WO2011107399A2 - Behälter mit rührwerk - Google Patents

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WO2011107399A2
WO2011107399A2 PCT/EP2011/052795 EP2011052795W WO2011107399A2 WO 2011107399 A2 WO2011107399 A2 WO 2011107399A2 EP 2011052795 W EP2011052795 W EP 2011052795W WO 2011107399 A2 WO2011107399 A2 WO 2011107399A2
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    • A01C3/02—Storage places for manure, e.g. cisterns for liquid manure; Installations for fermenting manure
    • A01C3/026—Storage places for manure, e.g. cisterns for liquid manure; Installations for fermenting manure with mixing or agitating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F33/862—Mixing heads comprising a driven stirrer the stirrer being provided with a surrounding stator
    • 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
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    • 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
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • C12M27/18—Flow directing inserts
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    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/61—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis about an inclined axis

Definitions

  • the invention relates to a container for the material conversion of organic substances, in particular a digester, a hydrolysis or a mixing vessel with a stirrer.
  • Such containers are known from use in agricultural biogas plants and municipal sewage treatment plants.
  • organic wastes linger on average for several days at a temperature above ambient temperature, for example, about 35 ° C.
  • a stirrer is present, which is operated at intervals or continuously to adjust a uniform temperature distribution in the digester and to distribute newly introduced waste evenly in the digester.
  • the agitator also serves to evenly supply nutrients to the bacteria contained in the digester, to prevent the formation of layers, in particular to destroy the continuing to form floating and sinking layers, and to release the gas bubbles in deeper layers
  • Mud particles are bound.
  • the resulting biogas can be stored in a container.
  • a mixing device for liquid-filled containers is known from DE 94 04 188 Ul.
  • a permanently connected to a guide by means of a circulating unit ⁇ Hebevor- direction along and outside of a bottom of the container be ⁇ strengthened guide tube lowered into the container and raised.
  • the distance between the guide tube and the wall of the container is dimensioned so that the circulation device has the necessary for their undisturbed function suction and radial clearances.
  • the container according to the invention for the material conversion of organic substances shows a peripheral wall and an agitator with a drive axle.
  • the agitator with the Antriebsach ⁇ se is at least partially disposed in a Rlickwerkkanal.
  • a drive-side opening of the agitator channel is arranged above half the standard filling height of the digester.
  • Under a container for the material conversion of organic substances in this context in particular a container for use in a biogas plant such.
  • the material conversion can consist in a microbial degradation of the organic substances used; As already mentioned, mixing of the organic substances should also be included in the term "material conversion”.
  • the agitator duct runs from the outer region of the container on a circumferential wall in the direction of the inner region of the container; that orifice of the agitator channel to which usually a drive, such as an electric motor, is arranged, is advantageously above half or even the full standard level of the container.
  • Said opening is used as the usual ⁇ to perform maintenance on the individual components of the agitator, such as bearings, propellers or you ⁇ obligations. In the case of maintenance, it is thus replaced by the inventive arrangement no longer necessary to empty the container completely, since the corresponding assemblies can be removed by the said outer opening of the agitator channel upwards without th organic substances leak.
  • agitator channel is a variety of possible cross-sections in question; For example, it may be appropriate to use a cylindrical tube as agitator channel. This tube can be manufactured at ⁇ game as stainless steel, whereby an increased robustness in chemically aggressive environments it is ensured in a container. As a cheaper alternative comes here also galvanized steel in question.
  • the drive axle may be disposed in a direction different from the Horizonta ⁇ len particular angle, that is, the typically coaxial or parallel to the drive axis duri ⁇ Fende Rrockwerkkanal the outer wall may, for example, obliquely penetrate from top to bottom.
  • the Rlickwerkkanal may have a Ansaugöff ⁇ voltage for sucking the organic substances in the interior of the container. In the simplest case, it is at this suction port to an opening in the Rlickwerkkanal itself, which is aligned in the direction of the filling ⁇ standing surface of the organic substances, so that organic substances from the upper region of the container downwardly into the Rlickwerkkanal (during the operation of the agitator) be sucked away.
  • the orientation of the suction opening upwards ensures that, in particular, organic substances from the region of an undesirable floating cover are sucked through the agitator and conveyed into the lower, moist and liquid regions. be promoted so that there is a better mixing of the organic substances contained in the container.
  • the ge ⁇ called suction port with a line extending within the container upwardly in the direction of the level surface funnel-shaped suction device may be provided.
  • a suction device can ensure that the upper regions of the organic material are supplied to the agitator more efficiently.
  • said intake opening may be provided with a feed line which has a movable, the opening of the agitator channel facing away from the mouth.
  • the supply line may be a flexible hose or a movable pipe. This measure has the effect that more areas of the floating ceiling can be sucked in by the stirring ⁇ factory, so that not only the agitator immediately adjacent areas of a floating ceiling can be resolved.
  • the agitator can be provided with a propeller or a screw conveyor.
  • a screw conveyor which in particular ⁇ sondere extends into the region of the aforementioned Ansaugöff ⁇ voltage in the Rrockwerkkanal, this has the advantage that the organic substances can be more effectively promoted in the Rrockwerkkanal.
  • a combination of screw conveyor in the interior of the agitator channel and a propeller in the region of the interior of the container facing the outlet opening of the agitator channel is conceivable. This combination has the Effect that the screw conveyor on the one hand promotes the organic Sub ⁇ punching efficiently through the agitator channel and the Pro ⁇ peller ensures sufficient acceleration of the organic substances in order to ensure a thorough mixing through the entire interior of the container.
