DE2242196C3 - Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens - Google Patents
Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben UmlaufgärverfahrensInfo
- Publication number
- DE2242196C3 DE2242196C3 DE19722242196 DE2242196A DE2242196C3 DE 2242196 C3 DE2242196 C3 DE 2242196C3 DE 19722242196 DE19722242196 DE 19722242196 DE 2242196 A DE2242196 A DE 2242196A DE 2242196 C3 DE2242196 C3 DE 2242196C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fermentation
- tunnel
- foam
- vessel
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/22—Perforated plates, discs or walls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/24—Draft tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/02—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
Description
40 2. Erhöhte Kapazität. Bei Verwendung der üblichen Gärvorrichtung ist das Verhältnis zwischen der pro
Volumen der Gärlösung verbrauchten Energie und
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dem Gesamtvolumen der Gärlösung nicht konstant,
Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben d. h. je größer das Volumen der Gärlösyng ist, desto
Umlaufgärverfahrens aus einem mit einem Kühl- 45 größer ist der entsprechende Energieverbrauch pro
Wassermantel versehenen und im Unterteil eine Zu- Volumeneinheit der Gärlösung. Daher ist die Kapaführleitung
für komprimierte Luft aufweisenden Gär- zität bei der Verwendung bisher bekannter Vorrichgefäß
und einer in den Kreislauf eingebauten Ein- tungen begrenzt. Ferner treten Schwierigkeiten bei
richtung zur Schaumverflüssigung. Ic der mechanischen Ausgestaltung des Gärgefäßes auf.
Die bekannten Vorrichtungen zur Durchführung 50 Fs ist praktisch unmöglich, eine annehmbare Vorvon
aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfah- richtung zu entwerfen. Da es unnötig ist, die Lösung
ren, die im wesentlichen aus einem mit einem Rührer unter Verwendung einer mechanischen Einrichtung
versehenen Gärungstank bestehen, weisen erheb- zu rühren, ist das Verhältnis der pro Volumeneinheit
liehe Nachteile auf, und zwar bedingen sie einen der Gärlösung verbrauchten Energie zu dem Gesamthohen Energieverbrauch, wobei es ferner schwierig 55 volumen an Gärlösung konstant. Die erfindungsist,
d°n T-(I13It der Tanks g'eichmäßig zu vermischen. gemäße Vorrichtung, welche unter Anwendung des
Dadurch ist eine Gärung in großtechnischem Maß- Prinzips des Drucklufthebers arbeitet, läßt sich ohne
stab, unter Verwendung derartiger Vorrichtungen weiteres für eine Verfahrensdurchführung in großem
sehr schwierig. Maßstabe einsetzen. In diesem Zusammenhang sei
Aus den FR-PS 1 056 594 und 1 373 751 ist be- 60 auf die nachfolgenden Tabellen und graphischen
kannt, bei der Gärung die Gärbrühe auf einem Kreis- Darstellungen hingewiesen.
weg innerhalb der eingesetzten Gäreinrichtung zu 3. Hoher Gärungswirkungsgrad bei kräftigem
zirkulieren. Die zur Durchführung dieser Verfahren Rühren. Übliche Gärvorrichtungen unter Anweneingesetzten
Vorrichtungen sind jedoch insbesondere dung mechanischer Rühreinrichtungen können kein
bezüglich der vorstehend genannten Kriterien mit 65 gründliches Rühren und Vermischen, insbesondere
Nachteilen behaftet. Das gleiche gilt auch für die aus bei einer Durchführung in großem Maßstabe, bei
»Ind. Eng. Chem. Process Es. Develop.«, Band L, der Durchführung einer Erdölgärung gewährleisten.
Nr. 2, 1970, S. 341, bekannte Vorrichtung, welche Der Grund liegt darin, daß eine sehr stabile Schicht
aus an Zellen angereicherten Schäumen und ölen
gebildet wird, die auf der Oberfläche der Gärlösung schwimmt (die Hauptmenge der Zellen ist innerhalb
der Schaumschicht konzentriert). Folglich ist es schwierig, die konzentrierten ZelL.n aus der Schaumschicht
erneut in das Gärsystem durch mechanisches Rühren zurückzubringen. Daher ist der Wirkungsgrad
der bisher bekannten Gärungsvorrichningen sehr begrenzt.
Im vuiliegenden Fall wird die Schicht aus
Schäumen zusammen mit Ölen aus der Gäreinrichtung in eine Einrichtung zum Brechen des Schaums
herausgedrückt, worauf eine erneute Zurückführung in die Gäreinrichtung über eine äußere zyklische
Route erfolgt. Auf diese Weise bietet sich den Mischungen aus Schäumen und Ölen die Gelegenbeit
zu einem gründlichen und gleichmäßigen Vermischen infolge des turbulenten UmLuffließens der
Flüssigkeit während der Verarbeitung. Dabei können die höchsten Konzentrationen an Zellen und ölen
innerhalb der Gärlösung konstant gehalten werden. Dies bedeutet, daß bei der Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung Wirkungsgrade erhalten werden, die im Falle der bekannten Vorrichtungen
unter Anwendung eines mechanischen Rührens nicht möglich waren.
4. Günstiger Wärmeübergang ohne zusätzliche Kühleinrichtungen. Im allgemeinen muß bei der
Durchführung von Gärverfahren, insbesondei^ bei der Durchführung von Erdölgärverfahren, die
Wärme, die durch die Oxidationsreaktion innerhalb des Gärsystems erzeugt wird, durch Kühleinrichtungen
entfernt werden, die an der Gäreinrichtung angebracht werden müssen, um eine optimale Temperatur
zum Wachsen von Mikroorganismen aufrechtzuerhalte.i.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden große Kühloberflächen auf der
Wand der Gäreinrichtung und des mit einem Mantel versehenen Drucklufthebertunnels ausgebildet, die
als Kühlwassermantel wirken.
Sowohl das turbulente Fließen der Gärlösung innerhalb des Gärsystems als auch die stark erhöhte
Reynold-Zahl werden bei Anwendung des durch die
Druckluftheberwirkung bewirkten Uni .lufs erhöht.
Daher wird der Widerstand des aus üer flüssigen Phase bestehenden Films entsprechend vermindert.
Das Anhaften an die innere Wand der Gärvorrichtung wird ebenfalls herabgesetzt. Folglich bewirkt
die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Wärmeübergang, der besser ist als bei den anderen üblichen
Gärungsvorrichtungen unter Verwendung von Propellern oder Flügelrädern sowie unter Anwendung
des Drucklufthfbersystems.
Bei dem Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auch teilweise Wasserdampf aus dem
System ausgetragen, und zwar durch Temperaturänderungen der Luft, so daß der Wärmeübergang
des Systems verbessert wird. Daher ist es nicht notwendig, weitere Kühleinrichtungen vorzusehen.
Folglich sind die Anlagekosten und die Produktionskosten niedrig.
5. Es wird eine geringe Luftmenge benötigt. Die Menge an benötigter Luft bei der Durchführung von
Erdölgärverfahren ist so groß, daß die Luftzufuhr einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt. Die erfindungsgemäße
Gärvorrichtung ermöglicht es, daß Teile der Luft, die während der Gärung freigesetzt
werden, zusammen mit Schäumen rezyklisiert werden. Daher begünstigt das Verfahren die Ausnutzung
des Sauerstoffs in der Luft, so daß die erforderliche Luftmenge merklich reduzieri wird.
Vorzugsweise besitzt das Oberteil des Tunnels die Form eines Trichters, während der Schaumsammler
die Form eines nach unten gekehrten Trichters aufweist.
Das Höhenverhältnis zwischen dem Tunnel und dem Gärungsgefäß liegt vorzugsweise zwischen
0,5 und 0,9.
Während des Betriebs der Vorrichtung wird komprimierte Luft aus einer nicht gezeigten Quelle in
die Gäreinrichtung aus dem Boden durch die; perforierte Platte eingeleitet und zwingt die Gärlösung
außerhalb des mit dem Mantel versehenen Tunnels zu einer Aufwärtsbewegung und dann zu einem
Überlaufen über den Tunnel in den mit dem Mantel versehenen Tunnel sowie zu einem Fließen in Abwärtsrichtung sowie in einer Richtung nach außen.
Daher stellt sich innerhalb der Gäreinrichtung ein Zirkulationssystem mit einem reißenden turbulenten
Fließen ein. Eine Einrichtung zum Sammeln von Schaum ist an dem oberen Teil der Gärungseinrichtung
vorgesehen. Die Einrichtung zum Sammeln von Schaum besitzt die Form eines oben offenen und
nach unten gerichteten Trichters, der bezüglich der Leitung einstellbar ist, die auf der Gärungseinrichtung
in einem bestimmten Abstand befestigt ist.
Durch Einstellen des Trichters kann die Schaumschicht, die während des Gärverfahrens erzeugt
wird, kontinuierlich gesammelt und aus der Gäreinrichtung in den Schaumbrecher transportiert werden,
in welchem der Schaum gebrochen wird. Der erhaltene Umlauf einer Flüssigkeit, die mit öl und
Zelle angereichert ist, beschleunigt den Umlauf in die Gärungseinrichtung. Der Schaumbrecher
(Fig. 1, 3, 4 und 5) i«t derartig ausgelegt, daß eine
große Luftmenge aus der Gäreinrichtung ausgetrieben wird, während die zurückbleibende Luft in Form
einer sehr kleinen Blase in der abgetrennten Flüssigkeit vorlugt und erneut in die Gärlösung mittels
einer Düse eingeleitet wird. Ein Lufteinlaßrohr ist mit dem Boden des Gärungsgefäßes verbunden, um
die Luft auszugleichen, die aus dem Schaumbrecher ausgetrieben wird. Die zugeführte Luft wird von
einer äußeren Quelle zugeleitet.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Gärungseinrichtung,
F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Schaumbrecher,
F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Schaumbrecher,
Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie A-A
von F i g. 3 und die
Fig. 6A und 6B einen Vergleich der pro
Volumeneinheit erforderlichen Energie bei Verwendung einer bisher bekannten Vorrichtung sowie bei
Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die F i g. 1 zeigt den wesentlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Gärgefäßes, welches auch als
Gäreinrichtung bezeichnet werden kann. Dabei ist die Gäreinrichtung 6 mit einem mit einem Mantel
versehenen Tunnel 4 ausgerüstet, der mit Löchern 22 am unteren Teil versehen ist. Die Gäretnrich-
tung 6 besitzt eine Wand 7 und einen Kühlmantel 8. Der Fuß des mit einem Mantel versehenen Tunnels
ist auf einer flachen Platte 5 befestigt, die sich an dem unteren Teil der Gärungseinrichtung befindet.
Am günstigsten ist der Fuß angeschweißt. Das Verhältnis Tunnel zu Gärungseinrichtung bezüglich
Höhe und Durchmesser kann beliebig sein, vorausgesetzt, daß die erzwungene Zirkulation möglich
ist.
Die flache Platte 5 ist mit einer Vielzahl von eng einander zugeordneten Löchern versehen, durch
welche Luft durchströmen kann. Sowohl die Gäreinrichtung als auch der mit dem Mantel versehene
Tunnel sind mit Wänden versehen, in denen Kühlwasser strömen kann.
Ein trichterähnlicher Schaumsammler 11 befindet sich auf der Oberseite der Gäreinrichtung. Der
Schaumsammler ist zu dem Auslaß des Rohres 13 in einem gewissen Abstand einstellbar. Die von dem
Sammler gesammelten Schäume werden in den Schaumbrecher 15 durch die Leitung 13 transportiert.
Der Schaumbrecher 15 besitzt eine Prallplatte 20, mit deren Hilfe die Luft aus dem Schaum entfernt
wird. Die Flüssigkeit, in der sich eine bestimmte Menge Luftblasen befindet, fließt in Abwäitsrichtung
in die Leitung 17 und dann in die Düse 18, in welcher der abgetrennte Schaum in die
Gäreinrichtung 6 durch einen Flüssigkeitsstrom gepreßt wird, der aus der Gäreinrichtung abgezogen
wird. Der reißende Strom aus der Düse fließt durch die Seitenwand in die Gäreinrichtung.
Die F i g. 2 zeigt den Querschnitt der Gäreinrichtung 6. Die Fig. 3 zeigt eine Längsansicht des
Schaumbrechers 15. Die F i g. 4 zeigt einen Querschnitt duTch den Schaumbrecher 15. Die Fig. 5
zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A von Fig. 3. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten,
wenn das Verhältnis zwischen der Höhe des mit dem Mantel versehenen Tunnels zu der Gäreinrichtung
0,5 bis 0,9 beträgt, und das Verhältnis des Durchmessers des mit dem Mantel versehenen Tunnels zu
dem Durchmesser der Gäreinrichtung zwischen 0,1 und 0,4 liegt.
Zu der durch die F i g. 1 bis 5 wiedergegebenen Ausführungsform gehören ein Einlaß 1 für die Zufuhr
von Rohmaterial, ein Lufteinlaßrohr 2, ein Rohr 3, der mit einem Mantel versehene Tunnel 4,
eine flache Platte 5, die Gäreinrichtung 6, eine zylindrische Wand 7 der Gäreinrichtung, ein Kühlwassermantel
8 der Gäreinrichtung, der mit Einlaß- und Auslaßrohren (nicht mit Bezugszahlen versehen) versehen
ist, ein zylindrischer ummantelter Tunnel 9, ein Kühlwassermantel 10 des mit einem Mantel versehenen
Tunnels, der mit nicht mit Bezugszahlen versehenen Einlaß- und Auslaßrohren versehen ist, ein
Schaumsanunler 11, eine Einstelleinrichtung 12, ein
IaB 16, eine Leitung 17, eine Düse 18, eine Leitung laß 16, eine Leitung 17, eine Düse 18, ,eine Leitung
19, die mit einer Pompe 21 verbanden ist, sowie die Prallplatte 20 des Schaumbrechers.
Nachfolgend werden Vergleichsbeispiele angegeben, bei deren Durchführung übliche Verfahren angewendet
worden, die enter Verwendimg von Gäremrichtoagen
mit mechanischen Einrichtungen sowie Beispiele for das doppelt erzwungene
iiBagh, das unter Verwendung
«feafasgsgemälea Gäreinnchtong mit einer
gfafcik arbeitet
3000 1 Nährmedium werden in eine Waldhof-Gärvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von
6000 1 gegossen. Diese Vorrichtung wird zur Durchführung der üblichen Gärverfahren eingesetzt. Nach
einer 40stündigen Gärung bei einem pH von 3,0 bis 4,0, bei einer Temperatur von 34 + 1° C und
bei einer Luftbeschickungsgeschwindigkeit von
ίο 10 Volumina pro Minute (vi-obei das Volumen der
Luftzufuhr pro Minute das gleiche ist wie das Volumen des Mediums) wird eine Zellenkonzentration
von 2 g/100 ml erhalten, wobei der Energieverbrauch 6,3 PS/1000 1 (KL) und die Produktionsrate
60 0Zo betragen.
65 0001 Nährmedium, und . var das gleiche, das zur Durchführung des Beispiels 1 verwendet wird,
wird in eine Waldhof-Gärvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 180 000 1 eingefüllt. Nach
46stündiger Gärung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wird eine Zellenkonzentration
von 2 g/100 ml bei einem Energieverbrauch von 6,8 PS/10001 und einer Produktionsrate von 31,2%
erhalten.
Das Nährmedium von Beispiel 1 wird in einer Menge von 60001 in eine erfindungsgemäße Gärvorrichtung
mit einem Fassungsvermögen von 8000 1 eingefüllt. Das Nährmedium wird im Umlaufverfahren
vergoren. Nach 38stündiger Gärung unter den gleichen Bedingungen wie im Falle der vorhergehenden
Beispiele wird eine Zellenkonzentration von 3,5 g/100 ml bei einem Energieverbrauch von
1,5 bis 3,0 PS/1000 1 erhalten. Die Produktionsrate beträgt 85 °/o.
Beispiel 4
40
40
100 000 1 des Nährmediums von Beispiel 1 werden
in eine erfindungsgemäße Gäreinrichtung eingefüllt. Nach 35stündiger Gärung unter den vorstehend erwähnten
Bedingungen wird eine Zellenkonzentration von 3,1 bis 4,0 g/100 ml erhalten, wobei der Energieverbrauch
1,5 bis 3,0 PS/10001 beträgt. Die Produktionsrate wird zu 87,5 % ermittelt.
Unter den gleichen Bedingungen sind wenigstens 72 Stunden erforderlich, um die gleichen Ergebnisse
bei der Verwendung des üblichen unter Rühren durchgeführten Verfahrens zu erzielen, während mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung our 36 Stunden benötigt werden. Der Energieverbrauch bei dei
Gärung mit der erfindungsgeraäßen Vorrichtung isi
SS nur halb so groß wie derjenige des üblichen Verfahrens.
Bei einer Anwendung auf eine Erdöigänmf erreicht die Konzentration der Zellen in der Gärbrühe
im Falle der bekannten Vorrichtung kaum 2 e'o, während die Kation ha FaOe dei
Gärung mit der etfeiasaaäBea Vorrichtung
immer höher als 3,5°/· ist Auch der hohe Wirkungsgrad des Wärmeübergangs durch des Kühlwassermantel
und den mit einem Mantel ernes Tenne! macht es möglich, daß die Gärtemperatur ohne die
Verwendung von äußeren Wlrtneaustauschen!
leichter steuerbar ist
Im Vergleich zu üblichen Verfahren wird bei dei
Durchführung der Gärung mit der erfisdnags-
gemäßen Vorrichtung eine verbesserte Sauerstoffübertragungsgeschwindigkeit
erzielt. Die aufgenommene Luftmenge geht aus der Tabelle I hervor. Ferner wird unter den gleichen Bedingungen ein geringerer
Energieverbrauch festgestellt, der um wenigstens 50%> geringer ist. Die übertragene Sauerstoffmenge
geht aus Tabelle II hervor.
Die pro Volumeneinheit der Gärlösung erforderliche Energie steigt mit der Zunahme der Kapazität
der Gärungseinrichtung. Die Beziehung zwischen der pro Volumeneinheit der Gärlösung erforderlichen
Energie und der Kapazität ist immer konstant, wie aus den Fig. 6A und 6B hervorgeht. Daher eignet
sich die Erfindung besonders für eine Durchführung in großem Maßstabe.
Die Fig. 6A ist eine graphische Darstellung,
welche einen Vergleich der pro Volumen erforderlichen Energie zeigt, wenn bisher bekannte Rührgefäße
verwendet werden. Die Fig. 6B ist eine graphische Darstellung, welche die gleiche Beziehung
für die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt. Diese graphische Darstellung wurde entsprechend der
Formel KLa = K (P/V)" formuliert, worin KL der
Sauerstoffübertragungskoeffizient in der flüssigen Phase ist, α die Fläche darstellt, K eine Konstante
bedeutet, P die erforderliche Energie ist, V für die Kapazität der Gärungseinrichtung steht und d den
Maßstabsindex bedeutet.
Die folgende Tabelle I zeigt im Vergleich die Sauerstoffübertragungsgeschwindigkeit
zwischen einem üblichen Verfahren unter Verwendung eines Rührgefäßes
und dem Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Gäreinrichtung, wobei jeweils
unter gleichen Bedingungen bezüglich Kapazität und Luftaufnahme gearbeitet wird.
Gäreinrichtung |
Sauerstoffübertragungs
geschwindigkeit |
Rührgefäß Erfindungsgemäße Gäreinrichtung |
llOg-Molüg/LjproStd. 37Og-MoI CyL1 proStd. |
Die vorstehend angegebenen Werte sind die in Wasser gelösten Sauerstoffmengen, ermittelt mittels
eines Beckman-Oxygen-Analyzer (Modell 777).
In der folgenden Tabellen wird der Energieverbrauch
zwischen einem üblichen Verfahren unter Verwendung eines Rührgefäßes und dem Verfahren
unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Gäreinrichtung gezeigt, wobei unter gleichen Bedingungen
hinsichtlich Kapazität und Sauerstoffübertraao
gungsgeschwindigkeit gearbeitet wird.
Gäreinrichtung |
Energieverbrauch pro
Volumeneinheit |
Rührgefäß Erfindungsgemäße Vorrichtung |
2,0 bis 6,0 1,5 bis 2,5 |
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, in der ein doppelt erzwungener Umlaufgärprozeß ausgeführt
wird, ermöglicht die Durchführung eines bedeutsamen wirtschaftlichen Verfahrens, bei dessen Durchführung
übliche Kohlenwasserstoffe in Mengen von mehr als 150 0001 vergoren werden können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- eine Einrichtung zur Rückführung von verflüssigten!Patentansprüche: Schaum aufweistDie Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eineI.Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben Vorrichtung zu schaffen, die sich durch einen ge- und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens aus 5 ringen Energieverbrauch, eine erhöhte Kapazität, einem mit einem Kühlwassermantel versehenen einen hohen Gärungswirkungsgrad, einen günstigen und im Unterteil eine Zuführleitung für korn- Wärmeübergang ohne die Verwendung aufwendiger primierte Luft aufweisenden Gärgefäß und Kühleinrichtungen sowie durch einen geringen Lufteiner in den Kreislauf eingebauten Einrichtung verbrauch auszeichnet und damit eine Verbesserung zur Schaumverflüssigung, gekennzeichnet io gegenüber den bekannten Vorrichtungen darstellt
durch ein Gärgefäß (6) mit einer perforierten Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der Platte (5) an seinem Bodenteil, einem mit einem eingangs geschilderten Gattung gelöst, welche ge-Kühlwassermantel versehenen, das Gärgefäß (6) kennzeichnet ist durch ein Gärgefäß mit einer perin einen inneren und einen äußeren Teil auf- forierten Platte an seinem Bodenteil, einem mil teilenden Tunnel (4) mit zylindrischer Gestalt, 15 einem Kühlwassermantel versehenen, das Gärgefäß der auf der perforierten Platte (5) befestigt ist, in einen inneren und einen äußeren Teil aufteilenden wottti Löcher (22) am unteren Teil des Tunnels Tunnel mit zylindrischer Gestalt, der auf der per-(4) vorgesehen sind, der Teil der perforierten forierten Platte befestigt ist, wobei Löcher am Platte (5) unterhalb des Tunnels (4) blind ist und unteren Teil des Tunnel«; vorgesehen sind, der Teil ein Schaumsammler (11) einstellbar am Ober- μ der perforierten Platte unterhalb des Tunnels blind teil des Gärgefäßes (6) befestigt ist. ist und ein Schaumsammler einstellbar am Oberteil2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- des Gärgefäßes befestigt ist.
kennzeichnet, daß das Oberteil des Tunnels t'4) Diese Vorrichtung bildet folgende Vorteile:die Form eines Trichters besitzt. 1. Geringer Energieverbrauch. In der Gärungs-3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 Industrie wurden bisher fast alle Verfahren unter kennzeichnet, daß der Schaumsammler (11) am Verwendung von Gärgefäßen durchgeführt, in Oberteil des Gärgefäßes (6) unmittelbar ober- welchen sich eine mechanische Einrichtung, wie halb des Tunnels (4) angeordnet ist und die beispielsweise ein Propeller oder ein Flügelrad. beForm eines nach unten gekehrten Trichters finden. Daher verbrauchen die bekannten Vorrichbesitzt. 30 tungen viel Energie. Die erfindungsgemäße, durch4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zwei Kräfte aktivierte Umlaufgärvorrichtung bewirkt kennzeichnet, daß das Höhenverhältnis zwischen ein kräftiges Rühren in der Weise, daß eine bedem Tunnel (4) und dem Gärgefäß (6) zwischen stimmte Luftmenge in das Gärungsgefäß eingeleitet 0,5 und 0,9 liegt. wird, wodurch die Gärflüssigkeit innerhalb des Gär-35 gefäßes in einen turbulenten Umlauf nach dem Prinzip des Drucklufthebers gebracht wird. Daher wird der Wirkungsgrad der Kräfte gesteigert, wobeiferner der Energieverbrauch merklich vermindertwird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722242196 DE2242196C3 (de) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722242196 DE2242196C3 (de) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2242196A1 DE2242196A1 (de) | 1974-03-21 |
DE2242196B2 DE2242196B2 (de) | 1975-01-16 |
DE2242196C3 true DE2242196C3 (de) | 1975-08-28 |
Family
ID=5854728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722242196 Expired DE2242196C3 (de) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2242196C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104561543B (zh) * | 2015-01-20 | 2017-02-22 | 长春黄金研究院 | 集束管轴流生物氧化反应器 |
-
1972
- 1972-08-28 DE DE19722242196 patent/DE2242196C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2242196B2 (de) | 1975-01-16 |
DE2242196A1 (de) | 1974-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2135762C3 (de) | Verfahren zum aeroben Fermentieren und Fermentierungsvorrichtung | |
DE2648797C3 (de) | Verfahren zum Beseitigen von Phosphaten aus BSB-haltigem Abwasser | |
DE102011087171B4 (de) | System zum Kultivieren und Wiedergewinnen von Mikroalgen | |
DE3382582T2 (de) | Verfahren fuer schaumflotation. | |
CH644031A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum dispergieren eines gases in einer fluessigkeit. | |
DE2522478B2 (de) | Aerobe Kultivierung eines Mikroorganismus | |
DE69015074T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Fermentation. | |
DE2423766C2 (de) | Verfahren zum aeroben Fermentieren und Fermentierungsvorrichtung | |
DD157077A5 (de) | Verfahren zur beeinflussung der schaumbildung bei chemischen oder biochemischen gas-fluessigkeits-reaktionen in begasungsreaktoren und begasungsreaktor zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2516371A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur loesung von gasfoermigem sauerstoff in einer fluessigkeit | |
EP0752459B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen einer hydrophoben flüssigen Fraktion aus einer wässrigen Suspension | |
DE2242196C3 (de) | Vorrichtung zur Durchführung eines aeroben und/oder anaeroben Umlaufgärverfahrens | |
CH630046A5 (en) | Method for the continuous entry of air or other oxygen-containing gases into an activated-sludge-containing wastewater or fermentation broths | |
EP0025571A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Mischgüte flüssiger, insbesondere zäher Medien | |
EP0022809A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von abwasser. | |
DE3028212A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gas aus insbesondere landwirtschaftlichen abfallstoffen | |
DE3740345A1 (de) | Verfahren zum inberuehrungbringen von fluessigkeiten und gasen | |
EP0003787A1 (de) | Abwasserbelüftungsbecken | |
DE3247266C2 (de) | ||
DE3206000A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reinigen einer fluessigkeit | |
DE746731C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Mikroorganismen und bzw. oder Gaerungserzeugnissen | |
DE2953063C1 (de) | Vorrichtung zum Belüften und Umwälzen von Abwasser | |
DE2632857A1 (de) | Verfahren zum eindicken von granuliertem schlackenschlamm | |
DE102004051550B3 (de) | Verfahren zum Entfernen von Sauerstoff aus Lösungsmitteln sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE1584883C3 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |