WO2020212073A1 - Pfropfenstrom-fermenter für eine biogasanlage - Google Patents

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WO2020212073A1
WO2020212073A1 PCT/EP2020/057757 EP2020057757W WO2020212073A1 WO 2020212073 A1 WO2020212073 A1 WO 2020212073A1 EP 2020057757 W EP2020057757 W EP 2020057757W WO 2020212073 A1 WO2020212073 A1 WO 2020212073A1
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reactor
plug flow
substrate
interior
container
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PCT/EP2020/057757
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Inventor
Michael Niederbacher
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Michael Niederbacher
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Publication date
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Priority to US17/594,414 priority patent/US20220213419A1/en
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/02—Percolation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the invention relates to a plug flow - term enter for a biogas plant according to the preamble of claim 1, a biogas plant according to claim 25 and a method for generating biogas according to the preamble of claim 26.
  • wet fermentation and dry fermentation There are basically two methods used in practice to generate biogas, namely wet fermentation and dry fermentation.
  • the fundamental difference between wet fermentation and dry fermentation is that the dry matter content in the area of the fermenter inlet in wet fermentation is regularly between 9 and 14%, while that of dry fermentation is higher and is usually> 25%.
  • the process temperatures for wet fermentation are mostly around 37 ° C (mesophilic), while they are mostly around 55 ° C (thermophilic) for dry fermentation.
  • dry fermentation or dry fermentation is that with it comparatively dry, fibrous and contaminated biomass, such as biowaste, organic fractions from residual waste, manure and green waste, which are problematic to process in wet-fermenting biogas plants, can be processed to produce biogas to create.
  • biomass such as biowaste, organic fractions from residual waste, manure and green waste, which are problematic to process in wet-fermenting biogas plants, can be processed to produce biogas to create.
  • substrates that do not compete with food production can be used to generate biogas.
  • a fermentation tank (a so-called garage fermenter) is filled with the substrate to be fermented, which is then fermented until the end of the predetermined residence time.
  • a mechanical, hydraulic or pneumatic mixing of the fermenter contents is not necessary.
  • the temperature control and inoculation with methane bacteria takes place here via the recirculation of the percolate that occurs during the process.
  • the fermenter tanks are ventilated, whereby the resulting air-methane mixture is drawn off and cleaned via a biofilter.
  • the substrate is only added at the beginning of the fermentation process and the material introduced is then completely fermented.
  • Such biogas plants are usually modular and have several fermenter tanks in order to achieve a more or less uniform gas production.
  • the substrate is introduced continuously or at intervals into the reactor or fermenter container.
  • So-called plug flow fermenters are used for the continuous processing of substrates in the context of dry fermentation, in which the substrate is conveyed through the fermenter as a plug, preferably in conjunction with the use of hydraulic piston pumps.
  • Such a plug flow fermenter is known from DE 44 16 521 A1.
  • the fermenter is specifically designed here as a horizontal cylindrical fermenter with a reactor container designed as an elongated, straight tube.
  • an axis of rotation of an agitator is mounted in the middle. On this axis of rotation agitator arms are arranged at regular, axial intervals.
  • a similar structure is also known from EP 3 450 536 A1.
  • Another object of the present invention is to provide a biogas plant with such a plug flow fermenter.
  • a plug flow fermenter for a biogas plant, which has a reactor container designed as an elongated, straight tube, in the reactor interior of which a substrate to be fermented, preferably by dry fermentation, can be fermented as a plug flow with biogas generation, the reactor container having a container inlet , via which the substrate to be fermented in the reactor interior can be fed, and has a container outlet spaced from the container inlet in the plug flow direction, via which the fermented substrate can be discharged from the reactor interior.
  • the agitating devices or at least one of the agitating devices is designed as an exchangeable agitating device which, in particular also when filled Reactor container and / or during operation of the plug flow fermenter, can be removed from the reactor interior and / or inserted into the reactor interior, preferably removed from the reactor interior from above and / or inserted into the reactor interior as viewed in the vertical axis direction is.
  • the reactor vessel is designed as an elongated, straight, lying tube, that is to say advantageously and particularly preferably designed as a completely straight tube that runs in a straight direction and is not curved.
  • the term tube means in particular that the reactor container is designed to be hollow on the inside in order to form the reactor interior, and can be formed, for example, by a round cylinder made of steel, for example.
  • a concrete, simple design of the reactor vessel that can be manufactured, for example from concrete, as a cuboid delimited by six rectangles forming the reactor vessel walls and thus has six side faces that are at right angles to one another, the ones in the longitudinal direction or linear direction opposite end walls are just as parallel as the side walls opposite each other in the transverse direction and the bottom and top wall opposite each other in the vertical axis direction.
  • a desired plug flow can also be implemented functionally reliably and without great effort.
  • stirring devices can also be arranged side by side in the transverse direction.
  • the stirring devices can be designed at least in part essentially the same and thus form identical parts, which is also particularly advantageous with regard to maintenance and assembly.
  • the stirring devices can in principle have a different distance from one another in the plug flow direction of flow.
  • a configuration in which the stirring devices are evenly spaced from one another is particularly preferred. Such a uniform spacing enables a plug flow to be achieved in a particularly functionally reliable manner.
  • the stirring devices are particularly preferably oriented approximately vertically with respect to the reactor vessel lying in a horizontal plane, although an arrangement inclined to the vertical, that is to say inclined or angled, is of course also possible in principle.
  • the approximately vertical alignment of the stirring devices in relation to the reactor vessel lying in the horizontal plane enables particularly simple assembly and arrangement of the stirring devices, in particular with a further particularly preferred embodiment, according to which the reactor vessel has an upper ceiling wall viewed in the vertical axis direction, which is preferably accessible and / or preferably at least partially flat.
  • the reactor vessel preferably the top wall of the reactor vessel, can have an assembly opening have through which the stirring device can be introduced into the reactor interior and / or removed from the reactor interior with at least a partial area.
  • the assembly opening ensures simple removal and simple insertion of the stirring device in a defined, predetermined manner.
  • the assembly opening thus serves as a service opening through which the stirring device can be introduced into the interior of the reactor simply and functionally reliably from outside the reactor vessel and can also be removed from there again.
  • the exchangeable stirring device extends through the assembly opening with a sub-area received in the installed state in the reactor interior in a substantially gas-tight manner and protrudes over a sub-area located outside the reactor vessel in the installed state. This then also provides easy access from the outside.
  • the assembly opening can also be made using a one-piece or multi-part and / or removable cover, preferably made of stainless steel , be essentially gas-tight closable.
  • the cover can be formed by a separate component.
  • an embodiment is particularly preferred in which the cover is part of the stirring device and closes the respectively associated assembly opening when the stirring device is inserted and installed.
  • the replaceable stirring device in the assembled state extends through the cover with a partial area accommodated in the reactor interior in a substantially gas-tight manner and protrudes over a partial area located outside the reactor vessel in the mounted state.
  • the at least one exchangeable stirring device also preferably has a stirring shaft with at least one stirring blade, which is guided from outside the reactor vessel through the assembly opening into the interior of the reactor, it is preferably provided that the assembly opening is dimensioned so that the stirring shaft passes through it, preferably together at least one on the agitator shaft arranged agitator blade, can be inserted into the reactor interior and / or can be removed from the reactor interior.
  • the assembly opening thus serves here specifically as a service opening through which the agitator shaft together with the agitator blades arranged there can be easily and functionally safely introduced into the reactor interior, for example from the ceiling wall, and also removed from there.
  • the agitator shaft extends through the cover in a substantially gas-tight manner.
  • the agitator shaft be assigned a preferably raised and / or funnel-shaped bearing receptacle, preferably made of steel, in particular stainless steel, on the bottom side in the reactor vessel, by means of which the free agitator shaft end is rotatably connected or in the assembled state which the free end of the agitator shaft is rotatably received.
  • the connection is preferably designed as a plug-in rotary connection. This enables each agitator shaft to be supported and stored in a simple and precisely positioned manner in the reactor vessel.
  • the agitator shaft can be driven by an actuating device, for example a drive motor, which is arranged outside the reactor vessel and preferably supported and / or held on the top wall.
  • an actuating device for example a drive motor, which is arranged outside the reactor vessel and preferably supported and / or held on the top wall.
  • An electric drive motor or a pneumatically or hydraulically operated drive motor is suitable as the drive motor.
  • a further embodiment is particularly advantageous in which, on the side of the assembly opening facing the reactor interior, an apron, preferably made of stainless steel, protrudes from the assembly opening in the direction of the reactor interior, surrounds the assembly opening in a ring and plunges into the substrate in the sealing position .
  • This apron ensures that the interchangeable Stirring devices, for example a stirrer shaft together with the stirrer blades arranged thereon, can be brought in or out of the interior of the reactor essentially in a gas-tight manner or without an unnecessarily large loss of gas.
  • This skirt can basically be formed integrally with the reactor vessel, but is preferably formed by a separate component and, for example, fixed from below on the opening edge area around the assembly opening.
  • the apron can also be hooked into the assembly opening from above and supported or held in the opening edge area around the assembly opening.
  • it has a flange area, for example, which then rests against the opening edge area either from below or from above.
  • the apron is also preferably fixed using detachable screw connections so that the apron can also be exchanged if necessary and replaced with a new apron. In the case of the presence of a flange area, the apron is then detachably fixed by means of the screw connection over this at the opening edge area.
  • the assembly opening is designed in the form of a slot and preferably extends in the area between two reactor vessel wall areas lying opposite in the transverse direction
  • Reactor vessel side walls which is particularly advantageous in connection with agitator blades extending away from the agitator shaft on opposite sides, because here the agitator shaft and agitator blades can be easily brought in and out without folding the agitator blades in or out.
  • the mounting openings and / or the covers are preferably designed essentially the same and / or, viewed in the direction of longitudinal extent of the reactor vessel, lie in a straight line or in a straight line spaced one behind the other and / or are aligned parallel to one another.
  • the agitating device (s) each have a plurality of agitator blades extending away from the agitator shaft on opposite sides and lying in a vertical plane has or have.
  • a bottom-side collecting channel in particular a sand collecting channel, is assigned to at least some of the stirring devices.
  • the term “assigned” is to be interpreted in a broad sense and means that such a collecting channel can basically be located essentially on the bottom side below the respective agitator device or agitator shaft.
  • this terminology is also intended to include configurations in which the collecting channel is arranged, for example in the middle, between two stirring devices spaced apart in the flow direction of the plug flow.
  • drainage channel is also to be understood in a broad sense and is also intended to include large-scale drainage devices, for example a drainage shaft as a drainage channel.
  • an extraction device is provided, by means of which the material that collects in the collecting channel can be withdrawn from the at least one collecting channel.
  • a separator can be provided to which the material withdrawn by means of the withdrawal device is fed and in which the withdrawn material, preferably the substrate-sand mixture already mentioned, can be separated into a substrate phase and a waste phase, in particular a sand phase.
  • a return device is also provided, by means of which the substrate phase separated in the separator can be fed to the reactor interior as percolate, namely preferably fed to the substrate from above as percolate viewed in the vertical axis direction.
  • Such a return device is expressly only provided as an option, that is, in principle, only a separator can be provided, so that the percolate then has to be fed to the substrate in the interior of the reactor in a different manner, for example in order to inoculate the substrate.
  • the term separator is expressly to be interpreted broadly here and is also expressly intended to include configurations such as a settling basin.
  • the discharge device preferably has a discharge line led to each collecting channel, the discharge lines opening into a collecting line which is led to the separator.
  • a component of the extraction device is also at least one conveyor device, for example a extraction pump, by means of which the material to be separated can be withdrawn from the collecting channels and conveyed into the separator.
  • locking elements for example valves, can be provided by means of which the trigger is controlled at certain times.
  • the return device can be designed with a return line, at least one delivery device, such as a pump, and a blocking element, such as a valve, in order to control the return functionally reliable at certain times.
  • a plurality of discharge lines spaced apart in the longitudinal direction are provided on the reactor vessel, which form a discharge device and which, preferably through a lateral or outer wall of the reactor vessel through, in the bottom, lower area of the Reactor interior are guided so that a material to be withdrawn, in particular a substrate-sand mixture, can be withdrawn from the reactor vessel via this.
  • the discharge lines open into a collecting line.
  • Such an arrangement may help to avoid chutes and chutes.
  • the withdrawn material can then be fed to a separator or settling basin, analogous to the solution described above in connection with the collecting channels or collecting shafts, either directly from the individual exhaust lines or indirectly via a collecting line connecting the exhaust lines to a separator or settling basin, in which the withdrawn material, preferably the aforementioned substrate-sand mixture can be separated into a substrate phase and a waste phase, in particular a sand phase.
  • the at least one container inlet and the at least one container outlet are preferably arranged at end regions of the reactor container that are opposite in the flow direction, preferably end walls that are spaced apart from one another and aligned parallel to one another in the longitudinal direction of the reactor container.
  • the reactor vessel can in principle have any cross-sectional shape. However, an embodiment is particularly preferred in which the walls of the reactor vessel, viewed in cross section through the reactor vessel, form a frame surrounding the interior of the reactor.
  • the walls of the reactor vessel preferably form a rectangular reactor interior, based on the cross section through the reactor vessel.
  • Such a reactor vessel is easy to manufacture, for example from concrete or stainless steel.
  • the plug flow fermenter according to the invention also preferably has at least one gas extraction device by means of which the biogas formed in the interior of the reactor can be extracted from the reactor container. It is particularly preferred here that at least one gas discharge line of the gas discharge device is routed into the interior of the reactor in the region of the container outlet. This ensures that the biogas is safely discharged into the Area ensured in which the fermentation process and thus the biogas production is or are essentially complete.
  • the gas extraction device can of course have an extraction line that is coupled to a delivery device, such as a pump, whereby controllable valves can again be provided as blocking elements, by means of which the biogas extraction is controlled according to the respective needs becomes.
  • a feed device for example a feed screw, is preferably provided, by means of which the substrate to be fermented can be fed to the reactor interior via the at least one container inlet in a functionally reliable manner.
  • the plug-flow fermenter according to the invention can have a discharge device for a functionally reliable discharge of the fermented substrate from the reactor interior, by means of which the fermented substrate can be discharged via the container outlet.
  • a discharge device can be formed by a discharge pump as a delivery device.
  • the plug stream -Ferm enter has a control device by means of which the feed into and the discharge from the reactor vessel and thus the residence time of the substrate in the reactor vessel can be controlled or regulated.
  • the control or regulation is preferably carried out in such a way that the residence time in the reactor vessel is between 25 and 50 days. Such a dwell time has proven to be particularly advantageous in order to achieve effective biogas generation with a high biogas yield in connection with a plug flow -erm enter according to the invention.
  • the substrate to be fermented preferably by dry fermentation, particularly preferably has a dry matter content of 12 to 40% DM, preferably 19 to 30% DM, in the reactor vessel.
  • FIG. 1 schematically shows a perspective illustration of an exemplary
  • FIG. 2 shows a schematic, perspective exploded view with regard to the essential components of FIG. 1,
  • FIG. 3 schematically shows a top view of the fermenter according to FIG. 1 with a partially omitted top wall
  • FIG. 4 schematically shows a side view of a portion of the exemplary fermenter according to the invention according to FIG. 1 with the side wall omitted, and FIG.
  • FIG. 1 a perspective representation of an exemplary embodiment of a plug flow fermenter 1 according to the invention is shown schematically, which is, for example, part of a biogas plant not shown here.
  • the plug flow fermenter 1 has an elongated, straight tube Reactor vessel 2 on.
  • This reactor vessel 2 is merely an example of the shape of a container or cuboid and has a first or front end wall 3 and a second or rear end wall 4 opposite in the longitudinal direction of extension x of the reactor vessel and thus in the plug flow direction.
  • the reactor vessel 2 also has two side walls 5 and 6 opposite one another in the transverse direction y and a bottom wall 8.
  • the reactor vessel 2 also has an upper, preferably flat, top wall 7 opposite the bottom wall 8 in the vertical axis direction z.
  • the reactor vessel 2 is thus designed here, for example, as an elongated, straight parallelepiped which is delimited by six rectangles forming the reactor vessel walls 3, 4, 5, 6, 7 and 8 and thus has six side surfaces that are at right angles to one another, with the end walls 3, 4 opposite in the longitudinal direction x or linear direction are just as parallel as the side walls 5, 6 opposite each other in the transverse direction y and the top wall 7 and bottom wall 8 opposite each other in the vertical axis direction z.
  • the walls 5, 6, 7 and 8 of the reactor vessel 2 here also form, based on the cross section (sectional plane yz) through the reactor vessel 2, a rectangular reactor interior 9, which is to be understood only as an example.
  • the reactor vessel can also have other internal and also other external geometries, for example be at least partially rounded at the internal and / or external corners, in order to form a more circular or oval cross-section, for example.
  • Semicircular cross-sections are also conceivable, to name just one further example.
  • the reactor vessel 2 is shown lying down, which also corresponds to its most common use, which is why such fermenters are also called horizontal fermenters.
  • the walls of the fermenter can be made of any suitable material, for example concrete or stainless steel.
  • the reactor container 2 here has, for example, a container inlet 10 in the area of the first end wall 3, via which a substrate to be fermented is continuously or fed by means of a feed device, which is designed here as a feed screw 11, for example certain times can be supplied in intervals.
  • a feed device which is designed here as a feed screw 11, for example certain times can be supplied in intervals.
  • a container outlet 12 is provided on the opposite second end wall 3 of the reactor container 2, via which the fermented substrate can be discharged from the reactor interior 9 by means of a discharge device designed as a discharge pump, for example.
  • stirrer devices 19 spaced apart as seen in plug flow direction x, by means of which the substrate to be fermented can be locally circulated and / or by means of which the substrate can be conveyed in plug flow direction x.
  • the stirring devices 19 are preferably designed essentially the same and, moreover, are preferably evenly spaced from one another.
  • the stirring devices 19 are also oriented vertically with respect to the lying reactor vessel 2, i.e. in the vertical axis direction z, and here, by way of example, each have a stirring shaft 20 guided from outside the reactor vessel 2 through the top wall 7 with several stirring blades 21 spaced apart in the longitudinal direction of the stirring shaft.
  • the stirring device 19 here has, for example, several stirring blades 21 extending away from the stirring shaft 20 on opposite sides and lying in a vertical plane (see in particular FIGS. 2 and 4), with several stirring blades 21 one above the other on a first side of the stirring shaft 20 as seen in the vertical axis direction and protrude from the agitator shaft 20 at a distance from one another and, on an opposite, 180 ° spaced second side of the agitator shaft 20, a plurality of agitator blades 21 also protrude from the agitator shaft 20, viewed in the vertical axis direction, one above the other and at a distance from one another.
  • the agitator blades 21 are the second side here, for example, offset in the vertical axis direction z with respect to the agitator blades 21 of the first side.
  • the stirring devices 19 also each have an actuating device, for example a drive motor 22, which is arranged outside of the reactor vessel 2 and is supported and held on the top wall 7 by means of a supporting device 15.
  • the agitator shaft 20 can be driven in rotation by means of the drive motor 22.
  • the support device 15 is formed here by way of example by a frame carrying the drive motor 22 with a plurality of support feet 14 which are arranged around the agitator shaft 20 and fan out towards the bottom.
  • the top wall 7 has, in the area of the agitator shaft lead-through, a mounting opening 24 that can be closed in a gas-tight manner by means of a cover 23 preferably made of stainless steel, the agitator shaft 20 being the Cover 23 extends through each gas-tight.
  • the assembly openings 24 are also dimensioned in such a way that the agitator shaft 20, together with the agitator blades 21, can both be brought into and out of the reactor interior 9 through them.
  • the mounting openings 24 extend here, for example, in the manner of a slot, essentially over the entire width of the top wall 7, that is in the transverse direction y between the side walls 5 and 6.
  • the mounting openings 24 are also further in a straight line or in a, viewed in the longitudinal direction x rectilinear alignment spaced one behind the other and are preferably all of the same design and / or aligned parallel to one another. The same then also applies here to the covers 23 in their assembled state.
  • apron 25 which projects from the installation opening 24 in the direction of the reactor interior 9, surrounds the installation opening 24 in a ring and, in the sealing position, dips into the substrate 16, preferably a stainless steel apron, arranged (see in particular Figure 4).
  • This apron 25 is preferably formed by a separate component and can, for example, as in FIG. 5, the left half of the picture shown, are fixed from below on the opening edge area around the mounting opening 24. Alternatively (right half of FIG. 5), however, the apron 25 can also be hooked into the assembly opening 24 from above and supported or held in the opening edge area around the assembly opening 24.
  • the apron 25 in both alternative embodiments it preferably has a flange area 25a which rests in the opening edge area (from below in the first alternative of the left half of the figure and from above in the second alternative of the right half of the figure).
  • the fixing of the apron 25 via its flange area 25a takes place here by way of example and specifically preferably via releasable screw connections 13 so that the apron can also be exchanged and replaced with a new apron if necessary.
  • the stirring devices 19 are assigned a bottom-side collecting channel 26 in which, in particular when the stirring devices 19 are actuated, material 17 to be withdrawn from the reactor interior 9 ( see Figure 4), in particular a substrate-sand mixture, accumulates.
  • the collecting channels 26 are each arranged at a distance between two stirring devices 19, the collecting channels 26 extending here further, for example, in the transverse direction y between the side walls 5 and 6.
  • the collecting channels 26 can be designed, for example, as trough-shaped depressions, into each of which a discharge line 27 opens, which in turn is part of a discharge device, by means of which the material 17 accumulating in the respective collecting channel 26 can be drawn off from the collecting channel 26.
  • the discharge lines 27 open here, for example, into a collecting line 28, via which the withdrawn material is fed to a separator 29 of the extraction device, in which the withdrawn material, preferably a substrate-sand mixture, is divided into a substrate phase and a waste phase, preferably a sand phase, is separated.
  • a return line 30 of a return device then leads from the separator 29 back to the reactor container 2, so that the substrate phase separated in the separator 29 can be fed to the reactor interior as percolate, preferably fed to the substrate from above as percolate, viewed in the vertical axis direction z can.
  • This is shown in FIG. 1 merely by way of example and schematically by means of a plurality of percolate lines 18 branching off from the return line 30. It goes without saying that only a single percolate line or a different number of percolate lines can also be provided.
  • the withdrawn material is fed to the separator 29 analogously to before, in which the withdrawn material, preferably a substrate-sand mixture, is separated into a substrate phase and a waste phase, preferably a sand phase.
  • the solution just described and the solution with collecting channels can also be implemented together, so that two types of drainage lines 27 are then provided, namely drainage lines 27 that are routed to the collecting channels 26 and drainage lines 27 that are not routed to the collecting channels 27.
  • one A collecting line 28 can be provided for all of the drain lines 27 or two collecting lines 28 can be provided, that is to say one collecting line 28 for each of the different types of drain lines 27.
  • the dosing of the biomass, the discharge of the biomass, the actuation of the stirring devices, the removal of the material from the collecting channels 26 (if present) and the return of the substrate to the reactor container 2 take place here each controlled by means of a control device, not shown.
  • this control device in particular the feed into and the discharge from the reactor container 2 and thus the residence time of the substrate in the reactor container 2 are controlled and regulated.
  • the control or regulation is preferably carried out in such a way that the residence time in the reactor vessel 2 is between 25 to 50 days and / or that the substrate in the reactor vessel 2 has a dry matter content of 12 to 40% DM, preferably 19 to 30% DM.
  • a gas extraction device 31 is provided, by means of which the biogas (methane gas) produced can be extracted from the reactor container 2.
  • stirring device 19 or a plurality of stirring devices 19 are to be replaced while the plug flow fermenter 1 is in operation, i.e. when the reactor vessel 2 is full or full, this can be done in a simple manner with the present invention by Stirring device 19 provided for replacement, as shown schematically and by way of example in FIG. 4 from the right using the second stirring device 19, is simply lifted out through the assembly opening 24.
  • Stirring device 19 provided for replacement, as shown schematically and by way of example in FIG. 4 from the right using the second stirring device 19, is simply lifted out through the assembly opening 24.
  • the substrate 16 in the reactor interior 9 has such a filling height in the vertical axis direction z that the skirt 25 dips into the substrate 16, since then an essentially gas-tight state is established in the area of the assembly opening 24, which enables the cover 23 to be opened and the stirring device 19 to be lifted or removed without any significant gas escaping from the assembly opening 24 or from the reactor vessel 2.
  • the lifted agitator 19 has been rotated here with respect to the agitator blades 21 spaced 180 ° so that the agitator blades 21 are aligned in the direction of the slot-shaped assembly opening 24 and thus the agitator shaft 20 together with the Agitator blades 21 can be introduced into the reactor interior 9 as well as brought out very easily.
  • the agitator shafts 20 are assigned on the bottom side in the reactor vessel 2, that is, on the inside of the bottom wall 8, a bearing mount 20a, preferably made of steel, in particular stainless steel, which is raised here by way of example and optionally also widens upwards in a funnel shape (not shown) the free agitator shaft end 20b is rotatably received in the assembled state, it is preferably provided that the connection is designed as a plug-in rotary connection.
  • the one-part or multi-part cover 23 can, as shown in the figures, be part of the agitator device 19 and, when the agitator device 19 is inserted and installed, can close the associated assembly opening 24, preferably in a gas-tight manner.
  • the cover 23 can in principle also be formed by a separate component which can be handled independently of the stirring device 19. In this case, the cover is then, for example, made in several parts in order to be able to arrange it around the agitator shaft 20 in a simple and gas-tight manner.
  • the cover 23 can be arranged in the area of the assembly opening 24, for example resting on the edge area, so that the cover 23 can also be fixed to the surrounding reactor vessel wall area by means of releasable fastening means.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pfropfenstrom-Fermenter (1) für eine Biogasanlage, mit einem als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter (2), in dessen Reaktor-Innenraum (9) ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfen ström unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter (2) wenigstens einen Behältereinlass (10), über den das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum (9) zuführbar ist, und wenigstens einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (x) vom Behältereinlass (10) beabstandeten Behälterauslass (12) aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum (9) austragbar ist, und wobei im Reaktor-Innenraum (9) eine Mehrzahl von in Reaktorbehälter-Längserstreckungsrichtung und damit in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten, separatenaustauschbaren Rühreinrichtungen (19) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Pfropfenstrom-Fermenter für eine Bioqasanlaqe
Die Erfindung betrifft einen Pfropfenstrom -Ferm enter für eine Biogasanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Biogasanlage nach Anspruch 25 sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 26.
Grundsätzlich gibt es zwei in der Praxis verwendete Verfahren zur Biogaserzeugung, nämlich die Nassfermentation und die Trockenfermentation. Der grundsätzliche Unterschied zwischen der Nassfermentation und der Trockenfermentation besteht darin, dass der Trockensubstanzgehalt im Bereich des Fermentereinlasses bei der Nassfermentation regelmäßig zwischen 9 bis 14% liegt, während derjenige der Trockenfermentation demgegenüber höher ist und in der Regel bei > 25% liegt. Die Prozesstemperaturen liegen bei der Nassfermentation meist um die 37° C (mesophil), während sie bei der Trockenfermentation meist bei ca. 55° C (thermophil) liegen.
Der Vorteil der Trockenvergärung bzw. Trockenfermentation liegt darin, dass bei dieser vergleichsweise trockene, faserige und störstoffhaltige Biomasse, wie zum Beispiel Bioabfall, organische Fraktionen aus Restmüll, Mist und Grünschnitt, die in nassvergärenden Biogasanlagen problematisch zu verarbeiten sind, verarbeitet werden können, um Biogas zu erzeugen. Bei der Trockenfermentation können somit Substrate eingesetzt werden, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, um Biogas zu erzeugen.
Bei der Trockenfermentation gibt es verschiedene Verfahrensvarianten, wobei grundsätzlich zwischen den diskontinuierlichen bzw. batchweisen Verfahren und den kontinuierlichen Verfahren unterschieden wird. Bei dem diskontinuierlichen Verfahren wird ein Fermentationsbehälter (ein sogenannter Garagenfermenter) mit dem zu vergärenden Substrat befüllt, welches dann bis zum Ende der vorher festgelegten Verweilzeit vergoren wird. Ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Vermischen des Fermenterinhalts entfällt hierbei. Die Temperierung und Beimpfung mit Methanbakterien erfolgt hier über die Rezirkulation des im Verlauf des Prozesses anfallenden Perkolats. Sobald der Trockenfermentationsprozess abgeschlossen ist, werden die Fermenterbehälter belüftet, wobei das entstehende Luft-Methan-Gemisch über einen Biofilter abgezogen und gereinigt wird. Bei einem derartigen diskontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren findet die Substratzugabe somit nur zu Beginn des Fermentationsprozesses statt und wird das eingebrachte Material dann komplett vergoren. Derartige Biogasanlagen sind regelmäßig modular aufgebaut und weisen mehrere Fermenterbehälter auf, um eine mehr oder weniger gleichmäßige Gasproduktion zu erreichen.
Im Gegensatz zu den diskontinuierlichen Verfahren wird bei den kontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren ähnlich wie bei der Nassvergärung das Substrat kontinuierlich bzw. in Intervallen in den Reaktor- bzw. Fermenterbehälter eingebracht. Für die kontinuierliche Verarbeitung von Substraten im Rahmen der Trockenfermentation werden sogenannte Pfropfenstrom-Fermenter verwendet, bei denen das Substrat, vorzugsweise in Verbindung mit dem Einsatz von hydraulischen Kolbenpumpen, als Pfropfen durch den Fermenter gefördert wird. Ein derartiger Pfropfenstrom-Fermenter ist aus der DE 44 16 521 A1 bekannt. Der Fermenter ist hier konkret als liegender zylindrischer Fermenter mit einem als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter ausgebildet. In den beiden gegenüberliegenden Stirnwänden des Reaktorbehälters ist mittig eine Drehachse eines Rührwerks gelagert. An dieser Drehachse sind in regelmäßigen, axialen Abständen Rührarme angeordnet. Ein ähnlicher Aufbau ist auch aus der EP 3 450 536 A1 bekannt.
Bei diesen bekannten Trockenfermentern besteht der Nachteil, dass bei regelmäßig anfallenden Wartungsarbeiten am Rührwerk stets der gesamte Fermenterbetrieb gestoppt und der Fermenter geleert werden muss, um das Rührwerk warten zu können bzw. um das Rührwerk entnehmen und austauschen zu können. Dies ist auch der Fall, wenn nur einzelne der Rührpaddel beschädigt sind. Der Wartungsaufwand ist somit bei derartigen Fermentern erheblich und damit unwirtschaftlich und teuer.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pfropfenstrom - Fermenter für eine Biogasanlage mit einem als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter zur Verfügung zu stellen, mittels dem Wartung und Reparatur von Rühreinrichtungen auf technisch einfache Weise und ohne störende sowie teure Betriebsunterbrechungen erfolgen kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Biogasanlage mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen. Und schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 ist ein Pfropfenstrom-Fermenter für eine Biogasanlage vorgesehen, der einen als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter aufweist, in dessen Reaktor-Innenraum ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter einen Behältereinlass, über den das zu vergärende Substrat im Reaktor-Innenraum zuführbar ist, und einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung vom Behältereinlass beabstandeten Behälterauslass aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor- Innenraum austragbar ist. Im Reaktor-Innenraum sind weiter eine Mehrzahl von in Reaktorbehälter-Längserstreckungsrichtung und damit in Pfropfenstrom - Strömungsrichtung gesehen beabstandeten, separaten Rühreinrichtungen angeordnet, mittels denen das Substrat örtlich umwälzbar ist und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung förderbar ist. Erfindungsgemäß sind die Rühreinrichtungen oder ist wenigstens eine der Rühreinrichtungen als austauschbare Rühreinrichtung ausgebildet, die, insbesondere auch bei gefülltem Reaktorbehälter und/oder im Betrieb des Pfropfenstrom-Fermenters, aus dem Reaktor-Innenraum entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum einsetzbar ist, vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen von oben her aus dem Reaktor- Innenraum entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum einsetzbar ist.
Damit muss bei Wartungsarbeiten am (durch die mehreren separaten Rühreinrichtungen gebildeten)„Rührwerk“ nicht mehr der gesamte Fermenterbetrieb gestoppt werden und muss auch der Reaktorbehälter nicht erst entleert werden, um Wartungsarbeiten an den Rühreinrichtungen durchzuführen. Durch die Aufteilung der Rührarbeit auf mehrere voneinander unabhängige bzw. separate Rühreinrichtungen können diese bevorzugt einzeln gewartet bzw. ausgetauscht werden, ohne dass dadurch die Rührarbeit der übrigen Rühreinrichtungen beeinträchtigt wird, so dass der Fermentationsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Die separaten Rühreinrichtungen können somit einfach bei laufendem Betrieb einzeln entnommen bzw. eingesetzt werden, wodurch sich Biogasanlagen mit erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermentern hocheffizient und wirtschaftlich betreiben lassen.
Der Reaktorbehälter ist wie oben bereits erwähnt als langgestreckte, geradlinige und liegende Röhre ausgebildet, das heißt vorteilhaft und besonders bevorzugt als vollkommen gerade und damit in gerader Richtung verlaufende, nicht gekrümmte Röhre ausgebildet. Die Begrifflichkeit Röhre bedeutet dabei insbesondere, dass der Reaktorbehälter innen hohl ausgebildet ist, um den Reaktor-Innenraum auszubilden, und kann zum Beispiel durch einen Rundzylinder aus zum Beispiel Stahl gebildet sein. Besonders bevorzugt ist jedoch eine konkrete, einfach, zum Beispiel aus Beton, herstellbare Ausgestaltung des Reaktorbehälters als Quader der von sechs, die Reaktorbehälterwände ausbildenden Rechtecken begrenzt wird und somit sechs Seitenflächen aufweist, die im rechten Winkel aufeinander stehen, wobei die in Längserstreckungsrichtung bzw. Linearrichtung gegenüberliegenden Stirnwände ebenso parallel sind wie die einander in Querrichtung gegenüberliegenden Seitenwände und die einander in Hochachsenrichtung gegenüberliegende Boden- und Deckenwand. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau, bei dem im Reaktor-Innenraum eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten und austauschbaren Rühreinrichtungen angeordnet ist, lässt sich zudem ein gewünschter Pfropfenstrom funktionssicher und ohne großen Aufwand realisieren.
Grundsätzlich können insbesondere bei sehr breit bzw. groß bauenden Pfropfenstrom-Fermentern auch mehrere Rühreinrichtungen in Querrichtung nebeneinander angeordnet sein.
Die Rühreinrichtungen können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens zum Teil im Wesentlichen gleich ausgebildet sein und damit Gleichteile ausbilden, was insbesondere auch im Hinblick auf Wartung und Montage von Vorteil ist.
Weiter können die Rühreinrichtungen grundsätzlich einen unterschiedlichen Abstand voneinander in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Rühreinrichtungen gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Durch eine derartige gleichmäßige Beabstandung lässt sich ein Pfropfenstrom auf besonders funktionssichere Weise erzielen.
Besonders bevorzugt sind die Rühreinrichtungen, bezogen auf den in einer Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, in etwa vertikal ausgerichtet, wenngleich selbstverständlich auch eine gegen die Vertikale geneigte, das heißt eine schräg geneigte oder winklige, Anordnung derselben grundsätzlich möglich ist. Die in etwa vertikale Ausrichtung der Rühreinrichtungen, bezogen auf den in der Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, ermöglicht jedoch eine besonders einfache Montage und Anordnung der Rühreinrichtungen, insbesondere mit einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung, gemäß dem der Reaktorbehälter eine, in Hochachsenrichtung gesehen, obere Deckenwand aufweist, die vorzugsweise begehbar und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweisen eben ausgebildet ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Reaktorbehälter, vorzugsweise die Deckenwand des Reaktorbehälters, eine Montageöffnung aufweisen, durch die hindurch die Rühreinrichtung wenigstens mit einem Teilbereich in den Reaktor-Innenraum einführbar und/oder aus dem Reaktor-Innenraum entnehmbar ist. Durch die Montageöffnung wird eine einfache Entnahme und ein einfaches Einsetzen der Rühreinrichtung in einer definiert vorgegebenen Weise sichergestellt. Die Montageöffnung dient somit als Serviceöffnung, durch die die Rühreinrichtung einfach und funktionssicher von außerhalb des Reaktorbehälters in den Reaktor-Innenraum eingebracht und auch wieder von dort ausgebracht werden kann. In diesem Zusammenhang kann dann bevorzugt vorgesehen sein, dass die austauschbare Rühreinrichtung die Montageöffnung mit einem im montierten Zustand im Reaktor-Innenraum aufgenommenen Teilbereich im Wesentlichen gasdicht durchgreift und mit einem im montierten Zustand außerhalb des Reaktorbehälters liegenden Teilbereich überragt. Dadurch ist dann weiter auch eine einfache Zugänglichkeit von außen gegeben.
Insbesondere bei relativ groß ausgebildeten Montageöffnungen, die von der durchgeführten Rühreinrichtung, zum Beispiel einer Rührwelle einer Rühreinrichtung, nicht vollständig ausgefüllt und damit im Wesentlichen abgedichtet werden, kann die Montageöffnung zudem mittels einer ein- oder mehrteilig und/oder abnehmbar ausgebildeten Abdeckung, vorzugsweise aus Edelstahl, im Wesentlichen gasdicht verschließbar sein. Die Abdeckung kann dabei durch ein separates Bauteil gebildet sein. Besonders bevorzugt ist aber eine Ausgestaltung, bei der die Abdeckung Bestandteil der Rühreinrichtung ist und im eingesetzten, montierten Zustand der Rühreinrichtung die jeweils zugeordnete Montageöffnung verschließt. Weiter kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die austauschbare Rühreinrichtung die Abdeckung im montierten Zustand mit einem im Reaktor-Innenraum aufgenommenen Teilbereich im Wesentlichen gasdicht durchgreift und mit einem im montierten Zustand außerhalb des Reaktorbehälters liegenden Teilbereich überragt.
Die wenigstens eine austauschbare Rühreinrichtung weist zudem bevorzugt eine von außerhalb des Reaktorbehälters durch die Montageöffnung in den Reaktor- Innenraum geführte Rührwelle mit wenigstens einem Rührflügel auf, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Montageöffnung so dimensioniert ist, dass die Rührwelle durch diese hindurch, vorzugsweise mitsamt dem wenigstens einen an der Rührwelle angeordneten Rührflügel, in den Reaktor-Innenraum einsetzbar und/oder aus dem Reaktor-Innenraum entnehmbar ist. Die Montageöffnung dient somit hier dann konkret als Serviceöffnung, durch die die Rührwelle mitsamt den dort angeordneten Rührflügeln einfach und funktionssicher, zum Beispiel von der Deckenwand aus, in den Reaktor-Innenraum eingebracht und auch wieder von dort ausgebracht werden kann.
Für einen besonders vorteilhaften gasdichten Aufbau durchgreift dabei die Rührwelle die Abdeckung im Wesentlichen gasdicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Rührwelle bodenseitig im Reaktorbehälter eine, vorzugsweise erhabene und/oder trichterförmige, Lageraufnahme, vorzugsweise aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl, zugeordnet ist, mittels der das freie Rührwellenende im montierten Zustand drehbar verbunden ist bzw. in der das freie Rührwellenende drehbar aufgenommen ist. Vorzugsweise ist die Verbindung dabei als Steck-Drehverbindung ausgebildet. Damit gelingt eine einfache und positionsgenaue Abstützung und Lagerung jeder Rührwelle in dem Reaktorbehälter.
Zudem wird gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Rührwelle von einer außerhalb des Reaktorbehälters angeordneten, vorzugsweise auf der Deckenwand abgestützten und/oder gehalterten, Betätigungseinrichtung, zum Beispiel einem Antriebsmotor, antreibbar ist. Damit ergibt sich ein besonders kompakter, funktionsintegrierter Aufbau einer Rühreinrichtung mitsamt einer vorteilhaften Abstützung derselben. Als Antriebsmotor eignet sich ein elektrischer Antriebsmotor oder aber auch ein pneumatisch oder hydraulisch betriebener Antriebsmotor.
Besonders vorteilhaft ist weiter eine Ausgestaltung, bei der auf der dem Reaktor- Innenraum zugewandten Seite der Montageöffnung eine von der Montageöffnung in Richtung Reaktor-Innenraum abragende, die Montageöffnung ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze, vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet ist. Diese Schürze stellt sicher, dass die austauschbaren Rühreinrichtungen, zum Beispiel eine Rührwelle mitsamt daran angeordneten Rührflügeln, im Wesentlichen gasdicht bzw. ohne unnötig großen Gasverlust aus dem Reaktor-Innenraum ein- bzw. ausgebracht werden kann. Diese Schürze kann grundsätzlich integral mit dem Reaktorbehälter ausgebildet sein, ist jedoch bevorzugt durch ein separates Bauteil gebildet und zum Beispiel von unten her an dem Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung herum festgelegt. Alternativ kann die Schürze aber auch von oben her in die Montageöffnung eingehängt und am Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung herum abgestützt bzw. gehaltert sein. Zur Festlegung der Schürze weist diese zum Beispiel einen Flanschbereich auf, der dann entweder von unten her oder von oben her am Öffnungsrandbereich anliegt. Die Festlegung der Schürze erfolgt zudem bevorzugt über lösbare Schraubverbindungen, damit die Schürze im Bedarfsfall auch ausgetauscht werden kann und durch eine neue Schürze ersetzt werden kann. Im Falle des Vorhandenseins eines Flanschbereiches wird die Schürze dann über diesen am Öffnungsrandbereich lösbar mittels der Schraubverbindung festgelegt.
Die Montageöffnung ist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung schlitzartig ausgebildet und erstreckt sich im Bereich zwischen zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Reaktorbehälter-Wandbereichen, vorzugsweise
Reaktorbehälter-Seitenwänden, was zum Beispiel insbesondere in Verbindung mit sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle weg erstreckenden Rührflügeln von Vorteil ist, weil hier dann evtl ohne An- bzw. Abklappen der Rührflügel ein einfaches Ein- und Ausbringen der Rührwelle mitsamt Rührflügeln möglich ist.
Die Montageöffnungen und/oder die Abdeckungen sind bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet und/oder liegen in Längserstreckungsrichtung des Reaktorbehälters gesehen in einer geraden Linie bzw. in einer geradlinigen Flucht beabstandet hintereinander und/oder sind parallel zueinander ausgerichtet.
Gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rühreinrichtung(en) jeweils mehrere sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle weg erstreckende und in einer Vertikalebene liegende Rührflügel aufweist bzw. aufweisen. Mit einem derartigen Aufbau ist dann ein besonders einfaches Ein- und Ausbringen der Rührwelle mitsamt Rührflügeln ohne An- bzw. Abklappen der Rührflügel möglich. Dies erfolgt vorzugsweise dergestalt, dass auf einer ersten Seite der Rührwelle mehrere Rührflügel in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle abragen und dass auf einer gegenüberliegenden, um 180° beabstandeten zweiten Seite der Rührwelle ebenfalls mehrere Rührflügel in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle abragen, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Rührflügel der zweiten Seite gegenüber den Rührflügeln der ersten Seite in Hochachsenrichtung versetzt sind.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen eine bodenseitige Auffangrinne, insbesondere eine Sandauffangrinne, zugeordnet. Die Begrifflichkeit„zugeordnet“ ist hierbei in einem weiten Sinne auszulegen und bedeutet, dass eine derartige Auffangrinne sich grundsätzlich im Wesentlichen bodenseitig unterhalb der jeweiligen Rühreinrichtung bzw. Rührwelle befinden kann. Genauso gut sollen von dieser Begrifflichkeit aber auch Ausgestaltungen umfasst sein, bei der die Auffangrinne, zum Beispiel mittig, zwischen zwei in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung beabstandeten Rühreinrichtungen angeordnet ist. Wesentlich in Verbindung mit den bodenseitigen Auffangrinnen ist lediglich, dass sich darin, insbesondere bei einer Betätigung einer „zugeordneten“ Rühreinrichtung, aus dem Reaktor-Innenraum abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch als abzuziehendes Material, ansammelt. Die Begrifflichkeit Abzugsrinne ist ebenfalls ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen und soll auch groß bauenden Abzugseinrichtungen umfassen, beispielsweise einen Abzugsschacht als Abzugsrinne. Weiter ist in Verbindung mit dieser Ausführungsform eine Abzugseinrichtung vorgesehen, mittels der das sich in der Auffangrinne ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne abziehbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich das im Reaktor- Innenraum absetzende, abzuziehende Material definiert in den Auffangrinnen ansammelt, von wo es aus funktionssicher abgezogen werden kann. Des Weiteren kann ein Separator vorgesehen sein, dem das mittels der Abzugseinrichtung abgezogene Material zugeführt wird und in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der weiter eine Rückführeinrichtung vorgesehen ist, mittels der die im Separator abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zuführbar ist, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zuführbar ist. Eine derartige Rückführeinrichtung ist ausdrücklich lediglich optional vorgesehen, das heißt es kann grundsätzlich auch lediglich ein Separator vorgesehen sein, so dass dem Substrat im Reaktor-Innenraum dann das Perkolat auf andere Weise zuzuführen ist, um zum Beispiel eine Animpfung des Substrats zu erzielen. Die Begrifflichkeit Separator ist hier ausdrücklich weit auszulegen und soll ausdrücklich auch Ausgestaltungen wie zum Beispiel ein Absetzbecken umfassen.
Weiter weist die Abzugseinrichtung bevorzugt eine zu jeder Auffangrinne geführte Abzugsleitung auf, wobei die Abzugsleitungen in eine Sammelleitung münden, die zu dem Separator geführt ist. Bestandteil der Abzugseinrichtung ist ferner wenigstens eine Fördereinrichtung, zum Beispiel eine Abzugspumpe, mittels der das zu separierende Material aus den Auffangrinnen abgezogen und in den Separator gefördert werden kann. Zudem können Sperrelemente, zum Beispiel Ventile, vorgesehen sein, mittels denen der Abzug zu bestimmten Zeiten gesteuert wird. Analog hierzu kann die Rückführeinrichtung mit einer Rückführleitung, wenigstens einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, und einem Sperrelement, wie beispielsweise einem Ventil, ausgebildet sein, um die Rückführung zu bestimmten Zeiten funktionssicher zu steuern.
Insbesondere alternativ, ggf. aber auch zusätzlich zu einer Auffangrinnen- bzw. Auffangschacht-Lösung wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann auch vorgesehen sein, dass am Reaktorbehälter eine Mehrzahl von in Längserstreckungsrichtung beabstandeten Abzugsleitungen vorgesehen ist, die eine Abzugseinrichtung ausbilden und die, vorzugsweise durch eine seitliche oder äußere Wand des Reaktorbehälters hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums geführt sind, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter abziehbar ist. Auch hier kann dann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Abzugsleitungen in eine Sammelleitung münden. Eine derartige Anordnung hilft ggf. Abzugsrinnen und Abzugsschächte zu vermeiden. Auch hier kann das abgezogene Material dann analog zu der vorhin in Verbindung mit den Auffangrinnen bzw. den Auffangschächten geschilderten Lösung entweder direkt von den einzelnen Abzugsleitungen oder indirekt über eine die Abzugsleitungen verbindende Sammelleitung einem Separator bzw. Absetzbecken zugeführt werden, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand- Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist.
Der wenigstens eine Behältereinlass und der wenigstens eine Behälterauslass sind bevorzugt an in Strömungsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen des Reaktorbehälters, vorzugsweise in Längserstreckungsrichtung des Reaktorbehälters voneinander beabstandeten und parallel zueinander ausgerichteten Stirnwänden, angeordnet.
Der Reaktorbehälter kann grundsätzlich jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Wände des Reaktorbehälters im Querschnitt durch den Reaktorbehälter gesehen einen den Reaktor-Innenraum umgebenden Rahmen ausbilden. Bevorzugt bilden die Wände des Reaktorbehälters hierbei, bezogen auf den Querschnitt durch den Reaktorbehälter, einen rechteckförmigen Reaktor-Innenraum aus Ein derartiger Reaktorbehälter ist einfach herstellbar, zum Beispiel aus Beton oder Edelstahl.
Der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter weist des Weiteren bevorzugt wenigstens eine Gasabzugseinrichtung auf, mittels der das im Reaktor-Innenraum gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter abgezogen werden kann. Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass wenigstens eine Gasabzugsleitung der Gasabzugseinrichtung im Bereich des Behälterauslasses in den Reaktor-Innenraum geführt ist. Damit wird eine funktionssichere Abführung des Biogases genau in dem Bereich sichergestellt, in dem der Fermentationsprozess und damit die Biogaserzeugung im Wesentlichen abgeschlossen ist bzw. sind. Auch hier versteht es sich wieder, dass die Gasabzugseinrichtung selbstverständlich eine Abzugsleitung aufweisen kann, die mit einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, gekoppelt ist, wobei auch hier wiederum ansteuerbare Ventile als Sperrelemente vorgesehen sein können, mittels denen der Biogasabzug entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen gesteuert wird.
Des Weiteren ist bevorzugt eine Zuführvorrichtung, beispielsweise eine Zuführschnecke vorgesehen, mittels der das zu vergärende Substrat dem Reaktor- Innenraum über den wenigstens einen Behältereinlass funktionssicher zuführbar ist.
Des Weiteren kann der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter für einen funktionssicheren Austrag des vergorenen Substrats aus dem Reaktor-Innenraum eine Austragsvorrichtung aufweisen, mittels der das vergorene Substrat über den Behälterauslas austragbar ist. Beispielsweise kann eine derartige Austragsvorrichtung durch eine Austragspumpe als Fördereinrichtung gebildet sein.
Weiter bevorzugt weist der Pfropfenstrom -Ferm enter eine Steuereinrichtung auf, mittels der die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter gesteuert oder geregelt werden kann. Die Steuerung bzw. Regelung erfolgt dabei bevorzugt so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt. Eine derartige Verweilzeit hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Pfropfenstrom -Ferm enter eine effektive Biogaserzeugung mit einer hohen Biogasausbeute zu erzielen.
Besonders bevorzugt weist das, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärende Substrat im Reaktorbehälter einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40% TS, bevorzugt von 19 bis 30% TS, auf.
Die mit der erfindungsgemäßen Biogasanlage bzw. mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung erzielbaren Vorteile entsprechen denen des Pfropfenstrom- Fermenters. Insofern wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Schematisch eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters,
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung bezüglich der wesentlichen Bauteile der Fig. 1 ,
Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf den Fermenter nach Fig. 1 mit teilweise weggelassener Deckenwand,
Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht eines Teilbereichs des beispielhaften erfindungsgemäßen Fermenters gemäß Fig. 1 mit weggelassener Seitenwand, und
Fig. 5 schematisch eine Prinzipskizze mit zwei alternativen
Befestigungsmöglichkeiten der Schürze, wobei die linke Bildhälfte eine erste Ausgestaltung und die rechte Bildhälfte eine alternative, zweite Ausgestaltung zeigt.
In Fig. 1 ist schematisch eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom -Fermenters 1 gezeigt, der zum Beispiel Bestandteil einer hier nicht weiter dargestellten Biogasanlage ist. Wie dies insbesondere auch aus der Fig. 2, die eine schematische Explosionsdarstellung der wesentlichen Bauteile des Pfropfenstrom-Fermenters 1 der Fig. 1 zeigt, und aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Pfropfenstrom-Fermenter 1 einen als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter 2 auf. Dieser Reaktorbehälter 2 ist hier lediglich beispielhaft Container- bzw. quaderförmig ausgebildet und weist eine erste bzw. vordere Stirnwand 3 und eine in Reaktorbehälter-Längserstreckungsrichtung x und damit in Pfropfenstrom - Strömungsrichtung gegenüberliegende zweite bzw. hintere Stirnwand 4 auf. Der Reaktorbehälter 2 weist weiter zwei in Querrichtung y gegenüberliegende Seitenwände 5 und 6 sowie eine Bodenwand 8 auf.
Wie dies den Fig. 1 bis 4 weiter entnommen werden kann, weist der Reaktorbehälter 2 ferner eine, der Bodenwand 8 in Hochachsenrichtung z gegenüberliegende, obere, vorzugweise begehbare und ebene, Deckenwand 7 auf. Der Reaktorbehälter 2 ist hier somit hier beispielhaft als langgestreckter, geradliniger Quader ausgebildet, der von sechs, die Reaktorbehälterwände 3, 4, 5, 6, 7 und 8 ausbildenden Rechtecken begrenzt wird und somit sechs Seitenflächen aufweist, die im rechten Winkel aufeinander stehen, wobei die in Längserstreckungsrichtung x bzw. Linearrichtung gegenüberliegenden Stirnwände 3, 4 ebenso parallel sind wie die einander in Querrichtung y gegenüberliegenden Seitenwände 5, 6 und die einander in Hochachsenrichtung z gegenüberliegende Deckenwand 7 und Bodenwand 8. Die Wände 5, 6, 7 und 8 des Reaktorbehälters 2 bilden hier zudem, bezogen auf den Querschnitt (Schnittebene y-z) durch den Reaktorbehälter 2, einen rechteckförmigen Reaktor-Innenraum 9 aus, was aber nur beispielhaft zu verstehen ist. Selbstverständlich kann der Reaktorbehälter auch andere Innen- und auch andere Außengeometrien aufweisen, zum Beispiel an den Innen- und/oder Außenecken wenigstens zum Teil abgerundet ausgebildet sein, um zum Beispiel einen mehr kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auszubilden. Auch halbkreisförmige Querschnitte sind denkbar, um nur ein weiteres Beispiel zu nennen.
Der Reaktorbehälter 2 ist hier jeweils liegend dargestellt, was auch seiner gebräuchlichsten Verwendung entspricht, weswegen derartige Fermenter auch liegende Fermenter genannt werden. Die Wände des Fermenters können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, zum Beispiel aus Beton oder aus Edelstahl.
Der Reaktorbehälter 2 weist hier beispielhaft im Bereich der ersten Stirnwand 3 einen Behältereinlass 10 auf, über den mittels einer hier beispielhaft als Zuführschnecke 11 ausgebildeten Zuführvorrichtung ein zu vergärendes Substrat kontinuierlich oder zu bestimmten Zeiten intervallartig zuführbar ist. Durch das Einpressen des Substrates wird bevorzugt gleichzeitig eine Vorschubkraft für den Pfropfenstrom in dessen Strömungsrichtung erzeugt, welche der Längserstreckungsrichtung x des Reaktorbehälters 2 entspricht.
Des Weiteren ist an der gegenüberliegenden zweiten Stirnwand 3 des Reaktorbehälters 2 ein Behälterauslass 12 vorgesehen, über den das vergorene Substrat mittels einer zum Beispiel als Austragspumpe ausgebildeten Austragsvorrichtung aus dem Reaktor-Innenraum 9 ausgetragen werden kann.
Im Reaktor-Innenraum 9 ist weiter eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom - Strömungsrichtung x gesehen beabstandeten Rühreinrichtungen 19 angeordnet, mittels denen das zu vergärende Substrat örtlich umwälzbar ist und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung x förderbar ist.
Die Rühreinrichtungen 19 sind bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet und weisen zudem bevorzugt einen gleichmäßigen Abstand voneinander auf.
Die Rühreinrichtungen 19 sind ferner, bezogen auf den liegenden Reaktorbehälter 2, vertikal, das heißt in Hochachsenrichtung z, ausgerichtet und weisen hier beispielhaft jeweils eine von außerhalb des Reaktorbehälters 2 durch die Deckenwand 7 geführte Rührwelle 20 mit mehreren voneinander in Rührwellenlängsrichtung beabstandeten Rührflügeln 21 auf.
Konkret weist die Rühreinrichtung 19 hier beispielhaft mehrere sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle 20 weg erstreckende und in einer Vertikalebene liegende Rührflügel 21 auf (siehe insbesondere Figuren 2 und 4), wobei auf einer ersten Seite der Rührwelle 20 mehrere Rührflügel 21 in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle 20 abragen und wobei auf einer gegenüberliegenden, um 180° beabstandeten zweiten Seite der Rührwelle 20 ebenfalls mehrere Rührflügel 21 in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle 20 abragen. Wie hier weiter ersichtlich ist, sind die Rührflügel 21 der zweiten Seite hier beispielhaft gegenüber den Rührflügeln 21 der ersten Seite in Hochachsenrichtung z versetzt.
Wie dies weiter insbesondere aus den Figuren ersichtlich ist, weisen die Rühreinrichtungen 19 ferner jeweils eine Betätigungseinrichtung, zum Beispiel einen Antriebsmotor 22, auf, der außerhalb des Reaktorbehälters 2 angeordnet und auf der Deckenwand 7 mittels einer Abstützeinrichtung 15 abgestützt und gehaltert ist. Mittels des Antriebsmotors 22 kann die Rührwelle 20 drehangetrieben werden. Die Abstützeinrichtung 15 ist hier beispielhaft durch ein den Antriebsmotor 22 tragendes Gestell mit mehreren Stützfüßen 14 gebildet, die um die Rührwelle 20 herum angeordnet sind und sich nach unten hin auffächern.
Wie dies insbesondere aus der Figur 1 in Zusammenschau mit den Figuren 2, 3 und 4 ersichtlich ist, weist die Deckenwand 7 im Bereich der Rührwellendurchführung eine mittels einer, vorzugsweise aus Edelstahl hergestellten, Abdeckung 23 gasdicht verschließbare Montageöffnung 24 auf, wobei die Rührwelle 20 die Abdeckung 23 jeweils gasdicht durchgreift. Die Montageöffnungen 24 sind zudem so dimensioniert, dass die Rührwelle 20 durch diese hindurch mitsamt den Rührflügeln 21 sowohl in den Reaktor-Innenraum 9 einbringbar als auch ausbringbar ist. Aus diesem Grund erstrecken sich die Montageöffnungen 24 hier beispielhaft schlitzartig im Wesentlichen über die gesamte Breite der Deckenwand 7, also in Querrichtung y zwischen den Seitenwänden 5 und 6. Die Montageöffnungen 24 liegen zudem weiter in Längserstreckungsrichtung x gesehen in einer geraden Linie bzw. in einer geradlinigen Flucht beabstandet hintereinander und sind vorzugsweise allesamt gleich ausgebildet und/oder parallel zueinander ausgerichtet. Das gleiche gilt dann hier auch für die Abdeckungen 23 in deren montiertem Zustand.
Auf der dem Reaktor-Innenraum 9 zugewandten Seite der Montageöffnung 24 ist zudem eine von der Montageöffnung 24 in Richtung Reaktor-Innenraum 9 abragende, die Montageöffnung 24 ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat 16 eintauchende Schürze 25, vorzugsweise eine Edelstahl-Schürze, angeordnet (siehe insbesondere Figur 4). Diese Schürze 25 ist bevorzugt durch ein separates Bauteil gebildet und kann zum Beispiel, wie in der Figur 5 linke Bildhälfte dargestellt, von unten her an dem Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung 24 herum festgelegt werden. Alternativ (rechte Bildhälfte der Figur 5) kann die Schürze 25 aber auch von oben her in die Montageöffnung 24 eingehängt und am Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung 24 herum abgestützt bzw. gehaltert sein. Zur Festlegung der Schürze 25 weist diese bei beiden alternativen Ausführungsformen bevorzugt einen Flanschbereich 25a auf, der im Öffnungsrandbereich anliegt (von unten her in der ersten Alternative der linken Bildhälfte und von oben her in der zweiten Alternative der rechten Bildhälfte). Die Festlegung der Schürze 25 über ihren Flanschbereich 25a erfolgt hier beispielhaft und konkret jeweils bevorzugt über lösbare Schraubverbindungen 13, damit die Schürze im Bedarfsfall auch ausgetauscht werden kann und durch eine neue Schürze ersetzt werden kann.
Wie dies weiter in der Figur 1 lediglich beispielhaft und schematisch sowie strichliert eingezeichnet ist, ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen 19 eine bodenseitige Auffangrinne 26 zugeordnet, in der sich, insbesondere bei einer Betätigung der Rühreinrichtungen 19 aus dem Reaktor-Innenraum 9 abzuziehendes Material 17 (siehe Figur 4), insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, ansammelt. Lediglich beispielhaft sind die Auffangrinnen 26 hier jeweils beabstandet zwischen zwei Rühreinrichtungen 19 angeordnet, wobei sich die Auffangrinnen 26 hier weiter beispielhaft in Querrichtung y zwischen den Seitenwänden 5 und 6 erstrecken. Die Auffangrinnen 26 können beispielsweise als muldenförmige Vertiefungen ausgebildet sein, in die jeweils eine Abzugsleitung 27 einmündet, die wiederum Bestandteil einer Abzugseinrichtung ist, mittels der das sich in der jeweiligen Auffangrinne 26 ansammelnde Material 17 aus der Auffangrinne 26 abgezogen werden kann.
Die Abzugsleitungen 27 münden hier beispielhaft in eine Sammelleitung 28, über die das abgezogene Material einem Separator 29 der Abzugseinrichtung zugeführt wird, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird. Vom Separator 29 führt dann eine Rückführleitung 30 einer Rückführeinrichtung wieder zurück zum Reaktorbehälter 2, so dass die im Separator 29 abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zugeführt werden kann, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung z gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zugeführt werden kann. Dies ist in der Figur 1 lediglich beispielhaft und schematisch mittels mehrerer von der Rückführleitung 30 abzweigender Perkolatleitungen 18 dargestellt. Es versteht sich, dass auch nur lediglich eine einzige Perkolatleitung oder aber auch eine andere Anzahl von Perkolatleitungen vorgesehen sein kann.
Alternativ zu dieser eben beschriebenen Lösung mit den Auffangrinnen kann aber auch vorgesehen sein, ggf. keine Auffangrinnen 26 vorzusehen und stattdessen entlang oder um den Reaktorbehälter 2 herum lediglich eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Abzugsleitungen 27 vorzusehen. Diese Abzugsleitungen 27 bilden dann eine Abzugseinrichtung aus und sind hier beispielhaft durch die Seitenwand 5 des Reaktorbehälters 2 hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums 9 geführt, so dass über diese ein abzuziehendes Material 17, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter 2 abgezogen und der Sammelleitung 28 zugeführt werden kann. Über diese wird das abgezogene Material analog zu vorher dem Separator 29 zugeführt, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird. Ggf. können die eben beschriebene Lösung und die Lösung mit Auffangrinnen auch gemeinsam realisiert sein, so dass dann zwei Arten von Abzugsleitungen 27 vorgesehen sind, nämlich zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27 und nicht zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27. In letzterem Fall kann dann eine Sammelleitung 28 für alle Abzugsleitungen 27 vorgesehen sein oder können zwei Sammelleitungen 28 vorgesehen sein, das heißt jeweils eine Sammelleitung 28 für jede der unterschiedlichen Arten von Abzugsleitungen 27.
Die Zudosierung der Biomasse, das Austragen der Biomasse, die Betätigung der Rühreinrichtungen, das Abziehen des Materials aus den Auffangrinnen 26 (sofern vorhanden) sowie das Rückführen des Substrats in den Reaktorbehälter 2 erfolgt hier jeweils gesteuert mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung. Mittels dieser Steuereinrichtung wird insbesondere die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter 2 und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter 2 gesteuert und geregelt. Bevorzugt erfolgt die Steuerung oder Regelung dabei so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter 2 zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt und/oder dass das Substrat im Reaktorbehälter 2 einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40 % TS, bevorzugt von 19 bis 30%TS, aufweist.
Ferner ist eine Gasabzugseinrichtung 31 vorgesehen, mittels der das erzeugte Biogas (Methangas) aus dem Reaktorbehälter 2 abgezogen werden kann.
Soll nun im Betrieb des Pfropfenstrom-Fermenters 1 , das heißt bei vollem bzw. gefülltem Reaktorbehälter 2 ein Austausch einer Rühreinrichtung 19 oder auch ein Austausch mehrerer Rühreinrichtungen 19 erfolgen, so kann dies mit der vorliegenden Erfindung auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt werden, dass die zum Austausch vorgesehene Rühreinrichtung 19, wie in der Figur 4 schematisch und beispielhaft anhand der zweiten Rühreinrichtung 19 von rechts dargestellt, einfach durch die Montageöffnung 24 hindurch herausgehoben wird. Flierzu ist es, wie in der Figur 4 beispielhaft dargestellt, besonders vorteilhaft (aber nicht zwingend notwendig), wenn das Substrat 16 im Reaktor-Innenraum 9 eine solche Füllhöhe in Hochachsenrichtung z aufweist, dass die Schürze 25 in das Substrat 16 eintaucht, da dann ein im Wesentlichen gasdichter Zustand im Bereich der Montageöffnung 24 hergestellt ist, der das Öffnen der Abdeckung 23 und das Herausheben bzw. Herausnehmen der Rühreinrichtung 19 ohne nennenswerten Gasaustritt aus der Montageöffnung 24 bzw. aus dem Reaktorbehälter 2 ermöglicht. Gleiches gilt selbstverständlich in analoger Weise für ein Wiedereinsetzen der bzw. einer neuen Rühreinrichtung 19.
Wie aus der Figur 4 zudem weiter ersichtlich ist, ist die herausgehobene Rühreinrichtung 19 hier hinsichtlich der um 180° beabstandeten Rührflügel 21 so verdreht worden, dass die Rührflügel 21 in Richtung der schlitzförmigen Montageöffnung 24 ausgerichtet sind und somit die Rührwelle 20 mitsamt den Rührflügeln 21 einfachst sowohl in den Reaktor-Innenraum 9 eingeführt als auch ausgebracht werden kann.
Den Rührwellen 20 ist dabei im Reaktorbehälter 2 jeweils bodenseitig, also auf der Innenseite der Bodenwand 8 eine hier beispielhaft erhabene sowie ggf. auch sich trichterförmig nach oben erweiternde (nicht dargestellt) Lageraufnahme 20a, vorzugsweise aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl, zugeordnet, in der das freie Rührwellenende 20b im montierten Zustand drehbar aufgenommen ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Verbindung als Steck-Drehverbindung ausgebildet ist.
Die ein- oder mehrteilig ausgebildete Abdeckung 23 kann, wie in den Figuren dargestellt, Bestandteil der Rühreinrichtung 19 sein und im eingesetzten, montierten Zustand der Rühreinrichtung 19 die jeweils zugeordnete Montageöffnung 24 verschließen, und zwar bevorzugt gasdicht verschließen. Alternativ dazu kann die Abdeckung 23 aber grundsätzlich auch durch ein separates Bauteil gebildet sein, das unabhängig von der Rühreinrichtung 19 handhabbar ist. In diesem Fall ist die Abdeckung dann zum Beispiel mehrteilig ausgebildet, um diese einfach und gasdicht um die Rührwelle 20 herum anordnen zu können.
Die Abdeckung 23 kann in beiden eben genannten Varianten so im Bereich der Montageöffnung 24 angeordnet sein, zum Beispiel am Randbereich aufliegen, dass die Abdeckung 23 zudem mittels lösbarer Befestigungsmittel am umgebenden Reaktorbehälter-Wandbereich festlegbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Pfropfenstrom-Fermenter (1 ) für eine Biogasanlage, mit einem als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter (2), in dessen Reaktor-Innenraum (9) ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter (2) wenigstens einen Behältereinlass (10), über den das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum (9) zuführbar ist, und wenigstens einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (x) vom Behältereinlass (10) beabstandeten Behälterauslass (12) aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum (9) austragbar ist, und wobei im Reaktor-Innenraum (9) eine Mehrzahl von in Reaktorbehälter- Längserstreckungsrichtung und damit in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten, separaten Rühreinrichtungen (19) angeordnet ist, mittels denen das Substrat örtlich umwälzbar ist und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (x) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtungen (19) oder wenigstens eine der Rühreinrichtungen (19) als austauschbare Rühreinrichtung ausgebildet ist, die, insbesondere auch bei gefülltem Reaktorbehälter (2) und/oder im Betrieb des Pfropfenstrom - Fermenters (1 ), aus dem Reaktor-Innenraum (9) entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum (9) einsetzbar ist, vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen von oben her aus dem Reaktor-Innenraum (9) entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum (9) einsetzbar ist.
2. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtungen (19) wenigstens zum Teil im Wesentlichen gleich ausgebildet sind und/oder dass die Rühreinrichtungen (19) wenigstens zum Teil gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
3. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtungen (19), bezogen auf den in einer Florizontalebene liegenden Reaktorbehälter (2), in etwa in Flochachsenrichtung und damit in etwa vertikal ausgerichtet sind oder gegen die Vertikale geneigt ausgerichtet sind.
4. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (2) eine, in Hochachsenrichtung gesehen, obere, vorzugsweise begehbare und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweise ebene, Deckenwand (7) aufweist.
5. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter (2), vorzugsweise die Deckenwand (7) des Reaktorbehälters (2), eine Montageöffnung (24) aufweist, durch die hindurch die Rühreinrichtung (19) wenigstens mit einem Teilbereich in den Reaktor-Innenraum (9) einführbar und/oder aus dem Reaktor- Innenraum (9) entnehmbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die austauschbare Rühreinrichtung (19) die Montageöffnung (24) mit einem im montierten Zustand im Reaktor-Innenraum (9) aufgenommenen Teilbereich im Wesentlichen gasdicht durchgreift und mit einem im montierten Zustand außerhalb des Reaktorbehälters (2) liegenden Teilbereich überragt.
6. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (24) mittels einer ein- oder mehrteilig und/oder abnehmbar ausgebildeten Abdeckung (23), vorzugsweise aus Edelstahl, im Wesentlichen gasdicht verschließbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Abdeckung (23) Bestandteil der Rühreinrichtung (19) ist und/oder dass die austauschbare Rühreinrichtung (19) die Abdeckung (23) im montierten Zustand mit einem im Reaktor-Innenraum (9) aufgenommenen Teilbereich im Wesentlichen gasdicht durchgreift und mit einem im montierten Zustand außerhalb des Reaktorbehälters (2) liegenden Teilbereich überragt.
7. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine austauschbare Rühreinrichtung (19) eine von außerhalb des Reaktorbehälters (2) durch die Montageöffnung (24) in den Reaktor-Innenraum (9) geführte Rührwelle (20) mit wenigstens einem Rührflügel (21 ) aufweist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Montageöffnung (24) so dimensioniert ist, dass die Rührwelle (20) durch diese hindurch, vorzugsweise mitsamt dem wenigstens einen an der Rührwelle (20) angeordneten Rührflügel (21 ), in den Reaktor-Innenraum (9) einsetzbar und/oder aus dem Reaktor-Innenraum (9) entnehmbar ist.
8. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwelle (20) die Abdeckung (23) im Wesentlichen gasdicht durchgreift.
9. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührwelle (20) bodenseitig im Reaktorbehälter (2) eine, vorzugsweise erhabene und/oder trichterförmige, Lageraufnahme (20a) zugeordnet ist, mittels der das freie Rührwellenende (20b) im montierten Zustand drehbar verbunden ist bzw. in der das freie Rührwellenende (20b) im montierten Zustand drehbar aufgenommen ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Verbindung als Steck-Drehverbindung ausgebildet ist.
10. Pfropfenstrom -Ferm enter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwelle (20) von einer außerhalb des Reaktorbehälters (2) angeordneten, vorzugsweise auf der Deckenwand (7) abgestützten und/oder gehalterten, Betätigungseinrichtung (22), vorzugsweise einem elektrisch oder pneumatisch oder hydraulisch betriebener Antriebsmotor, antreibbar ist.
11. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Reaktor-Innenraum (9) zugewandten Seite der Montageöffnung (24) eine von der Montageöffnung (24) in Richtung Reaktor-Innenraum (9) abragende, die Montageöffnung (24) im Wesentlichen ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze (25), vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet ist.
12. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (25) durch ein separates Bauteil gebildet ist und in
Flochachsenrichtung (z) gesehen von unten her, vorzugsweise mit einem Flanschbereich (25a), an dem Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung (24) herum festgelegt ist, vorzugsweise mittels einer lösbaren
Schraubverbindung (13) an dem Öffnungsrandbereich festgelegt ist.
13. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (25) durch ein separates Bauteil gebildet ist und in
Hochachsenrichtung (z) gesehen von oben her in die Montageöffnung (24) eingehängt und, vorzugsweise mit einem Flanschbereich (25a), am Öffnungsrandbereich um die Montageöffnung (24) herum abgestützt bzw. gehaltert ist, vorzugsweise mittels einer lösbaren Schraubverbindung (13) an dem Öffnungsrandbereich festgelegt ist.
14. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (24), insbesondere in Verbindung mit sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle (20) weg erstreckenden Rührflügeln (21 ), schlitzartig ausgebildet ist und sich im Bereich zwischen zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Reaktorbehälter- Wandbereichen, vorzugsweise Reaktorbehälter-Seitenwänden, erstreckt, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass sämtliche Montageöffnungen (24) im Wesentlichen gleich ausgebildet sind und/oder in Längserstreckungsrichtung (x) des Reaktorbehälters (2) gesehen in einer geraden Linie beabstandet hintereinander liegen und/oder parallel zueinander ausgerichtet sind.
15. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (19) mehrere sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle (20) weg erstreckende und in einer Vertikalebene liegende Rührflügel (21 ) aufweist, vorzugsweise dergestalt, dass auf einer ersten Seite der Rührwelle (20) mehrere Rührflügel (21 ) in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle (20) abragen und dass auf einer gegenüberliegenden, um 180° beabstandeten zweiten Seite der Rührwelle (20) ebenfalls mehrere Rührflügel (21 ) in Hochachsenrichtung gesehen übereinander und voneinander beabstandet von der Rührwelle (20) abragen, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Rührflügel (21 ) der zweiten Seite gegenüber den Rührflügeln (21 ) der ersten Seite in Hochachsenrichtung versetzt sind.
16. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen (19) eine bodenseitige Auffangrinne (26), insbesondere eine Sandauffangrinne, zugeordnet ist, in der sich, insbesondere bei einer Betätigung der dieser zugeordneten Rühreinrichtung (19), aus dem Reaktor-Innenraum (9) abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, ansammelt, und dass eine Abzugseinrichtung vorgesehen ist, mittels der das sich in der Auffangrinne (26) ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne (26) abziehbar ist.
17. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Reaktorbehälter (2) eine Mehrzahl von in Längsertreckungsrichtung beabstandeten Abzugsleitungen (27) vorgesehen ist, die eine Abzugseinrichtung ausbilden und die, vorzugsweise durch eine seitliche oder äußere Wand (3) des Reaktorbehälters (2) hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums (9) geführt sind, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand- Gemisch, aus dem Reaktorbehälter (2) abziehbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Abzugsleitungen (27) in eine Sammelleitung (28) münden.
18. Pfropfenstrom-Fermenter nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Separator (29) vorgesehen ist, dem das mittels der Abzugseinrichtung abgezogene Material zuführbar ist und in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, trennbar ist, wobei bevorzugt eine Rückführeinrichtung (30) vorgesehen ist, mittels der die im Separator (29) abgetrennte Substratphase dem Reaktor- Innenraum (9) als Perkolat zuführbar ist, vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zuführbar ist.
19. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Behältereinlass (10) und der wenigstens eine Behälterauslass (12) an in Strömungsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen, vorzugsweise in
Längserstreckungsrichtung (x) voneinander beabstandeten und parallel zueinander ausgerichteten Stirnwänden (3, 4), des Reaktorbehälters (2) angeordnet sind.
20. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Reaktorbehälters (2) im Querschnitt durch den Reaktorbehälter (2) gesehen einen den Reaktor- Innenraum (9), vorzugsweise rechteckförmig, umgebenden Rahmen ausbilden.
21. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gasabzugseinrichtung (31 ) vorgesehen ist, mittels der das im Reaktor-Innenraum (9) gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter (2) abziehbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass wenigstens eine Gasabzugsleitung der Gasabzugseinrichtung (31 ) im Bereich des Behälterauslasses (12) in den Reaktor-Innenraum (9) geführt ist.
22. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführvorrichtung (11 ), vorzugsweise eine Zuführschnecke, vorgesehen ist, mittels der das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum (9) über den Behältereinlass (10) zuführbar ist, und/oder dass eine Austragsvorrichtung (13), vorzugsweise eine Austragspumpe, vorgesehen ist, mittels der das vergorene Substrat über den Behälterauslass (12) aus dem Reaktor-Innenraum (9) austragbar ist.
23. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter (2) und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter (2) steuerbar oder regelbar ist, vorzugsweise so steuerbar oder regelbar ist, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter (2) zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt.
24. Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärende Substrat einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40 % TS, bevorzugt von 19 bis 30%TS, aufweist.
25. Biogasanlage mit einem Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
26. Verfahren zur Erzeugung von Biogas mit einem Pfropfenstrom-Fermenter nach einem der Ansprüche 1 bis 24 oder mit einer Biogasanlage nach Anspruch 25, mit einem als langgestreckte, geradlinige Röhre ausgebildeten Reaktorbehälter (2), in dessen Reaktor-Innenraum (9) ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärt wird, wobei der Reaktorbehälter (2) wenigstens einen Behältereinlass (10), über den das zu vergärende Substrat dem Reaktor-Innenraum (9) zugeführt wird, und wenigstens einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (x) vom Behältereinlass (10) beabstandeten Behälterauslass (12) aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum (9) ausgetragen wird, und
wobei im Reaktor-Innenraum (9) eine Mehrzahl von in Reaktorbehälter-
Längserstreckungsrichtung und damit in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten, separaten Rühreinrichtungen (19) angeordnet ist, mittels denen das Substrat örtlich umgewälzt wird und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung (x) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtungen (19) oder wenigstens eine der Rühreinrichtungen (19) als austauschbare Rühreinrichtung ausgebildet ist, die, insbesondere auch bei gefülltem Reaktorbehälter (2) und/oder im Betrieb des Pfropfenstrom -
Fermenters (1 ), aus dem Reaktor-Innenraum (9) entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum (9) einsetzbar ist, vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen von oben her aus dem Reaktor-Innenraum (9) entnehmbar und/oder in den Reaktor-Innenraum (9) einsetzbar ist.
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WO (1) WO2020212073A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024032884A1 (de) * 2022-08-10 2024-02-15 Strabag Umwelttechnik Gmbh Verfahren zum betrieb einer fermentationseinrichtung
WO2024032885A1 (de) * 2022-08-10 2024-02-15 Strabag Umwelttechnik Gmbh Verfahren zum betrieb einer fermentationseinrichtung und fermentationseinrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416521A1 (de) 1993-06-22 1995-01-05 Walter Schmid Pfropfstrombetriebener Fermenter mit einem Rührwerk
DE102005041798A1 (de) * 2005-09-02 2007-03-08 Agraferm Technologies Ag Rührwerk für einen Fermenter, Fermenter und Verfahren zum Betreiben eines Fermenters
DE102005057978A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Linde-Kca-Dresden Gmbh Fermentationseinrichtung mit gekoppeltem Substrat- und Sedimenttransport und Verfahren zum Betrieb der Fermentationseinrichtung
EP1985692A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-29 UTS Biogastechnik GmbH Biogasanlage zur Herstellung von Biogas in einem einstufigen Durchflussverfahren
DE102008030495A1 (de) * 2008-06-26 2009-12-31 Andreas Freudenberg Vorrichtung zum Transport von Substrat
EP3450536A1 (de) 2017-08-29 2019-03-06 Hitachi Zosen Inova AG Verfahren zur optimierung des betriebs eines pfropfenstromfermenters zur anaeroben vergärung organischer abfälle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004003398U1 (de) * 2004-03-04 2005-07-14 Lutz, Peter Transporteinrichtung für Biomasse in einem Fermenter zur Erzeugung von Biogas sowie Großfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse
WO2013110821A1 (de) * 2012-01-27 2013-08-01 Voelkl Robert Biogasanlage und komponenten hierfür
DE102017010229A1 (de) * 2017-11-06 2019-05-09 Michael Niederbacher Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416521A1 (de) 1993-06-22 1995-01-05 Walter Schmid Pfropfstrombetriebener Fermenter mit einem Rührwerk
DE102005041798A1 (de) * 2005-09-02 2007-03-08 Agraferm Technologies Ag Rührwerk für einen Fermenter, Fermenter und Verfahren zum Betreiben eines Fermenters
DE102005057978A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Linde-Kca-Dresden Gmbh Fermentationseinrichtung mit gekoppeltem Substrat- und Sedimenttransport und Verfahren zum Betrieb der Fermentationseinrichtung
EP1985692A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-29 UTS Biogastechnik GmbH Biogasanlage zur Herstellung von Biogas in einem einstufigen Durchflussverfahren
DE102008030495A1 (de) * 2008-06-26 2009-12-31 Andreas Freudenberg Vorrichtung zum Transport von Substrat
EP3450536A1 (de) 2017-08-29 2019-03-06 Hitachi Zosen Inova AG Verfahren zur optimierung des betriebs eines pfropfenstromfermenters zur anaeroben vergärung organischer abfälle

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