DE29719294U1 - Emptying device - Google Patents
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Description
EntleerungsvorrichtungEmptying device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entleerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an emptying device according to the preamble of claim 1.
Bei der Aufbereitung bzw. Reinigung von Abwasser gibt es Verfahren, bei welchem eine biologische Reinigung des Abwassers durch den in dem Abwasser gelösten bzw. enthaltenen Sauerstoff erfolgt. Dieser Abbau wird als aerober Abbau bezeichnet, wobei ein Abbau der organischen Substanzen zu CO2 und H2O stattfindet. Dieser biologische Abbau, der von verschiedenen Einflüssen abhängig ist, wird vor allem von der Zahl der Mikroorganismen, dem nutzbaren Sauerstoff und von der Temperatur bestimmt.When treating or cleaning wastewater, there are processes in which the wastewater is biologically cleaned using oxygen dissolved or contained in the wastewater. This decomposition is called aerobic decomposition, whereby the organic substances are broken down into CO2 and H2O. This biological decomposition, which depends on various influences, is primarily determined by the number of microorganisms, the usable oxygen and the temperature.
Außer diesem aeroben Abbau ist in vielen Fällen ein anderer biologischer Abbau bekannt, nämlich der unter Luftabschluß arbeitende anaerobe Abbau, der ein Faul- oder Gärfaulverfahren darstellt. Dieses Faulverfahren stellt einen biologischen Vorgang dar, bei dem Methangas erzeugt wird und das in einem Behälter unter Luftabschluß durchgeführt wird, wobei die Biomasse umgewälzt und erwärmt wird.In addition to this aerobic decomposition, another biological decomposition is known in many cases, namely anaerobic decomposition, which works in the absence of air and is a digestion or fermentation process. This digestion process is a biological process in which methane gas is produced and which is carried out in a container in the absence of air, whereby the biomass is circulated and heated.
Die Deckung des Energiebedarfes dieses Prozesses erfolgt zum Teil durch die Zerfallsenergie der abgebauten organischen Substanzen aufgrund der Einwirkung der Mikroorganismen.The energy requirements of this process are partly met by the decomposition energy of the decomposed organic substances due to the action of the microorganisms.
Bei der Aufbereitung der Abwässer bzw. des biologischen Abfalls fallen Bestandteile an, die unerwünscht und biologisch nicht abbaubar sind. Dies können schwerere Komponenten wie Sand, Metalle, Glas und ähnliche Bestandteile sein, die als Schwerfraktion bezeichnet werden. Von Zeit zu Zeit müssen deshalb die Behälter in derartigen Aufbereitungsanlagen entleert werden, wobei die Schwerfraktion entfernt wird. Dazu sind Entleerungsvorrichtungen bekannt.During the treatment of wastewater or biological waste, components arise that are undesirable and not biodegradable. These can be heavier components such as sand, metals, glass and similar components, which are referred to as heavy fractions. From time to time, the containers in such treatment plants must therefore be emptied, whereby the heavy fraction is removed. Emptying devices are known for this purpose.
Eine derartige Entleerungsvorrichtung ist beispielsweise in der DE 44 93 063 T 1 beschrieben. Der Gegenstand der dort erläuterten Vorrichtung weist mehrere Ventile in spezieller geometrischer Anordnung auf, mittels derer ein nicht näher spezifizierter Stand der Technik verbessert werden soll. Gemäß jenem Stand der Technik sind konventionelle Behälter für Biomasse mit einem verschließbaren Auslaßrohr zur Beseitigung der sogenannten Schwerfraktion, der sogenannten Leichtfraktion und des zwangsläufig mitkommenden Wassers versehen. Es soll sich gemäß der in der DE 44 93 063 T 1 zitiertenSuch an emptying device is described, for example, in DE 44 93 063 T 1. The object of the device described therein has several valves in a special geometric arrangement, by means of which an unspecified state of the art is to be improved. According to that state of the art, conventional containers for biomass are provided with a closable outlet pipe for removing the so-called heavy fraction, the so-called light fraction and the water that inevitably comes with it. According to the method cited in DE 44 93 063 T 1,
Druckschrift als schwer erwiesen haben, die Entleerung mit Hilfe eines solchen Rohres in zufriedenstellender Weise durchzufuhren. Diese Aussage wird durch die Praxis bestätigt.It has proven difficult to carry out emptying satisfactorily using such a pipe. This statement is confirmed by practice.
