[go: up one dir, main page]

DE4119798A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT - Google Patents

METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT

Info

Publication number
DE4119798A1
DE4119798A1 DE4119798A DE4119798A DE4119798A1 DE 4119798 A1 DE4119798 A1 DE 4119798A1 DE 4119798 A DE4119798 A DE 4119798A DE 4119798 A DE4119798 A DE 4119798A DE 4119798 A1 DE4119798 A1 DE 4119798A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drum
mixing
fermentation
screw
mixing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4119798A
Other languages
German (de)
Inventor
Adolf Prof Dipl Ing Voss
Karsten Dipl Ing Roehring
Klaus Roehring
Hans Wildermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE4119798A priority Critical patent/DE4119798A1/en
Priority to PCT/EP1992/001255 priority patent/WO1992022633A1/en
Publication of DE4119798A1 publication Critical patent/DE4119798A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements
    • C12M27/06Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/64Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with stirring devices moving in relation to the receptacle, e.g. rotating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/10Rotating vessel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

The invention concerns a process and device for the production of biogas by fermenting a ferment medium in a container with continuous mixing. Sufficient ferment medium (8) is introduced into the cylindrical container (1) to partly fill the container, and the ferment medium mixed by causing the container (1) to execute a rotational and radial motion so that the particles near the wall of the container are displaced longitudinally.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her­ stellung von Biogas, durch Vergärung eines Gärmediums unter fortwährender Durchmischung in einem Gärbehälter.The present invention relates to a method for manufacturing provision of biogas by fermentation of a fermentation medium under continuous mixing in a fermentation tank.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-PS 37 37 870 be­ kannt. Nachteilig hieran ist, daß die Gärkammerwände einer ständigen Verschmutzung bzw. Ablagerung ausgesetzt sind. Hierdurch ergibt sich im Laufe des Gärprozesses eine ständig abnehmende Durchmischungs-Qualität. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die vertikal auf und ab bewegten Mischplatten schräg gestellt werden müssen, um sicherzustel­ len, daß das Gärmedium von dem Mischer abläuft. Die Misch­ platten werden bei dem bekannten Verfahren von Seilen ver­ tikal auf und ab gezogen. Infolge der Schrägstellung der Mischplatten ergibt sich eine aufwendige Seilführung, um zu verhindern, daß die Wicklungen des aufgewickelten Seils nicht aufeinander zu liegen kommen.Such a method is from DE-PS 37 37 870 be knows. The disadvantage of this is that the fermentation chamber walls one are constantly exposed to dirt or deposits. This results in a constant in the course of the fermentation process decreasing mixing quality. Another disadvantage can be seen in the fact that the vertically moved up and down Mixing plates must be inclined to ensure len that the fermentation medium drains from the mixer. The mixed plates are ver in the known method of ropes tical pulled up and down. Due to the inclination of the Mixing plates result in an elaborate rope guide in order to prevent the windings of the coiled rope don't come to rest on each other.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von Biogas so zu verbessern, daß eine zeitunabhängig gleichbleibend gute Durchmischung des Gärmediums unter Vermeidung der Verschmutzung der Reaktor­ wände ermöglicht ist, und daß zur Durchführung des Verfah­ rens eine problemlose Vorrichtung mit geringem konstruktiven Aufwand bereitgestellt wird.The present invention has for its object that To improve processes for the production of biogas so that  a constant good mixing of the Fermentation medium while avoiding contamination of the reactor walls is possible, and that to carry out the procedure rens a problem-free device with little constructive Effort is provided.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das Gärmedium bis zur teilweisen Füllung in einen zylindrischen Gärbehäl­ ter gebracht wird, und daß das Gärmedium in Umfangsrichtung und radialer Richtung des Gärbehälters so durchmischt wird, daß seine Partikel im Wandbereich des Gärbehälters axial verdrängt werden.According to the invention, this is achieved in that the fermentation medium up to partial filling in a cylindrical fermentation tank ter is brought, and that the fermentation medium in the circumferential direction and the radial direction of the fermentation tank is mixed that its particles axially in the wall area of the fermentation tank to be ousted.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß eine homogene Durchmischung des Gärmediums über die gesamte Dauer des Gärprozesses sichergestellt ist, da sich die Festpartikel des Gärmediums nicht absetzen können, sondern schwebend in dem Gärmedium verbleiben.The advantage of the invention is that a homogeneous Mixing of the fermentation medium over the entire duration of the Fermentation process is ensured because the solid particles of the fermentation medium can not settle, but floating in the fermentation medium remain.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.Further advantageous refinements of the method result resulting from subclaims 2 to 6.

Eine Mischvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer drehbar gelagerten Trommel und einem Antrieb, wobei in der Trommel zumindest eine Misch­ schnecke mit mindestens einem schraubenförmigen Schnecken­ gang kraftschlüssig am Umfang der Trommelwandung anliegt.A mixing device for performing the invention Process consists of a rotatably mounted drum and a drive, with at least one mixer in the drum snail with at least one helical screw gear fits the circumference of the drum wall.

