Zentrale und vertikale langsam laufende Rührwerke – große Propeller, niedrige Drehzahl

Ein zentrales Rührwerk folgt einem anderen Prinzip als ein kleiner, schnell laufender Propeller. Statt eines starken lokalen Strahls bewegt es mit großem Durchmesser der Rührelemente und niedriger Drehzahl viel Biomasse durch den gesamten Behälterquerschnitt.

Vertikale Zirkulation

Bei einem typischen zentralen System führt die Welle durch die Mitte des Dachs in den Behälter. Rührflügel oder Propeller fördern die Masse entlang der Welle in eine Richtung; an den Behälterwänden strömt sie zurück. SUMA bezeichnet das Konzept als besonders geeignet für sehr große Behälter, deren Durchmesser und Höhe ungefähr vergleichbar sind.

In einem aktuellen SUMA-Projekt arbeitet Z-MIX in einem Behälter mit 9.950 m³, drei Rührebenen von 5,8 m Durchmesser und nur 11 U/min. Sulzer setzte für große Fermenter in Wien Scaba-Rührwerke mit 4,5 m Durchmesser, 8 U/min und 11-kW-Motoren ein. Dahinter steht dieselbe Grundidee: große wirksame Strömungsfläche und langsame, kontinuierliche Bewegung.

Vorteile langsamer Rührwerke

• große Umwälzung bei geringerer Drehzahl,
• weniger lokale Zerkleinerung des Substrats,
• Möglichkeit, sehr große Volumina zu bewegen,
• potenziell gute Energieeffizienz, wenn die Behältergeometrie zum Konzept passt,
• Antrieb und wartungsbedürftige Teile können vom Dach aus zugänglich sein.

Grenzen

Ein zentrales Rührwerk eignet sich nicht für jeden Fermenter. Es braucht eine geeignete Dachkonstruktion, Platz für Welle und zum Anheben der Bauteile sowie eine Geometrie, in der sich die volle vertikale Zirkulation ausbilden kann. Bei einem sehr flachen, breiten Behälter kann eine seitliche horizontale Strömung sinnvoller sein.

Beispiele für Hersteller

SUMA Z-MIX nutzt mehrere Ebenen großer Rührflügel für sehr große Behälter. streisal Biobull / Vertical Biobull nutzt große, langsam laufende Propeller und gibt für bestimmte Ausführungen Umwälzströme von bis zu 22.600 m³/h an. Sulzer Scaba ist ein Beispiel für ein großes, von oben eingebautes Rührwerk in der anaeroben Vergärung und Schlammbehandlung.