Ferner ist es von erheblichem Nachteil, daß der Behälter vollständig entleert werden muß, da sich die Schwerfraktion ja an dessen Boden befindet. Deswegen muß der Faul- bzw. Gärprozeß unterbrochen werden, was unter anderem zu einer schlechteren Rentabilität fuhrt.Another significant disadvantage is that the container must be completely emptied, since the heavy fraction is at the bottom. Therefore, the digestion or fermentation process must be interrupted, which, among other things, leads to poorer profitability.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entleerungsvorrichtung anzugeben, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist, und die eine effiziente Entleerung eines Behälters in derartigen Aufbereitungsanlagen ermöglicht.The present invention is based on the object of specifying an emptying device which does not have the above-mentioned disadvantages and which enables efficient emptying of a container in such processing plants.
Diese Aufgabe wird durch eine Entleerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an emptying device with the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung liegen in ihrem verhältnismäßig einfachen Aufbau, in ihrer hohen Betriebssicherheit und ihrer großen Effizienz, da sie - falls erforderlich sogar kontinuierlich arbeiten kann. Mit der erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung ist weder eine vollständige Entleerung des Behälters noch eine Unterbrechung des Aufbereitungsvorganges erforderlich.The particular advantages of the emptying device according to the invention lie in its relatively simple structure, its high operational reliability and its great efficiency, since it can even work continuously if necessary. With the emptying device according to the invention, neither a complete emptying of the container nor an interruption of the processing process is necessary.
Mit Hilfe der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausfuhrungsbeispieles noch näher erläutert.With the help of the drawings, the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 einen Schnitt durch einen Gärbehälter und Figur 1 eine Draufsicht auf den Gärbehälter,Figure 1 shows a section through a fermentation tank and Figure 1 shows a plan view of the fermentation tank,
wobei beide Darstellungen stark schematisiert sind, um nicht vom Wesentlichen abzulenken.Both representations are highly schematized in order not to distract from the essential point.
In Figur 1 ist ein Gärbehälter 1 einer Biogasanlage B schematisch dargestellt. Der Gärbehälter 1 ist als sogenannter Fermenter fur die Biogasgewinnung nach dem anaeroben Abbauprinzip ausgebildet. Er stellt also einen allseits geschlossenen, gasdichten Behälter in Form eines zylindrischen Bassins dar. Im Zentrum 2 der Decke 3 des Gärbehälters 1 befindet sich eine Durchlaßöffhung 4 fur eine Welle 5 eines Rührwerkes Die Durchlaßöffhung 4 ist mit einer Flüssigkeit 7 gasdicht gegenüber derIn Figure 1, a fermentation tank 1 of a biogas plant B is shown schematically. The fermentation tank 1 is designed as a so-called fermenter for biogas production according to the anaerobic degradation principle. It is therefore a gas-tight container in the form of a cylindrical basin that is closed on all sides. In the center 2 of the ceiling 3 of the fermentation tank 1 there is a passage opening 4 for a shaft 5 of an agitator. The passage opening 4 is filled with a liquid 7 and is gas-tight with respect to the
Umgebung abgedichtet und die Welle 5 des Rührwerkes 6 durchgreift diese Flüssigkeitsdichtung 7. Der Durchgriff der Welle 5 durch die Flüssigkeitsdichtung 7 kann berührungslos erfolgen. Die Welle 5 ist im Boden 8 des Gärbehälters 1 nochmals in herkömmlicher Weise gelagert. Ein Rührstab 9, der mit Rührflügeln 10 versehen ist, ist an der Welle 5 befestigt und rotiert mit dieser. Die Rührflügel 10 überstreichen den Boden 8 unmittelbar über dessen Oberfläche 11. Schwerfraktion S, die sich am Boden 8 des Gärbehälters 1 abgesetzt hat, wird durch das Rührwerk 6 bewegt. Die Rührflügel 10 des Rührwerkes 6 sind dabei im Zusammenwirken mit der Drehrichtung des Rührwerkes 6 so ausgerichtet, daß die Schwerfraktion S der im Gärbehälter 1 enthaltenen Biomasse M an die Peripherie P des Gärbehälters 1 gefördert wird.The surroundings are sealed and the shaft 5 of the agitator 6 passes through this liquid seal 7. The passage of the shaft 5 through the liquid seal 7 can be carried out without contact. The shaft 5 is again mounted in the base 8 of the fermentation tank 1 in the conventional manner. A stirring rod 9, which is provided with stirring blades 10, is attached to the shaft 5 and rotates with it. The stirring blades 10 sweep over the base 8 directly above its surface 11. Heavy fraction S, which has settled on the base 8 of the fermentation tank 1, is moved by the agitator 6. The stirring blades 10 of the agitator 6 are aligned in cooperation with the direction of rotation of the agitator 6 so that the heavy fraction S of the biomass M contained in the fermentation tank 1 is conveyed to the periphery P of the fermentation tank 1.
Im Boden 8 des Gärbehälters 1 befindet sich an dessen Außenbereich eine Aufhahmegrube 12 zur Aufnahme von Schwerfraktion S5 in welche die Schwerfraktion S durch das rotierende Rührwerk 6 mittels der Rührflügel 10 gefordert wird. Die Aufhahmegrube 12 für die Schwerfraktion S weist einen Auslaß 13 auf, an den sich ein Förderschacht 14 anschließt, der mit der Aufnahmegrube 12 gasdicht verbunden ist. Der Förderschacht 14 nimmt zwischen der Vertikalen und der Horizontalen einen vorbestimmbaren Winkel ein und ist in seinem Innern mit einer Förderschnecke 15 versehen. Die Förderschnecke 15 beginnt in der Aufhahmegrube 12 und endet im Förderschacht 14 an dessen freiem Ende geringfügig oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der im Gärbehälter 1 befindlichen Biomasse M.In the bottom 8 of the fermentation tank 1, on the outside, there is a receiving pit 12 for receiving heavy fraction S 5 , into which the heavy fraction S is conveyed by the rotating agitator 6 using the agitator blades 10. The receiving pit 12 for the heavy fraction S has an outlet 13, which is connected to a conveyor shaft 14 that is gas-tightly connected to the receiving pit 12. The conveyor shaft 14 takes up a predeterminable angle between the vertical and the horizontal and is provided with a conveyor screw 15 inside it. The conveyor screw 15 begins in the receiving pit 12 and ends in the conveyor shaft 14 at its free end slightly above the liquid level of the biomass M in the fermentation tank 1.
Nach dem physikalischen Prinzip der kommunizierenden Röhren steht im schrägen Förderschacht 14 die flüssige Biomasse M genauso hoch, wie im Gärbehälter 1, so daß keine Fremdluft in den Gärbehälter 1 eindringen kann.According to the physical principle of communicating tubes, the liquid biomass M is at the same height in the inclined conveyor shaft 14 as in the fermentation tank 1, so that no external air can penetrate into the fermentation tank 1.
Die Förderschnecke 15 kann auf manuellen Befehl hin, in regelmäßigen Zeitabständen oder kontinuierlich Schwerfraktion S aus der Aufnahmegrube 12 abfordern. Der Gärbehälter 1 muß dazu weder vollständig noch teilweise entleert werden, noch muß der Gärprozeß unterbrochen werden.The conveyor screw 15 can, upon manual command, demand heavy fraction S from the receiving pit 12 at regular intervals or continuously. The fermentation tank 1 does not have to be emptied completely or partially for this purpose, nor does the fermentation process have to be interrupted.
