DE102007056916A1 - Plant for the production of biogas through fermentation, comprises a fermentation reactor in which fermentable substances are fermented through bacteria under formation of biogas, thickening devices and/or floatation unit - Google Patents

Plant for the production of biogas through fermentation, comprises a fermentation reactor in which fermentable substances are fermented through bacteria under formation of biogas, thickening devices and/or floatation unit Download PDF

Info

Publication number
DE102007056916A1
DE102007056916A1 DE102007056916A DE102007056916A DE102007056916A1 DE 102007056916 A1 DE102007056916 A1 DE 102007056916A1 DE 102007056916 A DE102007056916 A DE 102007056916A DE 102007056916 A DE102007056916 A DE 102007056916A DE 102007056916 A1 DE102007056916 A1 DE 102007056916A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
discharge line
filtrate
thickening
line
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007056916A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007056916B4 (en
Inventor
Lukas Menke
Georgios Dr. Troubounis
Dieter Efinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meri Environmental Solutions GmbH
Original Assignee
Meri Entsorgungstechnik Fuer Die Papierindustrie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meri Entsorgungstechnik Fuer Die Papierindustrie GmbH filed Critical Meri Entsorgungstechnik Fuer Die Papierindustrie GmbH
Priority to DE102007056916.7A priority Critical patent/DE102007056916B4/en
Publication of DE102007056916A1 publication Critical patent/DE102007056916A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007056916B4 publication Critical patent/DE102007056916B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023Methane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/24Recirculation of gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/05Means for pre-treatment of biological substances by centrifugation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

The plant for the production of biogas through fermentation, comprises a fermentation reactor (18) in which fermentable substances are fermented through bacteria under formation of biogas, first and second thickening devices (20, 22) and/or floatation unit (26), a mixing container (14) for mixing the fermentable raw materials with water and/or a hydrolysis vessel. The first thickening device is a rotatable plate filter or a centrifuge and the second thickening plate is a screw press, a centrifuge or a screen belt press. The plant for the production of biogas through fermentation, comprises a fermentation reactor (18) in which fermentable substances are fermented through bacteria under formation of biogas, first and second thickening devices (20, 22) and/or floatation unit (26), a mixing container (14) for mixing the fermentable raw materials with water and/or a hydrolysis vessel. The first thickening device is a rotatable plate filter or a centrifuge and the second thickening plate is a screw press, a centrifuge or a screen belt press. The floatation unit is a pressure release floatation unit with a pressure release floatation reactor. The pressure release floatation unit has a supply line for a pH-adjusting unit, a supply line for precipitating agent and/or a flocculation agent, a supply line for compressed gas, and a gas separation equipment, which is connected with the pressure release floatation unit over a pipeline and in which the compressed gas supply line ends. The fermentation reactor comprises a supply line for supplying a suspension or solution containing fermentable substances, a gas removal line for biogas, and a removal line for the fermented suspension or mixture. The removal line for the fermented suspension is connected with the first thickening device, which has a first removal line for a first filtrate and a second removal line for thickened suspension. The second removal line for the thickened suspension of the first thickening device is connected with the second thickening device, which has a first removal line for a second filtrate and a second removal line for the thickened suspension. The first removal line for the first filtrate of the first thickening device is connected with the floatation unit. The mixing container is arranged upstream to the fermentation reactor. The floatation unit has a first removal line for solid material and a second removal line for third filtrate. The removal line for the third filtrate is connected directly or indirectly with the mixing container. The removal line for the fermented mixture is connected with the floatation unit. The first removal line for the suspension is connected with the first thickening device, which has a first removal line for a second filtrate and a second removal line for thickened suspension. The second removal line for the thickened suspension of the first thickening device is connected with the second thickening device, which has a first removal direction for a third filtrate and a second removal line for the thickened suspension. The first removal line for the second filtrate guides from the first thickening device to the removal line for the fermented mixture of the fermentation reactor. The first removal line for the third filtrate of the second thickening device guides in the removal line for the fermented mixture of the fermentation reactor. The hydrolysis vessel is arranged downstream to the mixing container and upstream to the fermentation reactor. An independent claim is included for a method for the production of biogas through fermentation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von Biogas durch Fermentation.The The present invention relates to a plant and a method for Production of biogas by fermentation.

Aufgrund der Verknappung und Verteuerung der fossilen Brennstoffe gewinnt die regenerative Energiegewinnung zunehmend an Bedeutung. Ein bekanntes Verfahren zur regenerativen Energiegewinnung ist die Herstellung von Biogas aus vergärbaren, biomassehaltigen Ausgangsmaterialien, wie Reststoffen, beispielsweise Klärschlamm, Bioabfall oder Speiseresten, aus Wirtschaftsdünger, wie Gülle und Mist, oder aus Pflanzen, wie Mais und dergleichen. Bei diesen Verfahren wird durch anaerobe Fermentation der organischen Ausgangsstoffe Biogas erzeugt, also eine Mischung aus den Hauptkomponenten Methan und Kohlendioxid. Neben Methan und Kohlendioxid kann Biogas auch andere Gase enthalten, wie beispielsweise Wasserstoff, Ammoniak und Stickstoff, wobei der energetisch genutzte Anteil das Methan ist.by virtue of The shortage and increase in the price of fossil fuels is gaining Regenerative energy production is becoming increasingly important. A well-known A process for regenerative energy production is the production of biogas from fermentable, biomass-containing starting materials, such as residues, such as sewage sludge, biowaste or leftovers, from manure, such as manure and manure, or from plants such as corn and the like. In these Process is carried out by anaerobic fermentation of the organic starting materials Biogas produces, so a mixture of the main components of methane and carbon dioxide. Besides methane and carbon dioxide, biogas can also contain other gases, such as hydrogen, ammonia and nitrogen, wherein the energetically used portion of the methane is.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Biogas wird der fermentierbare Ausgangsstoff zunächst mit Wasser zu einer Suspension vermischt, bevor diese Suspension in einem Fermentationsreaktor unter anaeroben Bedingungen unter Bildung von Biogas fermentiert wird. Um dieses Verfahren möglichst wirtschaftlich durchzuführen, wird dieses häufig kontinuierlich durchgeführt, wobei ein Teil des eingesetzten Wassers als Prozesswasser im Kreislauf geführt wird. Bei einem solchen Verfahren wird nach dem Abführen der fermentierten Mischung aus dem Fermentationsreaktor ein Teil des in der abgeführten Mischung enthaltenen Wassers von der Suspension abgetrennt, gereinigt und erneut zur Suspendierung der Ausgangsstoffe eingesetzt. Allerdings ist bei den bekannten Anlagen zur Herstellung von Biogas häufig der erzielte Reinigungsgrad für das Prozesswasser ungenügend, so dass nur ein vergleichsweise geringer Anteil des Prozesswassers im Kreislauf geführt werden kann und mithin erhebliche Mengen an Frischwasser notwendig sind. Andere Verfahren, welche eine ausreichende Reinigung des Prozesswassers erreichen, so dass ein vergleichsweise großer Anteil des Prozesswassers im Kreislauf geführt werden kann, nutzen Reinigungsvorrichtungen, welche sowohl hohe Investitionskosten als auch hohe Betriebskosten erfordern, und/oder können nur mit einem vergleichsweise geringen Durchsatz betrieben werden.at The known process for the production of biogas is the fermentable Starting material first mixed with water to form a suspension before this suspension in a fermentation reactor under anaerobic conditions is fermented under the formation of biogas. To this procedure as possible Economically, this becomes common carried out continuously, with part of the used Water is circulated as process water. at Such a process is after the removal of the fermented Mixture of the fermentation reactor part of the discharged in the Mixture of water contained separated from the suspension, purified and again used to suspend the starting materials. Indeed is common in the known plants for the production of biogas the achieved degree of purification for the process water is insufficient, so that only a comparatively small proportion of process water in the Circulation can be performed and therefore significant amounts of fresh water are necessary. Other methods which provide adequate Purification of the process water reach, so that a comparatively large part of the process water is recycled can be used, cleaning devices, which are both high Investment costs as well as high operating costs require, and / or can only be operated with a relatively low throughput.

Eine entsprechende Anlage und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Biogas ist beispielsweise aus der DE 10 2005 050 927 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird fermentierbarer Ausgangsstoff, nämlich Monosubstrat aus Bäckereiabfällen, in einer Suspendiereinheit mit Wasser unter Bildung einer Suspension vermischt, die so erzeugte Suspension anschließend in einem Hydrolysebehälter hydrolysiert und schließlich in einem Hauptreaktor und in einem nachgeschalteten Nachgärreaktor vergärt. Während das in den Fermentationsreaktoren erzeugte Biogas über Gasabfuhrleitungen abgezogen und anschließend gereinigt wird, wird aus der fermentierten Suspension durch Ultrafiltration, Umkehrosmose und Vakuumdestillation ein Teil des in der Suspension enthaltenen Wassers von der Suspension abgetrennt, gereinigt und als Prozesswasser in die Suspendiereinheit zurückgeführt. Allerdings sind Umkehrosmose und Vakuumdestillation, bezogen auf den Durchsatz, zeitintensive und insbesondere kostenaufwendige Verfahrensschritte, welche zu einer geringen Wirtschaftlichkeit des Verfahrens führen. Zudem ist dieses Verfahren nur mit einem vergleichsweise geringen Durchsatz durchführbar.A corresponding system and a corresponding method for the production of biogas is for example from DE 10 2005 050 927 A1 known. In this process, fermentable starting material, namely monosubstrate from bakery waste, mixed in a suspending with water to form a suspension, the suspension thus produced is then hydrolyzed in a hydrolysis and finally fermented in a main reactor and in a subsequent Nachgärreaktor. While the biogas produced in the fermentation reactors is withdrawn via gas discharge lines and then cleaned, a portion of the water contained in the suspension is separated from the suspension of the fermented suspension by ultrafiltration, reverse osmosis and vacuum distillation, purified and returned as process water in the suspension unit. However, reverse osmosis and vacuum distillation, based on the throughput, time-consuming and particularly costly process steps, which lead to a low cost of the process. Moreover, this method can only be carried out with a comparatively low throughput.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Biogas mittels Fermentation bereitzustellen, bei der das Prozesswasser, insbesondere auch, wenn die Anlage mit einem hohen Durchsatz betrieben wird, effizient gereinigt wird, so dass ein großer Anteil des Prozesswassers im Kreislauf geführt werden kann, ohne dass sich Verunreinigungen in dem Prozesswasser anreichern, und nur geringe Mengen an Frischwasser zugeführt werden müssen, so dass die Anlage effizient und wirtschaftlich betrieben werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Biogas mittels Fermentation, welches mit einem hohen Durchsatz und mit geringen Betriebskosten effizient und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.task Therefore, the present invention is a low-cost To provide plant for the continuous production of biogas by means of fermentation, when the process water, especially if the system with is operated at a high throughput, is cleaned efficiently, so that a large portion of the process water in the circulation can be performed without causing contamination in enrich the process water, and only small amounts of fresh water need to be supplied, so that the plant efficient and can be operated economically. Another task of the present The invention is to provide a continuous process for the production of biogas by fermentation, which with a high throughput and low cost of ownership efficient and economical can be carried out.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anlage gemäß dem Patentanspruch 1 und insbesondere durch eine Anlage zur Herstellung von Biogas durch Fermentation umfassend:

  • – wenigstens einen Fermentationsreaktor, in dem fermentierbare Substanzen durch Bakterien unter Bildung von Biogas fermentiert werden,
  • – eine erste Eindickvorrichtung zur Rückgewinnung bzw. Reinigung von Prozesswasser,
  • – eine zweite Eindickvorrichtung zur Rückgewinnung bzw. Reinigung von Prozesswasser sowie
  • – eine Flotationseinrichtung zur Rückgewinnung bzw. Reinigung von Prozesswasser.
According to the invention this object is achieved by a plant according to claim 1 and in particular by a plant for the production of biogas by fermentation comprising:
  • At least one fermentation reactor in which fermentable substances are fermented by bacteria to form biogas,
  • A first thickening device for the recovery or purification of process water,
  • - A second thickening device for the recovery or purification of process water and
  • - A flotation device for the recovery or purification of process water.

