DE10260972B4

DE10260972B4 - Device for circulating liquid manure and wastewater in a storage container

Info

Publication number: DE10260972B4
Application number: DE10260972A
Authority: DE
Inventors: Johann Hochreiter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: DE10260972A1

Abstract

Vorrichtung zum Umwälzen von Flüssigmist und/oder Abwasser in einem Vorratsbehälter, insbesondere Rührwerk zum Anregen einer Güllezirkulation in einem Güllevorratsbehälter (1) bei Biogasanlagen, mit einer entlang einer Drehachse (A) verlaufenden Welle (5), die über Lagervorrichtungen (6, 7) an Teilen des Güllevorratsbehälters (1) drehbar gelagert und von einer Antriebsvorrichtung (8) antreibbar ist und mit sich quer zur Drehachse (A) erstreckenden Rührelementen (9, 10, 11), welche in mehreren zueinander parallelen Ebenen (E1, E2, E3) entlang der Längserstreckung der Welle (5) quer zu deren Drehachse auf der Welle (5) angeordnet sind und sich innerhalb der Ebene (E1, E2, E3) gegenüberliegen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– die mit Rührelementen (9, 10, 11) bestückte Welle (5) erstreckt sich radial in den Vorratsbehälter (1) hinein und
– die Rührelemente (9, 10, 11) sind als Schaufeln in Form von Paddeln ausgebildet, die um ihre eigene Längsachse verdrehbar und verstellbar sind und so an der Welle...Apparatus for circulating liquid manure and / or waste water in a storage container, in particular an agitator for stimulating a liquid manure circulation in a manure storage container (1) in biogas plants, having a shaft (5) running along a rotation axis (A) and having bearing devices (6, 7) is rotatably mounted on parts of the manure storage container (1) and can be driven by a drive device (8) and with stirring elements (9, 10, 11) extending transversely to the axis of rotation (A) and arranged in several mutually parallel planes (E1, E2, E3). are arranged along the longitudinal extent of the shaft (5) transversely to its axis of rotation on the shaft (5) and are opposite each other within the plane (E1, E2, E3), characterized by the following features:
- The equipped with stirring elements (9, 10, 11) shaft (5) extends radially into the reservoir (1) into and
- The stirring elements (9, 10, 11) are formed as blades in the form of paddles, which are rotatable and adjustable about their own longitudinal axis and so on the shaft ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umwälzen von Flüssigmist und/oder Abwasser in einem Vorratsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hierbei zum Einsatz kommende Rührwerke sind in vielfältiger Form bekannt. Die hier zitierten Druckschriften sollen deshalb auch nur einen Einblick in die vielfältigen Möglichkeiten geben, um darzustellen, wie Rührwerke für die verschiedensten Anwendungen in den verschiedensten Bauformen realisiert worden sind.The The present invention relates to a device for circulating Liquid manure and / or Wastewater in a storage tank according to the preamble of claim 1. Here coming to use agitators are in more diverse Form known. The cited documents are therefore intended to be just a glimpse into the diverse options give to portray as agitators for the realized in a variety of applications in a variety of designs have been.

In der DE 28 56 124 C2 ist ein Rührwerk beschrieben, bei dem in Bodennähe innerhalb eines zylindrischen Vorratsbehälters ein Propellerartiges Rührwerk vorgesehen ist, und bei dem über ein Luftzufuhrrohr Frischluft rückseitig zum Rührwerk geführt ist, wodurch bei der Umwälzung der Gülle gleichzeitig verwirbelte Luft in den Vorratsbehälter eingerührt wird.In the DE 28 56 124 C2 An agitator is described in which a propeller-like agitator is provided near the bottom within a cylindrical reservoir, and in which fresh air is guided back to the agitator via an air supply pipe, whereby at the same time turbulent air is stirred into the reservoir during the circulation of the manure.