Bei dieser Vorrichtung ist erreicht, daß zwischen der Trommelinnenwand und dem Schneckengang der Mischschnecke eine ständige Berührung stattfindet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß an der Trommelinnenwand keine festen Bestandteile des Gärmediums anhaften können. Der weitere Vorteil ist darin zu sehen, daß nur entweder die Trommel oder nur die Mischschnecke angetrieben werden müssen, da entweder die Mischschnecke oder die Trommel infolge des bestehenden Reibschlusses zwangsläufig mit angetrieben werden.In this device it is achieved that between the Inner wall of the drum and the worm gear of the mixing screw a constant touch takes place. This results in the advantage that there are no fixed walls on the inside of the drum Components of the fermentation medium can adhere. The other  The advantage is that only either the drum or only the mixing screw must be driven, because either the mixing screw or the drum due to the existing frictionally inevitably driven with will.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 8 bis 19 enthalten.Further advantageous embodiments of the invention Device are contained in the subclaims 8 to 19.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nunmehr näher erläutert.Using that shown in the accompanying drawings The embodiment will now be closer explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zur Herstellung als Biogas-Anlage. Fig. 1 is a side view of the Vorrich device according to the invention for production as a biogas plant.

Fig. 2 die zugehörige Frontalaufsicht hierzu aus der Blickrichtung II in Fig. 1. Fig. 2 shows the associated frontal plan view this from the direction II in FIG. 1.

FigurenbeschreibungFigure description

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht eine erfindungsge­ mäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aus einer im dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal gelagerten zylindrischen Trommel 1, die um ihre Trommellängsachse X-X drehbar gelagert ist. Die Lagerung der Trommel erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Walzen 2, die paarweise einander gegenüberliegend beidseitig der Trommel­ mittelebene Y-Y angeordnet sind (siehe Fig. 2). Die Trommel stützt sich umfangsgemäß auf den Walzen 2 ab. Zum Antrieb der Trommel 1 ist es im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn eine der Walzen 2 motorisch angetrieben ist, so daß über die kraftschlüssige Umfangsverbindung zwischen der angetriebenen Walze 2 und der Trommel 1 die Trommel 1 angetrieben werden kann. Die Umdrehungszahl der Trommel für das erfindungsgemäße Verfahren liegt in der Größenordnung von einer Umdrehung pro Stunde. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß nur geringe Energie zur Drehung der Trommel benötigt wird.As can be seen from FIG. 1, a device according to the invention for carrying out the method consists of a cylindrical drum 1 which is horizontally mounted in the illustrated embodiment and which is rotatably mounted about its longitudinal axis XX. In the exemplary embodiment shown, the drum is mounted by means of rollers 2 , which are arranged in pairs opposite one another on both sides of the drum on the central plane YY (see FIG. 2). The drum is supported circumferentially on the rollers 2 . To drive the drum 1 , it is expedient in the present exemplary embodiment if one of the rollers 2 is motor-driven, so that the drum 1 can be driven via the non-positive peripheral connection between the driven roller 2 and the drum 1 . The number of revolutions of the drum for the method according to the invention is of the order of one revolution per hour. This has the advantage that only little energy is required to rotate the drum.

