DE1244676B

DE1244676B - Digester for the extraction of methane gas from waste materials

Info

Publication number: DE1244676B
Application number: DEF40105A
Authority: DE
Inventors: Lucius John Fry
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-06-28
Filing date: 1963-06-28
Publication date: 1967-07-13

Description

Faulbehälter zur Gewinnung von Methangas aus Abfallstoffen Die Erfindung betrifft einen liegenden, langgestreckten Faulbehälter zur Gewinnung von Methangas aus tierischen und/oder pflanzlichen Abfallstoffen, der als Abdeckung ein Tonnengewölbe aufweist und mit einer Schlammumwälzpumpe und mit Schlammrücklaufleitungen versehen ist.Digester for the production of methane gas from waste materials The invention relates to a lying, elongated digester for the extraction of methane gas from animal and / or vegetable waste, which is covered by a barrel vault and provided with a sludge circulation pump and sludge return lines is.

Es ist bekannt, daß sich bei der Zersetzung von Kot, Mist oder anderen Abfällen organischer Natur in wäßriger Flüssigkeit Methangas entwickelt, das zur Energieerzeugung in dafür geeigneten Gasmotoren oder für andere Zwecke, z. B. Heizen, Kochen od. dgl., verwendet werden kann. Es hat sich insbesondere bei Schweinekot gezeigt, daß sich auf der Oberfläche der Flüssigkeit, d. h. der Mischung aus Wasser und Dung, eine harte Oberflächenschicht, Schwimmdecke genannt, bildet, die aus der Anlage schwierig zu entfernen ist und die Gasentwicklung hemmt. Zur Zerstörung solcher Schwimmdecken in Faulbehältern kennt man vorzugsweise Rührwerke, Sprühstrahlen und andere Einrichtungen, die Antriebsenergie benötigen.It is known that the decomposition of feces, manure or other organic waste in aqueous liquid forms methane gas, which is used to generate energy in suitable gas engines or for other purposes, e.g. B. heating, cooking or the like. Can be used. It has been shown, particularly in pig faeces, that on the surface of the liquid, i. H. The mixture of water and manure forms a hard surface layer, known as a floating cover, which is difficult to remove from the system and which inhibits the development of gas. For the destruction of such floating covers in digesters, agitators, spray jets and other devices that require drive energy are preferably known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunden, insbesondere für kleinere Anlagen eine Einrichtung zum Zerstören der Schwimmdecke zu schaffen, die keine Antriebsenergie benötigt und von Hand leicht zu bedienen ist.The invention is based on the object, especially for smaller ones Systems to create a device for destroying the floating cover that does not require any drive energy required and easy to operate by hand.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Faulbehälter ein Rohr aufweist, dessen Einlauföffnung im Faulraum in Bodennähe liegt und dessen aus dem Faulraum ragendes Ende über eine biegsame Rohrverbindung mit einem bis über den Flüssigkeitsspiegel im Faulraum ragenden Rohrstück verbunden ist. Eine solche Anordnung gestattet, die im Faulbehälter sich bildende Schwimmdecke durch Auf- und Abwärtsbewegen des Rohrstückes zu zerstören. Zur Vereinfachung der Bauweise des Faulbehälters kann das aus dem Faulraum herausgeführte Rohr mit der Saugseite der Schlammumwälzpumpe in Verbindung stehen.To solve this problem, the invention consists in that the digester has a pipe, the inlet opening of which is in the digester near the ground and whose from the digester end protruding over a flexible pipe connection with one to over is connected to the liquid level in the digester protruding pipe section. Such Arrangement allows the floating cover formed in the digester by up and To destroy the downward movement of the pipe section. To simplify the construction of the The digester can lead out of the digester pipe with the suction side of the Sludge circulation pump connected.

Im nachstehenden ist die Erfindung an Hand des gezeichneten Ausführungsbeispiels beschrieben.In the following the invention is based on the illustrated embodiment described.

F i g. 1 ist in teilweiser Ansicht ein Längsschnitt durch eine Anlage nach der Erfindun 'g; F i g. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1. F i g. 1 is a partial view of a longitudinal section through a system according to the invention; F i g. Figure 2 is a cross section taken along line 2-2 in Figure 2 . 1.

