DE202009015099U1

DE202009015099U1 - One-piece injection system for a biogas fermenter

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Publication number: DE202009015099U1
Application number: DE202009015099U
Authority: DE
Original assignee: PRAEZI FOERDERTECHNIK GmbH; Prazi-Fordertechnik GmbH
Current assignee: PRAEZI FOERDERTECHNIK GmbH; Prazi-Fordertechnik GmbH
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2019-11-07

Abstract

Einteiliges Einbringsystem (100; 100') für einen Biogas-Fermenter (1), das wenigstens umfasst:
– einen nach oben offenen Vorratsbehälter (10; 10'), der einen unteren Trichterbereich (11; 11') mit einer zentralen Austragsöffnung aufweist,
– ein unterhalb des Vorratsbehälters (10; 10') angeordnetes Tauchrohr (16), das sich an die Austragsöffnung anschließt und
– eine von einem Motor (30) angetriebene Misch- und Förderwelle (20; 20') mit wenigstens:
– einer Förderschnecke (24; 24'), die sich vom Trichterbereich (11; 11') bis in das Tauchrohr (16) erstreckt,
– einem Mischerelement (22; 22'), das sich von der Misch- und Förderwelle (20; 20') nach außen bis in die Nähe einer Behälterwandung erstreckt.One-part introduction system (100, 100 ') for a biogas fermenter (1) comprising at least:
An upwardly open storage container (10, 10 ') having a lower funnel area (11, 11') with a central discharge opening,
- A submerged below the reservoir (10, 10 ') arranged immersion tube (16) which adjoins the discharge opening and
A mixing and conveying shaft (20, 20 ') driven by a motor (30) and comprising at least:
- A screw conveyor (24, 24 ') extending from the funnel region (11, 11') into the dip tube (16),
- A mixer element (22, 22 ') extending from the mixing and conveying shaft (20, 20') outwardly into the vicinity of a container wall.

Description

Die Erfindung betrifft ein einteiliges Einbringsystem für einen Biogas-Fermenter.The The invention relates to a one-piece introduction system for a Biogas fermenter.

Zur Gewinnung von brennbaren Gasen aus nachwachsenden Rohstoffen werden sogenannte Fermenter mit Rückständen aus der Viehhaltung, aber auch mit frischen Feldfrüchten beschickt, welche darin vergoren werden. Dabei bildet sich Methangas, das im oberen Bereich der Fermenter abgezogen wird. Für die Zufuhr der Biomasse werden üblicherweise Aufgabetrichter neben dem Fermenter aufgestellt. Über Schubböden oder Doppelwellenzerkleinerer wird das aufgegebene Gut zunächst zerkleinert, horizontal aus dem Bereich des Aufgabetrichters gefördert und dann über eine weitere Fördereinrichtung, die beispielsweise durch eine in einem Rohr gelagerte Misch- und Förderwelle gebildet ist, in den oberen Bereich des Fermenters gefördert.to Production of combustible gases from renewable raw materials so-called fermenter with residues the livestock, but also loaded with fresh crops, which are in it be fermented. This forms methane gas, the upper part the fermenter is withdrawn. For the supply of biomass usually become Feed hopper placed next to the fermenter. About sliding floors or Twin-shaft shredder is first crushed the abandoned good, conveyed horizontally out of the hopper area and then over another conveyor, for example, by a stored in a pipe mixing and conveyor shaft is formed, conveyed to the top of the fermenter.

Es hat sich gezeigt, dass die bekannten Fördereinrichtungen zwar in der Lage sind, große Mengen an Biomasse zu zerkleinern und zu fördern. Andererseits sind diese Zuführeinrichtungen aufgrund der mehrfachen Fördereinrichtungen mit jeweils eigenen Antrieben für kleine Biogasanlagen zu teuer; die Investitionskosten für kleine Anlagen sind bei einem Rückgriff auf Einbringeinheiten aus Großanlagen zu hoch.It has been shown that the known conveyors while in the Location are great To reduce and promote quantities of biomass. On the other hand, these are feeding due to the multiple conveyors each with its own drives for small biogas plants too expensive; the investment costs for small ones Facilities are at a recourse on delivery units from large plants too high.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine kostengünstige Einbringeinheit für kleine Biogasanlagen anzugeben, mit der geringere Mengen an Biomasse zuverlässig in den Fermenter verbracht werden können.task Thus, it is the present invention to provide a low-cost insertion unit for small biogas plants indicate with the lower amounts of biomass reliable in the fermenter can be spent.

Als ”kleine” Anlage werden Anlagen mit Bevorratungsbunkern für Feststoffe bezeichnet, die ein Volumen von bis zu 15 m³ aufweisen.As a "small" plant, facilities with storage bunkers for solids are referred to, which have a volume of up to 15 m ³ .