Ferner ist aus der DE 299 11 906 U1 eine Rühreinrichtung zum Homogenisieren von Gülle mit einer Antriebswelle und Rührflügel bekannt, die an der Antriebswelle um Schwenkachsen klappbar gelagert sind, wobei die Rührflügel im Stillstand ein im Wesentlichen parallel zur Antriebswelle ausgerichtetes flaches Einsteckteil bilden und bei sich drehender Antriebswelle eine zur Antriebswelle winklige Stellung einnehmen.Furthermore, from the DE 299 11 906 U1 a stirring device for homogenizing manure with a drive shaft and agitator known to be mounted hingedly on the drive shaft about pivot axes, wherein the stirring blades at standstill form a substantially parallel to the drive shaft aligned flat plug and occupy an angular position to the drive shaft with rotating drive shaft.

Eine weitere Rühreinrichtung der einleitend bezeichneten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 00 514 U1 bekannt geworden. Dort wird eine Rühreinrichtung beschrieben, bei welcher im vorderen Bereich einer Antriebswelle Rührflügel an Schwenkachsen klappbar gelagert sind, die senkrecht zur Antriebswelle stehen und in einer geraden Linie miteinander fluchten. Bei einer Drehung eines solchen Rührflügels in einem Medium klappen die Rührflügel an den Schwenkachsen um bis zu 45° auf. Dadurch entsteht eine Rühreinrichtung mit einer Rührwirkung, die in einem Bereich radial zur Antriebswelle um die Rührflügel ein Mediumwirbel erzeugt und auch in gewissem Maße eine Strömung nach unten bewirkt, wobei das Strömungsverhalten im Wesentlichen von den Kanten an den Rührflügeln bestimmt wird, die parallel zur Schwenkachse ausgerichtet sind. Eine gebündelte Strömung des Mediums mit einer Strömungsrichtung, die parallel zur Antriebswelle verläuft ist ansatzweise möglich.Another stirring device of the type described in the introduction is from the German utility model DE 93 00 514 U1 known. There, a stirring device is described in which in the front region of a drive shaft agitator wings are pivotally mounted on pivot axes, which are perpendicular to the drive shaft and aligned with each other in a straight line. Upon rotation of such an impeller in a medium, the impellers fold on the pivot axes by up to 45 °. This results in a stirring device with a stirring effect, which generates a medium vortex in a region radially to the drive shaft around the impeller and also causes a downward flow to some extent, the flow behavior is determined essentially by the edges of the impellers, which are parallel to the pivot axis are aligned. A bundled flow of the medium with a flow direction that runs parallel to the drive shaft is possible in some ways.

Eine Stellung der Rührflügel, bei welcher die Rührflügel zusammen mit Achszapfen und Antriebswelle ein flaches Einsteckteil bilden, wird in den Fällen als notwendig erachtet, wenn die Rühreinrichtung in schmale Spaltenschlitze bei Spaltenböden in Stallungen in darunterliegende Kanäle für Gülle oder Auffangbehältnisse für Gülle eingeführt werden soll. Das Aufklappen der Rührflügel bei sich drehender Welle bewirkt dann eine Rührflügelstellung, die eine bessere Homogenisierung der Gülle gewährleistet, als wenn die Rührflügel lediglich die plattenförmige Stellung beibehalten würden.A Position of the stirring blades, at which the agitators together with spindle and drive shaft form a flat plug-in part, will in the cases considered necessary if the stirring device in narrow column slots at slat floors in stables in underlying channels for manure or collecting containers be introduced for manure should. The unfolding of the impellers at rotating shaft then causes a Rührflügelstellung, the better Homogenization of manure guaranteed as if the impellers only the plate-shaped Position would be maintained.

