AT339849B - Einrichtung zur erzeugung von gargas aus landwirtschaftlichen abfallprodukten - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Gärgas aus landwirtschaftlichen
Abfallprodukten unter Mithilfe anaerober Methanbakterien in einem Gärbehälter. 



   Die Erzeugung von Gärgas in landwirtschaftlichen Betrieben erfolgt in bekannten Anlagen durch den biologischen Abbau organischer Substanz, beispielsweise Stallmist, Jauche, Stroh, Laub u. dgl. unter
Luftabschluss. Das entstehende Gas, welches im wesentlichen aus Metahn und Kohlendioxyd besteht, wird in den mit der Erzeugung, Verwertung und betrieblichen Anwendung befassten Kreisen als "Biogas" bezeichnet. 



   Die Vergärung zu Biogas bedarf auf Grund der biologischen Abläufe einer Temperatur von 30 bis 35 C. 



   Wenn auch der Heizwert von Biogas bei etwa 5100 kcal/Nm3 liegt, ist es doch unrationell, die Temperatur des
Gärbehälters durch Beheizung mit einem Teil des erzeugten Gases in den genannten Grenzen zu halten. Es kann überdies bei unzureichend isolierten Gärgasbehältern dazu kommen, dass bei Fremdbeheizung, d. h. wenn andere
Energiequellen, etwa durch Heizöl erzeugter Wasserdampf zur Gärgasbehältererwärmung verwendet werden, diese
Fremdbeheizung mehr Energie verbraucht, als durch die Biogaserzeugung zur Verfügung gestellt werden kann. 



   Die Energiebilanz, bezogen auf Kohlenwasserstoffe, ist in diesem Fall also negativ. 



   Die ständige, zum Aufrechterhalten der biologischen Reaktionsabläufe unerlässliche Wärmezufuhr stellt somit das Zentralproblem der Biogaserzeugung dar. 



   Die Erfindung besteht darin, dass zur Deckung des Energiebedarfes eines an sich bekannten Gärgaserzeugers
Umweltenergie, vorzugsweise Sonnen- und Windenergie, vorgesehen ist, wobei ein über einen Energieumsetzer für die Umweltenergie und einen Wärmespeicher geschlossener, vorzugsweise durch eine Pumpe getriebener
Primärkreislauf eines wärmespeichernden Mediums über einen gleichfalls durch eine Pumpe getriebenen
Sekundärkreislauf mit dem Gärgaserzeuger in wärmeströmender Verbindung steht, dass im Sekundärkreislauf eine zusätzlich einschaltbare, mit konventionellen Energieträgern beheizbare regelbare Wärmequelle vorgesehen ist, wobei zusätzlich zur optimalen Steuerung der Einrichtung eine die Betriebsparameter der Einrichtung erfassende und mit ihren Stellorganen auf die Kreisläufe der wärmespeichernden Medien einwirkende Steuer- bzw. 



   Regeleinheit vorgesehen werden kann. 



   Die Vorteile einer Einrichtung nach der Erfindung liegen vor allem darin, dass es mit ihrer Hilfe möglich ist, im Bereich des landwirtschaftlichen Betriebes selbst den Kraftstoff für den Betrieb der dort eingesetzten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen zu gewinnen. Durch entsprechende, dem Fachmann geläufige Massnahmen sind die Einrichtungen zur Weiterverarbeitung und zur Aufbewahrung des im Gärgasbehälter gewonnenen Biogases den jeweiligen Verhältnissen in einfacher Weise anzupassen. Die Erfahrung hat bereits gezeigt, dass durch Gaskompressoren ein Lagerdruck von 350 atü erhalten werden kann, wobei von diesem Vorratsbehälter eine direkte Abfüllung in, beispielsweise am Traktor befestigte Transportflaschen mit einem Druck von 200 atü, erfolgen kann.

   Als Treibstoffersatz kann ein Umrechnungsverhältnis von 11 Dieselöl als gleichwertig 2   Nm3   angenommen werden. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die Abgase der Motoren weder giftig noch anderweitig schädlich sein können. 



   Bei anmeldungsgemässen Einrichtungen zur Erzeugung von Gärgas wird an den Einsatz der zusätzlichen Wärmequelle nur in Sondersituation zu denken sein, wenn weder die Sonnenstrahlung noch die Windströmung genügend Energie zur Aufrechterhaltung der notwendigen Betriebstemperatur liefern. Auch dann bleibt der Einsatz der zusätzlichen Wärmequelle noch dem Gutdünken des Betreibers überlassbar, da während kurzer Energiemangelzeiten auch eine Absenkung der Betriebstemperatur innerhalb ihres erlaubten Bereiches in Kauf genommen werden könnte. Dieser Bereich erstreckt sich erfahrungsgemäss etwa von 30 bis   35 C.   Die Wärmezeitkonstante für die Abkühlung einer gut wärmeisolierten Anlage liegt bei etwa 2 d/K. 



   Bezüglich der Anwendung der zusätzlichen Wärmequelle und der sicherlich damit verbundenen Verschlechterung des Jahreswirkungsgrades gelten prinzipiell die gleichen Überlegungen wie sie in vielen Fällen bezüglich der Anwendung von Notstromaggregaten anzustellen sein werden. Auch bei deren Betrieb erwachsen für die Stromversorgung höhere Kosten, die aber gegen den eventuell ansonsten entstehenden Schaden abgewogen werden müssen. Gleichgültig wie der Betreiber seine Überlegungen trifft, ist ihm durch die erfindungsgemässe Gärgasanlage die Möglichkeit gegeben, jede gewünschte Betriebsart durch entsprechende Beeinflussung des Reglers einzustellen, er kann somit die Anlage auch so betreiben, wie es dem bisherigen Stand der Technik entspricht.

   Diese Möglichkeit wird ihm durch die erfindungsgemässe Anordnung einer zusätzlich einschaltbaren fremdbeheizten Wärmequelle offengehalten. 



   Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. 



   Als Energieumsetzer ist hier ein Sonnenkollektor--l--über eine   Förderpumpe --2-- mit   einem   Wärmespeicher --3-- und   einer   Rückflussleitung--4--als   Primärkreislauf verbunden, wobei vom   Wärmespeicher --3-- eine   weitere   Leitung--5--über   ein   Umwegventil--6--und   eine zusätzliche   Wärmequelle --7-- zu   einem in einem Wasserbad mit Wärmedämmung angeordneten   Gärbehälter--8--   führt, wobei eine   Umwälzpumpe--9--für   die Aufrechterhaltung der Strömung im Sekundärkreislauf sorgt. 



   Es kann im Hinblick auf die besonderen Anforderungen an die Energieversorgung der Gärbehälterbeheizung von wesentlicher Bedeutung sein, kurzfristige Leistungsminderungen im Sonnenkollektor dadurch zu umgehen, dass eine   Windkraftmaschine--10--mit   dem   Wärmespeicher --3-- und   einem darin befindlichen   Heizelement--3'--verbunden   ist. 

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   Eine   Steuer-bzw. Regeleinheit-11-ist   mit ihren Messfühlern mit den Leitungen-4--, dem   Wärmespeicher --3-- und   dem   Gärbehälter--8--verbunden   und wirkt mit ihren Stellorganen auf die   Förderpumpen--2   und   9--sowie   auf das   Umwegventil--6--.   



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erzeugung von Gärgas aus landwirtschaftlichen Abfallprodukten unter Mithilfe 
 EMI2.1 
 Energiebedarfes eines an sich bekannten Gärgaserzeugers (8) Umweltenergie, vorzugsweise Sonnen- und Windenergie, vorgesehen ist, wobei ein über einen Energieumsetzer für die Umweltenergie (1, 10) und einen Wärmespeicher (3) geschlossener, vorzugsweise durch eine Pumpe (2) getriebener Primärkreislauf eines wärmespeichernden Mediums über einen gleichfalls durch eine Pumpe (9) getriebenen Sekundärkreislauf mit dem Gärgaserzeuger (8) in wärmeströmender Verbindung steht, dass im Sekundärkreislauf eine zusätzlich einschaltbare, mit konventionellen Energieträgern beheizbare regelbare Wärmequelle (7) vorgesehen ist,

   wobei zusätzlich zur optimalen Steuerung der Einrichtung eine die Betriebsparameter der Einrichtung erfassende und mit ihren Stellorganen auf die Kreisläufe der wärmespeichernden Medien einwirkende Steuer- bzw. Regeleinheit (11) vorgesehen werden kann. 
 EMI2.2 

Claims (1)

1. Rückflussleitung (4) als Primärkreislauf verbunden ist, wobei vom Wärmespeicher (3) eine weitere Leitung (5) über ein Umwegventil (6) und eine zusätzliche Wärmequelle (7) zu einem in einem Wasserbad mit Wärmedämmung angeordneten Gärbehälter (8) führt, wobei zur Aufrechterhaltung der Strömung im Sekundärkreislauf eine Umwälzpumpe (9) vorgesehen ist.

   3. Einrichtung zur Erzeugung von Gärgas nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Windkraftmaschine (10) mit dem Wärmespeicher und einem darin befindlichen Heizelement (3') verbunden ist.