DD239581A1 - DEVICE FOR THE DESTRUCTION OF SWIMMING MUD COVERS ARISING IN BIOGAS REACTORS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dient der Zerstoerung von Schwimmschlammdecken, welche sich bei der anaeroben Behandlung von Abwaessern und Schlaemmen ausbildet. Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer geeigneten Vorrichtung ohne im Reaktor vorhandene bewegliche Bauteile, mittels reaktoreigenem Medium auch feste Schwimmschlammdecken vollstaendig zu zerstoeren. Die zerstoerte Schwimmschlammdecke soll dem biologischen Reinigungsprozess wieder zugefuehrt werden. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung besteht aus einem, im Reaktor unter dem Medienspiegel endenden bis in Reaktorbodennaehe reichenden Rohr, welches einen solchen Querschnitt aufweist, dass es wenigstens 60% des mit einer Pumpe gefoerderten Reaktormediums sowie maximal 40% gashaltiger Schwimmschlammdecke aufnimmt. Das Rohr ist mit mehreren am Umfang verteilten Durchtrittsoeffnungen versehen, welche gemeinsam wenigstens 60% Reaktormedium hindurchlassen. Das Rohr steht an dem Ende, welches dem Reaktorboden zugewandt ist, mit der Saugleitung der Pumpe in Verbindung. Die Druckleitung der Pumpe ist auf mehrere die Schwimmschlammdecke sehnenartig und in Umfangsrichtung bestrahlende Duesen aufgeteilt. Fig. 1The invention serves the destruction of scum puddles, which forms in the anaerobic treatment of wastewater and sludge. The object of the invention is to completely destroy with a suitable device without existing in the reactor moving components by means of reactor-own medium also solid scum puddles. The destroyed floating mud blanket is to be returned to the biological cleaning process. The device according to the invention consists of a pipe ending in the reactor below the media level and extending into the vicinity of the reactor bottom, which has a cross-section such that it accommodates at least 60% of the pumped reactor medium and a maximum of 40% gaseous scum cover. The tube is provided with a plurality of circumferentially distributed passage openings which together allow at least 60% reactor medium to pass through. The tube communicates with the suction line of the pump at the end facing the reactor bottom. The pressure line of the pump is divided into a plurality of the floating sludge blanket-like and circumferentially irradiating Duesen. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die mittels reaktoreigenem Medium die in Biogasreaktoren entstehende Schwimmschlammdecke aus aufgerahmten Feststoffen oder Schäumen beseitigt und verhindert.The invention relates to a device which eliminates and prevents by means of reactor-own medium emerging in biogas reactors scum cover of suspended solids or foams.

Aber auch entstehende Schwimmschichten bei chemischen bzw. physikalischen Prozessen beseitigt die Vorrichtung.But also emerging floating layers in chemical or physical processes eliminates the device.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In Biogasreaktoren bildet sich während des Faulprozesses eine Schwimmdecke aus. Diese besteht aus auftreibenden Biomasseteilen infolge des Einschlusses von entstehendem Biogas sowie Stoffen mit geringerem spezifischen Gewicht als Wasser.In biogas reactors, a floating blanket forms during the digestion process. This consists of raising biomass parts due to the inclusion of nascent biogas and substances of lower specific gravity than water.

Hierbei ist ein beträchtlicher Anteil faulbarer Stoffe eingeschlossen, die in der Schwimmdecke nicht ausfaulen können. Nach einiger Zeit wird diese Decke hart und immer härter, wodurch sie einen großen Teil des Nutzraumes im Reaktor einnimmt.In this case, a considerable proportion of rotatable substances is included, which can not rot in the floating ceiling. After some time, this ceiling is hard and harder and harder, taking a large part of the usable space in the reactor.

Außerdem unterbindet sie den Austritt des Biogases sowie die Umwälzung des Faulrauminhaltes, so daß die Tätigkeit der Methanbakterien negativ beeinflußt und der Faulprozeß gestört wird.In addition, it prevents the escape of biogas and the circulation of Faulrauminhaltes, so that the activity of methane bacteria negatively affected and the digestion process is disturbed.

Diesen negativen Erscheinungen der Schwimmdecke zu begegnen sind bereits eine Vielzahl Möglichkeiten bekannt.To meet these negative phenomena of the floating ceiling are already known a variety of ways.

So beschreibt die DD-PS 13331 eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stalldung und organischen Landwirtschaftsabfällen in flüssigem oder breiigem Zustand mit Schwimmdeckenzerstörung.Thus, DD-PS 13331 describes a device for the treatment of manure and organic agricultural waste in a liquid or pulpy state with Floating levy destruction.