Diese Aufgabe wird durch eine Einbringeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a delivery unit having the features of the claim 1 solved.

Wesentlich ist die Integration der verschiedenen Funktionen in eine einzige angetriebene Misch- und Förderwelle. Während bei Großanlagen für das Vermischen und Auflockern einerseits und die Förderung in den Fermenter andererseits gesonderte Anlagenteile mit jeweils eigenen Antrieben bereitgestellt werden, erfolgt erfindungsgemäß die gesamte Verarbeitung der Biomasse, also das Sammeln, Auflockern, Mischen und Fördern, innerhalb desselben trichterförmigen Vorratsbehälters und eben mit derselben einheitlichen Misch- und Förderwelle.Essential is the integration of different functions into a single one driven mixing and conveying shaft. While in large plants for mixing and loosening on the one hand and the promotion in the fermenter on the other Separate plant parts are provided with their own drives, takes place according to the invention the entire Processing the biomass, ie collecting, loosening, mixing and promoting, within the same funnel-shaped reservoir and just with the same uniform mixing and conveying shaft.

Dazu ist wenigstens ein Mischerarm in einem oberen oder mittleren Bereich der Misch- und Förderwelle angeordnet.To is at least one mixer arm in an upper or middle area the mixing and conveying shaft arranged.

Dieser dient dazu, verbackene Biomasse-Klumpen in der äußeren Peripherie zu erfassen, aufzubrechen und in den konischen unteren Teil des Vorratsbehälters zu fördern, von wo aus dann eine Förderschnecke auf der Schneckenwelle das Gut ergreift und über das sich unten an den Vorratsbehälter anschließende Tauchrohr bis unter den Flüssigkeitsspiegel im Fermenter fördert.This serves to capture caked biomass clumps in the outer periphery, breaking them up and in the conical lower part of the reservoir to promote, from where then a screw conveyor on the worm shaft takes the good and on the bottom of the reservoir subsequent dip tube to below the liquid level promotes in the fermenter.

Vorzugweise ist nur ein Mischerelement vorgesehen, das sich bis nahe an die Behälterinnenwandung erstreckt. Die asymmetrische Ausbildung hat den Vorteil, dass beim Losbrechen von Biomasse nur ein Mischerelement im Eingriff ist und somit die an der Misch- und Förderwelle bereitzustellende Antriebsleistung entsprechend reduziert werden kann.preferably, Only one mixer element is provided, which is close to the container inner wall extends. The asymmetrical design has the advantage that when Losing biomass only one mixer element is engaged and thus at the mixing and conveying shaft To be provided drive power can be reduced accordingly can.

Es kann vorteilhaft sein, rückwärtig eines ersten Haupt-Mischerelements, welches sich bis nahe an die Behälterwandung erstreckt, ein zweites Zusatz-Mischerelement vorzusehen, dessen Länge reduziert ist, beispielsweise nur die Hälfte des Radius' des Vorratsbehälters beträgt. Durch dieses Zusatz-Mischerelement werden weiter im Zentrum des Vorratsbehälters, also oberhalb des Tauchrohrs, liegende Anteile an Biomasse besser aufgelockert. Aufgrund der reduzierten Länge ist das maximale Drehmoment, das von dem Zusatz-Mischerelement in die Misch- und Förderwelle eingeleitet wird, entsprechend auch niedriger als beim längeren Hauptmischerelement.It may be beneficial, backward of a first Main mixer element, which is close to the container wall extends to provide a second additional mixer element whose Length reduced is, for example, only half the radius of the reservoir is. By this additional mixer element are further in the center of the reservoir, ie Above the dip tube, lying components of biomass better loosened. Due to the reduced length is the maximum torque of the auxiliary mixer element in the mixing and conveying shaft is also correspondingly lower than the longer main mixer element.

Vorzugsweise sind das Haupt- und das Zusatz-Mischerelement sichelförmig gekrümmt und/oder mit Teilen ihrer Länge in einem Winkel zum Radius angestellt. Hier durch wird eine zusätzliche Förderbewegung von außen nach innen bewirkt.Preferably are the main and auxiliary mixer element sickle-shaped curved and / or with parts of their length set at an angle to the radius. Here through is an additional conveying movement from the outside inside causes.

Nachdrückendes Gut kann die darunterliegende Schüttung im unteren Behälterbereich so stark verpressen, dass diese auch von dem Mischerelement nicht mehr aufzubrechen wäre. Es würde dann entweder zu einer Abschaltung des Antriebs kommen, sofern entsprechende Überstromschalter vorgesehen sein sollten, oder es würde zu mechanischen Beschädigungen kommen, insbesondere an dem Mischerarm.Nachdrückendes Good is the underlying bed in the lower tank area Press so hard that they do not even from the mixer element would break up more. It would then either come to a shutdown of the drive, if appropriate overcurrent switch should be provided, or it would cause mechanical damage come, especially on the mixer arm.

