ALLGEMEINER BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen den Bereich der Dispersionshomogenisierer. Solche Vorrichtungen dienen dazu, eine mehrteilige Mischung mit unterschiedlichen Aggregatzuständen weitest gehend homogen zu halten. Beispiele hierfür sind unter anderem Wasch maschinen und Einrichtungen hierfür wie sie in den Dokumenten DE 458 376 A, DE 631 092 A, DE 674962 A, DE 627630 A, DE 692 189 A, DE 1636542 U, DE 852834 B, DE 801 933 B, DE 839933 B, DE 922928B und DE 1 047742 A. All diesen Dokumenten ist gemein, dass eine Mischung aus Festen und Flüssigen Anteilen innig durchmischt und homogen von Waschlauge oder Flüssigkeit durchdrungen werden soll. Gleichsinnig sehen auch industriell ausgerichtete Produkt-Mischer eine innige Vermischung von verschiedenen Anteilen vor, wie es zum Bei- spiel in den Dokumenten DE 1 117085 A, DE 1257746 A, DE 2061 460 C3, DE 2501941 C2, gelehrt wird. Durch Variation von Raumform und Anordnung von Rührwerkzeugen, Strömungserzeugern und Behälter-Geometrien werden spezifische oder benötigte Vorteile zugänglich gemacht.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung eines Dispersionshomogenisierers.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Die vorliegende Erfindung betrifft konkret Dispersionshomogenisierer und ein Verfahren zur Verwendung eines Dispersionshomogenisierers gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche. Einschlägige und etablierte Merkmale und Maßnahmen betreffen hierbei im Wesentli chen chemisch und/oder biochemisch reagierende Fest-Flüssig-Dispersio- nen, welche während der Durchmischung auch gasförmige Reaktionspro dukte produzieren. Beispiele hierfür sind Vorrichtungen zur Homogeni sierung von Mischungen wie sie im Bereich von Biogasanlagen, Klärwer ken und Abwasser-Führungen bekannt sind. Maßnahmen zur Homogeni sierung solcher Gemi sche sind in den Dokumenten GB 1 213 501 A, JP 58 017 826 A, DE 34 33 018 A l , DE 196 21 914 C I , EP 0 894 525 A2, DE 199 28 212 Al , DE 201 06 837 U l offenbart.

Nach erfolgter Reaktion werden feste Stoffe von den Flüssigkeiten getrennt durch Verfahren und/oder Vorrichtung wie sie in den Dokumen ten DE 1 147 536 B, DE 1 168 354 A, DE 1 255 053 A, DE 1 584 973 B, DE 2 203 865 A, DE 19 754 058 A l , EP 0 899 529 B l gelehrt werden.

Gekoppelte Maßnahmen hierzu finden sich zum Beispiel in der EP 0 238 902 B .

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Gattungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren erlauben die Homogeni- sierung von Dispersionen in provisorischen Reaktionsbecken.

Provisorische Reaktionsbecken umfassen Erdbecken sowie mit dünner Dichtschicht wie zum Beispiel Teichfolie ausgekleidete Reaktionsbe cken. Solche Reaktionsbecken erlauben eine harte, mechanische Durch mischung nicht, da hierbei die unterste Erdschicht mit aufgewirbelt und/oder die Dichtschicht verletzt wird.

Trotz des schon langj ährig bekannten Konzepts, provisorische Silagegru ben und/oder Reaktionsbecken direkt in einfachen Erdreichgruben anzuordnen, gibt es keine Rührvorrichtung, welche hierfür eine sinnvolle Rührfunktion unter Berücksichtigung der Erdschicht / empfindlichen Dichtschicht bereitstellen würde.

AUFGABE

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Dispersionshomogenisie- rer für provisorische Reaktionsbecken und ein Verfahren zur Verwen dung eines Dispersionshomogenisierers bereitzustellen, welcher bzw. welches trotz empfindlicher und/oder nicht mit einmi schbarer Boden schicht eine Durchmischung einer Dispersion bereitzustellen vermag.

LÖ SUNG

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Merkmale der unabhängi gen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen und zusätzliche, vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprü chen sowie der vorliegenden Beschreibung.

ZUSAMMENFAS SUNG DER ERFINDUNG Erfindungsgemäß weist ein Dispersionshomogenisierer für provisorische Reaktionsbecken mindestens eine Mischbaugruppe auf, welche in Ver wendungslage in die Dispersion eintauchend ausgerichtet ist und mindes tens eine Auftriebsbaugruppe aufweist, welche eine geringere Gesamt dichte als die Dispersion aufweist, wobei die Auftriebsbaugruppe in Verwendungslage

- oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet ist,

- anteilig in die Dispersion eintauchend anordenbar ist und ausgebildet ist, um eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb zu steuern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER MERKMALE

Ein erfindungsgemäßer Dispersionshomogenisierer ist für provisorische Reaktionsbecken ausgelegt. Provisorische Reaktionsbecken umfassen im Wesentlichen direkt im Erdreich ausgehobene Becken, die durch die Zusammensetzung des Erdreiches und/oder durch eine eingelegte, dünne Dichtfolie die notwendige Dichtigkeit aufweisen. Der Dispersionshomo genisierer weist mindestens eine Mischbaugruppe auf. Die Mischbau gruppe ist in Verwendungslage in die Dispersion eintauchend ausgerich tet. Mindestens eine Auftrieb sbaugruppe des Di spersionshomogenisiere- res weist eine geringere Gesamtdichte als die Dispersion auf. In Verwen dungslage ist die Auftriebsbaugruppe ...

- oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet,

- anteilig in die Dispersion eintauchend anordenbar und

- ausgebildet, um eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb zu steuern.

Bevorzugt ist die Auftriebsbaugruppe ausgebildet, um eine Eintauchtiefe zu regeln. Bei mit fortschreitender Reaktion oder Lagerdauer ihre Dichte ändernde Dispersionen können mit Hilfe einer Auftriebsbaugruppe mit anpassbarem Auftrieb - besonders bevorzugt mit Auftriebstanks, welche in Abhängigkeit der Eintauchtiefe mit Ballast-Flüssigkeit befüllt werden können - stets mit gleicher Eintauchtiefe und fortwährend homogenisiert werden.

Problematisch ist bei vielen Mischeinrichtungen, dass diese in aggressi ven Reaktionsmischungen starker Korrosion unterliegen. Vorteilhaft wird dieses Problem überwunden mit geschlossenzelligen Verbund schaumplatten mit einem quervernetzten Schaumkern und außenseitiger Deckschicht. Solche komplett aus etablierten Kunststoffen herstellbaren Verbundplatten sind gegenüber Säuren oder Laugen inert und können auch durch die meisten Enzyme und Mikroorganismen so gut wie nicht angegriffen werden. Besonders vorteilhaft findet eine Verbundschaum platte mit hellem XPS-Kern und dunkel eingefärbter PVC-Außenhaut Verwendung, bei der eine mechanische Beschädigung auch optisch schnell und einfach erkennbar ist.

Bevorzugt weist der Dispersionshomogenisierer mindestens einen An trieb auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Seilzugantrieb, Schaufelradantrieb, Propellerantrieb, Förderschneckenantrieb, Förder schneckenantrieb mit regelbarem Neigungswinkel, Antriebssegel, Ring- propeller-Antrieb, Schraubenantrieb, Außenbordmotor.

Bevorzugt weist die Mischbaugruppe mindestens eine Mischeinrichtung auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mischplatte mit Öffnun gen, Mischplatte mit Schlitzungen, Mischplatte mit Öffnungen mit angelenkten Leitblechen, Mischgitter, Tragflügel, passive Mischer schrauben, passive Ringpropeller, aktive Ringpropeller, aktive Rührwer ke mit einstellbarer Neigung.

Bevorzugt wiest die Auftriebsbaugruppe mindestens eine Auftriebsein richtung auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hohlkörper, Schaumkörper, Luftkissen, Plastikkörper, geschlossenzellige Verbund- schaumplatte, Vakuum-Hohlkörper, regelbarer Auftriebstank, Auftrieb stank mit Hohlkugelfüllung, Auftrieb stank mit regelbarer Hohlkugelfül lung. Bevorzugt weist der Dispersionshomogenisierer mindestens eine Ab triebsbaugruppe auf, welche in Benutzungslage unterhalb zur Mischbau gruppe angeordnet i st, die mindestens eine Abtrieb sbaugruppe bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Keramikgewicht, Metallge wicht, Hohlkammer mit Lastkugelfüllung, Hohlkammer mit regelbarer Lastkugelfüllung.

Bevorzugt weist der Dispersionshomogenisierer mindestens einen Sensor auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tiefenmesser, Dichtemes ser, Temperatursensor, pH-Sensor, Gas-Sensor, Feuchtigkeitsmesser, Drucksensor, GPS-Sender-Empfänger-Einheit, Abstands-Sensor, Kraft messer, Spannungssensor.

Bevorzugt weist der Dispersionshomogenisierer mindestens eine Rah menkonstruktion auf, in welche mindestens eine Mischeinrichtung der Mischbaugruppe austauschbar einsetzbar i st.

Bevorzugt weist der Dispersionshomogenisierer mindestens eine Klimati sierungsbaugruppe auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hei zung, Kühlaggregat, Klimakombination, Klimakombination mit Luft- durchführung, Klimakombination mit Gasabsaugung, in Mischeinrichtun gen integrierte Dispersionsheizung, Umluftheizung, Klimakombination mit Kühlmittel- und Gas-Anschluss.

Bevorzugt ist der Dispersionshomogenisierer Teil einer Biogasanlage mit Gasableitung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verwendung eines Dispersi- onshomogenisierers für provisorische Reaktionsbecken, weist der Di- spersionshomogenisierer mindestens eine Mischbaugruppe auf, welche in Verwendungslage in die Dispersion eintauchend ausgerichtet wird und mindestens eine Auftriebsbaugruppe aufweist, welche eine geringere Gesamtdichte al s die Dispersion aufweist, wobei die Auftriebsbaugruppe in Verwendungslage

- oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet wird,

- anteilig in die Dispersion eintauchend angeordnet wird und eine maxi male Eintauchtiefe durch den Auftrieb gesteuert, bevorzugt geregelt wird.

Vorteilhafterweise kann die Mischbaugruppe mindestens eine Mischplat te mit Öffnungen aufweisen, welche senkrecht in der Dispersion ange ordnet wird, wobei die Mischplatte mit einer langsamen Geschwindigkeit horizontal durch das Reaktionsbecken oder ein Erdbecken bewegt wird.

Vorteilhafterweise kann eine Durchmischung durch eine Veränderung eines Abstands und/oder einer Anzahl und/oder einer Geometrie und/oder einer Größe der Öffnungen eingestellt werden.

Vorteilhafterweise kann die Mischplatte derart angeordnet sein, dass eine Oberkante der Mischplatte aus der Dispersion heraussteht und eine Einterkante der Mischplatte zu j eder Zeit einen gewissen Abstand zu einem Boden des Reaktionsbeckens oder Erdbeckens hat.

Vorteilhafterweise können an der Oberkante Schwimmkörper der Auf triebsbaugruppe und/oder an der Einterkante Gewichte einer Abtriebsbau gruppe des Dispersionshomogenisierers angeordnet werden.

Vorteilhafterweise kann eine senkrechte Stabilität der Mischplatte durch eine Anpassung der Schwimmkörper und/oder der Gewichte eingestellt werden. Vorteilhafterweise können durch die Bewegung Turbulenzen entstehen, welche ein Entstehen von Schwimmschichten verhindern, wobei vorhan dene Schwimmschichten zerstört und untermischt werden, wobei Sink schichten aufgewirbelt werden und die Dispersion homogenisiert wird.

Vorteilhafterweise kann die Mischplatte bevorzugt an mehreren Stellen mit Zugseilen eines Seilzugantriebs des Dispersionshomogenisierers horizontal durch das Reaktionsbecken oder das Erdbecken gezogen werden.

Vorteilhafterweise kann eine Durchmischung durch eine Veränderung einer Zugkraft und/oder einer Zuggeschwindigkeit eingestellt werden.

Vorteilhafterweise können die einzelnen Zugseile nahe an der Misch platte zu einem zentralen Zugseil zusammengeführt werden.

Vorteilhafterweise können die Zugseile randseitig mit einer Rahmenkon struktion des Dispersionshomogeni sierers verbunden und symmetrisch über einen Elmfang der Rahmenkonstruktion angeordnet werden.

Vorteilhafterweise kann eine Höhe des zentralen Zugseils relativ zu der Mischplatte über eine j eweilige Länge der Zugseile eingestellt werden.

Vorteilhafterweise können die Zugseile über eine Seilzugmechanik an schwankende Dichten einer abreagierenden Dispersion angepasst werden.

Vorteilhafterweise kann die Bewegung bidirektional erfolgen.

Vorteilhafterweise kann die Mischplatte über eine gesamte Länge/Fläche des Reaktionsbeckens oder Erdbeckens bewegt werden. Vorteilhafterweise kann der Dispersionshomogenisierer mindestens eine Mischbaugruppe aufweisen, welche in Verwendungslage in die Dispersi on eintauchend ausgerichtet wird und mindestens eine Auftrieb sbaugrup pe aufweist, welche eine geringere Gesamtdichte al s die Dispersion aufweist, wobei die Auftriebsbaugruppe in Verwendungslage oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet wird, anteilig in die Dispersion eintau chend angeordnet wird und eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb gesteuert wird, wobei weiterhin der Dispersionshomogenisierer mindestens einen Seilzugantrieb aufweist, wobei ein Zug-Seil beidseitig j eweils über 6 symmetrisch über die im Wesentlichen rechteckige, flächige und mit Durchbrüchen versehene Raumform verteilte Ankerseile mit einer Rahmenkonstruktion verbunden wird;

die Mischbaugruppe mindestens eine Mischplatte mit Öffnungen auf weist;

die Auftriebsbaugruppe mindestens eine Auftriebseinrichtung in Form mindestens eines zylindrischen, oberseitig angebrachten Hohlkörpers aufweist;

der Dispersionshomogenisierer eine Abtriebsbaugruppe aufweist, welche in Benutzungslage unterhalb zur Mischbaugruppe angeordnet und unter seitig mit der Rahmenkonstruktion verbunden wird,

der Dispersionshomogenisierer mindestens einen Tiefenmesser aufwei st, welcher über einen optisch gut sichtbaren, mehrfarbigen Signalstab die aktuelle Eintauchtiefe veranschaulicht;

in die Rahmenkonstruktion mindestens eine Mischeinrichtung der Misch baugruppe austauschbar eingesetzt wird;

der Dispersionshomogenisierer Teil einer Biogasanlage mit Gasableitung ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen. Es ver steht sich, dass die vorbeschriebenen, bevorzugten Merkmale, Vorteile und nachfolgenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkend aufzufassen sind. Vorteilhafte oder bevorzugte, zusätzliche Merkmale und zusätzli- che Merkmal skombinationen, wie sie in der Beschreibung erläutert und im allgemeinen Bereich und aus dem technischen Hintergrund bekannt sind, können im Rahmen der unabhängigen Patentansprüche im bean spruchten Gegenstand als zusätzliche Merkmale und Maßnahmen sowohl einzeln als auch abweichend kombiniert verwirklicht werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde.

Figurenliste

Die Figuren veranschaulichen anhand von Prinzipskizzen ....

Fig. 1 vorteilhafte Ausführungsform eines Dispersionshomogenisiereres in einem rechteckigen Becken;

Fig. 2 vorteilhafte Ausführungsform eines Dipsersionshomogenisierers für Becken mit im Wesentlichen trapezoidem Querschnitt in Frontalan sicht und isometrischer Sicht;

Fig. 3 vorteilhafte Ausführungsform eines Dipsersionshomogenisierers für Becken mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in Frontalan sicht und isometrischer Sicht.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG AN HAND VON AUSFÜHRUNGBEISPIELEN

In vorteilhafter Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist ein Dispersionshomo- genisierer für ein rechteckiges Becken ausgelegt; die isometrische Sicht veranschaulicht verschiedene Komponenten eines Dispersionshomogeni- sierers für provisorische Reaktionsbecken. Der Dispersionshomogenisie- rer weist eine rechteckige Mischbaugruppe in Form von 4 mit krei srun den Durchbrüchen versehenen Plattenelementen auf. Die Plattenelemente sind in einer Rahmenkonstruktion austauschbar befestigt. Die hier in Verwendungslage veranschaulichte Rahmenkonstruktion ist über 6 symmetrisch angekoppelte Verbindungsseile mit einem zentralen Zugseil verbunden, welches mit einer randseitig am Becken über vier Anker- punkte im Erdreich befestigten Seilwinde verbunden ist. Die Plattenele mente sind senkrecht in die nicht dargestellte Dispersion eintauchend ausgerichtet. Jedes Plattenelement weist oberseitig eine an der Rahmen konstruktion mit befestigte Auftriebsbaugruppe in Form eines zylindri schen Hohlkörpers auf. Die Auftriebsbaugruppen sind oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet, tauchen im Betrieb anteilig in die Dispersi on ein und steuern über den so zugänglichen Auftrieb eine maximale Eintauchtiefe. Eine Abtriebsbaugruppe, veranschaulicht als quer ausge richteter Balken, ist unterseitig an der Rahmenkonstruktion befestigt und stabilisiert die im Wesentlichen senkrechte Verwendungslage im Betrieb .

In vorteilhafter Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein Dispersionshomo- genisierer für Becken mit im Wesentlichen trapezoidem Querschnitt ausgelegt. Frontalansicht und isometrische Sicht veranschaulichen eine Mischbaugruppe, aufweisend 4 mit kreisrunden Durchbrüchen versehene Plattenelemente, welche in einer Rahmenkonstruktion austauschbar befestigt sind. In Verwendungslage sind die Platten senkrecht in die nicht dargestellte Dispersion eintauchend ausgerichtet. Auftriebsbau gruppen in Form zylinderförmiger Hohlkörper sind oberseitig an der Rahmenkonstruktion befestigt. Die Auftriebsbaugruppen sind oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet, tauchen anteilig in die Dispersion ein und steuern so eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb . Ein frontal zugeführtes Zugseil ist über 6 Verbindungsseile mit der Rahmen konstruktion verbunden. Die Verbindungsseile sind randseitig mit der Rahmenkonstruktion und symmetrisch über den Umfang verteilt angeord net. Die Höhe des Zugseils relativ zu den durchmischenden Platten kann so über die j eweilige Länge der Verbindungsseile eingestellt werden. Dadurch kann die Höhe des Zugseils in der Dispersion in Abhängigkeit der Zusammensetzung und Dichte der Dispersion eingestellt werden. Bevorzugt sind die Zugseile über eine Seilzugmechanik an schwankende Dichten einer abreagierenden Dispersion anpassbar, um die im Wesentli chen senkrechte Ausrichtung der Mischbaugruppe zu stabilisieren. Eine Abtriebsbaugruppe, veranschaulicht als quer ausgerichteter Quader, ist unterseitig an der Rahmenkonstruktion befestigt und stabilisiert die im Wesentlichen senkrechte Verwendungslage im Betrieb .

In vorteilhafter Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein Dispersionshomo- genisierer für Becken mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgelegt. Frontalansicht und isometrische Sicht veranschaulichen eine Mischbaugruppe, aufweisend 4 mit kreisrunden Durchbrüchen versehene, rechteckige Plattenelemente, welche in einer rechteckigen Rahmenkon struktion austauschbar befestigt sind. In Verwendungslage sind die Platten senkrecht in die nicht dargestellte Dispersion eintauchend ausge richtet. Auftriebsbaugruppen in Form zylinderförmiger Hohlkörper sind oberseitig an der Rahmenkonstruktion befestigt. Die Auftriebsbaugrup pen sind oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet, tauchen anteilig in die Dispersion ein und steuern so eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb . Ein frontal zugeführtes Zugseil ist über 6 Verbindungsseile mit der Rahmenkonstruktion verbunden. Die Verbindungsseile sind randsei tig mit der Rahmenkonstruktion verbunden und symmetrisch über den Umfang verteilt angeordnet. Die Höhe des Zugseils relativ zu den durch mischenden Platten kann so über die j eweilige Länge der Verbindungs seile eingestellt werden. Dadurch kann die Höhe des Zugseils in der Dispersion in Abhängigkeit der Dichte der Di spersion eingestellt werden. Bevorzugt sind die Zugseile über eine Seilzugmechanik an schwankende Dichten einer abreagierenden Dispersion anpassbar, um die im Wesentli chen senkrechte Ausrichtung der Mischbaugruppe zu stabilisieren.

In weiterer, vorteilhafter Ausführungsform ist ein Dispersionshomogeni- sierer für provisorische Reaktionsbecken dadurch gekennzeichnet, dass der Dispersionshomogenisierer mindestens eine Mischbaugruppe auf weist, welche in Verwendungslage in die Dispersion eintauchend ausge richtet ist und mindestens eine Auftriebsbaugruppe aufweist, welche eine geringere Gesamtdichte als die Dispersion aufweist, wobei die Auftrieb s- baugruppe in Verwendungslage

oberhalb der Mischbaugruppe angeordnet ist,

anteilig in die Dispersion eintauchend anordenbar ist, ausgebildet ist, um eine maximale Eintauchtiefe durch den Auftrieb zu steuern, wobei weiterhin

der Dispersionshomogenisierer mindestens einen Seilzugantrieb auf weist, wobei ein Zug-Seil beidseitig j eweils über 6 symmetri sch über die im Wesentlichen rechteckige, flächige und mit Durchbrüchen versehene Raumform verteilte Ankerseile mit einer Rahmenkonstruktion verbunden ist;

die Mischbaugruppe mindestens eine Mischplatte mit Öffnungen auf weist;

die Auftriebsbaugruppe mindestens eine Auftriebseinrichtung in Form mindestens eines zylindrischen, oberseitig angebrachten Hohlkörpers aufweist;

der Dispersionshomogenisierer eine Abtriebsbaugruppe aufweist, welche in Benutzungslage unterhalb zur Mischbaugruppe angeordnet und unter seitig mit der Rahmenkonstruktion verbunden ist, der Dispersionshomo genisierer mindestens einen Tiefenmesser aufweist, welcher über einen optisch gut sichtbaren, mehrfarbigen Signalstab die aktuelle Eintauchtie fe veranschaulicht; in die Rahmenkonstruktion mindestens eine

Mischeinrichtung der Mischbaugruppe austauschbar einsetzbar i st;

der Dispersionshomogenisierer Teil einer Biogasanlage mit Gasableitung ist.

In weiterer, vorteilhafter Ausführungsform, wie sie bevorzugt in land wirtschaftlichen und agroindustriellen Betrieben Verwendung finden kann, kann ein Erdbecken als Verwendungsort für den Di spersionshomo genisierer vorgesehen sein. In solchen Becken kann anfallendes Abwas- ser/Schlamm behandelt werden. Erdbecken werden dabei entweder als Fakultativteiche (anaerob/aerob) oder als Anaerobteiche betrieben. Die obere Wasserschicht ist in der Regel aerob (sauerstoffreich) wohingegen sich in tieferen Bereichen anaerobe (sauerstoffarm) Bereiche ausbilden. Erdbecken können - teilweise ausgekleidet - als Bodengrube ausgeführt sein, bevorzugt rechteckig mit abgeschrägter Böschung. Solche proviso rischen Becken sind im Vergleich sehr preiswert, relativ schnell zu errichten und zudem ist der Bau von Becken mit sehr großen Volumen möglich. Solche Erdbecken können als einfache Behandlungsmethode für anfallende Abwässer/Schlämme konstruiert sein oder auch als Speicher für behandelte Abwässer und Schlämme oder zur Erzeugung von Biogas aus Abwässern und Schlämmen. Ein großer Nachteil solcher Erdbecken kann durch ungünstige Geometrien bedingt sein, wenn die Erdbecken bei großer Oberfläche und wenig Tiefe sehr schwer zu homogenisieren sind. Deshalb sind Erdbecken nachteilig nur wenig bis überhaupt nicht durch mischt, wodurch sich Totzonen bilden, Feststoffe absetzen und sich Schwimmschichten ausbilden. Sowohl durch Sink- als auch durch

Schwimmschichten verkleinert sich das aktive Beckenvolumen, wodurch es zu einer kontinuierlichen Verringerung der Verweilzeit der Abwäs ser/Schlämme in den Erdbecken kommt und somit zur Verschlechterung der Behandlungs-Effizienz. Dies betrifft besonders Erdbecken die zur Behandlung/Speicherung von Abwässern/Schlämmen verwendet werden und auch Erdbecken die zur Verwendung als Biogasanlagen dienen und über entsprechende für Biogasanlagen typische Baugruppen und Einrich tungen verfügen. Schwimmschichten bilden sich durch faserhaltige, fettige und ähnliche Substanzen, die eine geringere Dichte als Wasser haben. Sinkschichten bilden sich hingegen durch verdichtetes Material oder stein-/sandhaltige Substanzen, die eine höhere Dichte als Wasser haben und somit zu Boden sinken und sich zu Sinkschichten akkumulie ren. Einzureichende Maßnahmen in diesem Bereich umfassen zum Bei spiel an einem Traktor angeschlossene Stabrührwerke, die j edoch nur am Beckenrand eingetaucht und betätigt werden können. Rührwerke, die in konventionellen Lagertanks/Biogasanlagen verbaut werden (Tauchmotor- /Stabrührwerke), können nur mit erheblichem baulichen und finanziellen Aufwand in Erdbecken verwendet werden, da umfangreiche Betonarbei- ten notwendig sind. Solche Rührwerke sind durch Brücken- oder Rah menkonstruktionen gekennzeichnet, die ohne stabil gebautes, umschlie ßendes Becken nicht montierbar oder verwendbar sind. Das macht diese Rührwerke in großen Becken sowohl energetisch al s auch kommerziell unwirtschaftlich. In vorteilhafter Ausführungsform wird im Rahmen der Merkmale des Anspruches 1 ein senkrecht im Abwasser/Schlamm stehen des Profil (Prellplatte), mit langsamer Geschwindigkeit, horizontal durch ein Erdbecken bewegt. Die Oberkante des Profils steht aus dem Wasser und/oder Sub strat heraus und die Unterkante hat zu j eder Zeit einen gewissen Abstand zum Boden des Erdbeckens, um mögliche Beschädi gungen des Untergrunds / der Abdichtfolie zu verhindern. Die durch diese Bewegung entstehenden Turbulenzen verhindern das Entstehen von Schwimmschichten. Vorhandene Schwimmschichten werden zerstört und untermischt. Ebenfalls werden dadurch Sinkschichten aufgewirbelt und die gesamte Dispersion des Erdbeckens homogenisiert. Da die Anord nung des Profils mit einem Seilzug einem Drachen ähnelt, wird das Profil von den Erfindern auch als Kite (englisch für Drachen) und die gesamte Anordnung al s Kitemix oder Drachenmischer bezeichnet. Der ,Kite‘ / Drachen stellt somit eine weitere, vorteilhafte Mischeinrichtung dar, welche bevorzugt als Teil der Mischbaugruppe dienen kann. Durch die Durchmischung und den damit verbundenen, verbesserten Nährstoff transport wird eine erhöhte Abbauleistung der Bakterien erzielt. Das regelmäßige Aufbaggern, wie es bei vielen provisorischen Becken und kurzen Zeitabständen notwendig ist, um langfristig einen ausreichenden Betrieb zu gewährleisten, wird dadurch überflüssig. Öffnungen, die der Drachen/Kite an seiner Oberfläche aufweist, sind in Abhängigkeit der Zusammensetzung der Mischung auf ein optimales Verhältnis zwischen entstehender Turbulenz und möglichst geringem Widerstand eingestellt, wodurch die für die Bewegung aufzuwendende Energie im Vergleich zu konventioneller Rührtechnik erheblich geringer ausfällt. Der Dra chen/Kite wird bevorzugt an mehreren Stellen mit Zugseilen horizontal durch das Erdbecken gezogen, um unter Berücksichtigung möglicher, thermischer oder mechanischer Strömungen im Becken eine gleichmäßige Homogenisierung sicherzustellen. Die einzelnen Zugseile werden vorteil haft nahe am Drachen/Kite, zu einem zentralen Zugseil zusammengeführt und stabilisieren die Krafteinleitung und das Zugseil kann einfach und kostensparend außerhalb des Erdbeckens mittels einer einfachen Seilwin de auf- und abgerollt werden. Bevorzugt wird eine solche Verspannung an beiden Seiten des Drachen/Kites vorgenommen; so kann vorteilhaft mit zwei Motoren oder mit einem Motor mit Umlenkrollen und Seilzug mechanik die Homogeni sierung bidirektional betrieben werden und der Drachen/Kite über die gesamte Länge/Fläche des Erdbeckens bewegt werden. An der Oberkante des Drachen/Kite ist erfindungsgemäß einem Schwimmkörper installiert, wodurch sichergestellt ist, dass der Kite im Abwasser/Schlamm flotiert und die Oberkante des Kite sich zumindest zum Teil oberhalb der Oberfläche der Flüssigkeit befindet. Optionale Gewichte an der Unterkante des Kites sorgen, in Verbindung mit dem Schwimmkörper an der Oberkante, für eine bevorzugt verbessert stabile senkrechte Lage des Drachen/Kite im Abwasser/Schlamm.

Bevorzugt wird die senkrechte Stabilität des Kites durch Anpassung der Schwimmkörper an der Oberkante, besonders bevorzugt zusammen mit Gewichten an der Unterkante des Drachen/Kites, eingestellt.

Bevorzugt wird eine ausreichende Durchmischung bei optimiertem

Energieverbrauch durch Veränderung der Geometrie (Form und Größe der Öffnungen), der Zugkraft und der Zuggeschwindigkeit des Kites eingestellt. So kann ein optimales Verhältnis zwischen Durchmischungs leistung und Energieverbrauch eingestellt werden.

Bevorzugt wird die vorliegende Vorrichtung in neu zu errichtende Erdbecken eingeplant; besonders bevorzugt in bestehende Erdbecken installiert, nachdem eine Minimaltiefe des Erdbeckens ermittelt wurde. Bevorzugt werden aktiv Kraft einleitende Antriebe, Motoren und Aggre gate außerhalb des Reaktionsraums angeordnet, wodurch Wartungsarbei ten vereinfacht werden und vergleichsweise sehr kurze Ausfallzeiten zugänglich werden. Die besonders vorteilhafte Auslagerung der An- triebstechnik außerhalb eines Gasraumes und der Explosionsschutzzonen bei Biogasanlagen bietet zusätzlich eine erhöhte Betrieb ssicherheit.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Für eine gute Abbauleistung in aeroben und anaeroben Bereich von Gärsubstraten, sowie biologisch stark belasteten Abwässer ist eine gute Durchmischung bzw. ein guter Nährstofftransport erforderlich. Es dürfen sich keine Sink- sowie Schwimmschichten ausbilden, die diesen Trans port verlangsamen oder sogar ganz unterbinden. Lagunen/Erdbecken bieten für die landwirtschaftlichen und agroindustriellen Betriebe eine kostengünstige Möglichkeit beziehungsweise in manchen Gebieten die einzige wirtschaftliche Möglichkeit, um ihre Abwässer und Abfälle aus der Landwirtschaft/Viehzucht zu behandeln. Diese ist aber nur bei einer ausreichenden Behandlung/Durchmischung langfristig gewährleistet. Lagunen haben grundsätzlich das gleiche Biogaspotenzial wie ein voll durchmischter Tank. Tankbehälter weißen j edoch für eine Durchmi schung günstige runde Geometrie auf. Durch die unvorteilhafte Geome trie von Lagunen bzw. Erdbecken kommen konventionelle Rührwerke für eine vollständige Durchmischung nicht in Frage. Für eine vollständige Durchmischung großer Lagunen wäre aufwendige Edelstahlkonstruktio nen sowie der Einsatz einer Vielzahl von konventionellen Rührwerken notwendig. Zusätzlich wäre für die Befestigung der Edelstahlkonstrukti on weitreichende Stahlbetonfundamentarbeiten erforderlich. Bei her kömmlichen Biogasanlagen fallen ca. 50 % der Energiekosten bei der Durchmischung an. Die Energiekosten würden bei einer Durchmischung mittels konventionellen Rührwerken deutlich steigen. Dies führt dazu, dass konventionelle Rührwerke wirtschaftlich wie energetisch unwirt schaftlich sind. Der Kite bietet hier eine bautechnische, energetische wie wirtschaftliche Alternative, um ist auf die ungünstigen Geometrien der Erdbecken genau abgestimmt. Dabei sollen die Energiekosten im Ver hältnis zu einem Erdbecken, welches mit konventionellen Rührwerken durchmischt wird deutlich gesenkt werden.

Der Dispersionshomogenisierer / ,Kitemix‘ bietet durch seine variable Form und Anpassungsmöglichkeit an die Lagunengröße und Substratbe schaffenheit eine Möglichkeit die Erdbecken kostengünstig und energie effizient zu durchmischen. Des Weiteren soll dieser gegenüber konven tionellen Rührwerken deutlich wartungsarmer sein, da geringe Geschwin digkeiten für eine ausreichende Durchmischung benötigt werden. Er zeichnet sich durch eine einfache Stahlrahmenkonstruktion mit einge schobenen Prellplatten aus, deren Größe sich variabel auslegen lässt. Die Platten beinhalten Löcher, die vom Abstand, Anzahl, Geometrie und Größe an die j eweilige Aufgabe angepasst werden können. Stabilisiert wird der Kite mit einer ebenfall s eigens entwickelten Vorrichtung zur Beschwerung bzw. Einstellung der Schwimmfähigkeit der Gesamtkon struktion. Der Vorteil des Kitemix-Systems lässt sich darin definieren, dass keine bzw. nur geringfüge bauliche Maßnahmen vor Ort erforderlich sind und bei bekannter Geometrie der Lagunen in das bestehende System integriert werden kann.

In vorteilhafter Ausführungsform ist der Di spersionshomogenisierer modular aufgebaut und über austauschbare Komponenten im Sinne eines Systems an lokale Gegebenheiten anpassbar. Ein solches Kitmix-System ist vorteilhaft insbesondere für alle landwirtschaftlichen und agroindus- triellen Betriebe einsetzbar, die ihre Abwässer und Abfallprodukte in Erdbecken behandeln. Der Vorteil eines solchen Kitemix-Systems gegen über konventionellen System ist, dass für den Einbau keine aufwendigen Erdarbeiten, sowie Edelstahlkonstruktionen, benötigt werden. Die einfa che Bauweise lassen einen schnellen Einbau in das bestehende System zu. Im Vergleich zu einer konventionellen Biogasanlage fallen die Baukosten um ca. 50 geringer aus. Die Bauzeit kann ebenfall s deutlich verkürzt werden in Bezug auf vergleichbare Systeme. Vor allem in schwerzugänglichen Regionen kann durch ein einfaches Baukastensystem die Fertigung zu großen Teilen in Deutschland stattfinden, um die vor Ort-Arbeiten auf ein Minimum zu reduzieren. Für kleinere landwirt schaftlichen und agroindustriellen Betriebe, bei denen ein Bau einer kon ventionellen Biogasanlage wirtschaftlich nicht durchführbar wäre, bietet das Kitemix-System eine günstige Alternative, um das vorhandene Energiepotenzial effektiv zu nutzen. Ein solches Kitemix-System trägt so zu einer besseren Energie- und Elmweltbilanz auch für kleine landwirt schaftliche Betriebe bei .

Erdbecken/Fakultativteiche lassen sich durch ihre ungünstige Geometrie mit konventionellen/marktüblichen Mischern nur mit intensivem bauli chen Aufwand und hohen Kosten vollständig durchmischen. Aufgabe ist, hierfür eine wirtschaftlich effizientere Alternative anzubieten.

Der erfindungsgemäße Dispersionshomogeni sierer löst diese Aufgabe durch eine überraschend effiziente Kombination von Schwimmkörper, Prellplatte und Abtrieb skörper. Variable Form und Anpassungsmöglich keiten an die speziellen Anforderungen vor Ort ermöglichen vorteilhaft ein zusätzlich optimiertes Mischergebnis gegenüber konventionellen Mischwerken. Die erfindungsgemäße Bauweise ist günstiger, schneller im Aufbau, wartungsärmer, geringer im Energieverbrauch und langlebi ger als etablierte Systeme.

Der vorliegend vorgeschlagene Dispersionshomogenisierer bietet eine kostengünstigere Alternative zu etablierten Mischvorrichtungen mit dem Vorteil einer nahezu vollständigen Durchmischung von Erdbecken/Fakul tativteichen. Voll funktionsfähige Biogasanlagen werden so deutlich einfacher für Betreiber von simplen Erdbecken zugänglich. Dies steigert die Elmweltbilanz sowie die Wirtschaftlichkeit von landwirtschaftlichen und agroindustriellen Betrieben.