Die Erfindung betrifft einen Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Biogasanlage nach Anspruch 33 sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 34.

Grundsätzlich gibt es zwei in der Praxis verwendete Verfahren zur Biogaserzeugung, nämlich die Nassfermentation und die Trockenfermentation. Der grundsätzliche Unterschied zwischen der Nassfermentation und der Trockenfermentation besteht darin, dass der Trockensubstanzgehalt im Bereich des Fermentereinlasses bei der Nassfermentation regelmäßig zwischen 9 bis 14% liegt, während derjenige der Trockenfermentation demgegenüber höher ist und in der Regel bei > 25% liegt. Die Prozesstemperaturen liegen bei der Nassfermentation meist um die 37° C (mesophil), während sie bei der Trockenfermentation meist bei ca. 55° C (thermophil) liegen.

Der Vorteil der Trockenvergärung bzw. Trockenfermentation liegt darin, dass bei dieser vergleichsweise trockene, faserige und störstoffhaltige Biomasse, wie zum Beispiel Bioabfall, organische Fraktionen aus Restmüll, Mist und Grünschnitt, die in nassvergärenden Biogasanlagen problematisch zu verarbeiten sind, verarbeitet werden können, um Biogas zu erzeugen. Bei der Trockenfermentation können somit Substrate eingesetzt werden, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, um Biogas zu erzeugen.

Bei der Trockenfermentation gibt es verschiedene Verfahrensvarianten, wobei grundsätzlich zwischen den diskontinuierlichen bzw. batchweisen Verfahren und den kontinuierlichen Verfahren unterschieden wird. Bei dem diskontinuierlichen Verfahren wird ein Fermentationsbehälter (ein sogenannter Garagenfermenter) mit dem zu vergärenden Substrat befüllt, welches dann bis zum Ende der vorher festgelegten Verweilzeit vergoren wird. Ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Vermischen des Fermenterinhalts entfällt hierbei. Die Temperierung und Beimpfung mit Methanbakterien erfolgt hier über die Rezirkulation des im Verlauf des Prozesses anfallenden Perkolats. Sobald der Trockenfermentationsprozess abgeschlossen ist, werden die Fermenterbehälter belüftet, wobei das entstehende Luft-Methan-Gemisch über einen Biofilter abgezogen und gereinigt wird. Bei einem derartigen diskontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren findet die Substratzugabe somit nur zu Beginn des Fermentationsprozesses statt und wird das eingebrachte Material dann komplett vergoren. Derartige Biogasanlagen sind regelmäßig modular aufgebaut und weisen mehrere Fermenterbehälter auf, um eine mehr oder weniger gleichmäßige Gasproduktion zu erreichen. Im Gegensatz zu den diskontinuierlichen Verfahren wird bei den kontinuierlichen Trockenfermentationsverfahren ähnlich wie bei der Nassvergärung das Substrat kontinuierlich bzw. in Intervallen in den Reaktor- bzw. Fermenterbehälter eingebracht. Für die kontinuierliche Verarbeitung von Substraten im Rahmen der Trockenfermentation werden sogenannte Pfropfenstrom-Fermenter verwendet, bei denen das Substrat, vorzugsweise in Verbindung mit dem Einsatz von hydraulischen Kolbenpumpen, als Pfropfen durch den Fermenter gefördert wird. Ein derartiger Pfropfenstrom-Fermenter ist aus der DE 44 16 521 A1 bekannt. Der Fermenter ist hier konkret als liegender zylindrischer Fermenter ausgebildet. In den beiden gegenüberliegenden Stirnwänden des zylindrischen Reaktorbehälters ist mittig eine Drehachse eines Rührwerks gelagert. An dieser Drehachse sind in regelmäßigen, axialen Abständen Rührarme angeordnet.

Bei diesen bekannten Trockenfermentern und Trockenfermentationsverfahren besteht der Nachteil, dass mittels diesen lediglich eine begrenzte Biogasausbeute möglich ist, wobei insbesondere für eine kontinuierliche Gasproduktion mehrere phasenversetzt arbeitende Fermenter gleichzeitig eingesetzt werden müssen. Für einen hohen Biogasertrag bzw. für eine hohe Biogasausbeute sind somit relativ großbauende und platzeinnehmende Anlagen erforderlich. Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pfropfenstrom- Fermenter einer Biogasanlage zur Verfügung zu stellen, mittels dem die Biogasproduktion mit einer hohen Biogasausbeute auf einfache und kompakte Weise durchgeführt werden kann, insbesondere auch im Hinblick auf die Verarbeitung von Bioabfällen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Biogasanlage mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen. Und schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas mit einem derartigen Pfropfenstrom-Fermenter zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche. Gemäß Anspruch 1 ist ein Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage vorgesehen, der einen Reaktorbehälter aufweist, in dessen Reaktor-Innenraum ein, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärendes Substrat als Pfropfenstrom unter Biogaserzeugung vergärbar ist, wobei der Reaktorbehälter einen Behältereinlass, über den das zu vergärende Substrat im Reaktor- Innenraum zuführbar ist, und einen in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung vom Behältereinlass beabstandeten Behälterauslass aufweist, über den das vergorene Substrat aus dem Reaktor-Innenraum austragbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fermenter einen zentralen Speicherraum als Hohlraum aufweist, der in Umfangsrichtung gesehen wenigstens bereichsweise von dem ringartig oder ringabschnittsartig ausgebildeten Reaktorbehälter umgeben ist, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als im Wesentlichen ringförmige Strömung in Richtung Behälterauslass strömt.

Mit einer derartigen Bauweise wird ein besonders kompakter und platzsparender Aufbau für einen Pfropfenstrom-Fermenter einer Biogasanlage und damit für die Biogasanlage selbst erzielt. Dadurch, dass der Reaktorbehälter ringartig oder ringabschnittsartig ausgebildet ist, kann er auch auf beengtem Bauraum relativ großvolumig ausgebildet werden, wobei der vom Reaktorbehälter umschlossene bzw. umgebene zentrale Speicherraum zudem für andere Aufgaben in Verbindung mit der Biogaserzeugung genutzt werden kann.