Das Rührwerk 6 selbst kann ebenfalls auf einen einzelnen Befehl hin, oder in bestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich in Rotation versetzt werden und so die Schwerfraktion S in den Peripheriebereich P des Gärbehälters 1 fordern. Es versteht sich, daß die Rotation des Rührwerkes 6 und die Förderung der Förderschnecke 15 zeitlich aufeinander abgestimmt werden.The agitator 6 itself can also be set in rotation on a single command, or at certain intervals or continuously, and thus convey the heavy fraction S into the peripheral area P of the fermentation vessel 1. It goes without saying that the rotation of the agitator 6 and the conveying of the conveyor screw 15 are coordinated in time with one another.
Figur 2 stellt die Draufsicht auf die Biogasanlage B gemäß Figur 1 dar. Im Zentrum 2 des Gärbehälters 1 ist die Welle 5 des Rührwerkes 6 erkennbar. Der Rührstab 9 ist über Versteifungen 16 mit der Welle 5 verbunden und trägt in radialer Richtung eine Anzahl von Rührflügeln 10, die eine bestimmte, tangential verlaufende Ausrichtung zur Peripherie P des Gärbehälters 1 einnehmen. Diese Ausrichtung ist von verschiedenen Parametern - zum Beispiel dem Durchmesser des Gärbehälters 1, der Dichte der Biomasse M, der zu erwartenden Dichte der Schwerfraktion S und ähnlichem - abhängig und wird vom Fachmann entsprechend gewählt.Figure 2 shows the top view of the biogas plant B according to Figure 1. The shaft 5 of the agitator 6 can be seen in the center 2 of the fermentation tank 1. The agitator rod 9 is connected to the shaft 5 via stiffeners 16 and carries a number of agitator blades 10 in the radial direction, which assume a specific, tangential orientation to the periphery P of the fermentation tank 1. This orientation depends on various parameters - for example the diameter of the fermentation tank 1, the density of the biomass M, the expected density of the heavy fraction S and the like - and is selected accordingly by the specialist.
Der Antrieb von Rührwerk 6 und Förderschnecke 15 erfolgt bevorzugt durch Elektromotoren, die hier nicht näher bezeichnet sind.The agitator 6 and conveyor screw 15 are preferably driven by electric motors, which are not described in more detail here.
Abweichend vom erläuterten Ausfiihrungsbeispiel kann die Entleerungsvorrichtung mit Erfolg auch in Biogasanlagen eingesetzt werden, denen das aerobe Abbauverfahren zugrunde liegt. Auch in Kläranlagen läßt sich die erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtung erfolgreich zur Abforderung von Schwerfraktion verwenden.Deviating from the exemplary embodiment explained, the emptying device can also be used successfully in biogas plants that are based on the aerobic decomposition process. The emptying device according to the invention can also be used successfully in sewage treatment plants to remove heavy fractions.
Ganz allgemein ist die erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtung für alle Anlagen geeignet, bei denen Bodensatz - gleich welcher Art - aus Behältern entfernt werden muß, die nicht ohne weiteres einen Eingriff in die im Betrieb befindliche Anlage erlauben.In general, the emptying device according to the invention is suitable for all systems in which sediment - regardless of type - has to be removed from containers that do not easily allow intervention in the system in operation.
Der Behälter 1 mit der erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung kann sich oberhalb der Erdoberfläche befinden oder aber ganz oder teilweise in den Erdboden eingelassen sein.The container 1 with the emptying device according to the invention can be located above the surface of the earth or can be completely or partially embedded in the ground.
Claims (4)
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Family Applications (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE29719294U1 (en) |
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1997
- 1997-10-30 DE DE29719294U patent/DE29719294U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980226 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010322 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040426 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20060405 |
|
| R071 | Expiry of right |