Daher sind bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Maßnahmen vorgesehen, mit denen die Biomasse im oberen Bereich des Behälters immer wieder nach oben gefördert und aufgelockert wird.Therefore are in preferred embodiments the invention measures provided with which the biomass in the upper area of the container always promoted back up and is loosened up.

Zum einen kann der Antrieb der Misch- und Förderwelle über einen Elektromotor bewirkt werden, bei dem über eine elektrische Umpolung oder über ein Umschaltgetriebe eine Umkehrung der Förderrichtung der Misch- und Förderwelle bewirkt werden kann. Im unteren Bereich des tricherförmigen Teils des Vorratsbehälters befindliche Anteile an Biomasse werden im Falle der Drehrichtungsumkehr von der Förderschnecke erfasst und nach oben, in den offenen Behälterraum gefördert, so dass im unteren und mittleren Höhenbereichs des Behälters eine Auflockerung stattfindet.On the one hand, the drive of the mixing and conveying shaft can be effected by means of an electric motor, in which an inversion of the conveying direction of the mixing and conveying shaft can be effected by means of an electric pole reversal or via a changeover gear. In the lower part of the trichelike part The proportion of biomass located in the reservoir are detected in the case of reversal of rotation of the screw conveyor and promoted upwards, in the open container space, so that takes place in the lower and middle height range of the container loosening.

Zum Anderen kann vorgesehen sein, an der Misch- und Förderwelle zusätzlich zu dem Bereich der unteren Förderschnecke und den Mischerelementen in einem mittleren axialen Bereich zusätzlich mit einer gegenläufigen oberen Misch- und Förderwelle auszurüsten. Bei dieser Ausführungsform ist keine Drehrichtungsumkehr mehr notwendig.To the Others may be provided on the mixing and conveying shaft additionally to the area of the lower auger and the mixer elements in a central axial region in addition an opposite one upper mixing and conveying shaft equip. In this embodiment No reversal of direction is necessary anymore.

Vielmehr erfolgt die Aufwärtsbewegung von Teilen der eingefüllten Biomasse kontinuierlich bei Rotation der Misch- und Förderwelle. Während also unten an der Misch- und Förderwelle Biomasse, die in den Trichterbereich gelangt ist, von der Förderschnecke eingezogen und in das Tauchrohr gefördert wird, wird die im oberen Bereich des Behälters befindliche Biomasse immer wieder nach oben aufgeworfen und dadurch gelockert.Much more the upward movement takes place of parts of the filled Biomass continuously during rotation of the mixing and conveying shaft. So while below at the mixing and conveying shaft Biomass that has entered the hopper area, from the screw conveyor retracted and conveyed into the dip tube, which is in the upper Area of the container biomass constantly thrown up and thereby loosened.

Der gegenläufig gestaltete obere Bereich der Misch- und Förderwelle besitzt vorzugsweise wenigstens einen größeren Durchmesser als die untere Förderschnecke.Of the opposite designed upper portion of the mixing and conveying shaft preferably has at least one larger diameter as the lower conveyor screw.

Vorzugsweise folgt die Außenkante der oberen Förderschnecke einer helixförmigen Konfiguration, d. h. der Radius der Außenkante der oberen Förderschnecke nimmt über den Verlauf des Schneckengangs von oben nach unten immer mehr zu. In der Seitenansicht ergibt sich, wenn man die Flankenspitzen in der Schnitt- bzw. Seitenansicht verbindet, eine spitz nach oben zulaufende Hüllkurve. Diese Konusform der Außenkontur hat den Vorteil, dass sich die Schneckengänge nicht gegenseitig behindern. Eine axiale Förderbewegung, die im unteren Bereich von den dortigen, weit ausladenden Schneckenflanken erzeugt wird, läuft weitgehend an den darüber befindlichen Schneckenflanken der oberen Förderschnecke vorbei.Preferably follows the outer edge the upper auger a helical one Configuration, d. H. the radius of the outer edge of the upper auger takes over the course of the worm gear from top to bottom more and more. The side view shows, when the flank tips in the sectional or side view connects, a pointed upward tapered envelope. This conical shape of the outer contour has the advantage that the flights do not interfere with each other. A axial conveying movement, the in the lower part of the local, far sweeping Schneckenflanken is generated, runs largely to the above Schneckenflanken the upper screw conveyor past.

Vorzugsweise ist das Mischerelement direkt an die Unterkante der oberen Förderschnecke angesetzt. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Abstützung des Mischerelements sowohl in radialer wie auch in axialer Richtung.Preferably is the mixer element directly to the lower edge of the upper auger stated. This results in a particularly good support of the Mixer element in both the radial and in the axial direction.

Weiterhin kann das Mischerelement auch in der seitlichen Ansicht gekrümmt ausgebildet sein oder wenigstens einen Teilbereich aufweisen, der mit der Misch- und Förderwellenachse einen Winkel von kleiner als 90° einschließt.Farther The mixer element can also be curved in the lateral view or at least have a partial area which coincides with the and conveyor shaft axis an angle of less than 90 °.

Auch eine bestimmte Profilierung in Querschnittsrichtung kann vorteilhaft sein: Beispielsweise kann ein erster Teilbereich des Mischerelements genau senkrecht an die Misch- und Förderwelle angebunden sein. Ein zweiter, äußerer Teilbereich ist um etwa 15 Grad gegenüber dem ersten Teilbereich nach oben geneigt.Also a particular profiling in the cross-sectional direction may be advantageous For example, a first portion of the mixer element be connected exactly perpendicular to the mixing and conveying shaft. A second, outer subarea is about 15 degrees opposite the first portion inclined upward.

Insbesondere ist der Neigungswinkel korrespondierend mit dem halben Kegelwinkel des Trichterbereichs des Vorratsbehälters. Dadurch läuft der hoch ragende Bereich des Mischerelements parallel zum trichterförmigen Boden und wahrt überall den gleichen Abstand dazu.Especially the angle of inclination is corresponding to half the cone angle the hopper area of the reservoir. This makes it run high projecting portion of the mixer element parallel to the funnel-shaped bottom and keep it everywhere the same distance to it.

Bevorzugt entspricht der Abstand zwischen dem äußeren, schräg nach oben weisenden Teils des Mischerarms und dem trichterförmigen Bodenbereich dem Abstand zwischen der Spitze des Mischerelements und der Innenwandung, in radialer Richtung gesehen.Prefers corresponds to the distance between the outer, obliquely upwardly facing part the mixer arm and the funnel-shaped bottom area the distance between the tip of the mixer element and the inner wall, in seen radial direction.

Bevorzugt ist weiterhin, den Vorratsbehälter auf drei Säulen zu lagern, unter denen jeweils ein Massesensor zur Ermittlung der Gewichtskraft positioniert ist. Über die Werte der Sensoren kann das Gewicht der aufgegebenen Biomasse gut nachverfolgt werden.Prefers is still on the reservoir three columns to store, under each of which a mass sensor for determining the Weight is positioned. about The values of the sensors may be the weight of the abandoned biomass be well traced.

Auch für die Verwiegung ist die Konstruktion des erfindungsgemäßen Einbringsystems vorteilhaft: Aufgrund der engen, trichterförmigen Mündung in das Tauchrohr, in dem ständig die untere Förderschnecke positioniert ist, kann normal portionierte und durchfeuchtete Biomasse – anders als etwa trockenes Getreide – nicht direkt aus dem Vor ratsbehälter bis ins Tauchrohr durchrutschen. Ganz gleich, ob die untere Förderschnecke gerade steht oder bereits rotiert, so kommt es immer dann, wenn die Biomasse stoßweise in den Vorratsbehälter geschüttet wird, zu einer Gewichtserhöhung, da die eingefüllte Position spätestens an der unteren Förderschnecke kurzzeitig aufgehalten wird. Es ergibt sich im Moment der Aufgabe der Biomasse ein Gewichtsmaximum, bevor das Gesamtgewicht des Systems aufgrund der kontinuierlichen Abförderung mittels der unteren Förderschnecke wieder kontinuierlich sinkt. Die maximale beim Einfüllvorgang gemessene Gewichtskraft abzüglich des Leergewichts des Einbringsystems ergibt dann das Gewicht der aufgegebenen Portion an Biomasse. Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einbringeinheit ergibt sich somit, dass die Fördereinrichtung nicht angehalten zu werden braucht, um eine Gewichtsbestimmung vorzunehmen.Also for the Weighing is the construction of the invention Einbringsystems advantageous: Due to the narrow, funnel-shaped mouth in the dip tube, in constantly the lower conveyor screw can be normal, portioned and moistened biomass - different as about dry grain - not directly from the storage container before slip through to the dip tube. No matter if the lower auger is just standing or already rotated, it always happens when the biomass intermittently in the reservoir poured will, to an increase in weight, because the filled Position at the latest at the lower conveyor screw is temporarily stopped. It results in the moment of the task the biomass is a weight maximum before the total weight of the system due to the continuous discharge by means of the lower Auger again continuously decreases. The maximum during the filling process measured weight minus the empty weight of the delivery system then gives the weight of abandoned portion of biomass. As a further advantage of the introduction unit according to the invention thus results that the conveyor does not need to be stopped to determine the weight.

Die erfindungsgemäße Einbringeinheit kann auf zweierlei Weise mit einem Biogas-Fermenter kombiniert werden. Bei einem festen Fermenterdeckel, wie er meist bei Fermentern gegeben ist, die in Hanglage errichtet oder im Boden eingelassen sind, wird die Einbringeinheit bevorzugt oben auf den Fermenterdeckel gestellt. Das Tauchrohr ragt durch eine Öffnung im Fermenterdeckel so weit in den Fermenter hinab, dass es sicher bis unterhalb des Betriebs-Flüssigkeitsspiegels reicht.The delivery unit according to the invention can be combined in two ways with a biogas fermenter. In a solid fermenter lid, as it is usually given in fermenters that are built on a slope or embedded in the ground, the introduction unit is preferably placed on top of the fermenter lid. The dip tube protrudes through a Lower the opening in the fermenter lid into the fermenter until it reaches safely below the operating fluid level.

Das Tauchrohr kann über einen Faltenbalg gegenüber dem Fermenterdeckel abgedichtet sein, um den Spalt zwischen dem Tauchrohr und dem Innenrand der Öffnung im Fermenterdeckel zu verschließen.The Immersion tube can over a bellows opposite be sealed to the fermenter lid to the gap between the Immersion tube and the inner edge of the opening in the fermenter lid.

Alternativ kann ein zweites koaxiales Tauchrohr mit etwas größerem Durchmesser vorgesehen sein, das außen gegenüber der Öffnung im Fermenterdeckel abgedichtet ist und das das innere Tauchrohr aufnimmt.alternative may be a second coaxial dip tube with a slightly larger diameter be provided, the outside across from the opening is sealed in the fermenter lid and that the inner dip tube receives.

In beiden Fällen sind die Leckverluste an Biogas auf kleine Portionen beschränkt, welche unmittelbar unterhalb des Tauchrohrs aufsteigen und welche durch die Biomassenschüttung in dem Einbringsystem hindurch nach oben entweichen.In both cases the leakage losses of biogas are limited to small portions, which rise directly below the dip tube and which through the biomass bed escape upwards in the introduction system.

Bei Fermentern mit nach oben offenen Lagerbehältern, die mit einer flexiblen Gashaube zur Abdichtung versehen sind, ist die Einbringeinheit vorzugsweise seitlich neben dem Fermenter gelagert. Das Tauchrohr wird dann von außen durch die Behälterwandung bis unter den Flüssigkeitsspiegel geführt. Die Misch- und Förderwelle ist dabei in einem Winkel von 30° bis 60° gegenüber einer Vertikalen angestellt, vorzugsweise in einem Winkel von 45°. Der Konuswinkel des trichterförmigen Teils beträgt dann insbesondere 90°, so dass der trichterförmige Bereich in seitlicher Ansicht einerseits parallel zur senkrechten Außenwand des Fermenters und andererseits parallel zu einer Aufstandsebene der Einbringeinheit ist. So wird eine besonders platzsparende Ausbildung der Einbringeinheit erreicht.at Fermenters with upwardly open storage containers, with a flexible Gas hood are provided for sealing, the introduction unit is preferably stored laterally next to the fermenter. The dip tube is then from Outside through the container wall to below the liquid level guided. The mixing and conveying shaft is at an angle of 30 ° to 60 ° opposite to one Vertical employed, preferably at an angle of 45 °. The cone angle of the funnel-shaped Part is then in particular 90 °, leaving the funnel-shaped area in a lateral view on the one hand parallel to the vertical outer wall of the fermenter and on the other hand parallel to a riot level the delivery unit is. This is a particularly space-saving training reaches the insertion unit.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The Figures show in detail:

1 ein Einbringsystem gemäß einer ersten Ausführungsform in seitlicher Schnittansicht, 1 a delivery system according to a first embodiment in side sectional view,

2 das Einbringsystem aus 1 von oben und 2 the introduction system 1 from above and

3 ein Einbringsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in seitlicher Schnittansicht. 3 a Einbringsystem according to a second embodiment in side sectional view.

1 zeigt ein Einbringsystem 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Hierbei ist das Einbringsystem 100 über seine Tragsäulen 18 auf einem Fermenterdeckel 1 aufgestellt. 1 shows a loading system 100 according to a first embodiment. Here is the introduction system 100 about his pillars 18 on a fermenter lid 1 established.

Das Einbringsystem besteht im Wesentlichen aus

– einem Vorratsbehälter 10,
– einer darin gelagerten Misch- und Förderwelle 20 und
– einer Antriebseinheit mit einem Motor 30.

