DE102009041569B4

DE102009041569B4 - Anlage zur Erzeugung von Biogas

Info

Publication number: DE102009041569B4
Application number: DE102009041569.6A
Authority: DE
Inventors: Hans W. Christ; Dipl.-Ing. Nöring Josef
Original assignee: SBBIOGAS GmbH
Current assignee: Armatec Fts & Co Kg De GmbH
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2015-05-21
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: DE102009041569A1

Abstract

Biogasanlage (1) umfassend einen rotationsförmigen Behälter (3), in dessen Inneres Biomasse, wie Pflanzenreste, Gülle, Festmist etc., zur Bildung von Biogas einbringbar ist, das zur weiteren Verwendung aus dem Behälter (3) kontrolliert abziehbar ist, und der eine eine Umfangsrichtung definierende Behälteraußenwand (13) aufweist, einen in das Behälterinnere ragenden Träger (7) und eine an dem Träger gehaltene Rühreinrichtung zum Vermischen der Biomasse, wobei die Rühreinrichtung im Abstand zum Mittelpunkt (5) des Behälters (3) und zur Behälteraußenwand (13) an einer Umfangsrichtungsposition derart angeordnet ist, dass eine Propellerachse der Rühreinrichtung parallel zu einer Tangente zur Behälteraußenwand (13) an der gleichen Umfangsrichtungsposition liegt und dass ein Biomassen-Strömungsstrang der Rühreinrichtung behälteraußenwandumfangskonzentrisch ausgerichtet ist, um eine umlaufende Strömung der Biomasse in dem Behälter zu erzeugen, wobei der Träger durch einen Schwenkarm (7) gebildet ist, der zur Einstellung der relativen Höhe der Rühreinrichtung relativ zum Behälterboden (15) ausschließlich in einer vertikalen Radialebene an der Umfangsrichtungsposition schwenkbar gelagert ist, wobei ein Schwenkgelenk (21) für den Schwenkarm an der Behälteraußenwand (13) angeordnet ist, wobei der Schwenkarm (7) einen Stellabschnitt (8), der sich außerhalb des Behälters (3) und durch eine Öffnung (17) in der Behälteraußenwand (13) erstreckt, und einen Tragabschnitt (9) aufweist, der sich im Inneren des Behälters erstreckt und die Rühreinrichtung trägt, wobei die Öffnung (17) mit einer ein- und ausbaubaren Flanschlagerplatte (19) verschlossen ist, mit der der Stellabschnitt (8) über das Schwenkgelenk (21) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von Biogas, insbesondere einen Behälter zur Aufnahme von Biomasse und ein in den Behälter einbringbares Rührwerk zur Umwälzung der Biomasse.
Die Produktion von Biogas aus den in einem landwirtschaftlichen Betrieb anfallenden organischen Festprodukten ermöglicht es Landwirten durch dessen schadstoffarme Verbrennung elektrischen Strom zu erzeugen, und diesen in das Versorgungsnetz gegen einen Ankaufspreis einzuspeisen.
Das Biogas wird durch einen biologischen, anaeroben Zersetzungsprozess von landwirtschaftlichen Produkten, wie Mais, Gerste, Getreide, Zuckerrüben und der gleichen, gewonnen. Das aus dem Zersetzungsprozess gewonnen Biogas besteht aus schwefelhaltigem Methan. Für eine Umweltschonende Verbrennung kann das Biogas entschwefelt werden, wobei der abgebaute Schwefel im Gärrest gebunden wird, der schließlich als Dünger verwendet werden kann.
Biogasanlagen können einen ersten und einen mit dem ersten über Rohrleitungen verbundenen zweiten Behälter umfassen. In der Regel dient der erste Behälter zur Aufnahme der noch unvergorenen Biomasse und zu deren Vergären mit Hilfe von Mikroorganismen, wobei zur Beschleunigung und Optimierung des Prozesses Gülle und Festmist als Gärstoff hinzugefügt werden können.
Nach im Wesentlichen erfolgter Gärung wird die Biomasse zur Lagerung und späteren Weiterverwendung als Dünger in den zweiten Behälter, den Gärrestbehälter, geleitet. Das im ersten Behälter gewonnene Biogas wird ebenfalls in den zweiten Behälter geleitet, der zu dessen Aufnahme gasdicht verschlossen ist. Zur Aufnahme und Abgabe des Biogases muss das Volumen des zweiten Behälters veränderbar sein, was in der Regel durch eine Gashaube in Form einer Folie aus elastischem Kunststoff realisiert ist.