Indem die Anlage neben dem wenigstens einen Fermentationsreaktor eine Reinigungsvorrichtung für Prozesswasser umfasst, welche zwei Eindickvorrichtungen und eine Flotationseinrichtung aufweist, kann das in der Anlage im Kreislauf geführte Prozesswasser effizient gereinigt werden, so dass das Prozesswasser vollständig bzw. zumindest nahezu vollständig im Kreislauf geführt werden kann, ohne dass sich durch die Kreislaufführung Verunreinigungen in dem Prozesswasser anreichern. Insbesondere kann so zuverlässig ein benötigter Reinheitsgrad des Prozesswassers mit einer kontrollierten Partikelgröße etwaig enthaltender Feststoffe gewährleistet werden. Dies erlaubt eine Minimierung des Frischwasserbedarfs der Anlage. Insbesondere kann aufgrund der Flotationseinrichtung, welche das Prozesswasser enthärtet, zuverlässig eine Anreicherung von Kalk in dem Prozesswasser verhindert werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Anlage aufgrund der hohen Reinigungseffizienz mit einem hohen Durchsatz betrieben werden. Zudem sind die Investitionskosten für die Anlage, bezogen auf den Durchsatz, gering, weil es sich bei den einzelnen zur Reinigung des Prozesswassers eingesetzten Bauteilen, nämlich den beiden Eindickvorrichtungen und der Flotationseinrchtung, um vergleichsweise kostengünstige Anlagenteile handelt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, das die für die Reinigung des Prozesswassers notwendigen Vorrichtungen, insbesondere die beiden Eindickvorrichtungen, nur wenig Platz beanspruchen.By the plant next to the at least one fermentation reactor comprises a cleaning device for process water, which has two thickening devices and a flotation, the run in the plant process water can be efficiently cleaned, so that the process water can be completely or at least almost completely recycled , without being irritated by the circulation accumulate in the process water. In particular, a required degree of purity of the process water with a controlled particle size of solids possibly containing can be ensured so reliably. This allows a minimization of the fresh water requirement of the system. In particular, owing to the flotation device which softens the process water, accumulation of lime in the process water can be reliably prevented. Furthermore, the plant according to the invention can be operated at a high throughput due to the high cleaning efficiency. In addition, the investment costs for the system, based on the throughput, low, because it is at the individual components used for the purification of process water, namely the two thickeners and the Flotationseinrchtung, relatively inexpensive system parts. A further advantage of the present invention is that the devices required for the purification of the process water, in particular the two thickening devices, require only little space.

Unter einer Eindickvorrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden, welche aus Mischungen, wie Suspensionen, Wasser abtrennt, so dass Wasser bzw. Filtrat und eine eingedickte Suspension, d. h. eine Suspension mit einem im Vergleich zu dem Feststoffanteil der Suspension vor der Eindickung erhöhten Feststoffanteil, resultiert. Insofern bezeichnet Eindickung im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Entwässerung einer Mischung, insbesondere einer Suspension.Under a thickening device is within the meaning of the present invention a device understood, which consists of mixtures, such as suspensions, water separated so that water or filtrate and a thickened suspension, d. H. a suspension with one compared to the solids content the suspension before the thickening increased solids content, results. Insofar referred to thickening in the sense of the present Invention, a drainage of a mixture, in particular a suspension.

Um eine besonders effektive Eindickung bei gleichzeitig geringem Platzbedarf und bei geringen Investitionskosten für die Vorrichtung, welche dennoch eine hohe Eindickkapazität aufweist, zu gewährleisten, wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, in der erfindungsgemäßen Anlage als erste Eindickvorrichtung eine rotierende Eindickvorrichtung vorzusehen.Around a particularly effective thickening with low space requirements and at low investment costs for the device, which nevertheless has a high thickening capacity, too ensure is in development of the inventive concept proposed in the inventive system as the first thickening device a rotating thickening device provided.

Insbesondere, wenn die erste Eindickvorrichtung ein rotierender Scheibeneindicker, eine Zentrifuge oder ein rotierender Schwerkrafteindicker ist, werden gute Ergebnisse erhalten. Ein bevorzugtes Beispiel für einen Scheibeneindicker ist ein Scheibenfilter, wohingegen ein Vorseichtisch ein bevorzugtes Beispiel für ein Schwerkrafteindicker ist. Ein Vorteil bei der Verwendung eines Scheibenfilters liegt darin, dass dieser durch Einstellung des inneren Flüssigkeitsvolumens und durch Einstellung der Umdrehungen der rotierenden Scheiben pro Zeiteinheit auf etwaig unterschiedliche Zuführungsgeschwindigkeiten der Suspension eingestellt werden kann.Especially, if the first thickening device is a rotating disc thickener, is a centrifuge or a rotating gravity thickener get good results. A preferred example of a disk thickener is a disk filter, whereas a precooked table a preferred example of a gravity thickener. An advantage of using a disc filter is that this by adjusting the internal fluid volume and by adjusting the revolutions of the rotating discs per Time unit to possibly different feed rates the suspension can be adjusted.

Aus den vorgenannten Gründen ist es bevorzugt, dass auch die zweite Eindickvorrichtung eine rotierende Eindickvorrichtung ist.Out For the above reasons, it is preferable that the second thickening device is a rotary thickening device.

Gute Ergebnisse werden insbesondere erhalten, wenn die zweite Eindickvorrichtung eine Schneckenpresse, eine Zentrifuge oder eine Siebbandpresse ist.Quality In particular, results are obtained when the second thickening device a screw press, a centrifuge or a screen belt press is.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Eindickvorrichtung ein Scheibenfilter und die zweite Eindickvorrichtung eine Schneckenpresse. Die Kombination eines Scheibenfilters und einer Schneckenpresse ist platzsparend und ermög licht eine effiziente und hohe Eindickung einer Suspension, beispielsweise bis zu einem Feststoffgehalt von mindestens 35%.According to one particularly preferred embodiment of the present invention Invention, the first thickening device is a disc filter and the second thickening device a screw press. The combination a disc filter and a screw press saves space and allows an efficient and high thickening of a Suspension, for example up to a solids content of at least 35%.

Um eine besonders gute und effektive Entfernung von Verunreinigungen in dem Prozesswasser, insbesondere auch bei einem hohen Durchsatz, zu erreichen, wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, die Flotationseinrichtung als eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung vorzusehen.Around a particularly good and effective removal of impurities in the process water, especially at a high throughput, too achieve, is proposed in development of the inventive idea, the flotation device as having a Druckentspannungsflotationsreaktorende Provide pressure relief flotation device.

Vorzugsweise weist die Druckentspannungsflotationseinrichtung wenigstens eine Zufuhrleitung für ein pH-Einstellmittel, wie eine Base, beispielsweise Natronlauge, auf, um in dem Prozesswasser einen für eine effiziente und vollständige Abtrennung von Verunreinigungen aus dem Prozesswasser in der Flotationseinrichtung optimalen pH-Wert einzustellen. Auf diese Weise kann insbesondere auch die Härte des Prozesswassers effizient verringert werden.Preferably the pressure release flotation device has at least one Feed line for a pH adjusting agent, such as a base, For example, caustic soda, on to in the process water for a an efficient and complete removal of impurities from the process water in the flotation optimal pH adjust. In this way, in particular, the hardness of the process water are efficiently reduced.

Aus dem gleichen Grund ist es bevorzugt, in der Druckentspannungsflotationseinrichtung wenigstens eine Zufuhrleitung für ein Fällungsmittel und/oder für ein Flockungshilfsmittel vorzusehen.Out for the same reason, it is preferable in the pressure release flotation device at least one supply line for a precipitant and / or for a flocculant aid.

Bei der Druckentspannungsflotation wird das zu behandelnden Prozesswasser vorzugsweise zunächst durch Zugabe eines pH-Einstellmittels, beispielsweise Natronlauge, auf einen für die Ausfällung von Feststoffen, wie Kalk, geeigneten neutralen oder alkalischen pH-Wert, welcher vorzugsweise zwischen 7 und 10, besonders bevorzugt zwischen 7 und 9 und ganz besonders bevorzugt zwischen 7,5 und 8,5 liegt, eingestellt. Optional können dem Wasser zur Erleichterung der Kalkbildung und zur Bildung von Präzipitaten aus anderen Verunreinigungen Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittel zugesetzt werden. Während sich als Fällungsmittel Polyaluminiumchlorid bewährt hat, ist ein bevorzugtes Beispiel für ein geeignetes Flockungshilfsmittel Polyacrylamid. Anschließend wird der so erzeugten Mischung Druckgas, vorzugsweise Druckluft, zugesetzt und wird diese Mischung mit Druck beaufschlagt, bevor die mit Druck beaufschlagte Mischung in einem Druckentspannungsflotationsreaktor entspannt bzw. einem verminderten Druck ausgesetzt wird, wodurch das vorher zugesetzte Druckgas zumindest weitestgehend in Form von Gasblasen aus dem Prozesswasser ausperlt und nach oben strömt. Dabei reißen die Gasblasen die in dem Wasser enthaltenen Flocken aus Verunreinigungen mit, so dass diese von dem Wasser abgetrennt werden. Aus diesem Grund weist die Druckentspannungsflotationseinrichtung vorzugsweise wenigstens eine Zufuhrleitung für ein Druckgas und eine Gaslösungseinrichtung, welche mit dem Druckentspannungsflotationsreaktor über eine Leitung verbunden ist und in welche die Druckgaszufuhrleitung mündet, auf.In Druckentspannungsflotation the process water to be treated is preferably first by adding a pH adjusting agent, for example sodium hydroxide, to a suitable for the precipitation of solids, such as lime, neutral or alkaline pH, which is preferably between 7 and 10, more preferably between 7 and 9, and most preferably between 7.5 and 8.5. Optionally, precipitants and / or flocculants may be added to the water to facilitate calcification and to form precipitates from other contaminants. While polyaluminum chloride has proven to be a precipitant, a preferred example of a suitable flocculant is polyacrylamide. Subsequently, the mixture thus produced compressed gas, preferably compressed air, is added and this mixture is pressurized before the pressurized mixture in a Druckentspannungsflotationsreaktor relaxed or egg nem reduced pressure is exposed, whereby the previously added pressurized gas at least largely bubbles out in the form of gas bubbles from the process water and flows upwards. The gas bubbles tear the impurities contained in the water from impurities, so that they are separated from the water. For this reason, the pressure-release flotation device preferably has at least one feed line for a compressed gas and a gas-solution device, which is connected to the pressure-release flotation reactor via a line and into which the compressed gas feed line opens.

Um eine effiziente Abtrennung von Verunreinigungen, wie Kalk, zu erreichen, wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, die Druckentspannungsflotationsvorrichtung so auszulegen, dass die Druckdifferenz zwischen der Druckbeaufschlagung und der Entspannung wenigstens 2 bar, bevorzugt wenigstens 3 bar, besonders bevorzugt wenigstens 4 bar und ganz besonders bevorzugt wenigstens 5 bar beträgt. Je größer die vorgenannte Druckdifferenz ist, desto kleiner sind die bei der Entspannung entstehenden Gasperlen, so dass aufgrund des größeren Oberflächen- zu Volumenverhältnisses der Gasblasen eine erhöhte Abtrennung von Verunreinigungen erreicht wird.Around to achieve efficient separation of impurities, such as lime, is proposed in development of the inventive concept, the Druckentspannungsflotationsvorrichtung be interpreted that the pressure difference between the pressurization and the relaxation at least 2 bar, preferably at least 3 bar, more preferably at least 4 bar, and most preferably at least 5 bar. The larger the aforementioned pressure difference is, the smaller are the gas beads formed during the relaxation, so because of the larger surface area to volume ratio of the gas bubbles increased Separation of impurities is achieved.