Zwei Faulbehälter sind mit jeweils einer frei beweglichen Gashaube ausgerüstet, welche gleichzeitig als Träger einer oder mehrerer Düsenrohre dient. Die Düsenrohre verlaufen im wesentlichen über die gesamte Höhe des Behälters. Im Düsenrohr selbst befinden sich über die gesamte Höhe und Umfang verteilte Düsenöffnungen. In jedem Düsenrohr befinden sich ein Innenrohr oder ein Rohrschieber mit im gleichen Abstand angeordneten, schraubenartig angeordneten Öffnungen oder Schlitzen.Two digesters are each equipped with a freely movable gas hood, which also serves as a carrier of one or more nozzle tubes. The nozzle tubes extend substantially over the entire height of the container. In the nozzle tube itself are distributed over the entire height and circumference nozzle openings. In each nozzle tube are an inner tube or a pipe slide with the same distance, helically arranged openings or slots.

Ein Ende jedes Düsenrohres ist an ein Zuleitungs- und Ableitungsrohr zur Einspeisung von frischem Material und Absaugung fertig aufbereiteten Materials angeschlossen.One end of each nozzle tube is connected to a feed and discharge tube for feeding fresh material and exhausting ready-made material.

Mittels einer Pumpanlage wird aus einem Behälter Medium abgezogen und über eine Leitung dem Düsenrohr des anderen Behälters unter Druck zugeführt. Damit soll erreicht werden, daß die aus den Düsenöffnungen im Faulrauminneren austretenden Spülstrahlen den Faulrauminhalt durchmischen und die Schwimmdecke zerstören.By means of a pumping device is withdrawn from a container medium and fed via a line to the nozzle tube of the other container under pressure. This is intended to ensure that the rinsing jets emerging from the nozzle openings in the interior of the septic tank mix the septic tank contents and destroy the floating ceiling.

Mittels Rohrschieber oder Innenrohr kann die Düsengröße und Richtung eingestellt werden. Das Düsenrohr kann ebenfalls drehbar um die Längsachse angeordnet sein'. Auch kann es von der Gashaube her in das Faulmedium hineinragen und am unteren Ende, welches unterhalb des Flüssigkeitsspiegels endet, mit einem Kranz verschieden gerichteter Düsen und einem Ringschieber versehen sein.The nozzle size and direction can be adjusted by means of a pipe slide or inner pipe. The nozzle tube can also be arranged rotatably about the longitudinal axis'. It can also protrude from the gas hood forth in the digestion medium and be provided at the lower end, which ends below the liquid level, with a ring of differently directed nozzles and a ring slide.

Zusätzlich können in der Behälterwandung eingebaute Düsen in das Innere des Faulraumes strahlen.In addition, built-in nozzles in the container wall can radiate into the interior of the digester.

Nachteil dieser Lösung st, daß sich diese Vorrichtung nur für dünne, pumpfähige Medien anwenden läßt. Bei festen Medien können sich die Düsenöffnungen sowie die Ringspalte zwischen den verschiebbaren Rohren so zusetzen, daß eine gegenseitigeDisadvantage of this solution st, that this device can only be used for thin, pumpable media. In solid media, the nozzle openings and the annular gaps between the sliding tubes can enforce so that a mutual

Verschiebbarkeit zwischen Rohrschieber und Düsenrohr nicht mehr möglich ist. Die beschriebene Vorrichtung eignet sich eher zur Durchmischung eines Faulbehälters, als zur Schwimmdeckenzerstömng. Zerstörte Schwimmdeckenteile werden nicht untergemischt.Displaceability between pipe slide and nozzle tube is no longer possible. The device described is more suitable for mixing a digester, as for Schwimmdeckenzerstömng. Destroyed floating deck parts are not mixed.

Sämtliche Spülstrahlen treten von unten, gegen die Schwimmdecke gerichtet, aus. Eine festere Decke bleibt daher kompakt. Eine Bestrahlung und Befeuchtung der Schwimmdecke von oben ist nicht vorgesehen.All rinsing jets emerge from below, directed against the floating ceiling. A firmer ceiling therefore remains compact. Irradiation and moistening of the floating ceiling from above is not provided.

Eine weitere Möglichkeit der Zerstörung einer Schwimmdecke in Abwasser- und Schlammbehandlungsanlagen zeigt die DD-PS 61485. Eine über dem Behandlungsbecken angeordnete vertikale hohle Welle weist am oberen Ende einen Druckleitungsanschluß und am unteren Ende, dem Flüssigkeitsspiegel zugewandt, ein schwenkbar gestaltetes Strahlrohr auf.Another possibility of destroying a floating ceiling in sewage and sludge treatment plants shows the DD-PS 61485. A arranged above the treatment tank vertical hollow shaft has at the upper end a pressure line connection and at the lower end, facing the liquid level, a pivotally shaped jet pipe.

Mittels Antriebführt das Strahlrohr einen Schwenkausschlag aus, so daß unter Druck durch das Strahlrohr geförderte Flüssigkeit spiralförmig vom Zentrum nach außen und umgekehrt die Oberfläche der Schwimmdecke bestreicht.By means of a drive, the jet pipe executes a pivoting deflection, so that liquid conveyed under pressure through the jet pipe spirals from the center to the outside and vice versa sweeps the surface of the floating ceiling.

