DE102012112086A1

DE102012112086A1 - Settlement device for colonization of microorganisms for biogas reactor, comprises surface support structure for providing settlement area for colonization of microorganisms and is stored in biogas reactor by a storage device

Info

Publication number: DE102012112086A1
Application number: DE201210112086
Authority: DE
Inventors: Mathias Schlegel
Original assignee: Universitaet Rostock
Current assignee: Universitaet Rostock
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Settlement device (10) for colonization of microorganisms for a biogas reactor, comprises at least one surface support structure (12) for providing at least one settlement area for colonization of microorganisms. The settlement device is stored or storable in the biogas reactor by a storage device (16). Independent claims are also included for: (1) a biogas reactor comprising a settling device; and (2) operating a biogas reactor, comprising feeding the biogas reactor with easily degradable substrate, and rotating a settlement device within the biogas reactor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansiedlungseinrichtung zum Ansiedeln von Bakterien für einen Biogasreaktor sowie einen Biogasreaktor mit einer solchen Ansiedlungseinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Biogasreaktors.The present invention relates to a settlement device for settling bacteria for a biogas reactor and a biogas reactor with such a settlement device and a method for operating a biogas reactor.

In Biogasreaktoren finden komplexe biologische und biochemische Prozesse statt, um Substrate abzubauen und in als Energieträger verwendbares Biogas umzuwandeln, insbesondere in Methan. Es können in der Regel im Wesentlichen vier unterschiedliche Phasen der Umwandlung von Substrat in Biogas unterschieden werden, die teilweise aufeinander aufbauen oder nacheinander erfolgen können. Die erste Phase stellt eine Hydrolyse-Phase dar, in welcher polymere Makromoleküle hydrolysiert werden, etwa Kohlenhydrate wie Stärke in Oligo- oder Monosaccharide, Proteine zu Peptiden oder Aminosäuren oder Fette zu Fettsäuren oder Glycerin. In einer zweiten Phase, der Acidogenese oder Versäuerungsphase, können Produkte aus der Hydrolyse oder entsprechende schon im Substrat vorhandene Verbindungen durch säurebildende Mikroorganismen verarbeitet werden. Als Produkte können beispielsweise niedere Fettsäuren und andere Carbonsäuren, etwa Buttersäure oder Propionsäure, Alkohole oder Schwefelwasserstoff und Ammoniak sowie Essigsäure, Wasserstoff und Kohlendioxid produziert werden. In einer dritten Phase, der Acetogenese oder essigsäurebildenden Phase, werden durch wiederum andere Mikroorganismen niedere Fett- und Carbonsäuren sowie Alkohole zu Essigsäure umgesetzt. In einer vierten Phase, der Methanogenese, die auch als methanbildende Phase bezeichnet werden kann, kann Methan gebildet werden, etwa indem die Essigsäure durch geeignete Mikroorganismen in Methan umgewandelt wird. In Betrieb bildet sich in einem Biogasreaktor ein Gleichgewicht aus den vier Phasen und den entsprechenden Mikroorganismen aus, welches unter anderem von der Zusammensetzung des zugeführten Substrats abhängt. Problematisch für einen effizienten Betrieb eines Biogasreaktors ist eine Versäuerung, wenn mehr Säure im Substrat produziert wird, als in der methanbildenden Phase abgebaut werden kann. Durch eine Versäuerung kann das biochemische Gleichgewicht gestört werden, was zu ineffizientem Betrieb oder sogar zum Umkippen des Bioreaktors führen kann. Die Mikroorganismen siedeln sich in der Regel an in dem Substrat vorhandenen Partikeln an, welche insbesondere durch Lignozellulosematerial und/oder Zellulosematerial bereitgestellt werden können, welches durch die Mikroorganismen nicht oder nicht vollständig abbaubar ist.In biogas reactors, complex biological and biochemical processes take place in order to degrade substrates and convert them into usable as energy sources biogas, especially in methane. As a rule, it is possible to differentiate essentially four different phases of the conversion of substrate into biogas, which can be partly built on one another or can take place one after the other. The first phase is a hydrolysis phase in which polymer macromolecules are hydrolyzed, such as carbohydrates such as starch in oligo- or monosaccharides, proteins to peptides or amino acids, or fats to fatty acids or glycerol. In a second phase, the acidogenesis or acidification phase, products from the hydrolysis or corresponding compounds already present in the substrate can be processed by acid-forming microorganisms. As products, for example, lower fatty acids and other carboxylic acids, such as butyric acid or propionic acid, alcohols or hydrogen sulfide and ammonia and acetic acid, hydrogen and carbon dioxide can be produced. In a third phase, the acetogenesis or acetic acid-forming phase, other fatty acids, carboxylic acids and alcohols are converted into acetic acid by other microorganisms. In a fourth phase, methanogenesis, which may also be referred to as a methane-forming phase, methane may be formed, such as by converting the acetic acid into methane by suitable microorganisms. In operation, an equilibrium of the four phases and the corresponding microorganisms is formed in a biogas reactor, which depends inter alia on the composition of the supplied substrate. A problem with efficient operation of a biogas reactor is acidification when more acid is produced in the substrate than can be degraded in the methanogenic phase. Acidification may interfere with biochemical balance, resulting in inefficient operation or even tipping over of the bioreactor. The microorganisms usually settle on particles present in the substrate, which can be provided in particular by lignocellulosic material and / or cellulosic material which is not or can not be completely degraded by the microorganisms.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Biogasreaktoren effizient betreiben zu können und ein Versäuern eines Biogasreaktors durch geeignete Maßnahmen zu verhindern.An object of the present invention is to be able to operate biogas reactors efficiently and to prevent acidification of a biogas reactor by suitable measures.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and developments emerge from the dependent claims.

Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine Biogasanlage mindestens einen Biogasreaktor umfassen. Ein Biogasreaktor kann einen Kessel und/oder einen stehenden oder liegenden Zylinder und/oder einen entsprechend ausgebildeten Substratbehälter umfassen. Eine Biogasanlage kann ein Gehäuse und/oder eine Behausung für mindestens einen Biogasreaktor aufweisen, etwa ein entsprechendes Gebäude. Es ist vorstellbar, dass die Biogasanlage Zuleitungen und Ableitungen zu dem mindestens einen Biogasreaktor und/oder eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Biogasanlage oder des Biogasreaktors und/oder Speicherbehälter für Substrat und/oder Biogas usw. aufweist. Ein Biogasreaktor kann allgemein dazu vorgesehen sein, ein Substrat mit organischer Masse in Biogas umzuwandeln, insbesondere in Methan oder methanhaltiges Gas. Der Biogasreaktor kann dazu vorgesehen sein, mit Substrat, insbesondere organischer Masse oder Biomasse wie Gülle, Pflanzen, insbesondere Energiepflanzen, landwirtschaftlichen Produkten oder Bioabfällen gefüttert zu werden. Ein Biogasreaktor kann insbesondere ein Fermenter sein und/oder dazu vorgesehen sein, das Substrat durch Vergären abzubauen. Es ist vorstellbar, dass ein Biogasreaktor einen Substratbehälter umfasst, in welchen Substrat zuführbar ist, um in Biogas umgewandelt werden zu können. Das Zuführen von Substrat in den Substratbehälter kann als Füttern des Reaktors bezeichnet werden. Ein Substratbehälter kann als Kessel und/oder Zylinder ausgebildet sein. Es ist vorstellbar, dass der Behälter über geeignete Anschlüsse und/oder Ventileinrichtungen an Zuleitungen und/oder Ableitungen für Substrat und/oder Biogas angeschlossen oder anschließbar ist. Ein Biogasreaktor kann bewegliche Elemente wie einen angetriebenen oder antreibbaren Rührer und/oder eine entsprechende Rührwelle aufweisen. Ein Substrat kann allgemein ein Material umfassen, mit welchem ein Biogasreaktor gefüttert wird, etwa eine Biomasse, welche sich durch Vergären und/oder unter anaeroben Bedingungen zumindest teilweise abbauen lässt. Das Abbauen des Substrats kann durch Mikroorganismen wie Bakterien erfolgen, die im Biogasreaktor vorhanden sein können. Es können verschiedene Arten von Mikroorganismen vorhanden sein, die unterschiedliche Ausgangsprodukte in Biogas und/oder Abfallprodukte umzuwandeln vermögen. Der Abbau von Substrat kann im Wesentlichen vier Phasen umfassen, in denen unterschiedliche Arten von Mikroorganismen unterschiedliche Umwandlungsprozesse von Material vornehmen. Die vier Phasen können eine Hydrolysephase, eine Versäuerungsphase oder Acidogenese, eine essigsäurebildende Phase oder Acetogenese und eine Methanogenese oder methanbildende Phase sein. Ein Biogasreaktor kann dazu ausgelegt sein, Biogas bereitzustellen, welches etwa über einen Biogasausgang und/oder eine Biogasleitung aus dem Biogasreaktor abführbar sein kann. Dazu kann eine geeignete Ventileinrichtung vorgesehen sein, um das Gas aus dem Reaktor abführen zu können. Ein Substrat kann ein leicht abbaubares Substrat sein, welches insbesondere eine niedrige Viskosität und/oder wenige Partikel und/oder im Wesentlichen kleine Partikel und/oder einen geringen Lignozellulose und/oder Zelluloseanteil aufweisen kann, insbesondere einen geringen Anteil schwer abbaubarer und/oder großer Lignozelluloseteilchen und/oder Zelluloseteilchen. Beispielsweise kann Gülle und/oder Melasse und/oder Mus als Material mit niedriger Viskosität angesehen werden. Es ist vorstellbar, dass ein leicht abbaubares Substrat im Wesentlichen Material aus einer Energiepflanze aufweist. Eine Energiepflanze kann dabei eine Pflanze sein, die zur Umwandlung in Biogas angebaut und/oder geeignet ist, etwa Gras und/oder Getreide und/oder Mais und/oder Rüben wie insbesondere Zuckerrüben und/oder Futterrüben und/oder Zuckerrohr. Ein leicht abbaubares Substrat kann Melasse, etwa aus Zuckerrohr, und/oder Mus und/oder Silage aufweisen oder im Wesentlichen Melasse und/oder Mus und/oder Silage umfassen, etwa aus einer oder mehreren der genannten Energiepflanzen. Bei einem leicht abbaubaren Substrat wird effizient Biogas produziert, welches sich aufgrund der geringen Anzahl und geringen Größe der Partikel leicht aus dem Substrat entfernen lässt. Daher kann es unnötig sein, ein solches Substrat zum Lösen von Gas umzurühren. Andererseits kann es vorkommen, dass bei einem leicht abbaubaren Substrat zu wenige Partikel und/oder zu wenig Partikelfläche vorhanden ist, um Mikroorganismen der methanbildenden Phase in ausreichender Zahl zu beherbergen, so dass die in anderen Phasen hergestellten Säuren, insbesondere Essigsäure, nicht in erforderlichen Maße abgebaut werden können. Ein solches Substrat kann daher ohne geeignete Gegenmaßnahmen schnell übersäuern. Within the scope of this description, a biogas plant may comprise at least one biogas reactor. A biogas reactor may comprise a boiler and / or a standing or lying cylinder and / or a correspondingly formed substrate container. A biogas plant may have a housing and / or a dwelling for at least one biogas reactor, such as a corresponding building. It is conceivable that the biogas plant has supply lines and discharges to the at least one biogas reactor and / or a control device for controlling the operation of the biogas plant or biogas reactor and / or storage tank for substrate and / or biogas. A biogas reactor may generally be designed to convert a substrate with organic matter into biogas, in particular methane or methane-containing gas. The biogas reactor may be intended to be fed with substrate, in particular organic matter or biomass such as manure, plants, in particular energy crops, agricultural products or biowaste. A biogas reactor may in particular be a fermenter and / or be provided to degrade the substrate by fermentation. It is conceivable that a biogas reactor comprises a substrate container, in which substrate can be fed in order to be converted into biogas can. The feeding of substrate into the substrate container may be referred to as feeding the reactor. A substrate container may be formed as a boiler and / or cylinder. It is conceivable that the container is connected or connectable via suitable connections and / or valve devices to supply lines and / or discharges for substrate and / or biogas. A biogas reactor may have moving elements such as a driven or drivable stirrer and / or a corresponding stirrer shaft. A substrate may generally comprise a material with which a biogas reactor is fed, such as a biomass which can be at least partially degraded by fermentation and / or under anaerobic conditions. The degradation of the substrate may be by microorganisms such as bacteria, which may be present in the biogas reactor. There may be various types of microorganisms capable of converting different starting products into biogas and / or waste products. The degradation of substrate may include essentially four phases in which different types of microorganisms make different material conversion processes. The four phases may be a hydrolysis phase, an acidification phase or Acidogenesis, an acetic acid-forming phase or acetogenesis and a methanogenesis or methane-forming phase. A biogas reactor can be designed to provide biogas, which can be dissipated from the biogas reactor via a biogas outlet and / or a biogas line, for example. For this purpose, a suitable valve device may be provided in order to be able to remove the gas from the reactor. A substrate may be an easily degradable substrate, which may in particular have a low viscosity and / or few particles and / or substantially small particles and / or a low lignocellulose and / or cellulose content, in particular a small proportion of hardly degradable and / or large lignocellulose particles and / or cellulose particles. For example, manure and / or molasses and / or mus can be considered as a low viscosity material. It is conceivable that a readily degradable substrate essentially comprises material from an energy plant. An energy plant may be a plant that is grown and / or suitable for conversion into biogas, for example grass and / or grain and / or corn and / or beets such as in particular sugar beet and / or fodder beet and / or sugar cane. An easily degradable substrate may include molasses, such as sugarcane, and / or musm and / or silage, or may comprise substantially molasses and / or musm and / or silage, such as one or more of the energy crops. In a readily degradable substrate, biogas is produced efficiently, which can be easily removed from the substrate due to the small number and small size of the particles. Therefore, it may not be necessary to stir such a substrate to dissolve gas. On the other hand, it may happen that in a readily degradable substrate too few particles and / or too little particle surface is present to host microorganisms of the methane-forming phase in sufficient numbers, so that the acids produced in other phases, in particular acetic acid, not required extent can be reduced. Such a substrate can therefore quickly over acidulate without suitable countermeasures.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansiedlungseinrichtung zum Ansiedeln von Mikroorganismen für einen Biogasreaktor, mit mindestens einer Flächenträgerstruktur zum Bereitstellen mindestens einer Ansiedlungsfläche zum Ansiedeln der Mikroorganismen, wobei die Ansiedlungseinrichtung vermittels einer Lagerungseinrichtung am Biogasreaktor gelagert oder lagerbar ist. Somit kann sichergestellt werden, dass insbesondere bei Fütterung des Biogasreaktors mit einem leicht abbaubaren Substrat ausreichend Flächen zur Ansiedelung von Mikroorganismen vorhanden sind, wodurch etwa keine Anreicherung des Substrats mit Rohfasern oder Stroh notwendig ist, um die erforderlichen Ansiedlungsflächen bereitzustellen. Damit wird eine Übersäuerung verhindert und ein effizientes Umwandeln von Substrat in Biogas ermöglicht. Die Ansiedlungseinrichtung kann an schon vorhandenen Biogasreaktoren nachgerüstet werden oder bereits bei einem Biogasreaktor vor Inbetriebnahme eingebaut sein. Es kann vorgesehen sein, dass eine Flächenträgerstruktur jeweils mindesten eine Ansiedlungsfläche aufweist. Es können zwei oder mehr als zwei Flächenträgerstrukturen vorgesehen sein. Bei einer Variante kann vorgesehen sein, dass zwischen unterschiedlichen Flächenträgerstrukturen und/oder unterschiedlichen Ansiedlungsflächen räumliche Abstände bestehen, so dass sich die Flächenträgerstrukturen und/oder Ansiedlungsflächen nicht gegenseitig berühren. Es ist auch vorstellbar, dass unterschiedliche Flächenträgerstrukturen und/oder unterschiedliche Ansiedlungsflächen ineinander übergehen und/oder einander berühren. Eine Ansiedlungsfläche kann allgemein ein Material aufweisen, an welchen sich Mikroorganismen ansiedeln können, etwa ein geeignetes organisches Material. Es ist vorstellbar, dass eine Ansiedlungsfläche ein oder mehrere Flächenelemente umfasst, etwa Fasern und/oder Faserelemente und/oder Gewebeelemente und/oder Gitterelemente und/oder Stülpungen und/oder Zotten. Dabei kann etwa die Oberfläche eines Faserelements und/oder einer Faser dazu ausgebildet sein, eine Fläche zur Ansiedlung