In beiden Behältern ist es erforderlich, die Biomasse zum Verhindern von Verkrustung, Verklumpung oder Bodensatzbildung ständig durch Rührwerke in Bewegung zu halten. Zur möglichst vollständigen Durchmischung der Biomasse ist es dabei vorteilhaft, einen Strom der Biomasse in Umfangsrichtung des in der Regel runden Behälters zu erzeugen. Dies lässt sich am besten dadurch erreichen, dass die Rührwerke im Volumenschwerpunkt des zu erzeugenden Biomassestromes angreifen.
Im Gärrestbehälter ist jedoch das Einbringen eines Rührwerks in den Schwerpunkt des zu erzeugenden Volumenstroms der Biomasse nicht von oben durch einen Behälterdeckel möglich, da dieser lediglich durch die flexible Gashaube gebildet ist. Deshalb werden Rührwerke in Behältern mit Gashauben häufig an Schienen auf- und abfahrbar am Behälterrand befestigt. In ihrer Grundstellung treiben solche Rührwerke die im Behälter gelagerte Biomasse in der Regel radial von der Behälteraußenwand zum Behältermittelpunkt hin an, wodurch in der Biomasse Wirbel erzeugt werden, und damit eine gewisse Durchmischung erreicht wird. Durch eine horizontal schwenkbare Anordnung solcher Rührwerke an ihrer Schiene und ein dementsprechendes seitliches Schwenken des Rührwerkes gegenüber seiner Grundstellung kann die Biomasse teilweise auch in Behälterumfangsrichtung angetrieben werden. Bedingt durch die Nähe des Rührpropellers zur Außenwand und dementsprechender Ferne zum Volumenschwerpunkt der zu erzeugenden Strömung ist es allerdings unmöglich, mit diesen Rührwerken einen überwiegenden Teil der Biomasse in eine umlaufende Strömung zu versetzen.
Es sind Rührwerke für Biogasanlagen bekannt, bei denen ein größerer Abstand des Rührpropellers zum Behälterrand realisiert ist als bei den auf vertikalen Schienen laufenden Rührwerken. Der vergrößerte Abstand wird dadurch realisiert, dass der Rührpropeller am Ende einer horizontal schwenkbaren Antriebswelle angebracht ist, die in das Innere des Behälters ragt. Dabei wird der maximale Abstand dann erreicht, wenn in einer Mittelstellung die Rotationsachse des Rührpropellers im Wesentlichen radial von der Behälteraußenwand in das Behälterinnere ragt. Dadurch erfolgt jedoch ein Antrieb der Biomasse lediglich in Radialrichtung des Behälters und nicht in Umfangsrichtung. Zum Antrieb der Biomasse in Umfangsrichtung, wird der Träger um eine vertikale Achse horizontal ausgeschwenkt. Je weiter jedoch der Träger aus seiner Mittelstellung ausschwenkt und je größer die Umfangsrichtungskomponente der Rotationsachse des Rührpropellers wird, desto näher kommt das Rührwerk der Behälteraußenwand und desto ferner ist es dem Volumenschwerpunkt der zu erzeugenden Umlaufströmung. Folglich können auch solche Rührwerke keine Umlaufströmung eines überwiegenden Teils der Biomasse erzeugen.
Ein weiterer Nachteil existierender Rührwerke für Biogasanlagen ergibt sich aus der häufig auftretenden Verfestigung der Biomassenoberfläche zu Schwimmdecken von 50 cm Dicke und darüber. Solche Schwimmdecken können zu ihrer Durchdringung Kräfte erfordern, die die durch die Masse eines Rührwerks hervorgerufene Schwerkraft deutlich übersteigen. Auf vertikalen Schienen am Behälterrand laufende Rührwerke sind jedoch zum Absenken in die Biomasse auf die durch ihre eigene Masse hervorgerufene Schwerkraft angewiesen und können nur in Aufwärtsrichtung zwangsverstellt werden. Rührwerke, bei denen Rührpropeller am Ende einer horizontal schwenkbaren Antriebswelle angebracht sind, sind nur eingeschränkt nach oben oder nach unten zwangsverstellbar, da die Antriebswelle durch die dadurch auftretenden Biegemomente Schaden nehmen kann.
DE 10 2007 009 451 A1 offenbart einen Biogasfermenter mit an dessen Außenwand angeordneten Tauchmotorrührgeräten, die entlang eines vertikal ausgerichteten Aggregateträgers mittels einer Seilwinde höhenverstellbar sind. EP 1 619 239 A2 zeigt einen Fermenterbehälter mit einer an einem Schwingarm gehaltenen Rühreinrichtung.
Weitere Biogasanlagen sind aus DE 20 2005 017 638 U1 , DE 20 2007 002 835 U1 und EP 1 762 607 A1 bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und die Gewinnung von Biogas in einer gattungsgemäßen Biogasanlage zu optimieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 oder 4 gelöst.
Danach ist eine Biogasanlage vorgesehen, bei der ein Rührpropeller an einem Träger gehalten ist und bei dessen Rotation eine Strömung der Biomasse innerhalb des Behälters erzeugt. Erfindungsgemäß ist der Rührpropeller innerhalb des Behälters derart angeordnet, dass ein Biomassen-Strömungsstrang der Rühreinrichtung (10) behälteraußenwandumfangskonzentrisch ausgerichtet ist, um eine umlaufende Strömung der Biomasse in dem Behälter zu erzeugen. Auf diese wird erreicht, dass die zu vergärende oder vergorene Biomasse in dem Behälter der Biogasanlage derart in einer durch die Behälteraußenwand definierten Behälterumfangsrichtung angetrieben wird, dass ein überwiegender Teil der Biomasse in eine im Behälter umlaufende Strömung versetzt wird und eine im Wesentlichen vollständige Durchmischung der Biomasse eintritt.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Rühreinrichtung eine Propellerachse auf, die tangential zu einer zur Behälteraußenwand-Umfangsrichtung konzentrischen Umfangsinnenrichtung ausgerichtet ist.
Der Behälter ist rotationsförmig ausgebildet und definiert einen Mittelpunkt. Ein Rührpropeller ist im Abstand zum Mittelpunkt und zur Behälteraußenwand an einer Umfangsrichtungsposition derart angeordnet, dass dessen Propellerachse parallel zu einer Tangente zur Außenwand an der gleichen Umfangsrichtungsposition liegt.
Erfindungsgemäß ist der Träger durch einen Schwenkarm gebildet, der zur Einstellung der relativen Höhe der Rühreinrichtung relativ zum Behälterboden insbesondere ausschließlich in einer Radialebene insbesondere an der Umfangsrichtungsposition schwenkbar gelagert ist. Diese Eigenschaft ermöglicht, die Position des Rührpropellers dem sich veränderndem Füllstand des Behälters mit Biomasse anzupassen.
Erfindungsgemäß ist ein Schwenkgelenk für den Schwenkarm an der Behälteraußenwand, insbesondere innerhalb der Behälteraußenwand, angeordnet, wobei der Schwenkarm einen Stellabschnitt, der sich außerhalb des Behälters erstreckt, und einen Tragabschnitt aufweist, der sich im Inneren des Behälters erstreckt und die Rühreinrichtung trägt.
In einer weiteren Ausführungsform sind der Tragabschnitt und der Stellabschnitt des Schwenkarms jeweils als geradlinige Stangenabschnitte gebildet und stehen in einem insbesondere stumpfen Winkel zueinander in Vertikalrichtung, wobei insbesondere der stumpfe Winkel zwischen 140° und 150°, insbesondere 145°, beträgt. Durch diese Maßname ist es möglich, bei niedrigem Behälterfüllstand den Rührpropeller bis in die Nähe des Behälterbodens abzusenken, und es ist gleichzeitig gewährleistet, dass auch bei Höchstfüllstand des Behälters die Höhe des Rührpropellers optimal eingestellt werden kann.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 weist der Träger eine Längsrichtung mit einer horizontalen und insbesondere einer vertikalen Richtungskomponente auf, wobei ein Winkel der Drehachse des Rührpropellers zur horizontalen Richtungskomponente einstellbar ist. Vorzugsweise steht die Drehachse senkrecht zur horizontalen Richtungskomponente. Diese Maßname ermöglicht eine minimale Trägerlänge bei vorgegebenem Abstand des Rührpropellers zur Behälteraußenwand und der Maßgabe einer tangential zur Behälterumfangsrichtung liegenden Propellerdrehachse. Dadurch können Materialkosten für den Träger minimiert werden. Bei gegebener Länge des Trägers und tangential zur Behälterumfangsrichtung liegender Propellerdrehachse ist der Abstand des Rührpropellers zur Behälteraußenwand maximal, zum Beispiel 2,5 m oder darüber. Dadurch können auch großflüglige, langsam laufende Rührwerke mit hoher Umwälzleistung bei niedrigem Stromverbrauch eingesetzt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Stelleinrichtung zum Anheben und Absenken der Rühreinrichtung vorgesehen, wobei insbesondere die Stelleinrichtung an dem Stellabschnitt des Schwenkarms angreift. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, die Stelleinrichtung außerhalb des Behälters anzuordnen. Dies ermöglicht den freien Zugang zu der Vorrichtung ohne in Kontakt mit der Biomasse zu kommen.
Vorzugsweise umfasst die Stelleinrichtung einen pneumatischen oder hydraulischen Hubstempel oder einen insbesondere elektrisch betriebenen Spindelantrieb, durch den die Rühreinrichtung sowohl aufwärts als auch abwärts zwangsverstellbar ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Rühreinrichtung eine eventuell vorhandene, feste Schwimmschicht auf der Biomassenoberfläche durchdringen und in die Biomasse eintauchen kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung ermittelt eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine betriebsoptimierte Eintauchtiefe der Rühreinrichtung in die Biomasse und steuert eine Stelleinrichtung zum Anheben und Absenken der Rühreinrichtung an zur Einstellung der optimalen Eintauchtiefe. Durch diese Maßname wird erreicht, dass der Rührpropeller stets eine dem Behälterfüllstand angepasste Position einnimmt, wodurch eine bessere Durchmischung der Biomasse im Vergleich zu manuell verstellbaren Rührwerken erreicht wird und gleichzeitig der durch Überwachen und Nachregeln entstehende Arbeitsaufwand reduziert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform gibt ein Sensor ein Ist-Eintauchtiefen-Signal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ab zur Bestimmung der aktuellen Eintauchtiefe. Der Sensor kann als ein hydrostatischer Drucksensor ausgeführt sein und an der Position der Rühreinrichtung angebracht sein. Bei zu geringem hydrostatischem Druck an der Rühreinrichtung, d. h. zu geringer Eintauchtiefe der Rühreinrichtung kann eine Notabschaltung der Rühreinrichtung erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Sensor zur Bestimmung der relativen Höhe der Rühreinrichtung zum Behälterboden vorgesehen, der ein Ist-Positionssignal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung abgibt. Das Ist-Positionssignal kann ein Zeitsignal des Spindelantriebes sein, aus dem die Steuer- und/oder Regeleinrichtung mittels der Antriebsgeschwindigkeit einen Verfahrweg und damit die Ist-Position errechnet. Dadurch kann auf eine separate Sensorik zur Erfassung der Ist-Position sowie die dafür zu installierenden elektrischen Leitungen verzichtet werden. Alternativ dazu kann die Höhe der Rühreinrichtung durch eine Sensorik am Stellabschnitt des Schwenkarms ermittelt und an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung weitergeleitet werden. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn das System mit einem schon vorhandenen Hubwerk verwendet werden soll, bei dem keine ein Zeitsignal erzeugende Einheit am Elektromotor vorgesehen ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Sensor zur Bestimmung der Füllstandshöhe der Biomasse vorgesehen, der ein Füllstandshöhen-Ist-Signal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung abgibt. Die Füllstandshöhenerfassung kann durch einen hydrostatischen Drucksensor oder durch Radarmessung oder Ultraschallmessung erfolgen. Die Hauptvorteile eines hydrostatischen Drucksensors liegen in der hohen Zuverlässigkeit und der Abwesenheit von beweglichen Teilen. Vorteile von Radar- oder Ultraschallmessung bestehen darin, dass die Sensoren nicht in direktem Kontakt mit der im Behälter befindlichen Biomasse stehen, was deren Zugänglichkeit im Wartungsfall wesentlich erleichtert.
Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung außerhalb des Behälters benachbart der Stelleinrichtung angeordnet.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform deutlich an Hand der beiliegenden Zeichnungen, in den zeigen:
1 Draufsicht eines Behälters mit darin eingebrachtem, erfindungsgemäßem Rührwerk;
2 eine Seitenansicht eines in der Behälteraußenwand schwenkbar angebrachten erfindungsgemäßen Trägers mit einem daran befestigten Rührpropeller;
3 ein vergrößerter Ausschnitt der in 2 gezeichneten Seitenansicht und eine schematische Darstellung des Steuersystems zur automatischen Höheneinstellung des Rührpropellers;
4 eine Montage-/Einbringvorrichtung für das Rührwerk der Biogasanlage mit Hilfe eines C-Hakens.
1 zeigt eine Draufsicht eines Gärrestbehälters 3 mit einem erfindungsgemäßen Rührwerk, das Biomasse im Gärrestbehälter in dessen Umfangsinnenrichtung 4 antreibt. Das Rührwerk hat einen Träger 7, dessen horizontale Erstreckungsrichtung von der Behälteraußenwand 13 radial in das Innere des Behälters gerichtet ist. Die Seitenansicht des Trägers in 2 zeigt einem Stellabschnitt 8 und einem längeren Tragabschnitt 9, aus denen der Träger 7 gebildet ist, die miteinander einen Winkel von ca. 145° einschließen.
Am freien Ende des Tragabschnittes 9, welcher sich vollständig innerhalb des Behälters befindet, ist Rührpropeller 10 befestigt. Die Rotationsachse des Rührpropellers verläuft horizontal und steht winklig zur Längsrichtung des Tragabschnitts 9, wobei der eingeschlossene Winkel insbesondere ein im Wesentlichen rechter Winkel ist.
Der Stellabschnitt 8 ragt durch eine Öffnung 17 in der Behälteraußenwand 13 vom Äußeren des Behälters ins Innere des Behälters. Durch die Halterung des Rührwerkes in der Behälteraußenwand ist dessen Verankerung am Behälterboden nicht erforderlich, wodurch eine Störung der Biomasseströmung im Bodenbereich verhindert wird und ungewollte Ablagerungen in Strömungsschattenbereichen von Verankerungen am Behälterboden vermieden werden.
Die Behälteröffnung 17 ist mit einer durch vertikal verlaufende Lamellen 20 verstärkten Flanschlagerplatte 19 verschlossen. Die Flanschlagerplatte hat Aufnahmekonsolen (nicht dargestellt) zum Ein- und Ausbauen in der Behälterwand mit einem Radlader, wobei ein Öffnen der Behälterabdeckung für den Einbau nicht erforderlich ist, und der Einbau bei laufendem Betrieb der Anlage und unabhängig von deren Füllstand erfolgen kann. Wie in 4 gezeigt, kann der Einbau ebenfalls unter Verwendung eines C-Hakens erfolgen. Dabei ist der C-Haken über den Befestigungsblock 39 starr mit der Flanschlagerplatte 19 verbunden. Der Halteflansch 41, der sich über dem Masseschwerpunkt der gesamten Vorrichtung C-Haken und Rührwerk befindet, ist mit einer Hubvorrichtung wie z. B. einem Mobilkran verbunden, wodurch das Rührwerk in die Behälteröffnung 17 eingebracht werden kann. Der Einbau kann sowohl bei leerem als auch bei gefülltem Behälter erfolgen.
Der Stellabschnitt 8 durchdringt die Flanschlagerplatte in einer Gelenköffnung und ist über ein Gelenk 21 schwenkbar mit der Platte verbunden. Das Gelenk 21 befindet sich ungefähr mittig in Längsrichtung des Stellabschnitts 8, wobei eine innere Kunststoffmanschette 22 und eine äußere Kunststoffmanschette 23 zum gasdichten Abdichten der Gelenköffnung vorgesehen sind. Das sich außerhalb des Behälters 3 befindende Ende des Stellabschnitts 8 ist mit einer Spindel 24 verbunden. Durch einen Elektromotor 25 und eine Spindel 24 oder ein nicht dargestelltes pneumatisches oder hydraulisches Hubwerk kann der Träger so angetrieben werden, dass sich das Ende des Trägers zwischen einer höchsten Position A und einer tiefsten Position B bewegen kann. Dabei wird die Rühreinrichtung sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung zwangsverstellt. In der Nähe des freien Endes des Stellabschnittes 8 zwischen der Spindel und der Behälteraußenwand ist eine Skala 27 angebracht, an der sich die Höhenposition der Rührvorrichtung ablesen läßt.
3 zeigt im Detail eine Seitenansicht des Stellabschnittes 8 sowie schematisch die Steuereinrichtung zur automatischen Höhenverstellung des Rührpropellers 10. In der Nähe des Behälterbodens 15 ist ein hydrostatischer Sensor 29 angebracht, der in Abhängigkeit von dem durch die Biomasse erzeugten hydrostatischen Druck ein elektrisches Füllstandsignal erzeugt.
Das Füllstandsignal wird über eine erste elektrische Leitung 31 an die zentrale Prozessleitstelle 35 geleitet. Die Prozessleitstelle errechnet anhand des Füllstandsignals eine dem Füllstand entsprechende optimale Höhenposition des Rührpropellers bzw. eine dieser Höhenposition entsprechende Sollposition des Trägerendes entlang der Spindel.
Wenn die Ist-Position des Trägerendes von der errechneten Sollposition an der Spindel um ein vorbestimmtes Maß abweicht, sendet die Prozessleitstelle über eine zweite elektrische Leitung 33 ein Steuersignal zu dem Elektromotor der Spindel, welcher daraufhin die Spindel derart antreibt, dass das Trägerende entlang der Spindel in die Sollposition verfährt. Dabei teilt eine im Elektromotor eingebaute Zeiteinheit (nicht dargestellt) der Prozessteuerung über ein elektrisches Signal die Zeit mit, während der die Spindel durch den Motor bewegt wurde. Mit Hilfe eines ebenfalls übermittelten Geschwindigkeitsignals und einem Laufzeitraster errechnet die Prozessleitstelle den Verfahrweg der Spindel und die Ist-Position des Trägerendes an der Spindel. Die Ist-Position des Trägerendes kann auch über eine Skalenrasterschablone und deren Abfrage durch z. B. eine Gabellichtschranke erfasst werden.
2 zeigt den Träger 7 in seiner unteren Endposition. Eine Füllstandshöhe, bei der der Rührpropeller 10 gerade noch vollständig in die Biomasse eintaucht, ist durch die Oberflächenkante 11 der Biomasse in dem Behälter angedeutet. 2 zeigt strichpunktiert auch den Träger in seiner oberen Endposition.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

1: Biogasanlage
3: Gärrestbehälter
4: Behälterumfangsinnenrichtung
5: Behältermittelpunkt
7: Träger
8: Stellabschnitt
9: Tragabschnitt
10: Rührpropeller
11: Oberflächenkante
13: Behälteraußenwand
15: Behälterboden
17: Öffnung
19: Flanschlagerplatte
20: Lamelle
21: Schwenkgelenk
22: Innere Kunststoffmanschette
23: Äußere Kunststoffmanschette
24: Spindel
25: Elektromotor
27: Skala
29: Hydrostatischer Sensor
31: Erste elektrische Leitung
33: Zweite elektrische Leitung
35: Prozessleitstelle
37: C-Träger
39: Befestigungsblock
41: Halteflansch

Claims

Biogasanlage (1) umfassend einen rotationsförmigen Behälter (3), in dessen Inneres Biomasse, wie Pflanzenreste, Gülle, Festmist etc., zur Bildung von Biogas einbringbar ist, das zur weiteren Verwendung aus dem Behälter (3) kontrolliert abziehbar ist, und der eine eine Umfangsrichtung definierende Behälteraußenwand (13) aufweist, einen in das Behälterinnere ragenden Träger (7) und eine an dem Träger gehaltene Rühreinrichtung zum Vermischen der Biomasse, wobei die Rühreinrichtung im Abstand zum Mittelpunkt (5) des Behälters (3) und zur Behälteraußenwand (13) an einer Umfangsrichtungsposition derart angeordnet ist, dass eine Propellerachse der Rühreinrichtung parallel zu einer Tangente zur Behälteraußenwand (13) an der gleichen Umfangsrichtungsposition liegt und dass ein Biomassen-Strömungsstrang der Rühreinrichtung behälteraußenwandumfangskonzentrisch ausgerichtet ist, um eine umlaufende Strömung der Biomasse in dem Behälter zu erzeugen, wobei der Träger durch einen Schwenkarm (7) gebildet ist, der zur Einstellung der relativen Höhe der Rühreinrichtung relativ zum Behälterboden (15) ausschließlich in einer vertikalen Radialebene an der Umfangsrichtungsposition schwenkbar gelagert ist, wobei ein Schwenkgelenk (21) für den Schwenkarm an der Behälteraußenwand (13) angeordnet ist, wobei der Schwenkarm (7) einen Stellabschnitt (8), der sich außerhalb des Behälters (3) und durch eine Öffnung (17) in der Behälteraußenwand (13) erstreckt, und einen Tragabschnitt (9) aufweist, der sich im Inneren des Behälters erstreckt und die Rühreinrichtung trägt, wobei die Öffnung (17) mit einer ein- und ausbaubaren Flanschlagerplatte (19) verschlossen ist, mit der der Stellabschnitt (8) über das Schwenkgelenk (21) verbunden ist.
Biogasanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkgelenk innerhalb der Behälteraußenwand (13) angeordnet ist.
Biogasanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragabschnitt (9) und der Stellabschnitt (8) des Schwenkarms (7) jeweils als geradlinige Stangenabschnitte gebildet sind und in einem insbesondere stumpfen Winkel zueinander in derselben Vertikalebene stehen, wobei insbesondere der stumpfe Winkel zwischen 140° und 150°, insbesondere 145°, beträgt.
Biogasanlage (1) umfassend einen Behälter (3), in dessen Inneres Biomasse, wie Pflanzenreste, Gülle, Festmist etc., zur Bildung von Biogas einbringbar ist, das zur weiteren Verwendung aus dem Behälter (3) kontrolliert abziehbar ist, und der eine Umfangsrichtung definierende Behälteraußenwand aufweist, einen in das Behälterinnere ragenden Träger (7) und eine an dem Träger (7) gehaltene Rühreinrichtung zum Vermischen der Biomasse, wobei die Rühreinrichtung derart im Behälterinneren angeordnet ist, dass ein Biomassen-Strömungsstrang der Rühreinrichtung behälteraußenwandumfangskonzentrisch ausgerichtet ist, um eine umlaufende Strömung der Biomasse in dem Behälter zu erzeugen, wobei der Träger durch einen Schwenkarm gebildet ist, der zur Einstellung der relativen Höhe der Rühreinrichtung relativ zum Behälterboden schwenkbar gelagert ist, wobei der Träger (7) eine Längsrichtung mit einer horizontalen und insbesondere einer vertikalen Richtungskomponente aufweist, wobei ein Winkel der Drehachse eines Rührpropellers (10) der Rühreinrichtung in Horizontalebene, insbesondere ein im Wesentlichen rechter Winkel, zur horizontalen Richtungskomponente einstellbar ist.
Biogasanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinrichtung zum Anheben und Absenken der Rühreinrichtung vorgesehen ist, wobei insbesondere die Stelleinrichtung an dem Stellabschnitt (8) des Schwenkarms (7) angreift.
Biogasanlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung außerhalb des Behälters angeordnet ist.
Biogasanlage (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung einen insbesondere elektrisch betriebenen Spindelantrieb (24) umfasst, durch den die Rühreinrichtung sowohl aufwärts als auch abwärts zwangsverstellbar ist.
Biogasanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine betriebsoptimierte Eintauchtiefe der Rühreinrichtung in die Biomasse ermittelt und eine Stelleinrichtung zum Anheben und Absenken der Rühreinrichtung zur Einstellung der optimalen Eintauchtiefe ansteuert.
Biogasanlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Bestimmung der Eintauchtiefe vorgesehen ist und ein Ist-Eintauchtiefen-Signal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung abgibt.
Biogasanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Bestimmung der relativen Höhe der Rühreinrichtung zum Behälterboden (15) vorgesehen ist und ein Ist-Positionssignal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung abgibt.
Biogasanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (29) zur Bestimmung der Füllstandshöhe der Biomasse vorgesehen ist und ein Füllstandshöhen-Ist-Signal an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung abgibt.
Biogasanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung außerhalb des Behälters benachbart der Stelleinrichtung angeordnet ist.