Aus der DE 32 49 717 C2 ist ein Biogasreaktor mit einer Vorrichtung zum Umwälzen von Gülle bekannt. Jener Druckschrift ist ein zylindrischer Behälter zu entnehmen, der mehrere Rührwerke aufweist, welche radial in einen zylindrischen Behälter hineinragen. In dem Behälter sind in gewissen Abständen quer zu dessen Längsachse ausgerichtete, in einer Behälterwand mittels einer drehbaren Welle versehene, Rührwerke vorgesehen. Wie die Rührwerke ausgestaltet sind wird nicht offenbart.From the DE 32 49 717 C2 is a biogas reactor with a device for circulating manure known. That document discloses a cylindrical container having a plurality of agitators which project radially into a cylindrical container. In the container at certain intervals aligned transversely to the longitudinal axis, provided in a container wall by means of a rotatable shaft, agitators are provided. How the agitators are designed is not disclosed.

Schließlich ist noch die DE 19 39 650 U bekannt. Hier ist eine Rühreinrichtung zum Homogenisieren von Gülle beschrieben, bei dem sich auf einer Drehwelle mehrere Rührelemente befinden. Dieser Stand der Technik ist als der anzusehen, von dem die Erfindung bei der Formulierung des Oberbegriffs ausgeht. Das dort gezeigte und beschriebene Rührwerk weist eine Drehwelle auf, die sich in Längsrichtung des Güllebehälters erstreckt, und die auf der Drehwelle angeordneten Rührelemente weisen zueinander keine unterschiedlichen Winkelstellungen auf.Finally, that is still DE 19 39 650 U known. Here is a stirring device for homogenizing slurry described in which there are several stirring elements on a rotary shaft. This prior art is to be regarded as that from which the invention proceeds in the formulation of the preamble. The agitator shown and described there has a rotary shaft extending in the longitudinal direction of the slurry tank, and the agitating elements disposed on the rotary shaft do not have different angular positions from each other.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend bezeichneten Art derart weiterzubilden, dass sich eine verbesserte Rührwirkung ergibt, wobei der mechanische Aufwand gering gehalten werden soll und zusätzliche Belüftungsmaßnahmen nicht erforderlich sind. Das Rührwerk soll robust sein und der Wirkungsgrad bezüglich der erzielbaren Verwirbelung und die daraus resultierende Homogenisierung des zu mischenden Mediums soll hoch sein.task It is the object of the present invention to provide a device designated type such that an improved stirring action results, the mechanical complexity should be kept low and additional ventilation measures are not required. The agitator should be robust and the efficiency with respect to the achievable turbulence and the resulting homogenization of the medium to be mixed be high.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.These The object is solved by the features of claim 1. In the dependent claims are advantageous and expedient developments the device according to the invention specified.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in ihrem einfachen und robusten Aufbau und in ihrer hohen Leistungsfähigkeit beim Homogenisieren von Flüssigmist, Gülle, Abwasser und Ähnlichem. Durch die Verstellbarkeit der Rührelemente lässt sich die Vorrichtung an die Konsistenz der zu rührenden Flüssigkeit anpassen und dadurch die Leistung optimieren, besonders, wenn die Rührelemente als Schaufeln in Form von Paddeln ausgebildet sind.The Advantages of the device according to the invention lie in their simple and robust construction and their high capacity when homogenizing liquid manure, Manure, sewage and the like. Due to the adjustability of the stirring elements can be adjust the device to the consistency of the liquid to be stirred and thereby optimize performance, especially when the stirring elements are used as blades in Form of paddles are formed.

Besonders Vorteilhaft kann die Vorrichtung ausgestaltet werden, wenn pro Ebene jeweils ein Paar Rührelemente vorgesehen sind, wobei sich die Rührelemente um 180° gegenüberstehen und ihre Schaufeln zueinander verdreht angeordnet sind.Particularly advantageously, the device can be configured when each pair of stirring elements are provided per level, wherein the stirring elements face by 180 ° and their Blades are arranged twisted to each other.

Eine besonders gute Verwirbelung der Gülle läßt sich erzielen, wenn zumindest eine Teilfläche der Rührelemente mit zunehmendem Abstand von der Drehachse in Richtung der Längserstreckung der Welle vorsteht, um den Anteil der ungleichförmigen Beschleunigung der Gülle zu erhöhen.A Particularly good turbulence of the manure can be achieved, if at least a partial area the stirring elements with increasing distance from the axis of rotation in the direction of the longitudinal extent projecting the shaft to increase the proportion of non-uniform acceleration of manure.

Fertigungstechnisch ist es von Vorteil, wenn die Rührelemente aus gebogenem Flachmaterial, insbesondere Blech, hergestellt sind.manufacturing technology it is advantageous if the stirring elements made of bent flat material, in particular sheet metal.

Ferner ist eine gute Verwirbelung des Flüssigmists zu erreichen, wenn die Welle im Vorratsbehälter so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente in ihrer aufrechten Stellung auch bei maximaler Befüllung den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter überragen, und wenn die Welle im Vorratsbehälter obendrein so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente in ihrer aufrechten Stellung auch bei minimaler Befüllung in den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter eintauchen.Further is to achieve a good turbulence of the liquid manure, though the shaft in the reservoir is arranged so that the free ends of the stirring elements in their upright Position even at maximum filling the liquid level in the reservoir, and if the shaft in the reservoir on top of that is arranged so that the free ends of the stirring elements in its upright position even with minimal filling in the liquid level in the storage container plunge.

Mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.With Help of an embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 einen schematisierten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und 1 a schematic cross section through a device according to the invention and

2 eine Rührwerkwelle mit Rührelementen. 2 a stirrer shaft with stirring elements.

Ein in der 1 sehr stark schematisiert dargestellter Vorratsbehälter 1 für Flüssigmist G oder dergleichen, besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 2, der mit einer Decke 3 aus Beton abgedeckt und bis zu seiner vorgegebenen Höhe h mit Flüssigmist G gefüllt ist. Da Flüssigmist oder die Gülle G oft in offenen oder geschlossenen Behältern gesammelt wird, deren Füllhöhe mehrere Meter betragen kann, tritt während der Lagerung häufig eine Entmischung ein, so dass sich Sinkschichten und Schwimmdecken bilden, die aufgerührt werden müssen. Aus diesem Grund befindet sich in dem dargestellten Vorratsbehälter 1 ein Rührwerk 4 mit einer entlang einer Drehachse A verlaufenden Welle 5, die über Lagervorrichtungen 6, 7 an Teilen des Güllevorratsbehälters 1 gelagert ist. Die Welle 5 erstreckt sich radial in den Vorratsbehälter 1 hinein und eine Antriebsvorrichtung 8 treibt die Welle 5 an, die mit sich quer zur Drehachse A erstreckenden Rührelementen 9, 10 und 11 versehen ist welche später in der Beschreibung der 2 noch näher erläutert werden. Die Antriebsvorrichtung 8 wird bevorzugt durch einen leistungsfähigen Elektromotor realisiert, dessen Drehzahl einstellbar ist. Die Rührelemente 9, 10, 11 sind auf der Welle 5 in Abständen voneinander angeordnet. Die Seitenansicht zeigt in ihrer schematischen Darstellung, dass sich die Rührelemente 9, 10, 11 jeweils in einer Ebene befinden, und dass diese Ebenen E1, E2, E3 zueinander parallel verlaufen und gegenüber der Drehachse A der Welle 5 senkrecht stehen. Die Rührelemente 9 nehmen innerhalb ihrer jeweiligen Ebene E1 eine abweichende Winkelstellung gegenüber den anderen Rührelementen 10, 11 in den anderen zugehörigen Ebenen E2, E3 ein.An Indian 1 very heavily schematized illustrated reservoir 1 for liquid manure G or the like, consists essentially of a cylindrical container 2 that with a blanket 3 Concrete covered and filled up to its predetermined height h with liquid manure G. Since liquid manure or manure G is often collected in open or closed containers whose filling height can be several meters, segregation often occurs during storage, forming sinking layers and floating slabs which must be agitated. For this reason, located in the reservoir shown 1 a stirrer 4 with a shaft extending along a rotation axis A. 5 that about storage devices 6 . 7 on parts of the manure storage tank 1 is stored. The wave 5 extends radially into the reservoir 1 into it and a drive device 8th drives the wave 5 on, with the transverse axis of rotation A extending stirring elements 9 . 10 and 11 which is later in the description of the 2 will be explained in more detail. The drive device 8th is preferably realized by a powerful electric motor whose speed is adjustable. The stirring elements 9 . 10 . 11 are on the wave 5 arranged at intervals from each other. The side view shows in its schematic representation that the stirring elements 9 . 10 . 11 each located in a plane, and that these planes E1, E2, E3 parallel to each other and with respect to the axis of rotation A of the shaft 5 stand vertically. The stirring elements 9 take within their respective plane E1 a different angular position relative to the other stirring elements 10 . 11 in the other associated levels E2, E3.

Die Anzahl der Rührelemente 9, 10, 11 ist prinzipiell frei wählbar und wird vom Fachmann nach der Größe des Vorratsbehälters 1, der zu erwartenden Viskosität des Flüssigmists und des erforderlichen Durchmischungsgrads bestimmt werden.The number of stirring elements 9 . 10 . 11 is in principle freely selectable and will be selected by the skilled person according to the size of the storage container 1 , the expected viscosity of the liquid manure and the required degree of mixing are determined.

In 2 ist eine Welle 5 mit zwei Rührelementen 9 und 10 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Rührelemente 9 und 10, die jeweils ein Paar bilden, schaufelförmig nach Art von Paddeln ausgebildet sind. Ebenfalls ist ersichtlich, dass ihre Winkelstellung in der ihnen jeweils zugeordneten Ebene E1 bzw. E2 voneinander abweicht. Durch die eine gewisse Drehbarkeit symbolisierenden Pfeile R1 und R2 wird deutlich, dass die Paddel-Paare der Rührelemente 9, 10 relativ zueinander verstellbar, insbesondere um ihre Drehachsen B und C verdrehbar sind. Auch der Abstand der Ebenen E1, E2, E3 voneinander ist einstellbar, wenn die Vorrichtung entsprechend ausgelegt ist. Diese vielfältigen Verstellmöglichkeiten dienen dazu, das Rührwerk 4 den Gegebenheiten im Vorratsbehälter 1 anzupassen und seine Leistungsfähigkeit zu erhöhen.In 2 is a wave 5 with two stirring elements 9 and 10 shown. It can be seen that the stirring elements 9 and 10 , each forming a pair, are formed scoop-shaped in the manner of paddles. It can also be seen that their angular position deviates from one another in their associated E1 or E2 plane. By means of the arrows R1 and R2, which symbolize a certain degree of rotation, it becomes clear that the paddle pairs of the stirring elements 9 . 10 relative to each other adjustable, in particular about their axes of rotation B and C are rotatable. The distance of the planes E1, E2, E3 from each other is adjustable, if the device is designed accordingly. These versatile adjustment options are used to the agitator 4 the conditions in the reservoir 1 adapt and increase its efficiency.

Das Rührwerk 4 mit seiner radial verlaufenden Welle 5 und den Rührelementen/Paddeln 9, 10, 11 ist in einer zum Boden und zur Decke 3 bevorzugt parallelen Ebene im Vorratsbehälter 1 so montiert, dass auch bei höchstem Füllstand die freien Enden der Rührelemente (9, 10, 11) in ihrer aufrechten Stellung immer den Flüssigkeitsspiegel des Flüssigmists G überragen. Diese Maßnahme trägt ebenfalls zur besseren Durchmischung des Flüssigmists G bei, da immer ein gewisser Luft- bzw. Gasanteil mit unter den Flüssigmist G gemischt wird. Ferner ist die Position des Rührwerks 4 im Vorratsbehälter 1 so gewählt, dass auch bei dem geringsten gewünschten Füllstand die freien Enden der Rührelemente 9, 10, 11 in den Flüssigmist G eintauchen.The agitator 4 with its radially extending shaft 5 and the stirring elements / paddles 9 . 10 . 11 is in one to the ground and to the ceiling 3 preferably parallel plane in the reservoir 1 mounted so that even at the highest level, the free ends of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in its upright position always project beyond the liquid level of the liquid manure G. This measure also contributes to better mixing of the liquid manure G, since always a certain proportion of air or gas is mixed with the liquid manure G. Further, the position of the agitator 4 in the storage container 1 chosen so that even at the lowest desired level, the free ends of the stirring elements 9 . 10 . 11 into the liquid manure G immerse.

11: Vorratsbehälter/GüllevorratsbehältersReservoir / manure storage tank
22: zylindrischer Behältercylindrical container
33: Betondeckeconcrete ceiling
44: Rührwerkagitator
55: Wellewave
66: Lagerungstorage
77: Lagerungstorage
88th: Antriebvorrichtungdriving device
99: Rührelement/PaddelStirrer / paddle
1010: Rührelement/PaddelStirrer / paddle
1111: Rührelement/PaddelStirrer / paddle
AA: Drehachse der Welleaxis of rotation the wave
BB: Drehachse eines Paddelsaxis of rotation a paddle
CC: Drehachse eines Paddelsaxis of rotation a paddle
E1E1: Ebene 1level 1
E2E2: Ebene 2level 2
E3E3: Ebene 3level 3
R1R1: Verstellrichtung eines Paddelsadjustment a paddle
R2R2: Verstellrichtung eines Paddelsadjustment a paddle

Claims

Device for circulating liquid manure and / or wastewater in a storage container, in particular an agitator for stimulating a liquid manure circulation in a manure storage container ( 1 ) in biogas plants, with a shaft running along a rotation axis (A) ( 5 ), which have storage devices ( 6 . 7 ) on parts of the manure storage tank ( 1 ) and rotatable by a drive device ( 8th ) is drivable and with transverse to the axis of rotation (A) extending stirring elements ( 9 . 10 . 11 ), which in several mutually parallel planes (E1, E2, E3) along the longitudinal extent of the shaft ( 5 ) transverse to its axis of rotation on the shaft ( 5 ) and are located within the plane (E1, E2, E3), characterized by the following features: - the with stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) equipped shaft ( 5 ) extends radially into the reservoir ( 1 ) and - the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) are formed as blades in the form of paddles which are rotatable and adjustable about their own longitudinal axis and so on the shaft ( 5 ) are arranged, that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) of a plane (E1, E2, E3) are each secured at an angle which differs from the mounting angle of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) of the other level (E1, E2, E3).

Apparatus according to claim 1, characterized in that per level (E1, E2, E3) in each case a pair of stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) is provided, wherein the stirring elements face by 180 ° and their blades are arranged rotated to each other.

Apparatus according to claim 1, characterized in that at least a partial surface of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) with increasing distance from the axis of rotation (A) in the direction of the longitudinal extension of the shaft ( 5 ) to increase the proportion of non-uniform acceleration of manure.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) are formed from bent flat material, in particular sheet metal.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 5 ) in the reservoir ( 1 ) is arranged so that the free ends of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in its upright position even at maximum filling the liquid level in the reservoir ( 1 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 5 ) in the reservoir ( 1 ) is arranged so that the free ends of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in its upright position even with minimal filling under the liquid level in the reservoir ( 1 ) immerse.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container ( 1 ) is designed as a hermetically sealed fermenter a biogas plant.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) formed as a one-armed blades and offset on the shaft ( 5 ) are arranged.