von Mikroorganismen bereitzustellen. Faserelemente können einseitig und/oder mit einem Faserende und/oder an einer Stelle und/oder zottenartig an einer Flächenträgerstruktur befestigt sein und/oder es kann vorgesehen sein, dass Fasern separat voneinander ausgebildet sind, um separate Ansiedlungsfläche zu bieten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Fasern einzeln und/oder in Bündeln an einer Flächenträgerstruktur befestigt sind. Es ist vorstellbar, dass Fasern jeweils mit anderen Fasern eine Gewebestruktur und/oder Gitterstruktur bilden. Es können Zwischenräume in den Flächenelementen, insbesondere zwischen Faserelementen und/oder in Gewebeelementen oder Gitterelementen und/oder in der Ansiedlungsfläche vorgesehen sein, welche Mikroorganismen Platz zum Ansiedeln bieten. Damit kann die gesamte für Mikroorganismen erreichbare Ansiedlungsfläche vergrößert werden. Die Zwischenräume können derart ausgebildet sein, dass sie jeweils mindestens einem Mikroorganismus oder mehreren Mikroorganismen Platz bieten und/oder von angesiedelten Mikroorganismen überwachsen werden können. Allgemein kann vorgesehen sein, dass sich im Betrieb eine geschlossene und/oder im Wesentlichen geschlossene Oberfläche von angesiedelten Mikroorganismen auf der Ansiedlungsfläche ausbilden kann, etwa indem gegebenenfalls vorhandene Zwischenräume überwachsen werden. Somit kann eine geschlossene Transportfläche zum Transport von Substrat bereitgestellt werden. Es ist vorstellbar, dass die Zwischenräume derart ausgebildet sind, dass sich an unterschiedlichen Flächenelementen angesiedelte Mikroorganismen nicht gegenseitig zu berühren vermögen. Es kann vorgesehen sein, dass die Zwischenräume derart ausgebildet sind, dass sich zwischen an unterschiedlichen Flächenelementen angesiedelten Mikroorganismen Abstände ausbilden, die eine Passage von Substrat durch die Zwischenräume nicht oder nur eingeschränkt zulassen, um eine im Wesentlichen geschlossene Transportfläche bereitzustellen. Die Ansiedlungsfläche und/oder das mindestens eine Flächenelement der Ansiedlungsfläche kann entsprechend ausgebildet und/oder dimensioniert sein. Eine Flächenträgerstruktur kann eine Haltestruktur aufweisen, welche beispielsweise mindestens eine Strebe und/oder mindestens ein Gitter und/oder eine Haltefläche umfassen kann. Die Haltestruktur kann derart ausgebildet sein, dass sie mindestens eine Ansiedlungsfläche bietet oder aufweist. Dabei kann die Ansiedlungsfläche einstückig mit der Haltestruktur ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Flächenträgerstruktur mindestens eine an der Haltestruktur angebrachte oder gehaltene Ansiedlungsfläche aufweisen, etwa eine Bespannung oder ein oder mehrere Flächenelemente, welche Faserelemente und/oder Gewebeelemente und/oder Gitterelemente aufweisen können. Die Haltestruktur und die Ansiedlungsfläche und/oder die Bespannung können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Es ist vorstellbar, dass die Ansiedlungsfläche und/oder Flächenelemente der Ansiedlungsfläche an der Haltestruktur befestigt ist, etwa durch Verkleben und/oder Verknoten und/oder Aufwickeln und/oder Anklipsen und/oder allgemein durch eine geeignete Vorrichtung zum Befestigen. Die Ansiedlungseinrichtung, insbesondere eine Haltestruktur der Ansiedlungseinrichtung, kann ein oder mehrere Halteelemente aufweisen, etwa Streben oder Stangen und/oder Gitterelemente, und/oder ein oder mehrere Befestigungselemente, vermittels welcher die Ansiedlungseinrichtung und/oder die Haltestruktur an dem Biogasreaktor und/oder der Lagerungseinrichtung befestigt oder befestigbar ist. Die Haltestruktur kann dazu ausgebildet sein, Flächenelemente der Ansiedlungsfläche und/oder die Ansiedlungsfläche stabil zu halten und/oder eine Form der Ansiedlungsfläche im Betrieb zu halten. Allgemein kann die mindestens eine Flächenträgerstruktur und/oder die mindestens eine Ansiedlungsfläche derart ausgebildet sein, dass sie einen Substratstrom und/oder Fluidstrom von unten nach oben ermöglichen. Ein solcher Strom kann entlang und/oder parallel und/oder über die mindestens eine Ansiedlungsfläche erfolgen, welche somit etwa als Transportfläche wirken kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ansiedlungsfläche im Wesentlichen ganz oder zumindest teilweise auf zwei Seiten umströmt wird. Die Ansiedlungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die mindestens eine Ansiedlungsfläche innerhalb des Biogasreaktors bewegbar ist, insbesondere rotierbar, etwa um eine Rotationsachse. Insbesondere kann die Ansiedlungsfläche und/oder oder die Flächenträgerstruktur an einer drehbaren Welle befestigt oder befestigbar sein. Die Welle kann Teil der Lagerungseinrichtung sein oder die Lagerungseinrichtung kann eine Befestigungseinrichtung aufweisen, vermittels welcher die Flächenträgerstruktur und/oder die Ansiedlungsfläche an der Welle befestigt oder befestigbar ist. Allgemein kann die Bewegung derart angesteuert sein, dass das Substrat innerhalb einer Zeit, die es zum Abbauen benötigt, innerhalb eines Substratbehälters von unten nach oben zu strömen vermag. Alternativ oder zusätzlich kann die Bewegung derart angesteuert sein, dass sich eine seitliche Strömung, etwa von links nach rechts oder umgekehrt, und/oder eine Wirbelströmung des Substrats ergibt. Eine solche Bewegung kann einer Bewegung von unten nach oben oder umgekehrt überlagert sein. Eine geeignete Rotationsgeschwindigkeit für eine die Flächenträgerstruktur rotierende Welle kann beispielsweise mehreren Umdrehungen pro Minute entsprechen, etwa 2–4 Umdrehungen der Welle pro Minute. Es ist vorstellbar, dass eine solche Welle senkrecht in den Biogasreaktor, insbesondere einen Substratbehälter, eingebaut oder einbaubar ist. Alternativ kann eine solche Welle waagrecht oder schräg im Biogasreaktor eingebaut oder einbaubar sein. Eine solche Rotationsachse oder Welle kann durch eine Antriebswelle oder Rührwelle definiert sein, an welcher und/oder um welche herum die Ansiedlungseinrichtung angeordnet oder anordenbar und/oder an welcher sie befestigt oder befestigbar ist. Der Biogasreaktor kann zur Fütterung mit einem leicht abbaubaren Substrat vorgesehen sein und/oder mit leicht abbaubarem Substrat betrieben oder betreibbar sein. Es ist vorstellbar, dass die Flächenträgerstruktur und/oder die Ansiedlungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass im Betrieb eines Biogasreaktors die mindestens eine Ansiedlungsfläche in Substrat eintaucht und/oder von Substrat umgeben ist. Die Flächenträgerstruktur kann derart ausgebildet sein, dass sie bei einer Bewegung der Ansiedlungsfläche im Substrat ihre Form im Wesentlichen beibehält. Es ist vorstellbar, dass die mindestens eine Ansiedlungsfläche und/oder die Flächenträgerstruktur bewegbar und derart ausgebildet ist, dass sich bei einer Bewegung der Ansiedlungseinrichtung und/oder Flächenträgerstruktur und/oder mindestens einen Ansiedlungsfläche im Substrat ein Substratstrom entlang der mindestens einen Ansiedlungsfläche ergibt, insbesondere ein Strom von unten nach oben im Biogasreaktor. Die Lagerungseinrichtung kann ein Teil der Ansiedlungseinrichtung und/oder ein Teil des Biogasreaktors sein. Eine Lagerungseinrichtung kann insbesondere eine Befestigungseinrichtung aufweisen, vermittels welcher die Flächenträgerstruktur und/oder eine Haltestruktur und/oder die Ansiedlungseinrichtung am oder im Biogasreaktor befestigt oder befestigbar ist, insbesondere an einer Antriebseinrichtung und/oder einer Welle. Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerungseinrichtung eine angetriebene oder antreibbare Welle oder eine Achse umfassen, welche innerhalb des Biogasreaktors eingebaut oder einbaubar sein kann, insbesondere drehbar eingebaut oder einbaubar sein kann. Zum Antreiben und/oder Drehen kann ein geeigneter Motor vorgesehen sein, welcher insbesondere außerhalb eines Substratbehälters angeordnet sein kann. Es ist vorstellbar, dass die Flächenträgerstruktur an einer solchen Lagerungseinrichtung befestigt oder befestigbar ist, während die Lagerungseinrichtung drehbar am Biogasreaktor angebracht oder gelagert sein kann. Insbesondere kann die Flächenträgerstruktur gegenüber der Lagerungseinrichtung im Wesentlichen unbeweglich an dieser befestigt oder befestigbar sein, etwa durch Verkleben und/oder Verschweißen und/oder Verschrauben und/oder Verklemmen. Die mindestens eine Ansiedlungsfläche kann mehrere zumindest teilweise übereinander angeordnete Ebenen oder Teilflächen aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass Flächenelemente und/oder Teilflächen der Ansiedlungsfläche vorbehandelt sind, um in bestimmten Bereichen die Ansiedlung bestimmter Bakterienarten oder Mikroorganismen zu erleichtern, etwa durch das Einbringen von bevorzugten Futtermaterialien oder durch das Impfen mit gewünschten Mikroorganismen. Dabei kann für unterschiedliche Teilflächen oder Flächenelemente eine Ansiedlung unterschiedlicher Mikroorganismen vorgesehen sein. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass im unteren Bereich der Ansiedlungseinrichtung bevorzugt Mikroorganismen der ersten Phase angesiedelt werden, während aufsteigend Mikroorganismen der nachfolgenden Phasen angesiedelt werden, und dass insbesondere im oberen Bereich der Ansiedlungseinrichtung Mikroorganismen der methanbildenden Phase angesiedelt werden sollen. Entsprechend kann die Ansiedlungseinrichtung im unteren Bereich mit solchen Mikroorganismen besiedelt werden, die aufsteigend in Mikroorganismen der zweiten, dritten und vierten Phase übergehen. Alternativ oder zusätzlich können entsprechend die Flächenelemente in den Bereichen mit geeigneten Futtermaterialien bestückt sein, um bei Einbau der Ansiedlungseinrichtung beziehungsweise bei Inbetriebnahme des Biogasreaktors eine geeignete Ansiedlung auf den Flächenelementen oder Teilflächen zu begünstigen. Alternativ kann die Ansiedlungsfläche für eine Ansiedlung einer Art Mikroorgansimen, etwa Mikroorganismen der methanbildenden Phase, vorgesehen und/oder vorbehandelt sein, etwa dann, wenn sich die Mikroorganismen der anderen Phasen in ausreichendem Maße an Partikel im Substrat anzusiedeln vermögen. Es kann allerdings auch ausreichen, die Flächenelemente neutral anzubieten, da sich in der Regel im Betrieb des Biogasreaktors eine geeignete Ansiedlung einstellen wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Flächenträgerstruktur und/oder eine Haltestruktur der Flächenträgerstruktur in einem unteren Bereich stabiler ausgebildet ist als in einem oberen Bereich. Dies kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn die Ansiedlungseinrichtung und/oder die Flächenträgerstruktur und/oder die Ansiedlungsfläche für eine Bewegung oder Drehung innerhalb eines Substrats ausgebildet ist.The present invention relates to a settlement device for settling microorganisms for a biogas reactor, with at least one surface support structure for providing at least one settlement surface for settling the microorganisms, wherein the settlement device is mounted or storable by means of a storage device on the biogas reactor. Thus, it can be ensured that, in particular when feeding the biogas reactor with a readily degradable substrate sufficient surfaces for the colonization of microorganisms are present, whereby about no enrichment of the substrate with raw fibers or straw is necessary to provide the required settlement areas. This prevents hyperacidity and enables the efficient conversion of substrate into biogas. The settlement facility can be retrofitted to existing biogas reactors or already installed in a biogas reactor before commissioning. It may be provided that a surface support structure has at least one settlement surface in each case. Two or more than two surface support structures may be provided. In a variant, it can be provided that spatial distances exist between different surface support structures and / or different settlement surfaces, so that the surface support structures and / or settlement surfaces do not touch each other. It is also conceivable that different surface support structures and / or different settlement surfaces merge into one another and / or touch each other. A settlement area may generally comprise a material to which microorganisms may settle, such as a suitable organic material. It is conceivable that a settlement surface comprises one or more surface elements, such as fibers and / or fiber elements and / or tissue elements and / or grid elements and / or protuberances and / or villi. In this case, for example, the surface of a fiber element and / or a fiber can be designed to provide a surface for settling microorganisms. Fibrous elements may be attached to one surface support structure on one side and / or with a fiber end and / or at one point and / or villous-like and / or it may be provided that fibers are formed separately from one another to provide a separate settlement surface. In particular, it can be provided that fibers are fastened individually and / or in bundles to a surface carrier structure. It is conceivable that fibers each with other fibers form a fabric structure and / or lattice structure. Interspaces may be provided in the surface elements, in particular between fiber elements and / or in fabric elements or grid elements and / or in the settlement surface, which provide space for microorganisms to settle. Thus, the entire settlement area achievable for microorganisms can be increased. The intermediate spaces can be designed such that they each provide space for at least one microorganism or several microorganisms and / or can be overgrown by colonized microorganisms. In general, it may be provided that, during operation, a closed and / or substantially closed surface of settled microorganisms can form on the settlement surface, for example by overgrowing any intermediate spaces that may be present. Thus, a closed transport surface can be provided for transporting substrate. It is conceivable that the gaps are formed such that on different surface elements settled microorganisms are not able to touch each other. It can be provided that the intermediate spaces are formed such that form distances between microorganisms located on different surface elements that do not allow passage of substrate through the interstices or only to a limited extent to provide a substantially closed transport surface. The settlement surface and / or the at least one surface element of the settlement surface may be formed and / or dimensioned accordingly. A surface support structure may comprise a support structure, which may comprise, for example, at least one strut and / or at least one grid and / or a holding surface. The holding structure may be formed such that it offers or has at least one settlement surface. In this case, the settlement surface may be formed integrally with the support structure. Alternatively or additionally, the surface support structure may have at least one settlement surface attached or held to the support structure, such as a fabric or one or more surface elements, which may comprise fiber elements and / or fabric elements and / or grid elements. The support structure and the settlement surface and / or the covering can be made of different materials. It is conceivable that the settlement surface and / or surface elements of the settlement surface is attached to the support structure, such as by gluing and / or knotting and / or winding and / or clipping and / or in general by a suitable device for fastening. The settlement device, in particular a holding structure of the settlement device, may comprise one or more holding elements, such as struts or bars and / or grid elements, and / or one or more fastening elements, by means of which the settlement device and / or the holding structure on the biogas reactor and / or the storage device attached or attachable. The holding structure may be designed to keep surface elements of the settlement area and / or the settlement area stable and / or to keep a shape of the settlement area in operation. In general, the at least one surface support structure and / or the at least one settlement surface may be formed such that they allow a substrate flow and / or fluid flow from bottom to top. Such a stream can take place along and / or in parallel and / or over the at least one settlement area, which can thus act as a transport area, for example. It can be provided that the settlement surface is substantially completely or at least partially flows around on two sides. The settlement device can be designed such that the at least one settlement surface is movable within the biogas reactor, in particular rotatable, for example about an axis of rotation. In particular, the settlement surface and / or the surface support structure may be fastened or attachable to a rotatable shaft. The shaft may be part of the bearing device or the bearing device may have a fastening device, by means of which the surface support structure and / or the settlement surface is attached to the shaft or fastened. In general, the movement may be controlled such that the substrate is able to flow from bottom to top within a substrate container within a time required for its degradation. Alternatively or additionally, the movement can be controlled such that a lateral flow, for example from left to right or vice versa, and / or a turbulent flow of the substrate results. Such a movement may be superimposed on a movement from bottom to top or vice versa. For example, a suitable rotation speed for a shaft rotating the surface support structure may be several revolutions per minute, about 2-4 revolutions of the shaft per minute. It is conceivable that such a shaft is installed or installed vertically in the biogas reactor, in particular a substrate container. Alternatively, such a shaft can be installed horizontally or diagonally in the biogas reactor or installed. Such a rotation axis or shaft may be defined by a drive shaft or agitator shaft, on which and / or around which the settlement device is arranged or arrangeable and / or to which it is attached or attachable. The biogas reactor may be provided for feeding with a readily degradable substrate and / or operated or operable with readily degradable substrate. It is conceivable that the surface support structure and / or the settlement device is designed such that during operation of a biogas reactor, the at least one settlement surface is immersed in substrate and / or surrounded by substrate. The surface support structure may be formed such that it substantially retains its shape upon movement of the settlement surface in the substrate. It is conceivable that the at least one settlement surface and / or the surface support structure is movable and designed such that upon movement of the settlement device and / or surface support structure and / or at least one settlement surface in the substrate results in a substrate flow along the at least one settlement surface, in particular one Electricity from bottom to top in the biogas reactor. The storage device may be a part of the settlement device and / or a part of the biogas reactor. A storage device may in particular have a fastening device, by means of which the surface carrier structure and / or a holding structure and / or the settlement device is attached or attachable to or in the biogas reactor, in particular on a drive device and / or a shaft. Alternatively or additionally, the storage device may comprise a driven or driven shaft or an axle, which can be installed or installed within the biogas reactor, in particular rotatable installed or can be installed. For driving and / or turning, a suitable motor may be provided, which may in particular be arranged outside a substrate container. It is conceivable that the surface support structure is attached or attachable to such a storage device, while the storage device can be rotatably mounted or mounted on the biogas reactor. In particular, the surface support structure relative to the storage device substantially immovably be attached to this or fastened, such as by gluing and / or welding and / or screwing and / or jamming. The at least one settlement surface may have a plurality of planes or partial surfaces arranged at least partially one above the other. It can be provided that surface elements and / or partial surfaces of the settlement surface are pretreated in order to facilitate the settlement of certain bacterial species or microorganisms in certain areas, for example by introducing preferred feed materials or by seeding with desired microorganisms. In this case, a settlement of different microorganisms can be provided for different partial surfaces or surface elements. It is conceivable, for example, that microorganisms of the first phase are settled in the lower region of the settlement device while microorganisms of the subsequent phases are settled in ascending order, and that microorganisms of the methane-forming phase are to be settled, in particular in the upper region of the settlement device. Accordingly, the settling device can be colonized in the lower region with such microorganisms, which pass in ascending order in microorganisms of the second, third and fourth phase. Alternatively or additionally, according to the surface elements in the areas may be equipped with suitable feed materials to favor a suitable settlement on the surface elements or sub-surfaces when installing the settlement facility or when commissioning the biogas reactor. Alternatively, the settlement area may be provided and / or pretreated for a settlement of one kind of microorganisms, such as microorganisms of the methane-forming phase, for example, when the microorganisms of the other phases are able to settle on particles in the substrate to a sufficient extent. However, it may also be sufficient to offer the surface elements neutral, since usually a suitable settlement will occur during operation of the biogas reactor. It can be provided that the surface support structure and / or a support structure of the surface support structure is formed more stable in a lower region than in an upper region. This can be provided, in particular, if the settlement device and / or the surface carrier structure and / or the settlement surface is designed for movement or rotation within a substrate.

Die Flächenträgerstruktur kann Haltestreben aufweisen. Haltestreben können etwa aus Kohlefaser gefertigt sein. Es ist vorstellbar, dass die Haltestreben eine gitterartige und/oder treppenartige Haltestruktur ausbilden, etwa eine spiralförmig und/oder gewunden verlaufende Haltestruktur.The surface support structure may have support struts. Holding struts can be made of carbon fiber, for example. It is conceivable that the retaining struts form a grid-like and / or staircase-like holding structure, such as a spirally and / or helically extending holding structure.

Die Haltestreben können eine Bespannung mit zur Ansiedlung von Mikroorganismen geeignetem Material aufweisen. Ein solches Material kann etwa Gaze sein. Die Bespannung kann an den Haltestreben befestigt und/oder daran verspannt sein. Es ist vorstellbar, dass das Material eine zur Ansiedlung von Mikroorganismen geeignete Oberfläche aufweist.The support struts may have a fabric with suitable for the settlement of microorganisms material. Such a material may be gauze, for example. The fabric may be attached to the support struts and / or be braced thereon. It is conceivable that the material has a surface suitable for colonizing microorganisms.

Die Ansiedlungsfläche kann spiralförmig geführt sein. Dabei kann insbesondere ein Strömungsbereich für Substrat innerhalb der Spirale ausgebildet sein, welcher insbesondere eine Strömung von unten nach oben ermöglichen kann. Die Spirale kann antreibbar und/oder bewegbar sein, insbesondere rotierbar. Dazu kann etwa die Spirale oder die die Spirale haltende und/oder definierende Flächenträgerstruktur oder Haltestruktur an einer Antriebseinrichtung befestigt oder befestigbar sein, etwa einer Welle. Die Spirale kann mehr als eine Umdrehung aufweisen, so sich übereinander liegende Teilflächen ergeben können. Die Ansiedlungsfläche kann derart spiralförmig geführt sein, dass sich eine Spirale mit unterschiedlichen Steigungen ergibt. Dabei können unterschiedliche Abschnitte der Spirale und/oder Ansiedlungsfläche unterschiedliche Steigungen aufweisen. Es kann etwa vorgesehen sein, dass Bereiche, in welchen unterschiedliche Phasen wirken und/oder unterschiedliche Arten von Mikroorganismen angesiedelt sind, unterschiedliche Steigungen zugeordnet sind. The settlement surface can be guided spirally. In this case, in particular, a flow region for substrate can be formed within the spiral, which in particular can allow a flow from bottom to top. The spiral can be drivable and / or movable, in particular rotatable. For this purpose, for example, the spiral or the spiral holding and / or defining surface support structure or support structure may be attached or attachable to a drive device, such as a shaft. The spiral can have more than one revolution, so that overlapping partial surfaces can result. The settlement surface may be spirally guided such that a spiral results with different slopes. In this case, different sections of the spiral and / or settlement surface may have different slopes. It can be provided, for example, that regions in which different phases act and / or different types of microorganisms are located are assigned different slopes.

Die Lagerungseinrichtung kann eine angetriebene oder antreibbare Welle umfassen, die drehbar am Biogasreaktor gelagert oder lagerbar sein kann. Dadurch lässt sich auf einfache Art die Ansiedlungsfläche im Biogasreaktor drehen. Der Biogasreaktor kann etwa als ein Rührkesselreaktor oder ein Propfenstromfermenter ausgebildet sein, dessen Rührwelle als Lagerungseinrichtung dienen kann. Somit können schon vorhandene Reaktoren oder Entwürfe weiter verwendet werden.The storage device may comprise a driven or driven shaft, which may be rotatably mounted on the biogas reactor or storable. This makes it easy to turn the settlement area in the biogas reactor. The biogas reactor can be designed, for example, as a stirred tank reactor or a plug flow fermenter whose stirring shaft can serve as a storage device. Thus, already existing reactors or designs can be used.

Bei einer Weiterbildung kann die Flächenträgerstruktur an einer Welle angebrachte oder anbringbare Haltestreben umfassen. Somit kann die Welle als Lagerungseinrichtung dienen. Die Welle kann drehbar und/oder antreibbar innerhalb des Biogasreaktors anbringbar oder angebracht sein. Die Haltestreben können mit einer die mindestens eine Ansiedlungsfläche bereitstellenden Bespannung bespannt sein. Eine solche Bespannung kann insbesondere ein geeignetes Gewebe sein, etwa eine Gaze.In a further development, the surface support structure can comprise attachment struts attached or attachable to a shaft. Thus, the shaft can serve as a storage device. The shaft may be rotatable and / or drivable attachable or mounted within the biogas reactor. The struts can with one of the at least one Be covered by settling area providing covering. Such a covering may in particular be a suitable fabric, for example a gauze.

Die Haltestreben können jeweils mit einem Ende an der Welle angebracht oder anbringbar sind. Dabei kann sich eine im Querschnitt von oben oder unten gesehen sternförmige Anordnung ergeben. Die Haltestreben können stufenartig und/oder spiralförmig angeordnet sein. Auf diese Art ergibt können die Haltestreben leicht montiert werden.The support struts can each be attached or attachable to the shaft with one end. In this case, a star-shaped arrangement can be seen in cross-section from above or below. The support struts may be arranged in a stepped and / or spiral. In this way, the support struts can be easily mounted.

Die Flächenträgerstruktur kann eine Gazebespannung umfassen. Eine solche Bespannung stellt eine kostengünstige Ansiedlungsfläche mit ausreichend dimensionierten Zwischenräumen bereit, in welchen sich Mikroorganismen ansiedeln können.The surface support structure may include a gauze fabric. Such a covering provides a cost-effective settlement area with sufficiently dimensioned intermediate spaces in which microorganisms can settle.

Allgemein kann die Ansiedlungseinrichtung drehbar in dem Biogasreaktor aufgenommen sein. Dabei kann die Ansiedlungseinrichtung angetrieben oder antreibbar sein, etwa durch Ankoppeln an einen Motor. In general, the settlement device can be accommodated rotatably in the biogas reactor. In this case, the settlement device can be driven or driven, for example by coupling to a motor.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Biogasreaktor mit einer hierin beschriebenen Ansiedlungseinrichtung. Der Biogasreaktor kann für einen Betrieb mit leicht abbaubarem Substrat ausgebildet sein. Die Ansiedlungseinrichtung kann bewegbar und/oder drehbar und/oder antreibbar in dem Biogasreaktor angeordnet oder gelagert sein, insbesondere innerhalb eines Substratbehälters des Biogasreaktors. Der Biogasreaktor kann als ein Rührkesselreaktor oder als ein Pfropfenstromfermenter ausgebildet sein. The invention also relates to a biogas reactor having a settlement device described herein. The biogas reactor may be designed for operation with readily degradable substrate. The settlement device can be arranged and / or stored rotatable and / or drivable in the biogas reactor or stored, in particular within a substrate container of the biogas reactor. The biogas reactor may be designed as a stirred tank reactor or as a plug-flow fermenter.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Biogasreaktors, insbesondere eines hierin beschriebenen Biogasreaktors, mit den Schritten des Fütterns des Biogasreaktors mit leicht abbaubaren Substrat und des Bewegens, insbesondere Rotierens, einer hierin beschriebenen Ansiedlungseinrichtung innerhalb des Biogasreaktors. Das Füttern kann derart erfolgen, dass während des Betriebs innerhalb des Substratbehälters des Reaktors im Wesentlichen leicht abbaubares Substrat und seine Abbauprodukte enthalten sind. Insbesondere kann eine homogene und/oder kontinuierliche Fütterung mit leicht abbaubarem Substrat vorgesehen sein. Furthermore, the invention relates to a method for operating a biogas reactor, in particular a biogas reactor described herein, with the steps of feeding the biogas reactor with easily degradable substrate and moving, in particular rotating, a settling device described herein within the biogas reactor. The feeding may be such that during operation within the substrate container of the reactor substantially easily degradable substrate and its degradation products are included. In particular, a homogeneous and / or continuous feeding with readily degradable substrate can be provided.

Im Folgenden werden bevorzugte Varianten einer Ansiedlungseinrichtung anhand der Figuren beispielhaft erläutert.In the following, preferred variants of a settlement device are explained by way of example with reference to the figures.

Es zeigen:Show it:

1 schematisch einen Ausschnitt einer Ansiedlungseinrichtung; 1 schematically a section of a settlement facility;

2 schematisch einen Biogasreaktor mit einer Ansiedlungseinrichtung. 2 schematically a biogas reactor with a settlement facility.

In 1 ist schematisch ein Ausschnitt einer Ansiedlungseinrichtung 10 dargestellt, welche in einem Biogasreaktor eingebaut werden kann. Die Ansiedlungseinrichtung 10 weist eine Flächenträgerstruktur 12 auf. Die Flächenträgerstruktur 12 umfasst eine Haltestruktur 14, die in diesem Beispiel aus einer Anordnung von Kohlenfaserstreben bestehen kann. Die Kohlenfaserstreben sind mit einem ihrer Enden jeweils an einer Welle 16 befestigt. Die Streben sind derart angeordnet, dass sich eine spiralartig verlaufende Treppenstruktur ergibt. Es ist vorstellbar, dass die Streben in gleichmäßigen Winkel- und/oder Höhenabständen relativ zur Welle 16 oder einer der Welle 16 entsprechenden Achse angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können auch unregelmäßige Abstände vorgesehen sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im unteren Bereich der Ansiedlungseinrichtung die Streben bezüglich der Winkelabstandes und/oder des Höhenabstandes dichter angeordnet sind als im oberen Bereich, etwa um im dichteren, weniger abgebauten unteren Substrat größere Stabilität aufzuweisen. An den Streben ist eine Bespannung 18 vorgesehen, welche eine Ansiedlungsfläche für Mikroorganismen bietet, und welche in dem gezeigten Beispiel aus Gaze hergestellt ist. Insbesondere ist die Bespannung 18 dazu vorgesehen, methanbildenden Bakterien eine Ansiedlungsfläche bereitzustellen. Dazu sind die Abstände zwischen Fasern des Gewebes der Gaze entsprechend dimensioniert, dass sich die Mikroorganismen darauf anzusiedeln vermögen. Vorzugsweise ergibt sich ein die Gazeflächen vollständig abdeckender Mikroorganismenbewuchs. In 1 ist lediglich ein Teil einer spiralartig verlaufenden Ansiedlungsfläche gezeigt. Die Ansiedlungseinrichtung weist in diesem Beispiel eine Steigung gegen den Uhrzeigersinn auf, so dass sich eine Art umlaufende Rampe ergibt, welche eine Strömung gegen den Uhrzeigersinn von unten nach oben ermöglicht. Eine solche Strömung kann sich insbesondere dann einstellen, wenn die Ansiedlungseinrichtung über die Welle 16 im Substrat im Uhrzeigersinn gedreht wird.In 1 is a schematic section of a settlement facility 10 represented, which can be installed in a biogas reactor. The settlement facility 10 has a surface support structure 12 on. The surface carrier structure 12 includes a support structure 14 which in this example may consist of an array of carbon fiber struts. The carbon fiber struts are each with one of its ends on a shaft 16 attached. The struts are arranged so that there is a spiral staircase structure. It is conceivable that the struts are at even angular and / or height distances relative to the shaft 16 or one of the wave 16 corresponding axis are arranged. Alternatively or additionally, irregular intervals may also be provided. It can be provided, for example, that in the lower region of the settlement device, the struts with respect to the angular distance and / or the height distance are arranged more densely than in the upper region, for example in order to have greater stability in the denser, less degraded lower substrate. At the struts is a string 18 provided, which provides a settlement surface for microorganisms, and which is made of gauze in the example shown. In particular, the string is 18 intended to provide a settlement area to methanogenic bacteria. For this purpose, the distances between fibers of the fabric of the gauze are dimensioned accordingly, that the microorganisms are able to settle on it. Preferably, the gauze surfaces completely covering microorganisms vegetation results. In 1 only part of a spiraling settlement surface is shown. The settling means in this example has a counterclockwise slope to give a kind of orbiting ramp which allows counterclockwise flow from bottom to top. Such a flow can be set up in particular when the settlement device over the shaft 16 is rotated in the substrate in a clockwise direction.

2 zeigt einen Biogasreaktor 100 mit einer in mehreren Spiralebenen geführten Ansiedlungseinrichtung 10. Der Biogasreaktor 100 umfasst einen Substratbehälter 102, in welchem die Ansiedlungseinrichtung 10 aufgenommen ist, und welcher in diesem Beispiel als ein im Wesentlichen zylindrischer Rührkessel-Fermenter ausgebildet ist. Die Lagerwelle 16 ist drehbar innerhalb des Biogasreaktors 100 gelagert und kann von einem nicht dargestellten Antrieb gedreht werden. Da die Haltestreben der Haltestruktur 14 an der Welle 16 befestigt sind, dreht sich die durch die Bespannung 18 bereitgestellt Ansiedlungsfläche mit der Lagerwelle 16 innerhalb des Reaktors. Dabei wird Substrat entlang der spiralartig geführten Ansiedlungsfläche von unten nach oben geführt und kann von auf der Ansiedlungsfläche angesiedelten Mikroorganismen abgebaut werden. Das Substrat kann insbesondere ein Substrat leicht abbaubares Substrat sein, welches wenige und/oder kleine Partikel und/oder eine geringe Viskosität aufweist. Ein solches Substrat kann sehr schnell in Essigsäure umgesetzt werden. Dadurch verbleiben im Substrat wenige Flächen, an welchen sich Mikroorganismen der methanbildenden Phase sich ansiedeln könnten. Die Ansiedlungseinrichtung bietet jedoch eine für diese Mikroorganismen ausreichend Ansiedlungsfläche, insbesondere im oberen Bereich, in welchem Substrat strömen kann, welches im Wesentlichen schon durch die erste, zweite und/oder dritte Phase abgebaut ist. 2 shows a biogas reactor 100 with a settlement device guided in several spiral planes 10 , The biogas reactor 100 includes a substrate container 102 in which the settlement device 10 is received, and which is formed in this example as a substantially cylindrical stirred tank fermentor. The bearing shaft 16 is rotatable within the biogas reactor 100 stored and can be rotated by a drive, not shown. Because the struts of the support structure 14 on the shaft 16 are fixed, which turns through the fabric 18 provided settlement area with the bearing shaft 16 within the reactor. Substrate is guided along the spirally guided settlement area from bottom to top and can be degraded by settled on the settlement area microorganisms. In particular, the substrate can be a substrate which is readily degradable and which has few and / or small particles and / or a low viscosity. Such a substrate can be reacted very rapidly in acetic acid. As a result, a few surfaces remain in the substrate, at which microorganisms of the methane-forming phase could settle. The settlement device, however, offers a settling surface sufficient for these microorganisms, in particular in the upper region, in which substrate can flow, which is essentially already degraded by the first, second and / or third phase.

Die hierin beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination für die Erfindung relevant sein.The features described herein may be individually or in any combination relevant to the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Ansiedlungseinrichtung settlement institution
1212: Flächenträgerstruktur Surface support structure
1414: Haltestruktur holding structure
1616: Welle wave
1818: Bespannung covering
100100: Biogasreaktor biogas reactor
102102: Substratbehälter substrate container

Claims

Ansiedlungseinrichtung (10) zum Ansiedeln von Mikroorganismen für einen Biogasreaktor (100), mit mindestens einer Flächenträgerstruktur (12) zum Bereitstellen mindestens einer Ansiedlungsfläche zum Ansiedeln der Mikroorganismen, wobei die Ansiedlungseinrichtung (10) vermittels einer Lagerungseinrichtung (16) am Biogasreaktor gelagert oder lagerbar ist. Settlement facility ( 10 ) for settling microorganisms for a biogas reactor ( 100 ), with at least one surface carrier structure ( 12 ) for providing at least one settlement surface for settling the microorganisms, wherein the settlement device ( 10 ) by means of a storage device ( 16 ) is stored or storable on the biogas reactor.

Ansiedlungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flächenträgerstruktur (12) Haltestreben (14) aufweist.A settlement device according to claim 1, wherein the surface support structure ( 12 ) Striving ( 14 ) having.

Ansiedlungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Haltestreben (14) eine Bespannung (18) mit einem zur Ansiedlung von Mikroorganismen geeigneten Material aufweisen.A settlement device according to claim 2, wherein the struts ( 14 ) a covering ( 18 ) having a material suitable for colonizing microorganisms.

Ansiedlungseinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Ansiedlungsfläche spiralförmig geführt ist.Settling device according to one of the preceding claims, wherein the settlement surface is guided spirally.

Ansiedlungseinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Lagerungseinrichtung (16) eine angetriebene oder antreibbare Welle umfasst, die drehbar am Biogasreaktor (100) gelagert oder lagerbar ist.Settling device according to one of the preceding claims, wherein the storage device ( 16 ) comprises a driven or driven shaft rotatably mounted on the biogas reactor ( 100 ) is stored or storable.

Ansiedlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flächenträgerstruktur (12) an einer Welle (16) angebrachte oder anbringbare Haltestreben (14) umfasst.Settling device according to one of the preceding claims, wherein the surface support structure ( 12 ) on a shaft ( 16 ) attached or attachable struts ( 14 ).

Ansiedlungseinrichtung nach Anspruche 6, wobei die Haltestreben (14) jeweils mit einem Ende an der Welle (16) angebracht oder anbringbar sind. Settling device according to claim 6, wherein the struts ( 14 ) each with one end on the shaft ( 16 ) are attached or attachable.

Ansiedlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flächenträgerstruktur (12) eine Gazebespannung umfasst.Settling device according to one of the preceding claims, wherein the surface support structure ( 12 ) comprises a gauze fabric.

Biogasreaktor (100) mit einer Ansiedlungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Biogas reactor ( 100 ) with a settlement facility ( 10 ) according to one of claims 1 to 8.

Verfahren zum Betreiben eines Biogasreaktors (100), insbesondere eines Biogasreaktors nach Anspruch 9, mit den Schritten: – Füttern des Biogasreaktors (100) mit leicht abbaubaren Substrat; – Rotieren einer Ansiedlungseinrichtung (10) innerhalb des Biogasreaktors (100). Method for operating a biogas reactor ( 100 ), in particular a biogas reactor according to claim 9, comprising the steps of: - feeding the biogas reactor ( 100 ) with easily degradable substrate; Rotating a settlement facility ( 10 ) within the biogas reactor ( 100 ).