Innerhalb der Trommel 1 ist in je einer Kammer 23 und 24 eine als Mischschnecke 3 ausgebildete Mischvorrichtung lose gelagert. Die folgende Beschreibung der Mischschnecke gilt gleichermaßen für beide Mischschnecken in den Kammern 23, 24. Die Mischschnecke 3 besteht aus einer in Trommel­ längsachse X-X verlaufenden Welle 4, um die herum ein schraubenlinienförmig verlaufender Steg 5 ausgebildet ist. Die Steigung des schrauben-linienförmigen Stegs 5 ist dabei über die gesamte Länge der Mischschnecke 3 konstant, wie auch der Durchmesser des Schraubenlinienförmigen Steges über die gesamte Länge gleich ist. Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Ganghöhe des schraubenlinien­ förmigen Steges über die gesamte Länge variiert, darüberhin­ aus kann auch der Durchmesser des schraubenlinienförmigen Steges über die Länge der Mischschnecke sich verändern. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung möglich, wenn eine Mischschnecke mit mehreren gewindeförmigen Stegen Verwendung findet. Aufgrund der losen Anordnung der Mischschnecke 3 in der Trommel liegt die Mischschnecke 3 mit ihrem umlaufenden schraubenlinienförmigen Steg 5 lose im tiefsten Bereich der Trommel 1 auf. Hierdurch erfolgt eine kraftschlüssige Mitnahme der Mischschnecke 3 bei einer Drehung der Trommel, wobei eine gleichsinnige Drehrichtung zwischen Misch­ schnecke und Trommel erzeugt wird. Aufgrund des Gewichts der Mischschnecke 3 nimmt diese stets innerhalb der Trommel 1 die in Fig. 1 dargestellte Position an der tiefsten Stelle der Trommel 1 ein. Wie weiterhin aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Welle 4 an ihren Enden 4a, 4b jeweils konvex abgerundet, so daß bei einer Anlage der Wellenenden an der jeweils gegenüberliegenden Stirnwand 6, 7 bzw. der Trennwand 6a der Trommel lediglich eine punktförmige Berührung auftreten kann, wodurch Reibungsverluste gering gehalten werden. Zudem können die konvex ausgeführten Wellenenden mit einer Auflage beispielsweise aus Polytetrafluorethylen versehen sein, wodurch die Reibung und somit der Verschleiß verringert wird. Wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist, können zwischen einander gegenüberliegenden Bereichen des schraubenlinienförmigen Steges 5 Mischflügel 9 in Form von plattenförmigen Abschnitten ausgebildet sein. Durch diese Mischflügel 9 kann eine mittels der Mischschnecke 3 verur­ sachte Durchmischung des innerhalb der Trommel 1 angeord­ neten Gärmediums verbessert werden.Within the drum 1 , a mixing device designed as a mixing screw 3 is loosely mounted in each chamber 23 and 24 . The following description of the mixing screw applies equally to both mixing screws in the chambers 23 , 24 . The mixing screw 3 consists of a shaft 4 running in the longitudinal axis XX of the drum, around which a helical web 5 is formed. The pitch of the helical web 5 is constant over the entire length of the mixing screw 3 , as is the diameter of the helical web over the entire length. It is also within the scope of the invention if the pitch of the helical bar varies over the entire length, moreover, the diameter of the helical bar can also change over the length of the mixing screw. Furthermore, it is possible within the scope of the invention if a mixing screw with a plurality of thread-like webs is used. Due to the loose arrangement of the mixing screw 3 in the drum, the mixing screw 3 with its circumferential helical web 5 lies loosely in the deepest region of the drum 1 . This results in a frictional entrainment of the mixing screw 3 when the drum rotates, whereby a direction of rotation between the mixing screw and drum is generated. Due to the weight of the mixing screw 3 , it always assumes the position shown in FIG. 1 at the lowest point of the drum 1 within the drum 1 . As can also be seen from Fig. 1, the shaft 4 is rounded off at its ends 4 a, 4 b, so that when the shaft ends abut the opposite end wall 6 , 7 or the partition 6 a of the drum only a point-like contact can occur, whereby friction losses are kept low. In addition, the convex shaft ends can be provided with a support, for example made of polytetrafluoroethylene, which reduces friction and thus wear. As is also shown in FIG. 1, mixing blades 9 in the form of plate-shaped sections can be formed between mutually opposite regions of the helical web 5 . By means of these mixing blades 9 , a gentle mixing by means of the mixing screw 3 of the fermentation medium disposed within the drum 1 can be improved.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Mischschnecke 3 derart gewählt, daß er etwas mehr als halb so groß wie der Innendurchmesser der Trommel 1 ist, jedoch sind auch andere Durchmesserverhältnisse im Rahmen der Erfindung möglich. Die Größenabmessungen des Mischers zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können z. B. Längenabmessungen von etwa 2 m und Durchmesser von etwa 3,50 m pro Gärkammer betragen.In the illustrated embodiment, the diameter of the mixing screw 3 is selected such that it is slightly more than half as large as the inside diameter of the drum 1 , but other diameter ratios are also possible within the scope of the invention. The size dimensions of the mixer for performing the method according to the invention can, for. B. length dimensions of about 2 m and diameter of about 3.50 m per fermentation chamber.

Zweckmäßigerweise ist die Stirnwand 6 mit der Trommel 1 schraubgemäß verbunden, so daß eine Montage sowohl der Mischschnecke 3 als auch der Zuführleitung 10 und der Abführleitung 11 über die geöffnete Stirnwand 6 möglich ist. Die Stirnwand 7 kann ebenfalls schraubgemäß mit der Trommel 1 verbunden sein. Anstelle der konzentrisch zur Längsachse X-X vorgesehenen Zuführleitung oder zwei koaxial zueinander angeordneter Zuführleitungen bzw. Abführleitungen kann es erfindungsgemäß ebenfalls vorteilhaft sein, die Zuführ- bzw. Abführleitungen 10, 11 außermittig durch eine ortsfeste Verschlußplatte zu bringen, welche gegenüber der Stirnwand 6 drehbar abgedichtet ist. In diesem Falle wäre eine Aufteilung der Stirnwand 6 in eine ringförmige Wand und eine Verschlußplatte erforderlich.The end wall 6 is expediently screw-connected to the drum 1 , so that assembly of both the mixing screw 3 and the feed line 10 and the discharge line 11 via the open end wall 6 is possible. The end wall 7 can also be screw-connected to the drum 1 . Instead of the feed line provided concentrically to the longitudinal axis XX or two feed lines or discharge lines arranged coaxially to one another, it can also be advantageous according to the invention to bring the feed or discharge lines 10 , 11 off-center by means of a stationary closure plate which is rotatably sealed with respect to the end wall 6 . In this case, the end wall 6 would have to be divided into an annular wall and a closure plate.