Dadurch erfolgt die Zerteilung der Schwimmdecke. Aber bereits nach kurzer Zeit haben die kurzzeitig untergemischten Schwimmdeckenteilchen auch bei dieser Lösung das Bestreben infolge des Gaseinschlusses wieder zur Oberfläche zu gelangen, um sich erneut zur Schwimmdecke zu vereinigen, was als Nachteil dieser Lösung anzusehen ist.This results in the fragmentation of the floating ceiling. But after a short time, the briefly mixed swimming pool particles also in this solution, the endeavor to get back to the surface due to the inclusion of gas to reunite to the floating ceiling, which is to be regarded as a disadvantage of this solution.

Im DD-WP 139123 ist eine Einrichtung zur Umwälzung von Faulschlamm in geschlossenen Faulbehältern bei gleichzeitiger Schwimmdeckenzerstörung beschrieben.In the DD-WP 139123 a device for the circulation of digested sludge in closed digesters at the same time floating roof destruction is described.

Ohne Verwendung beweglicher Teile erfolgt hierbei die Zerstörung der Schwimmdecke mit abgeleitetem (umgepumpten) Faulschlamm nach dem Freistrahlprinzip.Without the use of moving parts in this case the destruction of the floating ceiling with derived (pumped) digested sludge takes place according to the free-jet principle.

Dazu werden über Pumpen und eine außerhalb des Behälters befindliche Ringleitung im unteren Behälterdrittel nahe der Behälterwand ringförmig angeordnete, mit Düsen oder düsenförmigen Austritten versehene, vertikale Druckrohre mit abgeleitetem Faulschlamm beaufschlagt. Dadurch treten aus den Düsen Strahlen aus, die als Freistrahlen eine turbulente Diffusion im Behälter erzeugen, so daß sich an der Schlammspiegeloberfläche Quellkegel ausbilden. Deren Volumenströme werden in Richtung Behälterachse umgelenkt und nach unten abgeleitet, wo sie zum Teil für eine Umwälzschlammentnahme über eine unterhalb der Schiammdecke sowie eine im unteren Drittel angeordnete Schlammabzugsvorrichtung abgezogenFor this purpose, via pumps and a ring pipe located outside the container in the lower container third near the container wall annularly arranged, provided with nozzles or nozzle-shaped outlets, vertical pressure pipes with discharged digested sludge acted upon. As a result, jets emanate from the jets which, as free jets, produce a turbulent diffusion in the container, so that source cones form on the sludge-mirror surface. Their volume flows are deflected in the direction of the tank axis and discharged downwards, where they are deducted in part for a Umwälzschlammentnahme a below the Schiammdecke and arranged in the lower third sludge removal device

werden. ,become. .

Als Nachteil dieser Lösung ist anzusehen, daß das angewandte Freistrahlprinzip mit wachsendem Feststoffgehalt und zunehmender Zähigkeit des Mediums immer mehr an Wirksamkeit verliert.A disadvantage of this solution is to be considered that the applied free jet principle loses more and more effectiveness with increasing solids content and increasing toughness of the medium.

Die eingetragene Strahlenergie wird schon nach kurzer Zeit dissipativ in Wärme umgesetzt, ohne daß ausreichende Bewegungen öder Schwallwirkungen im Reaktionsraum vorhanden sind. Zur Schwimmdeckenzerstörung reicht bei angetrockneter Decke die Freistrahlwirkung nicht aus.The registered beam energy is dissipatively converted into heat after a short time, without sufficient movements dreary Schwallwirkungen in the reaction chamber are available. Floating ceiling destruction is not sufficient for a dried-on ceiling, the free-jet effect.

Die Zerstörung der Schwimmdecke wird aber auch mit in die Schwimmdecke eintauchenden Rührwerken oder Schraubenschauflern durchgeführt.The destruction of the floating ceiling is also carried out with immersed in the floating ceiling stirrers or screw shovels.

Ein derartiger Schraubenschaufler ist aus DE-OS 2807047 bekannt. Dieser Schraubenschaufler weist ein bis in den Bereich der Faulraumsohle vertikal geführtes Leitrohr auf. Durch die Tätigkeit des Schraubenschauflers wird der Faulschlamm angesaugt und durch die aufsteigenden Gasblasen mit nach oben gefördert {Mammutpumpenprinzip) und auf die Oberfläche der Schwimmdecke herausgeschleudert, so daß diese zerstört und in den Faulrauminhalt untergemischt wird. Seine Wirksamkeit ist jedoch auf dünnflüssige Medien beschränkt. Außerdem ist der Einsatz beweglicher Teile im Behälter wegen der auftretenden Verschmutzung starken Störungen unterworfen.Such a screw blade is known from DE-OS 2807047. This screw shovel has a guide tube guided vertically up to the area of the digester sole. By the action of the screw shovel of sludge is sucked in and promoted by the ascending gas bubbles with up {Mammutpumpenprinzip) and thrown on the surface of the floating ceiling, so that it is destroyed and mixed into the septic tank contents. Its effectiveness is limited to low-viscosity media. In addition, the use of moving parts in the container is subject to strong interference due to the pollution occurring.