  • the mixing behavior and the flexibility of the container according to the invention can be further improved in that on the one hand the agitator channel is at least partially pivotable and on the other hand or in addition to the interior of Be ⁇ container facing the end of the agitator channel is provided with a nozzle-shaped outlet opening.
  • the pivotability of the Rlickwerkkanals can for example be achieved by DA, that the total Rlickwerkkanal is formed ver ⁇ pivotable.
  • only the end of the agitator channel facing the interior of the container may also be designed as a flexible piece of tubing or pivotable piece of tubing, so that optionally different regions of the interior of the container can be actuated.
  • the agitator channel described above does not necessarily have to run inside the container; in a simple variant of the invention, only the drive shaft, for example provided with a propeller at its end, extends into the interior of the container.
  • the agitator can be driven, in particular, by arranging a drive unit of the agitator on the drive axle, for example, at the end of the agitator channel located in the outer region of the container.
  • the drive unit is well accessible for maintenance;
  • the drive unit may be an electric motor act.
  • the electric motor In an arrangement of the electric motor in the upper area outside the container is to be considered, however, that the electric motor must be designed for this - marked as Ex zone - area.
  • a safety attractive variant to the use of an electric motor is the use of a Hyd ⁇ raulikmotors within the hazardous area.
  • the hydraulic motor can be connected via a hydraulic and a hydraulic discharge with a located at a virtually arbitrary location hydraulic pump or a hydraulic pressure accumulator.
  • a hydraulic and a hydraulic discharge with a located at a virtually arbitrary location hydraulic pump or a hydraulic pressure accumulator.
  • a kind of annular flow is formed from ⁇ during operation of the stirring ⁇ factory total in the container, which in a particularly good mixing of the organic substances in the container leads.
  • fresh organic material is supplied to the interior of the container directly via the agitator itself.
  • a feed opening for organic substances on the agitator channel outside the container angeord ⁇ net which can be supplied by means of a pump or screw conveyor with fresh organic material in solid, pasty or liquid form.
  • the fresh organic material past the suction opening of the agitator channel are conveyed in the direction of the outlet opening.
  • the fresh organic material can be accelerated from a propeller arranged in the region of the outlet opening in the direction of the interior of the container into the inner regions of the organic substances already present in the container. It may be advantageous if the already sucked through the intake ⁇ opening into the Rrockwerkkanal in the interior of the container already present organic substances entrain the fresh organic material and already mix in the agitator with this.
  • the suction ⁇ opening closable can be achieved for example by the use of an externally operable slide.
  • a slide could also be made a partial closing of the suction during filling of the system. This would allow adjustments to be made to different consistencies or types of fresh organic matter.
  • Fig. 2 is a plan view of the device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic vertical section through a variant of the device according to the invention
  • 4 is a plan view of the variant shown in Figure 3
  • Figure 11 is a vertical section to a further execution ⁇ of the invention.
  • Fig. 12 is a plan view in Fig. 11 shown from ⁇ guide die
  • Figure 13 is a vertical section of a further execution ⁇ form of the invention.
  • Figure 14 is a plan view of the embodiment shown in Fig. 13 from ⁇ guide die.
  • Fig. 1 shows a vertical section through a first embodiment ⁇ example of the device according to the invention.
  • On the digester 1 is arranged on a peripheral wall 11 of the agitator channel 6 obliquely from top to bottom piercing.
  • the agitator ⁇ channel 6 is mounted in the upper region of the peripheral wall 11 in such a way that the drive-side opening 13 of the agitator channel 6 above the floating ceiling 5 in the interior of the digester 1 arranged organic substances is arranged.
  • the opening 13 is above the standard filling height h 'and also above half the height h of the circumferential wall.
  • the drive unit 4 in the example shown an electric motor, is arranged on the drive axle 8 via a flange 2.
  • the drive shaft 8 is positioned by the centering element 3 in the agitator channel 6 designed as a tube.
  • the centering element 3 can be designed in particular as a disk-shaped or spoke-shaped element, which is arranged on the inner wall of the tubular agitator channel 6 in a spring-loaded, self-centering manner.
  • the arrangement shown allowed ⁇ light it particular, the assembly of the drive unit 4, An ⁇ driving axle 8, centering element 3 and the agitator constructed as in the present example as a propeller 10 after loosening of the flange 2akuzu ⁇ simply pull outwardly from the Rlickwerkkanal 6 to To carry out maintenance work in a simple manner. Also visible in FIG.
  • the funnel-shaped suction device 7 which is arranged on the suction opening 9 and extends in the direction of the floating cover 5. It ensures an efficient suction of the floating cover 5, which is illustrated by the arrows not shown in the figure.
  • the organic substances in the agitator channel 6 are accelerated in the direction of the outlet opening 12 by the agitator 10 designed as a rotating propeller and leave it in the direction of the middle or lower layers of the digester 1 organic substances.
  • FIG. 2 shows the arrangement of FIG. 1 in a top view. Corresponding components are marked with corresponding modeszei ⁇ chen. It can be clearly seen from FIG. 2 that the extended horizontal projection of the drive axle 8 extends outside of a central region 14 of the digester 1. hereby is, as already mentioned above, achieved that adjusts an annular flow during operation of the device according to the invention in the circular in the example shown digester 1.
