WO2002094978A2 - Vorrichtung und verfahren zum gären organischer substanzen - Google Patents

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WO2002094978A2
WO2002094978A2 PCT/EP2002/005059 EP0205059W WO02094978A2 WO 2002094978 A2 WO2002094978 A2 WO 2002094978A2 EP 0205059 W EP0205059 W EP 0205059W WO 02094978 A2 WO02094978 A2 WO 02094978A2
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Xaver Lipp
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    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F35/40—Mounting or supporting mixing devices or receptacles; Clamping or holding arrangements therefor
    • B01F35/41—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles
    • B01F35/412—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles by supporting both extremities of the shaft
    • B01F35/4121—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles by supporting both extremities of the shaft at the top and at the bottom of the receptacle, e.g. for performing a conical orbital movement about a vertical axis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C12M27/08—Stirrer or mobile mixing elements with different stirrer shapes in one shaft or axis

Definitions

  • the invention relates to a device for fermenting organic substances, in particular a fermentation or digester, with a fermentation chamber which receives the organic substances and has a substantially vertically oriented longitudinal axis and in which a motor-driven stirring device is arranged, by means of which the organic substances can be mixed , and an associated method for operating such a device.
  • the fermentation or fermentation gases generated by the fermentation are collected and, for example, sent for thermal recycling with or without thermoelectric energy conversion, in particular in a so-called combined heat and power plant.
  • DE 33 09 356 A1 and DE 44 16 521 A1 show a lying device with a stirring device which can be rotated about the horizontal longitudinal axis, the stirring means being intended to stir sediment settling out at the bottom of the fermentation chamber.
  • DE 32 39 304 A1 shows a likewise lying device with a plurality of stirring devices which can be rotated transversely to the horizontal longitudinal axis about a horizontal stirring axis.
  • DE 32 26 698 A1 shows a lying device with a stirring or conveying device which can be rotated about the horizontal longitudinal axis and has a helical stirring and conveying means.
  • DE 37 37 870 A1 shows a method and a device for producing biogas with an essentially cylindrical fermentation chamber with a vertically oriented longitudinal axis, in which two mixing bodies made of concrete, which are vertically movable parallel to the longitudinal axis, are provided for mixing the organic substances and are located within the liquid are movable up and down.
  • EP 0 000 293 A1 shows a device in which, in contrast to the present invention, the mixing does not take place due to the mechanical movement of stirring means relative to the organic substances, but rather through the inflow of gas, the so-called "gas-lifting", from corresponding Nozzles which are arranged near the bottom of the container.
  • a total of three exemplary embodiments which correspond to the principle of gas-lifting are shown, which essentially show two different drive principles. According to the first drive principle, the arms which extend radially and have the nozzles have no substantial extension According to the second drive principle, the axially extending arms and the nozzles are driven by recoil forces from the outflowing gas.
  • the device known from DE 1 97 56 485 AI, from which the present invention is based as the closest prior art, has a fermentation chamber with a vertical longitudinal axis and a mixing device in the form of an agitator up to a filling level.
  • the agitator sucks the organic substances from a region close to the fill level via a stirring tube or a stirring shaft and in this way ensures that the substances to be fermented or rotten are thoroughly mixed.
  • the invention is based on the problem of providing an apparatus and a method for fermenting organic substances which overcome the disadvantages of the prior art.
  • the gas separation should be increased and the fermentation process should be accelerated.
  • the device should be simple and inexpensive, and mechanical stability should be ensured even with large devices.
  • the method should be simple and reliable, and in particular be able to be automated if required.
  • the stirring device has stirring means which are rotatable about an essentially vertically oriented stirring axis and are radially spaced from the essentially vertically oriented stirring axis, large-volume devices can also be equipped with very efficient stirring devices, which are nevertheless relatively simple in construction and therefore inexpensive are in production and in operation and yet can be operated in a stable manner and with a high energy yield. If the driving force of the stirring device acts on the stirring device at a radial distance from the stirring axis, a very high torque can be provided due to the increased lever length with relatively little effort. As a result, the construction and energy expenditure in the drive device is further reduced.
  • the stirring arms of the first quantity preferably have different lengths, so that the stirring arms of the first quantity extend to different distances from the stirring axis into the fermentation chamber.
  • the agitator arms of the first set lie in a first plane, which preferably includes a right angle with the agitator axis and in particular is oriented essentially horizontally.
  • the stirring arms can also form an acute angle with the stirring axis.
  • the stirring arms of the first set are preferably over the first
  • Stiffeners connected in pairs, in particular these first stiffeners also run within the first level.
  • an effective stiffening of the stirring device is achieved in the manner of a supporting structure, which has only a small volume and a low mass.
  • a second set of at least two, preferably four, stirrer arms extends away from the stirrer axis into the fermentation chamber at a distance from the first set.
  • the agitator arms of the second set preferably form a second level that runs parallel to the first level. This ensures a particularly effective mixing of the entire fermentation chamber volume.
  • the mutually corresponding stirring arms of the first and second sets which for example lie essentially axially one above the other and / or have a matching length, are spaced apart from the stirring axis, in particular near their ends distant from the stirring axis, via preferably substantially parallel to the Second stiffening means extending with the stirring axis are connected to one another in pairs.
  • the second stiffening means preferably run essentially vertically and can in particular be fixed to the ends of the stirring arms of the first and second sets. According to the different length of the
  • the second stiffening means can have different radial distances from the stirring axis of the stirring arms.
  • the stirring arms of the first and second quantities can be connected to one another in pairs by means of third stiffening means which preferably run obliquely to the stirring axis.
  • the third stiffening means can also be arranged between the stirring arms and the second stiffening means and / or between the stirring arms and the stirring axis or connected to them.
  • the stirring arms and the stiffening means form a type of frame on which the stirring means can be detachably fixed.
  • the stirring means in turn can be fixable on the stirring arms and / or the stiffening means, in particular also using stirring means carriers which can be fixed on the stirring arms and / or the stiffening means and which carry the stirring means.
  • the driving force acts near the radially outer end of the stirring device, in particular on a stirring arm or a stiffening means. It is particularly advantageous if the stirring device alternates about the stirring axis in a first Direction of rotation and then movable in the opposite direction of rotation. As a result, layers or clumps that form or settle near the edge of the fermentation chamber can also be removed.
  • the drive force is preferably transmitted from a drive device to the stirring device by means of a force transmission means which essentially only transmits tensile forces, in particular a transmission cable, transmission belt or a transmission chain. This ensures a mechanically simple and robust construction.
  • two power transmission means are fixed with their respective first ends to the stirring device and can be wound up with their spaced-apart section on a respective reel, the two reels being able to be rotated alternately and driven by a motor.
  • the two reels are preferably arranged on a common motor-driven shaft and can alternately be brought into a rotationally fixed connection with the shaft. As a result, the stirring device is alternately moved back and forth. If one reel is in a rotationally fixed connection to the shaft, the other reel is freewheeling opposite the shaft.
  • an endlessly rotating force transmission means can also be realized, for example in the form of a chain interacting with a row of teeth fixed on the stirring device or an endlessly rotating rope or belt which is in frictional engagement with the stirring device.
  • the drive device is arranged outside the fermentation chamber.
  • the motor drive unit is preferably arranged above the fill level outside the fermentation chamber.
  • the passage of the power transmission means from the drive device to the stirring device is preferably arranged below the filling level of the fermentation chamber, because a gas-tight implementation of the force transmission means is thereby ensured in a simple and self-sealing effect by the organic substances.
  • the stirring device is mounted so that it can be deflected at least at one point in the device, in particular can be deflected about a pivot axis that runs obliquely or transversely to the stirring axis.
  • a bearing is particularly advantageously designed as a ball bearing at or near a first end of the stirring device.
  • the invention also relates to a method for fermenting organic substances in a device according to the invention, the device for breaking open being operated at least when a floating or covering layer which has prevented the rise of gas bubbles has formed on the surface of the organic substances in the fermentation chamber.
  • the stirring device can also be operated in each case by a predeterminable number of revolutions or parts of revolution in order to be moved back in the opposite direction of rotation when the end point is reached.
  • the obstruction of the gas rise and thus the time required to operate the stirring device, in particular for reversing the direction of rotation, can be determined in different ways, for example on the basis of experience gained, possibly taking into account the process conditions and / or type and
  • the Stirring device are operated at predefinable time intervals, which are essentially dependent on the process conditions.
  • Fig. 1 shows a side view of a device according to the invention in
  • FIG. 2 shows a top view of the device of FIG. 1
  • FIG. 3 shows an enlarged side view of the device of FIG. 1 in the area of the drive device
  • FIG. 4 shows an enlarged side view compared to FIG. 3 in FIG.
  • Fig. 6 shows an incomplete side view of a second
  • Fig. 7 shows the further stirring means
  • Fig. 8 shows an enlarged view of the upper suspension of the
  • Fig. 1 shows a side view of the device according to the invention in cross section.
  • the Apparatus a fermentation or digester 1 with a fermentation chamber 2 which receives the organic substances up to a filling level 2a and which has an essentially vertically oriented longitudinal axis 25.
  • a motor-driven stirring device 3 is arranged, by means of which the organic substances can be mixed.
  • Stirring device 3 has stirring means 3a, 3b which can be rotated about an essentially vertically oriented stirring axis 4.
  • the stirring means 3a, 3b are radially spaced from the stirring axis 4.
  • the fermentation or digester 1 essentially corresponds to the state of the art, in particular as known from DE 197 56 485 A1, to which reference is made in this regard and full reference is made. This applies in particular to the provision of a heating device 5a, a thermal insulation 5b and a wall 11 which essentially provides the load-bearing capacity.
  • the outlet 7 opening into a sump 6 can be shut off by a manure scraper 8.
  • the fermentation chamber 2 can be accessible from the outside via a manhole 23 (FIG. 2).
  • the digester 1 has a gas chamber 20, which is formed in particular by an integrated gas hood having an inflatable casing 21, and in which a gaseous energy carrier which arises during the digestion of the organic substances can be caught.
  • the casing 21 is fastened to the upper edge of the digester 1 with guy ropes 22.
  • a layer thickness measuring device (not shown) for determining the thickness of a covering layer which forms on the surface of the organic substances can be arranged in the gas space 20.
  • a roof 9 protects the shell 21 from the weather.
  • the digester 1 can have a gas content display, a temperature measuring device and a pressure measuring device including an overpressure or underpressure protection device, which protects the digester 1 from mechanical overstressing.
  • the stirring device 3 has a first quantity of at least two, preferably four stirring arms 10a to 10d, which extend away from the stirring axis 4 into the fermentation chamber 2.
  • the agitator arms 10a to 10d of the first set have different lengths, in particular the agitator arm 10a on the left in the illustration in FIG. 1 is shorter than the agitator arm 10c shown in the right half of the figure, but longer than the agitator arm 10b running perpendicular to the plane of the drawing.
  • the stirring arms 10a to 10d lie in a first plane, which runs essentially horizontally and is arranged near the filling level 2a of the fermentation chamber, in particular near the upper end of the stirring axis 4.
  • a second set of at least two, preferably four stirring arms 12a to 12d also extends radially from the stirring axis 4 into the fermentation chamber 2.
  • the second set of agitator arms 12a to 12d is axially spaced from the first set of agitator arms 10a to 10d and in particular is arranged near the bottom of the fermentation chamber 2.
  • the stirrer arms 10a to 10d, 12a to 12d which preferably consist of steel or aluminum tubes, can be fixed on the stirrer axis 4 in a manner known per se, for example by screwing, welding, riveting, pressing or using clamps.
  • the stirring axis 4 can be formed, for example, by a tube which is rotatably mounted on a bearing post 14 or a bearing tube, preferably made of steel, for example by means of a bushing, in particular made of plastic, near or at the lower and / or upper end.
  • the storage pile 14 and the bearing tube is firmly anchored in a concrete foundation 13 in the ground. If necessary, the upper end of the bearing pile can also be used 14 or the bearing tube may be supported radially, for example by support rods (not shown) or support cables to the edge of the digester 1.
  • the stirring arms 10a to 10d of the first quantity and the stirring arms 12a to 12d of the second quantity are each congruent in pairs both with regard to their radial alignment and their length.
  • Stirring arms 10a, 12a of the first and second quantities are connected to one another at their ends remote from the stirrer axis 4 via a second stiffening means 16a to 16d running parallel to the stirrer axis 4.
  • the second stiffening means 16b, 16d (visible in FIG. 2) are not shown in FIG.
  • a stirring means carrier 17 is fixed to the mutually corresponding stirring arms 10a, 12a, at the upper end of which the first stirring means 3a is arranged. In the exemplary embodiment, this protrudes about half beyond the fill level 2a.
  • the first stirring means 3a can slide on or plow in floating or cover layers formed on the surface when rotating the stirring device 3, in any case break it open and mix it with the other substances.
  • the second stirring means 3b At the lower end of the stirring means carrier 1 7 is the second stirring means 3b It is defined that its shape and / or orientation ensures in particular that the sediments forming at the bottom of the fermentation chamber 2 are fed into the sump 6, from which the sediments can be removed from the fermentation chamber 2 via the outlet 7.
  • the stirring arms 10a to 10d, 12a to 12d of the first and second quantities are connected to one another in pairs by means of third stiffening means 18a to 18d, which run at an angle and in particular at an angle of approximately 45 ° to the stirring axis 4.
  • a third stirring means 3c is arranged at the end of the stirring arm 12c of the second quantity which is remote from the stirring axis 4 and in particular ensures that the " sediments settling on the bottom of the fermentation chamber 2 are fed towards the sump 6.
  • Typical dimensions of the fermentation or digester 1 shown are, for example, a height of 10 to 15 meters, a diameter of 10 meters or more and a gas buffer storage volume of, for example, 300 m 3 .
  • FIG. 2 shows a top view of the device of FIG. 1.
  • the stirring arms 10a to 10d of the first set are in pairs over the first
  • Stiffening means 1 5a to 1 5d connected to each other, which lie in the plane of the horizontal plane spanned by the stirring arms 10a to 10d.
  • Both the stirring arms 10a to 10d, 12a to 12d, and the first, • the second and / or third stiffening means 15a to 15d, 16a to 16d, 18a to 18d may be formed in tubular or rod form and / or already as a stirring means of the stirring device 3 be effective.
  • the gas extraction from the gas space 20 is arranged opposite a manhole 23 that can be positioned according to the customer's requirements.
  • the drive device 26 shown only schematically in FIG. 2 is described in more detail below in FIGS. 3 to 5.
  • the driving force is transmitted to the stirring device 3 by means of a force transmission means which essentially only transfers tensile forces, in the exemplary embodiment by means of a first and second cable 27a, 27b.
  • a force transmission means which essentially only transfers tensile forces, in the exemplary embodiment by means of a first and second cable 27a, 27b.
  • a first end of a first rope 27a is guided over the second stiffening means 16d, 16a and 16b and fixed at the location 28a, approximately in the central region of the stirring arm 10c of the first quantity. If the first cable 27a is pulled by means of the drive device 26, the stirring device 3 starts to move, namely clockwise in the illustration in FIG. 2.
  • the first rope 27a is wound onto a first reel 29a (FIG. 5).
  • the second rope 27b is unwound from a second reel 29b (FIG. 5) and in the exemplary embodiment is over the second one
  • the stirring device 3 can be rotated counterclockwise in the illustration in FIG. 2 by appropriate tensile force on the second cable 27b. By alternately pulling the first rope 27a and the second rope 27b, the stirring device 3 can be moved back and forth, preferably in each case by at least one full revolution. Depending on the geometry of the digester 1, the speed of rotation can be, for example, between one revolution per minute and approximately one revolution per hour.
  • the first and second cables 27a, 27b are not guided on the second stiffening means 16a, 16b, 16c, 16d required, but the first and second rope 27a, 27b can move in the axial direction on the second stiffening means 1 6a, 1 6b, 16c, 16d, in particular depend.
  • FIG. 3 shows an enlarged side view of the device of FIG. 1 in the area of the drive device 26.
  • the cables 27a, 27b are guided below the fill level 2a through the wall 11, the organic substances themselves providing an adequate gas-tight seal form and reliably prevent the escape of gas.
  • the ropes 27a, 27b are deflected upwards about a first deflection roller 30 (freely rotatable about a horizontal axis) or alternatively via a fixed deflection post and onto a first or second reel 29a, 29b arranged above the fill level 2a settled.
  • a first deflection roller 30 freely rotatable about a horizontal axis
  • a first or second reel 29a, 29b arranged above the fill level 2a settled.
  • one of the reels 29a, 29b can be brought into a rotationally fixed connection with a shaft 31, which has a pulley 32 and a.
  • Transmission belt 33 can be driven by an electric motor 34. In the respective final position of the stirring device 3, it cannot be moved any further even with increased effort. In principle, it is therefore possible to detect this end position via the force jump that occurs, for example on the electric motor 34, via the friction slip or the like that arises. In the exemplary embodiment shown, however, detection via corresponding limit switches is preferred.
  • a stripping device for stripping organic substances from the ropes 27a, 27b can be provided in the region of the exit of the ropes 27a, 27b and in particular above the fill level 2a in order to prevent the reel from being excessively contaminated.
  • Such Abstreifeinrichtun 'g may for example consist of a preferably slotted.
  • Sleeve exist, which can be cylindrical or conical and tapering in the direction of the fill level 2a.
  • FIG. 4 shows a side view in the area of the drive device 26, which is further enlarged than in FIG. 3.
  • An axially extending with respect to the shaft 31 over the length of at least one of the two reels 28a, 28b and perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 4 extending probe rod 35 is arranged at the end of a first arm 36 of a two-armed lever mounted about the pivot point 37.
  • the second arm 38 which is non-rotatably connected to the first arm 36, is preloaded at the end by means of a tension spring 39 such that the feeler rod 35 is held in contact with the first cable 27a.
  • the second arm 38 actuates the first limit switch 40.
  • the second arm 38 actuates the second limit switch 41 if the stirring device 3 reaches its second end point at which the first rope 27a is almost completely unwound from the reel 29a. If the cables 27a, 27b are deflected appropriately downwards, the drive device 26 can also be arranged on the floor.
  • FIG. 5 shows a top view of the device in the area of the drive device of FIGS. 3 and 4.
  • the first and second cables 27a, 27b are moved within the fermentation chamber 2 by means of a respective second deflection roller 42a, 42b or about a vertical axis deflected a corresponding fixed deflection post.
  • the shaft 31 driven by the electric motor 34 via the pulley 32 and the transmission belt 33 (not shown in FIG. 5) can alternately with one of the two reels 29a, 29b. non-rotatable connection.
  • a respective drive disk 43a, 43b is arranged on the shaft 31 in a rotationally fixed manner, which has at least one driver bore on a circumferential line, which can have a catch cone in the direction of the associated reel 29a, 29b.
  • Each of the reels 29a, 29b has on its end face facing the respective drive plate 43a, 43b a drive pin 44a, 44b which can engage in the associated bore of the associated drive plate 43a, 43b.
  • the two reels 29a, 29b are axially fixed on a common carrier tube 45, but are arranged without rotation.
  • the carrier tube 45 in turn is freely rotatable on the shaft. 31.
  • a direction of rotation reversal lever 46 is articulated, which, in particular in the illustration in FIG. 5, is connected to a section spaced therefrom. its left end can be pivoted about a pivot point 47.
  • the bell crank 46 is connected to a motor-driven shift rod 48 r, which is articulated eccentrically on a switching disk 49.
  • the articulation 51 of the switching rod 48 describes the curved path 52 shown in broken lines and brings the first reel 29a under suspension by the coil springs 53, 54 acting as compression or tension springs except rotational engagement with the shaft 31 and then the second reel 29b under the engagement of the second driving pin 44b in the corresponding bore of the second driving disk 43b in a rotationally fixed engagement with the shaft 31.
  • This causes a reversal of the direction of rotation of the stirring device 3.
  • the end positions of the switching disk 49 can be detected by the cams 56 interacting with the third limit switch 55.
  • the switching disk 49 " can be driven by an electric motor, for example, 6 shows an incomplete side view of a second exemplary embodiment of the invention.
  • the exemplary embodiment in FIG. 6 has a modified mounting of the stirring axis 104, which is shown enlarged in FIGS. 8 and 9.
  • the stirring arms 1 10a and 1 10c of the first set are arranged at different heights on the stirring axis 104.
  • the stirring arms 1 12a and 1 12c of the second quantity are arranged at the same height, but can alternatively or additionally also be arranged at different heights on the stirring axis 104.
  • Scraping means 103d can be fixed, which is shown enlarged in FIG. 7.
  • At least one catch nose or catch claw 157a, 157b is arranged on the outside of one, several or preferably all second stiffening means; 6, the catch tabs 1 57a, 157b are shown on the second reinforcing means 1 16a due to a simplified representation. These are used in particular to stop the • any possible slippage of the rope 127th
  • the catch lugs 1 57a, 157b have an essentially matching sawtooth shape, the shorter leg of the catch lugs 157a, 157b being at a greater angle with the vertical than the longer leg.
  • the upper catch lug 1 57a is arranged close to the vertical position of the cable 1 7- in accordance with the regulations, in particular somewhat below it.
  • the cable 127 is in any case stopped by the lower catch nose 157b, which in the exemplary embodiment is arranged near the lower end of the second stiffening means 1 16a, in particular approximately at the level of the stirring arm 1 12a of the second quantity. Due to the sawtooth shape, the cable 127 can easily slide over the catch tabs 157a, 157b and assume its correct position when tensioned again.
  • FIG. 7 ′ shows the further stirring means 103d, which is attached to the stirring arm 1 12c by means of an essentially U-shaped fastening element 1 58. is attached and is releasably connected to it by means of a connecting element 159.
  • the fastener 1 58 is a chain 160,. a rope, a rod or the like
  • the actual fourth stirring element. 1 61 connected which is formed in the embodiment of an anchor and in particular has three hooks or claws 162.
  • these claws 162 are pulled over the bottom of the digester 101 and the materials which settle there are stirred up and / or in particular fed to the sump 106.
  • FIG. 8 shows an enlarged representation of the upper suspension of the stirring axis 104 of FIG. 6.
  • An upper bearing bush 164 is detachably connected to the stirring axis 104 by means of a first axle flange 163.
  • the upper bearing bush 164 has a reduced diameter on its outside in a central axial section, so that in this area a pipe collar 165, in particular made of steel, prevents axial
  • a pot-shaped flange 166 is fastened to the pipe collar 165, in particular welded to the pipe collar 165 urid / -der-additionally braced via struts 167 .;
  • the .. pot-shaped flange -1 66 is on its top by a cover 168. to protect the sheath 121 (Fig. 6) covered.
  • On its essentially cylindrical outer surface 166 support elements 169 are fixed to the cup-shaped flange, preferably detachably fixed, in particular screwed.
  • the support elements 169 consist for example of steel rods, steel pipes, ropes or the like.
  • the support elements 169 are guided radially outwards and are preferably fixed on the outer circumference of the digester 101. In total, for example, six to eight such support elements 169 can be arranged in a uniformly distributed manner. They ensure extensive fixing of the upper bearing point for the stirring axis 104.
  • FIG. 9 shows an enlarged view of the lower bearing point of the stirring axis 104 from FIG. 6.
  • the scale of FIG. 9 is different from the scale of FIG. 8.
  • the ball pin 171 can also be welded indirectly or directly to the stirring axis 104.
  • the ball pin 1 71 has a cylindrical, in particular circular cylindrical shape.
  • the ball pin 1 71 forms a spherical section 1 72, which is mounted in two bearing shells 1 73, 1 74.
  • the lower bearing shell 1 74 is detachably connected to the foundation platform 1 75, in particular screwed. After inserting the ball pin 1 71 or the stirrer shaft 104, the upper bearing shell 1 73 is detachably connected, in particular screwed, to the lower bearing shell 174.
  • This embodiment has the advantage that the agitator shaft 104 can be pivoted out of its normal vertical orientation, for example when starting or braking the agitator 103, without the bearing being damaged thereby.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gären organischer Substanzen, insbesondere Gär- oder Faulbehälter (1), mit einem die organischen Substanzen aufnehmenden Gärraum (2), der eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Längsachse (25) aufweist und in dem eine motorisch antreibbare Rühreinrichtung (3) angeordnet ist, mittels der die organischen Substanzen durchmischbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (3) um eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Rührachse (4) drehbare Rührmittel (3a, 3b, 3c) aufweist, durch deren Drehbewegung unmittelbar das Durchmischen der organischen Substanzen erfolgt, dass die Rührmittel (3a, 3b) von der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Rührachse (4) radial beabstandet sind, und dass die Antriebskraft der Rühreinrichtung (3) von der Rührachse (4) radial beabstandet an der Rühreinrichtung (3) angreift, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Gären organischer Substanzen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gären organischer Substanzen, insbesondere einen Gär- oder Faulbehälter, mit einem die organischen Substanzen aufnehmenden Gärraum, der eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Längsachse aufweist und in dem eine motorisch antreibbare Rühreinrichtung angeordnet ist, mittels der die organischen Substanzen durchmischbar sind, sowie ein zugehöriges Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung. Die durch das Gären entstehenden Gär- oder Faulgase werden aufgefangen und beispielsweise einer thermischen Verwertung zugeführt mit oder ohne thermoelektrische Energiewandlung, insbesondere in einem sogenannten Blockheizkraftwerk.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Vorrichtungen mit unterschiedlichen Bezeichnungen wie Faulbehälter oder Biogasreaktor bekannt. Die bekannten Vorrichtungen lassen sich insbesondere in solche mit horizontaler und solche mit vertikaler Längsachse unterteilen.
So zeigen die DE 33 09 356 A1 und die DE 44 16 521 A1 eine liegende Vorrichtung mit um die horizontale Längsachse drehbarer Rühreinrichtung, wobei die Rührmittel am Boden des Gärraums sich absetzendes Sediment aufrühren sollen. Die DE 32 39 304 A1 zeigt eine ebenfalls liegende Vorrichtung mit mehreren quer zur horizontalen Längsachse um jeweils eine horizontale Rührachse drehbaren Rühreinrichtungen.
Die DE 32 26 698 A1 zeigt eine liegende Vorrichtung mit einer um die horizontale Längsachse drehbare sowie schneckenförmige Rühr- und Fördermittel aufweisenden Rühr- bzw. Fördereinrichtung.
Die DE 37 37 870 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Biogas mit einem im wesentlichen zylindrischen Gärraum mit vertikal ausgerichteter Längsachse, in dem zur Durchmischung der organischen Substanzen zwei parallel zur Längsachse vertikal bewegbare Mischkörper aus Beton vorgesehen sind, die innerhalb der Flüssigkeit auf und ab bewegbar sind.
Die EP 0 000 293 A1 zeigt eine Vorrichtung, bei der das Durchmischen im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung nicht aufgrund der mechanischen Bewegung von Rührmitteln relativ zu den organischen Substanzen erfolgt, sondern durch das Aufströmen von Gas, dem sogenannten „gas-lifting", aus entsprechenden Düsen, die nahe dem Boden des Behälters angeordnet sind. Es sind insgesamt drei im Prinzip des gas-lifting übereinstimmende Ausführungsbeispiele gezeigt, die im wesentlichen zwei unterschiedliche Antriebsprinzipien zeigen. Nach dem ersten Antriebsprinzip weisen die radial sich erstreckenden und die Düsen aufweisenden Arme keine wesentliche Erstreckung in Axialrichtung auf und der Antrieb erfolgt mittels einer mechanisch eingeleiteten Motorkraft. Nach dem zweiten Antriebsprinzip werden die axial sich erstreckenden und die Düsen aufweisenden Arme durch Rückstoßkräfte des ausströmenden. Gases angetrieben. Die aus der DE 1 97 56 485 AI bekannte Vorrichtung, von der die vorliegende Erfindung als nächstkommender Stand der Technik ausgeht, weist einen die organischen Substanzen bis zu einem Füllstand aufnehmenden Gärraum mit vertikaler Längsachse und eine Mischeinrichtung in Form eines Rührwerks auf. Das Rührwerk saugt über ein Rührrohr oder einen Rührschacht die organischen Substanzen aus einem Bereich nahe des Füllstandes ab und sorgt auf diese Weise für eine gute Durchmischung der zu vergärenden bzw. faulenden Substanzen.
Insbesondere beim Einsatz landwirtschaftlicher Produkte und Abfallprodukte, beispielsweise Stroh, Heu oder Gülle, zur Bereitstellung der organischen Substanzen bilden sich beispielsweise an der Oberfläche der organischen Substanzen, in Abhängigkeit der Faulbedingungen und der organischen Substanzen eventuell auch im Volumen, verhältnismäßig dicke und zähe Schwimm- und Deckschichten aus. Diese behindern das Aufsteigen und Austreten von Faulgas und damit den Gär- bzw. Faulprozeß. Zum Aufbrechen oder Auflösen dieser Schichten muß das aus dem Stand der Technik bekannte Rührwerk mit hoher Leistung betrieben werden und selbst dann ist das Aufbrechen unter bestimmten Bedingungen nicht oder nur unzureichend möglich. Darüber hinaus sind bei großvolumigen Rühreinrichtungen die erforderlichen Kräfte und insbesondere Drehmomente sehr groß und erfordern aufwendige und kostenintensive Konstruktionen zur Gewährleistung eines dauerhaft stabilen Betriebes.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gären organischer Substanzen bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere soll die Gasabscheidung erhöht sein und der Gärprozeß beschleunigt werden. Die Vorrichtung soll dabei einfach und kostengünstig aufgebaut sein und auch bei großen Vorrichtungen die mechanische Stabilität gewährleistet sein. Das Verfahren soll einfach und zuverlässig sein, insbesondere bei Bedarf automatisierbar sein.
Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch das im nebengeordneten Anspruch bestimmte Verfahren, gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
Dadurch, dass die Rühreinrichtung Rührmittel aufweist, die um eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Rührachse drehbar sind und von der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Rührachse radial beabstandet sind, lassen sich auch großvolumige Vorrichtungen mit sehr effizienten Rühreinrichtungen ausstatten, die dennoch verhältnismäßig einfach im Aufbau und daher kostengünstig in der Herstellung und im Betrieb sind und sich dennoch dauerhaft stabil und mit hoher Energieausbeute betreiben lassen. Wenn die Antriebskraft der Rühreinrichtung von der Rührachse radial beabstandet an der Rühreinrichtung angreift, läßt sich aufgrund der erhöhten Hebellänge bei verhältnismäßig geringem Kraftaufwand ein sehr hohes Drehmoment bereitstellen. Dadurch ist der Konstruktions- und Energieaufwand bei der Antriebseinrichtung weiter reduziert.
Dadurch, das die radialen Abstände von mindestens zwei Rührmitteln von der Rührachse unterschiedlich sind, durchlaufen diese beim Drehen der Rühreinrichtung Kreisbahnen oder mindestens Kreissegmente, die einen unterschiedlichen Abstand zur Rührachse aufweisen. Dadurch können gleichzeitig randnahe Bereiche des Gärraumes wie auch zentrische Bereiche des Gärraumens durchmischt werden. Dadurch, daß eine erste Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen sich von der Rührachse weg in den Gärraum hinein erstreckt, werden beim Drehen der Rühreinrichtung auch Bereiche des Gärraumes durchmischt, die in Umfangsrichtung um die Rührachse voneinander beabstandet sind. Je nach konstruktiver Ausgestaltung und/oder geometrischer Abmessung können auch die Rührarme bereits als Rührmittel wirken. Vorzugsweise weisen die Rührarme der ersten Menge unterschiedliche Längen auf, so daß die Rührarme der ersten Menge unterschiedlich weit von der Rührachse in den Gärraum hineinreichen. In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung liegen die Rührarme der ersten Menge in einer ersten Ebene, die vorzugsweise mit der Rührachse einen rechten Winkel einschließt und insbesondere im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu können die Rührarme mit der Rührachse auch einen spitzen Winkel einschließen. Vorzugsweise sind die Rührarme der ersten Menge über erste
Versteifungsmittel miteinander paarweise verbunden, insbesondere verlaufen diese ersten Versteifungsmittel ebenfalls innerhalb der ersten Ebene. Dadurch wird in der Art einer Tragwerkskonstruktion eine wirksame Aussteifung der Rühreinrichtung erreicht, die nur ein geringes Volumen und eine geringe Masse aufweißt.
In einer besonderen Ausführungsart erstreckt sich von der ersten Menge beabstandet eine zweite Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen von der Rührachse weg in den Gärraum hinein. Die Rührarme der zweiten Menge bilden dabei vorzugsweise eine zweite Ebene, die parallel zur ersten Ebene verläuft. Dadurch ist eine besonders wirkungsvolle Durchmischung des gesamte Gärraumvolumens gewährleistet. In einer besonderen Ausführungsart sind die miteinander korrespondierenden Rührarmen der ersten und zweiten Menge, die beispielsweise im wesentlichen axial übereinander liegen und/oder eine übereinstimmende Länge aufweisen, von der Rührachse beabstandet, insbesondere nahe ihren von der Rührachse entfernten Enden, über vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Rührachse verlaufende zweite Versteifungsmittel miteinander paarweise verbunden. Die zweiten Versteifungsmittel verlaufen vorzugsweise im wesentlichen vertikal und können insbesondere an den Enden der Rührarme der ersten und zweiten Menge festgelegt sein. Entsprechend der unterschiedlichen Länge der
Rührarme können die zweiten Versteifungsmittel unterschiedliche radiale Abstände von der Rührachse aufweisen. Alternativ oder ergänzend zur vorstehend beschriebenen Aussteifung der Rühreinrichtung können die Rührarme der ersten und zweiten Menge über vorzugsweise schräg zur Rührachse verlaufende dritte Versteifungsmittel miteinander paarweise verbunden sein. Alternativ oder ergänzend können die dritten Versteifungsmittel auch zwischen den Rührarmen und den zweiten Versteifungsmitteln und/oder zwischen den Rührarmen und der Rührachse angeordnet bzw. mit diesen verbunden sein. Insgesamt bilden die Rührarme und die Versteifungsmittel eine Art Gestellrahmen, an dem die Rührmittel lösbar festlegbar sind. Die Rührmittel ihrerseits können an den Rührarmen und/oder den Versteifungsmitteln festlegbar sein, insbesondere auch unter Verwendung von Rührmittelträgern, die an den Rührarmen und/oder den Versteifungsmitteln festlegbar sind und die Rührmittel tragen.
In einer besonderen Ausführungsart greift die Antriebskraft nahe dem radial äußeren Ende der Rühreinrichtung an, insbesondere an einem Rührarm oder einem Versteifungsmittel. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Rühreinrichtung um die Rührachse abwechselnd in einer ersten Drehrichtung und anschließend in entgegengesetzter Drehrichtung bewegbar ist. Dadurch sind auch sich nahe dem Rand des Gärraums bildende oder absetzende Schichten oder Verklumpungen auflösbar. Die Antriebskraft wird vorzugsweise mittels eines im Wesentlichen nur Zugkräfte übertragenden Kraftübertragungsmittels, insbesondere eines Transmissionsseils, Transmissionsriemens oder einer Transmissionskette, von einer Antriebseinrichtung auf die Rühreinrichtung übertragen. Dadurch ist ein mechanisch einfacher und robuster Aufbau gewährleistet. In einer besonderen Ausführungsart sind zwei Kraftübertragungsmittel mit ihrem jeweils ersten Ende an der Rühreinrichtung festgelegt und mit ihrem davon beabstandeten Abschnitt auf jeweils einer Haspel aufwickelbar, wobei die beiden Haspeln abwechselnd und motorisch antreibbar drehbar sind. Vorzugsweise sind die beiden Haspeln auf einer gemeinsamen motorisch- antreibbaren Welle angeordnet und abwechselnd in drehfeste Verbindung mit der Welle bringbar. Dadurch wird die Rühreinrichtung abwechselnd hin- und herbewegt. Wenn die eine Haspel in drehfester Verbindung mit der Welle ist, befindet sich die andere Haspel im Freilauf gegenüber der Welle. Abweichend von dieser bevorzugten Ausführungsform ist auch ein endlos umlaufendes Kraftübertragungsmittel realisierbar, beispielsweise in Form einer mit an der Rühreinrichtung festgelegten Zahnreihe zusammenwirkenden Kette oder eines endlos umlaufenden Seils oder Riemens, der in Reibschluß mit der Rühreinrichtung ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung außerhalb des Gärraums angeordnet ist. Die motorische Antriebeinheit ist dabei vorzugsweise oberhalb des Füllstandes außerhalb des Gärraums angeordnet. Demgegenüber ist die Durchführung des Kraftübertragungsmittels von der Antriebseinrichtung zur Rühreinrichtung vorzugsweise unterhalb des Füllstandes des Gärraums angeordnet, weil dadurch auf einfache und durch die organische Substanzen selbstdichtende Wirkung eine gasdichte Durchführung des Kraftübertragungsmittels gewährleistet ist.
In einer besonderen Ausführungsart ist die Rühreinrichtung an mindestens einer Stelle auslenkbar in der Vorrichtung gelagert, insbesondere um eine schräg oder quer zur Rührachse verlaufenden Schwenkachse auslenkbar. Besonders vorteilhaft ist eine solche Lagerung als Kugellager an oder nahe einem ersten Ende der Rühreinrichtung ausgebildet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Gären organischer Substanzen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Einrichtung, zum Aufbrechen mindestens dann betrieben wird, wenn sich an der Oberfläche der organischen Substanzen im Gärraum eine den Aufstieg von Gasblasen behinderte Schwimm- oder Deckschicht gebildet hat. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Rühreinrichtung auch jeweils um eine vorgebbare Zahl von Umdrehungen oder Umdrehungsteilen betrieben werden um bei Erreichen des Endpunktes in umgekehrter Drehrichtung zurückbewegt zu werden.
Die Behinderung des Gasaufstiegs und damit der erforderliche Zeitpunkt zum Betreiben der Rühreinrichtung, insbesondere zur Drehrichtungsumkehr kann auf unterschiedliche Weise ermittelt werden, beispielsweise aufgrund gewonnener Erfahrungswerte gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Prozeßbedingungen und/oder Art und
Zusammensetzung der eingefüllten organischen Substanzen, Messung der
Gasabscheidung, Messung des Temperaturverlaufs und/oder Messung der Dicke der sich bildenden Schwimm- bzw. Deckschicht. Außerdem kann die Rühreinrichtung in vorgebbaren Zeitabständen betrieben werden, die im wesentlichen von den Prozeßbedingungen abhängig sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im
Querschnitt, Fig. 2 zeigt Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 , Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 im Bereich der Antriebseinrichtung,
Fig. 4 zeigt eine gegenüber der Fig. 3 weiter vergrößerte Seitenansicht im
Bereich der Antriebseinrichtung, Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung im Bereich der
Antriebseinrichtung, Fig. 6 zeigt eine unvollständige Seitenansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 7 zeigt das weitere Rührmittel, Fig. 8 zeigt in vergrößerter Darstellung die obere Aufhängung der
Rührachse der Fig. 6, und Fig. 9 zeigt in vergrößerter Darstellung den unteren Lagerpunkt der
Rührachse aus der Fig. 6.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel bildet die Vorrichtung einen Gär- bzw. Faulbehälter 1 mit einem die organischen Substanzen bis zu einem Füllstand 2a aufnehmenden Gärraum 2, der eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Längsachse 25 aufweist. In dem Gärraum 2 ist eine motorisch antreibbare Rühreinrichtung 3 angeordnet, mittels der die organischen Substanzen durchmischbar sind. Die
Rühreinrichtung 3 weist Rührmittel 3a, 3b auf, die um eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Rührachse 4 drehbar sind. Die Rührmittel 3a, 3b sind dabei von der Rührachse 4 radial beabstandet.
Hinsichtlich des äußeren Aufbaus entspricht der Gär- oder Faulbehälter 1 im wesentlichen dem Stand der Technik, insbesondere wie aus der DE 197 56 485 A1 bekannt, auf die diesbezüglich verwiesen und voll umfänglich Bezug genommen wird. Dies betrifft insbesondere das Vorsehen einer Heizeinrichtung 5a, einer Wärmeisolation 5b und einer im wesentlichen die Tragfähigkeit bereitstellenden Wandung 1 1 . Der in einem Sumpf 6 mündende Ablauf 7 ist durch einen Gülleschieber 8 absperrbar. Der Gärraum 2 kann über ein Mannloch 23 (Fig. 2) von außen zugänglich sein. Oberhalb des Gärraums 2 weist der Faulbehälter 1 einen Gasraum 20 auf, der insbesondere durch eine integrierte und eine aufblähbare Hülle 21 aufweisende Gashaube gebildet ist, und in dem ein beim Faulen der organischen Substanzen entstehender gasförmiger Energieträger auffangbar ist. Um ein Aufliegen der Hülle 21 auf den organischen Substanzen zu verhindern, ist die Hülle 21 mit Abspannseilen 22 am oberen Rand des Faulbehälters 1 befestigt. Im Gasraum 20 kann eine (nicht dargestellte) Schichdicken-Messeinrichtung zur Bestimmung der Dicke einer sich an der Oberfläche der organischen Substanzen bildenden Deckschicht angeordnet sein. Ein Dach 9 schützt die Hülle 21 vor Witterungseinflüßen. Weiterhin kann der Faulbehälter 1 eine Gasinhaltsanzeige, eine Temperaturmesseinrichtung sowie eine Druckmesseinrichtung einschließlich einer Über- oder Unterdrucksicherung aufweisen, die den Faulbehälter 1 vor einer mechanischen Überbeanspruchung schützt.
Die Rühreinrichtung 3 weist eine erste Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen 10a bis 10d auf, die sich von der Rührachse 4 weg in den Gärraum 2 hinein erstrecken. Die Rührarme 10a bis 10d der ersten Menge weisen dabei unterschiedliche Längen auf, insbesondere ist der in der Darstellung der Fig. 1 linke Rührarm 10a kürzer als der in der rechten Bildhälfte dargestellte Rührarm 10c, aber länger als der senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Rührarm 10b. Die Rührarme 10a bis 10d liegen in einer ersten Ebene, die im wesentlichen horizontal verläuft und nahe dem Füllstand 2a des Gärraums angeordnet ist, insbesondere nahe dem oberen Ende der Rührachse 4.
Eine zweite Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen 12a bis 12d erstreckt sich ebenfalls von der Rührachse 4 weg radial in den Gärraum 2 hinein. Die zweite Menge der Rührarme 12a bis 12d ist dabei von der ersten Menge der Rührarme 10a bis 10d axial beabstandet und insbesondere nahe dem Boden des Gärraums 2 angeordnet. Die Festlegung der vorzugsweise aus Stahl- oder Aluminiumrohren bestehenden Rührarme 10a bis 10d, 12a bis 12d an der Rührachse 4 kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch Verschrauben, Verschweißen, Vernieten, Verpressen oder unter Verwendung von Schellen. Die Rührachse 4 kann beispielsweise durch ein Rohr gebildet sein, das auf einem Lagerpfahl 14 oder einem Lagerrohr, vorzugsweise aus Stahl, drehbar gelagert ist, beispielsweise mittels einer Buchse, insbesondere aus Kunststoff, nahe oder am unteren und/oder oberen Ende. Der Lagerpfahl 14 bzw. das Lagerrohr ist in einem Betonfundament 13 fest im Boden, verankert. Soweit erforderlich, kann auch das obere Ende des Lagerpfahls 14 bzw. des Lagerrohrs radial abgestützt sein, beispielsweise durch (nicht dargestellte) Stützstangen oder Stützseile zum Rand des Faulbehälters 1 . Es ist insbesondere denkbar, das obere Ende des Lagerpfahls 14 bzw. Lagerrohrs bis oberhalb des Füllstandes 2a zu führen, nahe oder am oberen Ende ein vorzugsweise scheibenförmiges Abspannelement festzulegen, an dem wiederum die radial abstehenden Stützelemente festgelegt werden. Es können beispielsweise 4 bis 12 Stützelemente, insbesondere 6 bis 8 Stützelemente gleichverteilt über den Umfang vorgesehen sein, die gleichzeitig als Auflage für die Hülle 21 dienen, so dass eine separate Abspannung der Hülle 21 entfallen kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rührarme 10a bis 10d der ersten Menge und die Rührarme 12a bis 12d der zweiten Menge jeweils paarweise sowohl hinsichtlich ihrer radialen Ausrichtung als auch ihrer Länge deckungsgleich. Die jeweils miteinander korrespondierenden
Rührarme 10a, 12a der ersten und zweiten Menge sind an ihrem von der Rührachse 4 entfernten Enden über jeweils eine parallel zur Rührachse 4 verlaufendes zweites Versteifungsmittel 16a bis 16d miteinander verbunden. Lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die (in der Fig.2 sichtbare) zweiten Versteifungsmittel 16b, 16d in der Fig.1 nicht dargestellt. Etwa in der Mitte ihrer Länge ist an den miteinander korrespondierenden Rührarmen 10a, 12a ein Rührmittelträger 1 7 festgelegt, an dessen oberem Ende das erste Rührmittel 3a angeordnet ist. Dieses ragt im Ausführungsbeispiel etwa zur Hälfte über den Füllstand 2a hinaus. Durch eine entsprechende Formgebung und/oder Ausrichtung kann das erste Rührmittel 3a beim Drehen der Rühreinrichtung 3 an der Oberfläche gebildete Schwimm- oder Deckschichten aufschieben oder unterpflügen, jedenfalls aufbrechen und mit den übrigen Substanzen vermischen. Am unteren Ende ist an dem Rührmittelträger 1 7 das zweite Rührmittel 3b festgelegt, das durch seine Formgebung und/oder Ausrichtung insbesondere ein Zuführen der sich am Boden des Gärraums 2 bildenden Sedimente in den Sumpf 6 gewährleistet, von aus die Sedimente über den Ablauf 7 aus dem Gärraum 2entnehmbar sind.
Die Rührarme 10a bis 10d, 12a bis 12d der ersten und zweiten Menge sind über schräg und insbesondere in einem Winkel von etwa 45° zur Rührachse 4 verlaufende dritte Versteifungsmittel 18a bis 18 d miteinander paarweise verbunden. Ein drittes Rührmittel 3c ist an dem von der Rührachse 4 entfernten Ende des Rührarms 12c der zweiten Menge angeordnet und sorgt insbesondere für eine Zuführung der sich am Boden des Gärraums 2 absetzenden "Sedimente in Richtung auf den Sumpf 6.
Typische Abmessungen des dargestellten Gär- oder Faulbehälters 1 sind beispielsweise eine Höhe von 10 bis 15 Metern, ein Durchmesser von 10 Metern oder mehr und einem Gaspuffer-Speichervolumen von beispielsweise 300 m3.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig.1 . Die Rührarme 10a bis 10d der ersten Menge sind dabei jeweils paarweise über erste
Versteifungsmittel 1 5a bis 1 5d miteinander verbunden, die in der Ebene der von den Rührarmen 10a bis 10d aufgespannten horizontalen Ebene liegen. Sowohl die Rührarme 10a bis 10d, 12a bis 12d, als auch die ersten, • zweiten und/oder dritten Versteifungsmittel 15a bis 15d, 16a bis 16d, 18a bis 18d können in Rohr- oder Stangenform ausgebildet sein und/oder bereits als Rührmittel der Rühreinrichtung 3 wirksam sein. Gegenüber einem nach Kundenwunsch positionierbaren Mannloch 23 ist die • Gasentnahme aus dem 'Gasraum 20 angeordnet. Die in der Fig. 2 nur schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 26 ist nachfolgend in den Fig. 3 bis 5 detaillierter beschrieben. Die Antriebskraft wird mittels eines im wesentlichen nur Zugkräfte übertragenden Kraftübertragungsmittels, im Ausführungsbeispiels mittels eines ersten und zweiten Seils 27a, 27b auf die Rühreinrichtung 3 übertragen. Insbesondere ist ein erstes Ende eines ersten Seils 27a über die zweiten Versteifungsmittel 16d, 16a und 16b geführt und am Ort 28a festgelegt, etwa im mittleren Bereich des Rührarms 10c der ersten Menge. Wird mittels der Antriebseinrichtung 26 an dem ersten Seil 27a gezogen, setzt sich die Rühreinrichtung 3 in Bewegung, und zwar in der Darstellung der Fig. 2 im Uhrzeigersinn. Das erste Seil 27a wird dabei auf eine erste Haspel 29a aufgewickelt (Fig. 5).
Das zweite Seil 27b wird dabei von einer zweiten Haspel 29b (Fig. 5) abgewickelt und ist im Ausführungsbeispiel über das zweite
Versteifungsmittel 16b geführt und am Ort 28b am Rührarm 10a der ersten Menge festgelegt. Durch entsprechende Zugkraft auf das zweite Seil 27b kann die Rühreinrichtung 3 in der Darstellung in der Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden. Durch abwechselndes Ziehen am ersten Seil 27a und am zweiten Seil 27b kann die Rühreinrichtung 3 hin- und herbewegt werden, vorzugsweise jeweils mindestens um eine volle , Umdrehung. Die Drehgeschwindigkeit kann dabei in Abhängigkeit von der Geometrie des Faulbehälters 1 beispielsweise zwischen einer Umdrehung pro Minute und etwa einer Umdrehung pro Stunde liegen.
Aufgrund der Erstreckung der zweiten Versteifungsmittel 16a, 16b, 16c, 16d in axialer Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2, ist eine Führung des ersten und zweiten Seils 27a, 27b an den zweiten Versteifungsmitteln 16a, 16b, 1 6c, 16d nicht erforderlich, sondern das erste und zweite Seil 27a, 27b kann in axialer Richtung an den zweiten Versteifungsmitteln 1 6a, 1 6b, 16c, 16d wandern, insbesondere abhängen.
Die Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung der Fig.1 im ■ Bereich der Antriebseinrichtung 26. Die Seile 27a, 27b werden dabei unterhalb des Füllstandes 2a durch die Wandung 1 1 hindurch geführt, wobei die organischen Substanzen selbst hierbei eine ausreichende gasdichte Abdichtung bilden und den Austritt von Gas zuverlässig verhindern. Die Seile 27a, 27b werden um eine (um eine horizontale Achse frei drehbare) erste Umlenkrolle 30 oder alternativ über eine feststehenden Umlenkpfosten nach oben umgelenkt und auf eine oberhalb des Füllstandes 2a angeordnete erste bzw. zweite Haspel 29a, 29b auf- bzw. von dieser abgewickelt. Wie nachstehend noch eingehender beschrieben, ist jeweils eine der Haspel 29a, 29b in drehfester Verbindung mit einer Welle 31 bringbar, die über eine Riemenscheibe 32 und einen. Transmissionsriemen 33 von einem Elektromotor 34 antreibbar ist. In der jeweiligen Eηdstellung der Rühreinrichtung 3 kann diese auch bei erhöhtem Kraftaufwand nicht weiter bewegt werden. Grundsätzlich kommt daher in Betracht, diese Endstellung über den entstehenden Kraftsprung, beispielsweise am Elektromotor 34, über den entstehenden Reibschlupf oder dgl. zu detektieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird allerdings ein Detektieren über entsprechende Endschalter bevorzugt.
Im Bereich des Austritts der Seile 27a, 27b und insbesondere oberhalb des Füllstands 2a kann noch eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen von organischen Substanzen von den Seilen 27a, 27b vorgesehen sein, um zu verhindern, daß die Haspel übermäßig verschmutzt werden. Eine solche Abstreifeinrichtun'g kann beispielsweise aus einer vorzugsweise geschlitzten. Hülse bestehen, die zylindrisch oder konisch und in Richtung auf den Füllstand 2a sich verjüngend ausgebildet sein kann.
Die Fig. 4 zeigt eine gegenüber der Fig. 3 weiter vergrößerte Seitenansicht im Bereich der Antriebseinrichtung 26. Eine sich axial in Bezug auf die Welle 31 über die Länge mindestens einer der beiden Haspeln 28a, 28b hinaus erstreckende und senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 4 verlaufende Taststange 35 ist am Ende eines ersten Arms 36 eines um den Drehpunkt 37 gelagerten zweiarmigen Hebels angeordnet. Der mit dem ersten Arm 36 drehfest verbundene zweite Arm 38 ist am Ende mittels einer Zugfeder 39 derart vorgespannt, daß die Taststange 35 in Anlage an dem ersten Seil 27a gehalten ist. Nähert sich die Rühreinrichtung 3 ihrem ersten Endpunkt, und die Aufwicklung des ersten Seils 27a auf der zugehörigen ersten Haspel 29a erreicht ihr Maximum, betätigt der zweite Arm 38 den ersten Endschalter 40. In umgekehrter Weise betätigt der zweite Arm 38 den zweiten Endschalter 41 , wenn die Rühreinrichtung 3 ihren zweiten Endpunkt erreicht, an dem das erste Seil 27a nahezu vollständig von der Haspel 29a abgewickelt ist. Bei eintsprechender Umlenkung der Seile 27a, 27b nach unten kann die Antriebseinrichtung 26 auch am Boden angeordnet sein.