Das bekannte Mammutpumpenprinzip ebenfalls nutzend, beschreibt DD-PS 78998 eine Einrichtung zur Homogenisierung von Dickstoffen mit Schwimmdeckenzerstörung.Also using the well-known mammoth pump principle, DD-PS 78998 describes a device for the homogenization of thick matter with floating roof destruction.

Im Behälter ist ein vertikales Saugrohr vorhanden, welches zum Boden hin trichterförmig erweitert und am oberen Ende über den Flüssigkeitsspiegel mit einem Verteilerkopf für mehrere in verschiedenen Aufprallwinkeln auf die Schwimmdecke strahlende Düsen ausgerüstet ist. Über eine, in das Innere des unteren Teiles des Saugrohres mündende Düse wird Druckluft eingedrückt, Behältermedium angesaugt, nach oben gefördert Und über die Verteileinrichtung (Verteilerkopf, Strahlrohre und Düsen) intervallmäßig auf die Oberfläche der Schwimmdecke gestrahlt.In the container there is a vertical suction tube, which widens funnel-shaped towards the bottom and at the upper end over the liquid level with a distribution head for several in different impact angles on the floating cover radiating nozzles is equipped. Compressed air is injected via a nozzle which opens into the interior of the lower part of the suction tube, suctioned in to the container medium, conveyed upwards and blasted at intervals onto the surface of the floating cover via the distributor device (distributor head, jet tubes and nozzles).

Damit wird die Aufwühlung der Decke bewirkt und das Medium in kreisende Bewegung versetzt. Nach einer gewissen Zeit wird der Strahlprozeß gegenläufig gesteuert, so daß eine Richtungsumkehr der bewegten Flüssigkeit erfolgt.This causes the blanket to roughen and causes the medium to move in a circular motion. After a certain time, the jet process is controlled in opposite directions, so that a reversal of the direction of the moving liquid takes place.

Nachteil dabei ist, daß wie auch bei DE-OS 2807047 nur ein kurzzeitiges und nur im Oberflächenbereich wirkendes Untermischen der Schwimmdeckenteile erfolgt. Nach kurzer Zeit ballen sich erneut die Schwimmdeckenteile an der Oberfläche zusammen, so daß der Verteilprozeß laufend wiederholt werden muß.Disadvantage is that as well as in DE-OS 2807047 only a brief and only acting in the surface area submixing of the floating deck parts is done. After a short time, the floating cover parts gather again on the surface, so that the distribution process must be repeated continuously.

Bei festerer Schwimmdecke dürften diese Lösungen kaum anwendbar sein, da die Schwimmdecke nur gering mit dem angesaugten Reaktormedium befeuchtet wird, und sich demnach schwer zerteilen läßt. Außerdem können bei der zweitgenannten DD-PS die zu dem Verteilerkopf und den Düsen führenden Strahlrohre sowie die Düsen selbst verstopfen.With firmer swim cover, these solutions should hardly be applicable, since the floating ceiling is only slightly moistened with the sucked reactor medium, and therefore difficult to divide. In addition, in the second-mentioned DD-PS leading to the distributor head and the nozzle jets and the nozzles clog themselves.

Bei größeren Feststoffgehalten im Medium reicht der Mammutpumpeneffekt nicht mehr aus, um den notwendigen Vordruck zum Beaufschlagen der Strahldüsen zu erzeugen.With larger solids contents in the medium of the mammoth pump effect is no longer sufficient to produce the necessary form for applying the jet nozzles.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eherne Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, die in Biogasreaktoren entstehende Schwimmschlammdecke wirkungsvoll, energiekostengünstig zu zerstören. Der biologische Reinigungsprozeß soll hinsichtlich der Reinheit des zu behandelnden Abwassers sowie der Biogasausbeute positiv beeinflußt werden.The aim of the invention is to provide iron device, with which it is possible to effectively destroy the resulting in biogas reactors scum cover, energy cost. The biological purification process should be positively influenced with regard to the purity of the wastewater to be treated and the biogas yield.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

— Aufgabe '- Task '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, welche mit reaktoreigenem Medium auch feste Schwimmdecken vollständig so zerstört, daß diese in den biologischen Reinigungsprozeß wieder integriert Werden, ohne daß bewegliche Bauteile im Reaktor benötigt werden und die Bauteile selbst nicht verstopfen. }The invention has for its object to develop a device which completely destroyed even solid floating ceilings with reactor-own medium so that they are re-integrated into the biological purification process, without moving components are needed in the reactor and the components themselves do not clog. }

— Merkmale- Characteristics

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem ein im Reaktor vertikal angeordnetes, unterhalb des Medienspiegels endendes, bis in Reaktorbodennähe reichendes Rohr einen solchen Querschnitt aufweist, daß es eine Mischung bestehend aus maximal 40% gashaltiger Schwimmschlammdecke und wenigstens 60% Reaktormedium aufnehmen kann. An seinem Umfang sind dazu mehrere, vorzugsweise in gleicher Höhe verteilt angeordnete Durchtrittsöffnungen vorhanden, die so dimensioniert sind, daß sie gemeinsam wenigstens 60% des mit einer Pumpe zu fördernden Volumens an Reaktormedium durchlassen. DabeiAccording to the invention, the object is achieved by having a vertically arranged in the reactor, ending below the media level, reaching into the reactor bottom near tube has such a cross-section that it can accommodate a mixture consisting of a maximum of 40% gaschaltiger floating sludge blanket and at least 60% reactor medium. To this end, a plurality of passages, preferably distributed at the same height, are provided on the circumference thereof, which are dimensioned such that together they allow at least 60% of the volume of reactor medium to be conveyed through a pump to pass. there

ist es möglich, die Durchtrittsöffnungen entweder im unteren Bereich des Rohres oder im oberen Bereich des Rohres ,it is possible, the passages either in the lower part of the tube or in the upper part of the tube,

anzubringen. Befinden sich die Durchtrittsöffnungen im oberen Bereich, wählt man eine größere Fläche der Öffnungen, um das Durchlaßvermögen (wenigstens 60% Reaktormedium) zu gewährleisten. Sind die Durchtrittsöffnungen im unteren Bereich vorgesehen, können sie ingesamt mit einer kleinen Durchlaßfläche ausgestaltet werden, weil hierbei die hohe Flüssigkeitssäule über den Öffnungen wirkt, wodurch das Durchlaßvermögen (die ca. 60%) auch bei kleineren Öffnungen garantiert wird — ohne daß diese sich zusetzen können.to install. If the passages are in the upper area, one chooses a larger area of the openings to ensure the transmission capacity (at least 60% reactor medium). Are the passages provided in the lower area, they can be configured with a total of a small passage area, because in this case the high liquid column acts on the openings, whereby the transmittance (about 60%) is guaranteed even with smaller openings - without this enforce can.

An dem Ende des Rohres, welches dem Reaktorboden zugewandt ist, steht es mit der Saugleitung der Pumpe in Verbindung. Die Druckleitung der Pumpe ist auf mehrere an sich bekannte Düsen aufgeteilt, welche sich in Höhe des Medienspiegels d. h. also an der Schwimmschlammdeckenoberfläche befinden. Die Düsen sind so an der Reaktorinnenwand befestigt, daß sie abwechselnd sehnenartig sowie in Umfangsrichtung horizontal strahlend auf die Schwimmschlammdecke einwirken.At the end of the tube, which faces the reactor bottom, it communicates with the suction line of the pump. The pressure line of the pump is divided into several known per se nozzles, which are equal in height of the media mirror d. H. so located on the scum surface. The nozzles are attached to the reactor inner wall, that they act alternately chordal and circumferentially horizontally radiating on the scum cover.

Jenach Art des Mediums, der Festigkeit der Schwimmschlammdecke und dem Reaktorquerschnitt ist es möglich, eine beliebige Anzahl solch abwechselnd sehnenartig und in Umfangsrichtung strahlender Düsen einzusetzen.Depending on the type of medium, the strength of the floating sludge cover and the reactor cross-section, it is possible to use any number of such alternately chord-like and circumferentially radiating nozzles.

Es ist aber auch möglich, zwei Düsen nebeneinander als Paar anzuordnen, sie in gleicher Weise strahlen zu lassen. Solch einem Paar kann beispielsweise diametral an der Reaktorwand gegenüberliegend, ein zweites solches Paar stationiert sein. Es können auch mehrere im gleichen Abstand voneinander, an der Reaktorwand befestigte Düsenpaare vorgesehen sein.But it is also possible to arrange two nozzles side by side as a pair to let them radiate in the same way. Such a pair may for example be located diametrically opposite the reactor wall, a second such pair. It can also be provided a plurality of the same distance from each other, attached to the reactor wall nozzle pairs.

Das im Reaktor verankerte Rohr ist zur besseren Einsaugung der Schwimmschlammdecke zweckmäßig an seinem, zum Medienspiegel weisenden Ende mit einem in dieser Richtung erweiterten Einlauftrichter versehen.The pipe anchored in the reactor is expediently provided at its, for the media mirror end pointing with a widened in this direction inlet funnel for better suction of the scum.

Je nach Reaktorgröße kann entweder ein Rohr zentrisch, aber auch außermittig im Reaktor angeordnet sein.Depending on the reactor size, either a tube can be arranged centrically, but also off-center in the reactor.

Es ist aber auch möglich des Rohr so zu gestalten, daß es mit der Innenwand des Reaktors an einer Stelle eine Abschottung bildet.But it is also possible to design the tube so that it forms a partition with the inner wall of the reactor at one point.

Bei großen Reaktoren ist es vorteilhaft, mehrere Rohre, oder mehrere Abschottungen im Reaktor zu befestigen.For large reactors, it is advantageous to attach several tubes, or more foreclosures in the reactor.

Ist das Rohr außermittig befestigt oder als Abschottung gestaltet, so ist es zweckmäßig den Einlauftrichter des Rohres mit einer radial bis zur Reaktorachse verlaufenden Schlammrinne zu verbinden.If the tube is mounted eccentrically or designed as a partition, then it is expedient to connect the inlet funnel of the tube with a radially extending to the reactor axis sludge channel.

Es ist bei Verwendung einer Schlammrinne sinnvoll, über ihr eine weitere Düse anzuordnen. Diese strahlt ebenfalls, wie die Schlammrinne verlaufend, in radialer Richtung die einströmenden Schwimmschlammdeckenteile in das Rohr.When using a mud channel, it makes sense to arrange another nozzle over it. This also radiates, as the mud channel running, in the radial direction, the inflowing Schwimmschlammdeckenteile in the pipe.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich vorteilhaft weiter ausgestalten, indem eine Leitung, welche von der Saugleitung abgezweigt ist, unter dem Medienspiegel in den Reaktor mündet. Dadurch kann ein Teil des Pumpenförderstromes (zerkleinerter Schwimmschlamm) in den Reaktor rückgeführt werden.The solution according to the invention can be advantageously further developed by a line, which is branched off from the suction line, opens below the media level in the reactor. As a result, part of the pump delivery flow (comminuted scum) can be recycled to the reactor.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device works as follows:

im Ruhezustand der Vorrichtung ist das Rohr sowie die Pumpensaugleitung mit Reaktormedium geflutet.in the resting state of the device, the pipe and the pump suction is flooded with reactor medium.

Wenn es die Schwimmdeckenbildung erfordert, wird die Pumpe eingeschaltet. Durch die Sogwirkung strömt die Schwimmdecke in die Rohrmündung oder in die Schlammrinne ein. Das in der Saugleitung vorhandene Medium sowie der Inhalt des Rohres wird gleichzeitig über die vorhandenen Düsen auf die Schwimmdecke gestrahlt. Diese wird dadurch befeuchtet und aufgerissen und kann somit besser in die Rohrmündung einströmen.If it requires floating pooling, the pump will be turned on. Due to the suction effect, the floating blanket flows into the mouth of the pipe or into the mud channel. The existing in the suction line medium and the contents of the tube is blasted simultaneously over the existing nozzles on the floating ceiling. This is moistened and torn and thus can flow better into the muzzle.

Der Durchmesser des Rohres gestattet, daß sich im Rohr ein Mischungsverhältnis von maximal 40% gashaltiger Schwimmschlammdecke sowie (bedingt durch die Größe der Durchtrittsöffnungen und dem nachströmenden Reaktormedium) wenigstens 60% Reaktormedium ausbildet. Damit werden die in das Rohr eingespülten Schwimmschlammdeckenteile benetzt und pumpfähig gehalten. Außerdem wird verhindert, daß die Pumpe nur mit Gas aus dem Reaktoroberteil beaufschlagt wird. In der eingesetzten Entgasungspumpe werden die Schwimmschlammdeckenteile zerkleinert und vom Biogas getrennt. Das Gas wird über eine separate Steigleitung in den Gasraum des Reaktors zurückgeführt. Das im Kreislauf über die Düsen rückgeführte Reaktormedium unterstützt durch Strahlwirkung und Befeuchtung den Schwimmschlammdeckeneintritt in das Rohr. Die aus den Düsen horizontal, sehnenartig sich am gegenüberliegenden Punkt der Reaktorwandung brechenden Strahlen sowie die in Umfangsrichtung wirkenden, eine Rotationsströmung erzeugenden Strahlen halten die Schwimmschlammdecke in Bewegung und sichern, daß auch an der Reaktorwandung sich festcetzende Teile ablösen. Das über die Düsen rückgeführte, umgepumpte Reaktormedium ist mit aufgerahmten Reaktionsprodukten bzw. Biomasse angereichert. Dadurch können die biochemischen Abbauvorgänge sich optimal vollziehen, wodurch die Reinheit des behandelten Abwassers und die Biogaserzeugung verbessert werden.The diameter of the tube allows a mixing ratio of a maximum of 40% gaschaltiger floating sludge blanket and (due to the size of the passages and the inflowing reactor medium) forms at least 60% reactor medium in the pipe. Thus, the flushed in the pipe scum cover parts are wetted and kept pumpable. In addition, it is prevented that the pump is acted upon only with gas from the reactor top. In the degassing pump, the floating sludge cover parts are crushed and separated from the biogas. The gas is returned via a separate riser into the gas space of the reactor. The recycled in the circuit through the nozzles reactor medium supported by jet action and humidification the Schwimmschlammdeckeneinstritt in the tube. The horizontal from the nozzles, like a chute refracting at the opposite point of the reactor wall and the rays acting in the circumferential direction, a rotational flow generating rays keep the scum cover in motion and ensure that detach themselves on the reactor wall festcetzende parts. The recirculated pumped over the nozzles, recirculated reactor medium is enriched with aufreaktten reaction products or biomass. This allows the biochemical degradation processes to perform optimally, thereby improving the purity of the treated effluent and biogas production.

Diese Tatsache stellt einen großen Vorteil der Erfindung dar.This fact represents a great advantage of the invention.

Sollen Feststoffe aus dem Kreislauf entnommen werden, wird ein Teilstrom aus der Pumpendruckleitung abgeschlagen. Ein Teil des Förderstromes kann über eine Leitung, welche von der Saugleitung abgezweigt ist, unterhalb des Medienspiegels in den Reaktor rückgeführt werden.If solids are to be removed from the circuit, a partial flow from the pump pressure line is cut off. A portion of the flow can be recycled via a line which is branched off from the suction line, below the medium level in the reactor.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden: In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment: In the accompanying drawings show:

Fig. 1: eine schemätische Darstellung der Vorrichtung zur Zerstörung von Schwimmschlammdecken in Biogasreaktoren im1 shows a schematic representation of the device for the destruction of floating sludge ceilings in biogas reactors in

Längsschnittlongitudinal section

Fig. 2: die Draufsicht der Vorrichtung. Fig. 2: the top view of the device.

Ein mit einem Zu-und Ablauf versehener Biogasreaktor 1 von 11m Durchmesserund 15m Höhe ist mit 1000 m³ zu faulendem Medium gefüllt. In ihm werden pro Tag 1200m³ Biogas produziert.A biogas reactor 1, 11m in diameter and 15m high, provided with an inlet and outlet is filled with 1000 m ³ of rotting medium. It produces 1200m ³ biogas per day.

im Inneren des Reaktors 1 befindet sich ein zentral angeordnetes bis zurr) Boden reichendes Ansaugrohr 2. Das Ansaugrohr 2inside the reactor 1 there is a centrally arranged intake pipe 2 extending to the bottom. The intake pipe 2

weist einen Durchmesser von 2 m auf und ist mit einem konusförmigen Einlauftrichter 3 versehen, dessen Mündung 3 m Im Durchmesser beträgt und 0,5m unter dem Medienspiegel liegt. 5m unter dem Medienspiegel befinden sich gleichmäßig auf dsm Umfang des Ansaugrohres verteilt sechs Durchirittsöffnungen 4 von je 100mm Durchmesser.has a diameter of 2 m and is provided with a cone-shaped inlet funnel 3, the mouth of which is 3 m in diameter and 0.5 m below the media level. 5m below the media level are evenly distributed on dsm circumference of the intake manifold six through-openings 4 of 100mm diameter.

Über eine Saugleitung 5 wird Schwimmschlamm aus dem Ansaugrohr 2 mittels einer außerhalb des Reaktors 1 befindlichen Pumpe 6 abgepumpt. Die Pumpe 6 besitzt einen Durchsatz von 2000m³/h sowie 10m Förderhöhe bei 78kW Leistungsaufnahme.Via a suction line 5 scum is pumped out of the intake pipe 2 by means of a located outside of the reactor 1 pump 6. The pump 6 has a throughput of 2000m ³ / h and 10m head with 78kW power consumption.

Beim Abpumpen des Mediums fließen ca. 1200m³/h Reaktormedium durch die Durchtrittsöffnungen 4 in das Ansaugrohr 2, während 80Om³Zh über den Einlauftrichter 3 in das Ansaugrohr 2 zulaufen.When pumping the medium flow about 1200m ³ / h of reactor medium through the openings 4 in the intake pipe 2, while 80Om ³ Zh run over the inlet funnel 3 into the intake pipe 2.

Über eine Druckleitung 7 werden drei im gleichen Abstand voneinander, an der Reaktorinnenwand in Höhe des Medienspiegels angeordnete Düsenpaare mit jeweils einer in Sehnenrichtung strahlenden Düse 8 sowie jeweils in Umfangsrichtung, also längs der Reaktorinnenwand strahlenden Düse 9 mit umgepumpten Medium beaufschlagt.Via a pressure line 7, three at the same distance from each other, arranged at the reactor inner wall in height of the media mirror nozzle pairs each having a chordwise radiating nozzle 8 and each circumferentially, so along the reactor inner wall radiating nozzle 9 subjected to pumped medium.

Diese Düsenstrahlen lösen die Schwimmschlammdecke von der Reaktorwand und zerteilen sie. Der entstehende Rotationseffekt unterstützt zusätzlich das Ansaugen in den Einlauftrichter 3.These jets remove the scum cover from the reactor wall and divide it. The resulting rotational effect additionally supports the suction in the inlet funnel. 3

Über die Leitung 10 kann zerkleinerter Schwimmschlamm auch unterhalb des Medienspiegels wieder zugemischt werden. Das in der Pumpe 6 abgetrennte Biogas wird mittels Leitung 11 in den Gaskreislauf rückgeführt.About the line 10 crushed scum can be mixed again below the media level. The separated in the pump 6 biogas is returned by line 11 into the gas cycle.

Die Schlammentnahme aus dem Behälter ist nach den jeweiligen Erfordernissen gestaltbar.The sludge removal from the container can be designed according to the respective requirements.

Im vorliegenden Fall ist der Reaktor mit einer Schlammentnahme 12, welche der Pumpe 6 nachgeschaltet ist, zur alternativen Entfernung von Schlamm ausgerüstet.In the present case, the reactor is equipped with a sludge removal 12, which is connected downstream of the pump 6, for the alternative removal of sludge.