Die Zuführleitung 10 ist mit einem Entlüftungsstutzen 21 versehen, der oberhalb des Füllstandes 25 der ersten Gärkammer 23 in das Freie mündet. Das Gasabzugsrohr S ist U-förmig durch die Rohrdurchführung 14 gesteckt und mündet mit dem in der Kammer 23 befindlichen Ende oberhalb des Füll­ standes 25 des Gärmediums.The feed line 10 is provided with a vent pipe 21 which opens into the open above the fill level 25 of the first fermentation chamber 23 . The gas exhaust pipe S is U-shaped through the pipe bushing 14 and opens with the end located in the chamber 23 above the level 25 of the fermentation medium.

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung bildet innerhalb der Trommel eine erste Säuregärkammer 23 und eine nachfolgende Methangärkammer 24. Beide Gärkammern sind durch die Trenn­ wand 6a dicht voneinander getrennt, jedoch über das Über­ laufrohr 13 miteinander verbunden. Das Überlaufrohr 13 ist mit einem abgewinkelten Ende durch die Rohrdurchführung 14 der Trennwand 6a gesteckt, und zwar so, daß das Überlaufrohr relativ zur mitdrehenden Trennwand 6a der Kammern 23, 24 drehbar ist. Das Überlaufrohr 13 nimmt ständig die gezeich­ nete aufrechte Position ein, da es oben mit einem Schwimmer 13a versehen ist und unten mit einem Gewicht 13b. In der Säuregärkammer 23 befindet sich das frisch zugeführte Gärmedium. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist unterhalb der Trommel 1 eine Heizung 17 angeordnet, welche die Temperatur in Säuregärkammer und Methangärkammer auf ca. 35°C hält. Zur Vermeidung von Energieverlusten ist der Biogas-Reaktor mit einem Isoliermantel 19 umgeben. Die von der Heizung 17 erzeugte Abluft wird, wie aus Fig. 1 erkennbar ist, über ein Abluftrohr 20 an die Umgebung abgeführt oder ggfs. als Abwärme genutzt. Bevor die Heizungsabluft abgeführt wird, erfolgt vorteilhafterweise eine Aufwärmung des über die Zuführleitung 10 zugeführten frischen Gärmediums in dem vorgelagerten Wärmetauscher 27, damit die Säuregärung beschleunigt wird. Die Entleerung des Biogas-Reaktors erfolgt über die Rohrleitungen 15, 16. Das Gasabzugsrohr 15 ist winkelförmig durch die Rohrdurchführung 14 in der Stirnwand 7 herausgeführt und mündet mit einem Ende in der Gärkammer 24 oberhalb des max. Füllstandes 26, der durch die Position der Überlauföffnung des Auslaßrohres 16 festgelegt ist. Das abgezogene Biogas enthält ca. 80% Methan. Das abgezogene, ausgegorene Gärmedium kann von hier aus zur Aufbereitung zur Entsorgung bzw. Naßdüngung verwendet werden.The mixing device according to the invention forms a first acid fermentation chamber 23 and a subsequent methane fermentation chamber 24 within the drum. Both fermentation chambers are tightly separated by the partition wall 6 a, but connected to each other via the overflow pipe 13 . The overflow pipe 13 is inserted with an angled end through the pipe passage 14 of the partition 6 a, in such a way that the overflow pipe is rotatable relative to the rotating partition 6 a of the chambers 23 , 24 . The overflow pipe 13 constantly occupies the drawn upright position, since it is provided with a float 13 a above and a weight 13 b below. In the Säuregärkammer 23 is the freshly supplied fermentation medium. As can be seen from FIG. 2, a heater 17 is arranged below the drum 1 , which keeps the temperature in the acid fermentation chamber and methane fermentation chamber at approximately 35 ° C. To avoid energy losses, the biogas reactor is surrounded by an insulating jacket 19 . The exhaust air generated by the heater 17 is, as can be seen from FIG. 1, discharged to the environment via an exhaust pipe 20 or, if necessary, used as waste heat. Before the heating exhaust air is discharged, the fresh fermentation medium supplied via the feed line 10 is advantageously heated in the upstream heat exchanger 27 , so that the fermentation of acids is accelerated. The biogas reactor is emptied via the pipes 15 , 16 . The gas exhaust pipe 15 is angled out through the pipe bushing 14 in the end wall 7 and ends at one end in the fermentation chamber 24 above the max. Level 26 , which is determined by the position of the overflow opening of the outlet pipe 16 . The extracted biogas contains approx. 80% methane. The extracted, fermented fermentation medium can be used from here for processing for disposal or wet fertilization.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nun wie folgt:
Wird die Trommel 1 über eine der Walzen oder mehrere der Walzen 2 in Drehung versetzt, und zwar entweder in Drehrich­ tung 30a oder 30b, so erfolgt eine Übertragung der Drehbewe­ gung über die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Trom­ melinnenwand und den Berührungspunkten der Mischschnecke 3 mit der Trommelinnenwand, so daß diese sich gleichsinnig mit der Drehrichtung der Trommel 30a, 30b mitdreht. Aufgrund dieser Drehung der Mischschnecke um ihre Längsachse Z-Z wird in der Gärkammer befindliches Gärmedium einerseits radial und in Umfangsrichtung durchmischt und andererseits infolge der Drehung der Mischschnecke 3 durch diese in axialer Richtung entsprechend der Steigung der Mischschnecke 3 durch den Trommelinnenraum gefördert. Hierdurch wird dem Gärmedium einerseits eine Bewegung in Umfangsrichtung der Trommel 1 sowie in radialer Richtung aufgezwungen, wobei diese beiden Bewegungen überlagert werden von einer axialen Verdrängungsbewegung der Partikel des Gärmediums vom Wandbe­ reich des Gärbehälters. Die axiale Verdrängungsbewegung resultiert aus der Scherwirkung des sich drehenden Gewinde­ steges der Mischschnecke 3.
The function of the device according to the invention is now as follows:
If the drum 1 is rotated via one of the rollers or more of the rollers 2 , either in the direction of rotation 30 a or 30 b, there is a transmission of the rotational movement via the positive connection between the drum inner wall and the contact points of the mixing screw 3 with the drum inner wall, so that it rotates in the same direction with the direction of rotation of the drum 30 a, 30 b. Due to this rotation of the mixing screw about its longitudinal axis ZZ, fermentation medium located in the fermentation chamber is mixed radially and in the circumferential direction on the one hand and, on the other hand, as a result of the rotation of the mixing screw 3 through the latter in the axial direction corresponding to the pitch of the mixing screw 3 through the drum interior. As a result, the fermentation medium is forced on the one hand to move in the circumferential direction of the drum 1 and in the radial direction, these two movements being overlaid by an axial displacement movement of the particles of the fermentation medium from the wall area of the fermentation tank. The axial displacement movement results from the shear effect of the rotating thread web of the mixing screw 3 .

Beide im Kraftschluß an der Trommelinnenwand anliegenden Mischschnecken 3 folgen also der Drehbewegung der Trommel 1 und drehen sich entsprechend mit, wobei sie bestrebt sind, infolge ihres Eigengewichts die unterste Gleichgewichtsposi­ tion zu erlangen. Der Steg 5 jeder Mischschnecke bewirkt eine axiale Strömung innerhalb der jeweiligen Kammer 23, 24, welche von der Vertikalströmung infolge der Mischflügel 9 überlagert ist. Hierdurch erfolgt eine intensive Vermischung der Gärmedien. Hinzu kommt der erfindungsgemäße Vorteil, daß durch den Steg 5 im Bereich seiner Auflagestellen relativ zur Trommelinnenwand eine axiale Strömung erzwungen wird, deren Größenordnung von der jeweils vorliegenden Steigung des Schneckenganges abhängt. Infolge dieser Relativbewegung wird die Trommelinnenwand saubergehalten, und anhaftende Substratteilchen ständig von der Trommelinnenwand entfernt, um dem Gärprozeß wieder zugeführt zu werden. Hierdurch ergibt sich eine homogene Beschaffenheit des jeweiligen Gärmediums in den Gärkammern 23, 24, wodurch der Gärprozeß besonders effektiv wird.Both in the frictional connection to the inner drum wall 3 screw thus follow the rotational movement of the drum 1 and rotate accordingly, whereby they strive to achieve the lowest equilibrium position due to their own weight. The web 5 of each mixing screw causes an axial flow within the respective chamber 23 , 24 , which is superimposed by the vertical flow due to the mixing blades 9 . This results in intensive mixing of the fermentation media. Added to this is the advantage according to the invention that an axial flow is forced by the web 5 in the area of its support points relative to the inner wall of the drum, the magnitude of which depends on the prevailing pitch of the worm gear. As a result of this relative movement, the inner wall of the drum is kept clean and adhering substrate particles are constantly removed from the inner wall of the drum in order to be returned to the fermentation process. This results in a homogeneous nature of the fermentation medium in the fermentation chambers 23 , 24 , which makes the fermentation process particularly effective.

Ein wesentlicher mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung erzielter Vorteil besteht folglich darin, daß durch die Auflage der Mischschnecken an der Trommelinnenwand und die Erzeugung einer axialen Bewegung der Gärmedien in der Trommel im Auflagebereich der Mischschnecke ein Festsetzen der Gärmedien an der Trommelinnenwand verhindert wird. Die Drehrichtung der Trommel und damit auch die Drehrichtungen der Mischschnecken können während des Mischvorganges variiert werden. Auch kann neben einer Drehrichtungsänderung eine Geschwindigkeitsänderung durchgeführt werden.An essential with the mixing device according to the invention The advantage achieved is therefore that Support of the mixing screws on the inside of the drum and the Generation of an axial movement of the fermentation media in the  Lock the drum in the contact area of the mixing screw the fermentation media on the inside of the drum is prevented. The Direction of rotation of the drum and thus also the directions of rotation the mixing screws can during the mixing process can be varied. In addition to changing the direction of rotation a speed change can be performed.

Wie sich aus Fig. 2 erkennen läßt, ist die zylindrische Trommel 1 auf zwei parallel liegenden oder verlaufenden Walzen 2 aufgelegt, wodurch eine Drehbewegung der Trommel 1 ermöglicht ist. Als Antrieb der Trommel 1 dient ein nicht gezeigter Motor, der in einer möglichen Ausführungsform unmittelbar eine der beiden Walzen 2 antreibt, und zwar bevorzugt in beiden Drehrichtungen 30a, 30b.As can be seen from Fig. 2, the cylindrical drum 1 is placed on two parallel or extending rollers 2 , whereby a rotary movement of the drum 1 is made possible. A drum ( not shown ) is used to drive the drum, which in one possible embodiment drives one of the two rollers 2 directly, preferably in both directions of rotation 30 a, 30 b.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt alle im Sinne der Erfindung gleichwirkende Mittel. Insbesondere kann auch die Trommel über unterschiedliche Antriebseinheiten ange­ trieben werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß anstelle eines Antriebs der Trommel ein Antrieb der Mischschnecke erfolgt, so daß über die angetriebene Mischschnecke eine Drehbewegung der Trommel durch Reibschluß erzeugt wird.The present invention is not based on that shown Embodiment limited, but includes all in the sense means equivalent to the invention. In particular, too the drum on different drive units be driven. Furthermore, it can be provided that instead of a drive of the drum a drive of the mixing screw takes place so that a via the driven mixing screw Rotational movement of the drum is generated by friction.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung von Biogas durch Vergärung eines Gärmediums unter fortwährender Durchmischung in einem Gärbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Gärmedium bis zur teilweisen Füllung in einen zylin­ drischen Gärbehälter gebracht wird, und daß das Gärmedium in Umfangsrichtung und radialer Richtung des Gärbehälters so durchmischt wird, daß seine Partikel im Wandbereich des Gärbehälters axial verdrängt werden.1. A process for the production of biogas by fermentation of a fermentation medium with continuous mixing in a fermentation tank, characterized in that the fermentation medium is brought up to partial filling in a cylindrical fermentation tank, and that the fermentation medium is mixed in the circumferential and radial directions of the fermentation tank that its particles are axially displaced in the wall area of the fermentation tank. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gärmedium in zwei Stufen zuerst einer Säuregärung und anschließend einer Methangärung unterzogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Fermentation medium in two stages, first an acid fermentation and is then subjected to methane fermentation. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischung durch Drehung des Gärbehälters erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Mixing takes place by rotating the fermentation tank. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Drehung eine Ablenkung des Gärmediums in axialer Richtung erfolgt. 4. The method according to claim 3, characterized in that a deflection of the fermentation medium during rotation axial direction.   5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Gärbehälters zeitabhängig geändert wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the Direction of rotation of the fermentation tank changed depending on the time becomes. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gärmedium während des Gärvorganges auf eine höhere Temperatur aufgeheizt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the Fermentation medium to a higher one during the fermentation process Temperature is heated. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischung von einer Mischvorrichtung erfolgt, die aus einer drehbar gelagerten Trommel (1) und einem Antrieb besteht, wobei in der Trommel mindestens eine Mischschnecke (3) mit mindestens einem schraubenlinien­ förmigen Schneckengang (5) drehbar angeordnet ist und kraftschlüssig an der Trommelinnenwand anliegt.7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mixing is carried out by a mixing device which consists of a rotatably mounted drum ( 1 ) and a drive, at least one mixing screw ( 3 ) in the drum is rotatably arranged with at least one helical worm gear ( 5 ) and rests non-positively on the inside wall of the drum. 8. Mischvorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) horizontal gelagert ist und die Misch­ schnecke (3) innerhalb der Trommel (1) lose liegend angeordnet ist.8. Mixing device according to claim 7, characterized in that the drum ( 1 ) is mounted horizontally and the mixing screw ( 3 ) within the drum ( 1 ) is arranged loosely. 9. Mischvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) oder die Mischschnecke (3) motorisch angetrieben ist.9. Mixing device according to claim 7 or 8, characterized in that the drum ( 1 ) or the mixing screw ( 3 ) is motor-driven. 10. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschnecke (3) mindestens zwei Schneckengänge (5) aufweist.10. Mixing device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the mixing screw ( 3 ) has at least two screw flights ( 5 ). 11. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Steigung des Schneckengangs (5) bzw. der Schneckengänge der Mischschnecke (3) konstant ist.11. Mixing device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the pitch of the screw flight ( 5 ) or the screw flights of the mixing screw ( 3 ) is constant. 12. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Schneckengangs (5) bzw. der Schneckengänge über die gesamte Länge der Mischschnecke (3) konstant ist.12. Mixing device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the diameter of the screw flight ( 5 ) or the screw flights is constant over the entire length of the mixing screw ( 3 ). 13. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei sich gegenüberliegenden Bereichen des Schneckengangs (5) in axialer Richtung (Z-Z) erstreckende Mischflügel (9) angeordnet sind.13. Mixing device according to one of claims 7 to 12, characterized in that between two opposite regions of the screw flight ( 5 ) in the axial direction (ZZ) extending mixing blades ( 9 ) are arranged. 14. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Trommel (1) veränderbar ist.14. Mixing device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the direction of rotation of the drum ( 1 ) is variable. 15. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Anlagebereich der Enden (4a, 4b) der Mischschnecke (3) an die Trommelstirnwand (6, 7) reibungsvermindernde Verschleißauflagen angebracht sind.15. Mixing device according to one of claims 7 to 14, characterized in that in the contact area of the ends ( 4 a, 4 b) of the mixing screw ( 3 ) on the drum end wall ( 6 , 7 ) friction-reducing wear pads are attached. 16. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel an ihrem Umfang drehbar gelagert ist (2), und daß eine ihrer Stirnwände fest mit dem Mantel der Trommel, die andere der beiden Stirnwände ortsfest sitzt und gegenüber der Trommel drehdicht ist, und daß die ortsfeste Stirnwand (6) über Durchbrüche verfügt, die mit Einrichtungen (10, 11) zum Einspeisen des Substrats in Verbindung stehen.16. Mixing device according to one of claims 7 to 15, characterized in that the drum is rotatably mounted on its circumference ( 2 ), and that one of its end walls is fixed with the jacket of the drum, the other of the two end walls is stationary and opposite the drum is rotationally sealed, and that the stationary end wall ( 6 ) has openings which are connected to devices ( 10 , 11 ) for feeding the substrate. 17. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) über eine Heizung (17) verfügt, mit welcher das Gärmedium auf eine Temperatur von etwa 35°C aufheizbar ist.17. Mixing device according to one of claims 7 to 16, characterized in that the drum ( 1 ) has a heater ( 17 ) with which the fermentation medium can be heated to a temperature of about 35 ° C. 18. Mischvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) von einem Isoliermantel (19) umgeben ist.18. Mixing device according to claim 17, characterized in that the drum ( 1 ) is surrounded by an insulating jacket ( 19 ). 19. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) eine Säuregärkammer (23) mit hohem Füll­ stand (25, 20) und eine Methangärkammer mit niedrigerem Füllstand (26) aufweist, und daß beide Kammern über ein Überlaufrohr (13) verbunden sind.19. Mixing device according to one of claims 7 to 18, characterized in that the drum ( 1 ) has an acid fermentation chamber ( 23 ) with a high level ( 25 , 20 ) and a methane fermentation chamber with a lower level ( 26 ), and that both chambers have an overflow pipe ( 13 ) are connected.
DE4119798A 1991-06-15 1991-06-15 METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT Withdrawn DE4119798A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4119798A DE4119798A1 (en) 1991-06-15 1991-06-15 METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT
PCT/EP1992/001255 WO1992022633A1 (en) 1991-06-15 1992-06-05 Process for the production of biogas, and the use of a mixing machine as a biogas-production plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4119798A DE4119798A1 (en) 1991-06-15 1991-06-15 METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4119798A1 true DE4119798A1 (en) 1992-12-17

Family

ID=6434038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4119798A Withdrawn DE4119798A1 (en) 1991-06-15 1991-06-15 METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4119798A1 (en)
WO (1) WO1992022633A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29520618U1 (en) * 1995-12-28 1996-05-02 Schmack Biogas GmbH, 93059 Regensburg Fermenter
DE10345600A1 (en) * 2003-09-29 2005-04-28 Eisenmann Kg Maschbau Plant to generate biogas from biomass has fermenting container divided into two zones with heating to give raised temperature in second discharge zone
WO2004113490A3 (en) * 2003-06-24 2005-07-28 Hoefer Bioreact Gmbh Directed selective solid-phase culturing of stable microbial mixed populations for the continuous preparation of defined enzyme and metabolite mixture and bioreactor
CN112725151A (en) * 2021-01-12 2021-04-30 江西省农业科学院农业应用微生物研究所(江西省农村能源研究中心) Novel horizontal fermentation tank

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012015908A1 (en) * 2012-08-10 2014-05-15 Jan Kuclo Continuous biochemical conversion of biomass for producing biogas with large optimization of the conversion method into narrow boundaries provided by the surrounding, comprises e.g. preparing and heating the biomass into a charging lock

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3318538A (en) * 1964-12-08 1967-05-09 Phillips Petroleum Co Dry blending
IT1141532B (en) * 1980-04-09 1986-10-01 Gabriele Rossi PROCESS AND MACHINE WITH INCLINED AXIS FOR PESTELING OF PRODUCTS AND / OR SUBSTANCES OF ANY KIND IN REPLACEMENT OF THE CLASSIC MORTAR COMPLETE WITH PESTLE WITH MANUAL OPERATION FOR CULINARY, HERBORISTIC AND LABORATORY USE
DE3280395D1 (en) * 1982-07-16 1992-04-16 Josef Probst DEVICE FOR PRODUCING BIOGAS.
DE3324335A1 (en) * 1983-07-06 1985-01-17 REIKI-Maschinenbau Reinsch + Kitter oHG, 8440 Straubing System for recovering biogas
SE451324B (en) * 1985-03-08 1987-09-28 Georg Szikriszt GASAL BEACH TREATMENT, SEPARATELY ROTATING OR YEASTING, OF ORGANIC MATERIAL INCLUDED IN A FLUID SLIDE
DE9107415U1 (en) * 1991-06-15 1991-08-01 Röhring, Karsten, Dipl.-Ing., 45739 Oer-Erkenschwick Mixing device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29520618U1 (en) * 1995-12-28 1996-05-02 Schmack Biogas GmbH, 93059 Regensburg Fermenter
WO2004113490A3 (en) * 2003-06-24 2005-07-28 Hoefer Bioreact Gmbh Directed selective solid-phase culturing of stable microbial mixed populations for the continuous preparation of defined enzyme and metabolite mixture and bioreactor
US9127299B2 (en) 2003-06-24 2015-09-08 Senzyme Gmbh Directed selective solid-phase culturing of stable microbial mixed populations for the continuous preparation of defined enzyme and metabolite mixtures
DE10345600A1 (en) * 2003-09-29 2005-04-28 Eisenmann Kg Maschbau Plant to generate biogas from biomass has fermenting container divided into two zones with heating to give raised temperature in second discharge zone
CN112725151A (en) * 2021-01-12 2021-04-30 江西省农业科学院农业应用微生物研究所(江西省农村能源研究中心) Novel horizontal fermentation tank
CN112725151B (en) * 2021-01-12 2022-09-30 江西省农业科学院农业应用微生物研究所(江西省农村能源研究中心) A horizontal fermentation tank

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992022633A1 (en) 1992-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2636535C3 (en) Fermentation tank for aerobic compost production
EP0113719B1 (en) Device for the production of biogas
EP0125389B1 (en) Device for the treatment of fluids
EP1622706B1 (en) Mixing device, and mixing method using that device
DE4205864C1 (en)
DE3017611A1 (en) GARAGE SYSTEM FOR WASTEWATER FROM LIVESTOCK
CH290287A (en) Process for mixing gases with liquids and equipment for carrying out this process.
DE2857119C1 (en) Vertical cylindrical composting container
EP0006597A1 (en) Process and apparatus for the aeration of water
DE4119798A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS AND USE OF A MIXER AS A BIOGAS PLANT
DE2738181A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR TREATING A WASTE LIQUID
DE2127338C2 (en) Device for the continuous mixing or conversion of liquids
AT398282B (en) CENTRIFUGE
DE69327596T2 (en) ORGANIC DEGRADATION SYSTEM
CH623487A5 (en)
EP0211230B1 (en) Installation for mixing solid materials and liquids
DE4127873C2 (en) Kneading device for a mass to be kneaded
DE2051691A1 (en) Method and device for mixing pulpy mix
DE202020004727U1 (en) Drying device for biomass, in particular for the production of manure
DE7716758U1 (en) DEVICE FOR COMPOSTING ORGANIC WASTE
DE19932623C2 (en) Method and device for storing and / or degassing viscous liquids, in particular cast resin
DE1088028B (en) Method and device for the continuous extraction of two liquid phases of different specific weights
DE1544168C2 (en) Method and device for degassing liquids and melts within a container under vacuum
DE2923760C2 (en) Flow tank for pasteurizing sludge, especially sewage sludge
DE1945615A1 (en) Process and system for liquefying and stirring refined chocolate

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee