DE29500792U1 - Vorrichtung zur Durchführung von biologischen Prozessen - Google Patents
Vorrichtung zur Durchführung von biologischen ProzessenInfo
- Publication number
- DE29500792U1 DE29500792U1 DE29500792U DE29500792U DE29500792U1 DE 29500792 U1 DE29500792 U1 DE 29500792U1 DE 29500792 U DE29500792 U DE 29500792U DE 29500792 U DE29500792 U DE 29500792U DE 29500792 U1 DE29500792 U1 DE 29500792U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- drum
- liquid
- discharge
- hydrolysis
- 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 - Lifetime
Links
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 title description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 32
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 22
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 22
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 13
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 11
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 11
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 11
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
-
- 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
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
-
- 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
- C12M27/10—Rotating vessel
-
- 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
- C12M29/02—Percolation
-
- 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
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/22—Settling tanks; Sedimentation by gravity
-
- 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
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
- C12M45/06—Means for pre-treatment of biological substances by chemical means or hydrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer anaeroben oder aeroben Hydrolyse in einer
zweistufigen Feststoffvergärung von biogenen Abfällen, mit je mindestens einem Eintrag- und einem Austragsstutzen für die
Zirkulationsflüssigkeit. Bei der zweistufigen Feststoffvergärung vollzieht sich die Hydrolyse und die Säurebildung
getrennt von der nachfolgenden Methanisierung. Der Hauptteil des zu gewinnenden Biogases wird daher in der
Methanisierungsstufe gebildet. Dadurch ist, im Gegensatz zur einstufigen Vergärung, die Möglichkeit gegeben, die beiden
Schritte hinsichtlich der Prozessbedingungen zu optimieren und den jeweiligen Mikroorganismen die jeweils angepassten
Abbaubedingungen zu bieten, was den Abbauprozess beschleunigt. Der Abbau kann dabei vorzugsweise unter anaeroben aber auch
unter semi-aeroben bzw. aeroben Bedingungen erfolgen.
Die im Falle der Feststoffvergärung zweiphasige Vergärung
lässt sich durch eine stationäre Phase, bestehend aus Feststoffen, und durch eine mobile Phase, bestehend aus
Prozessflüssigkeit, charakterisieren. In einem bekannten
Verfahren wird mit einer Vorrichtung zur Durchführung der anaeroben Hydrolyse gearbeitet, welche aus einem stehenden
Reaktorbehälter besteht, in dem eine mobile, flüssige Phase eine stationäre, feste Phase perkoliert, beziehungsweise
durchströmt.
Die ersten Abbauschritte, also Hydrolyse und Säurebildung, der zweistufigen Vergärung betreffen vor allem die feste,
stationäre Phase der ersten Stufe. Die mobile, flüssige Phase wird in der Folge mit organischen Säuren beladen, welche in
der zweiten Stufe, einem Anaerobfilter, wie er beispielsweise aus der EP-B-205'465 bekannt ist, in Methan und Kohlendioxyd
umgewandelt werden. Die somit von ihrer organischen Fracht befreite Prozessflüssigkeit der zweiten Stufe wird in die
erste Phase rezirkuliert und belädt sich wieder mit den löslichen Abbauprodukten der ersten Stufe. Die Rezirkulation
der flüssigen, mobilen Phase hat den Vorteil, dass, trotz Vergärung in flüssiger Phase nicht ständig neu hinzugeführtes
Wasser erwärmt werden muss.
Die Verwendung von stehenden Reaktoren und Perkolation der flüssigen Phase führt jedoch zu Kanalbildung im
undurchmischten Substrat der festen Phase, so dass nicht der gesamte Reaktorinhalt gleichmässig vom Perkolationsstrom
durchströmt wird. Dies hat zur Folge, dass der Abbau nicht gleichmässig und vollständig erfolgt. Daher muss eine
Nachkompostierung zur Erzeugung eines qualitativ einwandfreien Komposts erfolgen. Zwar sind solche stehenden Reaktorbehälter
für die Hydrolyse äusserst preisgünstig, doch ist ihre Grosse
begrenzt. Bei grosser Höhe, die bei der Perkolation an sich erwünscht ist, besteht die Gefahr einer Verdichtung im unteren
Behälterbereich, so dass bei einer grossen Anlage der Stoffaustausch und folglich die Kinetik des Abbaus
beeinträchtigt wird.
Homogene Verhältnisse im Reaktor werden erreicht, wenn man die biogenen festen Abfälle gemäss einem bekannten mesophilen
Mehrstufenprozess vorerst zerkleinert und danach in einem Pulper zu einer pumpfähigen Masse benetzt und aufschliesst.
Der Inhalt des Pulpers wird danach thermisch und alkalisch vorbehandelt, bevor er in den Hydrolysebehälter gelangt. Die
homogenisierte, vorbehandelte Masse wird dabei vorgängig über einen fest/flüssig-Scheider geführt und der flüssige Anteil
direkt der Methanisierungsstufe zugeführt, während der feste Anteil in den Hydrolysereaktor gelangt. Wegen der Homogenität
der biogenen Masse kann die Hydrolyse im Reaktor gleichmässig erfolgen. Sowohl eine kontinuierliche Durchführung der
Hydrolyse in einem liegenden, drehenden Behälter, als auch eine chargenweise Hydrolyse mit Umwälzung der biogenen Masse
mittels Rührwerk oder Umwälzpumpe ist möglich.
Anschliessend an die Hydrolyse wird abermals eine fest/flüssig-Trennung durchgeführt und der Feststoffanteil der
Kompostierung zugeleitet, während der Flüssiganteil der Methanisierung einem biologischen Filter zugeleitet wird. Ein
Anteil des biogen entlasteten Prozesswassers wird aus dem biologischen Filter wieder zum Pulper rückgeführt und somit im
Verfahren belassen, während ein weiterer Anteil des Flüssiganteils in den Hydrolysereaktor zurückgeführt wird.
Dieses Verfahren ist anlagetechnisch aufwendig und energetisch ungünstig wegen der aufwendigen AufSchliessung des
Ausgangsmaterials und der aufwendigen fest/flüssig Trennung der feinsuspendierten Feststoffe nach dem Durchlaufen des
Pulpers.
Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung einer aeroben oder anaeroben
Hydrolyse in einer zweistufigen Feststoffvergärung von biogenen Abfällen zu schaffen, mit der eine biologisch,
verfahrenstechnisch und energetisch verbesserte Hydrolyse erzielt werden kann, wobei die Vorrichtung einen geringeren
Anlageaufwand bewirken soll gegenüber der letztbeschriebenen Anlage.
Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich sowohl chargenweise als auch kontinuierlich oder semi-kontinuierlich
beladen. Zur chargenweisen Beladung wird man die Siebtrommel vorteilhafterweise mit einer radialen Füllöffnung versehen.
Zur kontinuierlichen oder semi-kontinuierlichen eignet sich
insbesondere eine Siebtrommel mit axialer Füllöffnung und einer an der gegenüberliegenden Seite angeordneten axialen
Entladeöffnung. Mittels Steuerung der Beschickung der Siebtrommel einerseits und der Steuerung der Entladeöffnung
lässt sich die Vorrichtung somit im Pfropfstrombetrieb nutzen.
Während der Hydrolyse fällt aufgrund der Zerkleinerung im Verlauf des Abbaus ein Teil der Feststoffe durch die
Oeffnungen in der Siebtrommel aus dieser heraus. Damit dieser Anteil dem Vergärungsprozess nicht verloren geht, ist ein Teil
des Gehäuses vorteilhafterweise als Sedimentierwanne ausgebildet, die sich mindestens teilweise mittels einer
Austragstüre öffnen lässt oder über einen automatischen
Austragsmechanismus verfügt.
Da die schwereren, nicht biogenen Anteile zuerst sedimentieren, versieht man vorteilhafterweise die
Sedimentierwanne mindestens annähernd an ihrer tiefsten Stelle, mit einem Sedimentabzug.
Prinzipiell kann der Sprinkler jede in der Technik bekannte Ausführungsform aufweisen. Da jedoch die Zirkulationsflüssigkeit
auch noch Feststoffanteile enthält, gestaltet man bevorzugt den Sprinkler in der Form einer offenen Rinne mit
seitlichen Ueberlaufsicken. Dies erlaubt eine einfache
Sichtkontrolle und problemlose Reinigung ohne die Gefahr einer
Verstopfung. Eine solche Rinne kann entweder herausnehmbar in Auflagen an den Stirnwänden des Gehäuses gehalten sein oder
beispielsweise an einem oberen, abnehmbaren Deckel befestigt werden. In einfachster Form lässt sich die Rinne an der
Deckelunterseite aufhängen.
Aus Gründen der Reinigung ist es von Vorteil, wenn die Siebtrommel auf getriebenen Lagerrollen liegt und aus dem
Gehäuse heraushebbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung gehen aus den weiteren abhängigen Ansprüchen sowie aus der
nachfolgenden Beschreibung hervor.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der
beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 - einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe
Vorrichtung senkrecht zur Längsachse der Siebtrommel.
Figur 2 - Die Anordnung der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer zweistufigen Feststoffvergärungsanlage.
Anhand der Figur 1 wird die erfindungsgemässe Vorrichtung
bezüglich ihrem konstruktiven Aufbau erläutert, wobei
J II *&idigr; Il J,.
verfahrensspezifische Aspekte weitgehend unberücksichtigt bleiben. Das zentrale Element der erfindungsgemässen
Vorrichtung bildet eine Siebtrommel 1- Die Trommel ist in einem Gehäuse 2 liegend, und drehbar gelagert. Prinzipiell
kann die Trommel um eine zentrische Antriebsachse gedreht werden oder wie im hier dargestellten Beispiel auf
Antriebsrollen 30 herausnehmbar gelagert sein. Während die erste Variante eher für eine Ausführungsform geeignet ist, die
chargenweise betrieben wird und eine radiale Füllöffnung 4 aufweist, wird man die Variante mit einer Siebtrommel, die auf
Antriebsrollen 30 lagert insbesondere für den kontinuierlichen Betrieb verwenden. Bei einem solchen Antrieb bleiben die
Stirnseiten der Siebtrommel frei, so dass beidseitig je eine axiale Füllöffnung bzw. Entladeöffnung angeordnet werden kann,
ohne dass die Antriebsmittel diesbezüglich im Wege wären. Die Ausführungsform mit einer herausnehmbaren Siebtrommel 1,
welche auf Antriebsrollen 30 lagert, lässt sich jedoch ohne weiteres auch kombinieren mit einer Siebtrommel, welche zur
chargenweisen Beladung mit einer radialen Füllöffnung 4 versehen ist, wie dies die Figur 1 zeigt. Rein schematisch ist
entsprechend ein Scharnier 5 angegeben sowie ein Griff 6, um die Füllöffnung 4 zu öffnen. Selbstverständlich wird man bei
dieser Anordnung die Antriebsrollen 30 so weit seitlich versetzen, dass die Füllöffnung und entsprechend das Scharnier
5 bzw. der Griff 6 während der Drehung nicht überrollt werden. Das Gehäuse 2 ist von oben mittels einem Deckel 3
verschlossen. Unten ist das Gehäuse 2 muldenförmig gestaltet,
so dass sich eine Sedimentierwanne 7 bildet. Die Sedimentierwanne 7 ist mindestens annähernd im tiefsten
Bereich mit einem Sedimentabzug 9 versehen. Ueber den Sedimentabzug 9 sollen sich insbesondere die schwereren, nicht
biogenen Feststoffanteile entfernen lassen. Damit man der Vorrichtung aber auch die durch die Lochung der Siebtrommel 1
austretenden biogenen Feststoffanteile entnehmen kann und innerhalb des Verfahrens weiterverwerten, ist die
Sedimentierwanne 7 mit einer Austragstüre 8 versehen. Durch die Austragstüre 8 lässt sich aber auch die Siebtrommel 1
entleeren. Hierzu lässt sich beispielsweise die Füllöffnung 4 vollständig öffnen, indem man die Klappe beispielsweise
aushängt und die Siebtrommel 1 so lange weiter drehen lässt, bis sie sich vollständig entleert hat.
Die flüssige Phase wird hier generell als Zirkulationsflüssigkeit bezeichnet, unabhängig davon, ob es
sich um biogen angereicherte oder biologisch weitgehend gereinigte Flüssigkeit handelt. Das Niveau der
Zirkulationsflüssigkeit in der Vorrichtung lässt sich prinzipiell steuern. Wesentlich ist jedoch, dass in der
Vorrichtung ein Füllstand erreicht werden kann, der so hoch ist, dass die Siebtrommel 1 mindestens mit ihrem untersten
Bereich in der Zirkulationsflüssigkeit liegen kann. Im unteren Bereich des Gehäuses 2 sind mehrere Austragsstutzen 10, 10'
auf verschiedenen Höhen angebracht. Auf welchem Niveau man die Zirkulationsflüssigkeit der Vorrichtung entnimmt, ist vom
•••J ···· ···
jeweiligen Stand der Hydrolyse und den Ausgangsmaterialien abhängig. Die über den Austragsstutzen 10 und 10' entnommene
Zirkulationsflüssigkeit gelangt mindestens teilweise über die Eintragungsstutzen 11 wieder in die Vorrichtung zurück. Ueber
die Eintragsstutzen 11 kann die Zirkulationsflüssigkeit einerseits direkt in das Gehäuse 2 gepumpt werden oder gezielt
so rückgeführt werden, dass die Zirkulationsflüssigkeit das Material in der Siebtrommel 1 vorwiegend von oben nach unten
hindurch perkolieren muss. Um dies zu erreichen, ist über der Trommel 1 ein Sprinkler 12 angeordnet. Die Ausgestaltung des
Sprinklers 12 ist im Prinzip freigestellt. Da jedoch die Zirkulationsflüssigkeit einen relativ hohen Anteil an
Feststoffen enthalten kann, ist es vorteilhaft, eine Sprinklerkonstruktion zu wählen, die nicht zu Verstopfungen
neigt. Ein solcher Sprinkler 12 bzw. Beriesler ist in der Figur 1 schematisch und darunter in Figur la detaillierter und
in Perspektive dargestellt. Der Sprinkler besteht hier aus einer Rinne 12, die seitliche Sicken 13 aufweist. Die offene
Rinne 12 erlaubt eine einfache Sichtkontrolle und lässt sich problemlos reinigen.
Der Sprinkler 12, bzw. die Rinne lässt sich einfach herausnehmbar im Gehäuse 2 anordnen. Hierzu genügt
beispielsweise an den beiden Stirnseiten des Gehäuses 2 je eine entsprechende Auflage. Die Rinne 12 kann aber auch
hängend montiert sein. Auch dies kann wiederum an den Seitenwänden erfolgen oder aber an der Unterseite des Deckels
3. Diese Lösung hat insbesondere den Vorteil, dass bei der Entfernung des Deckels automatisch auch der Sprinkler bzw. die
Rinne 12 entfernt ist, so dass man freien Zugang zur Siebtrommel 1 hat.
Da der hydrolytische Aufschluss, welcher in der erfindungsgemässen Vorrichtung durchgführt wird, vor allem ein
biochemischer Prozess ist, müssen selbstverständlich diverse Parameter entsprechend überwacht werden. Daher können an
verschiedenen Stellen innerhalb des Gehäuses Temperatursonden 14, pH-Sonden 15 und eventuell auch Druckmesser angeordnet
sein, die zur Regelung oder Steuerung des Verfahrens benötigt werden. Zur Anpassung der Temperatur ist eine Heizung 16
angebracht, während die Regelung des pH-Wertes zur Hauptsache über die Zirkulationsflüssigkeit gesteuert wird. Wird die
Vorrichtung kontinuierlich betrieben, so stellen selbstverständlich die Drehgeschwindigkeit, die Häufigkeit der
Beschickung und Entladung der Siebtrommel 1 und die Zirkulationsrate der Flüssigkeit ebenso steuerbare Grossen
dar. Da die Temperatur folglich ein wesentliches Merkmal des Verfahrens ist, ist es sinnvoll, das gesamte Gehäuse 2 mit
einer Isolation zu versehen.
Die während des Betriebes entstehenden Gase werden über den Gasabzug 22 dem Gehäuse 2 entnommen. Aus
sicherheitstechnischen Gründen versieht man das Gehäuse 2 sinnvollerweise mit einer Deckelabtauchung 21, in der der Rand
- 10 -
des Deckels 3 dichtend liegt. Ein eventueller, ungewollter
Ueberdruck kann sich so, ohne die Vorrichtung zu zerstören,
abbauen.
Es ist praktisch, die gesamte Vorrichtung auf höhenverstellbaren Beinen anzuordnen, und diese auf Wägedosen
18 zu stellen. Auf diese Weise ist auch eine vollautomatische Beschickung der Vorrichtung möglich.
In der Figur 2 ist ein Verfahrensfliessbild einer Anlage, in der die erfindungsgemässe Vorrichtung integriert ist,
dargestellt. Die festen Abfälle (Substrat) gelangen in die erfindungsgemässe Vorrichtung H, welche die Hydrolysestufe
darstellt, wo die abbaubaren Bestandteile durch hydrolytische und säurebildende Bakterien in niedere, organische Säuren
umgewandelt werden. Mit ausgezogener Linie ist der Verlauf der Zirkulationsflüssigkeit dargestellt, während die gestrichelten
Linien den Weg des Biogases zeigen. Die punktierten Linien schliesslich sollen die Kontroll- und Steuerleitungen von und
zur Prozesssteuerungsanlage symbolisieren.
Mit der Zirkulationsflüssigkeit gelangen die löslichen,
biogenen Anteile über eine hier zusätzliche, separate Sedimentierwanne T in einen Anaerobfilter F, wo durch
methanogene Bakterien der Abbau zu den entsprechenden Gasen, bzw. Biogas stattfindet. Das Biogas wird über einen Meter M in
einen Gasballon GB gefördert. In diesen gelangt auch das
- 11 -
bereits in der Hydrolyse H anfallende Biogas.
Die nunmehr weitgehend organisch entlastete Zirkulationsflüssigkeit
wird durch eine Rezirkulationspumpe P über ein Heizgefäss G wieder zurück in die Hydrolysestufe H
transportiert, wo die Zirkulationsflüssigkeit in einem neuen Umgang wieder lösliche Stoffe aufnehmen wird. Das gasdicht
abgeschlossene Heizgefäss G, welches die internen Heizungen in der Hydrolysevorrichtung H und im Filter F unterstützt, dient
gleichzeitig als Pufferbehälter für die Zirkulationsflüssigkeit. In den Gasleitungen wird man
vorteilhafterweise vor den Gasmetern M Ausgleichsballone Zwischenschalten, um bei grösseren Flüssigkeitsentnahmen
Unterdrucksituationen im Gasnetz und Vermischen der verschiedenen Gasqualitäten zu verhindern. Der Anaerobfilter F
ist vorteilhafterweise dynamisch, das heisst, die Filterelemnte werden rhythmisch bewegt, um den Abbau zu
intensivieren. Die hier schematisch dargestellte Anlage zeigt lediglich eine mögliche Anwendung der erfindungsgemässen
Vorrichtung. Die hier zusätzlich angeordnete Sedimentierwanne T ausserhalb der Hydrolysevorrichtung H kann bei einer
Optimierung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit grosser
Wahrscheinlichkeit entfallen. In der hier dargestellten Sedimentierwanne wurde die fest/flüssig-Trennung so
durchgeführt, dass nicht nur eine Sedimentation, sondern auch eine Flotation der aufrahmenden Bestandteile erfolgen konnte.
Die Abkürzungen bei der Datenerfassung bedeuten:
- 12 -
TRC = Temperatur-Regelung und -kontrolle
pH = pH-Online-Messung
W = Gewichtserfassung
L = Niveaukontrolle.
M = Gaszähler
pH = pH-Online-Messung
W = Gewichtserfassung
L = Niveaukontrolle.
M = Gaszähler
Obwohl die erfindungsgemässe Vorrichtung im dargestellten Beispiel als Gerät des Maschinenbaus dargestellt ist, ist
selbstverständlich die erfindungsgemässe Vorrichtung auch in der Grosse des Anlagebaus realisierbar. In einem solchen Fall
entspricht dem Gehäuse ein entsprechend konzipiertes Gehäuse und die Sedimentierwanne würde durch ein Setzbecken mit
Austragspumpe oder Ueberlauf konzipiert.
- 13 -
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Durchführung einer aeroben oder anaeroben Hydrolyse in einer zweistufigen FeststoffVergärung von
biogenen Abfällen, mit je mindestens einem Eintrag- und einem Austragstutzen für die Zirkulationsflüssigkeit,
dadurch gekennzeichnet, dass diese eine in einem dichten Gehäuse angeordnete Siebtrommel umfasst, die rotierend
getrieben ist, dass über der Siebtrommel mindestens ein mit dem Eintragstutzen der Zirkulationsflüssigkeit
verbundener Sprinkler und ein Gasabzug angeordnet sind und der untere Gehäuseteil als Sedimentierwanne ausgebildet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebtrommel zur chargenweisen Beladung eine radiale
Füllöffnung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Siebtrommel zur kontinuierlichen oder semi-kontinuierlichen Beladung eine axiale Füllöffnung und
an der gegenüberliegenden Seite eine axiale Entladeöffnung aufweist/
- 14
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Sedimentierwanne ausgebildetes Gehäuseteil sich
mindestens teilweise mittels einer Austragstüre öffnen lässt.
5. Vorrichtung nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, dass
die Sedimentierwanne mindestens annähernd an ihrer tiefsten Stelle einen Sedimentabzug aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprinkler in der Form einer über der Längsachse der
Siebtrommel angeordneten offenen Rinne mit seitlichen Ueberlaufsicken ausgestaltet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Rinne herausnehmbar in Auflagen an den Stirnwänden des Gehäuses gehalten ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit einem oberen, abnehmbaren Deckel versehen
ist, in dem die Rinne angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebtrommel auf getriebenen Lagerrollen liegt und aus
dem Gehäuse heraushebbar ist.
- 15 -
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Austragsstutzen für die Zirkulationsflüssigkeit auf unterschiedlichem Niveau angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00422/94A CH687824A5 (de) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | Vorrichtung zur Durchfuhrung einer Hydrolyse von organischem Material. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29500792U1 true DE29500792U1 (de) | 1995-03-02 |
Family
ID=4186671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29500792U Expired - Lifetime DE29500792U1 (de) | 1994-02-14 | 1995-01-19 | Vorrichtung zur Durchführung von biologischen Prozessen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH687824A5 (de) |
DE (1) | DE29500792U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004037798A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-23 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg | Verfahren zur Vergärung von Biomasse |
DE102009007902A1 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Uwe Köppchen | Biogasanlage und Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage |
-
1994
- 1994-02-14 CH CH00422/94A patent/CH687824A5/de not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-01-19 DE DE29500792U patent/DE29500792U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004037798A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-02-23 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg | Verfahren zur Vergärung von Biomasse |
DE102004037798B4 (de) * | 2004-08-03 | 2007-04-19 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg | Verfahren zur Vergärung von Biomasse |
DE102009007902A1 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Uwe Köppchen | Biogasanlage und Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH687824A5 (de) | 1997-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0566056B1 (de) | Verfahren zur biologischen Aufbereitung organischer Substanzen, insbesondere zur anaeroben biologischen Hydrolyse zur anschliessenden Biomethanisierung, und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens | |
EP1986963B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen verflüssigung organischer feststoffe | |
EP2064308A2 (de) | Rührwerk für einen fermenter, fermenter und verfahren zum betreiben eines fermenters | |
DE3819254A1 (de) | Fermentationsvorrichtung zur aeroben zuechtung von mikroorganismen | |
DE102005057978A1 (de) | Fermentationseinrichtung mit gekoppeltem Substrat- und Sedimenttransport und Verfahren zum Betrieb der Fermentationseinrichtung | |
DE19624268C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung organischer Abfälle | |
EP1979464B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von biogas aus organischen stoffen | |
EP1987130B1 (de) | Fermentationseinrichtung und verfahren zur gewinnung von biogas | |
EP0113719B1 (de) | Vorrichtung zur erzeugung von biogas | |
EP0335825A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur zweistufigen anaeroben Aufbereitung flüssiger Substrate | |
DE10005114B4 (de) | Verfahren zur Biomasse-Rückhaltung bei Biogasreaktoren sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
WO2008099227A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von biogas aus biomasse | |
EP0998430B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur biologischen behandlung eines fluids unter biogasgenerierung | |
WO2015185580A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erhöhung der besiedlungsdichte aktiver bakterien und archaeen unter nutzung mehrstufiger selbstregulierender ultraschall-behandlung von flüssigkeiten in biogasfermentern | |
DE29500792U1 (de) | Vorrichtung zur Durchführung von biologischen Prozessen | |
EP0773914B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von organischen bio-reststoffen | |
DE19805580C1 (de) | Biogasfermenter | |
EP0044948A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus insbesondere landwirtschaftlichen Abfallstoffen | |
EP2430144A2 (de) | Fermenter sowie verfahren zur kontinuierlichen erzeugung von biogas aus biomasse nach dem prinzip der feststoffmethanisierung | |
EP1013614B1 (de) | Entwässerung von Fermentationsprodukten mit Schneckenpresse | |
DE112020005266T5 (de) | Anaerobe Vergärungsapparatur zur Herstellung von Biogas aus organischen Feststoffen | |
DE2202445C3 (de) | Gärung und Entwicklung von Mikroorganismen und Gärbehälter dafür | |
DE2940547A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen zersetzung einer bruchstueckartigen trockensubstanz, insbesondere einer lignozellulose-substanz | |
DE102010033442A1 (de) | Verfahren zur Aufkonzentration von Mikroorganismen in wässrigen Substraten | |
DE10354597B4 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Biogas sowie Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19950413 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: AABIO GMBH, CH Free format text: FORMER OWNER: EDELMANN, WERNER, DR., MASCHWANDEN, CH Effective date: 19950808 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19981211 |
|
R153 | Extension of term of protection rescinded |
Effective date: 19990930 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19981001 |