Der Faulbehälter der Anlage ist mit 10 bezeichnet. Dieser Faulbehälter hat einen V-förmigen Boden 12, der aus zwei langgestreckten Teilen 14 besteht, die zu einem tiefsten Punkt 16 abfallen, sowie zwei kürzere Teile 18, die in der Breite ebenfalls aufeinander zu abfallen und in der Länge ebenfalls auf den Punkt 16 zu abfallen. An den Boden 12 schließen sich Seitenwände 20 an, außerdem schmale Abschlußwände 22 und 24, die vom Boden senkrecht aufwärts Geführt sind und den Behälter an den Enden der CD Seitenwände abschließen. Die oberen Teile der Abschlußwände 22 und 24 schließen halbkreisförmig ab und tragen den halbzylindrischen Deckel 25 aus Wellblech. Die Abschlußkanten des Deckels 25 liegen auf den Oberkanten der Abschlußwände 22 und 24 auf, während die seitlichen Kanten des Deckels auf den Oberkanten der Seitenwände 20 ruhen. Die Berührungszone des Deckels 25 mit den Oberkanten der Seiten- und Abschlußwände des Behälters ist gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet, was in irgendeiner geeigneten oder bekannten Weise durchgeführt wird. Das Wellblech des Deckels 25 schafft an der Innenseite des Deckels eine Vielzahl von Vertiefungen 26 und Vorsprüngen 27. The digester of the system is labeled 10. This digester has a V-shaped bottom 12, which consists of two elongated parts 14, which slope down to a lowest point 16 , and two shorter parts 18, which also slope towards each other in width and also towards point 16 in length fall off. Side walls 20 adjoin the base 12, as well as narrow end walls 22 and 24 which are guided vertically upwards from the base and which close the container at the ends of the CD side walls. The upper parts of the end walls 22 and 24 close in a semicircle and carry the semicylindrical cover 25 made of corrugated iron. The end edges of the cover 25 rest on the upper edges of the end walls 22 and 24, while the lateral edges of the cover rest on the upper edges of the side walls 20. The contact zone of the lid 25 with the upper edges of the side and end walls of the container is sealed gas- and liquid-tight, which is carried out in any suitable or known manner. The corrugated sheet metal of the cover 25 creates a multiplicity of recesses 26 and projections 27 on the inside of the cover.

Ein Einlaßrohr 28 ist etwa durch die Mitte der Abschlußwand 22 hindurchgeführt. Dem Einlaßrohr 28 wird das aus Wasser und Mist bestehende Gemisch zugeführt. Unter Umständen kann man das Einlaßrohr 28 auch nur zur Einführung von Wasser in den Faulbehälter 10 verwenden und den Mist oder sonstigen Abfallstoff durch weiter unten beschriebene Aufgabeöffnungen 32 in die Anlage aufgeben. Durch die gegenüberliegende Abschlußwand 24 sind Austrittsrohre 29 und 30 abgedichtet hindurchgeführt, um der Gärflüssigkeit periodisch Proben entnehmen zu können. Die beiden Austrittsrohre 29 und 30 sind übereinander angeordnet, um solche Proben verschiedenen Niveauhöhen des Faulbehälters entnehmen zu können.An inlet pipe 28 is passed through approximately the middle of the end wall 22. The mixture consisting of water and manure is fed to the inlet pipe 28. Under certain circumstances, the inlet pipe 28 can also only be used to introduce water into the digester 10 and the manure or other waste material can be fed into the system through feed openings 32 described below. Outlet pipes 29 and 30 are passed through the opposite end wall 24 in a sealed manner in order to be able to periodically take samples from the fermentation liquid. The two outlet pipes 29 and 30 are arranged one above the other in order to be able to take such samples from different levels of the digester.

In jeder der beiden Abschlußwände 22 und 24 kann eine Aufgabeöffnung 32 oberhalb des Niveaus, in welchem das Einlaßrohr 28 in den Behälter eingeführt ist, vorgesehen sein. Jede dieser Aufgabeöffnungen 32 wird durch eine rechteckige Klappe 34 verschlossen, die an den Abschlußwänden 22 oder 24 durch Scharniere aufgehängt ist, die an der Oberseite der Klappe angeordnet sind. Eine Dichtung 37 aus Gummi od. dgl. ist auf der Innenseite der Klappen 34 befestigt, so daß die von ihnen bedeckte Aufgabeöffnung in geschlossenem Zustand der Klappen zuverlässig abgedichtet ist.In each of the two end walls 22 and 24, a feed opening 32 can be provided above the level at which the inlet pipe 28 is inserted into the container. Each of these feed openings 32 is closed by a rectangular flap 34 which is suspended from the end walls 22 or 24 by hinges which are arranged on the top of the flap. A seal 37 made of rubber or the like is attached to the inside of the flaps 34 so that the feed opening covered by them is reliably sealed when the flaps are closed.

Ein Rohr 38 führt von dem tiefsten Punkt 16 des Behälters durch die Abschlußwand 24 hindurch zu einem biegsamen Verbindungsschlauch 42, an den ein senkrecht stehendes Rohrstück 41 angeschlossen ist. Das Rohrstück 41 hat an seinem oberen Ende eine Öffnung 40. Die Höhenlage der Öffnung 40 kann mit Hilfe des Verbindungsschlauches 42 leicht verändert werden, wodurch das Niveau 62 der Flüssigkeit im Faulbehälter ebenfalls verändert werden kann, wie im nachfolgenden beschrieben. Der Gasdruck im oberen Raum des Faulbehälters hält das Niveau 62 einige Zentimeter unterhalb des Niveaus der Öffnung 40. Ein Haken, eine Klammer, eine Schlinge 43 od. dgl., die die Abschlußwand 24 mit dem Rohrstück 41 lösbar verbindet, ermöglicht es, die Öffnung 40 des Rohrstückes 41 auf jede gewünschte Niveauhöhe einzustellen und dabei das Rohrstück 41 in etwa senkrechter Lage zu halten.A pipe 38 leads from the lowest point 16 of the container through the end wall 24 to a flexible connecting hose 42 to which a vertical pipe section 41 is connected. The pipe section 41 has an opening 40 at its upper end. The height of the opening 40 can be changed slightly with the aid of the connecting hose 42, whereby the level 62 of the liquid in the digester can also be changed, as described below. The gas pressure in the upper space of the digester holds the level 62 a few centimeters below the level of the opening 40. A hook, a clamp, a loop 43 or the like, which detachably connects the end wall 24 to the pipe section 41, enables the opening 40 of the pipe section 41 to be adjusted to any desired level while keeping the pipe section 41 in an approximately vertical position.

Etwa senkrecht nach oben führt eine Gasleitung 44, die im Behälter dicht unter dem höchsten Punkt des Deckels 25 austritt, durch den Deckel über ein Kniestück 48 zu der Lieferleitung 46, die das Gas zu einem Gasometer oder zur Verbraucherstelle führt. Ein Mörmig gebogener Rohrstutzen 50 ist in die Lieferleitung 46 eingefügt und bis zu einem Niveau abwärts geführt, das unterhalb des Gasometers oder der Verbraucherstelle liegt. Das Ende 52 dieses Rohrstutzens ist nach oben umgebogen und endet mit seiner Öffnung frei in der Außenatmosphäre. Infolgedessen kann sich Feuchtigkeit, die in die Gasleitung 44 und Lieferleitung 46 mitgerissen wird, in dem Rohrbogen des Stutzens 54 sammeln. Diese sich sammelnde Feuchtigkeit verschließt das Ende 52 des Rohrstutzens 50 und verhindert eine Verbindung der Außenatmosphäre mit dem Inneren der Leitung 46.A gas line 44, which emerges in the container just below the highest point of the lid 25 , leads approximately vertically upwards through the lid via an elbow 48 to the delivery line 46, which leads the gas to a gasometer or to the consumer point. A shaped bent pipe socket 50 is inserted into the supply line 46 and guided down to a level which is below the gasometer or the consumer point. The end 52 of this pipe socket is bent upwards and ends with its opening freely in the outside atmosphere. As a result, moisture that is entrained into the gas line 44 and delivery line 46 can collect in the pipe bend of the nozzle 54. This accumulating moisture closes the end 52 of the pipe socket 50 and prevents a connection between the outside atmosphere and the interior of the line 46.

Schlammumwälzrohre 56 können vorgesehen sein; diese sind durch den Deckel 25 hindurchgeführt. Ihre offenen Enden im Behälter liegen etwa im Bereich des Flüssigkeitsspiegels. Die außenliegenden Enden der Schlammumwälzrohre 56 sind mit einem Rohrverbindungsstück 57 mit Ventil verbunden, das seinerseits mit einem Leitungsstück 64 an das Rohr 38 an einer Stelle unterhalb des Verbindungsschlauches 42 angeschlossen ist. In das Leitungsstück 64 ist eine Umlaufpumpe 65 eingefügt, mit deren Hilfe Schlammflüssigkeit vom Boden des Faulbehälters abgezogen und durch die Schlammumwälzrohre 56 in den oberen Teil des Faulbehälters zurückgeführt werden kann. Die Umlaufrichtung dieser Schlammflüssigkeit ist durch Pfeile 66 angedeutet.Mud circulation pipes 56 may be provided; these are passed through the cover 25 . Their open ends in the container are approximately in the area of the liquid level. The outer ends of the mud circulation pipes 56 are connected to a pipe connection piece 57 with a valve, which in turn is connected to the pipe 38 at a point below the connection hose 42 by a line piece 64. A circulation pump 65 is inserted into the line section 64, with the aid of which sludge liquid can be drawn off from the bottom of the digester and returned through the sludge circulation pipes 56 into the upper part of the digester. The direction of circulation of this sludge liquid is indicated by arrows 66.

Auf der Oberfläche des flüssigen Behälterinhalts bildet sich eine feste Deck- oder Schwimmschicht, die den Gaserzeugungsprozeß verzögert. Deswegen ist es notwendig, diese Deckschicht in Zeitabständen aufzubrechen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein Aufbrechen der Deckschicht in einfacher Weise ohne kostspielige mechanische Rührvorrichtungen, wie sie bisher üblich waren. Das Aufbrechen der Deckschicht geschieht in der Weise, daß man den Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Behälters abwechselnd anhebt und absenkt, indem man das Rohrstück 41 anhebt und absenkt. Dadurch wird die Deckschicht wiederholt durch den Druck des flüssigen Behälterinhalts gegen die Innenfläche des Deckels 25 gepreßt. Infolge der tonnengewölbeartigen Form dieser Fläche bewirken die auf die Deckschicht wirkenden Kräfte ein Zerbrechen der Deckschicht. Die wellenförinig verlaufende Innenfläche des gewellten Deckels unterstützt diesen Prozeß.A solid cover or floating layer forms on the surface of the liquid contents of the container, which delays the gas generation process. It is therefore necessary to break open this top layer at intervals. The device according to the invention enables the cover layer to be broken up in a simple manner without expensive mechanical stirring devices, as have been customary up to now. The top layer is broken up in such a way that the liquid level inside the container is alternately raised and lowered by the pipe section 41 being raised and lowered. As a result, the cover layer is repeatedly pressed against the inner surface of the lid 25 by the pressure of the liquid container contents. As a result of the barrel vault-like shape of this surface, the forces acting on the cover layer cause the cover layer to break. The corrugated inner surface of the corrugated cover supports this process.

Claims

Claims: 1. Reclining elongate digester for the production of methane gas from animal and / or vegetable waste materials, having as Abdekkung a barrel-vaulted and provided with a mud circulating pump and mud return lines, -zeichnet d a d u rch g e k hen that the digester has a pipe (38) whose inlet opening is in the digester near the bottom and whose end protruding from the digester is connected via a flexible pipe connection (42) to a pipe section (41) protruding above the liquid level in the digester.

2. Digestion tank according to claim 1, characterized in that the tube (38 ) is in communication with the suction side of the sludge circulation pump (65). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 550 682, 630 320; German interpretative document No. 1 048 239.