DE19608996C1

DE19608996C1 - Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas

Info

Publication number: DE19608996C1
Application number: DE1996108996
Authority: DE
Inventors: Karl Weitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2016-03-09

Description

Die Erfindung, betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, in der aus einer Biogasanlage abgeleitete bereits vergorene flüssige organische Stoffe wie Gülle, Gülle mit Reststoffen oder aus Reststoffen bestehende Medien für die weitere Verwendung gelagert und Biogas gespeichert werden kann, wobei die Vorrichtung nicht an eine Umhausung gebunden sein soll.

Um z. B. einen Motor mit Biogas betreiben zu können, muß eine bestimmte Menge Gas kontinuierlich zur Verfügung stehen, d. h., es muß gespeichert werden. Dazu dienen bekannte Gasspeicher, die jedoch meist kompliziert aufgebaut sind und erheblichen Aufwand für die Herstellung erfordern.

Weiter müssen der Biogasanlage ständig unvergorene organi sche Stoffe zugeführt werden, wenn eine kontinuierliche Biogaserzeugung erfolgen soll. Das bedingt aber, daß die vergorenen organischen Stoffe, z. B. die vergorene Gülle, in ein Endlager abgeleitet werden, von wo als die Weiterverwendung, z. B. als geruchsarmes Düngemittel, erfolgt. Da bei der Restvergärung noch Biogas entsteht, muß dieses ebenfalls aufgefangen und gespeichert werden.

Für die Endlagerung gibt es auch bekannte Silos u dergl., jedoch sind kombinierte Vorrichtungen zur Biogasspeicherung sowie Endlagerung für vergorene flüssige organische Stoffe wie z. B. vergorene Gülle aus einer Biogasanlage mit gleich zeitigem Auffangen von Biogas, das bei der Restvergärung entsteht, in der vorliegenden Form zum Betreiben im Freien bisher noch nicht bekannt geworden.

Allerdings wurden ähnliche Vorrichtungen bereits beschrieben, die in Gebäuden zu betreiben sind. Hier besteht aber besonders die Gefahr der Bildung explosiver Methan-Luft-Gemische, weil Undichtheiten trotz mehrfacher Sicherungen nicht zu vermeiden sind.

Als Gasspeicher dienen dabei teilweise entsprechend konfek tionierte dauerelastische und gegen Methangas beständige, Folien, wie in der Fachzeitschrift "Korrespondenz, Abwasser", Jahrgang 43, Heft 2/96, S. 309 oder der EP 0 521 302 A2 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eine gattungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas, die folgenden Anforderungen gerecht wird:

- Lagerung der aus einer Biogasanlage abgeleiteten vergorenen flüssigen organischen Stoffe wie Gülle, Gülle mit Rest stoffen oder aus Reststoffen bestehenden Medien für die Weiterverwendung,
- Auffangen und Speichern des bei der Restvergärung dieser organischen Stoffe entstehenden Biogases,
- Speicherung des in Biogasanlagen erzeugten Biogases,
- geringer Aufwand für das Herstellen und Betreiben der Vorrichtung und
- hohe Lebensdauer, einfache Bedienung und Wartung,
- die Vorrichtung soll im Freien ohne Umhausung betrieben werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in dem kenn zeichnenden Teile des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Dabei beinhalten die in den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale besonders vorteilhafte Ausführungsdetails der Erfindung.

Nachstehend werden zwei besonders wirtschaftlich gestaltete Ausführungsbeispiele mit Merkmalen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform gemäß Anspruch 1 schematisch im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 2 schematisch im Schnitt.

Aus den Fig. 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ersichtlich. An einem zylindrischen Behälter 1 ist am oberen Rand eine Form plane 2 gasdicht befestigt. Ihre Innenkante ist mit einer kreisrunden Scheibe 3 ebenfalls gasdicht verbunden. Die Größe des zylindrischen Behälters 1 und damit auch die Größe der Formplane 2 richtet sich nach der Menge der zu lagernden vergorenen Gülle und der Menge des benötigten Biogases. Die Formplane 2 ist dauerelastisch und methan beständig.

Bei der ausgeführten Vorrichtung hat der zylindrische Behälter 1 einen Durchmesser von 13 Metern und eine Höhe von 4 Metern.

Die kreisrunde Scheibe 3 befindet sich am oberen Ende eines Führungsrohres 5 und wird durch Verstärkungsbleche 4 in ihrer Lage stabilisiert.

Am unteren Ende der Scheibe 3 ist ein Gewicht 6 angebracht. Das Führungsrohr 5 kann nun nach Fig. 1 auf einem konzentrisch auf dem Behälterboden angebrachten Dorn, 7 senkrecht gleiten. Damit wird die Formplane 2 immer zur bitte des zylindrischen Behälters 1 zentriert und fixiert.

Nach Fig. 2 gleitet das Führungsrohr 5 in einem Ring 8, der konzentrisch zum zylindrischen Behälter 1 an Spannelementen 9 wie Ketten oder Seilen hängt. Diese Spannelemente 9 sind an der Innenwand des zylindrischen Behälters 1 im oberen Bereich befestigt.

Da die erfindungsgemäße Einrichtung im Freien, also ohne Überdachung, aufgestellt wird, sammelt sich in einem Raum 10 Regen- und Schmelzwasser. Dieses wird über Siphons 11 (Fig. 1) bzw. 12 (Fig. 2) in die Gülle 14 abgeleitet. Beide Siphons 11 und 12 sind so dimensioniert, daß sie auch als Überdruckventil dienen können.

Das Führungsrohr 5 gem. Fig. 1 ist nach oben hin durch eine Schlauchdichtung 13 gasdicht verschlossen.