  • a further variant of the invention is also shown in a schematic vertical cross-section.
  • the suction port 9 is realized only as a recess in the tubular agitator channel 6 as shown in FIG.
  • the exit opening 'as the nozzle-shaped opening is madebil ⁇ det 12th In this way, an efficient acceleration of the orga ⁇ African substances is achieved in the direction of the interior of the digester. 1
  • Fig. 4 shows the already arranged in Fig. 3 as a cross-section device in a plan view.
  • the device according to the invention once again in the overall context arranged on a digester 1 is shown. On a designation of those modules of the digester 1, which are not in direct operative connection with the agitator according to the invention was omitted.
  • Well recognizable in Fig. 5 is the formation of the components of drive unit 4, the flange 2, the drive shaft 8 and stirrer 10 as a structural A ⁇ integrated, which can be as a complete assembly from the Rrockwerkkanal 6 Gezo ⁇ gene, whereby any maintenance work is greatly simplified can.
  • FIGS. 6 and 7 show variants for the design of the agitator channel.
  • the agitator channel 6 extends only outside the Faulbenzol ⁇ ters 1 and is flanged on the outside thereof.
  • the on ⁇ drive shaft 8 extends, at the end of a propeller is arranged as part of the stirrer ⁇ plant 10.
  • Fig. 8 an embodiment is shown, which ensures a further ⁇ going pivotability of the agitator channel 6.
  • the agitator channel 6 is arranged on the outside of the digester 1 on a substantially round screw cap 14 on a flange 15. After loosening the screws not designated in the figure 1 can Rlickwerkkanal about a horizontal and normal to the outer wall of the Faulbenzol- ters 1 extending axis is again rotated to be screwed, so that a certain adjustability of the orientation of the stirring ⁇ factory channel 6 results.
  • FIG. 11 shows a vertical section to a further embodiment of the invention, in which the agitator channel 6 is guided obliquely through a cover 16 of the container 1. Also in the case ⁇ sem is the drive-side opening 13 outside the interior space of the container 1.
  • Fig. 12 shows a plan view ⁇ again the arrangement of the apparatus of the invention for this embodiment. Clearly visible in Figure 12 is the rounded design of the suction device 7, which may be advantageous both fluidically and in terms of cleaning aspects;
  • FIG. 13 shows a further variant of the invention, in which the agitator channel 6 is guided approximately perpendicularly through the lid 16 of the container 1.
  • the agitator channel 6 is guided approximately perpendicularly through the lid 16 of the container 1.
  • dashed lines are possible designs of the end portion of the stirring ⁇ factory channel 6, with which a respective desired stirring effect he can be ⁇ ranges.
  • the embodiments shown of the end portion of the agitator channel 6 can be achieved for example by a flexible, so bendable or deformable design of the relevant section; This is also conceivable for all other embodiments shown.
  • Fig. 14 shows the vertical section ge Service ⁇ already te in Fig. 13 apparatus in a plan view.

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Abstract

Behälter (1) zur stofflichen Umsetzung organischer Substanzen mit einer Umfangswandung und einem Rührwerk (10) mit einer Antriebsachse (8), wobei das Rührwerk (10) mit der Antriebsachse (8) mindestens teilweise in einem Rührwerkkanal (6) angeordnet ist, wobei eine antriebsseitige Öffnung (13) des Rührwerkkanals (6) oberhalb der halben Standardfüllhöhe (h') des Faulbehälters (1) angeordnet ist.

Description

Behälter mit Rührwerk
Die Erfindung betrifft einen Behälter zur stofflichen Umsetzung organischer Substanzen, insbesondere einen Faulbehälter, einen Hydrolysebehälter oder einen Mischbehälter mit einem Rührwerk.
Derartige Behälter sind aus dem Einsatz in landwirtschaftlichen Biogasanlagen und kommunalen Kläranlagen bekannt. In einem Faulbehälter beispielsweise verweilen organische Abfallstoffe im Durchschnitt für mehrere Tage bei einer Temperatur, die über der Umgebungstemperatur liegt und beispielsweise ca. 35°C beträgt. In dem Faulbehälter ist ein Rührwerk vorhanden, das in zeitlichen Abständen oder auch kontinuierlich betrieben wird, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Faulbehälter einzustellen und neu eingeleitete Abfallstoffe gleichmäßig im Faulbehälter zu verteilen.
Das Rührwerk dient darüber hinaus dazu, die im Faulbehälter enthaltenen Bakterien gleichmäßig mit Nährstoffen zu versorgen, die Bildung von Schichten zu verhindern, insbesondere die sich fort- während bildenden Schwimm- und Sinkschichten zu zerstören, und die Gasbläschen freizusetzen, die in tieferen Schichten an
Schlammteilchen gebunden sind. Durch den Gärprozess im Faulbehälter erfolgt eine Gasabscheidung, wobei das entstehende Biogas in einem Behälter speicherbar ist.
Eine Mischeinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter ist aus der DE 94 04 188 Ul bekannt. Dabei wird eine mit einer Führungs¬ einheit fest verbundene Umwälzeinrichtung mittels einer Hebevor- richtung entlang und außerhalb eines am Boden des Behälters be¬ festigten Führungsrohrs in den Behälter abgesenkt und angehoben. Dabei ist der Abstand zwischen dem Führungsrohr und der Wand des Behälters so bemessen, dass die Umwälzeinrichtung die für ihre ungestörte Funktion notwendigen saugseitigen und radialen Freiräume besitzt.
In der deutschen Patentschrift DE 197 56 485 C2, die auf die An¬ melderin der vorliegenden Patentanmeldung zurückgeht, ist ein Faulbehälter mit einer runden Bodenfläche beschrieben, bei welchem ein Rührwerk in einem unterhalb eines Füllstutzens angeord¬ neten Rührrohr untergebracht ist. Das Rührwerk befindet sich da¬ bei mit seiner Antriebsachse und einer auf der Antriebsachse an¬ geordneten Antriebseinheit im Bodenbereich des Faulbehälters. Da es sich bei dem Rührwerk um eine mechanisch stark beanspruchte
Baugruppe handelt, sind regelmäßige Wartungsarbeiten, beispiels¬ weise zum Ersetzen von Dichtungen oder sonstigen Bauteilen, erforderlich. Hierzu ist es nach dem Stand der Technik notwendig, entweder den Spiegel der organischen Substanzen in dem Faulbe- hälter bis in einen Bereich unterhalb des Rührwerks abzusenken, um das unerwünschte Austreten organischer Substanzen beim Wartungsvorgang zu verhindern, oder aber die zu wartenden Bauteile konstruktiv mittels einer mechanisch ebenfalls aufwändigen
Schiebertechnik von dem Faulbehälter zu separieren. Im erstge- nannten Fall verursacht eine Wartung des Rührwerks einen mehrtä¬ gigen Stillstand der gesamten Anlage; im zweitgenannten Fall erhöht sich die Komplexität und damit die Fehleranfälligkeit der Gesamtvorrichtung . Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter, insbesondere einen Faulbehälter oder einen Misch- oder Hydrolysebehälter mit einem Rührwerk zu schaffen, der eine bessere Durchmi- schung der Abfallstoffe bei hoher Wartungsfreundlichkeit gewähr¬ leistet .
Die Aufgabe wird durch die in dem unabhängigen Anspruch offen- barte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Der erfindungsgemäße Behälter zur stofflichen Umsetzung organischer Substanzen zeigt eine Umfangswandung und ein Rührwerk mit einer Antriebsachse. Dabei ist das Rührwerk mit der Antriebsach¬ se mindestens teilweise in einem Rührwerkkanal angeordnet. Eine antriebsseitige Öffnung des Rührwerkkanals ist dabei oberhalb der halben Standardfüllhöhe des Faulbehälters angeordnet. Unter einem Behälter zur stofflichen Umsetzung organischer Substanzen ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Behälter zur Verwendung in einer Biogasanlage wie z. B. ein Faulbehälter, ein Hydrolyse- oder ein Mischbehälter oder ein anderer Behälter zur Aufbereitung der verwendeten Substanzen zu verstehen. Die stoffliche Umsetzung kann dabei in einem mikrobiellen Abbau der ver- wendeten organischen Substanzen bestehen; wie bereits erwähnt, soll auch ein Mischen der organischen Substanzen von dem Begriff "stoffliche Umsetzung" umfasst sein.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung verläuft der Rühr- werkkanal vom Außenbereich des Behälters an einer Umfangswandung in Richtung des Innenbereiches des Behälters; diejenige Öffnung des Rührwerkkanals, an welcher üblicherweise ein Antrieb, wie beispielsweise ein Elektromotor, angeordnet wird, befindet sich vorteilhafterweise über dem halben oder auch dem vollen Stan- dardfüllstand des Behälters. Die genannte Öffnung wird üblicher¬ weise dazu genutzt, Wartungsarbeiten an den einzelnen Bauteilen des Rührwerks, wie beispielsweise Lagern, Propellern oder Dich¬ tungen, vorzunehmen. Im Wartungsfall wird es damit durch die er- findungsgemäße Anordnung nicht mehr notwendig, den Behälter vollständig zu entleeren, da die entsprechenden Baugruppen durch die genannte äußere Öffnung des Rührwerkkanals nach oben hin entfernt werden können, ohne dass organische Substanzen austre- ten. In dem Fall, in dem sich die äußere Öffnung des Rührwerkka¬ nals vollständig oberhalb der Standardfüllhöhe des Behälters be¬ findet, kann eine Wartung sogar bei einem normalen Füllstand im Behälter vorgenommen werden, ohne dass auch nur ein Teil der in dem Behälter vorhandenen organischen Substanzen abgelassen wer- den muss. Auch in denjenigen Fällen, in welchen sich die äußere Öffnung des Rührwerkkanals oberhalb der halben Standardfüllhöhe, jedoch unterhalb der vollen Standardfüllhöhe befindet, lassen sich bei der Wartung Vorteile verwirklichen. In diesen Fällen muss zwar beispielsweise zur Wartung des Rührwerks ein Teil der organischen Substanzen aus dem Behälter abgelassen werden, jedoch muss auch hier der Behälter zur Wartung nicht vollständig, sondern allenfalls bis zur halben Standardfüllhöhe entleert wer¬ den, so dass auch in diesem Fall eine Wartung mit gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Aufwand möglich ist.
Unter Standardfüllhöhe des Behälters ist dabei diejenige Füllhö¬ he zu verstehen, bei welcher die Biogasanlage bzw. der Behälter im Normalbetrieb betrieben wird. Als Maß für die vertikale Position der äußeren Öffnung des Rührwerkkanals kann anstatt der Standardfüllhöhe des Behälters auch die Wandungshöhe, also die Höhe der Umfangswandung des Behälters herangezogen werden. Unter der Annahme, dass die Standardfüllhö¬ he des Behälters knapp unterhalb der Wandungshöhe liegt, kann dann die vertikale Position der äußeren Öffnung des Rührwerkkanals erfindungsgemäß mit als oberhalb ca. der halben Wandungshö¬ he angegeben werden. Bei dieser Betrachtung wurde die üblicherweise geringe Differenz zwischen Wandungshöhe und Standardfüll- höhe nicht berücksichtigt. Beiden Sichtweisen gemeinsam ist die Anordung der äußeren Öffnung des Rührwerkkanals im oberen Bereich der Umfangswandung des Behälters. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Rührwerkkanal von oben her durch einen Deckel des Behälters geführt.
Für den Rührwerkkanal kommt eine Vielzahl möglicher Querschnitte in Frage; es kann sich beispielsweise anbieten, ein zylindri- sches Rohr als Rührwerkkanal zu verwenden. Dieses Rohr kann bei¬ spielsweise aus Edelstahl gefertigt sein, wodurch eine erhöhte Robustheit in der chemisch aggressiven Umgebung in einem Behälter gewährleistet wird. Als kostengünstigere Alternative kommt hier auch verzinkter Stahl in Frage.
Die Antriebsachse kann insbesondere in einem von der Horizonta¬ len verschiedenen Winkel angeordnet sein, das heißt, dass der üblicherweise koaxial bzw. parallel zu der Antriebsachse verlau¬ fende Rührwerkkanal die Außenwand beispielsweise schräg von oben nach unten durchstoßen kann.
Im Inneren des Behälters kann der Rührwerkkanal eine Ansaugöff¬ nung zum Ansaugen der organischen Substanzen aufweisen. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dieser Ansaugöffnung um eine Aussparung im Rührwerkkanal selbst, die in Richtung der Füll¬ standsoberfläche der organischen Substanzen ausgerichtet ist, so dass organische Substanzen aus dem oberen Bereich des Behälters nach unten in den Rührwerkkanal (beim Betrieb des Rührwerks) weggesaugt werden. Die Ausrichtung der Ansaugöffnung nach oben gewährleistet dabei, dass insbesondere organische Substanzen aus dem Bereich einer - unerwünschten - Schwimmdecke durch das Rührwerk angesaugt und in die unteren, feuchten und flüssigen Berei- che gefördert werden, so dass es zu einer besseren Durchmischung der im Behälter befindlichen organischen Substanzen kommt.
Zum Verbessern des Ansaugverhaltens des Rührwerks kann die ge¬ nannte Ansaugöffnung mit einer sich innerhalb des Behälters nach oben in Richtung der Füllstandsoberfläche erstreckenden, trichterförmigen Ansaugvorrichtung versehen sein. Durch eine derartige Ansaugvorrichtung kann gewährleistet werden, dass die oberen Bereiche des organischen Materials dem Rührwerk effizienter zugeführt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die genannte Ansaugöffnung mit einer Zuleitung versehen sein, die eine bewegliche, der Öffnung des Rührwerkkanals abgewandte Mündung besitzt. So kann es sich beispielsweise bei der Zuleitung um einen flexiblen Schlauch oder um ein bewegliches Rohr handeln. Diese Maßnahme hat die Wirkung, dass weitere Bereiche der Schwimmdecke durch das Rühr¬ werk angesaugt werden können, so dass nicht nur die dem Rührwerk unmittelbar benachbarten Bereiche einer Schwimmdecke aufgelöst werden können. Daneben ist es auch denkbar, mittels zusätzlicher Fördereinrichtungen im oberen Bereich des Behälters der Ansaugöffnung die oberen Schichten der organischen Substanzen aktiv zuzuführen .
Das Rührwerk kann mit einem Propeller oder auch einer Förderschnecke versehen sein. Eine Förderschnecke, welche sich insbe¬ sondere bis in den Bereich der vorstehend genannten Ansaugöff¬ nung in den Rührwerkkanal erstreckt, hat dabei den Vorteil, dass die organischen Substanzen effektiver in den Rührwerkkanal gefördert werden können. Auch eine Kombination aus Förderschnecke im Innenbereich des Rührwerkkanals und einem Propeller im Bereich der dem Innenraum des Behälters zugewandten Austrittsöffnung des Rührwerkkanals ist denkbar. Diese Kombination hat die Wirkung, dass die Förderschnecke einerseits die organischen Sub¬ stanzen effizient durch den Rührwerkkanal fördert und der Pro¬ peller eine hinreichende Beschleunigung der organischen Substanzen gewährleistet, um eine gute Durchmischung durch den gesamten Innenraum des Behälters zu gewährleisten.
Das Mischverhalten und die Flexibilität des erfindungsgemäßen Behälters kann dadurch weiter verbessert werden, dass einerseits der Rührwerkkanal mindestens teilweise verschwenkbar ausgebildet ist und andererseits oder zusätzlich das dem Innenraum des Be¬ hälters zugewandte Ende des Rührwerkkanals mit einer düsenförmi- gen Austrittsöffnung versehen ist.
Die Verschwenkbarkeit des Rührwerkkanals kann beispielsweise da- durch erreicht werden, dass der Rührwerkkanal insgesamt ver¬ schwenkbar ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch lediglich das dem Innenraum des Behälters zugewandte Ende des Rührwerkkanals als flexibles Schlauchstück oder schwenkbares Rohrstück ausgebildet sein, so dass wahlweise unterschiedliche Bereiche des Innenraums des Behälters angesteuert werden können.
Der oben beschriebene Rührwerkkanal muss nicht zwingend auch im Inneren des Behälters verlaufen; in einer einfachen Variante der Erfindung erstreckt sich lediglich die an ihrem Ende beispiels- weise mit einem Propeller versehene Antriebsachse in das Innere des Behälters.
Das Rührwerk kann insbesondere dadurch angetrieben werden, dass eine Antriebseinheit des Rührwerks beispielsweise an dem sich im Außenbereich des Behälters befindlichen Ende des Rührwerkkanals auf der Antriebsachse angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Antriebseinheit gut für Wartungsarbeiten zugänglich; insbesondere kann es sich bei der Antriebseinheit um einen Elektromotor handeln. Bei einer Anordnung des Elektromotors im oberen Bereich außen am Behälter ist jedoch zu berücksichtigen, dass der Elektromotor für diesen - als Ex-Zone - gekennzeichneten Bereich ausgelegt sein muss. Eine sicherheitstechnisch reizvolle Variante zum Einsatz eines Elektromotors stellt die Verwendung eines Hyd¬ raulikmotors innerhalb der Ex-Zone dar. Aufgrund des Antriebs des Hydraulikmotors mittels druckbeaufschlagter Hydraulikflüs¬ sigkeit wie beispielsweise Öls kann es schon systemimmanent nicht zu einem innerhalb der Ex-Zone potenziell gefährlichen Funkenschlag kommen. Der Hydraulikmotor kann über eine Hydrau- likzu- und eine Hydraulikableitung mit einer an einem praktisch beliebigen Ort befindlichen Hydraulikpumpe bzw. einem Hydraulikdruckspeicher verbunden sein. Dadurch, dass die verlängerte horizontale Projektion der An¬ triebsachse außerhalb eines Mittenbereichs des Behälters ver¬ läuft, kann erreicht werden, dass sich beim Betrieb des Rühr¬ werks insgesamt im Behälter eine Art ringförmige Strömung aus¬ bildet, die zu einer besonders guten Durchmischung der organi- sehen Substanzen im Behälter führt. Durch die Wahl eines runden Querschnitts für den Behälter kann dieser Effekt weiter unterstützt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung kann er- reicht werden, dass frisches organisches Material dem Innenraum des Behälters direkt über das Rührwerk selbst zugeführt wird. Hierzu kann beispielsweise eine Zuführöffnung für organische Substanzen an dem Rührwerkkanal außerhalb des Behälters angeord¬ net sein, welche mittels einer Pumpe oder Förderschnecke mit frischem organischen Material in fester, pastöser oder flüssiger Form versorgt werden kann. Mittels einer im Rührwerkkanal ange¬ ordneten Förderschnecke oder einer sonstigen Fördereinrichtung kann das frische organische Material vorbei an der Ansaugöffnung des Rührwerkkanals in Richtung des Austrittsöffnung gefördert werden. Danach kann das frische organische Material von einem im Bereich der Austrittsöffnung angeordneten Propeller in Richtung des Innenraums des Behälters in die inneren Bereiche der bereits im Behälter vorhandenen organischen Substanzen beschleunigt werden. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die durch die Ansaug¬ öffnung in den Rührwerkkanal eingesaugten im Innenraum des Behälters bereits vorhandenen organischen Substanzen das frische organische Material mitreißen und sich bereits im Rührwerkkanal mit diesen vermischen.
Um die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dieser Betriebsart zu optimieren, kann es von Vorteil sein, die Ansaug¬ öffnung verschließbar zu gestalten, was beispielsweise durch die Verwendung eines von außen betätigbaren Schiebers erreicht werden kann. Durch einen derartigen Schieber könnte auch ein teilweises Verschließen der Ansaugöffnung während des Befüllens der Anlage vorgenommen werden. Hierdurch könnten Anpassungen an unterschiedliche Konsistenzen oder Arten frischen organischen Ma- terials vorgenommen werden.
Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vor¬ richtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 3 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Figur 3 gezeigte Variante,
Fig. 5 eine Gesamtdarstellung zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 eine Variante zur Gestaltung des Rührwerkkanals,
Fig. 7 eine weitere Variante zur Gestaltung des Rührwerkka¬ nals,
Fig. 8-10 eine Ausführungsform mit verschwenkbarem Rührwerkkanal,
Fig 11 einen Vertikalschnitt zu einer weiteren Ausführungs¬ form der Erfindung,
Fig. 12 eine Draufsicht auf die in Fig. 11 dargestellte Aus¬ führungsform,
Fig. 13 einen Vertikalschnitt zu einer weiteren Ausführungs¬ form der Erfindung; und
Figur 14 eine Draufsicht auf die in Fig. 13 dargestellte Aus¬ führungsform.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein erstes Ausführungs¬ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. An dem Faulbehälter 1 ist an einer Umfangswandung 11 der Rührwerkkanal 6 schräg von oben nach unten durchstoßend angeordnet. Dabei ist der Rührwerk¬ kanal 6 in der Weise im oberen Bereich der Umfangswandung 11 angebracht, dass die antriebsseitige Öffnung 13 des Rührwerkkanal 6 oberhalb der Schwimmdecke 5 der im Innenraum des Faulbehälters 1 angeordneten organischen Substanzen angeordnet ist. Damit befindet sich im gezeigten Beispiel die Öffnung 13 oberhalb der Standardfüllhöhe h' und auch oberhalb der halben Höhe h der Um- fangswandung . Über einen Flansch 2 ist die Antriebseinheit 4, im gezeigten Beispiel ein Elektromotor, auf der Antriebsachse 8 angeordnet. Die Antriebsachse 8 wird durch das Zentrierelement 3 in dem als Rohr ausgebildeten Rührwerkkanal 6 positioniert. Das Zentrierelement 3 kann dabei insbesondere als kreisscheiben- oder speichenförmiges Element ausgebildet sein, welches federbe- lastet selbstzentrierend an der Innenwandung des rohrförmigen Rührwerkkanals 6 angeordnet ist. Die gezeigte Anordnung ermög¬ licht es insbesondere, die Baugruppe aus Antriebseinheit 4, An¬ triebsachse 8, Zentrierelement 3 und dem als im vorliegenden Beispiel als Propeller ausgebildeten Rührwerk 10 nach Lösen des Flansches 2 einfach nach außen aus dem Rührwerkkanal 6 herauszu¬ ziehen, um Wartungsarbeiten auf einfache Weise durchführen zu können. Ebenfalls erkennbar in Fig. 1 ist die trichterförmige Ansaugvorrichtung 7, die an der Ansaugöffnung 9 angeordnet ist und sich in Richtung der Schwimmdecke 5 erstreckt. Sie gewähr- leistet ein effizientes Ansaugen der Schwimmdecke 5, was durch die in der Figur nicht bezeichneten Pfeile veranschaulicht wird. Nach dem Ansaugen durch die trichterförmige Ansaugvorrichtung 7 und die Ansaugöffnung 9 werden die organischen Substanzen in dem Rührwerkkanal 6 durch das als rotierender Propeller ausgebildete Rührwerk 10 in Richtung der Austrittsöffnung 12 beschleunigt und verlassen diese in Richtung der mittleren bzw. unteren Schichten der im Faulbehälter 1 befindlichen organischen Substanzen.
Fig. 2 zeigt die aus Fig. 1 bekannte Anordnung in einer Drauf- sieht. Entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszei¬ chen gekennzeichnet. Gut erkennbar aus Fig. 2 wird, dass die verlängerte horizontale Projektion der Antriebsachse 8 außerhalb eines Mittenbereiches 14 des Faulbehälters 1 verläuft. Hierdurch wird, wie oben bereits erwähnt, erreicht, dass sich beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem im dargestellten Beispiel kreisförmig ausgeführten Faulbehälter 1 eine ringförmige Strömung einstellt.
In Fig. 3 ist ebenfalls in einem schematischen Vertikalquerschnitt eine weitere Variante der Erfindung dargestellt. In der in Fig. 3 gezeigten Variante wurde auf eine Ansaugvorrichtung verzichtet und die Ansaugöffnung 9 lediglich als Aussparung in dem wie auch in Fig. 1 gezeigten rohrförmigen Rührwerkkanal 6 realisiert. Als weitere Modifikation ist in Fig. 3 erkennbar, dass die Austrittsöffnung 12 ' als düsenförmige Öffnung ausgebil¬ det ist. Hierdurch wird eine effiziente Beschleunigung der orga¬ nischen Substanzen in Richtung des Innenraums des Faulbehälters 1 erreicht.
Fig. 4 zeigt die bereits in Fig. 3 als Querschnitt angeordnete Vorrichtung in einer Draufsicht. In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung noch einmal im GesamtZusammenhang angeordnet an einem Faulbehälter 1 dargestellt. Auf eine Bezeichnung derjenigen Baugruppen des Faulbehälters 1, die nicht in unmittelbarem Wirkzusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Rührwerk stehen, wurde verzichtet. Gut erkenn- bar in Fig. 5 ist die Ausbildung der Komponenten Antriebseinheit 4, Flansch 2, Antriebsachse 8 und Rührwerk 10 als bauliche Ein¬ heit, welche als gesamte Baugruppe aus dem Rührwerkkanal 6 gezo¬ gen werden kann, wodurch eventuelle Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht werden können. Im gezeigten Beispiel ist lediglich ein Rührwerk 10 an dem Faulbehälter 1 angeordnet; es ist auch denkbar, mehr als ein Rührwerk - ggf. in unterschiedlichen Varianten - an einem Faulbehälter anzuordnen. Weitere Varianten zur Gestaltung des Rührwerkkanals sind in den Figuren 6 und 7 dargestellt. In der in Fig. 6 gezeigten Variante verläuft der Rührwerkkanal 6 lediglich außerhalb des Faulbehäl¬ ters 1 und ist an dessen Außenseite angeflanscht. In den Innen- bereich des Faulbehälters 1 erstreckt sich lediglich die An¬ triebswelle 8, an deren Ende ein Propeller als Teil des Rühr¬ werks 10 angeordnet ist.
Fig. 7 stellt einen Kompromiss zwischen der zuletzt gezeigten Variante und den vorangegangenen Ausführungsformen insbesondere hinsichtlich der Gestaltung des Rührwerkkanals 6 dar. In dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel ist der im Inneren des Faulbehälters 1 verlaufende Teil des Rührwerkkanals 6 als halboffene Rinne mit einer leicht abgeschrägten Wandung ausgebildet. Diese Variante zeichnet sich dadurch aus, dass durch die Rinne sowohl die An¬ saugöffnung 9 als auch die Austrittsöffnung 12 realisiert sind.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das eine weiter¬ gehende Verschwenkbarkeit des Rührwerkkanals 6 gewährleistet. In dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel ist der Rührwerkkanal 6 an der Außenseite des Faulbehälters 1 an einem im wesentlichen runden Schraubdeckel 14 auf einem Flansch 15 angeordnet. Nach Lösen der in der Figur nicht bezeichneten Schrauben kann der Rührwerkkanal 1 um eine horizontale und normal zur Außenwandung des Faulbehäl- ters 1 verlaufende Achse gedreht wieder angeschraubt werden, so dass sich eine gewisse Einstellbarkeit der Ausrichtung des Rühr¬ werkkanals 6 ergibt. Anstatt des Schraubdeckels 14 ist es ebenso denkbar, den Rührwerkkanal 6 an einem drehbaren Deckel anzuord¬ nen, so dass der Rührwerkkanal 6 praktisch stufenlos, ohne ihn von der Wandung des Faulbehälters abzunehmen, verdreht werden kann. In diesem Fall ist ggf. für eine geeignete Abdichtung des drehbaren Deckels Sorge zu tragen. Figur 11 zeigt einen Vertikalschnitt zu einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Rührwerkkanal 6 schräg durch einen Deckel 16 des Behälters 1 geführt ist. Auch in die¬ sem Fall befindet sich die antriebsseitige Öffnung 13 außerhalb des Innenraumes des Behälters 1. Fig. 12 verdeutlicht als Drauf¬ sicht noch einmal die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für diese Ausführungsform. Gut erkennbar in Figur 12 ist die abgerundete Gestaltung der Ansaugvorrichtung 7, die sowohl strömungstechnisch als auch unter Reinigungsaspekten vorteilhaft sein kann;
Figur 13 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, bei welcher der Rührwerkkanal 6 näherungsweise senkrecht durch den Deckel 16 des Behälters 1 hindurch geführt ist. Gestrichelt angedeutet sind dabei mögliche Gestaltungen des Endabschnittes des Rühr¬ werkkanals 6, mit denen eine jeweils gewünschte Rührwirkung er¬ reicht werden kann. Die gezeigten Gestaltungen des Endabschnittes des Rührwerkkanals 6 können dabei beispielsweise auch durch eine flexible, also biegbare oder verformbare Ausführung des betreffenden Abschnitts erreicht werden; dies ist auch für alle anderen gezeigten Ausführungsformen denkbar.
Fig. 14 zeigt die bereits in Fig. 13 als Vertikalschnitt gezeig¬ te Vorrichtung in einer Draufsicht.

Claims

Patentansprüche
Behälter (1) zur stofflichen Umsetzung organischer Substanzen mit einer Umfangswandung und einem Rührwerk (10) mit einer Antriebsachse (8), wobei das Rührwerk (10) mit der An¬ triebsachse (8) mindestens teilweise in einem Rührwerkkanal (6) angeordnet ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine antriebsseitige Öffnung (13) des Rührwerkkanals (6) oberhalb der halben Standardfüllhöhe (η') des Faulbehälters (1) angeordnet ist.
Behälter (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Rührwerkkanal (6) als zylindrisches Rohr ausgebildet ist .
Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Antriebsachse (8) in einem von der Horizontalen verschiedenen Winkel angeordnet ist.
Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Rührwerkkanal (6) eine Ansaugöffnung (9) zum Ansaugen der organischen Substanzen aufweist.
Behälter (1) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Ansaugöffnung (9) mit einer sich innerhalb des Faulbe¬ hälters (1) nach oben in Richtung der Füllstandsoberfläche erstreckenden trichterförmigen Ansaugvorrichtung (7) versehen ist.
6. Behälter (1) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Ansaugöffnung (9) mit einer Zuleitung mit einer beweglichen, der Ansaugöffnung des Rührwerkkanals abgewandten Mündung versehen ist.
7. Behälter (1) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
es sich bei der Zuleitung um einen flexiblen Schlauch handelt.
8. Behälter (1) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
es sich bei der Zuleitung um ein bewegliches Rohr handelt.
9. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Rührwerk (10) eine Förderschnecke aufweist.
10. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Rührwerkkanal (6) mindestens teilweise verschwenkbar ausgebildet ist.
11. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das dem Innenraum des Faulbehälters zugewandte Ende des Rührwerkkanals (6) mit einer düsenf örmigen Austrittsöffnung (12) versehen ist.
12. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Antriebseinheit (4) des Rührwerks auf der Antriebsachse (8) angeordnet ist.
13. Behälter (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
es sich bei der Antriebseinheit (4) um einen
Elektromotor handelt.
14. Behälter (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
es sich bei der Antriebseinheit (4) um einen Hydraulikmotor handelt .
15. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die verlängerte horizontale Projektion der Antriebsachse (8) außerhalb eines Mittenbereiches des Faulbehälters verläuft.
16. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Rührwerk (10) an der Umfangswandung angeordnet ist und dass eine antriebsseitige Öffnung (13) des Rührwerkkanals (6) außerhalb der Umfangswandung angeordnet ist.
17. Behälter (1) nach Anspruch 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Zuführöffnung für organische Substanzen an dem Rührwerkkanal (6) außerhalb des Faulbehälters angeordnet ist.
18. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Rührwerkkanal (6) durch einen Deckel des Behälters (1) geführt ist.
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