Biogas wird über einen Abzug 13 entnommen. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, auch feste, kompakte Schwimmschlammdecken schnell und sicher zu zerstören. Daß dazu nur reaktoreigenes, umgepumptes Medium nötig ist, keine beweglichen Bauteile Verwendung finden müssen sowie wertvolle Biomasse dem Faulprozeß erhalten bleibt und damit ein größerer Reinheitseffekt und höhere Biogasausbeute erreicht wird, zeichnet die erfindungsgemäße Lösung aus.Biogas is extracted via a fume hood 13. With this device, it is possible to quickly and safely destroy even solid, compact scum slabs. That this only own reactor, pumped medium is necessary, no moving components must be used as well as valuable biomass remains the digestion process and thus a greater purity effect and higher biogas yield is achieved, distinguishes the solution of the invention.

Claims (11)

Patentansprüche:claims: 1. Vorrichtung zur Zerstörung von in Biogasreaktoren entstehenden Schwimmschlammdecken bestehend aus einem im Reaktor befindlichen vertikalen bis in Reaktorbodennähe reichenden Rohr sowie mehreren das Reaktormedium bestrahlenden Düsen, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr (2) unterhalb des Medienspiegels endet und einen solchen Querschnitt aufweist, daß es eine Mischung bestehend aus maximal 40% gashaltiger Schwimmschlammdecke und wenigstens 60% Reaktormedium aufnimmt, sowie mit mehreren am Umfang verteilten Durchtrittsöffnungen (4) versehen ist, die so dimensioniert sind, daß sie gemeinsam wenigstens 60% das Reaktormediums durchlassen und daß das Rohr (2) an dem, dem Reaktorboden zugewandten Ende mit der Saugleitung (5) einer Pumpe (6) in Verbindung steht und die Druckleitung (7) der Pumpe (6) in an sich bekannte Düsen (8,9) mündet, welche an der Reaktorinnenwand in Höhe des Medienspiegels, abwechselnd sehnenartig sowie in Umfangsrichtung strahlend, angeordnet sind.1. A device for the destruction of resulting in biogas reactors scum slicks consisting of a reactor located in the vertical reaching to the reactor bottom near tube and a plurality of the reactor medium irradiating nozzles, characterized in that the tube (2) ends below the media level and has such a cross-section that it a mixture consisting of a maximum of 40% gaseous Schwimmschlammdecke and at least 60% reactor medium receives, and provided with a plurality of circumferentially distributed passage openings (4) which are dimensioned so that they together allow at least 60% of the reactor medium and that the tube (2) at the, the reactor bottom facing end with the suction line (5) of a pump (6) is in communication and the pressure line (7) of the pump (6) in known per se nozzles (8,9) opens, which at the reactor inner wall in height the media mirror, alternately chord-like and radiating in the circumferential direction, are arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zum Medienspiegel weisende Ende des Rohres (2) mit einem in dieser Richtung erweiterten Einlauftrichter (3) versehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the media mirror facing the end of the tube (2) is provided with a widened in this direction inlet funnel (3). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr (2) zentrisch angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the tube (2) is arranged centrally. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr (2) außermittig angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the tube (2) is arranged eccentrically. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr (2) mit der Innenwand des Reaktors (T) eine Abschottung bildet.5. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the tube (2) with the inner wall of the reactor (T) forms a partition. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 sowie einem der Ansprüche 3,4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchtrittsöffnungen (4) im unteren Bereich des Rohres (2) angeordnet sind.6. Apparatus according to claim 1 and 2 and one of claims 3,4 or 5, characterized in that the passage openings (4) in the lower region of the tube (2) are arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 sowie einem der Ansprüche 3,4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchtrittsöffnungen (4) im oberen Bereich des Rohres (2) angeordnet sind.7. Apparatus according to claim 1 and 2 and one of claims 3,4 or 5, characterized in that the passage openings (4) in the upper region of the tube (2) are arranged. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 sowie einem der Ansprüche 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Einlauftrichter (3) des Rohres (2) in eine radial bis zur Reaktorachse verlaufende Schlammrinne mündet.8. The device according to claim 2 and one of claims 4 or 5, characterized in that the inlet funnel (3) of the tube (2) opens into a radially extending to the reactor axis sludge channel. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Düsenpaare, bestehend aus jeweils einer sehnenartig (8) und jeweils einer in Umfangsrichtung strahlenden Düse (9) angeordnet sind.9. Apparatus according to claim 1, characterized in that nozzle pairs, each consisting of a chord-like (8) and in each case a circumferentially radiating nozzle (9) are arranged. 10. Vorrichtung nach Ansprüche 1, gekennzeichnet dadurch, daß von der Saugleitung (5) eine Leitung (10) abgezweigt, in den Reaktor (1) unterhalb des Medienspiegels mündet.10. The device according to claims 1, characterized in that from the suction line (5) a line (10) branched off, in the reactor (1) opens below the media level. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß über der Schlammrinne eine weitere Düse (8), in radialer Richtung zum Rohr (2) hin strahlend, angeordnet ist.11. The device according to claim 8, characterized in that above the sludge channel, a further nozzle (8), radiating in the radial direction to the tube (2) out, is arranged.