The import system essentially consists of

- a storage container 10 .
- A mixing and conveying shaft mounted therein 20 and
- A drive unit with a motor 30 ,

Der Vorratsbehälter 10 verjüngt sich unten in einem Trichterbereich 11, welcher an einer zentralen Auslassöffnung 12 mündet. An die Auslassöffnung 12 schließt sich ein Tauchrohr 16 an, welches durch eine Öffnung im Fermenterdeckel 1 hindurch bis in die Flüssigkeit im Fermenter geführt ist. Die untere Mündung des Tauchrohrs 16 befindet sich dabei unterhalb eines Betriebs-Flüssigkeitsspiegels 2, so dass über das Innere des Tauchrohrs 16 kein Gas aus einem Gassammelraum 3 entweichen kann. Die Außenseite des Tauchrohrs 16 ist über einen Faltenbalg 17 gegenüber dem Fermenterdeckel 1 abgedichtet.The storage tank 10 tapers down in a funnel area 11 , which at a central outlet opening 12 empties. To the outlet opening 12 closes a dip tube 16 which passes through an opening in the fermenter lid 1 through to the liquid in the fermenter. The lower mouth of the dip tube 16 is located below an operating fluid level 2 so that over the inside of the dip tube 16 no gas from a gas collection room 3 can escape. The outside of the dip tube 16 is about a bellows 17 opposite the fermenter lid 1 sealed.

Oben am Vorratsbehälter 10 sind Konsolen 15 und Traversen 14 angebracht, an denen der Motor 30 mit einem Getriebe gelagert ist. Über eine Kupplung 31 und ein Lager 32 ist eine Misch- und Förderwelle 20 mit der Antriebseinheit verbunden. Die axiale Festlegung der hängend gelagerten Misch- und Förderwelle 20 erfolgt über das Lager 32, von wo die Kräfte in die Traverse 14 eingeleitet werden. Im Tauchrohr 16 sind nicht dargestellte Verschleißauskleidungen angebracht, über welche die Misch- und Förderwelle 20 mit ihren Außenflanken in radialer Richtung abgestützt ist.At the top of the storage tank 10 are consoles 15 and traverses 14 attached to which the engine 30 is stored with a gear. About a clutch 31 and a warehouse 32 is a mixing and conveying shaft 20 connected to the drive unit. The axial definition of suspended mixing and conveyor shaft 20 takes place via the warehouse 32 from where the forces in the traverse 14 be initiated. In the dip tube 16 Wear liners, not shown, are mounted above which the mixing and conveying shaft 20 is supported with its outer edges in the radial direction.

Die Misch- und Förderwelle 20 umfasst von unten nach oben gesehen drei wesentliche Abschnitte:

– Eine unteren Förderschnecke 24, die sich vom Trichterbereich 11 bis in das Tauchrohr 16 erstreckt, dient der kontinuierlichen Abförderung der Biomasse aus dem Vorratsbehälter 10 in den Fermenter.
– In einem mittleren Bereich ist nach Art eines Rührpaddels wenigstens ein Mischerelement 22 angeordnet, das sich von der Misch- und Förderwelle 20 ausgehend bis nach außen bis in die Nähe der Behälter-Innenwandung erstreckt.
– Oberhalb des Mischerelements 22 schließt sich eine obere Förderschnecke 21 an, die gegenläufig zur unteren Förderschnecke 24 ausgebildet ist.

The mixing and conveying shaft 20 includes from bottom to top three essential sections:

- A lower auger 24 extending from the funnel area 11 into the dip tube 16 extends, serves the continuous removal of the biomass from the reservoir 10 in the fermenter.
In a middle region, at least one mixing element is in the manner of a stirring paddle 22 arranged, extending from the mixing and conveying shaft 20 starting out to the outside to the vicinity of the container inner wall extends.
- Above the mixer element 22 closes an upper auger 21 on, in the opposite direction to the lower screw conveyor 24 is trained.

Die gegenläufige Orientierung der oberen Schnecke 21 führt zu einer Aufwärtsförderung, wie durch die Pfeile in 1 angedeutet, während die untere Förderschnecke 24 zugleich nach unten in das Tauchrohr 16 hinein fördert.The opposite orientation of the upper screw 21 leads to an upward promotion, as indicated by the arrows in 1 indicated while the lower auger 24 at the same time down into the dip tube 16 into it.

Mit ”Schnecke” sind hier wendelförmige Bauteile bezeichnet, die fest mit einer zylindrischen Welle verbunden sind. Die zylindrische Welle mit den angeschweißten Schneckengängen 21, 24 und den Mischerelementen 22, 23 bildet die gemäß der Erfindung einteilige und einheitlich angetriebene Misch- und Förderwelle 20.With "worm" here helical components are referred to, which are firmly connected to a cylindrical shaft. The cylindrical shaft with the welded flights 21 . 24 and the mixer elements 22 . 23 forms the one-piece and uniformly driven mixing elements according to the invention. and conveyor shaft 20 ,

Wie in 1 erkennbar, ist das Mischerelement 22 direkt an die Unterkante der oberen Förderschnecke 21 angesetzt. Über etwa zwei Drittel seiner Länge ragt das Mischerelement 22 schräg nach oben, und zwar parallel zum Boden des Trichterbereichs 11.As in 1 recognizable, is the mixer element 22 directly to the lower edge of the upper auger 21 stated. Over about two thirds of its length protrudes the mixer element 22 obliquely upwards, parallel to the bottom of the hopper area 11 ,

In 2 ist die Ausbildung des Mischerelements 22 im Grundriss gesehen erkennbar. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht das Haupt-Mischerelement 22 aus drei Segmenten, welche jeweils einen gestreckten Winkel von kleiner 180° einschließen, so dass sich insgesamt eine sichelförmige Konfiguration ergibt.In 2 is the formation of the mixer element 22 Seen in the plan view. In the illustrated embodiment, the main mixer element 22 of three segments, each including an extended angle of less than 180 °, so that the overall result is a crescent-shaped configuration.

Diametral dem Haupt-Mischerelement 22 gegenüberliegend ist ein Zusatz-Mischerelement 23 angeordnet. Wie in 2 weiterhin erkennbar, ist das Zusatz-Mischerelement 23 von der oberen Förderschnecke 21 überdeckt. In den Vorratsbehälter 10 eingegebene Biomasse kann also nur über den peripheren Bereich zwischen der oberen Förderschnecke 21 und der Behälterinnenwandung nach unten gelangen, und von dort mit zusätzlicher Hilfe der Mischerelemente 22, 23 vom Trichterbereich 11 in das Tauchrohr 16 gelangen, von wo sie abgefördert wird. Es wird damit verhindert, dass eingefüllte Biomasse direkt in die Austragsöffnung 12 drückt.Diametrically the main mixer element 22 opposite is an additional mixer element 23 arranged. As in 2 furthermore recognizable, is the additional mixer element 23 from the upper auger 21 covered. In the storage container 10 Entered biomass can therefore only over the peripheral area between the upper auger 21 and the container inner wall go down, and from there with the additional help of the mixer elements 22 . 23 from the funnel area 11 into the dip tube 16 from where it is carried away. It prevents thus that filled biomass directly into the discharge opening 12 suppressed.

3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Einbringsystem 100'. Es umfasst wiederum einen Vorratsbehälter 10', der auf Säulen 18' gelagert ist und der einen Trichterbereich 11' aufweist, welcher in einem Tauchrohr 16' mündet. In dem Vorratsbehälter 10' ist eine Misch- und Förderwelle 20' mit einer oberen Förderschnecke 21', Mischerelementen 22', 23' und einer unteren Förderschne cke 24' angeordnet. Wie bei der ersten Ausführungsform eines Einbringsystems 100 auch, ist hier ebenfalls die Misch- und Förderwelle 20' an einem Lager 32' aufgehängt und über eine Kupplung 31' mit einem Motor 30' verbunden. Lager 32' und Motor 30' sind an einer Traverse 14' abgestützt. 3 shows an alternative embodiment of a delivery system 100 ' , It in turn includes a reservoir 10 ' on pillars 18 ' is stored and the one funnel area 11 ' which is in a dip tube 16 ' empties. In the reservoir 10 ' is a mixing and conveying shaft 20 ' with an upper conveyor screw 21 ' , Mixer elements 22 ' . 23 ' and a lower conveyor screw 24 ' arranged. As in the first embodiment of a delivery system 100 Also, here is also the mixing and conveying shaft 20 ' at a warehouse 32 ' hung up and over a clutch 31 ' with a motor 30 ' connected. camp 32 ' and engine 30 ' are at a traverse 14 ' supported.

Unterschiedlich ist, dass die Rotationsachse 25' der Misch- und Förderwelle 20' in einem Winkel α von 45° zu einer Lotrechten 26' angestellt ist. Zugleich ist ein Kegelwinkel β des Trichterbereichs 11' mit 90° doppelt so groß gewählt wie der Anstellwinkel der Rotationsachse 25', so dass der Trichterbereich 11 in der Seitenansicht einerseits parallel zu einer horizontalen Aufstandsfläche verläuft und andererseits parallel zu einer senkrechten Außenwand 4 des Fermenters.Different is that the rotation axis 25 ' the mixing and conveying shaft 20 ' at an angle α of 45 ° to a perpendicular 26 ' is employed. At the same time, a cone angle β of the funnel area 11 ' with 90 ° twice as large as the angle of attack of the rotation axis 25 ' so that the funnel area 11 in the side view on the one hand parallel to a horizontal footprint and on the other hand parallel to a vertical outer wall 4 of the fermenter.

Das Tauchrohr 16' durchdringt die Außenwand 4 des Lagerbehälters des Fermenters und ragt bis unterhalb des Betriebs-Flüssigkeitsspiegels 2. Bei der in 3 dargestellten Aufstellungsweise ist ein zusätzliches Fundament 5 oder eine Konsole seitlich neben dem Lagerbehälter 4 notwendig.The dip tube 16 ' penetrates the outer wall 4 the storage container of the fermenter and protrudes to below the operating fluid level 2 , At the in 3 shown arrangement is an additional foundation 5 or a console at the side of the storage container 4 necessary.

Claims

One-piece insertion system ( 100 ; 100 ' ) for a biogas fermenter ( 1 ), which comprises at least: - an upwardly open reservoir ( 10 ; 10 ' ), which has a lower funnel area ( 11 ; 11 ' ) with a central discharge opening, - one below the storage container ( 10 ; 10 ' ) arranged immersion tube ( 16 ), which adjoins the discharge opening and - one of a motor ( 30 ) driven mixing and conveying shaft ( 20 ; 20 ' ) comprising at least: - a screw conveyor ( 24 ; 24 ' ) extending from the funnel area ( 11 ; 11 ' ) into the dip tube ( 16 ), - a mixer element ( 22 ; 22 ' ) extending from the mixing and conveying shaft ( 20 ; 20 ' ) extends to the outside to the vicinity of a container wall.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to claim 1, characterized in that the mixing and conveying shaft ( 20 ; 20 ' ) in an upper axial length range with an upper screw conveyor ( 21 ; 21 ' ), which in opposite directions to the lower screw conveyor ( 24 ; 24 ' ).

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to claim 1, characterized in that the direction of rotation of the mixing and conveying shaft is reversible.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radial length of the mixer element ( 22 ; 22 ' ) 75% -95% of the inner radius of an upper, cylindrical region of the reservoir ( 10 ; 10 ' ) is.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a main mixing element ( 22 ; 22 ' ) is provided, which extends to close to a container inner wall, and an additional mixer element ( 23 ; 23 ' ) whose length relative to the main mixer element ( 22 ; 22 ' ) is reduced.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to claim 5, characterized in that the length of the additional mixer element ( 23 ; 23 ' ) 40% to 60% of the inner radius of an upper, cylindrical region of the storage container ( 10 ; 10 ' ) is.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mixer element ( 22 . 23 ) is sickle-shaped and the concave side is in the direction of rotation forward.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mixing element ( 22 ; 22 ' ) seen in plan view are employed over at least a portion of its length at an angle to the radius.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mixer element ( 22 ; 22 ' ) Seen in lateral view over at least a part of its length are employed at an angle not equal to 90 ° to the axis of rotation.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to claim 9, characterized in that the measured with respect to the axis of rotation angle of inclination of the employed part of the mixer element ( 22 ; 22 ' ) half the cone angle of the funnel area ( 11 ; 11 ' ) of the storage container ( 10 ; 10 ' ) corresponds.

Loading system ( 100 ; 100 ' ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the storage container ( 10 ; 10 ' ) on three columns ( 18 ; 18 ' ) is mounted, under each of which a mass sensor is positioned to determine the weight.

Biogas fermenter, at least comprising - a storage container with a fermenter lid ( 1 ) and - a transfer system ( 100 ; 100 ' ) according to at least one of the preceding claims.

Biogas fermenter according to claim 12, characterized in that the injection system ( 100 ; 100 ' ) on the fermenter lid ( 1 ) and the dip tube ( 16 ) through an opening in the fermenter lid ( 1 ) to below the operating fluid level ( 2 ) is guided and an axis of rotation of the mixing and conveying shaft ( 20 ) is aligned vertically.

Biogas fermenter according to claim 12, characterized in that the injection system ( 100 ; 100 ' ) is arranged laterally next to the storage container and the dip tube ( 16 ' ) from the outside through the outer wall ( 4 ) of the storage tank to below the operating fluid level ( 2 ) and that the dip tube ( 16 ' ) and a rotation axis ( 25 ' ) of the mixing and conveying shaft ( 20 ' ) at an angle of 30 ° to 60 ° with respect to a perpendicular ( 26 ' ) are employed.

Biogas fermenter according to claim 14, characterized in that the axis of rotation ( 25 ' ) of the mixing and conveying shaft ( 20 ' ) at an angle α of 45 ° to the perpendicular ( 26 ' ) and that the cone angle β of the funnel-shaped part ( 11 ; 11 ' ) of the storage container ( 10 ; 10 ' ) Is 90 °.

Biogas fermenter according to one of claims 12 to 15, characterized in that the dip tube ( 16 ) via a bellows ( 17 ) opposite the fermenter lid ( 1 ) or the outer wall ( 4 ) is sealed.

Biogas fermenter one of claims 12 to 15, characterized in that a second coaxial dip tube is provided which the first dip tube ( 16 ) and which on its outside against an opening in the fermenter lid ( 1 ) or in the outer wall ( 4 ) is sealed.