Somit besteht über der Gülle 14 ein gasdichter Raum, der als Gasspeicherraum 15 nutzbar ist. Durch das Heben oder Senken der Scheibe 3 wird dieser Gasspeicherraum 15 vergrößert oder verkleinert.

Damit das Führungsrohr 5 nach Fig. 1 nicht über das Ende des Dornes 7 hinwegrutscht, ist dort ein Anschlag 20 angebracht. Über eine Gülleleitung 16 wird vergorene Gülle 14 von der Biogasanlage eingeleitet oder zur weiteren Verwendung z. B. als Dünger abgelassen.

Über eine Gaszuleitung 17 wird Biogas zur Speicherung einge leitet und über eine Gasableitung 18 wird Biogas dem Verbraucher zugeführt.

Ein Schauglas 19 dient zur Kontrolle des Güllestandes. Stellorgane sind nicht dargestellt, da sich ihre Art und Anzahl aus der Funktion der Vorrichtung ergeben.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende: In den zylindrischen Behälter 1 wird über die Gülleleitung 16 vergorene Gülle von der Biogasanlage eingeleitet. Der Rück lauf ist dabei geschlossen.

Weiter wird über die Gaszuleitung 17 Biogas zur Speicherung eingeleitet, wobei die Gasableitung 18 geschlossen ist. Der Gasdruck von 5 bis 20 mm Wassersäule und das entsprechend dimensionierte Gewicht 6 sorgen dafür, daß die Formplane 2 straff gehalten wird.

Die erste Gasfüllung erfolgt allerdings mit Stickstoff, damit, kein explosives Methan-Luft-Gemisch entsteht. Dabei sind auch Autoabgase verwendbar.

Außerdem müssen die Siphons 11 bzw. 12 gefüllt sein bzw. unter dem Güllespiegel liegen, weil sonst das Gas ins Freie strömt.

Über die Gasableitung 18 wird Biogas dem Verbraucher zuge führt. Die Speicherung ist notwendig, weil für die Verbraucher immer eine gleichbleibende Menge Biogas kontinuierlich zur Verfügung stehen muß.

Das durch die Rest- oder Nachvergärung entstehende Biogas wird ebenfalls im Gasspeicherraum 15 aufgefangen.

Der Biogasdruck im Zusammenwirken mit dem Gewicht 6 sorgen in Abhängigkeit von der Biogasmenge für die Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasspeicherraumes 15, wobei sich die Scheibe 3 hebt oder senkt und die Formplane 2 dabei immer straff gehalten wird.

Die bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehenden Vorteile sind:

- Endlagerung der aus einer Biogasanlage abgeleiteten vergorenen Gülle,
- Speicherung von in Biogasanlagen erzeugtem Biogas,
- Auffangen und Speichern des bei der Nach- oder Restver gärung entstehenden Biogases,
- geringer Aufwand für das Herstellen und Betreiben der Vorrichtung,
- hohe Lebensdauer,
- einfache Bedienung und Wartung,
- die Vorrichtung kann ohne Umhausung unter freiem Himmel betrieben werden, so daß keine Explosionsgefahr besteht,
- die Einrichtung kann auch an anderen Stellen, z. B. in Klärwerken u.ä., eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 - zylindrischer Behälter
2 - Formplane
3 - Scheibe
4 - Verstärkung
5 - Führungsrohr
6 - Gewicht
7 - Dorn
8 - Ring
9 - Spannelemente
10 - Raum
11 - Siphon
12 - Siphon
13 - Schlauchdichtung
14 - Gülle
15 - Gasspeicherraum
16 - Gülleleitung
17 - Gaszuleitung
18 - Gasableitung
19 - Schauglas
20 - Anschlag

Claims

1. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas, bestehend aus einem gasdichten stationären Behälter mit veränder lichem Volumen und mit Güllezu- und Gülleabfluß und Gaszufluß und Gasabfluß, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des Behälters als zylindrischer Behälter (1) ausgebildet ist und das Oberteil aus einer dauerelastischen und methanbeständigen Formplane (2) besteht, die einerseits am oberen Rand des zylindrischen Behälters (1) gasdicht befestigt und andererseits gasdicht mit einer kreisrunden Scheibe (3) verbunden ist, die sich am oberen Ende eines Führungsrohres (5) befindet, an dessen unterem Ende ein Gewicht (6) angebracht ist, wobei das Führungsrohr (5) auf einem in der Mitte des Bodens des zylindrischen Behälters (1) befestigten Dorn (7) in senkrechter Richtung gleiten kann, so daß die Scheibe (3) die Formplane (2) zur Mitte des zylindrischen Behälters (1) zentriert und fixiert.

2. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (5) in einem Ring (8) gleitet, der konzentrisch zum zylindrischen Behälter (1) an Spann elementen (9) hängt, die an der Innenwand des zylindri schen Behälters (1) im oberen Bereich befestigt sind.

3. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in dem Raum (10) sammelnde Regen- und Schmelz wasser über einen Siphon (11), der sich an der Scheibe (3) befindet, in die Gülle (14) ableitbar ist, wobei der Siphon (11) auch als Überdruckventil nutzbar ist.

4. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (5) nach oben hin durch eine Schlauch dichtung (13) gasdicht verschlossen ist.

5. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe, wie Gülle und Speicherung von Biogas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Führungsrohr (5) über dem Gewicht (6) ein Siphon (12) zur Ableitung von Regen- oder Schmelzwasser aus dem Raum (10) angebracht ist, der auch als Überdruckventil nutzbar ist.

6. Vorrichtung zur Lagerung flüssiger organischer Stoffe wie Gülle und Speicherung von Biogas nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung unter freiem Himmel, also ohne Umhausung, betreibbar ist.