DE102008006813A1 - Rührvorrichtung vorzugsweise für Biogasanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung insbesondere für Biogasfermenter, die zur Wartung oder Reparatur problemlos ohne Veränderung des Füllstandes und ohne wesentliche Störung des normalen Betriebsablaufes aus- bzw. eingebaut werden kann. Die Rührvorrichtung befindet sich in einem senkrecht stehenden Schacht, der von oben in den Fermenterkessel hineinragt, im unteren Teil eine Ansaugöffnung und im oberen Teil eine Ausströmöffnung hat. Die Ausströmöffnung liegt dabei etwas unterhalb der Füllstandshöhe, so dass ein gasdichter Abschluss entsteht. Der Schacht mit der Rührvorrichtung kann auch an der Außenseite des Fermenters angebracht werden.

Description

• Die im Folgenden beschriebene Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung an Biogasfermentern, die problemlos und ohne Veränderung des Füllstandes zur Wartung oder Reparatur aus, bzw. eingebaut werden kann.
• Eine saubere und umweltverträgliche Energiegewinnung erfolgt über Biogas, das in einem Fermenter aus Biomasse wie tierischen Exkrementen und geeigneten aufbereiteten Pflanzen durch anaerobe Bakterien erzeugt wird. Diese Fermenter werden vorzugsweise als große runde senkrecht stehende Kessel ausgeführt. Quaterförmige Fermenter sind aber auch bekannt. Um eine größtmögliche Ausbeute an Biogas zu erhalten muss die Biomasse, die in der Regel einen Feststoffgehalt von ca. 30% hat sehr homogen im Fermenter verteilt sein. In Flüssigkeiten mit Festrtoffgehalt, der sich nicht direkt in Lösung befindet, bilden sich Schwimmschichten und Bodenabsetzungen, wodurch die Gaserzeugung sehr negativ beeinträchtigt wird. Es müssen deshalb Vorkehrungen getroffen werden, dass solche Schwimmschichten und Absetzungen gar nicht erst entstehen können. Normalerweise wird das durch Rührwerke erreicht, die sich in dem Fermenterkessel befinden und die Biomasse ständig vermischen. Mit dem Eintrag der zu vergärenden Biomasse in den Fermenter werden aber zwangsläufig auch Sand, kleine Steine und andere Fremdkörper mit eingebracht, so dass die Rührwerke einem ständigen Verschleiß unterliegen und gewartet werden müssen oder auch ganz ausfallen können. Eine solche Störung ist dann immer mit einem großen wirtschaftlichen Schaden verbunden, da die Fermenter die teils erhebliche Volumen haben entleert werden müssen um sie zu öffnen, damit man die defekten Rührwerke zur Reparatur ausbauen kann.
• Erfindungsgemäß wird ein Rührwerk beschrieben, dass aus, bzw. eingebaut werden kann, ohne dabei wesentlich den Betriebsablauf bei der Gaserzeugung zu beeinträchtigen. Anhand der beigefügten Zeichnung, in der sowohl die Draufsicht als auch die Seitenansicht eines stehenden Rundfermenters gezeigt wird, soll das wesentliche der Erfindung erläutert werden. In der Zeichnung sind zwei Möglichkeiten aufgezeigt, wie der Einbau des Rührwerkes erfolgen kann. Das Rührwerk befindet sich in einem senkrecht stehenden Schacht und bildet mit diesem eine Einheit. Der Schacht hat die gleiche Höhe wie der Fermenter und kann, wie in der Zeichnung dargestellt sowohl innen, als auch außerhalb des Fermenters angebracht werden.
• (A) zeigt den Einbau des Rührwerkes im Inneren des Fermenters. (B) ist der Antriebsmotor und (C) das eigentliche Rührwerk. Der Schacht hat zwei Öffnungen, eine im oberen Teil (D), aber noch unterhalb der Oberfläche des Biomassefüllstandes (F) und eine zweite (E) am Boden des Schachtes, die der oberen am Umfang des Schachtes gegenüber liegt. Die Schaufeln des Rührwerkes erzeugen eine kräftige Strömung nach unten, sodass die Biomasse tangential zur Fermenterwand an der Oberfläche angesaugt und am Grund in der entgegen gesetzten Richtung wieder ausgestoßen wird. Dadurch kommt der ganze Fermenterinhalt in eine kreisende Bewegung und wird in der horizontalen wie in der vertikalen Richtung gut durchgemischt. Der Mischeffekt wird noch wesentlich verbessert wenn ein weiteres Rührwerk mit der Ansaugöffnung z. B. in der halben Höhe des Biomassestandes eingesetzt wird. Zur Wartung oder für eine Reparatur wird das Rührwerk einschließlich Antrieb nach oben aus dem Schacht herausgezogen. Da die Ansaugöffnung (D) sich etwas unterhalb der Oberfläche der Biomasse (F) befindet bleibt dabei der Gasraum oberhalb (F) abgedichtet.
• Nachteilig kann der Einbau des Rührwerkes im Inneren des Fermenters dadurch sein, dass durch den Schacht die Strömung der gerührten Biomasse behindert wird. Außerdem kann der Einbau durch die Abdeckung des Fermenters problematisch sein. Erfindungsgemäß ist eine zweite Möglichkeit (G) vorgesehen, dass Rührwerk einschließlich Schacht neben dem Fermenter zu platzieren und durch die Öffnungen (H) zu verbinden. Um dabei den gleichen Rühreffekt wie beim direkten Einbau in den Fermenter zu erreichen ist es notwendig, entsprechende Leitbleche (I) anzubringen, die so gestaltet sind, dass die Biomasse oben tangential zur Fermenterwand angesaugt und unten ebenso in Strömungsrichtung wieder ausgestoßen wird. Der Ein- oder Ausbau des Rührwerkes erfolgt wie im 1. Beispiel durch Herausheben nach oben, dürfte sich aber durch die Aufstellung neben dem Fermenter einfacher gestalten. Die Abdichtung gegenüber dem Gasraum entspricht dem Beispiel 1.

Claims (3)

1. Rührvorrichtung vorzugsweise für Biogasfermenter, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rührvorrichtung in einem Schacht (A bis E) innerhalb des Fermenters befindet und zur Wartung oder im Falle einer Havarie aus- bzw. eingebaut werden kann, ohne den Biogasfermenter entleeren zu müssen bzw. den laufenden Betrieb des Fermenters wesentlich zu stören.
2. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rührvorrichtung entsprechend (G bis H) außerhalb des Fermenters befindet.
3. Rührvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Strömungsrichtung in der aufgerührten Biomasse Leitbleche an den Ansaug- bzw. Ausströmöffnungen des Schachtes angebracht werden.