DE8009551U1

DE8009551U1 - DEVICE FOR PRODUCING BIOGAS

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Publication number: DE8009551U1
Application number: DE19808009551
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-05
Filing date: 1980-04-05
Publication date: 1980-10-02

Description

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DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART · HINDENBURGSTRASSEDIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN NEAR STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE

Patentnnwalt FIN K ■ D 7300 Etslingen (Neckar), Hlndenburgstrnßa «4 Patent attorney FIN K ■ D 7300 Etslingen (Neckar), Hlndenburgstrasse « 4

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Herr Xaver Lipp, Hohenstaufenstraße 30, 7090 Ellwangen "Vorrichtung zum Herstellen von Biogas" Mr. Xaver Lipp, Hohenstaufenstraße 30, 7090 Ellwangen "Device for producing biogas"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Art ist von Nachteil, daß sich eine Schwimmdecke bildet, wenn mit Stroh vermischte Biomasse in den Gärbehälter gelangt. Da die Schwimmdecke durch das Rührwerk nicht nach außen gebracht wird, verbleibt diese in dem Gärbehälter, dessen Funktion dadurch immer mehr beeinträchtigt wird. In einen solchen Gärbehälter darf daher nur flüssige Biomasse eingebracht werden, in welcher das Stroh sehr stark zerkleinert ist, wozu ein Spezialmischer gebraucht wird (deutsche Zeitschrift "Sonnenenergie & Wärmepumpe", 1980. S₌ 37),A known device of the aforementioned type has the disadvantage that a floating cover is formed when biomass mixed with straw gets into the fermentation tank. Since the floating cover is not brought out by the agitator, it remains in the fermentation tank, the function of which is thereby increasingly impaired. In such a fermentation tank, only liquid biomass in which the straw is very strongly chopped up, for which a special mixer is required (German magazine "Sonnenenergie &Wärmepumpe", 1980. S ₌ 37), may therefore be introduced,

Bei der Erzeugung von Biogas aus Biomasse besteht auch die Gefahr, daß sich ein Bodensatz bildet, welcher von dem Rührwerk ebenfalls nicht ausgetragen wird. Da der Bodensatz sich im Laufe der Zeit ansammelt und die Herstellung von Biogas mindestens stört, darf bei der bekannten Vorrichtung der Anteil entsprechender Biomasse nur gering gehalten werden.When generating biogas from biomass, there is also the risk that a sediment will form, which of the agitator is also not discharged. As the sediment accumulates over time and the manufacture of biogas at least interferes, the proportion of corresponding biomass may be used in the known device can only be kept low.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,The present invention is based on the object

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eine Vorrichtung zu schaffen, bei der Teile der Schwimmdecke und/oder des Bodensatzes ausgetragen werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Das neben dem Rührwerk auf der gleichen Welle angeordnete Förderglied fördert Teile der Schwimmdecke und/oder des Bodensatzes in den Auslauf des Gärbehälters, so daß sich in dem Gärbehälter eine Schwimmdecke und/oder einen Bodensatz bildender Stoff nicht anhäufen kann.to create a device in which parts of the floating cover and / or the sediment are discharged. These The object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. That next to that Agitator arranged on the same shaft conveyor member conveys parts of the floating cover and / or the sediment into the outlet of the fermentation tank, so that a floating cover and / or sediment is formed in the fermentation tank Cannot accumulate matter.

Die Merkmale des Anspruches 2 sind auf eine bevorzugte Weiterbildung zum Ausbringen von Teilen der Schwimmdecke gerichtet und die Merkmale des Anspruches 5 auf eine bevorzugte Weiterbildung zum Ausbringen von Teilen des Bodensatzes.The features of claim 2 relate to a preferred development for deploying parts of the floating cover directed and the features of claim 5 on a preferred development for deploying parts of the Sediment.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Biogas als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigenFurther advantages emerge from the claims, the description and the drawing. In this one is a device for the production of biogas as an embodiment of the subject matter of the invention shown schematically. Show it

Fig. 1 einen Längsschnitt,Fig. 1 is a longitudinal section,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab, J Fig. 3 eine Ansicht der Bauform nach Fig. 2 in RichtungFIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale, FIG. 3 shows a view of the design according to FIG. 2 in the direction

des Pfeiles A,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab,of the arrow A,
4 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale,

jedoch mit andererLage von Teilen, Fig. 5 eine Ansicht der Bauform nach Fig. 4 in Richtunghowever with a different position of parts, Fig. 5 is a view of the construction according to Fig. 4 in the direction

des Pfeiles B in Fig. 4,
Fig. 6 und 7 eine Abwandlung des Ausführungsbeispielesof the arrow B in Fig. 4,
6 and 7 show a modification of the embodiment

nach den Fig. 4 und 5, jedoch in anderem Maßstab.4 and 5, but on a different scale.

Ein im Querschnitt kreisförmiger Gärbehälter 1 von etwa 8m bis 14m Länge und einem Durchmesser von etwa 2 m bisA fermentation tank 1 of circular cross-section, about 8 m to 14 m in length and a diameter of about 2 m to

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4 m ist mit waagerechter Achse angeordnet und in nicht dargestellter Weise auf seinem Umfang wärmegedämmt. Längs seiner Achse erstreckt sich eine Rührwelle 2, die im Abstand voneinander angeordnete Rührflügel 3 trägt. Auf der in der Zeichnung linken Seite befindet sich etwas oberhalb der Rührwelle 2 ein Einlauf 4, der durch ein im Abstand angeordnetes, von der Rührwelle durchsetztes Schirmblech4 m is arranged with a horizontal axis and is not shown Way thermally insulated on its perimeter. A stirrer shaft 2 extends along its axis and is spaced apart mutually arranged agitator blades 3 carries. On the left in the drawing there is something above the agitator shaft 2 an inlet 4, which is through a spaced-apart shielding plate penetrated by the agitator shaft

5 abgeschirmt ist, so daß durch den Einlauf 4 herangeführte Biomasse die im Gärbehälter 1 befindliche Biomasse kaum verwirbelt. Der Einlauf 4 ist mit einer motorbetriebenen Pumpe 6 verbunden, die in einer Grube untergebracht ist.5 is shielded, so that brought in through the inlet 4 biomass in the fermentation tank 1 biomass hardly swirled. The inlet 4 is connected to a motor-driven pump 6, which is housed in a pit is.

Auf der vom Einlauf 4 abgewandten Seite ist der Auslauf 7 angeordnet, der sich im oberen Teil der Stirnwand 8 des Gärbehälters 1 befindet. Diese Stirnwand ist von der Rührwelle 2 durchsetzt, die auf ihrem freien Ende ein Kettenrad 9 trägt, das über eine Kette 10 mit dem Kettenritzel eines Antriebsmotors 11 formschlüssig verbunden ist. Die Rührwelle 2 wird mittels des Antriebsmotors nur wenige Male am Tage um ihre Achse gedreht. Der Auslauf 7 ist über ein Rohr 13 mit einem Aufnahmebehälter 14 für vergorene Biomasse verbunden.The outlet 7, which is located in the upper part of the end wall 8, is arranged on the side facing away from the inlet 4 of the fermentation tank 1 is located. This end wall is penetrated by the agitator shaft 2, which on its free end Sprocket 9 carries, which is positively connected to the chain pinion of a drive motor 11 via a chain 10 is. The agitator shaft 2 is rotated around its axis only a few times a day by means of the drive motor. The outlet 7 is connected via a pipe 13 to a receptacle 14 for fermented biomass.

Im Abstand vom Auslauf 7 befindet sich im Innern des Gärbehälters 1 ein oben angebrachter lotrechter Wandteil 15, der in die Biomasse eintaucht und bis unterhalb deren Schwimmdecke reicht. Auf der vom Auslauf 7 abgewandten Seite des Wandteils 15 ist ein mit diesem Wandteil zusammenwirkendes Förderglied 16 angeordnet, das mittels zweier Arme 17 und 18 (Fig. 3) drehfest mit der Rührwelle 2 verbunden ist. Das Förderglied 16 hat einen in einem stumpfen Winkel von etwa 150 abgewinkelten, aus einem ebenen Stück Blech abgekanteten Schaufelteil 19, dessen der Wand des Gärbehälters 1 zugewandter Abschnitt etwa ein Drittel so lang wie der andere Abschnitt ist. DerAt a distance from the outlet 7 is located in the interior of the fermentation tank 1, a vertical wall part attached at the top 15, which is immersed in the biomass and extends below its floating cover. On the one facing away from the outlet 7 On the side of the wall part 15, a conveying member 16 cooperating with this wall part is arranged, which by means of two arms 17 and 18 (Fig. 3) is rotatably connected to the agitator shaft 2. The conveyor member 16 has one in one obtuse angle of about 150 angled, bent from a flat piece of sheet metal blade part 19, the the wall of the fermentation vessel 1 facing section is about a third as long as the other section. Of the

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Schaufelteil 19 ist so an dem Arm 17, 18 angeordnet, !Blade part 19 is arranged on the arm 17, 18,!

daß seine beiden Abschnitte etwa im gleichen Winkel in f die Schwimmdecke eintauchen. Der Schaufelteil 19 ist I,that its two sections are approximately at the same angle in f immerse the floating cover. The blade part 19 is I,

außerdem im spitzen Winkel zur Achse der Rührwelle 2 der- \ art angeordnet, daß seine Spitze zum Einlauf 4 zeigt. Zwischen dem Schaufelteil 19 und dem Wandteil 15 ist nur ein Bewegungsspiel vorhanden. Auf der vom Wandteil 15 abgewandten Seite des Schaufelteils 19 ist ein ebener Seitenteil 20 senkrecht zur Rührwelle 2 angeordnet. Er ist in Richtung des Pfeiles A gesehen etwa in gleicher Weise abgewinkelt wie der Schaufelteil 19, der etwa an dessen Mitte befestigt ist, wie Fig. 3 entnommen werden kann.further arranged art at an acute angle to the axis of the agitator shaft 2 DER \ that its tip facing the inlet. 4 Between the shovel part 19 and the wall part 15 there is only a movement play. On the side of the blade part 19 facing away from the wall part 15, a flat side part 20 is arranged perpendicular to the agitator shaft 2. Seen in the direction of arrow A, it is angled approximately in the same way as the blade part 19, which is attached approximately to its center, as can be seen in FIG. 3.

Das Förderglied 16 ist schaufelartig ausgebildet und derart angeordnet, daß sein Schaufeltsil 19 und sein Seitenteil 20 beim Eintauchen in die Schwimmdecke einen Teil davon von oben her erfassen und nach dem Vorbeistreichen am Wandteil 15 in Richtung zum Auslauf 7 freigebe^ in den ein die Wirkung des Fördeirgliedes 16 nicht nachteilig beeinflussendes Rohrstück 21 eingesetzt ist, das nicht bis zum Wandteil 15 reicht. Oberhalb des Fördergliedes befindet sich eine Entnahmestelle für Biogas.The conveyor member 16 is designed like a shovel and arranged such that its shovel 19 and its side part 20 grasp part of it from above when dipping into the floating cover and after swiping past on the wall part 15 in the direction of the outlet 7 release ^ in which the effect of the conveyor member 16 is not detrimental influencing pipe section 21 is used, which does not extend to the wall part 15. Above the conveyor link there is an extraction point for biogas.

Wie Fig. 1 entnommen werden kann, ist auf der vom Förderglied 16 abgewandten Seite ein Förderglied 16a an der Rührwelle 2 angeordnet, öas sich beim Rotieren der Rührwelle 2 zwischen der Stirnwand 8 und dem Wandteil 15 bewegt. Das Förderglied 16a ist nach Art eines Eimers ausgebildet, der um eine quer zu seiner Längsachse angeordnete, parallel zur Rührwelle verlaufende Achse am Arm 17a schwenkbar gelagert ist (Fig. 4 und 5) und hierzu einen den Arm 17 durchsetzenden Zapfen 22 aufweist. Am Arm 17a ist ein Anschlagglied für das Förderglied 16a derart angebracht, daß während des Bewegens des Fördergliedes 16a durch die Biomasse hindurch dessen Längsachse senkrechtAs can be seen from FIG. 1, on the side facing away from the conveyor member 16, a conveyor member 16a is on the Arranged agitator shaft 2, öas moves between the end wall 8 and the wall part 15 when the agitator shaft 2 rotates. The conveyor member 16a is designed in the manner of a bucket, which is arranged around a transverse to its longitudinal axis, axis running parallel to the agitator shaft is pivotably mounted on arm 17a (FIGS. 4 and 5) and for this purpose a has the arm 17 penetrating pin 22. On arm 17a a stop member for the conveyor member 16a is attached in such a way that during the movement of the conveyor member 16a its longitudinal axis perpendicular through the biomass

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zur Achse des Armes 17a gehalten wird. Am Förderglied 16a 1st ein in Fig. 5 in Richtung des Armes 17a verlängerter Anschlagkörper 24 befestigt, der mit einem in den Gärbehälter 1 reichenden Vorsprung 21a an der unteren Seite des Rohrstückes 21 im Sinne des Entleerens zusammenwirkt. Die offene Vorderseite des eimerartigen Fördergliedes 16a befindet sich in Drehrichtung vorne, wooegen die Rückseite mit Löchern 25 versehen ist, die Gas und Flüssigkeit, jedoch Bodensatz der Biomasse nicht durchlassen. is held to the axis of the arm 17a. On the conveyor link 16a 1st a in Fig. 5 in the direction of the arm 17a extended stop body 24 is attached, which with a in the Fermentation tank 1 reaching projection 21a on the lower side of the pipe section 21 cooperates in the sense of emptying. The open front of the bucket-like conveying member 16a is at the front in the direction of rotation, wooegen the rear side is provided with holes 25 which do not allow gas and liquid, but sediment of the biomass to pass through.

Das Förderglied 16a taucht beim Drehen der Rührwelle 2 in auf dem Boden befindlichen Bodensatz der Biomasse ein und wird damit gefüllt. Das Förderglied 16a fördert den Bodensatz bis zum Rohrstück 21 des Auslaufes 7, wo das Förderglied 16a durch Anschlagen seines Anschlagkörpers 24 am Vorsprung 21a des Rohrstückes 21 gekippt und in das Rohrstück 21 entleert wird.The conveying member 16a plunges when the agitator shaft 2 rotates in the sediment of the biomass located on the ground and is filled with it. The conveyor member 16a promotes the Sediment up to the pipe section 21 of the outlet 7, where the conveyor member 16a by striking its stop body 24 is tilted at the projection 21a of the pipe section 21 and emptied into the pipe section 21.

Eine weitere Ausbildung des Fördergliedes zum Entfernen von Bodensatz zeigen die Fig. 6 und 7. Das hier mit 16b bezeichnete Förderglied ist auf der in Drehrichtung der Rührwelle 2 befindlichen Vorderseite sowie an seiner der Stirnwand 8 zugekehrten Seite offen. Sein der Rührwelle 2 zugewandter Boden 26 ist außerdem im spitzen Winkel zur Rührwelle angeordnet, wobei die Spitze des Winkels in Richtung zum Auslauf zeigt. Damit die offene Seite des Fördergliedes 16b an der Stirnwand 8 geführt wird, ist der das Förderglied 16b tragende Arm 17b um eine zur Rührwelle 2 senkrechte Achse drehbar qelaaert. Zwischen diesem Arm und einem auf der Drehwelle 2 fest angebrachten Arm 27 ist eine Feder 28 eingespannt. Das hier mit 21b bezeichnete Rohrstück schließt auf der Innenseite der Stirnwand 8 bündig ab.Another formation of the conveyor link for removal 6 and 7 show the sedimentation of the sedimentation Agitator shaft 2 located front side and open on its side facing the end wall 8. Its the agitator shaft 2 facing bottom 26 is also arranged at an acute angle to the agitator shaft, the tip of the angle points in the direction of the outlet. So that the open side of the conveyor member 16b is guided on the end wall 8, is the conveyor member 16b carrying arm 17b to a Agitator shaft 2 vertical axis rotatable qelaaert. Between A spring 28 is clamped in this arm and an arm 27 fixedly attached to the rotary shaft 2. This with 21b designated pipe section closes flush on the inside of the end wall 8.

Während der Drehbewegung der Rührwelle 2 taucht das För-While the agitator shaft 2 rotates, the conveying

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1. April 19 80 By P 66Ö5April 1, 19 80 By P 66Ö5

derglied 16b in den Bodensatz der Biomasse im Gärbehälter 1 ein und nimmt Bodensatz mit, fördert diesen Bodensatz zum Rohrstück 21b, wo er aufgrund des schräg angeordneten Bodens 26 in das Rohrstück 21b und damit in den Auslauf des Gärbehälters 1 gelangt.the member 16b in the sediment of the biomass in the fermentation tank 1 and takes sediment with it, promotes this sediment to the pipe section 21b, where it is arranged due to the inclined Bottom 26 passes into the pipe section 21b and thus into the outlet of the fermentation vessel 1.

Auf der Außenseite einiger der Rührflügel 3 sind vom Einlauf 4 bis zum Auslauf 7 verteilt Schaufeln 29 zum Bewegen des Bodensatzes auf dem Boden des Gärbehälters 1 angeordnet (Fig. 1). Die Schaufeln 29 können im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet und schräg zur Achse der Rührwelle angeordnet sein, so daß sie auf den Bodensatz eine Förderwirkung in Richtung zum Auslauf 7 ausüben.On the outside of some of the agitator blades 3, blades 29 for moving are distributed from the inlet 4 to the outlet 7 of the sediment arranged on the bottom of the fermentation tank 1 (Fig. 1). The blades 29 can be substantially triangular designed and arranged obliquely to the axis of the agitator shaft, so that it has a conveying effect on the sediment Exercise in the direction of the outlet 7.

Claims

II ill t * ff ft DIPL.-ING. Η · FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN NEAR STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE Patent Attorney Fl M K - D 7300 Eidlngen (Neckar). HlndenburgitraB «44

April 1, 1980 By P 6605

Mr. Xaver Lipp, Hohenstaufenstrasse 30, 7090 Ellwangen

* Claims

1. Device for producing biogas with one Inlet and an outlet having fermentation tank for receiving biomass and with one in the fermentation tank horizontally arranged agitator shaft, characterized in that in the area of the outlet (7)

a conveyor member (16) for moving parts of a floating cover and / or sediment in the direction of the outlet is arranged non-rotatably on the agitator shaft (2).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveying member (16) is like a shovel is designed and arranged such that its blade part (19, 20) when immersed in the floating cover captured a part of it from above and after sweeping past a wall part (15) in the direction to the outlet (7) upwards is free.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the blade part (19) in one angled at an obtuse angle and when dipping into the floating cover with both angled shovel parts at most at an acute angle to this

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is arranged that the blade part opposite to the longitudinal axis the agitator shaft (2) is arranged at an acute angle, the apex of which is on the side of the inlet (4), and that the blade part is on the side of the outlet (7) along the one dipping into the floating cover from above Wall part (15) is performed.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the conveying member (16) on the dem The side of the blade part (19) facing the inlet (4) has a side part arranged at an angle to the agitator shaft (2) (20), which protrudes beyond the blade part on both sides in the radial direction.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveying member (16a, 16b) according to Type of a bucket immersed in the sediment is formed, which with its axis in at least one is arranged approximately at right angles to the axis of the support arm (17a; 17b).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the conveying member (16 a) by a axis (22) arranged transversely to its axis is pivotably mounted on its support arm (17a), that the support arm has a stop member (23) for the plant of the conveyor member and that the conveyor member with a in the area of the outlet (7) arranged projection

(21a) has interacting stop body (24).

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the conveying member (16b) at his Support arm (17b) is rigid and inclined with respect to this in such a way that the tip of the angle between the support arm and the conveyor member points to the outside, and that the conveyor member towards the outlet (7)

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open and along a | provided with the outlet (7) _; End wall (8) is performed. f:

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that g e k e η η - | shows that the conveying member (16b) is pivotable about an axis arranged transversely to the agitator shaft (2) and can be pressed against the end wall (8) having the outlet (7) by means of a spring (28). '

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the bottom of the conveying member (16a; 16b) on the direction of its rotation remote side is provided with holes (25), the gas and liquid can pass through, but the Prevent sediment from passing through.

10. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that some agitator blades (3) Shovels (29) distributed from inlet to outlet to move the sediment along the bottom of the Fermentation tank (1) are arranged.