DD237302A1

DD237302A1 - FERMENTOR FOR GENERATING BIOGAS

Info

Publication number: DD237302A1
Application number: DD27624885A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Stephan; Dieter Beck; Horst Passin; Guenter Recha
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1986-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Biogas aus zellulosehaltigen Abfaellen, insbesondere Rinderguelle, die zur Schwimmdeckenbildung neigen. Ziel der Erfindung ist ein Biogasfermentor, in dem Inhomogenitaeten und Stoerungen der Entgasung, die den Prozessverlauf unguenstig beeinflussen, mit moeglichst geringem Energieaufwand vermieden werden. Aufgabe der Erfindung ist ein Biogasfermentor, in dem auch bei grossem Fermentorvolumen die Ausbildung einer Schwimmdecke verhindert bzw. vorhandene Schwimmdecken zerstoert werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe so geloest, dass zentral im Oberteil des Biogasfermentors, dessen Durchmesser auf das 0,2 bis 0,6-fache des Fermentordurchmessers verjuengt ist, ein Einlauftrichter, an den sich ein aussenliegendes und zum unteren Teil des Fermentors fuehrendes Umlaufrohr anschliesst sowie zentral mindestens 50 mm ueber der Ueberlaufkante des Einlauftrichters sich der Faulschlammabzug befindet, angeordnet ist.The invention relates to a device for the production of biogas from cellulosic waste, especially bovine sources, which tend to pooling. The aim of the invention is a biogas fermentor in which inhomogeneities and disturbances of the degassing, which affect the course of the process unfavorably, are avoided with the lowest possible expenditure of energy. The object of the invention is a biogas fermentor in which, even with a large fermentor volume, the formation of a floating blanket is prevented or existing floating blankets are destroyed. According to the invention, the object is achieved by connecting centrally in the upper part of the biogas fermenter, the diameter of which is 0.2 to 0.6 times the diameter of the fermenter, to an inlet funnel, adjoined by an outer tube leading to the lower part of the fermenter, and also centrally located at least 50 mm above the overflow edge of the inlet funnel, the digester sludge is located.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Fermentor zur Erzeugung von 8iogas aus zellulosehaltigen Abfällen, insbesondere Rindergülle, die zur Bildung einer Schwimmdecke neigen. Sie kann in die IPK C 02 F eingeordnet werden.The invention relates to a fermenter for the production of 8iogas from cellulosic waste, especially cattle manure, which tend to form a floating cover. It can be classified in the IPK C 02 F.

Characteristic of the known technical solutions

Im Gegensatz zu landwirtschaftlichen Abfallprodukten wie Schweine- und Hühnergülle, bei denen der suspendierte Feststoff vorzugsweise sedimentiert, tritt bei Rindergülle ein Aufschwimmen der Grobstoffpartikel auf, was an der Oberfläche zu einer Feststoffanreicherung führt, die wiederum auf Grund der damit verbundenen Theologischen Veränderungen im Oberflächenbereich zu Störungen in der kontinuierlichen Gasabführung bis hin zu Verstopfungen von Gas- und Produktabzug gehen können. Es werden deshalb zur Zerstörung der sich im Fermentor kontinuierlich nachbildenden Schwimmdecke in der Literatur und Patentschriften verschiedenste Methoden und Vorrichtungen beschrieben und vorgeschlagenIn contrast to agricultural waste products such as pork and chicken manure, in which the suspended solid preferably sediments, occurs in cattle slurry floating of the coarse particles, resulting in the surface to a solid accumulation, which in turn due to the associated Theological changes in the surface area to interference can go in the continuous gas removal up to blockages of gas and product deduction. Therefore, various methods and devices are described and proposed in the literature and patents in order to destroy the floating ceiling continuously imitating in the fermenter

Bekannt sind aus der DE-OS 3138452 ein Rührwerk mit Rechen zur Schwimmdeckenzerstörung. Weiterhin wird im DD-AP 157904 eine Vorrichtung zum Herstellen von Biogas beschrieben, die Rührflügel zum Durchmischen und mehrere Förderglieder zum Austragen der Schwimmdeckenteile enthält. In der DE-OS 2830990 besteht eine Schwimmschlammbekämpfungsvorrichtung aus einer am Schlammverteiler angeordneten Aufiockerungseinrichtung Known are DE-OS 3138452 a stirrer with rake for floating ceiling destruction. Furthermore, a device for producing biogas is described in DD-AP 157904, the stirring blades for mixing and contains several conveying members for discharging the floating deck parts. In DE-OS 2830990 there is a scum control device consisting of a sludge distributor arranged Aufiockerungseinrichtung

Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen sind in ihrer relativ energieintensiven Betriebsweise zu sehen, so daß, wenn mit zunehmender Feststoffkonzentration der eingespeisten Gülle, insbesondere bei thermophiler Fahrweise, die Feststoffmasse im Oberflächenbereich rasch zunimmt, derzur Schwimmdeckenzerstörung erforderliche Energieeintrag wesentlich erhöht werden muß. Disadvantages of these known devices can be seen in their relatively energy-intensive operation, so that when increasing the solids concentration of the fed manure, especially in thermophilic driving, the solid matter in the surface area increases rapidly, the required for Schwimmdeckenzerstörung energy input must be substantially increased.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Biogasfermentor, in dem Inhomogenitäten und Störungen in dar Entgasung, die den Prozeßverlauf ungünstig beeinflussen, mit möglichst geringem Energieaufwand weitgehend vermieden werden.The aim of the invention is a Biogasfermentor, in which inhomogeneities and disturbances in degassing, which adversely affect the course of the process, are largely avoided with the least possible expenditure of energy.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei großem Fermentorvolumen und thermophiler Fahrweise die Ausbildung einerThe object of the invention is, even with large fermenter volume and thermophilic driving the formation of a

Schwimmdecke zu verhindern bzw. vorhandene Schwimmdecken zu zerstören.Floating blanket to prevent or destroy existing swimming blankets.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß zentral im Oberteil des Biogasfermentors, dessen Durchmesser auf das 0,2 bis 0,6fache des Fermentordurchmessers verjüngt ist, ein Einlauftrichter, an den sich ein außenliegendes und zum unteren Teil des Fermentors führendes Umlaufrohr anschließt, angeordnet ist. Über dem Einlauftrichter mindestens 50mm über seinerAccording to the invention the object is achieved so that centrally in the upper part of the biogas fermenter, whose diameter is tapered to 0.2 to 0.6 times the Fermentordurchmessers, an inlet funnel to which an outboard and the lower part of the fermenter leading circulation pipe connects, is arranged , Above the inlet funnel at least 50mm above it

Überlaufkante befindet sich ebenfalls zentral ein Faulschlammabzug, dessen Abführungsrohr im Umlaufrohr nach außen führt.Overflow edge is also centrally a digested sludge discharge, the discharge pipe in the circulation pipe leads to the outside.

Weiterhin ist axial über dem Einlauftrichter ein langsam laufendes Rührwerk angeordnet, dessen Rührarme mit schräggestellten Schaufeln oder Rechen besetzt sind. In das außenliegende Umlaufrohrist eine Vorrichtung zur Grobstoffabscheidung oderFurthermore, a slowly running agitator is arranged axially above the inlet funnel, the stirring arms are occupied with inclined blades or rake. In the outer circulation pipe is a device for coarse separation or

-zerkleinerung eingebunden. Im kontinuierlich oder teilkontinuierlich beschickten Biogasfermentor wird der sich imCrushing involved. In the continuously or partially continuously fed biogas fermentor, the

Oberflächenbereich durch da's Aufschwimmen der Feststoffpartikel anreichernde Feststoff über den zentral.angeordnetenSurface area by da's floating of solid particles accumulating solid over the central

Einlauftrichter abgezogen, über das außenliegende Umwälzrohr nach unten geführt und über eine Pumpe in den unteren Teil des Fermentors wieder eingespeist.Drained funnel, passed over the outer circulation pipe down and fed via a pump in the lower part of the fermenter again.

Um die Oberflächenschicht möglichst gleichmäßig abzuziehen und eine Schwimmdeckenbildung zu verhindern, ist derIn order to remove the surface layer as evenly as possible and to prevent floating surface formation, the

Durchmesser des Fermentationsbehälters im Oberflächenbereich wie angegeben verjüngt und das über dem Einlauf befindliche Rührwerk fördert die Schwimmdeckenstücke in Richtung des Einlauftrichters.The diameter of the fermentation tank tapers in the surface area as indicated and the agitator located above the inlet conveys the floating ceiling pieces in the direction of the inlet funnel.

Der Faulschlammabzug ist mindestens 50 mm über dem Einlauftrichter angeordnet, um dessen ständige Überflutung zuThe digester sludge is located at least 50 mm above the inlet funnel to prevent its constant flooding

gewährleisten.guarantee.

Eine Verbesserung der Theologischen Verhältnisse im Fermentor kann erreicht werden, indem der Umlaufstrom kontinuierlich oder zeitweilig, ganz oder teilweise über die Grobstoffabtrennung oder-zerkleinerung geführt wird.An improvement in the theological conditions in the fermentor can be achieved by the circulating stream is continuously or temporarily, in whole or in part on the coarse separation or comminution.

embodiment

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutertReference to exemplary embodiments, the invention is explained in detail

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Biogasfermentor. Fig. 1 shows a section through the biogas fermentor.

example 1

In einem Biogasfermentor 1 mit 5m Behälterdurchmesser und 20m Höhe, der mit Zuführung für Gülle und Abführungen für Faulschlamm 3 und Biogas 2 versehen ist, wird im oberen Fermentorteil, dessen Durchmesser auf 3 m verjüngt ist, ca. 0,5 m über dem Fußpunkt des Fermentorkopfes axial ein Einlauftrichter 5 angeordnet, der mit einem im oberen Teil nach außen führenden Umlaufrohr 4 verbunden ist. Die Umlaufpumpe 6 fördert das in den Einlauftrichter 5 eintretende Medium wieder über den am Boden angebrachten Stutzen in den Fermentor. Durch diesen kontinuierlichen Abzug des aufschwimmenden Feststoffes und Wiedereinspeisung in Bodennähe wird eine Feststoffanreicherung in der Oberflächenzone verhindert. Zur Gewährleistung einer ständigen Überflutung des Ablauftrichters befindet sich der Faulschlammabzug 9 ca. 100mm über der Überlaufkante des Einlauftrichters 5 und wird als Zentralrohr gemeinsam mit dem Umlaufrohr 4 aus dem Fermentorinnenraum herausgeführt. Ein zusätzliches Rührwerk 7 mit 3U/min dessen beide Rührarme mit gebogenen Schaufeln 8 besetzt sind, die ca. 5 bis 10cm in die Flüssigkeit eintauchen, verhindert Ansätze zur Schwimmdeckenbildung in Wandnähe und schiebt örtlich auftretende Feststoffanreicherungen unmittelbar in Richtung Ablauftrichter 5.In a Biogasfermentor 1 with 5m container diameter and 20m height, which is provided with supply for manure and discharges for digested sludge 3 and biogas 2, is in the upper fermentor part, the diameter of which is tapered to 3 m, about 0.5 m above the base of the Fermentorkopfes arranged axially an inlet funnel 5, which is connected to a leading in the upper part to the outside circulation pipe 4. The circulation pump 6 conveys the medium entering the inlet funnel 5 again via the neck attached to the bottom into the fermentor. This continuous withdrawal of the floating solid and reintroduction near the bottom prevents solid accumulation in the surface zone. To ensure a constant flooding of the discharge funnel, the digested sludge discharge 9 is approximately 100 mm above the overflow edge of the inlet funnel 5 and is led out of the interior of the fermenter as a central tube together with the circulation tube 4. An additional agitator 7 with 3U / min whose two stirring arms are occupied by curved blades 8, which dip about 5 to 10 cm into the liquid, prevents approaches to floating ceiling formation near the wall and pushes locally occurring solid accumulations directly towards the outlet funnel. 5

Example 2

An einem Biogasfermentor, der in seinen Dimensionen und Anordnungen dem Beispiel 1 entspricht, wird der am Umlaufaustrittsstutzen anstehende Umlaufstrom über eine nach dem Bürstenschneckenprinzip arbeitende Grobstoffabtrennung geführt. Der Siebdurchlauf gelangt unmittelbar zur Umwälzpumpe 6, während der abgetrennte Grobstoff periodisch ausgeschleust wird.At a Biogasfermentor, which corresponds in its dimensions and arrangements to the example 1, the recirculation outlet present at the circulation outlet is passed over a working according to the brush screw principle coarse separation. The sieve flow passes directly to the circulating pump 6, while the separated coarse material is discharged periodically.

Claims

1. Fermentorzur generation of biogas cellulosic waste, which tend in Fermentorzur Schwimmdeckenbildung, especially cattle manure, with external circulation, characterized in that centrally in the upper part of the fermenter (1), whose diameter is tapered to 0.2 to 0.6 times the Fermentordurchmessers , an inlet funnel (5) to which a
outboard and to the lower part of the fermenter (1) leading circulation pipe (4) connects, as well as centrally at least
50 mm above the overflow edge of the inlet funnel (5) a digester sludge (9), the discharge pipe (3) in the circulation pipe (4) leads to the outside, and that further axially above the inlet funnel (5) a slow-running agitator (7) is arranged whose stirring arms are occupied by inclined blades or rakes (8).

2. Fermentor according to item 1, characterized in that in the circulation pipe (4) comprises a device (10) for the removal or comminution of coarse matter is incorporated.