Die Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung im Bereich der Antriebseinrichtung der Fig. 3 und 4. Das erste und zweite Seil 27a, 27b wird innerhalb des Gärraums 2 mittels jeweils einer um eine vertikale Achse frei drehbare zweite Umlenkrolle 42a, 42b oder um einen entsprechenden feststehenden Umlenkpfosten umgelenkt. Die über die Riemenscheibe 32 und den (in der Fig. 5 nicht dargestellten) Transmissionsriemen 33 von dem Elektromotor 34 angetriebene Welle 31 kann abwechselnd mit-jeweils einer der beiden Haspeln 29a, 29b. in- drehfeste Verbindung gebracht werden. Hierzu ist nahe den axialen Enden der Welle 31 jeweils drehfest eine Mitnehmerscheibe 43a, 43b angeordnet, die auf einer Umfangslinie mindestens eine Mitnehmerbohrung aufweist, die in Richtung auf die zugeordnete Haspel 29a, 29b einen Fangkonus aufweisen kann. Jede der Haspel 29a, 29b weist auf ihrer der jeweiligen Mitnehmerscheibe 43a, 43b zugewandten Stirnfläche einen Mitnehmerstift 44a, 44b auf, der in die zugehörigen Bohrung der zugehörigen Mitnehmerscheibe 43a, 43b eingreifen kann. Die beiden Haspeln 29a, 29b sind dabei auf einen gemeinsamen Trägerrohr 45 axial fixiert aber drehfrei angeordnet. Das Trägerrohr 45 seinerseits ist frei drehbar auf der.Welle.31 gelagert. In einem Bereich zwischen den Haspeln 29a, 29b ist ein Drehrichtungs-Umkehrhebel 46 angelenkt, der an einem davon beabstandeten Abschnitt, in der Darstellung der Fig. 5 insbesondere an. seinem linken Ende, um einen Drehpunkt 47 schwenkbar ist.. An einem in..- Bezug auf die Anlenküng dem Drehpunkt 47 gegenüberliegenden Abschnitt. ist der Umlenkhebel 46 mit einer motorisch antreibbaren Schaltstange 48 r verbunden, die exzentrisch an einer Schaltscheibe 49. angelenkt ist. Beim- Drehen der Schaltscheibe 49 um eine halbe Umdrehung in Richtung des Pfeiles 50 beschreibt die Anlenküng 51 der Schaltstange 48 die gestrichtelt dargestellte Kurvenbahn 52 und bringt dabei unter Abfederung durch die als Druck- bzw. Zugfedern wirkenden Schraubenfedern 53, 54 zunächst die erste Haspel 29a außer Dreheingriff mit der Welle 31 und anschließend die zweite Haspel 29b unter Eingriff des zweiten Mitnehmerstiftes 44b in die korrespondierende Bohrung der zweiten Mitnehmerscheibe 43b in drehfesten Eingriff mit der Welle 31. Dadurch wird eine Drehrichtungsumkehr der Rühreinrichtung 3 bewirkt. Die Endstellungen der Schaltscheibe 49 können durch die mit dem dritten Endschalter 55 zusammenwirkenden Nocken 56 detektiert werden. Die Schaltscheibe 49 " kann beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben werden,- Die Fig. 6 zeigt eine unvollständige Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Soweit die Darstellung unvollständig ist, entsprechen die fehlenden Teile der Vorrichtung wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Im Gegensatz dazu weist das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 eine abgewandelte Lagerung der Rührachse 104 auf, die in den Fig. 8 und 9 vergrößert dargestellt ist. Die Rührarme 1 10a und 1 10c der ersten Menge sind in unterschiedlichen Höhen an der Rührachse 104 angeordnet. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, sind die Rührarme 1 12a und 1 12c der 2. Menge in der gleichen Höhe angeordnet, können aber alternativ oder ergänzend ebenfalls in unterschiedlichen Höhen an der Rührachse 104 angeordnet sein.
An einem oder an mehreren der Rührarme 1 10a bis 1 1 Od; 1 1 2a bis 1.1 2d der ersten und/oder zweiten Menge, im dargestellten Ausführungsbeispiel am Rührarm 1 12c der zweiten Menge, kann ein weiteres Rühr- oder
Schabmittel 103d festgelegt sein, das in der Fig. 7 vergrößert dargestellt ist.
An einem, mehreren oder vorzugsweise an allen zweiten Versteifungsmitteln ist auf der Außenseite mindestens eine Fangnase oder Fangklaue 157a, 157b angeordnet; in der Fig. 6 sind aufgrund einer vereinfachten Darstellung nur am zweiten Verstärkungsmittel 1 16a die Fangnasen 1 57a, 157b dargestellt. Diese dienen insbesondere dazu, das • eventuell auftretende Abgleiten des Seiles 127 zu stoppen. Zu diesem Zweck weisen die Fangnasen 1 57a, 157b eine im wesentlichen übereinstimmende Sägezahnform auf, wobei der kürzere Schenkel der Fangnasen 157a, 157b mit der Vertikalen einen größeren Winkel einschließt ist als der längere Schenkel. Die obere Fangnase 1 57a ist dabei nahe derordnungsgemäßen .vertikalen Position des Seils 1 7- angeordnet, insbesondere etwas unterhalb davon. Sollte wider Erwarten das Seil 127. die obere Fangnase 157a überspringen, wird das Seil 127 jedenfalls von der unteren Fangnase 157b gestoppt, die im Ausführungsbeispiel nahe dem unteren Ende des zweiten Versteifungsmittels 1 16a angeordnet ist, insbesondere etwa in Höhe des Rührarms 1 12a der zweiten Menge. Durch die Sägezahnform kann das Seil 127 beim erneuten Spannen problemlos über die Fangnasen 157a, 157b hinweggleiten und seine ordnungsgemäße Position einnehmen.
Die Fig. 7'zeigt das weitere Rührmittel 103d, das mittels eines im wesentlichen U-förmigen Befestigungselements 1 58 an dem Rührarm 1 12c. angehängt ist und mittels eines Verbindungselements 159 lösbar damit verbunden ist. Mit dem Befestigungselement 1 58 ist über eine Kette 160, . ein Seil, eine Stange oder dergleichen, das eigentliche vierte Rührelement. 1 61 verbunden, das im Ausführungsbeispiel ankerförmig ausgebildet ist und insbesondere drei Haken oder Klauen 162 aufweist. Beim Drehen der Rühreinrichtung 103 werden diese Klauen 162 über den Boden des Faulbehälters 101 gezogen und die sich dort absetzenden Materialien aufgerührt und/oder insbesondere dem Sumpf 106 zugeführt.
Die Fig. 8 zeigt in vergrößerter Darstellung die obere Aufhängung der Rührachse 104 der Fig. 6. Mittels eines ersten Achsflansches 163 ist eine obere Lagerbuchse 164 lösbar mit der Rührachse 104 verbunden. Die obere Lagerbuchse 164 weist auf ihrer Außenseite in einem mittleren axialen Abschnitt einen reduzierten Durchmesser auf, so daß in diesem Bereich eine Rohrmanschette 165, insbesondere aus Stahl, gegen axiales
Verschieben gesichert, angeordnet ist. An der Rohrmanschette 165 ist ein topfförmiger Flansch 166 befestigt, insbesondere mit der Rohrmanschette 165 verschweißt urid/όder-züsätzlich über Streben 167 abgespannt.; Der .. topfförmige Flansch -1 66 ist auf seiner Oberseite von einem Deckel 168 . zum Schutz der Hülle 121 (Fig. 6) abgedeckt. Auf seiner im wesentlichen zylindrischen Außenfläche sind an dem topfförmigen Flansch 166 Stützelemente 169 festgelegt, vorzugsweise lösbar festgelegt, insbesondere verschraubt. Die Stützelemente 169 bestehen beispielsweise aus Stahlstangen, Stahlrohren, Seilen oder dergleichen. Die Stützelemente 169 sind radial nach außen geführt und vorzugsweise am Außenumfang des Faulbehälters 101 festgelegt. Insgesamt können beispielsweise sechs bis acht derartiger Stützelemente 169 gleichverteilt angeordnet sein. Sie gewährleisten eine weitgehende Fixierung des oberen Lagerpunktes für die Rührachse 104.
Die Fig. 9 zeigt in vergrößerter Darstellung den unteren Lagerpunkt der Rührachse 104 aus der Fig. 6. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dabei der Maßstab der Fig. 9 ein anderer als der Maßstab der Fig. 8. An dem unteren Ende der Rührachse 104 ist mittels eines zweiten Achsflansches 1 70 lösbar ein Kugelzapfen 1 71 festgelegt. Alternativ hierzu kann der Kugelzapfen 171 auch mittelbar oder unmittelbar mit der Rührachse 104 verschweißt sein. An seinem der Rührachse 104 zugewandten Ende weist der Kugelzapfen 1 71 eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Form auf. An seinem gegenüberliegenden Ende bildet der Kugelzapfen 1 71 einen kugelförmigen Abschnitt 1 72 aus, der in zwei Lagerschalen 1 73, 1 74 gelagert ist. Die untere Lagerschale 1 74 ist mit dem Fundamentpodest 1 75 lösbar verbunden, insbesondere verschraubt. Nach Einsetzen des Kugelzapfens 1 71 bzw. der Rührachse 104 wir die obere Lagerschale 1 73 lösbar mit der unteren Lagerschale 174 verbunden, insbesondere verschraubt. Diese Ausführungsart hat den Vorteil, daß die Rührachse 104 beispielsweise beim Anfahren oder Abbremsen der Rühreinrichtung 103 erforderlichenfalls aus ihrer normalen vertikalen Ausrichtung verschwenkt werden kann, ohne daß dadurch die Lagerung Schaden nimmt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1 . Vorrichtung zum Gären organischer Substanzen, insbesondere Gäroder Faulbehälter (1), mit einem die organischen Substanzen aufnehmenden Gärraum (2), der eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Längsachse (25) aufweist und in dem eine motorisch antreibbare Rühreinrichtung (3) angeordnet ist, mittels der die organischen Substanzen durchmischbar sind, dadurch gekennzeichnet,
• dass die Rühreinrichtung (3) um eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Rührachse (4) drehbare Rührmittel (3a, 3b, 3c)
-aufweist, durch deren Drehbewegung unmittelbar das Durchmischen der organischen Substanzen erfolgt,
• dass die Rührmittel (3a, 3b, 3c) von der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Rührachse (4) radial beabstandet sind, • und dass die Antriebskraft der Rühreinrichtung (3) von der
Rührachse (4) radial beabstandet an der Rühreinrichtung (3) angreift.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Abstände von mindestens zwei Rührmitteln (3a, 3b, 3c) von der Rührachse unterschiedlich sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen (10a, 10b, 10c, 10d) sich von der Rührachse (4) weg in den Gärraum
(2) hinein erstreckt."
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührarme (10a, 10b, 10c, 10d) der ersten Menge unterschiedliche Längen aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührarme (10a, 10b, 10c, 10d) der ersten Menge in einer ersten Ebene liegen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ■ gekennzeichnet, dass die Rührarme (10a, 10b, 10c, 10d) der ersten
Menge über erste Versteifungsmittel (1 5a, 1 5b, 1 5c, 15d) miteinander paarweise verbunden sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Menge von mindestens zwei, vorzugsweise vier Rührarmen (12a, 12b, 12c, 12d) axial von den Rührarmen (10a, 10b, 10c, 10d) der ersten Menge beabstandet sich von der Rührachse (4) weg in den Gärraum (2) hinein erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Rührarme (10a, 10b, 10c, 10d, 12a, 12b, 1 2c, 12d) der ersten und zweiten Menge von der Rührachse (4) beabstandet, insbesondere nahe ihren von der Rührachse (4) entfernten Enden, über vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Rührachse (4) verlaufende zweite Versteifungsmittel (16a, 16b, 16c,
16d) miteinander paarweise verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Versteifungsmittel (16a, 16b, 16c, 16d) unterschiedliche radiale Abstände von der Rührachse (4) haben.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührarme (10a, 10b, 10c, l Od, 12a, 12b, 12c, 12d) der ersten und zweiten Menge über vorzugsweise schräg zur Rührachse (4) verlaufende dritte Versteifungsmittel (18a, 18b, 18c, 18d) miteinander paarweise verbunden sind.
1 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührarme (10a, 10b, 10c, 10d-, 12a, 12b, • 12c, 12d) und die Versteifungsmittel (1 5a, 1 5b, 1 5c, 1 5d, 16a, 1 6b, 16c, 16d, 18a, 1 8b, 18c, 18d) einen Gestellrahmen bilden, an den die Rührmittel (3a, 3b, 3c) lösbar festlegbar sind.
12. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskraft nahe dem radial äußeren Ende der Rühreinrichtung (3) angreift.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (3) um die Rührachse (4) abwechselnd in einer ersten Drehrichtung und anschließend in entgegengesetzter Drehrichtung bewegbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskraft mittels eines im wesentlichen nur Zugkräfte übertragenden Kraftübertragungsmittels, insbesondere , eines Transmissionsseils (27a, 27b) , Transmissionsriemens oder einer Transmissionskette, von einer Antriebseinrichtung (26) auf die Rühreinrichtung (3) übertragbar ist.
1 5. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kraftübertragungsmittel mit ihrem jeweils ersten Ende an der Rühreinrichtung (3) festgelegt sind, dass die beiden Kraftübertragungsmittel auf jeweils einer Haspel (29a, 29b) aufwickelbar sind, und dass die beiden Haspeln (29a, 29b) abwechselnd motorisch drehbar sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Haspeln (29a, 29b) auf einer gemeinsamen und motorisch antreibbaren Welle (31 ) angeordnet sind und abwechselnd in drehfeste Verbindung mit der Welle (31) bringbar sind, wodurch die Rühreinrichtung (3) abwechselnd hin- und herbewegbar ist.
1 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (26) außerhalb des Gärraums (2) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Kraftübertragungsmittel von der Antriebseinrichtung (26) zur Rühreinrichtung (3) unterhalb eines Füllstandes (2a) des Gärraums (2) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung Rührmittel (3a, 3b, 3c) aufweist, die nahe dem Boden des Gärraumes (2) und/oder nahe einem Füllstand (2a) des Gärraumes (2) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührachse (4) der Rühreinrichtung (3) im Zentrum des Gärraumes (2) angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührachse (4) parallel, insbesondere koaxial, zur Längsachse (25) des Gärraums (2) ausgerichtet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (103) auslenkbar in der Vorrichtung (101) gelagert ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Rührachse (104) mittels eines kugelförmigen Abschnitts
(1 72) erfolgt, der in einer Lagerschale (1 73, 1 74) gelagert ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührachse (104) zweifach gelagert ist, insbesondere nahe ihrem oberen und/oder nahe ihrem unteren Ende gelagert ist.
25. Verfahren zum Gären organischer Substanzen in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (3) um die Rührachse (4) abwechselnd und automatisch gesteuert in einer ersten Drehrichtung und anschließend in entgegengesetzter Drehrichtung bewegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (3) in vorgebbaren, von den Gärbedingungen abhängigen oder regelmäßigen Zeitabständen betrieben wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007009095U1 (de) * 2007-06-26 2008-11-13 Agratec Ag Fermentationsanlage
CN103804053A (zh) * 2014-02-07 2014-05-21 冯成伟 秸秆有机肥速酵釜及秸秆有机肥生产工艺
EP3012320A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-27 Innovative Biogas GmbH & Co. KG Fermenter
CN108060055A (zh) * 2017-12-10 2018-05-22 巫溪县浩春农牧开发有限公司 一种有机废弃物发酵处理装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238337A (en) * 1979-02-09 1980-12-09 Walter Todd Peters Methane gas producer using biological decomposition of waste matter
DE3325257A1 (de) * 1983-07-13 1985-01-24 Josef 8000 München Neubauer Einrichtung zur gewinnung von energie in form von biogas oder rottewaerme
DE3545679A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zur entsorgung der organischen hausmuellfraktion
EP0280762A2 (de) * 1987-03-02 1988-09-07 Christoph Frese Verfahren und Anlage zur Herstellung von Biogas aus dickflüssigen vergärbaren Medien
WO1989000151A1 (en) * 1987-07-03 1989-01-12 Oy Dn-Bioprocessing Ltd Reactor for producing biogas
DE4416521A1 (de) * 1993-06-22 1995-01-05 Walter Schmid Pfropfstrombetriebener Fermenter mit einem Rührwerk
DE19621914C1 (de) * 1996-05-31 1997-08-07 Uts Umwelt Technik Sued Gmbh Fermenter
WO1999032600A1 (de) * 1997-12-18 1999-07-01 Xaver Lipp Faulbehälter mit rührwerk und verfahren zum betreiben eines rührwerks in einem faulbehälter
DE19803299A1 (de) * 1998-01-29 1999-08-05 Duewag Ag Wagenkasten eines großräumigen Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238337A (en) * 1979-02-09 1980-12-09 Walter Todd Peters Methane gas producer using biological decomposition of waste matter
DE3325257A1 (de) * 1983-07-13 1985-01-24 Josef 8000 München Neubauer Einrichtung zur gewinnung von energie in form von biogas oder rottewaerme
DE3545679A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zur entsorgung der organischen hausmuellfraktion
EP0280762A2 (de) * 1987-03-02 1988-09-07 Christoph Frese Verfahren und Anlage zur Herstellung von Biogas aus dickflüssigen vergärbaren Medien
WO1989000151A1 (en) * 1987-07-03 1989-01-12 Oy Dn-Bioprocessing Ltd Reactor for producing biogas
DE4416521A1 (de) * 1993-06-22 1995-01-05 Walter Schmid Pfropfstrombetriebener Fermenter mit einem Rührwerk
DE19621914C1 (de) * 1996-05-31 1997-08-07 Uts Umwelt Technik Sued Gmbh Fermenter
WO1999032600A1 (de) * 1997-12-18 1999-07-01 Xaver Lipp Faulbehälter mit rührwerk und verfahren zum betreiben eines rührwerks in einem faulbehälter
DE19803299A1 (de) * 1998-01-29 1999-08-05 Duewag Ag Wagenkasten eines großräumigen Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007009095U1 (de) * 2007-06-26 2008-11-13 Agratec Ag Fermentationsanlage
WO2009000900A3 (de) * 2007-06-26 2009-02-12 Agratec Ag Fermentationsanlage
CN103804053A (zh) * 2014-02-07 2014-05-21 冯成伟 秸秆有机肥速酵釜及秸秆有机肥生产工艺
CN103804053B (zh) * 2014-02-07 2015-09-16 冯成伟 秸秆有机肥速酵釜及秸秆有机肥生产工艺
EP3012320A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-27 Innovative Biogas GmbH & Co. KG Fermenter
CN108060055A (zh) * 2017-12-10 2018-05-22 巫溪县浩春农牧开发有限公司 一种有机废弃物发酵处理装置

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