專利名稱：用于制造生物氣的方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從有機的材料中制造生物氣(Biogas)的方法以及裝置，其中，借助于供應(yīng)系統(tǒng)(Aufgabesystem)將基質(zhì)輸送到容器處并且在容器中布置至少兩個攪拌器，通過 Behjilterinhalt)的主要水平的流動(zumeist horizontale Stromung)。
背景技術(shù)：
該方法用于從有機的材料中產(chǎn)生生物氣。應(yīng)用在這種設(shè)備中以生產(chǎn)生物氣的原料被稱為基質(zhì)。基質(zhì)包含可通過生物活動(biogen)分解的生物質(zhì)(Biomasse)(例如糞水、青貯飼料或生物垃圾(Bioabfall))。用于產(chǎn)生生物氣而應(yīng)用的容器也被稱為生物反應(yīng)器(Bioreaktor)或發(fā)酵桶。在生物氣設(shè)備的連續(xù)的運行中，連續(xù)地將基質(zhì)輸送到容器處并且提取生物氣以及發(fā)酵殘余物(Gkrest)。通過不同類型的微生物使位于容器中的基質(zhì)轉(zhuǎn)化。該待轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)被稱為發(fā)酵基質(zhì)(Gjirsubstrat)。由于微生物引起的(mikrobiell)降解(Abbau)，從發(fā)酵基質(zhì)中產(chǎn)生作為生物氣的主要組分的甲烷和二氧化碳。被輸送的基質(zhì)與容器內(nèi)物質(zhì)混合。大多借助于供料系統(tǒng)(Fiitterungssystem)通過點狀的供應(yīng)實現(xiàn)基質(zhì)的輸送。用于盡可能高的生物氣產(chǎn)出所需的生物質(zhì)的停留時間(Verweilzeit)決定性地取決于基質(zhì)與發(fā)酵基質(zhì)的混合。在這樣的介質(zhì)(即，其主要特征為提高的粘度)中，為了混合和/或混勻需要使容器內(nèi)物質(zhì)循環(huán)(UmWlzung)，這通常利用攪拌器實現(xiàn)。在厭氧生物的生物反應(yīng)技術(shù)的領(lǐng)域中，在多種應(yīng)用中使用帶有大于O. 5的高度與直徑的比例的發(fā)酵桶。在此，大多利用垂直攪拌器進行混合。在此，攪拌器螺旋槳位于中央的由外部驅(qū)動的軸上。驅(qū)動軸垂直地布置并且從上伸入容器之內(nèi)，其中，驅(qū)動軸大多平行于容器壁伸延。例如，通過文件DE 199 47 339 Al已知這種發(fā)酵桶。與之不同，在根據(jù)本發(fā)明的用于制造生物氣的方法中應(yīng)用這樣的容器形狀，即其高度與直徑的比例小于O. 5。優(yōu)選地，容器的直徑在16和40米之間。在該容器尺寸中，應(yīng)用從外部被驅(qū)動的位于中央的垂直攪拌器不再是經(jīng)濟的。為了混合容器內(nèi)物質(zhì)主要應(yīng)用布置在容器的邊緣區(qū)域中且布置在容器中的攪拌器，其產(chǎn)生在容器中的介質(zhì)的主要水平的流動。例如，通過文件WO 2008/104320 A2已知這種布置方案。通過文件DE 20 2007 002 835 Ul已知多個攪拌器以用于容器內(nèi)物質(zhì)的混勻，其中，兩個相疊地布置的攪拌器布置成與單個的攪拌器相對。對于發(fā)酵過程的高的效率來說，在發(fā)酵液中盡可能均勻的生物質(zhì)分布被視為必須的。附加地設(shè)置填充液位測量裝置，利用其探測在容器中的填充高度并且產(chǎn)生相應(yīng)的填充液位高度測量信號作為高度實際值信號。將填充液位測量信號輸送到控制裝置，該控制裝置在探測到填充高度較小時如此操控用于構(gòu)造成潛入式馬達攪拌設(shè)備(Tauchmotorriihrgerjit)的攪拌器的高度調(diào)整馬達(H5henstellmotor)，即使攪拌器下降并且由此使攪拌器的攪拌葉片進一步完全地浸入。為了產(chǎn)生生物氣而應(yīng)用的發(fā)酵基質(zhì)通常具有結(jié)構(gòu)粘性的(strukturviskose)流動特性。結(jié)構(gòu)粘性意味著，隨著剪切速度的增加，發(fā)酵基質(zhì)的動態(tài)的粘度減小。由此，粘度不是值而是函數(shù)。對于每個引 發(fā)的(induziert)剪切速率(Scherrate)得到一個從屬的粘度。由此，在容器中粘度局部地不同。粘度與局部地存在的剪切速率相關(guān)。其原因為在容器中影響流動的局部的速度。通過攪拌器的螺旋槳的運動產(chǎn)生剪切速率。在結(jié)構(gòu)粘性的發(fā)酵基質(zhì)時，在螺旋槳的周圍局部的粘度減小。隨著與螺旋槳的距離增加，剪切速度減小，并且粘度相應(yīng)地上升。這導致，螺旋槳主要從螺旋槳附近的區(qū)域中吸入發(fā)酵基質(zhì)，在該區(qū)域中發(fā)酵基質(zhì)具有小的粘度。由此，產(chǎn)生這樣的螺旋槳附近的區(qū)域，即在其中僅僅圍繞螺旋槳自身輸送具有小的體積的帶有高的速度的基質(zhì)。該螺旋槳附近的區(qū)域被稱為空洞(Kaverne)。如果攪拌器僅僅局部地在空洞中工作，則不以優(yōu)化的方式進行容器內(nèi)物質(zhì)的混勻，因為流動的產(chǎn)生限制在該區(qū)域上。所以，這導致相對于生物反應(yīng)器的實際的容積而言可用的反應(yīng)器體積減小。結(jié)果在較小的可用的反應(yīng)器體積中產(chǎn)生較少的生物氣并且由此也產(chǎn)生較少的可用的甲烷。甲烷份額或甲烷量對生物反應(yīng)器的經(jīng)濟的運行有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為被轉(zhuǎn)化的發(fā)酵基質(zhì)量和為此所需的停留時間的最大化以及形成更大的有效的混合區(qū)間。另一目的為，提供這樣的方法，即在其中多個攪拌器產(chǎn)生混合區(qū)間，其中，使為此所需的能量消耗最小化并且優(yōu)化從混合區(qū)間中得到的甲烷產(chǎn)量。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過以下方式實現(xiàn)，即如此選擇螺旋槳的螺旋槳直徑、螺旋槳幾何形狀及位置，即在容器中可產(chǎn)生介質(zhì)的共同的混合區(qū)間，探測用于確定在混合區(qū)間中的介質(zhì)的平均速度和/或粘度的測量數(shù)據(jù)，并且將測量數(shù)據(jù)傳送到調(diào)節(jié)單元處，其中，可通過調(diào)節(jié)單元改變這樣的調(diào)整參數(shù)，即該調(diào)整參數(shù)改變引入到混合區(qū)間中的攪拌器的功率輸入(Leistungseintrag)和/或容器內(nèi)物質(zhì)的成分。目的為，增大反應(yīng)體積。借助于該方法可能的是，在為此所需的能量輸入最小化的同時使容器內(nèi)物質(zhì)的最優(yōu)的混合成為可能。在此，第一攪拌器產(chǎn)生攪拌器射流(Rilhrwerksstrahl)。如此定位第二攪拌器，即其繼續(xù)傳傳輸(weitertransportieren)第一攪拌器的射流,并且由此自身產(chǎn)生射流。通過有目的地定位攪拌器以及攪拌器相互協(xié)調(diào)的運行，在單個的攪拌器之間的混合體積增大。根據(jù)本發(fā)明，為此也由調(diào)節(jié)單元接通附加的攪拌器運行或者調(diào)節(jié)單元改變被輸送的基質(zhì)和/或再循環(huán)物(Rezirkulat)的量和/或成分。此外，探測在混合區(qū)間中的發(fā)酵基質(zhì)的流動的平均速度和/或在混合區(qū)間中的粘度。已證實為尤其有利的是，使用在混合區(qū)間中的平均速度作為用于優(yōu)化的能量輸入的標準。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，借助于該參數(shù)在能量上優(yōu)化過程。如果以過小的液壓功率使攪拌器運行，則在混合區(qū)間中的發(fā)酵基質(zhì)在攪拌器處存在的平均流出速度過小。這導致，混合區(qū)間分裂(zerfallen)成無效的單個區(qū)間。在這些區(qū)間中，平均速度由于高的局部剪切速率而再次提高，這在能量上是不經(jīng)濟的。如果以過高的液壓的功率使攪拌器運行，則在混合區(qū)間中的平均速度上升超過用于混合區(qū)間形成所需的限度，由此或者不適宜地影響能量輸入和/或不適宜地影響生物氣中的甲烷產(chǎn)量。在這些不適宜的運行條件之間存在優(yōu)化的速度，根據(jù)本發(fā)明其用作為用于在容器中的優(yōu)化的能量引入和材料轉(zhuǎn)化的調(diào)節(jié)參數(shù)。優(yōu)化的速度取決于多種因素，例如攪拌器的位置和/或發(fā)酵基質(zhì)的成分。由此，對于每種應(yīng)用情況得到特定的優(yōu)化的速度值，在其中，通過引入到共同的混合區(qū)間中的攪拌器的優(yōu)化的功率和推力輸入，實現(xiàn)內(nèi)能的最小化。如此設(shè)計攪拌器的定位，即攪拌器以不在局部受到限制的方式工作，而是彼此對應(yīng)地工作。在結(jié)構(gòu)粘性的介質(zhì)中，在速度和粘度之間存在直接的關(guān)系。由此，除了速度，備選地或補充地，也可為了在容器內(nèi)物質(zhì)的能量上優(yōu)化的混勻方面必要的液壓功率使用與剪切速率相關(guān)的粘度。為此，以電的或機械的測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)直接地或間接地確定一個或多個攪拌器的功率。可根據(jù)奧斯特瓦爾德-迪懷爾(Ostwald-De-Waele)公式(Ansatz)描述在速度和粘度之間的關(guān)系。局部的粘度取決于局部地存在的剪切速率。局部的粘度繼而與局部的速度相關(guān)
.Cis
其中
η :動態(tài)的粘度，
Y :剪切速率
X :速度梯度， as
k, m:自由的參數(shù)。在探測用于確定在混合區(qū)間中的平均速度和/或粘度的測量數(shù)據(jù)之后，將測量數(shù)據(jù)傳送到調(diào)節(jié)單元處。例如，可應(yīng)用儲存程序控制裝置(speicherprogrammierbareSteuerung)作為調(diào)節(jié)單元。調(diào)節(jié)單元將測量值與設(shè)備特有的理論值相比較。其可為在混合區(qū)間中的這樣的速度或粘度值，在其中在攪拌器的最小的功率輸入時保持共同的混合區(qū)間。此外，為了產(chǎn)生甲烷而使用的基質(zhì)、基質(zhì)的量和成分、以及基質(zhì)在發(fā)酵桶中的停留時間是重要的。例如，運行特有的(betriebsspezifisch)理論值與容器的大小、攪拌器的類型以及攪拌器彼此的布置方案相關(guān)。對于每種應(yīng)用情況確定該理論值。在本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實施方案中，使用攪拌器的轉(zhuǎn)速作為調(diào)整參數(shù)。如果速度或粘度與其在功率輸入或甲烷產(chǎn)量和/或甲烷氣體含量方面的優(yōu)化值不同，則調(diào)節(jié)單元改變攪拌器的轉(zhuǎn)速。如果速度過大或粘度過小，則使轉(zhuǎn)速下降。在轉(zhuǎn)速過小或粘度過大時，調(diào)節(jié)單元提高轉(zhuǎn)速。也可通過以下方式改變通過攪拌器進行的功率輸入，即接入其它攪拌器。該接入提供了附加的功率輸入，并且由此可防止共同的混合區(qū)間分裂成單個的空洞。調(diào)節(jié)單元也可改變這樣的調(diào)整參數(shù)，即其改變?nèi)萜鲀?nèi)物質(zhì)的成分。為此，調(diào)節(jié)單元可提高或減小被輸送的基質(zhì)的量。另一可能性在于，通過使用酵素改變發(fā)酵基質(zhì)的分解(Aufschluss)。同樣借助于糞水和/或再循環(huán)物使發(fā)酵基質(zhì)變稀以及通過添加化學的或生物學的作用機理(Wirkmechanism)改變發(fā)酵基質(zhì)的流動特性是可行的。在此，也可僅僅分階段地(phasenweise)接入一個或多個攪拌器,例如在通過輸送再循環(huán)物短時地改變基質(zhì)成分或發(fā)酵基質(zhì)成分時。為了確定在混合區(qū)間中的平均速度和平均粘度，可應(yīng)用不同的測量方法。在本發(fā)明的尤其有利的變型方案中，由超聲波探測器探測在混合區(qū)間中的平均速度。這具有的優(yōu)點為，這涉及無接觸的測量方法。在測量局部的速度時，保持不影響介質(zhì)，因為不將附加的障礙引入流動中。附加的障礙可帶來局部剪切速率的變化。出于這一原因，優(yōu)選地應(yīng)用無接觸的測量方法。除了速度測量，備選地或附加地，也可探測發(fā)酵基質(zhì)的流動特性。在該方法的尤其有利的變型方案中，通過攪拌器的功率消耗獲取用于確定在混合區(qū)間中的粘度的測量數(shù)據(jù)。為此，優(yōu)選地應(yīng)用被調(diào)節(jié)的攪拌器的轉(zhuǎn)速。通過為了測量目的而調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速變化，可獲得作為轉(zhuǎn)速和由此在攪拌器周圍的剪切速率的函數(shù)的與粘度相關(guān)的功率系數(shù)。通過在轉(zhuǎn)速可變時控制攪拌器的功率消耗實現(xiàn)在攪拌器處出現(xiàn)的粘度的測量。通過與相應(yīng)的水曲線(Wasserkurve)相比較，可獲得介質(zhì)的與剪切應(yīng)力相關(guān)的粘度。目的為借助于評估獲取粘度，以用于可確定一個或多個攪拌器的液壓的功率。在另一實施方案中，在運行中探測用于確定浮渣層(Schwimmschicht)及其厚度的測量數(shù)據(jù)。當氣泡附著在顆粒處、其上升并且在表面處連接成連續(xù)的層時，形成該浮渣層。這種類型的層可如此程度增長，即氣體不再可能從發(fā)酵基質(zhì)中離開。相應(yīng)地，應(yīng)阻止該 浮渣層的產(chǎn)生，其中，為此接通至少一個附加的攪拌器，其產(chǎn)生消散(aufl0sen)浮渣層的渦流。通過渦流可阻止顆粒連接成層，從而顆?？稍俅伪话枞胧Ｓ嗟陌l(fā)酵基質(zhì)中。在方法中優(yōu)選地應(yīng)用柱形的容器以用于產(chǎn)生生物氣。在此，證實為尤其適宜的是，其高度與直徑的比例小于O. 5。備選地，也可應(yīng)用環(huán)形容器或帶有環(huán)繞的流動的容器。


從根據(jù)圖紙對實施例的描述中以及圖紙自身中得到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。其中
圖I顯示了帶有兩個主攪拌器的用于生物氣制造的容器的透視的視圖，
圖2顯示了生物氣制造的調(diào)節(jié)裝置的示意性的圖示，
圖3顯示了對在容器中利用三個主攪拌器產(chǎn)生的流動的模擬。
具體實施例方式在圖I中示出了用于制造生物氣的柱形的容器I。其它容器形狀同樣是可行的。容器的最大直徑與高度的比例小于O. 5。在容器I中定位有兩個攪拌器2，攪拌器的螺旋槳3產(chǎn)生在容器I中的發(fā)酵基質(zhì)的主要水平的流動。攪拌器2或其螺旋槳3在容器I之內(nèi)布置在不同的高度上。根據(jù)需要接入(dazuschalten)補充攪拌器11。圖2顯示了用于制造生物氣所用的方法的示意性地示出的調(diào)節(jié)單元4。在此，調(diào)節(jié)單元可為儲存程序控制系統(tǒng)(SPS)或其它調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)單元4具有信號輸入?yún)^(qū)域5和信號輸出區(qū)域6。在方法的測量中探測的數(shù)據(jù)的信號引導到信號輸入?yún)^(qū)域5處。在調(diào)節(jié)單元4中處理來自不同的監(jiān)視過程的傳感器7，8，9，10，15，17和攪拌器2的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出區(qū)域6與影響過程的設(shè)備處于有效連接中。影響過程的設(shè)備為攪拌器2，11、發(fā)酵加熱裝置12、供應(yīng)系統(tǒng)13以及再循環(huán)單元14。如此操控這些設(shè)備，即可以最大的甲烷產(chǎn)量為目的優(yōu)化單個的過程參數(shù)?？蓱?yīng)用以下傳感器來進行過程監(jiān)視至少一個用于粘度測量的傳感器7、一個或多個用于流速測量的傳感器8、至少一個浮渣層探測器9、氣體量計量器(Gasmengenzjihler) 10、用于發(fā)酵殘余物分析的單元15以及至少一個用于獲得發(fā)酵基質(zhì)的流動特性的單元17。生物氣設(shè)備的經(jīng)濟性主要與攪拌技術(shù)或設(shè)備的能量消耗相關(guān)。該能量消耗尤其與發(fā)酵基質(zhì)的流動特性相關(guān)。因此，主要目的之一為，對于運行使用盡可能少的液壓的功率。傳感器7用于探測粘度。為了確定粘度，也可使用通過攪拌器2獲得的測量數(shù)據(jù)。備選地或補充地，應(yīng)用獨立的流動特性獲取單元17也是可行的。在此，可在多個部位處單個地或同時進行流動特性獲取。為了避免在重要的過程參數(shù)方面在容器I中過于臨界的(kritisch)流動特性以及在過程中應(yīng)用的所有攪拌器2，11處的損壞并且優(yōu)化攪拌器的能量消耗，獲取流動特性是必要的。在氣體產(chǎn)量和能量消耗之間進行優(yōu)化時，在發(fā)酵基質(zhì)中產(chǎn)
生的速度非常重要。應(yīng)用傳感器8以用于在容器I中的速度測量。在此，可借助于一個或多個速度獲取裝置在不同的部位處實現(xiàn)速度。利用探測器9監(jiān)視浮渣層的形成。由于浮渣層的覆蓋不利地影響生物氣從發(fā)酵基質(zhì)中的吸出，應(yīng)避免浮渣層的產(chǎn)生或在產(chǎn)生后盡可能早地破壞浮渣層。為此，例如可接入補充攪拌器11和/或可改變一個或多個主攪拌器2的轉(zhuǎn)速。由此產(chǎn)生使浮渣層消散的流動渦流。在生物氣設(shè)備中，產(chǎn)生甲烷是主要目的，因此在該方法中通過氣體量計量器10探測所產(chǎn)生的氣體流量和/或甲烷流量。如果甲烷量下降到一定的水平之下，調(diào)節(jié)單元4使影響過程的設(shè)備與過程條件相匹配。發(fā)酵的目的為，利用基質(zhì)的生物氣潛能(Biogaspotential)的盡可能大的量。發(fā)酵殘余物收集在發(fā)酵殘余物儲存器16中。確定發(fā)酵殘余物中的生物氣剩余潛能通過單元15進行，并且為用于調(diào)節(jié)單元4和用于攪拌器2，11的調(diào)節(jié)的另一可能的輸入?yún)?shù)?？稍谠O(shè)備的不同的部位處獲得生物氣剩余潛能。如果在發(fā)酵殘余物中超過確定的生物氣剩余潛能，調(diào)節(jié)單元4使影響過程的設(shè)備2，11，12，13，14與過程條件相匹配。原則上，在調(diào)節(jié)單元4中處理所有來自信號輸入?yún)^(qū)域5的數(shù)據(jù)。以所儲存的算法為基礎(chǔ)進行數(shù)據(jù)的處理。該算法執(zhí)行的任務(wù)為，從輸入?yún)?shù)中獲得用于從中確定的調(diào)節(jié)參數(shù)的值。使用所獲得的調(diào)節(jié)參數(shù)，以由信號輸出區(qū)域6調(diào)節(jié)影響過程的設(shè)備2，11，12，13，14。用于調(diào)節(jié)不同的調(diào)整參數(shù)的信號來自信號輸出區(qū)域6中。由此，例如操控攪拌器2，其中，可取決于在混合體積中的平均的速度和/或在混合體積中的粘度調(diào)節(jié)攪拌器2的轉(zhuǎn)速。如果超過或低于發(fā)酵基質(zhì)的確定的極限速度，則這可不利地影響流動形成并且由此不利地影響過程。此外，在發(fā)酵基質(zhì)的表面處沒有運動時，可出現(xiàn)浮渣層的形成。此外，沒有運動可導致，待供給的基質(zhì)或發(fā)酵基質(zhì)僅僅不充分地分布在容器I中。在輸送新的基質(zhì)時或在已經(jīng)產(chǎn)生浮渣層的情況中，可接入或調(diào)節(jié)補充攪拌器11。在將新的基質(zhì)供給到容器I時，加熱裝置12產(chǎn)生熱。通過供應(yīng)系統(tǒng)13輸送該基質(zhì)。由此，可使供料量與過程參數(shù)相匹配。利用基質(zhì)過度為容器I供料可不利地影響在容器I中的流動特性并且由此不利地影響甲烷產(chǎn)生。如果流動特性負面地變化，則減小供料量和/或改變其它調(diào)節(jié)參數(shù)例如速度或再循環(huán)量。在過小的供料量時，沒有足夠的基質(zhì)用于形成甲烷。借助于氣體量計量器10和/或在發(fā)酵殘余物中的生物氣剩余潛能的分析，識別出該狀態(tài)并且促使利用基質(zhì)進行供料。該方法具有再循環(huán)單元14，其在過于臨界的流動特性的情況中例如對再循環(huán)物進行配量(zudosieren)。改變發(fā)酵基質(zhì)的流動特性的目的為，使在攪拌器2之間的流動對應(yīng)性(Stromungskorrespondenz)成為可能。攪拌器的該對應(yīng)性保證發(fā)酵基質(zhì)的盡可能優(yōu)化的反應(yīng)體積。此外，流動特性的改進用于更好地傳輸(Transport)剪切速度，由此由攪拌器射流形成的發(fā)酵基質(zhì)空洞更大。優(yōu)化的是這種空洞流入彼此之中，如在圖3中以大的空洞顯示的那樣。這用于改進氣體排出。結(jié)果改進了生物氣和甲烷產(chǎn)量。通過配量酵素、微量元素或其它改變流動特性的物質(zhì)也可實現(xiàn)改進流動特性。以這種方式，實現(xiàn)更高的基質(zhì)轉(zhuǎn)化和提聞的生物氣廣出。在圖3中示出了對在容器I中利用三個水平地布置的攪拌器2產(chǎn)生的流動的模擬。每個攪拌器2產(chǎn)生一個流動軌跡(StiOmbahn)。如此選擇攪拌器2的彼此的間距，即在容器I中產(chǎn)生發(fā)酵基質(zhì)的共同的混合區(qū)間。如此定位攪拌器2，即繼續(xù)輸送分別由鄰近的攪 拌器2產(chǎn)生的流動并且由此產(chǎn)生共同的混合區(qū)間。通過速度極限值確定混合區(qū)間的邊界。在表面處通過連續(xù)的線18示出該速度極限。
權(quán)利要求
1.一種用于從有機的材料中制造生物氣的方法，其中，借助于供應(yīng)系統(tǒng)(13)將基質(zhì)輸送到容器(I)處并且在所述容器(I)中布置至少兩個攪拌器(2)，通過驅(qū)動器將攪拌器(2)的螺旋槳(3)置于旋轉(zhuǎn)中，其中，所述螺旋槳(3)在所述容器(I)中產(chǎn)生容器內(nèi)物質(zhì)的主要水平的流動， 其特征在于， 如此選擇所述螺旋槳(3)的螺旋槳直徑、螺旋槳幾何形狀以及位置，即在所述容器(I)中可產(chǎn)生發(fā)酵基質(zhì)的共同的混合區(qū)間，探測用于確定在所述混合區(qū)間中的發(fā)酵基質(zhì)的平均速度和/或平均粘度的測量數(shù)據(jù)，并且將所述測量數(shù)據(jù)傳送到調(diào)節(jié)單元(4)處，其中，可通過所述調(diào)節(jié)單元(4)改變這樣的調(diào)整參數(shù)，即所述調(diào)整參數(shù)改變引入到所述混合區(qū)間中的攪拌器(2)的功率輸入和/或所述容器內(nèi)物質(zhì)的成分和/或流動特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)改變作為調(diào)整參數(shù)的所述攪拌器(2)中的至少一個的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)接通至少一個附加的攪拌器(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)改變被輸送的基質(zhì)和/或再循環(huán)物的量和/或成分，和/或在生物化學方面或在物理方面改變所述發(fā)酵基質(zhì)的流動特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的方法，其特征在于，由超聲波探測器探測在所述混合區(qū)間中的平均速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的方法，其特征在于，通過一個或多個攪拌器(2)的功率消耗獲取用于確定粘度的測量數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過一個或多個攪拌器(2)的功率消耗獲取用于確定流動特性的測量數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的方法，其特征在于，基于電的或機械的測量數(shù)據(jù)間接地或直接地確定一個或多個攪拌器(2)的功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的方法，其特征在于，利用粘度計探測用于確定粘度的測量數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的方法，其特征在于，探測用于確定浮渣層及其厚度的測量數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在出現(xiàn)浮渣層時，接入至少一個附加的攪拌器(11)，其中，所述附加的攪拌器(11)產(chǎn)生消散所述浮渣層的渦流。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的方法，其特征在于，應(yīng)用這樣的容器(I)，即其高度與最大直徑的比例小于O. 5。
13.一種用于從有機的材料中制造生物氣的裝置，其中，借助于供應(yīng)系統(tǒng)(13)將基質(zhì)輸送到容器(I)處并且在所述容器(I)中布置至少兩個攪拌器(2)，通過驅(qū)動器將攪拌器(2)的螺旋槳(3)置于旋轉(zhuǎn)中，其中，所述螺旋槳(3)在所述容器(I)中產(chǎn)生容器內(nèi)物質(zhì)的主要水平的流動，其特征在于，如此選擇所述螺旋槳(3)的螺旋槳直徑、螺旋槳幾何形狀以及位置，即在所述容器(I)中可產(chǎn)生發(fā)酵基質(zhì)的共同的混合區(qū)間，探測用于確定在所述混合區(qū)間中的發(fā)酵基質(zhì)的平均速度和/或平均粘度的測量數(shù)據(jù)，并且將所述測量數(shù)據(jù)傳送到調(diào)節(jié)單元(4)處，其中，可通過所述調(diào)節(jié)單元(4)改變這樣的調(diào)整參數(shù)，即所述調(diào)整參數(shù)改變引入到所述混合區(qū)間中的攪拌器(2)的功率輸入和/或所述容器內(nèi)物質(zhì)的成分和/或流動特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)改變作為調(diào)整參數(shù)的所述攪拌器(2)中的至少一個的轉(zhuǎn)速。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)接通至少一個附加的攪拌器(11)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(4)改變被輸送的基質(zhì)和/或再循環(huán)物的量和/或成分，和/或在生物化學方面或在物理方面改變所述發(fā)酵基質(zhì)的流動特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項所述的裝置，其特征在于，由超聲波探測器探測在所述混合區(qū)間中的平均速度。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項所述的裝置，其特征在于，通過一個或多個攪拌器(2)的功率消耗獲取用于確定粘度的測量數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項所述的裝置，其特征在于，通過一個或多個攪拌器(2)的功率消耗獲取用于確定流動特性的測量數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項所述的裝置，其特征在于，基于電的或機械的測量數(shù)據(jù)間接地或直接地確定一個或多個攪拌器(2)的功率。
21.根據(jù)權(quán)利要求13至20中任一項所述的裝置，其特征在于，利用粘度計探測用于確定粘度的測量數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求13至21中任一項所述的裝置，其特征在于，應(yīng)用這樣的容器(I)，即其高度與最大直徑的比例小于O. 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造生物氣的方法以及裝置。從有機的材料中獲得生物氣。在此，借助于供應(yīng)系統(tǒng)(13)將基質(zhì)輸送到容器(1)處。在容器(1)中布置至少兩個攪拌器(2)。通過驅(qū)動器將攪拌器(2)的螺旋槳(3)置于旋轉(zhuǎn)中，并且螺旋槳(3)在容器(1)中產(chǎn)生容器內(nèi)物質(zhì)的主要水平的流動。在此，如此選擇螺旋槳(3)的螺旋槳直徑、螺旋槳幾何形狀以及位置，即在容器(1)中產(chǎn)生介質(zhì)的共同的混合區(qū)間。根據(jù)本發(fā)明，探測用于確定在所述混合區(qū)間中的介質(zhì)的平均速度和/或粘度的測量數(shù)據(jù)。將測量數(shù)據(jù)繼續(xù)傳送到調(diào)節(jié)單元(4)處。調(diào)節(jié)單元(4)改變這樣的調(diào)整參數(shù)，即該調(diào)整參數(shù)改變引入到混合區(qū)間中的攪拌器(2)的功率輸入和/或容器內(nèi)物質(zhì)的成分和/或流動特性。
文檔編號C12M1/107GK102844424SQ201180017262
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者K.羅施塔爾斯基, P.施普林格 申請人:Ksb 股份公司