Mithin umfasst die Druckentspannungsflotationsvorrichtung vorzugsweise eine Fällungseinrichtung, in der durch Zugabe einer aus der aus pH- Einstellmitteln, Fällungsmitteln, Flockungshilfsmitteln und beliebigen Kombinationen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählten Substanz Verunreinigungen aus dem Prozesswasser ausgefällt werden, sowie eine Feststoffabtrenneinrichtung, in der die ausgefällten Feststoffe aus dem Prozesswasser abgetrennt werden. Beispielsweise kann die Fällungseinrichtung, wie vorstehend ausgeführt, eine pH-Wert-Einstelleinrichtung sowie eine Zufuhrleitung für Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittel umfassen, wohingegen die Feststoffabtrenneinrichtung vorzugsweise eine Zumischeinheit für Druckgas, einen Gaslösungsreaktor zur physikalischen Lösung des Druckgases in dem Prozesswasser sowie einen Druckentspannungsflotationsreaktor aufweist.therefore includes the Druckentspannungsflotationsvorrichtung preferably a precipitation device in which by adding a from pH adjusting agents, precipitants, flocculants and any combinations thereof existing group selected Substance impurities precipitated out of the process water and a Feststoffabtrenneinrichtung in which the precipitated Solids are separated from the process water. For example the precipitating device, as stated above, a pH adjusting device and a supply line for Contain precipitants and / or flocculants, whereas the Feststoffabtrenneinrichtung preferably a Zumischeinheit for compressed gas, a gas-solution reactor for physical Solution of the compressed gas in the process water and a Pressure Relief Flotation has.

Um bei der vorgenannten Ausführungsform eine homogene Vermischung des Prozesswassers mit der aus der aus pH-Einstellmitteln, Fällungsmitteln, Flockungshilfsmitteln und beliebigen Kombinationen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählten Substanz zu erreichen, weist die erfindungsgemäße Anlage bevorzugt eine Mischeinheit zur homogenen Einmischung der vorgenannten wenigstens einen Substanz auf.Around in the aforementioned embodiment, a homogeneous mixing the process water with the from the pH-adjusting agents, precipitants, Flocculants and any combinations thereof Group to achieve selected substance, the plant of the invention preferably a mixing unit for homogeneous mixing of the aforementioned at least one substance.

Zusätzlich zu dem wenigstens einen Fermentationsreaktor, in dem fermentierbare Substanzen durch Bakterien unter Bildung von Biogas fermentiert werden, und zu der Reinigungseinrichtung, welche die erste Eindickvorrichtung, die zweite Eindickvorrichtung sowie die Flotationseinrichtung umfasst, weist die erfindungsgemäße Anlage vorzugsweise ferner einen Mischbehälter zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser, welches vornehmlich aus im Kreislauf geführten Prozesswasser und ggf. einem kleinen Teil Frischwasser besteht, auf.additionally to the at least one fermentation reactor in which fermentable Substances fermented by bacteria to produce biogas and to the cleaning device, which is the first thickening device, the second thickening device and the flotation device comprises, the plant according to the invention preferably Furthermore, a mixing container for mixing the fermentable Starting material with water, which mainly from the circulation Run process water and possibly a small part of fresh water, on.

Des weiteren ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Anlage einen Hydrolysebehälter umfasst, in dem die aus fermentierbarem Ausgangsstoff und Wasser bestehende Mischung inkubiert wird, um den Ausgangsstoff zu hydrolysieren. Dies kann durch enzymatische Hydrolyse oder durch Acidogenese erfolgen. Während bei der enzymatischen Hydrolyse Polymere, wie beispielsweise Polysaccharide, Polypeptide und Fette, durch aus Mikroorganismen stammende Exoenzyme zu deren Mononieren, wie Zucker, Aminosäuren und Fettsäuren, abgebaut werden, werden diese Monomere bei der Acidogenese durch acidogene Mikroorganismen in organische Säuren, Alkohole, Aldehyde, Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt. Zudem können in dem Hydrolysebehälter bzw. dem Hydrolysereaktor durch Zugabe geeigneter Nährstoffe und Spurenelemente die für die in dem wenigstens einen nachfolgenden Fermentationsreaktor eingesetzten anaeroben Mikroorganismen geeigneten Wachstumsbedingungen eingestellt werden. Gleichermaßen können in dem Hydrolysebehälter durch Zugabe entsprechender pH-Einstellmittel die für das Wachstum der Mikroorganismen in dem nachfolgenden anaeroben Reaktor geeigneten pH-Werte des Prozesswassers eingestellt werden.Of Further, it is preferred that the inventive Plant comprises a hydrolysis, in which the fermentable starting material and water existing mixture incubated is used to hydrolyze the starting material. This can be done by enzymatic Hydrolysis or by acidogenesis. While at enzymatic hydrolysis polymers, such as polysaccharides, Polypeptides and fats, by microorganism-derived exoenzymes to their mononation, such as sugars, amino acids and fatty acids, are degraded, these monomers in the Acidogenese by acidogenic microorganisms in organic acids, alcohols, Converted aldehydes, hydrogen and carbon dioxide. In addition, you can in the hydrolysis vessel or the hydrolysis reactor by addition appropriate nutrients and trace elements for used in the at least one subsequent fermentation reactor anaerobic microorganisms adjusted to suitable growth conditions become. Likewise, in the hydrolysis tank by adding appropriate pH adjusting agents for the Growth of microorganisms in the subsequent anaerobic reactor suitable pH values of the process water can be adjusted.

Grundsätzlich kann die Reihenfolge der drei Reinigungsvorrichtungen der erfindungsgemäßen Anlage, d. h. die Reihenfolge der ersten Eindickvorrichtung, der zweiten Eindickvorrichtung sowie der Flotationseinrichtung, untereinander beliebig gewählt werden, solange der erforderliche Reinigungsgrad für das Prozesswasser erreicht wird.in principle the order of the three cleaning devices of the system according to the invention, d. H. the order of the first thickener, the second Thickening device and the flotation device, each other be chosen as long as the required degree of cleaning for the process water is reached.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der wenigstens eine Fermentationsreaktor der erfindungsgemäßen Anlage eine Zufuhrleitung zur Zuführung einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Suspension, eine Gasabfuhrleitung für Biogas und eine Abfuhrleitung für fermentierte Suspension auf, wobei die Abfuhrleitung für fermentierte Suspension mit der ersten Eindickvorrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für ein erstes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension der ersten Eindickvorrichtung mit der zweiten Eindickvorrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, und wobei die erste Abfuhrleitung für das erste Filtrat der ersten Eindickvorrichtung mit der Flotationseinrichtung verbunden ist.According to a first preferred embodiment of the present invention, the at least one fermentation reactor of the plant according to the invention comprises a feed line for feeding a fermentable substances containing suspension, a gas discharge line for biogas and a discharge line for fermented suspension, wherein the discharge line for fermented suspension is connected to the first thickening device comprising a first discharge line for a first filtrate and a second discharge line for thickened suspension, wherein the second discharge line for thickened suspension of the first thickening device is connected to the second thickening device, which a first discharge line for a second filtrate and a second discharge line for thickened suspension, and wherein the first discharge line for the first filtrate of the first thickening device is connected to the flotation device.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anlage gemäß dieser Ausführungsform einen stromaufwärts des Fermentationsreaktors angeordneten Mischbehälter zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Prozesswasser auf und ist die Flotationseinrichtung eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung, welche eine erste Abfuhrleitung für Feststoff und eine zweite Abfuhrleitung für ein drittes Filtrat aufweist, wobei die Abfuhrleitung für das dritte Filtrat direkt oder indirekt, d. h. über weitere Vorrichtungsteile, mit dem Mischbehälter verbunden ist.Preferably has the system according to the invention according to this Embodiment one upstream of the fermentation reactor arranged mixing vessel for mixing the fermentable starting material with process water on and is the flotation one, one Pressure Relief Flotation Reactor Pressure Relief Flotation Device, which a first discharge line for solid and a has a second discharge line for a third filtrate, wherein the discharge line for the third filtrate directly or indirectly, d. H. over other device parts, with the Mixing container is connected.

Bei dieser Ausführungsform kann die erste Abfuhrleitung für das zweite Filtrat der zweiten Eindickvorrichtung in den Mischbehälter führen oder in die Flotationseinrichtung führen. Des weiteren kann von der zweiten Eindickvorrichtung auch eine Teilstromleitung für das zweite Filtrat in den Mischbehälter führen, wohingegen eine andere Teilstromleitung für das zweite Filtrat in die Flotationseinrichtung führt.at This embodiment, the first discharge line for the second filtrate of the second thickening device in the mixing container lead or lead into the flotation facility. Furthermore, from the second thickening device and a partial flow line for the second filtrate into the mixing container, whereas another partial flow line for the second Filtrate leads into the flotation device.

Zudem kann die zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension der zweiten Eindickvorrichtung in den Mischbehälter zurückführen oder, was bevorzugt ist, zu einem Entsorgungsbehälter führen. Ferner ist es auch möglich, von der zweiten Eindickvorrichtung eine Teilstromleitung für eingedickte Suspension in den Mischbehälter zu führen, während eine andere Teilstromleitung zu einem Entsorgungsbehälter führt.moreover may be the second discharge line for thickened suspension the second thickening device back into the mixing container or, which is preferred, lead to a disposal container. Furthermore, it is also possible from the second thickening device a partial flow line for thickened suspension in the To lead mixing container while a other partial flow line leads to a disposal container.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Fermentationsreaktor der erfindungsgemäßen Anlage eine Zufuhrleitung zur Zuführung einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Lösung, eine Gasabfuhrleitung für Biogas und eine Abfuhrleitung für fermentierte Mischung auf, wobei die Abfuhrleitung für die fermentierte Mischung mit der Flotationseinrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für Suspension und eine zweite Abfuhrleitung für ein erstes Filtrat aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung für Suspension mit der ersten Eindickvorrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension der ersten Eindickvorrichtung mit der zweiten Eindickvorrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für ein drittes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung für das zweite Filtrat von der ersten Eindickvorrichtung in die Abfuhrleitung für die fermentierte Mischung des Fermentationsreaktors führt und die erste Abfuhrleitung für das dritte Filtrat der zweiten Eindickvorrichtung in die Abfuhrleitung für die fermentierte Mischung des Fermentationsreaktors führt.According to one second preferred embodiment of the present invention the fermentation reactor of the invention Plant a supply line for supplying a fermentable Substances containing solution, a gas discharge line for Biogas and a discharge pipe for fermented mixture on, with the discharge line for the fermented mixture is connected to the flotation device, which a first discharge line for Suspension and a second discharge line for a first Filtrate, wherein the first discharge line for suspension is connected to the first thickening device, which is a first Discharge line for a second filtrate and a second discharge line for thickened suspension, wherein the second discharge line for thickened suspension of the first thickening device is connected to the second thickening device, which is a first Discharge line for a third filtrate and a second discharge line for thickened suspension, wherein the first discharge line for the second filtrate from the first thickener in the discharge line for the fermented mixture of Fermentation reactor leads and the first discharge line for the third filtrate of the second thickening device in the discharge line for the fermented mixture of the fermentation reactor leads.

Vorzugsweise weist auch die erfindungsgemäße Anlage gemäß dieser Ausführungsform einen stromaufwärts des Fermentationsreaktors angeordneten Mischbehälter zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser auf und ist die Flotationseinrichtung eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist, wobei die zweite Abfuhrleitung für das erste Filtrat der Flotationseinrichtung direkt oder indirekt mit dem Mischbehälter verbunden ist.Preferably also indicates the system according to the invention according to this Embodiment one upstream of the fermentation reactor arranged mixing vessel for mixing the fermentable Starting material with water and is the flotation device a, a Druckentspannungsflotationsreaktor having Druckentspannungsflotationseinrichtung is, wherein the second discharge line for the first filtrate the flotation device directly or indirectly with the mixing container connected is.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Anlage einen Mischbehälter zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser auf, von dem eine Leitung ggf. über eine oder mehrere weitere Vorrichtungen zu der ersten Eindickvorrichtung führt, welche eine erste Abfuhrleitung für ein erstes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension mit der zweiten Eindickvorrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung für das erste Filtrat der ersten Eindickvorrichtung mit der Flotationseinrichtung verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung für Feststoff und eine zweite Abfuhrleitung für ein drittes Filtrat aufweist, wobei die Abfuhrleitung für das dritte Filtrat direkt oder indirekt mit dem Fermentationsreaktor verbunden ist.According to one third preferred embodiment of the present invention the plant according to the invention has a mixing tank for mixing the fermentable starting material with water, of which one line, if necessary, via one or more further Devices leads to the first thickening device, which a first discharge line for a first filtrate and a has a second discharge line for thickened suspension, wherein the second discharge line for thickened suspension is connected to the second thickening device, which is a first Discharge line for a second filtrate and a second discharge line for thickened suspension, wherein the first discharge line for the first filtrate of the first thickening device with the flotation device is connected, which is a first discharge line for solid and a second discharge line for having a third filtrate, wherein the discharge line for the third filtrate directly or indirectly with the fermentation reactor connected is.

Auch bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Flotationseinrichtung eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist.Also In this embodiment it is preferred that the flotation device a, a Druckentspannungsflotationsreaktor having Druckentspannungsflotationseinrichtung is.

Ferner ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, dass der Fermentationsreaktor eine Gasabfuhrleitung für Biogas und eine Abfuhrleitung für fermentierte Flüssigkeit umfasst, wobei die Abfuhrleitung für fermentierte Flüssigkeit direkt oder indirekt mit dem Mischbehälter verbunden ist.Further In this embodiment it is preferred that the fermentation reactor a gas discharge line for biogas and a discharge line for fermented liquid, wherein the Discharge pipe for fermented liquid directly or indirectly connected to the mixing vessel.

Bei dieser Ausführungsform kann die erste Abfuhrleitung für das zweite Filtrat der zweiten Eindickvorrichtung in den Mischbehälter führen oder in die Flotationseinrichtung führen. Des weiteren kann von der zweiten Eindickvorrichtung auch eine Teilstromleitung für das zweite Filtrat in den Mischbehälter führen, wohingegen eine andere Teilstromleitung für das zweite Filtrat in die Flotationseinrichtung führt.at This embodiment, the first discharge line for the second filtrate of the second thickening device in the mixing container lead or lead into the flotation facility. Furthermore, from the second thickening device and a partial flow line for the second filtrate into the mixing container, whereas another partial flow line for the second Filtrate leads into the flotation device.

Zudem kann die zweite Abfuhrleitung für eingedickte Suspension der zweiten Eindickvorrichtung in den Mischbehälter zurückführen oder, was bevorzugt ist, zu einem Entsorgungsbehälter führen. Ferner ist es auch möglich, von der zweiten Eindickvorrichtung eine Teilstromleitung für eingedickte Suspension in den Mischbehälter zu führen, während eine andere Teilstromleitung zu einem Entsorgungsbehälter führt.moreover may be the second discharge line for thickened suspension the second thickening device back into the mixing container or, which is preferred, lead to a disposal container. Furthermore, it is also possible from the second thickening device a partial flow line for thickened suspension in the To lead mixing container while a other partial flow line leads to a disposal container.

Bei allen vorgenannten Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass stromabwärts des Mischbehälters und stromaufwärts des Fermentationsreaktors, d. h. zwischen dem Mischbehälter und dem Fermentationsreaktor, ein Hydrolysebehälter vorgesehen ist, um den Ausgangsstoff entweder durch enzymatische Hydrolyse und/oder durch Acidogenese zu hydrolysieren. Alternativ dazu ist es auch möglich, den Mischbehälter und den Hydrolysebehälter zu kombinieren, d. h. die Vermischung des Prozesswassers und des Ausgangsstoffs sowie die Hydrolyse der so hergestellten Suspension in einem Behälter bzw. Reaktor durchzuführen.at all the aforementioned embodiments, it is preferable that downstream of the mixing vessel and upstream of the fermentation reactor, d. H. between the mixing container and the fermentation reactor, a hydrolysis tank provided is to the starting material either by enzymatic hydrolysis and / or hydrolyzed by acidogenesis. Alternatively, it is it is also possible the mixing tank and the hydrolysis tank to combine, d. H. the mixing of the process water and the Starting material and the hydrolysis of the suspension thus prepared in a container or reactor.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Biogas durch Fermentation. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die nachfolgenden Schritte:

  • – Fermentieren einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Mischung durch Bakterien unter Bildung von Biogas,
  • – Eindicken wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer ersten Eindickvorrichtung,
  • – Eindicken wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer zweite Eindickvorrichtung sowie
  • – Reinigen wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer Flotationseinrichtung.
Another object of the present invention is a process for the production of biogas by fermentation. According to the invention, the method comprises the following steps:
  • Fermenting a mixture containing fermentable substances by bacteria to form biogas,
  • Condensing at least one partial stream of the mixture or of a filtrate of the mixture in a first thickening device,
  • - Thickening at least a partial flow of the mixture or a filtrate of the mixture in a second thickening device and
  • - Cleaning at least a partial stream of the mixture or a filtrate of the mixture in a flotation device.

Vorzugsweise wird das Verfahren in der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Anlage durchgeführt, und zwar besonders bevorzugt kontinuierlich.Preferably the method is in the invention described above Plant performed, and more preferably continuously.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.following The present invention is purely exemplary by way of advantageous Embodiments and with reference to the accompanying drawings described.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Biogas gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, 1 a schematic view of a plant for the production of biogas according to a first embodiment of the present invention,

2 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Biogas gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, 2 a schematic view of a plant for the production of biogas according to a second embodiment of the present invention,

3 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Biogas gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und 3 a schematic view of a plant for the production of biogas according to a third embodiment of the present invention and

4 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Biogas gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 4 a schematic view of a plant for the production of biogas according to a fourth embodiment of the present invention.

Die in der 1 gezeigte erfindungsgemäße Anlage 10 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels umfasst einen Vorratsbehälter 12 für einen hydrolysierbaren, pflanzlichen Rohstoff, beispielsweise Mais, einen stromabwärts davon angeordneten Mischbehälter 14 für die Vermischung des pflanzlichen Rohstoffs mit Prozesswasser unter Herstellung einer pflanzlichen Rohstoff enthaltenden Suspension, einen Hydrolysebehälter 16 zur Hydrolyse und/oder Acidogenese des pflanzlichen Rohstoffs, einen Fermentationsreaktor 18, welcher anaerobe Mikroorganismen enthält, welche aus dem Hydrolysat des pflanzlichen Rohstoffs Biogas erzeugen, eine erste Eindickvorrichtung 20, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Scheibenfilter ausgestaltet ist, eine zweite Eindickvorrichtung 22, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Schneckenpresse ausgestaltet ist, einen Vorratsbehälter für Filtrat 24 aus der ersten Eindickvorrichtung 20 sowie eine als Druckentspannungsflotationseinrichtung ausgestaltete Flotationseinrichtung 26.The in the 1 shown inventive system 10 according to a first embodiment comprises a reservoir 12 for a hydrolysable, vegetable raw material, for example maize, a mixing container arranged downstream thereof 14 for the mixing of the vegetable raw material with process water to produce a suspension containing vegetable raw material, a hydrolysis container 16 for the hydrolysis and / or acidogenesis of the vegetable raw material, a fermentation reactor 18 containing anaerobic microorganisms which produce biogas from the hydrolyzate of the vegetable raw material, a first thickening device 20 , which is configured in this embodiment as a disc filter, a second thickening device 22 , which is designed in this embodiment as a screw press, a storage container for filtrate 24 from the first thickening device 20 and a flotation device designed as a pressure-release flotation device 26 ,

Der Vorratsbehälter 12 ist mit dem Mischbehälter 14 über eine Feststoffzufuhrleitung 28 verbunden. Zudem führt in den Mischbehälter 14 eine Zufuhrleitung 30 für Prozesswasser, um den pflanzlichen Rohstoff in dem Mischbehälter 14 mit Prozesswasser unter Bildung einer Suspension zu vermischen. Die in dem Mischbehälter 14 hergestellte Suspension wird über die Leitung 32 in den stromabwärts des Mischbehälters 14 angeordneten Hydrolysebehälter 16 gefördert. Ferner weist der Hydrolysebehälter 16 eine Zulaufleitung 34 für pH-Einstellmittel, Nährstoffe, Spurenelemente und dergl. sowie eine Hydrolysatabfuhrleitung 36 zur Zuführung der hydrolysierten Suspension in den Fermentationsreaktor 18 auf.The storage tank 12 is with the mixing container 14 via a solids supply line 28 connected. It also leads into the mixing container 14 a supply line 30 for process water to the vegetable raw material in the mixing container 14 to mix with process water to form a suspension. The in the mixing container 14 prepared suspension is passed over the line 32 in the downstream of the mixing vessel 14 arranged hydrolysis tank 16 promoted. Furthermore, the hydrolysis container 16 a supply line 34 for pH adjusters, nutrients, trace elements and the like as well as a hydrolyzate removal line 36 for feeding the hydrolyzed suspension into the fermentation reactor 18 on.

An dem Fermentationsreaktor 18 sind eine Biogasabfuhrleitung 38 zur Abführung des in dem Fermentationsreaktor 18 durch anaerobe Fermen tation der organischen Bestandteile des in den Fermentationsreaktor 18 eingeführten Hydrolysats aus dem pflanzlichen Rohstoff erzeugten Biogases sowie eine Abfuhrleitung 40 zur Abführung der fermentierten Suspension aus dem Fermentationsreaktor 18 vorgesehen, wobei die Abfuhrleitung 40 für die fermentierte Suspension in die erste Eindickvorrichtung 20 führt, wo aus der fermentierten Suspension Wasser bzw. Filtrat abgetrennt wird. Von der ersten Eindickvorrichtung 20 führt eine Suspensionsabfuhrleitung 42 in die zweite Eindickvorrichtung 22 sowie eine Abfuhrleitung 44 für das in der ersten Eindickvorrichtung 20 anfallende Filtrat in das Vorratsgefäß 24. In der zweiten Eindickvorrichtung 22, wo aus der aus der ersten Eindickvorrichtung 20 zugeführten, eingedickten Suspension Wasser abgetrennt wird und eine verglichen mit der in der ersten Eindickvorrichtung 20 erhaltenen Suspension eingedickte Suspension erhalten wird, ist eine Abfuhrleitung 46 für die eingedickte Suspension (bzw. Schlamm) sowie eine Abfuhrleitung 48 für das in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Filtrat vorgesehen, wobei die Abfuhrleitung 48 für das in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Filtrat mit dem Mischbehälter 14 verbunden ist.At the fermentation reactor 18 are a biogas discharge line 38 for removal of the in the fermentation reactor 18 by anaerobic fermentation tion of the organic components of the fermentation in the reactor 18 introduced hydrolyzate from the vegetable raw material produced biogas and a discharge line 40 for removing the fermented suspension from the fermentation reactor 18 provided, the discharge line 40 for the fermented suspension in the first thickening device 20 leads, where from the fermented suspension of water or filtrate is separated. From the first thickening device 20 performs a suspension discharge tung 42 in the second thickening device 22 and a discharge line 44 for that in the first thickener 20 accumulating filtrate in the storage vessel 24 , In the second thickening device 22 where from the first thickening device 20 fed, thickened suspension of water is separated and compared with that in the first thickening device 20 Thickened suspension obtained in the suspension obtained is a discharge line 46 for the thickened suspension (or sludge) and a discharge line 48 for that in the second thickener 22 provided filtrate provided, wherein the discharge line 48 for that in the second thickener 22 resulting filtrate with the mixing container 14 connected is.

In dem Vorratsgefäß 24 wird das aus der ersten Eindickvorrichtung 20 abgeführte Filtrat zwischengelagert, um eine kontinuierliche Filtratzuführung zu der Flotationseinrichtung 26 zu gewährleisten. Von dem Vorratsgefäß 24 führt eine Teilstromleitung 50 zu der ersten Eindickvorrichtung 20 zurück, wohingegen eine weitere Teilstromleitung 50' zu der Flotationseinrichtung 26 führt.In the storage vessel 24 this will be from the first thickening device 20 discharged filtrate to a continuous filtrate feed to the flotation 26 to ensure. From the storage vessel 24 leads a partial flow line 50 to the first thickening device 20 back, whereas a further partial flow line 50 ' to the flotation device 26 leads.

Die Flotationseinrichtung 26 umfasst einen Druckentspannungsflotationsreaktor 52. In die zu dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 führende Teilstromleitung 50' mündet eine Zulaufleitung 54, welche mit einer Mischeinheit 56 verbunden ist, in welche Zulaufleitungen 58, 58' einmünden, über welche in die Mischeinheit 56 pH-Einstellmittel, Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittel zugegeben werden. Zudem weist der Druckentspannungsflotationsreaktor 52 eine Kreislaufleitung 60 auf, die mit einer Zumischeinheit 62 und mit einem Gaslösungsreaktor 64, der mit einer Druckgaszufuhrleitung 66 ausgestattet ist, verbunden ist. Auch in die Zumischeinheit 62 führen Zulaufleitungen 68, 68', über welche in die Mischeinheit 62 pH-Einstellmittel, Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittel zugegeben werden können. Von dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 führt die Zufuhrleitung 30 für Prozesswasser in den Mischbehälter 14.The flotation device 26 comprises a pressure-release flotation reactor 52 , In the to the pressure release flotation reactor 52 leading partial flow line 50 ' opens a supply line 54 , which with a mixing unit 56 is connected, in which supply lines 58 . 58 ' open, via which into the mixing unit 56 pH adjuster, precipitant and / or flocculants. In addition, the pressure-release flotation reactor has 52 a circulation line 60 on, with an admixing unit 62 and with a gas-solution reactor 64 that with a pressurized gas supply line 66 equipped, is connected. Also in the admixing unit 62 lead supply lines 68 . 68 ' over which into the mixing unit 62 pH adjusters, precipitants and / or flocculants can be added. From the pressure-release flotation reactor 52 leads the supply line 30 for process water in the mixing tank 14 ,

Schließlich weist die Anlage 10 noch eine Frischwasserzufuhrleitung 70 auf, welche in die zu der ersten Eindickvorrichtung 20 führende Teilstromleitung 50 mündet.Finally, the attachment points 10 another fresh water supply line 70 on which to the first thickening device 20 leading partial flow line 50 empties.

Beim Betrieb der in der 1 gezeigten Anlage 10 werden dem Mischbehälter 14 kontinuierlich pflanzlicher Rohstoff, bei diesem Ausführungsbeispiel Mais, aus dem Vorratsbehälter 12 sowie Prozesswasser über die Zufuhrleitung 30 zugeführt, wobei das Prozesswasser und der Mais miteinander in dem Mischbehälter 14 unter Bildung einer einen Feststoffanteil von 5 bis 15 Gew.-% aufweisenden Suspension vermischt werden. In dem Mischbehälter 14 können Rühreinrichtungen (nicht dargestellt) und/oder Mahleinrichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um die Vermischung des Prozesswassers und des Mais zu erleichtern, und, um eine Homogenisierung der Suspension zu erreichen. Von dem Mischbehälter 14 wird die Suspension kontinuierlich in den Hydrolysebehälter 16 geführt und mit dem dem Hydrolysebehälter 16 über die Zufuhrleitung 34 zugeführten pH-Einstellmittel vermischt. Optional können dem Hydrolysebehälter 16 auch Enzym(e) oder Mikroorganismen zugeführt werden, um die Hydrolyse und/oder Acidogenese des Mais in dem Hydrolysebehäl ter 16 zu beschleunigen. Ferner kann in dem Hydrolysebehälter 16, was bevorzugt ist, eine Temperaturregelung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um eine für die darin enthaltenen Mikroorganismen optimale Temperatur einzustellen. Dabei wird die Zuführung der Suspension zu dem Hydrolysebehälter 16 und die Abführung von Suspension aus dem Hydrolysebehälter 16 über die Hydrolysatabfuhrleitung 36 so gesteuert, dass die mittlere Verweilzeit der Suspension in dem Hydrolysebehälter 16 so lange beträgt, dass in dem Hydrolysebehälter 16 eine ausreichende Hydrolyse und/oder Acidogenese des Mais stattfindet. Das dem Fermentationsreaktor 18 über die Leitung 36 zugeführte Hydrolysat wird in dem Fermentationsreaktor 18, welcher anaerob arbeitende Mikroorganismen enthält, unter Bildung von hauptsächlich Methan und Kohlendioxid enthaltendem Biogas vergärt, wobei das Biogas kontinuierlich über die Leitung 38 und die fermentierte Mischung kontinuierlich über die Leitung 40 aus dem Reaktor 18 abgezogen werden. Ferner kann in dem Fermentationsreaktor 18, was bevorzugt ist, eine Temperaturregelung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um eine für die darin enthaltenen Mikroorganismen optimale Temperatur einzustellen. Dem Fermentationsreaktor 18 kann ein weiterer, als Nachgärreaktor ausgebildeter weiterer Fermentationsreaktor (nicht dargestellt) nachgeschaltet sein, um die Fermentation des Maishydrolysats zu optimieren.When operating in the 1 shown attachment 10 become the mixing container 14 continuously vegetable raw material, corn in this embodiment, from the reservoir 12 and process water via the supply line 30 fed, the process water and the corn with each other in the mixing vessel 14 are mixed to form a suspension having a solids content of 5 to 15 wt .-%. In the mixing container 14 agitators (not shown) and / or grinders (not shown) may be provided to facilitate mixing of the process water and corn and to achieve homogenization of the suspension. From the mixing container 14 The suspension is continuously in the hydrolysis 16 guided and with the hydrolysis tank 16 via the supply line 34 mixed pH adjusting agent. Optionally, the hydrolysis tank 16 also enzyme (s) or microorganisms are supplied to the hydrolysis and / or acidogenesis of the maize in the Hydrolysebehäl ter 16 to accelerate. Further, in the hydrolysis tank 16 which is preferred, a temperature control (not shown) may be provided to set an optimum temperature for the microorganisms contained therein. In this case, the supply of the suspension to the hydrolysis is 16 and the removal of suspension from the hydrolysis tank 16 via the hydrolyzate discharge line 36 so controlled that the mean residence time of the suspension in the hydrolysis tank 16 so long is that in the hydrolysis tank 16 sufficient hydrolysis and / or acidogenesis of the maize takes place. The fermentation reactor 18 over the line 36 supplied hydrolyzate is in the fermentation reactor 18 which contains anaerobically-working microorganisms, fermented to form biogas containing mainly methane and carbon dioxide, the biogas continuously passing through the line 38 and the fermented mixture continuously over the line 40 from the reactor 18 subtracted from. Further, in the fermentation reactor 18 which is preferred, a temperature control (not shown) may be provided to set an optimum temperature for the microorganisms contained therein. The fermentation reactor 18 a further fermentation reactor designed as a post-fermentation reactor (not shown) can be connected downstream in order to optimize the fermentation of the maize hydrolyzate.

Die aus dem Fermentationsreaktor 18 abgezogene fermentierte Mischung wird über die Leitung 40 der ersten Eindickvorrichtung 20, welche als Scheibenfilter ausgestaltet ist, zugeführt und dort eingedickt. Die eingedickte Suspension wird über die Leitung 42 aus der ersten Eindickvorrichtung 20 abgezogen und der zweiten Eindickvorrichtung 22 zugeführt, wo die Suspension weiter bis auf einen Feststoffgehalt von 20 bis 60 Gew.-% eingedickt wird. Während die eingedickte Suspension aus der zweiten Eindickvorrichtung 22 über die Leitung 46 aus der Anlage 10 abgezogen und beispielsweise entsorgt wird, wird das in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Filtrat über die Leitung 48 in den Mischbehälter 14 zurückgeführt. Alternativ dazu kann das Filtrat aus der zweiten Eindickvorrichtung 22 auch mit dem Filtrat aus der ersten Eindickvorrichtung 20 vermischt und dem Vorratsgefäß 24 zugeführt werden. Ferner ist es auch möglich, einen Teilstrom des Filtrats aus der zweiten Eindickvorrichtung 22 in das Vorratsgefäß 24 zu führen und einen weiteren Teilstrom des Filtrats aus der zweiten Eindickvorrichtung 22 in den Mischbehälter 14 zu führen.The from the fermentation reactor 18 withdrawn fermented mixture is over the line 40 the first thickening device 20 , which is designed as a disc filter, fed and thickened there. The thickened suspension is passed over the line 42 from the first thickening device 20 deducted and the second thickening device 22 fed, where the suspension is further thickened to a solids content of 20 to 60 wt .-%. While the thickened suspension from the second thickening device 22 over the line 46 from the plant 10 withdrawn and disposed of, for example, that is in the second thickening device 22 resulting filtrate over the line 48 in the mixing container 14 recycled. Alternatively, the filtrate from the second thickening device 22 also with the filtrate from the first thickening device 20 mixed and the storage vessel 24 be supplied. Furthermore, it is also possible to use a partial flow of the filter rats from the second thickening device 22 in the storage vessel 24 to lead and another partial flow of the filtrate from the second thickening device 22 in the mixing container 14 respectively.

Von dem Vorratsgefäß 24 wird kontinuierlich Filtrat aus der ersten Eindickvorrichtung 20 über die Leitung 50' in den Druckentspannungsflotationsreaktor 52 geleitet, dem zuvor über die Zulaufleitung 54 eine Mischung aus pH-Einstellmittel, Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel zugesetzt wird, um die für die Flotation in dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 optimalen Bedingungen, wie vorzugsweise einen pH-Wert zwischen 7,5 und 8,5, einzustellen.From the storage vessel 24 is continuously filtrate from the first thickener 20 over the line 50 ' in the pressure-release flotation reactor 52 passed, the previously on the supply line 54 a mixture of pH adjuster, precipitating agent and flocculation aid is added to that for flotation in the pressure-release flotation reactor 52 optimal conditions, such as preferably a pH between 7.5 and 8.5 set.

Aus dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 wird über die Kreislaufleitung 60 kontinuierlich ein Teil der in dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 befindlichen Flüssigkeit entnommen und dieser Teilstrom durch die Zumischeinheit 62 und den Gaslösungsreaktor 64 geleitet, bevor der Teilstrom wieder in den Druckentspannungsflotationsreaktor 52 zurückgeführt wird. In der Zumischeinheit 62 werden dem Teilstrom über die Zulaufleitungen 68, 68' Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel zugesetzt, welche die Ausfällung von Feststoff, insbesondere Kalk, und die Bildung von für eine Abtrennung aus dem Prozesswasser geeignet dimensionierten Feststoffflocken unterstützen. Als Fällungsmittel kann beispielsweise Polyaluminiumchlorid eingesetzt werden, wohingegen Polyacrylamid ein Beispiel für ein geeignetes Flockungshilfsmittel ist. In dem stromabwärts der Zumischeinheit 62 vorgesehenen Gaslösungsreaktor 64 wird dem Teilstrom zwecks Vorbereitung auf die nachfolgende Druckgasentspannungsflotation über die Druckgaszufuhrleitung 66 ein Druckgas, beispielsweise Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas oder auch ein sauerstofffreies Gas, zugesetzt und der mit dem Druckgas vermischte Teilstrom mit Druck beaufschlagt, bevor der so behandelte Teilstrom in den Druckentspannungsflotationsreaktor 52 zurückgeführt wird. In dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 expandiert die mit Druck beaufschlagte und mit Gas versetzte Mischung schlagartig, so dass das in dem Wasser gelöst vorliegende Gas ausperlt und in Form von Gasblasen in dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 nach oben aufsteigt. Gleichzeitig bildet der in dem Wasser befindliche Feststoff aufgrund der vorliegenden Fällungs- und Flockungshilfsmittel Flocken geeigneter Größe und Struktur, so dass diese durch die nach oben steigenden Gasblasen an die Wasseroberfläche in dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 getrieben werden. Während der sich so bildende (Feststoff)schlamm über die Schlammabfuhrleitung 72 aus dem Druckentspannungsflotationsreaktor 52 entfernt wird oder zu der ersten Eindickvorrichtung 20 geführt wird (nicht dargestellt), wird das gereinigte und von Feststoff befreite Prozesswasser über die Rückfuhrleitung 30 direkt in den Mischbehälter 14 zurückgeführt. Je nach der Art des eingesetzten Ausgangsstoffs kann aus der Rückfuhrleitung 30 über eine Abfuhrleitung (nicht dargestellt) ein Teil des Prozesswassers aus der Anlage abgezogen werden; dies kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn der Ausgangsstoff vergleichsweise viel Wasser enthält. Alternativ dazu kann das gereinigte und von Feststoff befreite Prozesswasser vor der Zuführung in den Mischbehälter 14 einer weiteren Reinigungsvorrichtung (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer Destillationsvorrichtung, zugeführt werden.From the pressure-release flotation reactor 52 is about the circulation line 60 continuously part of the in the pressure release flotation reactor 52 removed liquid located and this partial flow through the admixing unit 62 and the gas solution reactor 64 passed before the partial flow back into the pressure-release flotation reactor 52 is returned. In the mixing unit 62 be the partial flow through the supply lines 68 . 68 ' Precipitants and flocculants are added, which support the precipitation of solid, especially lime, and the formation of suitable sized for separation from the process water solid flocs. For example, polyaluminum chloride can be used as the precipitating agent, whereas polyacrylamide is an example of a suitable flocculant. In the downstream of the admixing unit 62 provided gas solution reactor 64 is the partial flow for the purpose of preparation for the subsequent Druckgasentspannungsflotation on the compressed gas supply line 66 a pressurized gas, for example air or another oxygen-containing gas or also an oxygen-free gas, is added and the partial flow mixed with the pressurized gas is pressurized before the thus treated partial flow into the pressure-release flotation reactor 52 is returned. In the pressure release flotation reactor 52 The pressurized and gasified mixture expands abruptly so that the gas dissolved in the water bubbles out and in the form of gas bubbles in the pressure-release flotation reactor 52 ascends to the top. At the same time, due to the present precipitation and flocculation aids, the solids present in the water form flocs of suitable size and structure, so that they are agglomerated by the gas bubbles rising upwards to the water surface in the pressure-release flotation reactor 52 to be driven. During the formation of (solid) mud over the mud discharge line 72 from the pressure-release flotation reactor 52 is removed or to the first thickening device 20 is guided (not shown), the purified and freed of solid process water through the return line 30 directly into the mixing container 14 recycled. Depending on the type of starting material used can from the return line 30 a portion of the process water is withdrawn from the plant via a discharge line (not shown); This may be necessary in particular if the starting material contains comparatively much water. Alternatively, the purified and de-solidified process water may be prior to delivery to the mixing vessel 14 a further cleaning device (not shown), such as a distillation device supplied.

Über die Teilstromleitung 50 wird aus dem Vorratsbehälter 24 kontinuierlich ein Teilstrom des aus der ersten Eindickvorrichtung 20 kommenden Filtrats zu der als Scheibenfilter ausgebildeten ersten Eindickvorrichtung 20 zurückgeführt, und zwar zu den Filterscheiben des Scheibenfilters, um diese zu spülen und zu reinigen. Zudem wird der Teilstromleitung 50 über die Leitung 70 eine geringe Menge an Frischwasser zugesetzt.About the partial flow line 50 gets out of the reservoir 24 continuously a partial flow of the first thickening device 20 coming filtrate to the trained as a disc filter first thickening device 20 returned to the filter discs of the disc filter to rinse and clean them. In addition, the partial flow line 50 over the line 70 added a small amount of fresh water.

Die in der 2 dargestellte Anlage 10 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der in der 1 gezeigten dadurch, dass die einzelnen Vorrichtungen der stromabwärts des Fermentationsreaktors 18 angeordneten, aus der ersten Eindickvorrichtung 20, der zweiten Eindickvorrichtung 22 und der Flotationseinrichtung 26 bestehenden Reinigungsvorrichtung untereinander in einer anderen Reihenfolge angeordnet sind. Während bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Flotationseinrichtung 26 der ersten Eindickvorrichtung 20 nachgeschaltet ist, ist die Flotationseinrichtung 26 bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel stromaufwärts der Eindickvorrichtungen 20, 22 angeordnet. Dies liegt darin begründet, dass bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der pflanzliche Rohstoff in dem Mischbehälter 14 mit dem Prozesswasser nicht unter Bildung einer Suspension vermischt wird, sondern in dem Mischbehälter 14 aus dem über die Leitung 28 zugeführten pflanzlichen Rohstoff und dem über die Leitung 30 zugeführten Prozesswasser eine wässrige Lösung mit einem Feststoffgehalt von weniger als 200 ppm hergestellt wird, welche dann dem Hydrolysebehälter 16 und anschließend dem Fermentationsreaktor 18 zugeführt wird. Mithin fällt in dem Fermentationsreaktor 18 keine fermentierte Suspension, sondern eine nur Spuren an Feststoff aufweisende fermentierte Lösung an, aus der in der dem Fermentationsreaktor 18 nachgeschalteten Flotationseinrichtung 26 erst eine Suspension, welche beispielsweise 2 bis 4 Gew.-% Feststoff aufweist, erzeugt wird, welche dann in den der Flotationseinrichtung 26 nachgeschalteten Eindickvorrichtungen 20, 22 eingedickt wird.The in the 2 illustrated attachment 10 according to a second embodiment of the present invention differs from that in the 1 shown by the fact that the individual devices downstream of the fermentation reactor 18 arranged, from the first thickening device 20 , the second thickening device 22 and the flotation device 26 existing cleaning device are arranged with each other in a different order. While at the in the 1 illustrated embodiment, the flotation device 26 the first thickening device 20 is downstream, is the flotation device 26 at the in the 2 illustrated embodiment upstream of the thickening devices 20 . 22 arranged. This is due to the fact that in the in the 2 illustrated embodiment of the vegetable raw material in the mixing container 14 is not mixed with the process water to form a suspension, but in the mixing container 14 from the over the line 28 supplied vegetable raw material and the over the line 30 supplied process water an aqueous solution having a solids content of less than 200 ppm is prepared, which then the hydrolysis 16 and then the fermentation reactor 18 is supplied. Consequently falls in the fermentation reactor 18 no fermented suspension, but only a trace of solid having fermented solution from which in the fermentation reactor 18 downstream flotation device 26 first a suspension which has, for example, 2 to 4 wt .-% solids, is generated, which then in the flotation 26 downstream thickening devices 20 . 22 is thickened.

Aus diesem Grund führt die Abfuhrleitung 40 für die fermentierte Mischung von dem Fermentationsreaktor 18 direkt in die Flotationseinrichtung 26, welche in der 2 nur schematisch dargestellt ist, aber der in der 1 detailliert dargestellten Druckentspannungsflotationseinrichtung 26 entspricht. Das in der Flotationseinrichtung 26 anfallende Filtrat bzw. gereinigte Prozesswasser wird über die Leitung 30 in den Mischbehälter 14 zurückgeführt, wobei das Prozesswasser vor der Zuführung in den Mischbehälter 14 optional einer weiteren Reinigungsstufe, beispielsweise einer Destillationsstufe, unterworfen werden kann. Hingegen wird die in der Flotationseinrichtung 26 anfallende Suspension über die Leitung 74 in die erste Eindickvorrichtung 20 geleitet, in der diese unter Bildung eines Filtrats eingedickt wird. Während das in der ersten Eindickvorrichtung 20 anfallende Filtrat über die Leitung 74' in die von dem Fermentationsreaktor 18 in die Flotationseinrichtung 26 führende Leitung 40 geleitet wird, wird die in der ersten Eindickvorrichtung 20 anfallende Suspension über die Leitung 42 in die zweite Eindickvorrichtung 22 geführt, wo die Suspension weiter eingedickt wird. Das in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Filtrat wird über die Leitung 74'' in die von dem Fermentationsreaktor 18 in die Flotationseinrichtung 26 führende Leitung 40 geleitet, wohingegen die in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Suspension mit einem Feststoffgehalt von beispielsweise 20 bis 60 Gew.-% über die Leitung 46 aus der Anlage 10 abgeführt wird.For this reason, the discharge line leads 40 for the fermented mixture of the fermentati onsreaktor 18 directly into the flotation device 26 which in the 2 is shown only schematically, but in the 1 detailed pressure release flotation device shown in detail 26 equivalent. That in the flotation facility 26 resulting filtrate or purified process water is over the line 30 in the mixing container 14 recycled, with the process water before feeding into the mixing vessel 14 optionally a further purification step, for example, a distillation step, can be subjected. On the other hand, in the flotation facility 26 resulting suspension via the line 74 in the first thickening device 20 in which it is thickened to form a filtrate. While that in the first thickener 20 resulting filtrate over the line 74 ' in the from the fermentation reactor 18 into the flotation device 26 leading line 40 is passed in the first thickening device 20 resulting suspension via the line 42 in the second thickening device 22 led, where the suspension is thickened further. That in the second thickening device 22 resulting filtrate is passed over the line 74 '' in the from the fermentation reactor 18 into the flotation device 26 leading line 40 whereas in the second thickener 22 resulting suspension having a solids content of, for example, 20 to 60 wt .-% via the line 46 from the plant 10 is dissipated.

Im Unterschied zu den in den 1 und 2 gezeigten Anlagen 10 ist die aus der ersten Eindickvorrichtung 20, der zweiten Eindickvorrichtung 22 und der Flotationseinrichtung 26 bestehende Reinigungsvorrichtung bei der in der 3 dargestellten Anlage 10 gemäß eines dritten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung stromaufwärts des Fermentationsreaktors 18 angeordnet.Unlike the ones in the 1 and 2 shown plants 10 is the one from the first thickening device 20 , the second thickening device 22 and the flotation device 26 existing cleaning device in the in 3 illustrated plant 10 according to a third Ausfüh tion of the present invention upstream of the fermentation reactor 18 arranged.

Mithin führt bei der in der 3 dargestellten Anlage 10 die Hydrolysatabfuhrleitung 36 von dem Hydrolysebehälter 16 in die erste Eindickvorrichtung 20. Während die in der ersten Eindickvorrichtung 20 anfallende Suspension über die Leitung 42 in die zweite Eindickvorrichtung 22 geführt wird, wo die Suspension weiter eingedickt wird, wird das in der ersten Eindickvorrichtung 20 anfallende Filtrat über die Filtratleitung 44 in den Vorratsbehälter 24 geleitet. Die in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende eingedickte Suspension wird über die Abfuhrleitung 46 aus der Anlage 10 abgezogen, wohingegen das in der zweiten Eindickvorrichtung 22 anfallende Filtrat über die Leitung 48 in den Mischbehälter 14 zurückgeführt wird.Consequently leads in the in the 3 illustrated plant 10 the hydrolyzate discharge line 36 from the hydrolysis tank 16 in the first thickening device 20 , While in the first thickening device 20 resulting suspension via the line 42 in the second thickening device 22 is performed, where the suspension is further thickened, which is in the first thickening device 20 resulting filtrate on the filtrate 44 in the reservoir 24 directed. The in the second thickening device 22 resulting thickened suspension is via the discharge line 46 from the plant 10 whereas in the second thickener 22 resulting filtrate over the line 48 in the mixing container 14 is returned.

In dem Vorratsgefäß 24 wird das aus der ersten Eindickvorrichtung 20 abgeführte Filtrat zwischengelagert, um eine kontinuierliche Filtratzuführung zu der Flotationseinrchtung 26, welche in der 3 nur schematisch dargestellt ist, aber der in der 1 detailliert dargestellten Druckentspannungsflotationseinrichtung 26 entspricht, zu gewährleisten. Von dem Vorratsgefäß 24 führt eine Teilstromleitung 50 zu der ersten Eindickvorrichtung 20 zurück, wohingegen eine weitere Teilstromleitung 50' zu der Flotationseinrichtung 26 führt. In der Anlage 10 ist eine Frischwasserzufuhrleitung 70 vorgesehen, welche in die zu der ersten Eindickvorrichtung 20 führende Teilstromleitung 50 mündet.In the storage vessel 24 this will be from the first thickening device 20 drained filtrate to provide a continuous filtrate feed to the flotation device 26 which in the 3 is shown only schematically, but in the 1 detailed pressure release flotation device shown in detail 26 corresponds to ensure. From the storage vessel 24 leads a partial flow line 50 to the first thickening device 20 back, whereas a further partial flow line 50 ' to the flotation device 26 leads. In the plant 10 is a fresh water supply line 70 provided, which in the first thickening device 20 leading partial flow line 50 empties.

Während die in der Flotationseinrichtung 26 anfallende Suspension über die Leitung 72 aus der Anlage 10 abgezogen wird, wird das in der Flotationseinrichtung 26 anfallende Filtrat über die Leitung 76 in den Fermentationsreaktor 18 geleitet, in dem das Filtrat, welches Hydrolyseprodukte des pflanzlichen Rohstoffes in gelöster Form enthält, vergärt wird. Das dabei gebildete Biogas wird aus dem Fermentationsreaktor 18 über die Leitung 38 abgezogen, wohingegen die fermentierte Lösung von dem Fermentationsreaktor 18 über die Leitung 30 als Prozesswasser in den Mischbehälter 14 zurückgeführt wird.While in the flotation facility 26 resulting suspension via the line 72 from the plant 10 is deducted, which is in the flotation 26 resulting filtrate over the line 76 in the fermentation reactor 18 passed, in which the filtrate, which contains hydrolysis products of the vegetable raw material in dissolved form, is fermented. The resulting biogas is from the fermentation reactor 18 over the line 38 whereas the fermented solution from the fermentation reactor 18 over the line 30 as process water in the mixing tank 14 is returned.

Die in der 4 dargestellte Anlage 10 gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der in der 1 gezeigten dadurch, dass zwischen dem Vorratsbehälter 12 und dem Mischbehälter 14 eine Voreindickvorrichtung 78 vorgesehen ist. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für vergleichsweise flüssige Ausgangsstoffe, wie beispielsweise Gülle, wie Rindergülle. Bei dieser Ausführungsform wird der Ausgangsstoff in der Voreindickvorrichtung 78 zunächst eingedickt, nämlich beispielsweise auf einen Feststoffgehalt von 8 bis 12%, bevor der voreingedickte Ausgangsstoff in den Mischbehälter 14 geführt und von dort in den Hydrolysebehälter 16 geführt wird. Bei dieser Ausführungsform kann der Mischbehälter 14 auch entfallen. Das Filtrat aus der Voreindickvorrichtung 78 wird über die Leitung 80 in den Vorratsbehälter 24 geführt. Ein Teil des durch die Prozesswasserleitung 30 zurückgeführten, gereinigten Prozesswassers wird aus der Anlage 10 über die Leitung 82 abgezogen.The in the 4 illustrated attachment 10 According to a fourth embodiment of the present invention differs from that in the 1 shown by the fact that between the reservoir 12 and the mixing container 14 a pre-thickening device 78 is provided. This embodiment is particularly suitable for relatively liquid starting materials, such as manure, such as cattle manure. In this embodiment, the starting material becomes in the pre-thickening device 78 initially thickened, namely, for example, to a solids content of 8 to 12%, before the pre-thickened starting material in the mixing vessel 14 guided and from there into the hydrolysis tank 16 to be led. In this embodiment, the mixing container 14 also omitted. The filtrate from the pre-thickening device 78 is over the line 80 in the reservoir 24 guided. Part of the process water pipe 30 returned, purified process water is from the plant 10 over the line 82 deducted.

1010
Anlage zur Herstellung von Biogasinvestment for the production of biogas
1212
Vorratsbehälter für pflanzlichen Rohstoffreservoir for vegetable raw material
1414
Mischbehältermixing tank
1616
Hydrolysebehälterhydrolysis tank
1818
Fermentationsreaktorfermentation reactor
2020
erste Eindickvorrichtungfirst thickening
2222
zweite Eindickvorrichtungsecond thickening
2424
Vorratsbehälter für Filtratreservoir for filtrate
2626
Flotationseinrichtungflotation
2828
Feststoffzufuhrleitung für pflanzlichen RohstoffSolid supply line for vegetable raw material
3030
Zufuhrleitung für Prozesswassersupply line for process water
3232
Suspensionsleitungsuspension line
3434
Zulaufleitung für pH-Einstellmittelsupply line for pH adjuster
3636
HydrolysatabfuhrleitungHydrolysatabfuhrleitung
3838
BiogasabfuhrleitungBiogas discharge line
4040
Abfuhrleitung für die fermentierte Suspensiondischarge line for the fermented suspension
4242
SuspensionsabfuhrleitungSuspension removal line
4444
Abfuhrleitung für Filtratdischarge line for filtrate
4646
SchlammabfuhrleitungSludge removal line
4848
Abfuhrleitung für Filtratdischarge line for filtrate
50, 50'50, on 50 '
TeilstromleitungPartial flow line
5252
Druckentspannungsflotationsreaktorflotation
5454
Zulaufleitungsupply line
5656
Mischeinheitmixing unit
58, 58'58 58 '
Zulaufleitung für pH-Einstellmittel, Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittelsupply line for pH adjusters, precipitants and / or flocculants
6060
KreislaufleitungCircuit line
6262
Zumischeinheitmixing in
6464
GaslösungsreaktorGas solution reactor
6666
DruckgaszufuhrleitungPressure gas supply pipe
68, 68'68 68 '
Zulaufleitung für pH-Einstellmittel, Fällungsmittel und/oder Flockungshilfsmittelsupply line for pH adjusters, precipitants and / or flocculants
7070
FrischwasserzufuhrleitungFresh water supply line
7272
SchlammabfuhrleitungSludge removal line
74, 74', 74''74 74 ', 74' '
Leitungmanagement
7676
Leitungmanagement
7878
VoreindickvorrichtungVoreindickvorrichtung
8080
Filtratleitungfiltrate
8282
Abzugsleitungwithdrawal line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005050927 A1 [0004] DE 102005050927 A1 [0004]

Claims (22)

Anlage zur Herstellung von Biogas durch Fermentation umfassend: – wenigstens einen Fermentationsreaktor (18), in dem fermentierbare Substanzen durch Bakterien unter Bildung von Biogas fermentiert werden, – eine erste Eindickvorrichtung (20), – eine zweite Eindickvorrichtung (22) sowie – eine Flotationseinrichtung (26).Plant for the production of biogas by fermentation comprising: - at least one fermentation reactor ( 18 ), in which fermentable substances are fermented by bacteria to form biogas, - a first thickening device ( 20 ), - a second thickening device ( 22 ) and - a flotation device ( 26 ). Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eindickvorrichtung (20) eine rotierende Eindickvorrichtung ist.Plant according to claim 1, characterized in that the first thickening device ( 20 ) is a rotating thickening device. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eindickvorrichtung (20) ein rotierender Scheibeneindicker, vorzugsweise ein Scheibenfilter, eine Zentrifuge oder ein rotierender Schwerkrafteindicker, vorzugsweise ein Vorseichtisch, ist.Plant according to claim 2, characterized in that the first thickening device ( 20 ) is a rotating disc thickener, preferably a disc filter, a centrifuge, or a rotary gravity thickener, preferably a prefessure table. Anlage nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eindickvorrichtung (22) eine rotierende Eindickvorrichtung ist.Plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second thickening device ( 22 ) is a rotating thickening device. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eindickvorrichtung (22) eine Schneckenpresse, eine Zentrifuge oder eine Siebbandpresse ist.Plant according to claim 4, characterized in that the second thickening device ( 22 ) is a screw press, a centrifuge or a belt sieve press. Anlage nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flotationseinrichtung (26) eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor (52) aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist.Plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flotation device ( 26 ), a pressure-release flotation reactor ( 52 ) having Druckentspannungsflotationseinrichtung is. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentspannungsflotationseinrichtung (26) wenigstens eine Zufuhrleitung (58, 68) für ein pH-Einstellmittel aufweistPlant according to claim 6, characterized in that the pressure-release flotation device ( 26 ) at least one supply line ( 58 . 68 ) for a pH adjusting agent Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentspannungsflotationseinrichtung (26) wenigstens eine Zufuhrleitung (58', 68') für ein Fällungsmittel und/oder ein Flockungshilfsmittel aufweist.Plant according to claim 6 or 7, characterized in that the pressure-release flotation device ( 26 ) at least one supply line ( 58 ' . 68 ' ) for a precipitant and / or a flocculant. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentspannungsflotationseinrichtung (26) wenigstens eine Zufuhrleitung (66) für ein Druckgas aufweist.Installation according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pressure-release flotation device ( 26 ) at least one supply line ( 66 ) for a compressed gas. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentspannungsflotationseinrichtung (26) eine Gaslösungseinrichtung (64) aufweist, welche mit dem Druckentspannungsflotationsreaktor (52) über eine Leitung (60) verbunden ist und in welche die Druckgaszufuhrleitung (66) mündet.Plant according to Claim 9, characterized in that the pressure-release flotation device ( 26 ) a gas solution device ( 64 ), which with the pressure-release flotation reactor ( 52 ) via a line ( 60 ) is connected and in which the compressed gas supply line ( 66 ) opens. Anlage nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner einen Mischbehälter (14) zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser und/oder einen Hydrolysebehälter (16) umfasst.Plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a mixing vessel ( 14 ) for mixing the fermentable starting material with water and / or a hydrolysis container ( 16 ). Anlage nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fermentationsreaktor (18) eine Zufuhrleitung (36) zur Zuführung einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Suspension, eine Gasabfuhrleitung (38) für Biogas und eine Abfuhrleitung (40) für fermentierte Suspension umfasst, wobei die Abfuhrleitung (40) für fermentierte Suspension mit der ersten Eindickvorrichtung (20) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (44) für ein erstes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension der ersten Eindickvorrichtung (20) mit der zweiten Eindickvorrichtung (22) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (48) für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (46) für eingedickte Suspension aufweist, und wobei die erste Abfuhrleitung (44) für das erste Filtrat der ersten Eindickvorrichtung (20) mit der Flotationseinrichtung (26) verbunden ist.Plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fermentation reactor ( 18 ) a supply line ( 36 ) for supplying a fermentable substances containing suspension, a gas discharge line ( 38 ) for biogas and a discharge line ( 40 ) for fermented suspension, the discharge line ( 40 ) for fermented suspension with the first thickening device ( 20 ), which has a first discharge line ( 44 ) for a first filtrate and a second discharge line ( 42 ) for thickened suspension, wherein the second discharge line ( 42 ) for thickened suspension of the first thickening device ( 20 ) with the second thickening device ( 22 ), which has a first discharge line ( 48 ) for a second filtrate and a second discharge line ( 46 ) for thickened suspension, and wherein the first discharge line ( 44 ) for the first filtrate of the first thickening device ( 20 ) with the flotation device ( 26 ) connected is. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen stromaufwärts des Fermentationsreaktors (18) angeordneten Mischbehälter (14) zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser umfasst und die Flotationseinrichtung (26) eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor (52) aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist, welche eine erste Abfuhrleitung (72) für Feststoff und eine zweite Abfuhrleitung (30) für ein drittes Filtrat aufweist, wobei die Abfuhrleitung (30) für das dritte Filtrat direkt oder indirekt mit dem Mischbehälter (14) verbunden ist.Plant according to claim 12, characterized in that it has an upstream of the fermentation reactor ( 18 ) arranged mixing container ( 14 ) for mixing the fermentable starting material with water and the flotation device ( 26 ), a pressure-release flotation reactor ( 52 ) is a pressure relief flotation device having a first discharge line ( 72 ) for solids and a second discharge line ( 30 ) for a third filtrate, wherein the discharge line ( 30 ) for the third filtrate directly or indirectly with the mixing container ( 14 ) connected is. Anlage nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fermentationsreaktor (18) eine Zufuhrleitung (36) zur Zuführung einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Lösung, eine Gasabfuhrleitung für Biogas (38) und eine Abfuhrleitung (40) für fermentierte Mischung umfasst, wobei die Abfuhrleitung (40) für die fermentierte Mischung mit der Flotationseinrichtung (26) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (74) für Suspension und eine zweite Abfuhrleitung (30) für ein erstes Filtrat aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung (74) für Suspension mit der ersten Eindickvorrichtung (20) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (74') für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension der ersten Eindickvorrichtung (20) mit der zweiten Eindickvorrichtung (22) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (74'') für ein drittes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (46) für eingedickte Suspension aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung (74') für das zweite Filtrat von der ersten Eindickvorrichtung (20) in die Abfuhrleitung (40) für die fermentierte Mischung des Fermentationsreaktors (18) führt und die erste Abfuhrleitung (74'') für das dritte Filtrat der zweiten Eindickvorrichtung (22) in die Abfuhrleitung (40) für die fermentierte Mischung des Fermentationsreaktors (18) führt.Plant according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the fermentation reactor ( 18 ) a supply line ( 36 ) for supplying a fermentable substances containing solution, a gas discharge line for biogas ( 38 ) and a discharge line ( 40 ) for fermented mixture, the discharge line ( 40 ) for the fermented mixture with the flotation device ( 26 ), which has a first discharge line ( 74 ) for suspension and a second discharge line ( 30 ) for a first filtrate, wherein the first discharge line ( 74 ) for suspension with the first thickening device ( 20 ), which has a first discharge line ( 74 ' ) for a second filtrate and a second discharge line ( 42 ) for thickened suspension, wherein the second discharge line ( 42 ) for thickened suspension of the first thickening device ( 20 ) with the second thickening device ( 22 ), which has a first discharge line ( 74 '' ) for a third filtrate and a second discharge line ( 46 ) for a having thickened suspension, wherein the first discharge line ( 74 ' ) for the second filtrate from the first thickening device ( 20 ) in the discharge line ( 40 ) for the fermented mixture of the fermentation reactor ( 18 ) and the first discharge line ( 74 '' ) for the third filtrate of the second thickening device ( 22 ) in the discharge line ( 40 ) for the fermented mixture of the fermentation reactor ( 18 ) leads. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen stromaufwärts des Fermentationsreaktors (18) angeordneten Mischbehälter (14) zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser umfasst und die Flotationseinrichtung (26) eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor (52) aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist, wobei die zweite Abfuhrleitung (30) für das erste Filtrat der Flotationseinrichtung direkt oder indirekt mit dem Mischbehälter (14) verbunden ist.Plant according to claim 14, characterized in that it has an upstream of the fermentation reactor ( 18 ) arranged mixing container ( 14 ) for mixing the fermentable starting material with water and the flotation device ( 26 ), a pressure-release flotation reactor ( 52 ) having pressure-release flotation device, wherein the second discharge line ( 30 ) for the first filtrate of the flotation device directly or indirectly with the mixing container ( 14 ) connected is. Anlage nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Mischbehälter (14) zur Vermischung des fermentierbaren Ausgangsstoffs mit Wasser umfasst, von dem eine Leitung (32) ggf. über eine oder mehrere weitere Vorrichtungen (16) zu der ersten Eindickvorrichtung (20) führt, welche eine erste Abfuhrleitung (44) für ein erstes Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension aufweist, wobei die zweite Abfuhrleitung (42) für eingedickte Suspension mit der zweiten Eindickvorrichtung (22) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (48) für ein zweites Filtrat und eine zweite Abfuhrleitung (46) für eingedickte Suspension aufweist, wobei die erste Abfuhrleitung (44) für das erste Filtrat der ersten Eindickvorrichtung (20) mit der Flotationseinrichtung (26) verbunden ist, welche eine erste Abfuhrleitung (72) für Feststoff und eine zweite Abfuhrleitung (76) für ein drittes Filtrat aufweist, wobei die Abfuhrleitung (76) für das dritte Filtrat direkt oder indirekt mit dem Fermentationsreaktor (18) verbunden ist.Installation according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that this a mixing vessel ( 14 ) for mixing the fermentable starting material with water, from which a line ( 32 ) possibly via one or more further devices ( 16 ) to the first thickening device ( 20 ), which a first discharge line ( 44 ) for a first filtrate and a second discharge line ( 42 ) for thickened suspension, wherein the second discharge line ( 42 ) for thickened suspension with the second thickening device ( 22 ), which has a first discharge line ( 48 ) for a second filtrate and a second discharge line ( 46 ) for thickened suspension, wherein the first discharge line ( 44 ) for the first filtrate of the first thickening device ( 20 ) with the flotation device ( 26 ), which has a first discharge line ( 72 ) for solids and a second discharge line ( 76 ) for a third filtrate, wherein the discharge line ( 76 ) for the third filtrate directly or indirectly with the fermentation reactor ( 18 ) connected is. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flotationseinrichtung (26) eine, einen Druckentspannungsflotationsreaktor (52) aufweisende Druckentspannungsflotationseinrichtung ist.Plant according to claim 16, characterized in that the flotation device ( 26 ), a pressure-release flotation reactor ( 52 ) having Druckentspannungsflotationseinrichtung is. Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Fermentationsreaktor (18) eine Gasabfuhrleitung (38) für Biogas und eine Abfuhrleitung (30) für fermentierte Flüssigkeit umfasst, wobei die Abfuhrleitung (30) für fermentierte Flüssigkeit direkt oder indirekt mit dem Mischbehälter (14) verbunden ist.Plant according to claim 16 or 17, characterized in that the fermentation reactor ( 18 ) a gas discharge line ( 38 ) for biogas and a discharge line ( 30 ) for fermented liquid, the discharge line ( 30 ) for fermented liquid directly or indirectly with the mixing container ( 14 ) connected is. Anlage nach zumindest einem der Ansprüche 13, 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Mischbehälters (14) und stromaufwärts des Fermentationsreaktors (18) ein Hydrolysebehälter (16) vorgesehen ist.Plant according to at least one of claims 13, 15, 16, 17 or 18, characterized in that downstream of the mixing vessel ( 14 ) and upstream of the fermentation reactor ( 18 ) a hydrolysis tank ( 16 ) is provided. Verfahren zur Herstellung von Biogas durch Fermentation umfassend die Schritte: – Fermentieren einer fermentierbare Substanzen enthaltenden Mischung durch Bakterien unter Bildung von Biogas, – Eindicken wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer ersten Eindickvorrichtung (20), – Eindicken wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer zweite Eindickvorrichtung (22) sowie – Reinigen wenigstens eines Teilstroms der Mischung oder eines Filtrats der Mischung in einer Flotationseinrichtung (26).Process for the production of biogas by fermentation comprising the steps of: - fermenting a mixture containing fermentable substances by bacteria to form biogas, - thickening at least one partial stream of the mixture or a filtrate of the mixture in a first thickening device ( 20 ), - condensing at least one partial stream of the mixture or of a filtrate of the mixture in a second thickening device ( 22 ) and - cleaning at least one partial stream of the mixture or of a filtrate of the mixture in a flotation device ( 26 ). Verfahren zur Herstellung von Biogas durch Fermentation, vorzugsweise eines Verfahrens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einer Anlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 durchgeführt wird.Process for the production of biogas by fermentation, preferably a process according to claim 20, characterized in that this in a plant ( 10 ) is carried out according to one of claims 1 to 19. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieses kontinuierlich durchgeführt wird.Method according to claim 20 or 21, characterized that this is done continuously.
DE102007056916.7A 2007-11-19 2007-11-27 Plant and process for the production of biogas Expired - Fee Related DE102007056916B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007056916.7A DE102007056916B4 (en) 2007-11-19 2007-11-27 Plant and process for the production of biogas

