, in denen stabile Endprodukte und Gas, größtenteils Methan, erzeugt werden.

Ein in den Vereinigten Staaten verwendete Aufnahmebehälter weist üblicherweise eine zylindrische Seitenwand mit beinahe flachem Boden und eine leichtgewölbte Decke auf, da diese Form am kostengünstigsten herzustellen ist. Die Form des Behälters wurde bisher nicht als wichtiger oder kritischer Faktor von den amerikanischen Ingenieuren angesehen. Anstatt die Schwierigkeiten beim Mischen in einem Faulraum sowohl mit der Behälterform als auch mit den Mischvorrichtungen in Verbindung zu bringen, lag das Augenmerk bisher allein auf den Mischvorrichtungen.

Einige bekannte Mischsysteme konzentrieren sich auf die Verwendung von Gasinjektionen um eine Durchmischung zu bewirken. Das natürlich auftretende Faulgas wurde mechanisch komprimiert und über am Boden abgestützte Diffusoren oder an der Decke gehaltene Gasdiffusionslanzen in den Bodenbereich des Faulbehälters injiziert. Solche Gaskompressionssysteme sind komplex und verursachen Wartungsprobleme. Die Verarbeitungsleistung ist schwankend und unvorhersehbar. Weiterentwickelte bekannte Vorrichtungen verwenden Saugrohrpumpen als Mischsysteme. Die meisten der Saugrohrpumpen verwenden komprimiertes Gas, das in der Nähe des Bodens in das Innere des Saugrohres injiziert wird. In anderen Fällen werden zum Erzeugen der Pumpwirkung am Ende des Saugrohres angeordnete Flügelradpumpen verwendet. Diese Saugrohrmischsysteme konzentrieren auf das Umwälzen großer Mengen von Zersetzungsschlamm vom Boden des Faulbehälters zu dessen Spitze.

Obwohl die grundlegenden Prinzipien der anaeroben Zersetzung gut fundiert sind, verursachen verschiedene Probleme weiterhin unregelmäßige und unvorhersehrbare Reaktionen in anaeroben Faulbehältern. Die bisher verwendeten Tanks mit einem großen Durchmesser-Tiefe-Verhältnis, die einen nahezu flachen Boden aufweisen, erschweren eine stetige vollständige Durchmischung. In den letzten fünfzehn Jahren hat die Menge der zum Mischen verwendete Energie erheblich zugenommen. Durch verstärktes Mischen wurde zwar die Gesamtleistung der Faulbehälter verbessert, dennoch blieb diese Leistung unregelmäßig und unvorhersehbar.

Gasinduktions-Mischsysteme haben besondere Probleme. Die Gasmischsysteme fördern, daß sich Schaum und Materialien, die leichter als Wasser sind, an der Oberfläche anreichern. Mit dem Anwachsen der Schaumschicht auf der Oberfläche entwickelt diese aufgrund der durch das wandernde Gas bewirkten Austrocknung eine gewisse Festigkeit. Mit dem Anwachsen dieser Oberflächenschichten in die Tiefe, verringert sich das aktive Volumen des Faulbehälters. Das verringerte Volumen trägt zu einer möglichen Überlastung und einem möglichen Versagen des Prozesses bei.

In manchen Fällen werden Flügelradpumpen zum Pumpen großer Massen vom Boden des Faulbehälters zu dessen Spitze verwendet. Durch Flügelradpumpen werden einige der Nachteile der Gas-Saug-Pumpen vermieden, sie weisen jedoch eigene spezifische Nachteile auf. Die Flügel und Wellen sind schwierigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Der Schlamm hat ein hohes Korrosions- und Verwitterungspotential. An den Blättern der Pumpe können sich fasrige Materialien ablagern und zu einer Unwucht des Systems und zu mechanischen Störungen führen.

Im allgemeinen schaffen die in herkömmlichen amerikanischen Faulbehältern verwendeten Mischsysteme zur Umwälzung großer Massen keine optimalen Mischungsbedingungen.

In Europa, insbesondere in Deutschland, sind anaerobe Faulbehälter bekannt, bei denen eine gute und wirksame Mischung im Vordergrund steht. Diese deutschen Faulbehälter haben im allgemeinen eine andere Form als die in den Vereinigten Staaten verwendeten Faulbehältern. Obwohl die Formen der Behälter in mancher Hinsicht unterschiedlich sind, sind die Grundbedingungen jedoch gleich. Alle Behälter weisen einen steilwandigen Bodenkegel mit einem faß-, kugel- oder zylinderförmigen Mittelbereich und einem zu dem Bodenkegel umgekehrt angeordneten Kegel an der Oberseite auf. Diese Grundform, einschließlich ihrer elliptischen Varianten erleichtert es zu verhindern, daß sich Feststoffe ablagern oder aus der aktiven Hauptmasse treiben. Die hiermit erreichte Verarbeitungsleistung ist verhältnismäßig stabil und beständig.

In den meisten deutschen Anlagen wird die Mischung durch Pumpflüssigkeitszirkulation bewirkt. Kleinere Anlagen weisen Systeme auf, die auf der Basis von selektiver Verschiebung arbeiten, um Masse von verschiedenen Faulbehälterstellen wegzubewegen und die Masse um eine Zirkulation zu bewirken zurückinjizieren. Diese Pumpzirkulationssysteme haben einen geringen energetischen Wirkungsgrad. Größere Anlagen verbinden eine zentrale Saugrohrpumpe mit von außen bewirkter Pumpzirkulation, um eine Bewegung der Masse zu erzielen. Die vertikale Bewegung der Masse beim Zusammenmischen bewirkt in Verbindung mit den natürlichen Kräften des thermischen Auftriebs und der aufwärts gerichteten Wanderung der Gase eine Interferenzmischung. Die Saugrohrpumpen werden durch eine Flügelradpumpe am oberen Ende des Saugrohrs aktiviert. Durch eine sehr konservative Struktur sind die Flügelradpumpen mechanisch zuverlässig. Jedoch sind Flügelradpumpen sehr teuer und energetisch nicht besonders wirkungsvoll. Die in Deutschland verwendete Behälterform erfordert eine erheblich geringere Pumprate zum Mischen als bei einem in den Vereinigten Staaten verwendeten System. Die von den deutschen Faulbehältersystemen benötigte Energie ist erheblich geringer.

Aus der vorangegangenen Beschreibung wird deutlich, daß ein Bedarf an neuen Vorrichtungen und Verfahren besteht, die bei reduziertem Energieverbrauch einen höheren Grad an Durchmischung des Flüssigkeitsvolumen der aneroben Faulbehälter bewirkt und Einrichtungen umfaßt, die relativ einfach herzustellen und zu bedienen sowie den erschwerten Bedingungen in einem Faulbehälter gegenüber widerstandsfähig sind.

Ein Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren zum anaeroben Zersetzen von Schlamm zur Verfügung zu stellen, welches die folgenden Schritte umfaßt: Füllen eines Behälters für anaerobe Schlammzersetzung mit flüssigem Schlamm bis zu einem Punkt nahe dem oberen Ende eines Saugrohres, wobei der Behälter ein Oberteil und ein Unterteil sowie ein im wesentlichen vertikales Saugrohr aufweist, dessen oberes Ende mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils und dessen unteres Ende mit Abstand oberhalb des Behälterunterteils angeordnet ist; Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms auf einer Temperatur, die der Zersetzung des Schlamms durch anaerobe Mikroorganismen sehr förderlich ist; und Einleiten eines unter Druck gesetzten Stroms flüssigen Schlamms durch eine erste Leitung zu der Einlaßseite einer nach oben gerichteten, betriebsfähig angebrachten Strahlenpumpendüse, welche in Verbindung mit einem vertikalen Venturirohr mit einer unteren Einlaßeinrichtung steht, das einen Teil des unteren Endes des Saugrohres bildet, wobei ein Unterdruck entsteht, so daß ein Sog an den Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Saugwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein in dem Gefäßunterteil enthaltener Strom flüssigen Schlamms in das Saugrohr und in diesem nach oben fließt und an dem oberen Ende austritt, um sich mit dem der Strahlendüse zugeführten unter Druck stehenden Schlammstrom zu durchmischen und dispergieren und zusätzlich einen nach unten gerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Gefäß zu bewirken.

Die in dem Verfahren verwendete Strahlpumpe setzt einen Hochgeschwindigkeitsstrom flüssigen Schlamms ein, welcher durch einen sich langsam bewegenden Schlammkörper wandert und so einen Impuls überträgt und eine Pumpwirkung erzeugt, wenn sich die zwei Flüssigkeiten zu einer Flüssigkeit mittleren Geschwindigkeit miteinander vermischen. Diese sich vermischenden Flüssigkeiten werden durch das Venturirohr gezwungen und erzeugen eine Pumpe, die Energie zu dem Flüssigkeitsstrom hinzufügt. Es ist vor allem wichtig, daß die sich verbindenden Flüssigkeiten durchgehend vermischt sind, um eine homogene flüssige Schlammasse in dem Faulbehälter zur Verfügung zu stellen.

Insbesondere wird ein Verfahren zur anaeroben Zersetzung von Schlamm zur Verfügung gestellt, welches die folgenden Schritte umfaßt: Füllen eines geschlossenen Behälters zur anaeroben Schlammzersetzung mit einem flüssigen Schlamm; wobei der Behälter in Form einer Kapsel oder eines Gehäuses, mit einer im wesentlichen vertikalen Achse ausgebildet ist und der über den größten Teil seiner Höhe einen im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Bereich aufweist; und wobei der Behälter einen im wesentlichen breiten Mittelbereich aufweist und die Breite, ausgehend von dem Mittelbereich allmählich zu einem Ende eines Unterteils und einem Ende eines Oberteils abnimmt; wobei ein im wesentlichen vertikales Saugrohr im wesentlichen axial in dem Behälter angeordnet ist und eine mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnetes oberes Ende und ein mit Abstand oberhalb des Behälterunterteils angeordnetes unteres Ende aufweist; ein untere Einlaßeinrichtungen aufweisenden erstes Venturirohr, welches axial angeordnet ist, in Verbindung mit dem Saugrohr zum Flüssigkeitsdurchfluß steht und einen Teil des unteren Endes des Saugrohres bildet; erste Leitungseinrichtungen, welche in Verbindung mit dem Innenraum des Behälterunterteils unterhalb des Venturirohres stehen; unterhalb der ersten Leitungseinrichtungen ist eine Strahldüse axial angebracht, die in Bezug zu dem ersten Venturirohr nach oben gerichtet; Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms an einem Pegel in der Nähe des oberen Ende des Saugrohres bei einer Temperatur welche der Zersetzung des Schlammes durch anaerobe Mikroorganismen förderlich ist; und Einleiten eines unter Druck gesetzten Strom flüssigen Schlamms durch die ersten Leitungseinrichtungen und aus der ersten Strahldüse heraus als ein Hochgeschwindigkeitsstrahlstrom, welcher in das erste Venturirohr gerichtet ist, so daß ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt wird und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, welche bewirkt, daß ein Strom des in dem Raum des Behälterunterteils enthaltenen flüssigen Schlamms in die Einlaßeinrichtungen und das erste Venturirohr nach oben durchfließt, und aus dem oberen Ende des Saugrohres austritt, um sich mit dem von der Strahldüse zugeführten, unter Druck gesetzten Schlammstrom zu durchmischen und dispergieren und zusätzlich einen abwärtsgerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter zu bewirken.

Beim Ausüben des Verfahrens, kann teilweise anaerobisch aufbereiteter oder zersetzter flüssiger Schlamm aus dem Behälter abgeführt und den ersten Leitungseinrichtungen zugeführt werden. Desweiteren können anaerob nicht aufbereitete oder unbehandelte flüssige Schlämme alleine oder mit teilweise aufbereitetem Schlamm den ersten Leitungseinrichtungen zugeführt werden.

Das beschriebene Verfahren kann das Durchlaufen des flüssigen Schlamms durch einen Wärmeaustauscher umfassen, um die Schlammtemperatur zu regulieren bevor der Schlamm der ersten Leitung zugeführt wird.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist ein zweites Venturirohr mit oberen Einlaßeinrichtungen axial in Verbindung mit dem Saugrohr zum Flüssigkeitsdurchfluß angeordnet und bildet einen Teil des oberen Endes des Saugrohres; dritte Leitungseinrichtungen stehen in Verbindung mit dem Innenraum des Behälteroberteils oberhalb des Venturirohrs; und eine Strahlendüse ist axial oberhalb der dritten Leitungseinrichtungen angeordnet, ist in Beziehung zu dem zweiten Venturirohr nach unten gerichtet; so daß, wenn die erste Strahlendüse inaktiv ist, ein unter Druck gesetzter Schlammstrom durch die dritten Leitungseinrichtungen geführt wird und aus der zweiten Strahlendüse als ein in das zweite Venturirohr gerichteter Strahlstrom geführt wird, so daß ein Sog um die Venturirohr-Einlaßeinrichtungen erzeugt und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß flüssiger Schlamm aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtungen und durch das zweite Venturirohr fließt, nach unten durch das Saugrohr und aus dem unteren Ende des Saugrohres hinausfließt, um zu bewirken, daß sich das in dem Behälterunterteil abgesetzte Material mit dem Behälterinhalt vermischt und einen nach oben gerichteten Zirkulationsfluß des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu erzeugen.

Teilweise anaerob aufbereiteter oder zersetzter flüssiger Schlamm kann aus dem Behälter abgeführt und den dritten Leitungseinrichtungen zugeführt werden. Desweiteren kann anaerob nicht aufbereiteter oder unbehandelter flüssiger Schlamm allein oder mit teilweise anaerobisch aufbereitetem Schlamm den dritten Leitungseinrichtungen zugeführt werden. Der flüssige Schlamm kann durch einen Wärmetauscher geleitet werden, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm der dritten Leitung zugeführt wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein in dem Behälter im wesentlich horizontal angeordnetes drittes Venturirohr im wesentlichen tangential zu einem Radius, welcher sich horizontal nach außen von der vertikalen Behälterachse erstreckt; eine vierte Leitungseinrichtung steht in Verbindung mit dem Innenraum des Behälters um dort flüssigen Schlamm zuzuführten; die vierten Leitungseinrichtungen weisen eine Strahldüse auf, welche bezüglich zu dem dritten Venturirohr axial angeordnet ist; und ein unter Druck gesetzter Strom flüssigen Schlamms wird durch die vierte Leitungseinrichtung und aus der dritten Strahldüse als ein in das dritte Venturirohr gerichteter Strahlstrom geleitet, so daß ein Sog um die Venturirohr-Einlaßeinrichtungen erzeugt und eine Saugwirkung hervorgerufen wird, welche bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlammes aus dem Behälter in die Einlaßeinrichtungen des dritten Venturirohrs durch das dritte Venturirohr und aus diesen herausfließt, um so eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischen des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu bewirken.

Das zuvor beschriebene Verfahren kann zweckmäßig in kleinen Faulbehältern eingesetzt werden, die nur die Strahldüse verwenden und kein drittes Venturirohr aufweisen.

Teilweise anaerob aufbereiteter oder zersetzter flüssiger Schlamm aus dem Behälter kann den vierten Leitungseinrichtungen zugeführt werden. Desweiteren kann anaerob nicht aufbereiteter oder unbehandelter flüssiger Schlamm allein, oder mit teilweise anaerob aufbereitetem flüssigen Schlamm den vierten Leitungseinrichtungen zugeführt werden. Der flüssige Schlamm kann durch einen Wärmetauscher geleitet werden, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm der vierten Leitung zugeführt wird.

Die verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens können mit Behältergehäusen durchgeführt werden, welche sowohl die oben beschriebenen Formen als auch die bekannten Formen verwenden.

Ein zweiter Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zur anaeroben Schlammzersetzung zur Verfügung, umfassend einen geschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses mit einem Oberteil und einem Unterteil; einem im wesentlichen vertikalen, in dem Behälter angeordneten Saugrohr; wobei das obere Ende des Saugrohres mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnet ist; und wobei das untere Ende des Saugrohres mit Abstand oberhalb des Behälterunterteils angeordnet ist; das untere Ende des Saugrohres umfaßt ein Venturirohr mit einer oberhalb des Behälterunterteils angeordneten Einlaßeinrichtung; und einer mit einer betriebsfähig angeordneten Strahldüse in Verbindung stehende flüssigen Schlamm zuführenden ersten Leitungseinrichtung, wobei die Strahldüse in Verbindung mit den Venturirohr-Einlaßeinrichtungen steht, um flüssigen Schlamm durch die Strahldüse in die Venturirohr-Einlaßeinrichtungen mit einem niedrigeren Druck zu führen, so daß ein Unterdruck entsteht und so eine Pumpwirkung hervorruft, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlammes aus dem Raum des Behälterunterteils in das Venturirohr hineinfließt und nach oben durch das Saugrohr und aus dem oberen Ende des Saugrohres hinausfließt, um sich mit den in die Strahlendüse eingeleiteten Schlammstrom zu vermischen und dispergieren und einen nach unten gerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlammes in dem Behälter zu bewirken. Der Behälter einer solchen Vorrichtung kann eine Gehäuse aufweisen, die eine im wesentlichen vertikale Achse besitzt und dessen horizontaler Bereich im wesentlichen kreisförmig ist.

Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung Vorrichtungen für die anaerobe Schlammzersetzung zur Verfügung umfassend: einen geschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses mit einer vertikalen Achse, die über dem größten Teil ihrer Höhe in einem horizontalen Bereich kreisförmig ausgebildet ist; der Behälter weist einen im wesentlichen breiten Mittelbereich auf und nimmt allmählich in der Breite ausgehend von dem Mittelbereich zu einem Ende eines Oberteiles und einem Ende eines Unterteiles hin ab; ein vertikales Saugrohr, welches im wesentlichen axial in dem Behälter angeordnet ist; das Saugrohr weist ein oberes Ende auf, welches mit Abstand unterhalb des Endes des Behälteroberteiles angeordnet ist; das Saugrohr weist ein ein erstes Venturirohr mit einem eine Einlaßeinrichtung umfassendes unteres Ende auf, welches mit Abstand oberhalb des Endes des Behälterunterteiles angeordnet ist; erste Leitungseinrichtungen stehen in Verbindung mit dem Innenraum des Behälterunterteils unterhalb der Venturirohr-Einlaßeinrichtung, um dort flüssigen Schlamm zuzuführen; unterhalb der ersten Leitungseinrichtungen ist eine Strahldüse axial angeordnet, welche bezüglich des ersten Venturirohrs nach oben angeordnet ist; und Einrichtungen für das Einleiten flüssigen Schlammes durch die ersten Leitungseinrichtungen und aus der ersten Strahldüse heraus, als ein in die Einlaßeinrichtung des ersten Venturirohrs gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, welche bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlammes aus dem Behälterunterteilraum in die Einlaßeinrichtungen fließt, durch das erste Venturirohr, nach oben durch das Saugrohr und aus dem oberen Ende des Saugrohres herausfließt, um die Schlammströme miteinander zu vermischen und eine nach unten gerichtete Zirkulation flüssigen Schlammes in dem Behälter zu bewirken.

Die Vorrichtung kann zweite Leitungseinrichtungen umfassen, welche mit einem inneren Bereich des Behälters in Verbindung stehen, um teilweise aufbereiteten oder zersetzten flüssigen Schlamn von dort abzuführen und den ersten Leitungseinrichtungen zuzuführen. Die Vorrichtung kann desweiteren Einrichtungen umfassen, um anaerob nicht aufbereiteten oder unbehandelten flüssigen Schlamm allein, oder mit teilweise anaerob aufbereitetem Schlamm den ersten Leitungseinrichtungen zuzuführen. Desweiteren können die zweiten Leitungseinrichtungen einen Auslaß aufweisen, welcher mit außerhalb des Behälter angeordneten Wärmetauscheinrichtungen in Verbindung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu kontrollieren; und die ersten Leitungseinrichtungen können einen Einlaß aufweisen, welcher mit einem Auslaß der Wärmetauschereinrichtung in Verbindung steht, um den flüssigen Schlamm von dort zu erhalten. Mechanische Pumpeinrichtungen um den flüssigen Schlamm in den ersten Leitungseinrichtungen unter Druck zu setzen, können desweiteren enthalten sein.

Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung kann umfassen: ein zweites Venturirohr mit oberen Einlaßeinrichtungen, welche axial in Flüssigkeitsverbindung mit dem oberen Ende des Saugrohres angeordnet sind; dritte Leitungseinrichtungen, welche in Verbindung mit dem oberen Innenraum des Behälters oberhalb der Venturirohr-Einlaßeinrichtungen stehen, um flüssigen Schlamm dorthin zuzuführen; die dritten Leitungseinrichtungen weisen eine Strahlendüse auf, welche axial unterhalb der dritten Leitungseinrichtungen angeordnet ist und in bezug auf das zweite Venturirohr nach unten gerichtet ist; und Einrichtungen um den flüssigen Schlamm durch die dritten Leitungseinrichtungen und aus der zweiten Strahlendüse als ein in das zweite Venturirohr gerichteteter Strahlstrom zu leiten, um so eine Pumpwirkung hervorzurufen, welche bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlammes aus dem unteren Raum des Behälters in die Einlaßeinrichtungen des zweiten Venturirohres fließt, durch das zweite Venturirohr, nach unten durch das Saugrohr und aus dem unteren Ende des Saugrohres herausfließt, um so zu bewirken, daß sich das in dem Behälterunterteil abgesetzte Material in dem Inhalt des Behälters vermischt und ein nach oben gerichteter Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in den Behälter erzeugt wird.

Eine zweite Leitungseinrichtung kann in Verbindung mit einem inneren Bereich des Behälters stehen, um teilweise anaerob aufbereiteten oder zersetzten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und dritten Leitungseinrichtungen zuzuführen. Die zweiten Leitungseinrichtungen können einen Auslaß aufweisen, welcher mit außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauscheinrichtungen in Verbindung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlammes in dem Behälter zu kontrollieren; und die dritte Leitungseinrichtung kann einen Einlaß aufweisen, welcher in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauscheinrichtungen steht, um von dort den flüssigen Schlamm zu empfangen. Mechanische Pumpeinrichtungen, um den flüssigen Schlamm in der dritten Leitungseinrichtung unter Druck zu setzen, können enthalten sein.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Verfügung, umfassend: ein in dem Behälter im wesentlichen horizontal und im wesentlichen tangential zu einem sich horizontal von der vertikalen Achse des Behälters nach außen erstreckenden Radius angeordnetes drittes Venturirohr; eine vierte Leitungseinrichtung um flüssigen Schlamm in den Innenraum des Behälters zuzuführen; die vierte Leitungseinrichtung weist eine Strahldüse auf, welche axial zu dem dritten Venturirohr angeordnet ist; und Einrichtungen für das Einleiten flüssigen Schlammes durch die vierte Leitungseinrichtung und durch die dritte Strahldüse als ein in das dritte Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, welche bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in eine Einlaßeinrichtung des dritten Venturirohrs fließt, durch das dritte Venturirohr hindurch und von dort nach außen fließt, so daß eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischung des flüssigen Schlamms in dem Behälter bewirkt wird.

Die Vorrichtung kann eine zweite Leitungseinrichtung aufweisen, welche mit einem inneren Bereich des Behälters in Verbindung steht, um teilweise aufbereiteten oder zersetzten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und der vierten Leitungseinrichtung zuzuführen. Desweiteren kann die Vorrichtung Einrichtung für das Zuführen anaerob nicht aufbereiteten oder unbehandelten flüssigen Schlammes alleine, oder mit teilweise anaerob aufbereiteten Schlamm der vierten Leitungseinrichtung umfassen. Die zweite Leitungseinrichtung kann einen Auslaß aufweisen, welcher mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauscheinrichtung in Verbindung steht, um die Temperatur des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms zu kontrollieren; und die vierte Leitung kann einen Einlaß aufweisen, welcher mit einem Auslaß der Wärmetauscheinrichtung in Verbindung steht, um den flüssigen Schlamm von dort aufzunehmen. Eine mechanische Pumpeinrichtung um den flüssigen Schlamm in der vierten Leitungseinrichtung unter Druck zu setzen, kann auch enthalten sein.

Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen sich nach außen radial hervorstehenden Spritzring aufweist, welche oberhalb des oberen Ende des Saugrohres angebracht ist, um den im Saugrohr nach oben fließenden flüssigen Schlamm in eine drehende Bewegung horizontal abzulenken.

Vorzugsweise besitzt der vertikale axiale Bereich des Behältergehäuses eine im allgemeinen elliptische Form. Insbesondere wird ein im allgemeinen eiförmiges Gehäuse, das ausgehend von einer horizontalen zentralen Ebene in der Vertikalen symmetrisch ist, verwendet. Behälter mit einem kreisförmigen zylindrischen Mittelbereich, einem im wesentlichen konischen oberen Bereich, oder einem verbundenen mit dem Mittelbereich unteren kugelförmigen Bereich und einem im wesentlichen konischen unteren Bereich verbunden mit dem mittleren Bereich, wobei der Behälterdurchmesser in dem mittleren Bereich am größten ist, können auch verwendet werden. Die Behälter können des weiteren eine im wesentlichen kreisförmige zylindrische Seitenwand, ein fast oder im wesentlichen flaches oder konisches Unterteil und ein gewölbtes, konisches oder ein fast oder im wesentlichen flaches Oberteil aufweisen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 Vorderansicht eines in Deutschland verwendeten anaeroben Schlammfaulbehälters nach Stand der Technik;

Fig. 2 Vorderansicht eines anaeroben Schlammfaulbehälters nach Stand der Technik, welcher eine längere Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Behälters ist;

Fig. 3 Vorderansicht eines anaeroben Schlammfaulbehälters, charakterisiert durch ein geringes Höhe-/Durchmesserverhältnis;

Fig. 4 Vorderansicht einer weiteren Form eines anaeroben Schlammfaulbehälters;

Fig. 5 Vorderansicht eines im allgemeinen eiförmigen anaeroben Schlammfaulbehälters, der zur Zeit für die ideale Form solch eines Behälters gehalten wird;

Fig. 6 Ansicht, teilweise im Schnitt, eines anaeroben Schlammfaulbehälters, mit einer Strahlpumpe an den unteren und oberen Enden eines Saugrohres, und einer im wesentlichen horizontalen Strahlpumpe, welche den Betrieb der unteren Strahlpumpe darstellt;

Fig. 7 Ansicht des inneren Bereiches des Unterteils des in Fig. 6 dargestellten Behälters;

Fig. 8 Ansicht des inneren Bereiches des Oberteiles des in Fig. 6 dargestellten anaeroben Behälters;

Fig. 9 Aufsicht, teilweise im Schnitt, welche den strukturellen Aufbau der dritten an der Behälterseitenwand befestigten Strahlenpumpe darstellt;

Fig. 10 ist im wesentlichen identisch mit Fig. 6, stellt jedoch den Betrieb der oberen Strahlenpumpe dar, um einen nach unten gerichteten Fluß und ein Mischen des Schlammes in dem Saugrohr zu erzeugen;

Fig. 11 ist im wesentlichen identisch mit Fig. 6, stellt jedoch den Betrieb der Vorrichtung dar um Schlamm aus einer oberen Zone des Behälters mit Schlamm der mittleren Zone über schraubenförmige oder spiralförmige Zirkulation der flüssigen Masse in dem Behälter miteinander zu vermischen,;

Fig. 12 stellt einen anaeroben Schlammfaulbehälter dar, mit einer Strahlenpumpe an dem unteren Ende eines Saugrohres jedoch ohne Strahlenpumpe an dem oberen Ende des Saugrohres;

Fig. 13 gleicht im wesentlichen Fig. 12 stellt jedoch desweiteren eine Vorrichtung dar, die verwendet wird, um Schlamm, der von einem oberen Bereich des Behälters abgefühlt wurde, zu vermischen; den abgeführten Schlamm wahlweise mit unbehandelten Schlamm zu vermischen und den verbundenen Schlamm einem unteren mittleren Bereich der flüssigen Masse zuzuführen und es mit diesem zu vermischen, eine schraubenförmige Zirkulation zu erzeugen um die flüssige Masse in dem Behälter zu vermischen;

Fig. 14 Diagramm, welches die Betriebsdaten für das Pumpen von Schlamm mittels Strahlenpumpen zur Verfügung stellt; und

Fig. 15 Ansicht, teilweise im Schnitt, eines anaeroben Schlammfaulbehälters, welcher einen großen Flüssigkeitsoberflächenbereich zur Verfügung stellt, mit einem fast flachen Unterteil, zylindrischer Wand und einem im wesentlichen flachen Oberteil, welcher einen in Amerika verwendeten Bautyp darstellt, der mit drei Saugrohren versehen ist, wobei die Saugrohre eine Strahlenpumpe an jedem Ende aufweisen und drei horizontale Strahlenpumpen an der Behälterwand befestigt sind.

Soweit es vernünftig und praktisch erscheint, werden gleiche oder ähnliche Elemente wie in den verschiedenen Ansichten der Figuren auftreten, durch die gleichen Bezugszeichen benannt.

Fig. 1 bis 5 zeigen verschiedene Formen anaerober Schlammfaulbehälter, die bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 20 weist ein konisches Gehäuseunterteil 22, einen kreisförmigen zylindrischen Gehäusemittelbereich 24, ein kreisförmiges Gehäuseoberteil 26 und ein gasauffangendes oberes zylindrisches Gehäuse 28 auf. Ein anaerober Behälter mit der in Fig. 1 dargestellten Form wurde bisher in Deutschland verwendet.

Fig. 2 veranschaulicht auch die Form eines anaeroben Schlammfaulbehälters, der bisher in Deutschland verwendet wurde. Der Behälter 30 weist ein konisches Gehäuseunterteil 32, einen kreisförmigen zylindrischen Gehäusemittelbereich 34, welcher höher ist als der gleiche Bereich 24 des in Fig. 1 dargestellten Behälters, ein konisches Gehäuseoberteil 36, und einen gassammelnden oberen zylindrischen Gehäusebereich 38 auf.

Fig. 3 veranschaulicht die Form eines anaeroben Schlammfaulbehälters, der für kleinere Anlagen geeignet ist. Der Behälter 40 weist ein konisches Gehäuseunterteil 42 auf, welches mit einem kugelförmigen Bereich 44 verbunden ist, wobei der kugelförmige Bereich 44 ein gassammelndes oberes zylindrisches Gehäuse 46 aufweist.

Der in Fig. 4 dargestellte anaerobe Schlammvollbehälter 50 weist ein konisches Gehäuseunterteil 52, einen kugelförmige Gehäusemittelbereich 54, einen oberen konischen Gehäusebereich 56 und ein gassammelndes oberes zylindrisches Gehäuse 58 auf.

Fig. 5 stellt die zur Zeit bevorzugte Form für anaerobe Schlammfaulbehälter dar. Der Behälter 60 ist meistens eiförmig, wobei fast alle Oberflächen doppelt gekrümmt sind, obwohl der unterste und oberste Bereich auch konisch sein kann. Der Behälter 60 weist zusätzlich ein gassammelndes oberes zylindrisches Gehäuse 62 auf.

Alle in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Behälter weisen eine vertikale Achse auf, und der horizontale Bereich ist über den größten Teil der Höhe des Behälters kreisförmig. Die Behälter haben einen breiten Mittelbereich und nehmen allmählich in der Breite, ausgehend von dem Mittelbereich, zu einem oberen Ende und einem unteren Ende ab.

Die unteren konischen Gehäusebereiche der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Behälter, und andere für diese Erfindung verwendbare Behälter, weisen vorzugsweise eine steile Seitenwandneigung von wenigsten 35°, besonders bevorzugt wenigstens 45°, ausgehend von der Horinzontalen, auf. Eine wichtige Aufgabe des Bodenkegels besteht darin, daß er eine Übergangszone zur Verfügung stellt, um in dem Faulbehälter enthaltene Zersetzungsflüssigkeit zu oder aus dem Gehäuseboden und dem unteren Ende des Saugrohres zu bewegen. Die Neigung des konischen Gehäuses sollte angemessen sein, um sicherzustellen, daß sich der zersetzende Schlamm nicht ablagert und so von dem Mischprozeß isoliert wird.

Die Form und Höhe der mittleren Behälterzone, die den größten Anteil des Behältervolumens zur Verfügung stellt, wird größtenteils von Erfordernissen dar Prozeßkapazität und Bedingungen des Anlagenaufbaus bestimmt. Die Erfordernisse an das Prozeßvolumen werden von der Menge zu behandelnden Schlamms und den bevorzugten Stabilitätsgrad des zersetzten Schlammendprodukts gebildet. Im allgemeinen sollte die Behälterhöhe oder -tiefe wenigstens 1,2-mal, und bevorzugt wenigstens 1,5-mal größer als der Außendurchmesser des Behälters sein.

Der konische Gehäusebereich des Behälteroberteils stellt einen Übergang von der begrenzten Mischzone am oberen Ende des im folgenden näher beschriebenen Saugrohres dar, und minimiert zusätzlich den Schaum und die Schaumanreicherungen des zur Verfügung stehenden Oberflächenanteil des flüssigen Schlamms auf eine kleine und handhabbare Größe. Die Neigung des oberen konischen Bereiches sollte wenigstens 15°, vorzugsweise eine Neigung von bis zu 45°, ausgehend von der Horizontalen, aufweisen.

Die in Fig. 6 dargestellte anaerobische Schlammfaulbehältervorrichtung bildet eine erste, im Augenblick besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen eiförmigen Schlammfaulbehälter 60, wie in bezug auf Fig. 5 beschrieben.

Das dargestellte Saugrohr 70 ist vertikal und axial in dem Behälter 60 angeordnet. Das obere Ende 72 des Saugrohres 70 ist mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils 64 und das untere Ende 80 des Saugrohres 70 mit Abstand oberhalb des konischen Behälterbodens 66 angeordnet.

Eine erste Strahlpumpe 84 ist in dem unteren Bereich des Behälters 60 angeordnet. Die Strahlpumpe 84 umfaßt eine Strahldüse 82 und ein Venturirohr 80 (Fig. 6 und 7).

Das unters Ende des Behälters 60 weist eine Öffnung 86 auf, die mittels eines mit der Behälteröffnung verbundenen Schieberventils 88 verschließbar ist. Ein Rohrstumpf 90 erstreckt sich von dem Schieberventil 88 aus abwärts und endet in einem Flansch 92. Die Leitung 94 weist eine Strahldüse 82 an ihrem Ende auf, und eine Scheibe 96 ist mit der Leitung 94 mit einem kurzen Abstand stromaufwärts von der Strahldüse verbunden. Die Scheibe 96 ist abnehmbar mit dem Flansch 92 verbunden, und wenn die Scheibe und der Flansch miteinander verbunden sind, ist die Spitze der Strahldüse 82 in der Nähe, aber unterhalb des bewegbaren Schiebers des Schieberventils 88 angeordnet. Dieser Aufbau ermöglicht es, daß die Strahldüse 82 durch das Trennen der Scheibe 96 von der Düse 82 entfernt werden kann, wenn das Schieberventil 88 geschlossen ist. Daher ist es nicht notwendig, den Schlamm aus dem Behälter abzulassen, wenn die Strahldüse 82 zur Reinigung, Reparatur oder beim Ersatz entfernt wird.

Das Saugrohr 70 umfaßt ein Venturirohr 80 an dem unteren Ende. Das Venturirohr 80 umfaßt, wie dargestellt, einen sich verjüngenden Diffusorrohrbereich 100, einen verengten Bereich 102 und einen divergierenden Ausflußrohrbereich 104 (Fig. 6 und 8). Ein Trichter 106 kann an dem Ende des Diffusorrohrbereiches 100 angebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, das sich verjüngende Diffusorrohr 100 zu ersetzen und einen Trichter 106 an das untere Ende des verengten Bereiches 106 anzubringen. Der Trichter 106 ist an dem Gefäßboden angebracht, um so den Inhalt des Faulbehälterbodens in das Venturirohr 80 einzuleiten, und so diesen Inhalt innig mit dem sich bewegenden Schlammstrahlstrom aus der Strahldüse 82 zu vermischen.

Eine zweite Strahlpumpe 110 ist in dem oberen Bereich des Behälters 60 angebracht. Die Strahlpumpe 110 umfaßt eine Strahldüse 112 und ein Venturirohr 114 (Fig. 6 und 8). Die zweite Strahlpumpe 110 kann entweder die gleiche oder eine unterschiedliche Größe wie die erste Strahlpumpe 84 aufweisen.

Die Strahldüse 112 ist mit dem unteren Ende der Leitung 160 verbunden, wobei die Leitung 116 in einer gasdichten Art und Weise in einer Buchse oder Röhre 118 frei verschiebbar ist, welche einen konischen Spritzrings 120 mit schraubenförmigen Rippen oder Keilwellennut 122 unterstützt. Das Oberteil des Rohres 118 ist mit dem Oberteil des Gehäuses 62 verbunden. Der Schlammspritzring 120 ist axial mit dem Rohr 118 verbunden und wird auf diese Weise in einer Position bezüglich des Oberteils des Venturirohrs 114 fixiert (Fig. 6 und 8). Der Spritzring 120 weist ein vertikales axiales Loch auf, durch welches die Strahlendüse 112 und die die Strahldüse unterstützende Leitung 116 eingeführt werden kann. Mittels einer Kupplung 124 (Fig. 6) ist das untere Ende der Leitung 116 mit der Leitung 126 abnehmbar verbunden. Die Öffnung der Strahldüse 112 und die untere Kante des Spritzringes sind weit genug unterhalb der Oberfläche des flüssigen Schlamms in dem Behälter 60 angebracht, so daß die Düse 112 und Leitung 116 entfernt werden kann, ohne daß Gas aus dem Behälter 60 austritt.

Das Venturirohr 114 (Fig. 8) umfaßt, wie dargestellt, einen sich verjüngenden Diffusorrohrbereich 128, einen verengten Bereich 130 und einen divergierenden Ausflußrohrbereich 132. Ein Trichter 134 kann an dem oberen Ende des Diffusorrohrbereiches 128 angebracht werden. Des weiteren kann das sich verjüngende Diffusorrohr entfernt werden und der Trichter 134 direkt an dem unteren Ende des verengten Bereiches 130 befestigt werden. Der Trichter 134 muß vorsichtig angebracht werden, um sicherzustellen, daß eine Pumpwirkung auftritt, wenn die Strahlpumpe 110 aktiviert wird, muß jedoch ausreichend Stoßfestigkeit aufweisen, wenn der Schlamm beim Mischen nach oben durch das Saugrohr 70 fließt.

Die Leitung 140 (Fig. 6) weist einen Einlaß 142 auf, der mit dem oberen Mittelbereich des Behälters 60 in Verbindung steht, um den Schlamm von dort abzuführen, so daß dieser wieder zirkuliert und mit Schlamm in anderen Bereichen des Behälters vermischt werden kann. Die Austrittseite der Leitung 140 ist mit der Pumpe 146 verbunden. Eine Abzweigleitung 144 steht in Verbindung mit der Leitung 140 und wird zur Einführung von unbehandeltem Schlamm in den Faulbehälter 60 verwendet. Die Leitung 148 nimmt den aus der Pumpe 146 austretenden Schlammstrom auf und führt diesen durch einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher 150, um den Stromschlamn auf eine zur optimalen anaeroben Zersetzung geeigneten Temperatur zu erwärmen oder abzukühlen. Die Leitung 148 fördert den Schlammstrom zu einem dreiwegigen Rohrkreuz 150, welches einen Teil oder den gesamten Stromschlamm ableiten bzw. umleiten kann. Daher steht die Leitung 152 in Verbindung mit dem Rohrverbindungsstück 150 und dem Flansch 154; die Leitung 156 steht in Verbindung mit dem Rohrverbindungsstück 150 und dem Ventil 154; die Leitung 156 steht in Verbindung mit dem Rohrverbindungsstück 150 und dem Ventil 158; und die Leitung 159 steht in Verbindung mit dem Ventil 162 (Fig. 6). Wenn es erforderlich ist, einen sich bewegenden Schlammstrom nur der Strahlenpumpe 84 zuzuführen, ist das Ventil 154 geöffnet und die Ventile 158 und 162 geschlossen. Wird jedoch ein sich bewegender Schlammstrom nur der Strahlpumpe 110 zugeführt, ist das Ventil 158 offen und die Ventile 154 und 162 geschlossen. Wie im folgenden näher beschrieben wird, kann das Ventil 162 geöffnet sein, um den Schlamm durch die Leitung 164 um- oder abzuleiten, während eines der Ventile 154 oder 158 geöffnet ist.

Eine dritte Strahlpumpe 160 ist in den unteren Mittelbereich des Behälters 60 angebracht (Fig. 6 und 9). Die Strahlpumpe kann an einer Stelle angebracht werden, die vom Behälterboden aus gemessen in 20 bis 50% der Behälterhöhe liegt. Die Strahlpumpe 160 kann so abgemessen sein, daß sie in einem Durchflußbereich von ungefähr 40 bis 100% des Durchflusses der Strahlpumpe 110 wirksam ist, wobei die Größe anhand von Aufbaubedingungen festgelegt wird. Die Strahlpumpe 160 umfaßt eine Strahldüse 161 und ein Venturirohr 163.

Die Strahldüse 161 ist mit dem Ende des Abschlußflansche 168, 170 aufweisenden Übergangselement 166 verbunden. Die Leitung 164 weist einen Abschlußflansch 172 auf, welcher abnehmbar mit dem Flansch 170 verbunden ist.

Ein kreisförmiges zylindrisches horizontales Element 174 ist mit der Behälterwand um eine ungefähr tangential in den Behälter geschnittene Gegenöffnung herum verbunden. Das innere Ende des zylindrischen Elementes 174 weist einen mit dem Element verbundenen Metallring 178 auf. Der Ring 178 ist so angebracht, daß verhindert wird, daß ein von der Strahldüse 161 fließender Schlammstrom durch ein kreisförmiges Loch in den Ring 178 fließt.

Der Hauptbereich 180 eines Schieberventils 182 ist zwischen dem Ring 178 und dem Flansch 184 eines abgestumpften konischen Übergangselementes 186 angebracht. Ein Abschlußflansch 188 des Übergangselementes 186 ist abnehmbar mit dem Flansch 168 verbunden. Das vordere Ende oder die Spitze der Strahldüse 161 ist vor oder stromaufwärts eines stromabwärts liegenden Schiebeventils 182 angebracht, so daß kein Schlamm aus dem Behälter 60 fließen kann, wenn das Ventil geschlossen ist. Dieses ermöglicht, durch das Trennen der Flansche 170, 172 und 168, 188 die Strahldüse 161 zum Reinigen, Reparieren oder zum Austausch zu entfernen.

Das Venturirohr 163 ist im wesentlichen horizontal und tangential an der Wand des Behälters 60 abgestützt, befindet sich aber über die Träger 190, 192 in axialer Ausrichtung mit der Strahldüse 161. Das Venturirohr 163 umfaßt, wie dargestellt, einen sich verjüngenden Diffusorrohrbereich 194, einen verengten Bereich 196 und einen divergierenden Auslaufrohrbereich 198, mit welchem ein kurzes Rohr 200 verbunden ist, um zu verhindern, daß sich der auslaufende Schlammstrom zu sehr ausbreitet (Fig. 9). Ein Trichter 202 kann an dem Ende des Diffusorrohrbereiches 194 angebracht werden. Der Diffusorrohrbereiches 194 kann jedoch auch entfernt werden und ein Trichter direkt an dem verengten Bereich 196 befestigt werden.

Eine den zersetzten Schlamm abführende vertikale Leitung 208 ist in dem Behälter sinnvollerweise nahe dem Saugrohr 70 angebracht. Das untere Ende 210 der Leitung 208 ist ausreichend oberhalb des Behälterbodens angebracht, um zu vermeiden, daß Grobsand oder ähnliches das offene untere Ende der Leitung verstopft. Der obere Bereich der Leitung 208 erstreckt sich durch das gassammelnde obere zylindrische Gehäuse 62 und weist ein zur Atmosphäre offenes oberes Ende 212 auf. Eine im wesentlichen horizontal abzweigende Schlammabzweigleitung 204 steht in Verbindung mit der Leitung 208 und erstreckt sich durch den Behälterwandbereich 64. Die Leitung 214 ist ungefähr in der Mitte zwischen dem Oberteil des Trichters 134 und dem Oberteil des Spritzringes 120 angeordnet. Die Position der horizontalen Leitung 214 bestimmt automatisch die Position der Schlammoberfläche oder des Flüssigkeitspegels in dem Faulbehälter. Die Position der Leitung 214 wird vorsichtig in Bezug auf die Konstruktion der Strahlpumpe 110 festgelegt. Die Leitung 214 kann auch leicht nach unten geneigt werden, von wo aus sie sich mit der Leitung 208 verbindet, um so das Verstopfen der Leitung bei zunehmender Durchflußleistung zu verhindern.

Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung kann in mindestens fünf verschiedenen Betriebsarten betrieben werden, die im folgenden danach zusammengefaßt sind, welche der Strahlenpumpe(n) verwendet wird:
Erste Betriebsart - nur die Strahlpumpe 84 wird verwendet.
Zweite Betriebsart - nur die Strahlpumpe 110 wird verwendet.
Dritte Betriebsart - nur die Strahlpumpe 160 wird verwendet.
Vierte Betriebsart - nur die Strahlpumpen 84 und 160 werden gleichzeitig verwendet.
Fünfte Betriebsart - nur die Strahlpumpen 110 und 160 werden gleichzeitig verwendet.

Aus der obenstehenden Zusammenfassung wird deutlich, daß die Strahlenpumpen 84 und 110 nicht gleichzeitig oder zusammen verwendet werden, da sie Schlamm in die entgegengesetzten Richtungen in das Saugrohr pumpen würden und auf diese Weise das beabsichtigte Durchmischen und Schlammverteilen in den Behälter mit einem minimalen Energieverbrauch verhindern würden.

Das bevorzugte Verfahren wendet die nachfolgende beschriebene erste, zweite und fünfte Betriebsart in Folge an, um die Schlammmasse zu zersetzen. In der ersten Betriebsart wird eine Flüssigkeit aus dem oberen Mittelbereich des Faulbehälters abgeführt und innig mit der Faulmasse aus dem Faulbehälterboden vermischt. Die Flüssigkeit wird vertikal nach oben durch das Saugrohr bewegt und vermischt sich an seinem Auslaßpunkt mit der Flüssigkeit in dem Oberteil des Faulbehälters. In der zweiten Betriebsart wird eine Flüssigkeit aus dem oberen Mittelbereich des Faulbehälters herausgepumpt und vermischt sich innig mit Faulmasse aus dem Oberteil des Faulbehälters. Die Flüssigkeit wird durch das Saugrohr nach unten bewegt und vermischt sich an seinem Auslaßpunkt des weiteren nit der Flüssigkeit des Faulbehälterbodens. Bei der Verwendung der fünften Betriebsart wird ein horizontaler Wirbel dem in der zweiten Betriebsart stattfindenden Ablauf hinzugefügt, um so große Massen des unteren Faulbehälterinhalts zu vermischen. Die jeder dieser drei Betriebsarten zugeordnete Zeit wird durch einen Mikroprozessor gesteuert und kann gemäß der spezifischen Prozeßbedingungen geändert werden. Im allgemeinen werden in dem bevorzugten Verfahren die Zeiten wie folgt zugeteilt:
Betriebsart 1: 40-60% der Betriebszeit
Betriebsart 2: 20-40% der Betriebszeit
Betriebsart 5: 5-25% der Betriebszeit.

Vorrichtung nach Fig. 6: erste Betriebsart

In der ersten Betriebsart ist der Schlammfluß in dem zentralen zwei Strahlpumpen aufweisenden Saugrohrmischer 70 nach oben gerichtet, wenn die Strahlpumpe 84 durch das Zuführen eines Schlammstroms durch die Düse 82 in den sich verjüngenden Diffusorrohrbereich 100 des Venturirohrs 80 betrieben wird. Der Hochgeschwindigkeitsstrahlstrom, der aus der Düse 82 fließt, erzeugt einen Unterdruckbereich um den Trichter 106 herum, welcher in den Diffusorbereich 100 eintritt. Das bewirkt, daß der Schlamm des Bodenbereiches des Behälters 60, umfassend die zu dem Boden absinkenden Materialien, die schwerer als Wasser sind, durch das Venturirohr fließt und durch das Saugrohr 70 mit einer hohen Geschwindigkeit, von wenigstens 1 m/sec nach oben gepumpt zu werden. Die Strahlpumpe kann mit sich bewegendem Schlamm aus jeder Quelle betrieben werden, bevorzugt wird sie aber mit Schlamm betrieben, welcher auf einen oberen Bereich des Faulbehälters 60 abgezogen wird. Der Schlamm kann aus dem oberen Mittelbereich des Behälters durch den Einlaß 142 der Leitung 140 abgeführt werden. Wenn benötigt, kann unbehandelter Schlamm mittels der Leitung 144 in den in der Leitung 140 fließenden Schlammstrom eingeführt werden. Die miteinander verbundenen Ströme fließen zu der Pumpe 146 und werden von dort durch die Leitung 148 gepumpt. In der Leitung 148 werden die miteinander verbundenen Schlammströme mittels eines Wärmetauschers 150 auf eine korrekte Schlammtemperatur geregelt, bevor der Schlammstrom durch das offene Ventil 154 geleitet wird, wobei die Ventile 158, 162 geschlossen sind. Der Schlammstrom fließt durch das Ventil 154 zu der Leitung 94, welche den Schlammstrom der Strahldüse 82 zuführt. Von der Strahldüse 82 wird der Schlammstrom als Antriebsstrom für die Strahlpumpe mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen. Der von dem oberen Mittelbereich des Behälters abgezogene sich zersetzende Schlamm wird innig mit dem aus dem Gefäßbodenbereich in die Venturirohre 80 abgeführte sich zersetzenden Schlamm vermischt. Der innig vermischte, nach oben fließende Schlamm wird zu dem Oberteil des Faulbehälters durch das Saugrohr 70 geleitet. Dabei ist es für eine effiziente anaerobe Zersetzung bevorzugt, abgelagerten oder reifen Schlamm mit neuen unbehandelten und/oder teilweise zersetztem Schlamm wirksam zu vermischen, um so die Verfahrenswirkung und Effektivität zu erhöhen.

Der nach oben fließende Schlammstrom strömt durch das an dem oberen Ende des Saugrohres 70 angebrachte Venturirohr 114, wobei die Schlammstromgeschwindigkeit erhöht wird, während der Schlamm durch den verengten Venturibereich 130 fließt. Der nach oben ausströmende Schlamm trifft auf den statischen Spritzring 120 auf. Die schraubenförmigen Lamellen 122 des Spritzringes lenken einen Teil des Schlammflusses in eine kreisförmige Endbewegung, während sich der Schlammstrom auf der flüssigen Schlammoberfläche des Faulbehälteroberteils absetzt. Die kreisförmige Bewegung bewirkt ein Rühren, und dieses Rühren, verbunden mit der nach außen gerichteten Wanderung des aktiven Oberflächenflusses erzeugt ein Benetzen des Oberflächenschaums und der Ablagerungen, die dann zu der Faulmasse absinken. Dieses letzte Mischen ist sehr effektiv, wenn die schwerere Masse aus dem Behälterboden mit der leichteren Masse des Behälteroberteils vermischt wird.

Der zu dem Oberteil gepumpte Schlamm wandert gleichmäßig von dem Oberteil zu dem Boden, wobei ungefähr 1/5 bis 1/10 der Masse durch den Einlaß 142 der Leitung 140 eintritt. Die allgemeine nach unten gerichtete Wanderung ist um 180° mit dem natürlichen Mischen phasenverschoben, welches durch thermische Ströme und dem nach oben strömenden Gas, wenn es zu der sich zersetzenden flüssigen Schlammoberfläche ansteigt. Die Form des Behälters trägt einen Hauptanteil zu der maximalen Effektivität des Interferenzmischens bei, das durch die entgegengesetzte, nach unten gerichtete Bewegung des Schlamms außerhalb des Saugrohres, welche durch den Betrieb der Strahlpumpe 84 bewirkt wird, und der nach oben gerichteten, natürlichen, thermischen und gasinduzierten Wanderung.

Die zuvor beschriebene erste Betriebsart ist die grundlegendste und wichtigste Mischbetriebsart des Faulbehälters. Für einige anaerobe Zersetzungen wird nur diese Mischbetriebsart verwendet. Auch wenn sie mit anderen Mischbetriebsarten entweder gleichzeitig oder nachfolgend verwendet wird, nimmt diese erste Betriebsart den größten Teil der Gesamtmischzeit ein.

Vorrichtung nach Fig. 6 - zweite Betriebsart

Bei der zweiten Betriebsart ist der Schlammfluß, wie in Fig. 10 dargestellt, in dem zentralen, zwei Strahlpumpen aufweisenden Saugrohrmischer 70 nach unten gerichtet, der Schlammstrom ist also im Vergleich zu der ersten Betriebsart umgekehrt. Des weiteren wird die zweite Strahlpumpe 110 in der zweiten Betriebsart verwendet, während die erste Strahlpumpe 84 inaktiv ist.

Die Vorrichtung wird, wie in Fig. 10, in der zweiten Betriebsart betrieben, um die leichteren Schlammaterialien von der Oberfläche des Faulbehälters mit den schwereren Schlammaterialien von dem Behälterboden zu vermischen und so das Vermischen der sich zersetzenden Massen aus verschiedenen Bereichen des Behälters zu maximieren.

Obwohl Schlamm aus jeder Quelle der Strahldüse 112 der zweiten an dem Behälteroberteil angeordneten Strahlpumpe 110 als Antriebsflüssigkeit zugeführt werden kann, wird es im allgemeinen bevorzugt, den Schlamm, entweder einen Teil oder den gesamten, aus einen oberen Bereich des Behälters abzuführen. Insbesondere kann der den Wärmetauscher 150 in der Leitung 148 verlassende Schlammstrom durch das offene Ventil 158 der Leitung 146 zugeführt werden, wobei die Ventile 154 und 162 geschlossen sind. Der unter Druck gesetzte Schlammstrom wird von der Leitung 126 zu der Leitung 116 geleitet, und von dort der Strahldüse 112 zugeführt. Der aus der Strahldüse 112 ausgestoßene Hochgeschwindigkeitsschlammstrom bildet einen Antriebsstrom für die zweite Strahlpumpe. Der Antriebsschlammstrom dehnt sich in den Diffusorrohrbereich 128 des Venturirohrs 114 aus und erreicht seine maximale Ausdehnung mit dem Eintritt in den verengten Bereich 130. Der mit hoher Geschwindigkeit angetriebene Schlammstrom erzeugt einen Sog, welcher einen nach unten gerichteten Fluß bewirkt, der leichtere Materialien aus dem Oberteil des Faulbehälters in die Strahlpumpe des Venturirohrs 114 zieht. Sich zersetzender Schlamm aus dem oberen Mittelbereich, oder einem anderen Bereich des Behälters, wird innig mit Schlamm aus der oberen Zone vermischt, während leichteres oder anderes zu beanstandendes Material in die nach unten pumpende Strahlpumpe 110 gesogen werden, um eine Mischung sich zersetzender Massen zu erzeugen, die durch das Unterteilt des inaktiven und passiven Venturirohrs 80 austritt, wobei die Geschwindigkeit beim Austritt des Schlammes ansteigt. Wenn der nach unten gepumpte Schlamm das Saugrohr 70 verläßt, wird er mit dem schwereren, nach unten in den konischen Behälterbodenbereich 66 wandernden Schlamm vermischt. Die unterschiedlichen Eigenschaften dieser Schlämme bewirken ein sehr effektives Mischen in dem Endbereich dieser Betriebsart.

Obwohl die beschriebene zweite Betriebsart auch unabhängig von anderen hier beschriebenen Betriebsarten verwendet werden kann, kann sie nicht gleichzeitig mit der ersten Betriebsart angewendet werden. Ein sehr effektives, anaerobes Verfahren kann jedoch erzielt werden, wenn die zweite Betriebsart diskontinuierlich mit der ersten Betriebsart verwendet wird.

Vorrichtung nach Fig. 6 - dritte Betriebsart

In der dritten Betriebsart wird nur die dritte Strahlenpumpe 160 verwendet, während die erste und zweite Strahlenpumpe 84 und 110 inaktiv sind.

In dieser Betriebsart wird der den Wärmetauscher 150 verlassende Schlammstrom durch die Leitung 148 in die Leitung 159 geleitet und von dieser zu dem offenen Ventil 162, dabei sind die Ventile 154 und 158 geschlossen. Der unter Druck gesetzte Schlamm tritt aus dem Ventil 162 in die Leitung 164 ein und wird zu dem Übergangselement 166 geleitet. Von dem Übergangselement 166 aus fließt der Schlammstrom durch die Strahldüse 161 und als ein sich ausdehender Strom mit großer Geschwindigkeit durch das offene Ventil 182 in das sich verjüngende Diffusorrohrbereiches 194 des Venturirohrs 163. Auf diese Weise wird ein Unterdruck um den Einlaß des Venturirohrs gebildet, und so bewirkt, daß der Schlamm des unteren Behältermittelbereichs in das Venturirohr 163 fließt und durch dieses mittels des Hochgeschwindigkeitsantriebsschlammes aus der Strahldüse 161 bewegt wird. Die Schlämme aus den unterschiedlichen Behälterhereichen werden in dem Venturirohr gründlich miteinander vermischt. Der Schlammstrom tritt horizontal aus dem Venturirohr mit einer hohen Geschwindigkeit tangential zur Behälterwand aus, und bewirkt auf diese Weise eine Rührbewegung des Faulbehälterinhalts und die Bildung einer starken Strömung in der sich zersetzenden Masse. Auf diese Weise werden optimale Mischbedingungen für den Schlamm in dem äußeren Bereich des Faulbehälters erzeugt.

Die Verwendung von Strahlenpumpen stellt einzigartige und neue Einrichtungen zur Verfügung, um das Mischen der Faulmasse durch das Erzeugen von Flüssigkeitsabscheren und anderen physikalischen Phänomenen wesentlich zu verbessern, die ermöglichen, das Mikrovolumen der Faulmasse ihre Positionen relativ zueinander verschieben. Durch diese Positionsveränderungen wird sichergestellt, daß die Nahrung, der unbehandelte Schlamm und alle von Bakterien produzierten Nahrungszwischenprodukte der verschiedenen Arten anaerober Bakterien einer maximalen Anzahl von Bakterien zur Verfügung gestellt wird, welche diese als Nahrung verwenden. Die bekannten Mischvorrichtungen, z. B. ein von Druckgas betriebenes Aufzugrohr oder ein von einer Flügelradpumpe angetriebenes Saugrohr, konnten die maximalen Bedingungen für das Mischen nicht erzeugen. Solche Mischvorrichtungen stellen Massenbewegungen zur Verfügung, die eher eine Pfropfenströmung bewirken, mit einem nominellen Anteil an wirklicher Mikromassenverschiebung, die in dem mittleren Bereich durch den Einfluß von Gas oder die Flügelradbewegung bewirkt wird.

Vorrichtung nach Fig. 6 - vierte Betriebsart

In der vierten Betriebsart der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung, werden die Strahlenpumpen 84 und 160 27276 00070 552 001000280000000200012000285912716500040 0002004208148 00004 27157gleichzeitig während mindestens einem Teil des gesamten Zersetzungsverfahrens verwendet. Während dieser Betriebsart ist die zweite Strahlpumpe 110 inaktiv.

Bei der Ausübung der vierten Betriebsart werden die Strahlenpumpen 84 und 160 so betrieben, wie oben in Bezug auf die erste und dritte Betriebsart beschrieben, die Ventile 154, 162 sind jedoch offen und das Ventil 158 geschlossen.

Vorrichtung nach Fig. 6 - fünfte Betriebsart

Bei der Anwendung der fünften Betriebsart auf die Vorrichtung nach Fig. 6, werden die Strahlenpumpen 110, 160 gleichzeitig, während wenigstens eines Teiles des gesamten Zersetzungsverfahrens betrieben. In Fig. 11 ist diese Betriebsart dargestellt. Während dieser Betriebsart ist die erste Strahlpumpe 84 inaktiv. Des weiteren sind die Ventile 158, 162 offen und das Ventil 154 geschlossen. Die zweite und dritte Strahlenpumpe 110, 160 werden so betrieben, wie oben in Bezug auf die zweite und dritte Betriebsart beschrieben, um die fünfte Betriebsart auszuführen. (Ende der Beschreibung der fünften Betriebsart).

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die in Fig. 12 dargestellte Vorrichtung ist in vieler Hinsicht der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung ähnlich. Wie jedoch aus der Fig. 12 deutlich wird, ist keine Strahlpumpe an dem Oberteil des Saugrohres 70 angeordnet und keine Randstrahlpumpe an der Seitenwand des Behälters angeordnet, um den Schlamm aus der Leitung 164 aufzunehmen. Die in Fig. 12 dargestellte Vorrichtung wird besonders bevorzugt in sehr kleinen Faulbehältersystemen verwendet, deren Faulbehältervolumen weniger als ungefähr 1500 m³ ist.

Die Vorrichtung nach Fig. 12 verwendet in ihrer grundlegenden Betriebsarbeit eine Bodenstrahlpumpe 84, wie zuvor in Verbindung in Fig. 6 beschrieben, um den aus der Leitung 94 empfangenen Schlamm nach oben in das Saugrohr 70 zu pumpen. In dieser Betriebsart ist das Ventil 154 geöffnet und das Ventil 162 geschlossen. Der Schlamm strömt aus dem Oberteil des Saugrohres 70 aus, trifft auf den Spritzring 120 auf und wird von dort in einer kreisförmigen Bewegung nach außen verteilt. Der Spritzring 120 ist mit einem Tragrohr 174 verbunden und wird so in einer fixierten Position gehalten. Das Tragrohr 174 ist mit der Gashaube an dem Oberteil des gassammelnden zylindrischen Gehäuses 63 befestigt. Die oben mit Bezug auf die erste Betriebsart der Vorrichtung gemäß Fig. 6 beschriebenen Vorteile der Steigerung der Zersetzung, werden auch von der beschriebenen Betriebsart der in Fig. 12 dargestellten Vorrichtung erzielt.

Die in Fig. 13 dargestellte Vorrichtung ist identisch zu der Vorrichtung in Fig. 12. Fig. 13 soll jedoch die gleichzeitige Anwendung der am Rande angeordneten Hochgeschwindigkeitsmischdüse 180 am Ende der Leitung 164 zeigen, die eine Rührbewegung bewirkt, während das zentrale vertikale Saugrohr 70 die strahlgepumpte Schlammischung nach oben trägt. Dieses System wird durch zwei Faktoren praktikabel. Einer dieser Faktoren ist die Verwendung eines kleinen Behälters, die es für eine frei auslaufende Hochgeschwindigkeitsdüse 180 ermöglicht, die notwendige Mischenergie zur Verfügung zu stellen, um eine relativ hohe Zirkulationsgeschwindigkeit zu erzielen. Eine frei auslaufende Hochgeschwindigkeitsdüse 180 ist nicht so effizient wie eine Strahlpumpe 160, ist jedoch einfacher und kostengünstiger zu installieren. Die Ausströmgeschwindigkeit beträgt an der Öffnung oder dem Auslaß der Düse 180 6 bis 15 m/sec. Die Energie für die Rührbewegung wird durch die Geschwindigkeitshöhe an dem Ausströmungsauslauf bewirkt, die definiert wird als das Quadrat der Austrittsgeschwindigkeit in Fuß pro Sekunde, dividiert durch zwei mal die Gravitationsbeschleunigungskonstante 32,2 Fuß pro Sekunde Quadrat. Die Rührbewegung bewirkt, daß der schwerere Schlamm schnell zu dem Behälterbodenbereich wandert, von wo aus der schwerere Schlamm durch den Trichter 106 in den Einlaß der Strahlpumpe 84 fließt, welche den Schlamm in den Saugrohrmischer 70 einleitet. Beim gewöhnlichem Betrieb muß die Düse 180 nicht kontinuierlich während des Betriebs der Strahlpumpe 84 verwendet werden. Im allgemeinen wird die Hochgeschwindigkeitsdüse 180 nur ca. 5-15% der Zeit verwendet. Es ist jedoch möglich, in einigen Faulbehältern nur die Strahldüse 180 für schraubenförmiges Mischen zu verwenden und die Strahlpumpe 84 während eines Abschnittes des gesamten Betriebszyklusses nicht zu verwenden. Bei einem solchen Betrieb wäre das Ventil 154 geschlossen und das Ventil 162 offen.

Der außerhalb des Behälters angeordnete externe Pumpkreislauf, der eine Pumpe 146 verwendet, sollte, so kurz wie möglich sein und so wenige Energie absorbierende Rohrverbindungsstücke wie möglich aufweisen obwohl eine zweite überflüssige Pumpe parallel zur Pumpe 146 angeordnet werden kann, um unter Druck gesetzten flüssigen Antriebsschlamm zur Verfügung zu stellen. Der Fluß Q_j des äußeren Pumpkreislaufes wird durch Konstruktionserfordernisse bestimmt. Der energetische Wirkungsgrad des gesamten Faulbehältersystems wird durch die Verwendung von gradlinigen und einfachen externen Pumpkreisläufen für den Betrieb der Strahlpumpen erzielt. Ein Systemsaugpunkt 142, an dem die Faulflüssigkeit aus dem Faulbehälter abgeführt wird, ist außerhalb des Saugrohres 70, oberhalb der mittleren Tiefe des Behälters 60 angeordnet. Die Anordnung des Saugpunktes 142 vermeidet, daß die Pumpe 146 scheuerndes Material aus dem Behälterbodenbereich aufnimmt. Durch das Einleiten von unbehandelten Schlamm vor dem Wärmetauscher 150 wird dieser Schlamm gut gemischt und auf die richtige Zersetzungstemperatur gebracht, bevor er in den Behälter eingeleitet wird.

Obwohl Strahlpumpen schon für andere Zwecke verwendet wurden, sind sie noch nicht in schlammzersetzenden Vorrichtungen oder Verfahren eingesetzt worden. Daher bietet die folgende Beschreibung eine Hilfe zur Bestimmung der richtigen Größenkomponenten und der zu verwendenden Strahlenpumpen.

Ein Verfahren zur Dimensionierung der verschiedenen Komponenten dieses Mischsystems wird nachfolgend dargestellt. Die Hauptschritte in diesem Verfahren umfassen Auswählen einer Saugrohrdurchflußgeschwindigkeit, Auswählen eines Rohrdurchmessers, Auswählen eines Durchmessers des verengten Venturibereiches, Auswählen eines Strahlpumpendüsendurchmessers und Auswählen der Größe der externen mechanischen Pumpe.

1. Saugrohrdurchflußgeschwindigkeit

Eine spezifische Saugrohrdurchflußgeschwindigkeit ist erforderlich, um eine optimale Leistung des anaeroben Zersetzers zu erzielen. Diese Durchflußgeschwindigkeit wird durch Parameter, wie der Größe und der Form des Faulbehälters und der Natur des unbehandelten Schlamms bestimmt. Ist diese Saugrohrdurchflußrate einmal bestimmt, wird sie zu einen grundlegenden Parameter, auf dessen Basis das Mischsystem konstruiert wird.

2. Saugrohrdurchmesser

Der Durchmesser des Saugrohres 70 wird so gewählt, daß eine Flüssigkeitsgeschwindigkeit zwischen 1,25 und 2,25 m/s erzielt wird. Geschwindigkeiten außerhalb dieses Bereiches können auch verwendet werden, erfordern jedoch spezielle Konstruktionsbedingungen. Es kann notwendig sein, die oberen und unteren Strahlpumpen für unterschiedliche Pumpleistungen zu dimensionieren. Dies ermöglicht, daß der verengte Venturibereich 130 der oberen Strahlpumpe 110 eine angemessene Mischgeschwindigkeit für den Betrieb des Spritzringes 120 zur Verfügung stellt. Eine unnötig hohe Geschwindigkeit bewirkt einen übermäßigen Druckabfall. Eine unnötig niedrige Geschwindigkeit kann nicht gewährleisten, daß sich die Schlammzwischenpartikel vermischen und ist weniger effektiv in der Steuerung des Oberflächenschaums und der Oberflächenablagerungen.

3. Durchmesser des verengten Venturibereiches

Der Durchmesser des verengten Venturibereiches ist geringer als der Durchmesser des Saugrohres. Wird der Durchmesser des verengten Venturibereiches erhöht, erhöht sich der von dem Venturi erzeugte Sog und bewirkt so, daß die Durchflußgeschwindigkeit des mitgerissenen Schlammes erhöht wird. Gleichzeitig steigt der mit der Beschleunigung des Flusses durch diesen reduzierten Durchmesser assoziierte Druckabfall, und bewirkt so eine Verringerung der Durchflußgeschwindigkeit des mitgerissenen Schlamms. Daher existiert ein optimaler Durchmesser des verengten Venturibereiches für eine spezifische Saugrohrdurchflußgeschwindigkeit.

4. Dimensionierung der Strahlpumpendüse

Die Durchflußgeschwindigkeit in dem Saugrohr wird durch den Fluß aus der Strahldüse und den Fluß der mitgerissenen umgebenden Flüssigkeit gebildet. Die Durchflußrate des mitgerissenen Schlammes wird durch den Strahldüsendurchmesser, den Durchmesser des verengten Venturibereichs, der Viskosität der Flüssigkeit und den Druckabfalleigenschaften des gesamten Trichters, Venturi und Saugrohraufbau bestimmt.

Das wesentliche Mitreißen tritt auf, wenn sich der primäre Strahlstrom unter im wesentlichen freien Strahlbedingungen ausdehnt. Der Strahldüsendurchmesser wird als D_j definiert. Die Geschwindigkeit der Strahlausdehnung wird primär von den hydraulischen Eigenschaften der Flüssigkeit gesteuert. Die Länge des Strahls an dem Punkt, an dem sich der Strahl zu dem Durchmesser des verengten Venturibereiches ausgedehnt hat, wird als Größe X definiert. Ein Pumpverhältnis kann als Durchflußgeschwindigkeit durch das Saugrohr die Durchflußgeschwindigkeit des Strahls definiert werden.

Eine grundlegende Beziehung besteht zwischen X und dem Durchmesser der Hochgeschwindigkeitsdüse in dem Moment des freien Ausströmens. Dieses Verhältnis wird als X/D_j ausgedrückt. Die Strahlpumpenleistung wird als ein Verhältnis des gesamten Mischflusses zu dem Strahldüsendurchfluß in dem Moment, wo dieser ein freier Strahlfluß ist, ausgedrückt. Das Pumpverhältnis ist Q_t/Qj·Q_t ist der gesamte Mischungsdurchfluß. Q_j ist die von dem Strahldüsendurchfluß bewirkte Hochgeschwindigkeit. Versuchsergebnisse können graphisch dargestellt werden, wobei X/D_j auf einer Achse und Q_t/Q_j auf der senkrechten Achse aufgetragen werden. Fig. 14 zeigt ein solches Diagramm, welches Testwerte für Wasser und synthetischen Schlamm wiedergibt.

Die primäre Strahldüsengeschwindigkeit kann in einem Bereich von 9 bis 15 m/s liegen. Werte außerhalb dieses Bereiches sind nicht nützlich, obwohl sie theoretisch einsetzbar sind. Die untere Strahlpumpe 64 wird üblicherweise einen Hauptteil der Zeit betrieben. Der untere Boden des Behälters muß nicht groß sein, ein Durchmesser von 1,5 bis 2 m ist optimal. Das Zugangsrohr in den Boden des Behälters muß kurz sein, um zu ermöglichen, daß das Pumpen der Strahldüse schnell einsetzt. Der Trichter 106 an der Strahlpumpe muß vorsichtig angebracht werden. Die Durchflußgeschwindigkeiten der Flüssigkeit durch den Bereich zwischen dem Trichter und dem Behälterkonus 66 oder der unteren Wand müsse in dem Bereich von 0,2 bis 0,6 m/s liegen, sollten jedoch an dem Eingang in den sich verjüngenden Konus 100 nicht größer sein. Unter Umständen kann der sich verjüngende Einlaßkonus eliminiert werden und nur der Trichtereingang verwendet werden.

Das Oberteil des zwei Strahlpumpen 84, 110 aufweisenden Saugrohrschlammischers weist eine Strahlpumpe 100 auf, die genauso groß wie die untere Strahlpumpe 84 oder in einigen Fällen kleiner dimensioniert werden kann. Der Unterschied der Dimensionierung tritt in großen Behältersystemen auf.

Die Position des verengten Venturirohrbereiches unterhalb oder oberhalb der Strahldüse ist eine Funktion des Verhältnisses X/D_j. Dabei ist X der Abstand von dem Strahldüsenausströmungsauslaß bis zu dem Punkt, an dem sich der Strahlstrom zu dem Durchmesser des Einlasses in den verengten Venturibereich ausgedehnt hat. Die tatsächlichen Durchflußeigenschaften des sich zersetzenden Schlamms bilden die Bedingungen zur Bestimmung von X. Der tatsächliche Strahlstromexpansionswinkel muß mittels Versuchen festgelegt werden. Für die obere Strahlpumpe 110 wird der Abstand zu dem verengten Venturibereicheingang durch X festgelegt. Des weiteren sollte das Ausströmen aus der Strahldüse ein Minimum von 0,3 m unterhalb des normalen flüssigen Pegels des Faulbehälters (Fig. 14) liegen. Der Abstand X bestimmt die Ebene, auf welcher das obere Teil der primären Strahldüse 112 angeordnet ist. Die Länge des sich verjüngenden Einlaßkonusses 128 wird für jede Konstruktion von der Tiefe der Flüssigkeit oberhalb des verengenden Venturibereichs 130 bestimmt. Bei einigen Konstruktionen kann der sich verjüngende Konus auch eliminiert werden, so daß nur der Trichter verbleibt.

Das anaerobe Verfahren ist ein komplexes, vielstufiges, symbiotisches, biologisches Verfahren. Eine gleichmäßige Flüssigkeitstemperatur, eine kontinuierliche gleichmäßige Zuführung und eine vollständig homogen zersetzte Masse erhöht die Verfahrensleistung, Stabilität und Zuverlässigkeit wesentlich. Frühere Systemkonstruktionen erhöhten die konventionelle Mischenergie und die Systemkomplexität, um mit diesen fundamentalen Regelungen zu arbeiten.

Die vorliegende Erfindung verbessert den gesamten anaeroben Zersetzungsprozeß auf eine effiziente Weise. Wichtige Vorrichtungen und Verfahrensschritte werden auf eine nicht naheliegende Weise verbunden, um das System zu vereinigen und die Energieerfordernisse wesentlich zu reduzieren. Diese können wie folgt zusammengefaßt werden:

1. Form des Faulbehälters

Die schmale elliptische Eiform ermöglicht ein optimales Mischverfahren mit hohem energetischen Wirkungsgrad.

2. Strahlenpumpen

Die Strahlenpumpen stellen ein sehr effizientes Pumpen zur Verfügung, bei einem sehr niedrigen Druckerfordernis. Die Strahlenpumpe ist darin einzigartig, daß sie ermöglicht, ausgewählte, sich zersetzende Massen aus verschiedenen Bereichen miteinander zu einer Teilchengröße zu vermischen, wenn sich der Hochgeschwindigkeitsstrahl mit angrenzendem Schlamm vermischt, während sich der Strahlstrom ausdehnt.

3. Saugrohr

Das Saugrohr ist eine effiziente und positive Einrichtung, um große Volumenmassen aus dem Unterteil zu dem Oberteil zu transportieren und umgekehrt.

4. Externe Pumpzirkulation

Die Erfordernisse unbehandelten Schlamm zuzuführen und einen Wärmeaustausch zur Verfügung zu stellen, werden mit grundlegenden Pumperfordernissen verbunden, um die den Schlamm mischenden und transportierenden Strahlenpumpen zu betreiben. Die gesamten sich bewegenden, mechanischen Geräte sind außehalb des Faulbehälters angeordnet, um die Betriebs- und Wartungsprobleme zu minimieren.

5. Strahlpumpenaufbau

Der Aufbau konzentriert sich auf ein sehr effizientes Pumpen mit ansteigendem Unterdruck, und speziellen Merkmalen, z. B. den statischen Spritzring an dem Oberteil des Saugrohres und den verbundenen Trichter an der unteren Strahlpumpe und an Behälterboden.

6. Betriebsarten

Die Strahlpumpenmischbetriebsarten werden gesteuert, um das Vermischen der verschiedenen Massen in dem Faulbehälter zu optimieren, und so optimale Mischungs und Homogenisierungsbedingungen zur Verfügung zu stellen.

Die Verfahrenssteuerung ermöglicht ein aufeinanderfolgendes Betreiben der Strahlenpumpen und das auf diese Weise erzielte Mischen ist für die vorliegende Erfindung von Bedeutung. Das bevorzugte Verfahren verbindet die Betriebsarten 1, 2 und 5. In der Betriebsart 1 wird ein sich zersetzender Schlamm aus dem oberen Mittelbereich des Faulbehälters abgezogen, unbehandelter Schlamm zugeführt, die zwei miteinander vermischt, die Mischung durch einen Wärmetauscher gepumpt und der Durchfluß wird verwendet, um eine an einem im wesentlichen vertikalen Saugrohr in der Nähe des Faulbehälterbodens angebrachte Strahlpumpe zu betreiben. Der Hochgeschwindigkeitstrahlstrom zieht umgebenden Bodenschlamm in den Strom und homogenisiert den vermischten Strom miteinander, während dieser nach oben in den Saugrohrmischer gepumpt wird. Das Saugrohr stößt den vermischten Schlamm in der Nähe der Schlammoberfläche mit einer kinetischen Energie aus, so daß sich die Flüssigkeit oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche dispergiert und wobei der statische Spritzring der nach oben fließenden Flüssigkeit einen letzten Drall gibt. Dieser addiert sich zusätzlich zu der Mischwirkung, während sich die flüssige Masse in dem oberen Bereich der flüssigen Masse dispergiert. Eine allgemeine Zirkulation von oben nach unten optimiert die Interferenzmischung, die auftritt, wenn die nach oben gerichtete Bewegung des natürlichen Gases der nach unten gerichteten Massenbewegung entgegensteht. Die Behälterform weist lange vertikale Mischwege auf, die das natürliche Mischen optimieren. Der sich verjüngende obere Konus des Behälters trägt wesentliches zu der Mischwirkung bei.

Die Betriebsart 2 dreht die Betriebsart 1 um und verwendet den Pumpendurchfluß, um eine obere, an dem vertikalen Saugrohr in der Nähe des Oberteiles des Faulbehälters angebrachte Strahlenpumpe in Betrieb zu setzen. Der Hochgeschwindigkeitsstrom zieht den ringsum liegenden Oberflächenschlamm in den Strom und homogenisiert den miteinander verbundenen Strom, während dieser nach unten in den Saugrohrmischer fließt. Die Saugwirkung an der Schlammoberfläche des Faulbehälters zieht an der Oberfläche gebildete Ablagerungen und Schaum in den Fluß und damit zurück in die sich zersetzende Masse. Das Saugrohr strömt in einen kleinen Bodenbereich des Faulbehälters aus, wodurch Turbulenzen erzeugt werden, die die leichteren oberen Materialien mit den schwereren Bodenmaterialien miteinander vermischen und so den homogenen Zustand der flüssigen Masse weiter steigern. Der sich zu einem steilen Konus verjüngende Faulbehälterboden trägt wesentlich zu der Mischwirkung bei.

Die Betriebsart 5 fügt eine horizontale Strahlpumpenwirkung hinzu, wobei die Strahlpumpe an der Gehäusewand des unteren Bereiches des Faulbehälters angeordnet ist. In dem Betriebsverfahren 5 werden sowohl die Strahlenpumpe des Betriebsverfahrens 2 als auch die horizontale Strahlenpumpe betrieben. Die horizontale Strahlenpumpe erzeugt eine kreisförmige Bewegung, die zwei Dinge bewirkt. Sie bewirkt einerseits, daß sich die Flüssigkeit der äußeren Bereiche des Faulbehälters effektiver mit der inneren Masse vermischt. Andererseits entstabilisiert es jedes schwerere oder leichtere Material, das sich entlang des Behälterbodens oder des oberen Gehäusebereiches absetzt oder festsetzt und bewirkt so, daß sich absetzende Massen in die flüssige Masse des Faulbehälters zurückgedrängt werden.

Das Betriebsverfahren 3 ist ein Spezialfall, bei dem nur die horizontale Strahlpumpe in Betrieb genommen wird und bewirkt so ein sorgfältigeres Einleiten in den Kegelboden des Faulbehälters und die oberen Bereiche. Im allgemeinen wird diese Betriebsart nur unter besonderen Umständen angewandt, z. B. wenn die Anlage eine ungewöhnlich große Menge an Sand und Kies handhaben muß.

Die Betriebsart 4 ist ein Spezialfall, der die nach oben gerichtete Pumpwirkung des ersten Betriebsverfahrens mit der horizontalen Pumpwirkung des dritten Betriebsverfahrens verbindet, um so ungewöhnlich große Mengen an Sand und Kies zu bewältigen. Dieser Betrieb stellt eine starke Reinigungswirkung des Behälterbodenkonus dadurch zur Verfügung, daß der an der Oberfläche des Behälterbodenkonus abgesetzte Schlamm destabilisiert wird. Die an dem Saugrohr befestigte untere Strahlpumpe saugt das schwerere Material in das Saugrohr und verteilt es über die Flüssigkeitsoberfläche des Faulbehälters. Der schwerere, stabilere Schlamm bewirkt, daß der an der Oberfläche vorhandene Schaum und die Ablagerungen zerschlagen werden.

Die Betriebsarten 1, 2 und 3 bilden in einer regelmäßigen und sich wiederholenden Abfolge das bevorzugte Verfahren. Die Betriebsarten 1, 2, 4 und 5 bilden ein weiteres bevorzugtes Verfahren. Die Betriebsart 3 ist in Spezialfällen, z. B. wenn große Mengen an Sand und Kies zu verarbeiten sind, in Verbindung mit jeder der bevorzugten Betriebsarten anwendbar.

Kleinere Faulbehälter brauchen keine obere Strahlenpumpe aufweisen und die horizontale Strahlenpumpe kann durch einen einfachen Hochgeschwindigkeitsstrahl ersetzt werden. Aufgrund der kleinen (weniger als 1500 cbm) Behälteranordnung, sind bei diesen Systemen die Installationskosten verringert und die Betriebsart vereinfacht sich zusätzlich.

Die spezifische Anwendung der Strahlenpumpenvorrichtung auf die beschriebene Art und Weise, ist neu und bietet einzigartige Merkmale.

Erstens, die Strahlenpumpen können in einer anaeroben Abwasserschlammzersetzungsumgebung betrieben werden, um Nischen und Pumpen zu ermöglichen.

Zweitens, die für dieses Verfahren konstruierten Strahlenpumpen basieren im wesentlichen auf einem freien Strahlmischen. Sie pumpen große Flüssigkeitsvolumen und erfordern dazu nur eine sehr geringe nominelle Druckerhöhung.

Drittens, zwei Strahlenpumpen werden an dem oberen und unteren Ende des gleichen Saugrohres angebracht. Die Strahlenpumpen sind für Erfordernisse der Durchflußleitung und unter Druckerhöhung optimiert.

Viertens, ein statischer Spritzring kann mit dem oberen Strahl vebunden werden, um die Verfahrenswirkung zu steigern.

Fünftens, die untere Strahlpumpe kann einen Trichtereingang mit einem kugelförmigen oder konischen Behälterbodensegment verbinden, um die Bodenreinigung und Mischwirkung zu optimieren.

Sechstens, der die untere Strahlenpumpe in Betrieb setzende Strahldüsenaufbau kann mittels eines Schieberventils zur Inspektion, Reparatur oder zum Austausch von dem Behälter abgetrennt und entfernt werden.

Siebtens, der die horizontale Strahlpumpe in Betrieb setzende Strahldüsenaufbau kann mittels eines Schieberventils abgetrennt werden und zur Inspektion, Reparatur oder zum Austausch entfernt werden.

Achtens, der die obere Strahlenpumpe in Betrieb setzende Strahldüsenaufbau kann durch den statischen Spritzringgasabtrennungsaufbau entfernt werden, ohne daß der Zersetzungsprozeß abbricht oder das Risiko eines Gasaustrittes und Explosionsgefahr auftritt.

Fig. 15 stellt die Verwendung von Strahlpumpen gemäß der vorliegenden Erfindung in einen in Amerika zur anaeroben Schlammzersetzung verwendeten Behälter oder Tank dar. Der Behälter 220 hat einen im wesentlichen flachen Boden 222, eine vertikale zylindrische kreisförmige Seitenwand 224 und ein im wesentlichen flaches oder niedriges konisches Oberteil oder Decke 226. Der Boden des Behälters 220 ist mit einer Leitung 228 für das Abführen von zersetztem Schlamm versehen.

Der dargestellte Behälter 220 ist mit drei Saugrohren 70 und den zugehörigen Strahlenpumpen 84, 110 versehen, wie in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben. Der Behälter 220 ist des weiteren mit drei in dem unteren Mittelbereich des Behälters angeordneten Strahlenpumpen 160 versehen. Der dargestellte Aufbau ist für mittlere und große Faulbehälter geeignet. Da diese Elemente und die Vorrichtungen in Verbindung mit Fig. 6 schon beschrieben wurden, werden sie nicht noch einmal beschrieben. Die einzelnen, in Fig. 15 dargestellten, Elemente wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die die gleichen Elemente in Fig. 6 tragen. Es solle nur deutlich gemacht werden, daß eine oder mehrere Saugrohre 70 und Strahlpumpen 84, 110 und 160 in einem Behälter 220 verwendet werden können.

Wie in Fig. 15 dargestellt, sind die vertikalen Saugrohre 70 mit einem Abstand voneinander angeordnet, um eine optimale Pumpleistung entweder oben oder unten zur Verfügung zu stellen, abhängig davon, ob die oberen Strahlpumpen 110 oder die unteren Strahlpumpen 84 in Betrieb sind. Das System arbeitet gewöhnlich in drei Betriebsarten. Betriebsart 1 setzt die unteren Strahlpumpen 84 der Saugrohre 70 in Betrieb, um große Materialmengen von dem Faulbehälterboden hochzupumpen und in dem Oberteil des Faulbehälters zu verteilen. Betriebsart 2 setzt die oberen Strahlpumpen 110 in Betrieb, um große Materialmengen von dem oberen Bereich des Faulbehälters nach unten durch die Saugrohre zu pumpen und über den Boden des Behälters auszuströmen. Betriebsart 5 verbindet ein horizontales Zirkulationsmischen durch die in der Nähe des Bodens angebrachte Strahlpumpen 160 mit dem abwärts gerichten Pumpen der Saugrohre, um sich absetzende Materialien mit der Hauptfaulmasse zu vermischen. In einigen Konstruktionen kann ein Satz von horizontalen Zirkulationsstrahlpumpen 160 für jeden Saugrohrmischer zur Verfügung gestellt werden. Die Anzahl der horizontalen Strahlpumpen und ihre Anordnung in dem Faulbehälter ist abhängig von der Größe und der Form jedes Faulbehälters.

Bei der Anwendung dieser Erfindung und bei der Handhabung anaerober Verfahren und dem Mischen in herkömmlichen amerikanischen Faulbehälterformen, wird ein effektives Mischen des Behältervolumens bei Umwälzgeschwindigkeiten von 30 bis 50 pro Tag erzielt.

Claims

1. Verfahren zur anaeroben Schlammzersetzung, umfassend die folgenden Schritte:
Füllen eines Behälters zur anaeroben Schlammzersetzung mit einem flüssigen Schlamm bis zu einem Pegel, der im wesentlichen oberhalb eines oberen Endes eines Fallrohres liegt, wobei der Behälter ein Oberteil und einen Boden, sowie ein im wesentlichen vertikales Fallrohr aufweist, dessen oberes Ende mit Abstand unterhalb des Behälteroberteiles und dessen unteres Ende mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnet ist;
Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms auf einer Temperatur, welche der Zersetzung des Schlamms durch anaerobe Mikroorganismen sehr förderlich ist, und
Einleiten eines unter Druck gesetzten Stroms flüssigen Schlamms durch eine erste Leitung zu einer Einlaßseite einer nach oben gerichteten betriebsfähig angebrachten Strahlpumpendüse, welche in Verbindung mit einem im wesentlichen vertikalen, untere Einlaßeinrichtungen aufweisenden Venturirohr steht, das einen Teil des unteren Endes des Saugrohres bildet, wobei ein Unterdruck entsteht, so daß ein Sog an den Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Pumpwirkung hervorrufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus den Behälterbodenraum in das Saugrohr, in diesem nach oben und aus dem oberen Ende des Saugrohres hinaus fließt, um sich sorgfältig mit dem aus der Strahldüse zugeführten unter Druck gesetzten Strom zu vermischen und dispergieren und einen nach unten gerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen im wesentlichen breiten mittleren Bereich aufweist und die Breite allmählich, ausgehend von dem mittleren Bereich, nach oben und unten abnimmt.

3. Verfahren zur anaeroben Schlammzersetzung, umfassend die folgenden Schritte:
Füllen eines geschlossenen Behälters zur anaeroben Schlammzersetzung mit flüssigem Schlamm, wobei:
der Behälter in Form eines Gehäuses mit einer im wesentlichen vertikalen Achse ausgebildet ist und das Gehäuse über den größten Teil seiner Höhe einen kreisförmigen horizontalen Bereich aufweist; der Behälter einen im wesentlichen breiten mittleren Bereich aufweist und die Breite allmählich, ausgehend von dem mittleren Bereich, zu einen oberen Ende und einem unteren Ende hin abnimmt; ein im wesentlichen vertikales Saugrohr im wesentlichen axial in dem Behälter angeordnet ist und ein mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnetes oberes Ende und ein mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnetes unteres Ende aufweist; ein axial angeordnetes erstes Venturirohr mit unteren Einlaßeinrichtungen, das in Schlammflüssigkeitsverbindung mit dem Saugrohr steht, und einen Teil des unteren Endes des Saugrohres bildet; eine erste Leitungseinrichtung, die in Verbindung mit dem Innenraum des Behälterbodens unterhalb des Venturirohrs steht; und die erste Leitungseinrichtung, eine axial unter diesen ersten Leitungseinrichtungen angebrachte Strahldüse, die bezüglich des ersten Venturirohrs nach oben gerichtet ist;
Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms auf einem Pegel nahe dem oberen Ende des Saugrohres und auf einer Temperatur, die der Zersetzung des Schlamms durch anaerobe Mikroorganismen sehr förderlich ist und
Einleiten eines unter Druck gesetzten Strom flüssigen Schlamms durch die erste Leitungseinrichtung und aus der ersten Strahldüse als ein in das Venturirohr gerichteter Hochgeschwindigkeitsstrahlstrom, wobei ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälterbodenraum in die Einlaßeinrichtungen fließt, durch das erste Venturirohr, nach oben durch das Saugrohr und aus dem oberen Ende des Saugrohres hinausfließt, um so sorgfältig mit dem von der Strahldüse zugeführten unter Druck stehenden Schlammstrom vermischt und dispergiert zu werden und einen nach unten gerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter zu bewirken.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß teilweise anaerob aufbereiteter flüssiger Schlamm aus dem Behälter abgeführt und in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob nicht aufbereiteter flüssiger Schlamm in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob nicht aufbereiteter flüssiger Schlamm in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Schlamm durch einen Wärmetauscher durchgeleitet wird, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm in die ersten Leitungseinrichtungen eingeleitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Venturirohr mit oberen Einlaßeinrichtungen in Flüssigkeitsverbindung mit dem oberen Saugrohrende angeordnet ist, und einen Teil des oberen Saugrohrendes bildet; eine dritte Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem oberen inneren Raum des Behälters oberhalb des Venturirohrs steht; und die dritte Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, die axial oberhalb der dritten Leitungseinrichtung angeordnet ist und mit Bezug auf das zweite Venturirohr nach unten ausgerichtet ist; und
daß, während die erste Strahldüse inaktiv ist, ein unter Druck gesetzter Strom flüssigen Schlamms durch die dritte Leitungseinrichtung geleitet wird und aus der zweiten Strahlendüse heraus, als ein in das zweite Venturirohr gerichteter Strahlstrom, wobei ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtungen durch das zweite Venturirohr, nach unten durch das Saurohr fließt und aus dem unteren Ende des Saugrohres austritt, so daß sich das am Behälterboden abgesetzte Material in dem Behälterinhalt dispergiert und ein nach oben gerichteter Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Abführen von teilweise anaerob aufbereiteten flüssigen Schlamm aus dem Behälter und Einleiten des Schlamms in die dritte Leitungseinrichtung.

10. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Einleiten eines anaerob nicht aufbereiteten flüssigen Schlamms in die dritte Leitungseinrichtung.

11. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt: Durchleiten des flüssigen Schlamms durch einen Wärmetauscher, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm in die dritte Leitung eingeleitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Venturirohr mit Einlaßeinrichtungen im wesentlichen horizontal und im wesentlichen tangential zu einem sich von der vertikalen Behälterachse horizontal nach außen erstreckenden Radius in dem Behälter angeordnet ist; eine vierte Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem Innenraum des Behälters steht, um dorthin flüssigen Schlamm einzuleiten; und daß die vierte Leitungseinrichtung eine dritte Strahldüse aufweist, die axial relativ zu dem dritten Venturirohr angeordnet ist; und
daß ein unter Druck gesetzter flüssiger Schlamm durch die vierte Leitungeinrichtung geleitet wird, und aus der dritten Strahldüse heraus, als ein in das dritte Venturirohr gerichteter Strahlstrom, wobei ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in die Einlaßeinrichtungen des dritten Venturirohrs und durch das dritte Venturirohr fließt und dort austritt, und so eine kreisförmige Rotation, Dispersion und ein Vermischen des flüssigen Schlamms in dem Behälter bewirkt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den Schritt: Abführen von teilweise anaerob aufbereitetem flüssigen Schlamm aus dem Behälter und Einleiten des Schlamms in die vierte Leitungseinrichtung.

14. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den Schritt: Einleiten von anaerob nicht aufbereitetem flüssigen Schlamms in die vierte Leitungseinrichtung.

15. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den Schritt: Durchführen des flüssigen Schlamms durch einen Wärmetauscher, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm der vierten Leitung zugeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältergehäuse eine im wesentlichen elliptische Forn im vertikaler Achsenrichtung aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen im wesentlichen kreisförmigen, zylindrischen Mittelbereich, einen mit dem mittleren Bereich verbundenen, im wesentlichen konischen Oberbereich und einen mit dem Mittelbereich verbundenen im wesentlichen konischen unteren Bereich aufweist, wobei der Behälterdurchmesser in dem Mittelbereich am größten ist.

18. Verfahren zur anaeroben Schlammzersetzung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Füllen eines aneroben Schlammzersetzungsbehälters mit flüssigem Schlamm bis zu einem Pegel, der oberhalb eines oberen Saugrohrendes liegt, wobei der Behälter ein Oberteil und Unterteil, und ein im wesentlichen vertikales Saugrohr mit einem mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordneten oberen Ende und einem mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordneten unteren Ende aufweist;
Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms auf einer Temperatur, welche der Zersetzung des Schlamms durch anaerobe Mikroorganismen sehr förderlich ist, und
wobei ein Venturirohr untere Einlaßeinrichtungen aufweist, welches axial in Flüssigkeitsverbindung mit dem Saugrohr angeordnet wird und einen Teil des unteren Saugrohrendes bildet; eine Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem oberen Innenraum des Behälters oberhalb des Venturirohrs steht; und die Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, die in dem Behälter angeordnet axial oberhalb der Leitungseinrichtung angeordnet und mit Bezug auf das Venturirohr nach unten gerichtet ist; und
Einleiten eines unter Druck gesetzten Stroms flüssigen Schlamms, durch die Leitungseinrichtung und aus der Strahlendüse heraus, als ein in das Venturirohr gerichteter Stromstrahl, so daß ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Saugwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtung durch das Venturirohr, nach unten durch das Saugrohr fließt und aus dem unteren Ende des Saugrohres austritt, und so das sich am Behälterboden abgesetzte Material in den Behälterinhalt dispergiert wird und ein nach oben gerichteter Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter erzeugt wird.

19. Verfahren zur anaeroben Schlammzersetzung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Füllen eines Behälters zur anaeroben Schlammzersetzung mit flüssigem Schlamm;
Halten des in dem Behälter enthaltenen flüssigen Schlamms auf einer Temperatur, welche der Zersetzung des Schlamms durch anaerobe Mikroorganismen sehr förderlich ist,
wobei ein Venturirohr mit Einlaßeinrichtungen im wesentlichen horizontal und im wesentlichen tangential zu einem sich von der vertikalen Behälterachse horizontal nach außen erstreckenden Radius in dem Behälter angeordnet ist; eine Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem Innenraum des Behälters steht, um dort flüssigen Schlamm einzuleiten; die Leitungseinrichtung in Verbindung mit einer Strahldüse steht, die axial relativ zu dem Venturirohr angeordnet ist; und
Einleiten eines unter Druck gesetzten Stroms flüssigen Schlamms, durch die Leitungseinrichtung, und aus der Strahlendüse heraus, als ein in das Venturirohr gerichteter Stromstrahl, so daß ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtungen erzeugt und eine Saugwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in die Venturirohreinlaßeinrichtung durch das Venturirohr und in diesen nach oben fließt und so eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischen des flüssigen Schlamms in dem Behälter bewirkt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem Innenraum des Behälters steht, um dort flüssigen Schlamm einzuleiten;
daß die vierte Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche im wesentlichen horizontal und im wesentlich tangential zu einem sich von der vertikalen Behälterachse horizontal nach außen erstreckenden Radius angeordnet ist und
daß ein unter Druck gesetzter Strom flüssigen Schlamms durch die vierte Leitungseinrichtung geleitet wird und aus der dritten Strahldüse heraus, als ein Strahlstrom, so daß sich der Schlamm aus der Düse mit dem Schlamm in dem Behälter vermischt und eine rührende oder schraubenförmige Zirkulation des Schlammvolumens in dem Behälter erzeugt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob zersetzter flüssiger Schlamm in die vierte Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob nicht aufbereiteter flüssiger Schlamm in die vierte Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammstrom aus dem oberen Ende des Saugrohres austritt, auf eine Spritzringeinrichtung auftrifft, wobei der Schlamm nach außen in einem kreisförmigen Muster auf die Oberfläche des sich zersetzenden Schlamms in dem Behälter abgelenkt wird.

24. Vorrichtung für die anaerobische Schlammzersetzung, gekennzeichnet durch
einen geschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses mit einer vertikalen Achse, einem Ober- und Unterteil;
ein im wesentlichen vertikales Saugrohr, das in dem Behälter angeordnet ist;
wobei das Saugrohr ein mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnetes oberes Ende aufweist;
und wobei das Saugrohr ein mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnetes unteres Ende aufweist, welches ein Venturirohr umfaßt; und
eine flüssigen Schlamm zuführende Leitungseinrichtung, die in Verbindung mit einer betriebsfähig angeordneten Strahldüse steht, welche in Verbindung mit den Venturirohreinlaßeinrichtungen steht, zum Einleiten flüssigen Schlamms durch die Strahldüse in die Venturirohreinlaßeinrichtungen, wobei ein Unterdruck eine Saugwirkung hervorruft, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälterbodenraum in das Venturirohr fließt, dann nach oben durch das Saugrohr und aus dem oberen Ende des Saugrohres austritt, und sich sorgfältig mit dem durch die Strahldüse geleiteten Schlammstrom vermischt und dispergiert und einen nach unten gerichteten Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in den Behälter zu bewirkt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen im wesentlichen breiten Mittelbereich aufweist und allmählich in der Breite, ausgehend von dem Mittelbereich, zu dem Oberteil und Unterteil abnimmt.

26. Vorrichtung für die anaerobe Schlammzersetzung, gekennzeichnet durch
einen geschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses mit einer im wesentlichen vertikalen Achse, welche über den größten Teil seiner Höhe einen im wesentlichen horizontalen Mittelbereich aufweist;
wobei der Behälter einen im wesentlichen breiten mittleren Bereich aufweist und die Breite allmählich, ausgehend von dem Mittelbereich einem oberen Ende und einem unteren Ende hin abnimmt;
ein im wesentlichen vertikales Saugrohr, welches im wesentlichen axial in dem Behälter angeordnet wird;
wobei das Saugrohr ein mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnetes oberes Ende aufweist;
und wobei das Saugrohr ein mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnetes unteres Ende aufweist, welches ein erstes Venturirohr umfaßt;
eine erste Leitungseinrichtung, die mit dem Innenraum des Behälterbodens unterhalb der Venturirohreinlaßeinrichtung in Verbindung steht, um dorthin flüssigen Schlamm einzuleiten;
wobei die erste Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche axial unter der ersten Leitungseinrichtung angeordnet ist und in Bezug auf das erste Venturirohr nach oben gerichtet ist; und
Einrichtungen zum Einleiten eines flüssigen Schlamms durch die erste Leitungseinrichtung und aus der ersten Strahldüse heraus, als ein in die Einlaßeinrichtung des ersten Venturirohres gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Bodenraum des Behälters in die Einlaßeinrichtung und nach oben durch das Saugrohr fließt und an dem oberen Ende des Saugrohres austritt, so daß die Schlammströme miteinander sorgfältig vermischt werden und eine nach unten gerichtete Zirkulation flüssigen Schlamms in den Behälter bewirkt wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Leitungseinrichtung in Verbindung mit einem inneren Bereich des Behälters steht, um teilweise aufbereiteten flüssigen Schlamm von dort abzuführen, und diesen Schlamm in die erste Leitungseinrichtung einzuleiten.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Einleitung anaerob nicht aufbereiteten flüssigen Schlamms in die erste Leitungseinrichtung vorgesehen sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitungseinrichtung einen Auslaß aufweist, der in Verbindung mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauscheinrichtung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu kontrollieren; und
die erste Leitungseinrichtung einen Einlaß aufweist, der in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauscheinrichtungen steht, um von dort flüssigen Schlamm zu erhalten.

30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen des flüssigen Schlamms in der ersten Leitungseinrichtung vorgesehen werden.

31. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Pumpeinrichtung für das Unterdrucksetzen des flüssigen Schlamms in der ersten Leitungseinrichtung vorgesehen wird.

32. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß
ein zweites obere Einlaßeinrichtungen aufweisendes Venturirohr axial in Flüssigkeitsverbindung mit dem Saugrohr angeordnet ist, und einen Teil des oberen Saugrohrendes bildet;
daß eine dritte Leitungseinrichtung in Verbindung mit dem oberen Innenraum des Behälters oberhalb der Venturieinlaßeinrichtung steht, um dort flüssigen Schlamm einzuleiten;
daß die dritte Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche axial oberhalb der dritten Leitungseinrichtung angeordnet ist, und in Bezug auf das zweite Venturirohr nach unten gerichtet ist; und
Einrichtungen für das Einleiten des flüssigen Schlamms durch die dritte Leitungseinrichtung, und aus der zweiten Strahldüse heraus, als ein in das zweite Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtung des zweiten Venturirohrs durch das zweite Venturirohr und nach unten durch das Saugrohr fließt und aus dem unteren Ende des Saugrohres austritt, so daß das am Behälterboden abgesetzte Material in dem Behälterinhalt dispergiert wird, und ein nach oben gerichteter Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter erzeugt wird.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch eine zweite Leitungseinrichtung, die in Verbindung mit einem inneren Bereich des Behälters steht, um teilweise anaerob aufbereiteten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und in die dritte Leitungseinrichtung einzuleiten.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitungseinrichtung einen Auslaß aufweist, welcher in Verbindung mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauschereinrichtung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu kontrollieren; und
daß die dritte Leitungseinrichtung einen Einlaß aufweist, welcher in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauschereinrichtung steht, um von dort flüssigen Schlamm aufzunehmen.

35. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen flüssigen Schlamms in der dritten Leitungseinrichtung.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen flüssigen Schlamms in der dritten Leitungseinrichtung.

37. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch ein drittes Venturirohr, welches im wesentlichen horizontal und im wesentlichen tangential zu einem sich von der vertikalen Behälterachse aus horizontal erstreckenden Radius in dem Behälter angeordnet ist;
eine vierte Leitungseinrichtung für das Zuführen flüssigen Schlamms in den Innenraum des Behälters;
wobei die vierte Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche axial in Bezug auf das dritte Venturirohr angeordnet ist; und
eine Einrichtung für das Einleiten flüssigen Schlamms durch die vierte Leitungseinrichtung und aus der dritten Strahldüse heraus, als ein in das dritte Venturirohr gerichteter Stromstrahl, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in die Einlaßeinrichtungen des dritten Venturirohrs, durch das dritte Venturirohr und aus diesem heraus fließt, und eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischen des flüssigen Schlamms in dem Behälter verursacht wird.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine zweite Leitungseinrichtung, welche in Verbindung mit einem Innenbereich des Behälters steht, um teilweise aufbereiteten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und diesen Schlamm in die vierte Leitungseinrichtung einzuleiten.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch Einrichtungen für das Einleiten anaerob nicht aufbereiteten flüssigen Schlamms in die vierte Leitungseinrichtung.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitungseinrichtung einen Auslaß aufweist, welcher in Verbindung mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauschereinrichtung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu kontrollieren; und
daß die vierte Leitung einen Einlaß aufweist, welcher in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauschereinrichtung steht, um von dort flüssigen Schlamm aufzunehmen.

41. Vorrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen flüssigen Schlamms in der vierten Leitungseinrichtung.

42. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen flüssigen Schlamms in der vierten Leitungseinrichtung.

43. Vorrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine oberhalb des oberen Saugrohrendes angeordneten Schlammspritzeinrichtung, um den nach oben aus dem Saugrohr fließenden flüssigen Schlamm im wesentlichen horizontal abzulenken.

44. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältergehäuse eine im wesentlichen elliptische Form in der vertikalen Achsenrichtung aufweist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen kreisförmigen zylindrischen mittleren Bereich, einen mit dem mittleren Bereich verbunden, im wesentlichen konischen oberen Bereich und einen mit dem Mittelbereich verbundenen, im wesentlichen konischen unteren Bereich aufweist, wobei der Behälterdurchmesser in dem mittleren Bereich am größten ist.

46. Vorrichtung für die anaerobe Schlammzersetzung, umfassend:
einen abgeschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses, mit einer im wesentlichen vertikalen Achse, einem Oberteil und Unterteil, welcher im horizontalen Bereich im wesentlichen kreisförmig ist;
ein im wesentlichen vertikalen Saugrohr, welches im wesentlichen axial in dem Behälter angeordnet ist,
wobei das Saugrohr ein mit Abstand unterhalb des Behälteroberteils angeordnetes oberes Ende aufweist;
und wobei das Saugrohr ein mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnetes unteres Ende aufweist;
ein axial angeordnetes Venturirohr, welches in Verbindung mit dem oberen Saugrohrende zum Flüssigkeitsdurchlaß steht;
eine erste Leitungseinrichtung, welche mit dem oberen Innenraum des Behälters oberhalb der Venturirohreinlaßeinrichtungen steht, um flüssigen Schlamm dort einzuleiten;
wobei die erste Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche axial oberhalb der ersten Leitungseinrichtung angeordnet ist und bezüglich des Venturirohrs nach unten gerichtet ist; und
Einrichtungen für das Einleiten flüssigen Schlamms durch die Leitungseinrichtung und aus der Strahldüse heraus, als ein in das Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtungen, durch das Venturirohr, abwärts durch das Saugrohr und aus dem unteren Ende des Saugrohres fließt, und das am Behälterboden abgesetzte Material so in dem Behälterinhalt dispergiert wird.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch eine zweite Leitungseinrichtung, die in Verbindung mit einem inneren Bereich des Behälters steht, um teilweise anaerob aufbereiteten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und den Schlamm in die erste Leitungseinrichtung einzuleiten.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitungseinrichtung einen Auslaß aufweist, welcher mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauscheinrichtung in Verbindung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu steuern; und
daß die erste Leitungseinrichtung einen Einlaß aufweist, welcher in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauschereinrichtung steht, um von dort flüssigen Schlamm aufzunehmen.

49. Vorrichtung nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen des flüssigen Schlamms in der zweite Leitungseinrichtung.

50. Vorrichtung nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen für das Unterdrucksetzen des flüssigen Schlamms in der zweiten Leitungseinrichtung.

51. Vorrichtung für die anaerobe Schlammzersetzung, umfassend:
einen abgeschlossenen Behälter in Form eines Gehäuses, mit einer im wesentlichen vertikalen Achse, einem Oberteil und Unterteil, welcher einen im wesentlichen kreisförnigen horizontalen Bereich aufweist;
ein Einlaßeinrichtungen aufweisendes Venturirohr, welches im wesentlichen horizontal und tangential zu einem von der vertikalen Behälterachse sich horizontal nach außen erstreckenden Radius in dem Behälter angeordnet ist;
eine erste Leitungseinrichtung, welche mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung steht, um dort flüssigen Schlamm einzuleiten;
wobei die erste Leitungseinrichtung eine Strahldüse aufweist, welche bezüglich des Venturirohrs axial angeordnet ist; und
Einrichtungen für das Einleiten flüssigen Schlamms durch die erste Leitungseinrichtung und aus der Strahldüse heraus, als ein in das Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in das Venturirohr, durch das Venturirohr und aus diesem heraus fließt, und so eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischung des flüssigen Schlamms in dem Behälter verursacht wird.

52. Vorrichtung nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch eine zweite Leitungseinrichtung, welche in Verbindung mit einem inneren Bereich des Behälters steht, um teilweise aufbereiteten flüssigen Schlamm von dort abzuführen und in die erste Leitungseinrichtung einzuleiten.

53. Vorrichtung nach Anspruch 52, gekennzeichnet durch Einrichtungen für das Einleiten anaerob nicht aufbereiteten flüssigen Schlamms in die erste Leitungseinrichtung.

54. Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Leitungseinrichtung einen Auslaß aufweist, welcher in Verbindung mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Wärmetauschereinrichtung steht, um die Temperatur des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu steuern; und
daß die erste Leitung einen Einlaß aufweist, welcher in Verbindung mit einem Auslaß der Wärmetauscheinrichtung steht, um von dort flüssigen Schlamm aufzunehmen.

55. Vorrichtung nach Anspruch 52, gekennzeichnet durch mechanische Pumpeinrichtungen, für das Unterdrucksetzen flüssigen Schlamms in der ersten Leitungseinrichtung.

56. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Einrichtungen für das Entfernen und Wiedereinbauen der Strahldüse aus der Vorrichtung, um die Strahldüse zu reinigen, reparieren oder auszutauschen, wobei die Strahldüse eingebaut werden kann während der Behälter Schlamm enthält.

57. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Öffnung in dem Behälterboden, durch welche ein Schlammstrahlstrom aus der Strahldüse gesprüht wird; stromabwärts von der Strahldüse angeordnete Ventileinrichtungen, welche die Öffnungen verschließen können; und Einrichtungen, welche die Strahldüse in einer festen Position halten, so daß Schlamm durch die Öffnung in das Venturirohr eingesprüht werden kann, während verhindert wird, daß sich zersetzender Schlamm aus dem Behälter fließt.

58. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen im wesentlichen flachen Boden, eine mit dem Boden verbundene kreisförmige zylindrische Seitenwand und ein mit der Seitenwand verbundenes Oberteil oder eine Decke aufweist.

59. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Saugrohren in dem Behälter angeordnet sind, und jedes Saugrohr dieses Venturirohr und diese dem Venturirohr zugeordnete Saugdüse aufweist, daß diese erste Leitung in Verbindung mit jeder Strahlpumpendüse steht und flüssiger Schlamm nach oben durch jedes Saugrohr gepumpt wird.

60. Verfahren nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, daß teilweise anaerob aufbereiteter flüssiger Schlamm aus dem Behälter abgezogen und in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

61. Verfahren nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob nicht aufbereiteter flüssiger Schlamm in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

62. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß anaerob nicht aufbereiteter flüssiger Schlamm in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

63. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiger Schlamm durch einen Wärmetauscher geleitet wird, um die Schlammtemperatur zu regulieren, bevor der Schlamm in die erste Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

64. Verfahren nach Anspruch 58 oder 59, gekennzeichnet durch
ein zweites, obere Einlaßeinrichtungen aufweisendes Venturirohr, welches axial in Verbindung mit dem Saugrohr zum Flüssigkeitsdurchlaß steht und einen Teil des oberen Saugrohrendes bildet; eine zweite mit dem oberen Innenraum des Behälters oberhalb des Venturirohrs in Verbindung stehende Leitungseinrichtung wobei die zweite Leitungseinrichtung eine zweite Strahldüse aufweist, welche axial oberhalb der zweiten Leitungseinrichtung angeordnet ist und bezüglich des zweiten Venturirohrs nach unten gerichtet ist; und wobei während die erste Strahldüse inaktiv ist, ein unter Druck gesetzter Strom flüssigen Schlamms durch die zweite Leitungseinrichtung und aus der zweiten Strahldüse herausgeleitet wird, als ein in das zweite Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß ein Sog um die Venturirohreinlaßeinrichtung bewirkt und eine Pumpwirkung hervorgerufen wird, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem oberen Behälterraum in die Einlaßeinrichtung fließt, durch das zweite Venturirohr, nach unten durch das Saugrohr und aus dem unteren Ende des Saugrohrs austritt, wobei das am Behälterboden abgesetzte Material in den Behälterinhalt dispergiert wird und ein nach oben gerichteter Zirkulationsfluß flüssigen Schlamms in dem Behälter verursacht wird.

65. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß teilweise anaerob aufbereiteter flüssiger Schlamm aus dem Behälter abgezogen wird und in die zweite Leitungseinrichtung eingeleitet wird.

66. Vorrichtung nach Anspruch 58 oder 64, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Einlaßeinrichtungen aufweisendes Venturirohr im wesentlichen horizontal und im wesentlichen tangential zu einem sich von der vertikalen Behälterachse horizontal nach außen erstreckenden Radius in dem Behälter angeordnet ist;
eine dritte Leitungseinrichtung mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung steht, um dort flüssigen Schlamm einzuleiten; wobei die dritte Leitungseinrichtung eine dritte Strahldüse aufweist, welche bezüglich des dritten Venturirohrs axial angeordnet ist; und
wobei ein unter Druck gesetzter Strom flüssigen Schlammes durch die dritte Leitungseinrichtung und aus der dritten Strahldüse ausgeleitet wird, als ein in das dritte Venturirohr gerichteter Strahlstrom, so daß ein Sog um die Venturieinlaßeinrichtungen erzeugt wird und eine Pumpwirkung hervorruft, die bewirkt, daß ein Strom flüssigen Schlamms aus dem Behälter in die Einlaßeinrichtungen des dritten Venturirohrs durch das dritte Venturirohr und von dort nach außen fließt, um eine kreisförmige Rotation, Dispersion und Vermischung des flüssigen Schlamms in dem Behälter zu verursachen.

67. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Einrichtungen für die Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Schlammoberflächenpegels in dem Behälter während der anaeroben Schlammzersetzung.

68. Vorrichtung nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Einrichtungen zur Aufrechterhaltung des konstanten Schlammpegels eine im wesentlichen vertikale Leitung in dem Behälter umfaßt, welche ein offenes unteres, in der Nähe des inneren Behälterbodenbereichs liegendes Ende und einen oberen Bereich aufweist, welcher sich nach außen durch das Behältergehäuse erstreckt.

69. Vorrichtung nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch Einrichtungen für das Entfernen und Wiedereinbauen der der Strahldüse der Vorrichtung, für das Reinigen, Reparieren oder Ersetzen der Strahldüse, wobei die Strahldüse wieder eingebaut werden kann, während der Behälter Schlamm enthält.

70. Vorrichtung nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch eine Öffnung in dem Behälter, durch welche ein Schlammstrahlstrom von der Strahldüse gesprüht wird;
stromabwärts von der Strahldüse angeordnete Ventileinrichtungen, welche die Öffnung verschließen können;
Einrichtungen, um die Strahldüse in einer festen Position zu halten, so daß Schlamm durch die Öffnung in das Venturirohr gespritzt werden kann, während verhindert wird, daß sich zersetzender Schlamm aus dem Behälter fließt; und
Einrichtungen für das Entfernen und Einbauen der Strahldüse aus der Vorrichtung, zum Reinigen, Reparieren oder Ersetzen, wobei die Strahldüse wieder eingebaut werden kann, während der Behälter Schlamm enthält.

71. Vorrichtung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Entfernen und Wiedereinbauen der Strahldüse aus der Vorrichtung, zum Reinigen, Reparieren oder Ersetzen, wobei die Strahldüse wieder eingebaut werden kann, während der Behälter Schlamm enthält, ohne daß Gas aus dem Behälter austritt.

72. Vorrichtung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch eine Öffnung in dem Behälteroberteil, durch welche sich ein Bereich der eine Strahldüse aufweisenden ersten Leitung nach unten in den Behälter erstreckt;
Einrichtungen, um die Strahldüse in einer festen Position zu halten, so daß Schlamm in das Venturirohr gespritzt werden kann, während die Öffnung geschlossen ist; und
Einrichtungen, um einen Bereich der ersten Leitung und der Strahldüse zu entfernen, um die Strahldüse aus der Vorrichtung zum Reinigen, Reparieren oder Ersetzen zu entfernen und Wiedereinbauen der Strahldüse, während der Behälter Schlamm enthält, ohne daß Gas aus dem Behälter entweicht.

73. Vorrichtung nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß sich dieser Bereich der ersten Leitung durch den Spritzring erstreckt.