Durch diese„Tank-in-Tank"-Lösung erhält man somit letztendliche eine besonders kompakte und funktionsintegrierte Bauweise eines Pfropfenstrom-Fermenters, der sich auch bei einer entsprechend größeren Auslegung für hohe Biogasausbeuten lediglich durch einen beschränkten Platz- und Bauraumbedarf auszeichnet. Insbesondere kann dabei eine Innenwand des Reaktorbehälters gleichzeitig und damit in einer Doppelfunktion auch wenigstens einen Teil der Außenwand des zentralen Speicherraums ausbilden. So ist gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Reaktorbehälter, insbesondere in der Draufsicht gesehen, eine äußere Ringwand und eine radial zur äußeren Ringwand beabstandete, bevorzugt im Wesentlichen konzentrisch zur äußeren Ringwand angeordnete, innere Ringwand aufweist. Insbesondere in Verbindung mit einer derartigen bevorzugten Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn die innere Ringwand zudem den zentralen Speicherraum wenigstens bereichsweise umfangsseitig begrenzt. Es versteht sich, dass die Begrifflichkeit„Ringwand" hier in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und sowohl ringförmig geschlossene Wandungen umfassen soll als auch lediglich Kreisringabschnitte als Wandungen.

Grundsätzlich kann der Reaktorbehälter nämlich in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet sein, der den zentralen Speicherraum lediglich bereichsweise umschließt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als ringförmige Strömung entlang des Kreisringabschnittes in Richtung Behälterauslass strömt. In Verbindung mit einer derartigen Ausbildung des Reaktorbehälters als Kreisringabschnitt kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Reaktorbehälter zum Beispiel halbkreisartig oder dreiviertelkreisartig ausgebildet ist und somit keinen geschlossenen Kreis ausbildet. Eine derartige Bauweise, bei der dann bevorzugt der Behältereinlass und der Behälterauslass auf in Strömungsrichtung gegenüberliegenden Endbereichen des Reaktorbehälters angeordnet sind, kann zum Beispiel dann vorgesehen sein, wenn, zum Beispiel aufgrund einer bestimmten Geländesituation, kein als vollständig geschlossener Ring ausgebildeter Reaktorbehälter realisierbar ist. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der Reaktor in der Art eines Toms oder Kreisrings als Ringbehälter ausgebildet ist, der den zentralen Speicherraum vollständig umschließt und bei dem der den Behältereinlass aufweisende Behältereinlassbereich und der den Behälterauslass aufweisende Behälterauslassbereich in einem Angrenzungsbereich, im Wesentlichen unmittelbar, aneinander angrenzen. In diesem Fall ist dann eine reaktorbehälterseitige, insbesondere im Reaktor-Innenraum angeordnete, Trenneinrichtung vorzusehen, die den Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich im Angrenzungsbereich voneinander, insbesondere strömungstechnisch, trennt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass ausgehend als Ringstrom in Richtung Trenneinrichtung und damit Behälterauslass strömt. Mit einem derartigen Aufbau eines Ringbehälters als Reaktorbehälter wird somit, auch in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform eines Ringbehälters, bei der das gesamte zur Verfügung stehende Ringvolumen als Fermentationsvolumen und damit als Gaserzeugungsvolumen ausgenutzt wird, eine gewünschte First-in-First-out-Pfropfenströmung sichergestellt, die sich durch eine Mindestverweildauer des Substrats im Reaktorbehälter auszeichnet und ggf. auch eine Hygienisierung des Substrats im Reaktorbehälter ermöglicht. Die Trenneinrichtung kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein, so zum Beispiel durch einen Luftspalt zwischen dem Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Trenneinrichtung durch wenigstens eine, sich wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, über den Innenraum- Querschnitt erstreckende Trennwand gebildet ist. Diese wenigstens eine Trennwand erstreckt sich bevorzugt wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, zwischen der äußeren und der inneren Ringwand, und zwar bezogen auf den Innenraum-Querschnitt. Der Begriff „Trennwand" ist hier zudem in einem umfassenden Sinne zu verstehen und kann zum Beispiel durch wenigstens eine örtlich feste, starre Wand, zum Beispiel durch eine Betonwand in Verbindung mit einem aus Beton ausgebildeten Ringbehälter, ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Trennwand aber auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein, zum Beispiel durch einen verlagerbaren Schieber oder dergleichen, der die gewünschte Trennung zwischen dem Behältereinlassbereich und dem Behälterauslassbereich bewerkstelligen kann, um nur ein weiteres Beispiel zu nennen. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Trenneinrichtung, insbesondere eine Trennwand als Trenneinrichtung, als aus dem Reaktorbehälter wenigstens bereichsweise, vorzugsweise vollständig, herausnehmbare oder herausziehbare (zum Beispiel Schieber als herausziehbare Lösung) Trenneinrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Trenneinrichtung, insbesondere eine Trennwand als Trenneinrichtung, vollständig aus dem Reaktorbehälter bzw. dem Reaktor- Innenraum herausgenommen oder herausgezogen werden, so dass der Reaktorbehälter dann zum Beispiel auch als Nassfermentations-Fermenterbehälter verwendet werden kann. Dies erhöht die Flexibilität wesentlich und erlaubt ein einfaches Umstellen bzw. Umrüsten der Anlage.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich in der Praxis besonders großbauende Pfropfenstrom-Fermenter realisieren, bei denen der Radius der inneren Ringwand zum Beispiel wenigstens 5m und/oder der Radius der äußeren Ringwand wenigstens 10m beträgt. Es versteht sich, dass der Radius der äußeren Ringwand stets größer ist als derjenige der inneren Ringwand.

Wie soeben ausgeführt, eignet sich der erfindungsgemäße Pfropfenstrom- Fermenter insbesondere für großvolumige Fermenterbauten, bei denen die äußere Ringwand, zum Beispiel in Verbindung mit einem vollständig geschlossenen Ringbehälter, einen Durchmesser von 40m aufweist, während die innere Ringwand dann beispielsweise einen Durchmesser von ca. 30m aufweisen kann, so dass sicherzustellen ist, dass sich im Reaktor-Innenraum ein gewünschter Pfropfenstrom einstellt. Unter anderem auch um Letzteres bewerkstelligen zu können, kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters vorgesehen sein, dass im Reaktor- Innenraum eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gesehen beabstandeten Rühreinrichtungen angeordnet ist, was nachstehend noch näher erläutert wird.

Besonders vorteilhaft kann mittels dieser Rühreinrichtungen das Substrat örtlich umgewälzt werden, um zum Beispiel Gasblasen aus dem Substrat zu lösen bzw. absinkende Schwerstoffe aufzumischen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann mittels der Rühreinrichtungen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung gefördert werden. Insbesondere Letzteres ist in Verbindung mit sehr großbauenden, großvolumigen Reaktorbehältern ein Vorteil, um eine funktionssichere Förderung des Substrates in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung zu bewerkstelligen. Grundsätzlich können dabei auch mehrere Rühreinrichtungen quer nebeneinander, das heißt in Radialrichtung gesehen voneinander beabstandet sein, was zum Beispiel in Abhängigkeit vom radialen Abstand zwischen der inneren und äußeren Ringwand vorgegeben wird. Die Rühreinrichtungen können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wenigstens zum Teil im Wesentlichen gleich ausgebildet sein und damit Gleichteile ausbilden, was insbesondere auch im Hinblick auf Wartung und Montage von Vorteil ist. Weiter können die Rühreinrichtungen grundsätzlich einen unterschiedlichen Abstand voneinander in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Rühreinrichtungen gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Durch eine derartige gleichmäßige Beabstandung lässt sich ein besonders gleichmäßiger und über die Pfropfenstrom- Strömungsrichtung gesehen beherrschbarer Substartzustand erzielen.

Besonders bevorzugt sind die Rühreinrichtungen, bezogen auf den in einer Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, in etwa vertikal ausgerichtet, wenngleich selbstverständlich auch eine gegen die Vertikale geneigte, d.h. eine schräg geneigte oder winklige, Anordnung derselben grundsätzlich möglich ist. Die in etwa vertikale Ausrichtung der Rühreinrichtungen, bezogen auf den in der Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter, ermöglicht jedoch eine besonders einfache Montage und Anordnung der Rühreinrichtungen, insbesondere mit einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung, gemäß dem der Reaktorbehälter eine, in Hochachsenrichtung gesehen, obere Deckenwand aufweist, die vorzugsweise begehbar und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweisen eben ausgebildet ist. Denn insbesondere in Verbindung mit einer derartigen oberen Deckenwand kann dann die Rühreinrichtung eine von außerhalb des Reaktorbehälters durch die Deckenwand geführte Rührwelle mit wenigstens einem Rührflügel aufweisen, wobei die Rührwelle von einer außerhalb des Reaktorbehälters angeordneten, vorzugsweise auf der Deckenwand abgestützten und/oder gehalterten, Betätigungseinrichtung antreibbar ist. Wie bereits ausgeführt, weist der Reaktorbehälter somit bevorzugt eine einfach herstellbare, obere Deckenwand auf, die vorzugsweise begehbar und/oder vorzugsweise wenigstens bereichsweise eben ausgebildet ist, weil hier dann eine Deckenwand geschaffen wird, die eine vorteilhafte Mehrfachfunktion aufweist, insbesondere in Verbindung mit der Montage und Wartung von Anlagenbauteilen, wie beispielsweise den Rühreinrichtungen oder aber auch von im zentralen Speicherraum aufgenommenen bzw. ausgebildeten Funktionseinheiten, wie dies nachfolgend noch näher erörtert werden wird.

Besonders bevorzugt ist insbesondere in Verbindung mit einer Deckenwand und einer deckenwandseitig angeordneten Betätigungseinrichtung sowie einer von außerhalb des Reaktorbehälters durch die Deckenwand geführten Rührwelle eine Ausführung, bei der die Deckenwand im Bereich der Rührwellendurchführung eine mittels einer ein- oder mehrteiligen Abdeckung gasdicht verschließbare Öffnung aufweist. In Verbindung mit einer derartigen Abdeckung durchgreift dann die Rührwelle bevorzugt die Abdeckung gasdicht. Alternativ oder zusätzlich kann die Öffnung auch so dimensioniert sein, dass die Rührwelle durch diese hindurch, vorzugsweise mitsamt dem wenigstens einen an der Rührwelle angeordneten Rührflügel, in den Reaktorinnenraum einbringbar und ausbringbar ist. Die Öffnung dient somit als Serviceöffnung, durch die die Rührwelle mitsamt den dort angeordneten Rührflügeln einfach und funktionssicher von der Deckenwand aus in den Reaktor-Innenraum eingebracht und auch wieder von dort ausgebracht werden kann.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der auf der dem Reaktor-Innenraum zugewandten Seite der Öffnung eine von der Öffnung in Richtung Reaktor-Innenraum abragende, die Öffnung ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze angeordnet ist. Diese Schürze stellt nämlich sicher, dass die Rührwelle mitsamt daran angeordneten Rührflügeln gasdicht aus dem Reaktor-Innenraum ein- bzw. ausgebracht werden kann.

Die Öffnung ist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung schlitzartig ausgebildet, was zum Beispiel insbesondere in Verbindung mit sich auf gegenüberliegenden Seiten von der Rührwelle weg erstreckenden Rührflügeln von Vorteil ist, weil hier dann evtl. ohne An- bzw. Abklappen der Rührflügel ein einfaches Ein- und Ausbringen der Rührwelle mitsamt Rührflügeln möglich ist. Besonders bevorzugt ist des Weiteren eine Ausgestaltung, bei der sich die Öffnung, insbesondere eine schlitzartig ausgebildete Öffnung, wie eben beschrieben, von radial außen nach radial innen (bzw. umgekehrt von radial innen nach radial außen) erstreckt.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen eine bodenseitige Auffangrinne, insbesondere eine Sandauffangrinne, zugeordnet. Die Begrifflichkeit„zugeordnet" ist hierbei in einem weiten Sinne auszulegen und bedeutet, dass eine derartige Auffangrinne sich grundsätzlich im Wesentlichen bodenseitig unterhalb der jeweiligen Rühreinrichtung bzw. Rührwelle befinden kann. Genauso gut sollen von dieser Begrifflichkeit aber auch Ausgestaltungen umfasst sein, bei der die Auffangrinne, zum Beispiel mittig, zwischen zwei in Pfropfenstrom- Strömungsrichtung beabstandeten Rühreinrichtungen angeordnet ist. Wesentlich in Verbindung mit den bodenseitigen Auffangrinnen ist lediglich, dass sich darin, insbesondere bei einer Betätigung einer„zugeordneten" Rühreinrichtung, aus dem Reaktor-Innenraum abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand- Gemisch als abzuziehendes Material, ansammelt. Die Begrifflichkeit Abzugsrinne ist ebenfalls ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen und soll auch groß bauenden Abzugseinrichtungen umfassen, beispielsweise einen Abzugsschacht als Abzugsrinne. Weiter ist in Verbindung mit dieser Ausführungsform eine Abzugseinrichtung vorgesehen, mittels der das sich in der Auffangrinne ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne abziehbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich das im Reaktor- Innenraum absetzende, abzuziehende Material definiert in den Auffangrinnen ansammelt, von wo es aus funktionssicher abgezogen werden kann. Des Weiteren kann ein Separator vorgesehen sein, dem das mittels der Abzugseinrichtung abgezogene Material zugeführt wird und in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand- Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der weiter eine Rückführeinrichtung vorgesehen ist, mittels der die im Separator abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zuführbar ist, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zuführbar ist. Eine derartige Rückführeinrichtung ist ausdrücklich lediglich optional vorgesehen, das heißt es kann grundsätzlich auch lediglich ein Separator vorgesehen sein, so dass dem Substrat im Reaktor-Innenraum dann das Perkolat auf andere Weise zuzuführen ist, um zum Beispiel eine Animpfung des Substrats zu erzielen. Die Begrifflichkeit Separator ist hier ausdrücklich weit auszulegen und soll ausdrücklich auch Ausgestaltungen wie zum Beispiel ein Absetzbecken umfassen.