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007055169.1 2007-11-19
DE102007055169 2007-11-19
DE102007056916.7A DE102007056916B4 (en) 2007-11-19 2007-11-27 Plant and process for the production of biogas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007056916A1 true DE102007056916A1 (en) 2009-05-20
DE102007056916B4 DE102007056916B4 (en) 2014-08-21

Family

ID=40560852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007056916.7A Expired - Fee Related DE102007056916B4 (en) 2007-11-19 2007-11-27 Plant and process for the production of biogas

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007056916B4 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009009920A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-26 Meyer, Herwig, Dipl.-Landw. Device, useful for improving gas yield by further digestion of organic biomass in biogas plants, comprises a separator is arranged for a liquid and with solid substance staggered substrate from the organic biomass
DE102012004164A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-05 Bioreact Gmbh Producing biogas from suspension e.g. liquid pig manure with low solid content, by concentrating suspension to form pumpable suspension having increased solid content, and heating and fermenting suspension in fermenter to produce biogas
CN115745682A (en) * 2022-11-17 2023-03-07 四川农业大学 Anaerobic fermentation compost integration experimental apparatus
CN117504587A (en) * 2024-01-08 2024-02-06 北京哈泰克工程技术有限公司 Carbon dioxide trapping device and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD130339A1 (en) * 1977-02-21 1978-03-22 Christian Pueschel METHOD AND ARRANGEMENT FOR ANAEROBIC BIOLOGICAL TREATMENT OF ORGANIC MEDIA, IN PARTICULAR GUELLE
DE60104401T2 (en) * 2000-03-08 2005-09-08 Organic Waste Systems, N.V. METHOD FOR THE TREATMENT OF SOLID WASTE CONTAINING AN ORGANIC COMPONENT
DE102005050927A1 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Biostromplan Gmbh Production of biogas in aqueous medium comprises fermenting a basic material, adding additive for the growth of the microorganism, purifying and submitting the process water to volume reduction, and recirculating the process water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD130339A1 (en) * 1977-02-21 1978-03-22 Christian Pueschel METHOD AND ARRANGEMENT FOR ANAEROBIC BIOLOGICAL TREATMENT OF ORGANIC MEDIA, IN PARTICULAR GUELLE
DE60104401T2 (en) * 2000-03-08 2005-09-08 Organic Waste Systems, N.V. METHOD FOR THE TREATMENT OF SOLID WASTE CONTAINING AN ORGANIC COMPONENT
DE102005050927A1 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Biostromplan Gmbh Production of biogas in aqueous medium comprises fermenting a basic material, adding additive for the growth of the microorganism, purifying and submitting the process water to volume reduction, and recirculating the process water

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009009920A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-26 Meyer, Herwig, Dipl.-Landw. Device, useful for improving gas yield by further digestion of organic biomass in biogas plants, comprises a separator is arranged for a liquid and with solid substance staggered substrate from the organic biomass
DE102012004164A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-05 Bioreact Gmbh Producing biogas from suspension e.g. liquid pig manure with low solid content, by concentrating suspension to form pumpable suspension having increased solid content, and heating and fermenting suspension in fermenter to produce biogas
CN115745682A (en) * 2022-11-17 2023-03-07 四川农业大学 Anaerobic fermentation compost integration experimental apparatus
CN115745682B (en) * 2022-11-17 2024-06-11 四川农业大学 Anaerobic fermentation composting integrated experimental device
CN117504587A (en) * 2024-01-08 2024-02-06 北京哈泰克工程技术有限公司 Carbon dioxide trapping device and method
CN117504587B (en) * 2024-01-08 2024-04-05 北京哈泰克工程技术有限公司 Carbon dioxide trapping device and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007056916B4 (en) 2014-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005055310B4 (en) Process for the treatment of digestate
EP1993955B1 (en) Process and device for the anaerobic treatment of waste water
DE69322132T2 (en) Process and plant for the anaerobic decomposition of organic waste
DE102008050349B4 (en) Process for the precipitation of phosphorus from phosphate-contaminated wastewater
EP2491112B1 (en) Process for culturing algae
DE102008013980B3 (en) Process for wastewater treatment and wastewater treatment plant
DE102005063228B4 (en) Anaerobic purification of wastewater
EP0119430B1 (en) Process and apparatus for the anaerobic biological treatment of waste water
EP2346997A2 (en) Method for producing methane from process water and biogenic material
EP2257617A1 (en) Method for producing biogas
EP3330231A1 (en) Method for treating wastewater and sludge formed by the wastewater
EP0154334A2 (en) Process for carrying out reactions and mass transfer processes in heterogeous fluid systems
DE102007056916B4 (en) Plant and process for the production of biogas
EP2215241A2 (en) Method for generating biogas
EP3429968B1 (en) Modular waste-water treatment method and system for efficient cleaning of waste-water
DE102007004135A1 (en) Method for fermenting paste-like biomass, particularly brewer grains from brewery or alcohol production, under anaerobic conditions, involves guiding biomass into fermentation container in batch or continuous process
DE102010033442A1 (en) Concentration of microorganisms in aqueous substrates for biogas plants, by adding substrate with microorganisms contained in vessel with hydrolysis and fermentation of substrate and transferring fermented substrate into separation module
EP0589155A1 (en) Anaerobic treatment of substrates with high fat content
DE20121701U1 (en) Assembly to degrade organic substances has a liquid-filled reactor basin for the matter to float between inlet and extraction openings, with a further reactor for anaerobic fermentation and delivery of a bio-gas
DE69219870T2 (en) Process for the biological purification of liquids contaminated
EP3165598B1 (en) Method for operating a biogas assembly
DE1642399A1 (en) Process for wastewater treatment with removal of phosphorus
WO2010034685A2 (en) Method and device for treating biogenic materials for producing biogas
DE102018120117A1 (en) Process, plant and system for digestate treatment
DE102006060428A1 (en) Process for the continuous purification of waste water in papermaking, comprises feeding waste water to anaerobic reactor, and contacting the water in reactor with anaerobic microorganisms to degrade contaminants present in water

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee