DE8307002U1 - Einrichtung zur gewinnung von biogas oder rottewaerme - Google Patents

Description

- 1 Einrichtung zur Gewinnung von Biogas oder Rottewärme

Die Neuerung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Gewinnung von Biogas oder Rottewärme, bestehend aus einem Behälter sowie aus einem trommel- bzw. zylinderartigen Reaktor, der im Behälter um seine Zylinderachse drehbar gelagert ist.

Eine Einrichtung zur Gewinnung von Biogas oder Rottewärme der oben genannten Art ist bereits bekannt. Bei dieser Einrichtung werden dem um seine horizontale Symmetrie- bzw. Zylinderachse rotierend angetriebenen Reaktor über eine öffnung in einer Stirnseite organische Substanzen zugeführt, die dann im Inneren des Reaktors Biogas oder Rottewärme erzeugen und die durch eine weitere öffnung ausgetragen bzw. dem Auslaß der Einrichtung zugeführt werden.

Bei der bekannten Einrichtung wird davon ausgegangen, daß der zur Schaffung des notwendigen Gasraumes nur teilweise mit den organischen Substanzen gefüllte Reaktor schwimmend in dem Behälter angeordnet ist, welcher zu diesem Zweck mit einer geeigneten Flüssigkeit, z.B. Wasser gefüllt ist. Bei der Gewinnung von Biogas dient die Flüssigkeit zum Zuführen der erforderlichen Wärme an den Reaktor, während bei der Gewinnung von Rottewärme die Flüssigkeit die im Reaktor anfallende wärme-j energie aufnimmt, die dann mit Hilfe geeigneter Wärmetauscher der Flüssigkeit entnommen werden kann.

Für die schwimmende Anordnung des Reaktors wird bei der bekannten Einrichtung ein rechteckförmiger Behälter verwendet, wobei durch die schwimmende Anordnung zu jedem Zeitpunkt ein Teil der Mantel- sowie Stirnflächen des Reaktors übar die Flüssig- j keit nach oben vorsteht. i

Die bekannte Einrichtung weist eine Reihe von Nachteilen auf, die insbesondere in der aufwendigen und teuren Konstruktion des äußeren Behälters sowie u.a* darin zu sehen sind, daß durch !

den zu jedem Zeitpunkt teilweise über den oberen Pegel der Flüssigkeit im äußeren Behälter vorstehenden Teil des Reaktors eine vollkommen gleichmäßige Wärmezufuhr an den Reaktor bzw. an die dort vorhandenen organischen Substanzen {bei der Gewinnung von Biogas) bzw. aus dem Reaktor (bei der Erzeugung von Röttewärme) nicht gewährleistet ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der die Probleme und Nachteile der bekannten Einrichtung nicht auftreten, und die insbesondere auch hinsichtlich des äußeren Behälters preiswert herstellbar ist und so betrieben werden kann, daß der in diesem Behälter angeordnete trommel- bzw. zylinderartige Reaktor vollständig von der Flüssigkeit (z.B. Wasser) umgeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Einrichtung zur Gewinnung von Biogas oder Rottewärme der eingangs geschilderten Art neuerungsgemäß so ausgebildet, daß der Behälter beidendig verschlossen und trommelartig mit einer zylinderförmigen Umfangswand ausgebildet ist, die konzentrisch zur Achse des Reaktors liegt. Der den Reaktor aufnehmende trommelartige Behälter der neuerungsgemäSen Einrichtung kann wesentlich billiger hergestellt werden als der wannenartige bzw. rechteckförmige Behälter der bekannten Einrichtung. Außerdem kann der Behälter der neuerungsgemäßen Einrichtung so dimensioniert werden, daß um den gesamten Umfang des Reaktors, aber auch an den beiden Stirnseiten des Reaktors nur ein verhältnismäßig geringer Abstand zur Innenfläche des äußeren Behälters verbleibt, das vom Reaktor nicht eingenommene Volumen des äußeren Behälters also klein ist und somit nur eine geringe Menge an Flüssigkeit erforderlich ist. Dies hat insbesondere bei der Inbetriebnahme der Einrichtung als auch bei eventuell notwendigen Reparaturbzw. Wartungsarbeiten erhebliche Vorteile, da nur ein geringes Volumen an Flüssigkeit in den äußeren Behälter eingebracht bzw. aus diesem Behälter abgelassen werden muß. Auch bei einem eventuellen Undichtwerden von Dichtungen im Bereich der Zuführung und/oder Abführung an den Reaktor und bei einer hierbei

auftretenden eventuellen Verschmutzung der Flüssigkeit im äußeren Behälter durch die organischen Substanzen ist ein wesentlich leichterer Austausch der Flüssigkeit im äußeren Behälter möglich.

Weiterhin kann die neuerungsgemäße Einrichtung so betrieben werden, daß der äußere Behälter vollständig oder nahezu vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt ist, so daß zu jedem Zeitpunkt während des Betriebes der innere Reaktor vollständig von der Flüssigkeit umgeben ist und somit eine gleichmäßige Wärmezufuhr an den Reaktor bzw. eine Wärmeabfuhr vom Reaktor möglich ist.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der ünteransprüche.

Die Neuerung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt eine Einrichtung zur Gewinnung von Energie in Form von Biogas oder Rottewärme gemäß der Neuerung;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 1.

In den Figuren ist 1 ein äußerer trommelartiger bzw. wannenförmi ger Behälter, der vorzugsweise aus Eisen bzw. Stahl hergestellt ist und eine rundherum geschlossene kreiszylinderförmige Umfangswand 2 sowie stirnseitige Abschlußwände 3 und 4 aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Abschlußwand 4 an die eine Stirnseite des die ümfangswand 2 bildenden Zylinders angeschweißt. Die Abschlußwand 3 ist bei 5 an die andere Stirnseite des die ümfangswand 2 bildenden Zylinders mit Hilfe von mehreren Schraubbolzen und zugehörigen Muttern lösbar angeflanscht Die Achse X des Behälters 1 liegt in horizontaler Richtung.

Im Inneren des Behälters 1 ist der ebenfalls trommel- bzw. kreiszylinderartig ausgebildete Reaktor 6 drehbar gelagert, wobei die Achse dieses beidendig verschlossenen Reaktors achsgleich mit der Achse X des Behälters 1 liegt.

An jeder Stirnseite 7 bzw. 8 ist ein in den Innenraum des Reaktors 6 mündender rohrförmiger Anschluß 9 bzw. 10 vorgesehen, der jeweils im wesentlichen aus einem konzentrisch zur Achse X liegenden Rohrstück 9¹ bzw. 10' sowie aus einer "Rotationsdxchtung" 9" bzw. 10" besteht, welch letztere einen dichten Übergang zwischen dem jeweiligen Rohrstück und dem Innenraum des Reaktors 6 herstellt, wobei gleichzeitig die Möglichkeit einer Relativbewegung zwischen dem Reaktor 6 und dem betreffenden Rohrstück 9¹ bzw. 10' in der Form verbleibt, daß sich der Reaktor 6 bei feststehendem Rohrstück 9' bzw. 10" um die horizontale Achse X drehen kann.

Jedes Rohr stück 9' bzw. 10' ist durch die zugehörige Abschlußwand 3 bzw. 4 des Behälters 1 abgedichtet hindurchgeführt, wobei zum Ausgleich von Lagerungenauigkeiten und hierbei auftretenden geringfügigen Verlagerungen der Achse des Reaktors 6 beim Umlauf dieses Reaktors die Anschlußwände 3 und 4 im Bereich der Durchtrittsstellen der Rohrstücke 9' und 10' elastisch verformbar ausgebildet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß jede Abschlußwand 3 und 4 eine konzentrisch zur Achse X liegende öffnung aufweist, in der ein Ring 11 bzw. 12 aus Gummi oder anderem elastischen Material an seinem Außenumfang gehalten ist, wobei der innere, die öffnung jedes Ringes 11 bzw. 12 begrenzende und die Durchtrittsstslle für die Rohrstücke 9' bzw. 10' bildende Rand jedes Ringes 11 bzw. 12 fest und dicht gegen die Außenfläche des betreffenden Rohrstückes 9' bzw. 10' anliegt.

Am unteren Bereich des Behälters 1 sind an dessen ümfangswand vier Standbeine 13 b-efestigt, mit denen der Behälter 1 in der in den Figuren dargestellten Lage auf einer horizontalen Fläche stehend angeordnet werden kann.

Im Inneren des Behälters 1 sind an dessen ümfangswand 2 in zwei senkrecht zur Achse X liegenden Ebenen im Bereich der beiden Enden das Reaktors 6 jeweils drei Lagerrollen 14 drehbar gelagert, wobei die Achsen dieser Lagerrollen parallel zur Achse X

liegen. In jeder Ebene sind die Lagerrollen 14 um 120° gegeneinander versetzt, um den Umfang bzw. die Umfangswand des Reaktors 6 angeordnet und liegen gegen die Bodenfläche eines im Querschnitt U-förmigen und an der Umfangswandung des Reaktors 6 befestigten Führungsringes 15 an. Durch die Lagerrollen 14 und die Führungsringe 15 ist der Reaktor 6 um die Achse X drehbar gelagert, jedoch in Richtung dieser Achse nicht verschiebbar. Zur Rotation des Reaktors 6 um die Achse X dienen nicht näher dargestellte Antriebselemente, die entweder direkt auf den Reaktor 6 einwirken oder auf sine oder mehrere der Lagerrollen 14.

Um den Abstand zwischen der Innenfläche der Umfangswand 2 des Behälters 1 und der Außenfläche des Reaktors 6 und damit das vom Reaktor 6 nicht eingenommene Volumen des Behälters 1 möglichst klein zu halten, liegen die Lagerrollen 14 teilweise in über den Außenumfang des Behälters 1 vorstehenden und nach außen hin abgedichteten Hilfsräumen 16, die bei der dargestellten Ausführungsform dadurch gebildet sind, daß die Umfangswand 2 im Bereich jeder Lagerrolle 14 eine Öffnung 17 aufweist und im Bereich jeder Öffnung der Außenfläche der Umfangswand ein über -iiese Außenfläche vorstehendes kastenartiges Element befestigt ist, welches einen geschlossenen Boden 18" sowie eine rundherum geschlossene Umfangswand 18" besitzt. An der Bodenfläche 18' bzw. am Boden jedes Elementes 18 ist jeweils ein Lagerträger 19 für die zugehörige Lagerrolle 14 befestigt. Durch Inspektionsluken 20 und 21, die an der Abschlußwand 3 bzw. an der Stirnseite 7 vorgesehen sind und geöffnet werden können, ist der Innenraum des Reaktors 6 für Inspektions- bzw. Wartungsarbeiten zugänglich.

Die Arbeitsweise der Einrichtung läßt sich wie folgt beschreiben:

Der Behälter 1 ist in seinem vom Reaktor 6 nicht eingenommenem t Volumen mit einer Flüssigkeit, z.B. mit Wasser gefüllt- über den ' Anschluß 9 werden dem Innenraum des Reaktors 6 organische Substanzen zugeführt. Diese erzeugen im Inneren des Reaktoxs_5

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Biogas oder Rottewärme, wobei im ersten Fall der Inhalt des Reaktors 6 über die Flüssigkeit im Behälter 1 erwärmt wird und das gewonnene Biogas über eine nicht näha: dargestellte Leitung aus dem Inneren des Reaktors abgeführt wird, während im zweiten Fall die im Inneren des Reaktors 6 entstehende Wärme an die Flüssigkeit im Behälter 1 abgegeben und über nicht näher dargestellte Wärmetauscher an Verbraucher abgeführt werden kann.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich,daß Abwandlungen sowie Änderungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims (3)

1. Schutzansprüche

   . Einrichtung zur Gewinnung ν~·η Biogas oder Rottewärme, b estehend aus einem Behälter ti. d aus einem trommel- bzw. zylinderartigen Reaktor, der im Behälter um seine Zylinderachse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) beidendig verschlossen und trommelartig mit einer zylinderförmigen Umfangswand (2) ausgebildet ist, die konzentrisch zur Achse (X) des Reaktors (6) liegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (6) mit seiner Umfangswand (2) oder mit dort vorgesehenen Fuhrungsringen (15) gegen mehrere an der umfangswand (2) drehbar gelagerte Lagerrollen (14) anliegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerrollen (14) jeweils teilweise in nach außen hin geschlossenen und über die umfangswand (2) des Behälters (1) nach außen vorstehenden Hilfsräumen (16) untergebracht sind.