Weiter weist die Abzugseinrichtung bevorzugt eine zu jeder Auffangrinne geführte Abzugsleitung auf, wobei die Abzugsleitungen in eine, vorzugsweise als Ringleitung ausgebildete, Sammelleitung münden, die zu dem Separator geführt ist. Bestandteil der Abzugseinrichtung ist ferner wenigstens eine Fördereinrichtung, zum Beispiel eine Abzugspumpe, mittels der das zu separierende Material aus den Auffangrinnen abgezogen und in den Separator gefördert werden kann. Zudem können Sperrelemente, zum Beispiel Ventile, vorgesehen sein, mittels denen der Abzug zu bestimmten Zeiten gesteuert wird. Analog hierzu kann die Rückführeinrichtung mit einer Rückführleitung, wenigstens einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, und einem Sperrelement, wie beispielsweise einem Ventil, ausgebildet sein, um die Rückführung zu bestimmten Zeiten funktionssicher zu steuern.

Insbesondere alternativ, ggf. aber auch zusätzlich zu einer Auffangrinnen- bzw. Auffangschacht-Lösung wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann auch vorgesehen sein, dass um den Reaktorbehälter herum eine Mehrzahl von, vorzugsweise in Umfangsrichtung, beabstandeten Abzugsleitungen vorgesehen ist, die eine Abzugseinrichtung ausbilden und die, vorzugsweise durch eine seitliche oder äußere Ringwand des Reaktorbehälters hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums und/oder bis in den bodenseitigen, unteren Bereich des zentralen Speicherraums geführt sind, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter bzw. aus dem zentralen Speicherraum (falls dieser zum Beispiel als Nassvergärungs-Fermentationsbehälter fungiert) abziehbar ist. Auch hier kann dann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Abzugsleitungen in eine Sammelleitung, zum Beispiel eine Ringleitung, münden. Eine derartige Anordnung hilft ggf. Abzugsrinnen und Abzugsschächte zu vermeiden. Auch hier kann das abgezogene Material dann analog zu der vorhin in Verbindung mit den Auffangrinnen bzw. den Auffangschächten geschilderten Lösung entweder direkt von den einzelnen Abzugsleitungen oder indirekt über eine die Abzugsleitungen verbindende Sammelleitung, z.B eine Ringleitung, einem Separator bzw. Absetzbecken zugeführt werden, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise das bereits zuvor genannte Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, insbesondere eine Sandphase, trennbar ist.

Der Reaktorbehälter kann grundsätzlich jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Wände des Reaktorbehälters im Querschnitt durch den Reaktorbehälter gesehen einen den Reaktor-Innenraum, vorzugsweise rechteckförmig, umgebenden Rahmen ausbilden. Ein derartiger Reaktorbehälter ist einfach herstellbar, zum Beispiel aus Beton.

Der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter weist des Weiteren bevorzugt wenigstens eine Gasabzugseinrichtung auf, mittels der das im Reaktor-Innenraum gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter abgezogen werden kann. Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass wenigstens eine Gasabzugsleitung der Gasabzugseinrichtung im Bereich des Behälterauslasses in den Reaktor- Innenraum geführt ist. Damit wird eine funktionssichere Abführung des Biogases genau in dem Bereich sichergestellt, in dem der Fermentationsprozess und damit die Biogaserzeugung im Wesentlichen abgeschlossen ist bzw. sind. Auch hier versteht es sich wieder, dass die Gasabzugseinrichtung selbstverständlich eine Abzugsleitung aufweisen kann, die mit einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, gekoppelt ist, wobei auch hier wiederum ansteuerbare Ventile als Sperrelemente vorgesehen sein können, mittels denen der Biogasabzug entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen gesteuert wird.

Des Weiteren ist bevorzugt eine Zuführvorrichtung, beispielsweise eine Zuführschnecke vorgesehen, mittels der das zu vergärende Substrat dem Reaktor- Innenraum über den wenigstens einen Behältereinlass funktionssicher zuführbar ist.

Des Weiteren kann der erfindungsgemäße Pfropfenstrom-Fermenter für einen funktionssicheren Austrag des vergorenen Substrats aus dem Reaktor-Innenraum eine Austragsvorrichtung aufweisen, mittels der das vergorene Substrat über den Behälterauslas austragbar ist. Beispielsweise kann eine derartige Austragsvorrichtung durch eine Austragspumpe als Fördereinrichtung gebildet sein.

Weiter bevorzugt weist der Pfropfenstrom-Fermenter eine Steuereinrichtung auf, mittels der die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter gesteuert oder geregelt werden kann. Die Steuerung bzw. Regelung erfolgt dabei bevorzugt so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt. Eine derartige Verweilzeit hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenter eine effektive Biogaserzeugung mit einer hohen Biogasausbeute zu erzielen.

Besonders bevorzugt weist das, vorzugsweise durch Trockenfermentation, zu vergärende Substrat im Reaktorbehälter einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40% TS, bevorzugt von 19 bis 30% TS, auf.

Wie dies bereits eingangs ausgeführt worden ist, kann der zentrale Speicherraum einer vorteilhaften weiteren Verwendung zugeführt werden, so zum Beispiel einen Speicherbehälter ausbilden. Dieser Speicherbehälter kann grundsätzlich einkammrig mit einer einzigen Kammer ausgebildet sein, um dort zum Beispiel ein bestimmtes Gut oder Medium aufzunehmen. Der Speicherbehälter kann aber auch mehrkammrig ausgebildet sein, um in den mehreren Kammern dann unterschiedliche Stoffe bzw. Medien etc. aufzunehmen und zu speichern bzw. um dort unterschiedliche funktionale Einheiten zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend ist der Speicherbehälter ganz allgemein gesprochen besonders bevorzugt als offener oder mittels einer Abdeckung geschlossener Speicherbehälter ausgebildet und/oder sind in dem Speicherbehälter in einer Biogasanlage verarbeitbare Stoffe und/oder Medien und/oder in einer Biogasanlage als Zwischen- und/oder Endprodukt erzeugte Stoffe und/oder Medien speicherbar.

Gemäß einer ersten konkreten Ausführungsform kann der Speicherbehälter eine, vorzugsweise mittels einer Abdeckung geschlossene, Vorgrube zur Zwischenspeicherung des in den Reaktorbehälter zuführbaren Substrates ausbilden, wobei eine Entnahme- und Zuführvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das Substrat aus der Vorgrube entnehmbar und dem Reaktorbehälter über den Behältereinlass zuführbar ist. Es versteht sich, dass die Entnahme- und Zuführvorrichtung wieder, wie zuvor bereits in Verbindung mit anderen Ausführungsvarianten geschildert, entsprechende Leitungen, Steuerventile, Fördereinrichtungen aufweisen kann.

Alternativ oder in Verbindung mit einem mehrkammringen System gegebenenfalls auch zusätzlich, kann der Speicherbehälter einen, vorzugsweise mittels einer Abdeckung geschlossenen, Prozesswasserspeicher für den Reaktorbehälter ausbilden, in dem das in den Reaktorbehälter zudosierbare Prozesswasser zwischengespeichert ist, wobei eine Entnahme- und Zuführvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das Prozesswasser aus dem Prozesswasserspeicher entnehmbar und dem Reaktorbehälter über den Behältereinlass zuführbar ist. Auch hier kann die Entnahme- und Zuführvorrichtung wiederum entsprechende Leitungen, Steuerventile und Fördereinrichtungen aufweisen.

Bei beiden vorstehend genannten konkreten Ausgestaltungen bildet der Speicherbehälter somit einen Aufnahmeraum für solche Stoffe bzw. Substanzen aus, die dem Reaktorbehälter während des Fermentationsprozesses zugeführt werden müssen. Damit wird ein kompakter Aufbau zur Verfügung gestellt, bei dem die ohne im vorzusehenden Bestandteile auf engstem Raum angeordnet sind, was wiederum den Vorteil von kurzen Wegen mit sich bringt, insbesondere in Verbindung mit einer Leitungsführung etc..

Das Gleiche gilt in analoger Weise aber auch für eine weitere Alternative oder, in Verbindung mit einem mehrkammringen Aufbau, gegebenenfalls zusätzlichen Ausgestaltung, bei der der Speicherbehälter einen, mittels einer Abdeckung geschlossenen Gasspeicher für das im Reaktorbehälter erzeugte Biogas ausbildet, wobei eine Gasabzugseinrichtung vorgesehen ist, mittels der das im Reaktor- Innenraum gebildete Biogas aus dem Reaktorbehälter abziehbar und in den Gasspeicher einbringbar ist. Auch hier versteht es sich wieder, dass die Gasabzugseinrichtung entsprechende Leitungen, Steuerventile und Fördereinrichtungen aufweist.

Gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Speicherbehälter jedoch durch einen mittels einer Abdeckung geschlossenen Nassvergärungs-Fermenterbehälter ausgebildet, in dem ein mittels Nassvergärung zu vergärendes Substrat aufgenommen ist. In Verbindung mit einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich eine besonders vorteilhafte Kombination einer Trockenfermentation und einer Nassvergärung auf engstem Raum in einem kompakt aufgebauten Fermenter. Dies erhöht die Flexibilität in Verbindung mit dem Einsatz von Substraten und damit der Erzeugung von Biogas mit maximaler Biogasausbeute erheblich.

Grundsätzlich kann die Abdeckung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters durch jedwede Deckenwand, zum Beispiel eine Betondecke gebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung jedoch durch ein Foliendach gebildet, das gleichzeitig als Gasspeicher fungiert.

Dieser Nassvergärungs-Fermenterbehälter weist bevorzugt wenigstens eine Serviceeinrichtung mit einer mittels einer Abdeckeinrichtung gasdicht verschließbaren, deckenseitigen Serviceöffnung auf, durch die ein an einem Führungsmast höhenverstellbar geführtes Tauchgerät, insbesondere ein Tauchrührgerät oder eine Tauchpumpe, für Wartungs- und Servicearbeiten im Wesentlichen gasdicht aus dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter heraus und wieder in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter hinein bewegbar ist. Diese Serviceöffnung ist bevorzugt Bestandteil einer deckenseitig angeordneten, vorzugsweise begehbaren, Podestplatte, die sich an eine Behälterseitenwand des Nassvergärungs-Fermenterbehälters anschließt, und zwar bevorzugt dergestalt, dass die Podestplatte von einer in Hochachsenrichtung gesehen oberen, vorzuweise ebenen, Deckenwand des Reaktorbehälters aus zugänglich ist. Des Weiteren schließt sich an diese Podestplatte dann die Abdeckung, insbesondere ein Foliendach als Abdeckung, an. Mit einem derartigen konkreten Aufbau wird sowohl die Wartung als auch die Montage und Demontage des höhenverstellbar geführten Tauchgerätes auf einfache Weise bewerkstelligt. Servicearbeiten bzw. Wartungsarbeiten können mittels einer derartigen Podestplatte zudem ebenfalls einfach und zuverlässig mit hoher Funktionssicherheit durchgeführt werden.

Besonders bevorzugt kann dabei die Behälterseitenwand des Nassvergärungs- Fermenterbehälters die Deckenwand in Hochachsenrichtung mit einem Wandüberstand, an den sich die Podestplatte anschließt, überragen. In Verbindung mit einer derartigen Ausführungsform lässt sich zum einen eine besonders gute, auch von außen sichtbare, räumliche Abtrennung vom Trockenfermenter und Nassfermenter erzielen, wobei gleichzeitig dieser Wandüberstand in hervorragender Weise geeignet ist, um dort auf funktionssichere Weise ein Foliendach gasdicht anzuschließen. Die Podestplatte kann zudem über die Deckenwand des Reaktorbehälters einfachst erreicht werden, zum Beispiel durch eine Treppe.

Die Podestplatte kann zudem bevorzugt mittels einer an einem Fermenterbehälter- Innenraumwandbereich angeordneten und festgelegten Abstützeinrichtung, wie beispielsweise einem Abstützgestell, von unten her abgestützt sein.

Die die Serviceöffnung gasdicht verschließende Abdeckeinrichtung ist zudem bevorzugt durch wenigstens einen Deckel und/oder durch ein von der Serviceöffnung weg nach oben ragendes Gehäuse (Serviceschacht) gebildet, das einen Aufnahmeraum für wenigstens einen oberen Teilbereich des Führungsmastes ausbildet.

Zudem kann um die Serviceöffnung herum ein in der Dichtstellung schachtartig nach unten in den Fermenterbehälter-Innenraum einragendes Dichtelement angeordnet sein, das wenigstens bei Wartungs- und Servicearbeiten in das im Fermenterbehälter aufgenommene, zu vergärende flüssige Substrat eintaucht und den vom dem Dichtelement ringförmig umschlossenen Gasphasenbereich unterhalb der öffenbaren Serviceöffnung sowie oberhalb des Substrates gasdicht von dem restlichen Gasphasenbereich des Fermenterbehälter-Innenraums abtrennt. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Dichtelement durch eine starre, nicht verlagerbare und unflexible sowie von der Serviceöffnung dauerhaft in Richtung Fermenterbehälter-Innenraum abragende Schürze in Form eines rohrstutzenartigen Kragens gebildet ist.

Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang weiter eine Ausgestaltung, bei der die Austragsvorrichtung des Reaktorbehälters, mittels der Substrat aus dem Reaktorbehälter austragbar ist, zudem Bestandteil einer Zudosiervorrichtung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters ist, sodass das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat wenigstens zum Teil dem Nassvergärungs- Fermenterbehälter zuführbar ist. Damit wird ein besonders vorteilhafter Kreislauf bzw. eine besonders vorteilhafte Verknüpfung der Trockenfermentation mit der Nassfermentation geschaffen, weil das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat hier in einer Doppelfunktion gleichzeitig als Einsatzstoff für die Nassvergärung im Nassvergärungs-Fermenterbehälter dient.

Besonders vorteilhaft ist auch ein Aufbau, bei dem eine Gasabzugseinrichtung des Reaktorbehälters wenigstens eine Gasleitung aufweist, mittels der das im Reaktorbehälter erzeugte Biogas dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter, insbesondere foliendachseitig, zuführbar ist. Der Nassvergärungs- Fermenterbehälter dient hier somit in einer vorteilhaften Doppelfunktion gleichzeitig auch als Gasspeicher für das im Reaktorbehälter des Pfropfenstrom-Fermenters erzeugte Biogas. Der Nassvergärungs-Fermenterbehälter kann zudem wenigstens eine Abzugsrinne oder wenigstens einen Abzugsschacht aufweisen, wie dies bereits zuvor in Verbindung mit dem Reaktorbehälter geschildert worden ist. D.h., dass im Nassvergärungs-Fermenterbehälter, zum Beispiel dem wenigstens einen Tauchrührgerät zugeordnet, eine bodenseitige Auffangrinne, insbesondere eine Sandauffangrinne, vorgesehen ist. Die Begrifflichkeit„zugeordnet" ist auch hier in einem weiten Sinne auszulegen. Wesentlich in Verbindung mit der wenigstens einen bodenseitigen Auffangrinne ist lediglich, dass sich darin aus dem Reaktor- Innenraum abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch als abzuziehendes Material, ansammelt. Die Begrifflichkeit Abzugsrinne ist auch hier wieder ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen und soll auch groß bauenden Abzugseinrichtungen umfassen, beispielsweise einen Abzugsschacht als Abzugsrinne. Weiter ist auch in Verbindung mit dieser Ausführungsform bevorzugt eine Abzugseinrichtung vorgesehen, mittels der das sich in der Auffangrinne ansammelnde Material aus der wenigstens einen Auffangrinne abziehbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich das im Nachvergärungs-Fermenterbehälter absetzende, abzuziehende Material definiert in den Auffangrinnen ansammelt, von wo es aus funktionssicher abgezogen werden kann.

Die mit der erfindungsgemäßen Biogasanlage bzw. mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung erzielbaren Vorteile entsprechen denen des Pfropfenstrom- Fermenters. Insofern wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Schematisch eine perspektivische Draufsicht auf eine beispielhafte

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung bezüglich der wesentlichen Einzelheiten der Fig. 1 , Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf den Fermenter nach Fig. 1 mit teilweise weggelassener Deckenwand, Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht des beispielhaften erfindungsgemäßen

Fermenters gemäß Fig. 1 mit einer Aussparung im Seitenwand bereich, und

Fig. 5 schematisch eine Prinzipskizze einer alternativen Ausführungsform, bei der der Reaktorbehälter in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet ist, der einen zentralen Speicherraum bzw. Speicherbehälter nur bereichsweise umfangsseitig umgibt bzw. umschließt.

In Fig. 1 ist schematisch eine perspektivische Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pfropfenstrom-Fermenters 1 einer hier nicht weiter dargestellten Biogasanlage gezeigt. Wie dies insbesondere auch aus der Fig. 2, die eine schematische Explosionsdarstellung der wesentlichen Bauteile des Pfropfenstrom-Fermenters 1 der Fig. 1 zeigt, und aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Pfropfenstrom-Fermenter 1 einen Reaktorbehälter 2 auf, der hier in der Art eines Toms oder Kreisrings als Ringbehälter ausgebildet ist, der einen zentralen Speicherraum 5 vollständig umschließt. Dieser Reaktorbehälter 2 weist eine äußere Ringwand 3 und eine radial zur äußeren Ringwand 3 beabstandete, konzentrisch zur äußeren Ringwand 3 angeordnete, innere Ringwand 4 auf, wobei die innere Ringwand 4 zudem den zentralen Speicherraum 5 umfangsseitig begrenzt.

Die äußere Ringwand 3 und die innere Ringwand 4 sind hier auf einer Bodenwand 6 angeordnet, die sowohl den Bodenwandbereich des Reaktorbehälters 2 als auch den Bodenwandbereich des zentralen Speicherraums 5 ausbildet.

Wie dies den Fig. 1 bis 4 weiter entnommen werden kann, weist der Reaktorbehälter 2 ferner eine, in Hochachsenrichtung z gesehen, obere, vorzugweise begehbare und ebene, Deckenwand 7 auf, so dass die Wände 3, 4, 6 und 7 des Reaktorbehälters 2, im Querschnitt durch den Reaktorbehälter 2 gesehen, einen, einen Reaktor-Innenraum 9 hier beispielhaft rechteckförmig umgebenden Rahmen ausbilden.

Wie dies weiter insbesondere den Fig. 1 und 4 entnommen werden kann, überragt die innere Ringwand 4 die Deckenwand 7 in Hochachsenrichtung z gesehen mit einem Wandüberstand 8.

Der Reaktorbehälter 2 weist hier beispielhaft im Bereich der äußeren Ringwand 3 einen Behältereinlass 10 auf, über den mittels einer hier beispielhaft als Zuführschnecke 11 ausgebildeten Zuführvorrichtung ein zu vergärendes Substrat kontinuierlich oder zu bestimmten Zeiten intervallartig zuführbar ist. Durch das Einpressen des Substrates wird bevorzugt gleichzeitig eine Vorschubkraft für den Pfropfenstrom in dessen Strömungsrichtung 18 (siehe Fig. 3) erzeugt. Des Weiteren ist an der äußeren Ringwand 3 des Reaktorbehälters 2 ein Behälterauslass 12 vorgesehen, über den das vergorene Substrat mittels einer zum Beispiel als Austragspumpe 13 ausgebildeten Austragsvorrichtung aus dem Reaktor-Innenraum 9 ausgetragen werden kann. Wie dies aus den Figuren 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, grenzen bei diesem als Ringbehälter ausgebildeten Reaktorbehälter 2 der den Behältereinlass 10 aufweisende Behältereinlassbereich 14 und der den Behälterauslass 12 aufweisende Behälterauslassbereich 15 in einem Angrenzungsbereich 16 aneinander an, wobei im Reaktor-Innenraum 9 eine Trennwand 17 vorgesehen ist, die den Behältereinlassbereich 14 und den Behälterauslassbereich 15 im Angrenzungsbereich 16 strömungstechnisch voneinander trennt, so dass das zu vergärende Substrat vom Behältereinlass 10 ausgehend als Ring- und Pfropfenstrom 18 in Richtung der Trennwand 17 und damit in Richtung Behälterauslass 12 strömt. Diese Trennwand 17 kann ggf. herausnehmbar gestaltet sein, so dass der Reaktorbehälter 2 auch zu einem Nassvergärungs- Fermenterbehälter umfunktioniert werden kann. Wie dies weiter aus der Zusammenschau der Figuren 1 bis 3 entnommen werden kann, erstreckt sich die Trennwand 17 hierbei zwischen der äußeren Ringwand 3 und der inneren Ringwand 4 vollständig über den Innenraum-Querschnitt. Im Reaktor-Innenraum 9 ist weiter eine Mehrzahl von in Pfropfenstrom- Strömungsrichtung 18 gesehen beabstandeten Rührereinrichtungen 19 angeordnet, mittels denen das zu vergärende Substrat örtlich umwälzbar ist und/oder mittels denen das Substrat in Pfropfenstrom-Strömungsrichtung 18 förderbar ist.

Die Rühreinrichtungen 19 sind bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet und weisen zudem bevorzugt einen gleichmäßigen Abstand voneinander auf.

Die Rühreinrichtungen 19 sind ferner, bezogen auf den in einer Horizontalebene liegenden Reaktorbehälter 2, vertikal ausgerichtet und weisen hier beispielhaft jeweils eine von außerhalb des Reaktorbehälters 2 durch die Deckenwand 7 geführte Rührwelle 20 mit mehreren voneinander in Rührwellenlängsrichtung beabstandeten Rührflügeln 21 auf, was insbesondere aus der Figur 4 ersichtlich ist.

Wie dies weiter insbesondere aus der Zusammenschau der Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, weisen die Rühreinrichtungen 19 ferner jeweils eine Betätigungseinrichtung, zum Beispiel einen Antriebsmotor 22, auf, der außerhalb des Reaktorbehälters 2 angeordnet und auf der Deckenwand 7 abgestützt und gehaltert ist. Mittels des Antriebsmotors 22 kann die Rührwelle 20 drehangetrieben werden.

Wie dies insbesondere aus der Figur 1 in Zusammenschau mit den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Deckenwand 7 im Bereich der Rührwellendurchführung eine mittels einer Abdeckung 23 gasdicht verschließbare Öffnung 24 auf, wobei die Rührwelle 20 die Abdeckung 23 jeweils gasdicht durchgreift. Die Öffnungen 24 sind zudem so dimensioniert, dass die Rührwelle 20 durch diese hindurch mitsamt den Rührflügeln 21 sowohl in den Reaktor-Innenraum 9 einbringbar als auch ausbringbar ist. Aus diesem Grund erstrecken sich die Öffnungen 24 hier beispielhaft schlitzartig über die gesamte Breite der Deckenwand 7, von der inneren Ringwand 4 ausgehend bis zur äußeren Ringwand 3.

Auf der dem Reaktor-Innenraum 9 zugewandten Seite der Öffnung 24 ist zudem eine von der Öffnung 24 in Richtung Reaktor-Innenraum 9 abragende, die Öffnung 24 ringförmig umgebende und in der Dichtstellung in das Substrat eintauchende Schürze 25 angeordnet (siehe Figur 4).

Wie dies weiter in der Figur 3 lediglich beispielhaft und schematisch sowie strichliert eingezeichnet ist, ist wenigstens einem Teil der Rühreinrichtungen 19 eine bodenseitige Auffangrinne 26 zugeordnet, in der sich, insbesondere bei einer Betätigung der Rühreinrichtungen 19 aus dem Reaktor-Innenraum 9 abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, ansammelt. Lediglich beispielhaft sind die Auffangrinnen 26 hier jeweils beabstandet zwischen zwei Rühreinrichtungen 19 angeordnet, wobei sich die Auffangrinnen 26 hier weiter beispielhaft in radialer Richtung zwischen der äußeren Ringwand 3 und der inneren Ringwand 4 erstrecken. Die Auffangrinnen 26 können beispielsweise als muldenförmige Vertiefungen ausgebildet sein, in die eine Abzugsleitung 27 einmündet, die wiederum Bestandteil einer Abzugseinrichtung ist, mittels der das sich in der jeweiligen Auffangrinne 26 ansammelnde Material aus der Auffangrinne 26 abgezogen werden kann.

Die Abzugsleitungen 27 münden hier beispielhaft in eine Ringleitung 28 als Sammelleitung, über die das abgezogene Material einem Separator 29 der Abzugseinrichtung zugeführt wird, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird.

Vom Separator 29 führt dann eine Rückführleitung 30 einer Rückführeinrichtung wieder zurück zum Reaktorbehälter 2, so dass die im Separator 29 abgetrennte Substratphase dem Reaktor-Innenraum als Perkolat zugeführt werden kann, und zwar vorzugsweise in Hochachsenrichtung z gesehen dem Substrat von oben her als Perkolat zugeführt werden kann. Alternativ zu dieser eben beschriebenen Lösung mit den Auffangrinnen kann aber auch vorgesehen sein, ggf. keine Auffangrinnen 26 vorzusehen und statt dessen um den Reaktorbehälter 2 herum lediglich die Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Abzugsleitungen 27 vorzusehen. Diese Abzugsleitungen 27 bilden dann eine Abzugseinrichtung aus und sind hier beispielhaft durch die äußere Ringwand 3 des Reaktorbehälters 2 hindurch, in den bodenseitigen, unteren Bereich des Reaktor-Innenraums 9 und/oder bis in den bodenseitigen, unteren Bereich des zentralen Speicherraums 5 geführt, so dass über diese ein abzuziehendes Material, insbesondere ein Substrat-Sand-Gemisch, aus dem Reaktorbehälter 2 bzw. aus dem zentralen Speicherraum 5 abgezogen und der Sammelleitung 28 zugeführt werden kann. Über diese wird das abgezogene Material analog zu vorher dem Separator 29 zugeführt, in dem das abgezogene Material, vorzugsweise ein Substrat-Sand-Gemisch, in eine Substratphase und in eine Abfallphase, vorzugsweise eine Sandphase, getrennt wird. Ggf. können die eben beschriebene Lösung und die Lösung mit Auffangrinnen auch gemeinsam realisiert sein, so dass dann zwei Arten von Abzugsleitungen 27 vorgesehen sind, nämlich zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27 und nicht zu den Auffangrinnen 26 geführte Abzugsleitungen 27. In letzterem Fall kann dann eine Sammelleitung 28 für alle Abzugsleitungen 27 vorgesehen sein oder können zwei Sammelleitungen 28 vorgesehen sein, d.h. jeweils eine Sammelleitung 28 für jede der unterschiedlichen Arten von Abzugsleitungen 27.

Die Zudosierung der Biomasse, das Austragen der Biomasse, die Betätigung der Rühreinrichtungen, das Abziehen des Materials aus den Auffangrinnen sowie das Rückführen des Substrats in den Reaktorbehälter 2 erfolgt hier jeweils gesteuert mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung. Mittels dieser Steuereinrichtung wird insbesondere die Zuführung in den und der Austrag aus dem Reaktorbehälter 2 und damit die Verweilzeit des Substrates im Reaktorbehälter 2 gesteuert und geregelt. Bevorzugt erfolgt die Steuerung oder Regelung dabei so, dass die Verweilzeit im Reaktorbehälter 2 zwischen 25 bis 50 Tagen beträgt und/oder dass das Substrat im Reaktorbehälter 2 einen Trockensubstanzgehalt von 12 bis 40 % TS, bevorzugt von 19 bis 30%TS, aufweist. Ferner ist eine Gasabzugseinrichtung 31 vorgesehen, mittels der das erzeugte Biogas (Methangas) aus dem Reaktorbehälter 2 abgezogen werden kann.

Wie dies aus den Figuren weiter ersichtlich ist, bildet der zentrale Speicherraum 5 hier beispielhaft einen Speicherbehälter eines Nassvergärungs- Fermenterbehälters 32 aus, in dem ein mittels Nassvergärung zu vergärendes Substrat aufgenommen ist.

Der Speicherbehälter wird hier durch die innere Ringwand 4 mitsamt kuppelartigem Foliendach 33 als Abdeckung gebildet, wobei das Foliendach 33 zumindest bereichsweise randseitig am Wandüberstand 8 festgelegt ist.

Wie dies insbesondere aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, weist der Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 hier beispielhaft zwei auf gegenüberliegenden Behälterseiten angeordnete Serviceeinrichtungen 34 auf. Jede dieser Serviceeinrichtungen 34 weist eine randseitig im Bereich des Wandüberstandes 8 angeordnete begehbare Podestplatte 36 auf, die eine mittels eines Serviceschachts 35 als Abdeckeinrichtung gasdicht verschließbare Serviceöffnung aufweist, durch die ein an einem Führungsmast 37 höhenverstellbar geführtes Tauchrührgerät 38 bei Wartungs- und Servicearbeiten im Wesentlichen gasdicht aus dem Nassvergärungs-Fermernterbehälter 32 heraus und wieder in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 hinein bewegbar ist.

Die Podestplatte 36 ist hier jeweils mittels eines nicht dargestellten Abstützgestells an der inneren Ringwand 4 abgestützt. Zudem ist im Bereich der Serviceeinrichtungen 34 das Foliendach 33 jeweils an der Podestplatte 36 gasdicht angeschlossen.

Wie dies in der Figur 1 und 3 lediglich äußerst schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise eine Gasleitung 39 der Gasabzugseinrichtung 31 des Reaktorbehälters 2 in den Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 geführt sein, so dass das im Reaktorbehälter 2 erzeugte Biogas in dem als Gasspeicher dienenden Foliendach 33 zwischengespeichert wird. Wie dies weiter insbesondere aus der Figur 3 ersichtlich ist, kann eine die Austragspumpe 13 aufweisende Austragsvorrichtung des Reaktorbehälters 2 zudem gleichzeitig auch Bestandteil einer Zudosiervorrichtung des Nassvergärungs-Fermenterbehälters 32 sein, so dass das aus dem Reaktorbehälter ausgetragene Substrat in definierten Mengen und zu bestimmten Zeiten mittels einer Zudosierleitung 40 dem Nassvergärungs-Fermenterbehälter 32 zugeführt werden.

In der Figur 5 ist schließlich lediglich schematisch und beispielhaft dargestellt, dass der Reaktorbehälter 2 auch in der Art eines Kreisringabschnittes ausgebildet sein kann, der den zentralen Speicherraum 5 lediglich bereichsweise umschließt, so dass der Pfropfenstrom vom Behältereinlass 10 ausgehend als ringförmige Strömung 18 entlang des Kreisringabschnittes 42 in Richtung Behälterauslass 12 strömt. Aus der Figur 5 ist zudem ersichtlich, dass der Behältereinlass 10 und der Behälterauslass 12 hier dann auf in Strömungsrichtung 18 gegenüberliegenden Endbereichen des Reaktorbehälters 2 angeordnet sind.