DE19650055A1 - Bio gas production fermenter - Google Patents

Bio gas production fermenter

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Abstract

The bio gas fermenter has a first foil (12) acting as roof covering and a second foil (11) which covers a bio mass (3) and forms a gas chamber (14) above same. A third foil (10) is provided underneath the bio mass and all the foils are rolled up together along their edge (13) like a screw. The foils are circular in plan view. The first foil can have viewing windows (16) for inspecting the bio mass. The edge area can be additionally secured to prevent unravelling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biogasanlage mit einer als Dach fungierenden ersten Folie, einer darunter angeordneten zweiten Folie, welche eine Biomasse überdeckt und einen Gasraum über der Biomasse bildet, wobei zwischen der ersten Folie und der zweiten Folie über eine geeignete Zuführung Luft eingeblasen und das entstandene Biogas über eine geeignete Abführung der zweiten Folie aus dem Gasraum entnommen werden kann.The invention relates to a biogas plant with a roof acting first film, one arranged below second film, which covers a biomass and a Gas space forms above the biomass, being between the first Foil and the second foil on a suitable feed Blown in air and the resulting biogas over a suitable removal of the second film from the gas space can be removed.

Biogasanlagen der oben genannten Art sind in der Praxis bekannt und wurden bereits in der Praxis erprobt (vgl. BFL 2/94, "Planung und Bau von Biogasanlagen unter Gesichtspunkten des Umweltschutzes", Seite 20 bis 23).Biogas plants of the type mentioned above are in practice known and have already been tested in practice (cf. BFL 2/94, "Planning and construction of biogas plants under Environmental aspects ", pages 20 to 23).

Als größtes Problem hat sich dabei jedoch die wirksame Abdichtung des Gasraums vor allem im Randbereich der Folien herausgestellt. Diese mangelhafte Abdichtung führt dazu, daß der Prozeß der Biogaserzeugung nicht ausreichend oder gar nicht in Gang kommt, so daß ein Weiterbetrieb der Biogasanlage der oben genannten Art oftmals nicht sinnvoll erscheint.The biggest problem has been the effective one Sealing the gas space, especially in the edge area of the foils exposed. This poor sealing leads to the fact that the process of biogas generation is insufficient or even does not get going, so that the continued operation of the Biogas plants of the type mentioned above often make no sense appears.

Desweiteren besteht oftmals auch das Bedürfnis, Biogasanlagen auch "auf der grünen Wiese" einzurichten, z. B. in Verbindung mit einem als Biomasse dienenden Misthaufen.Furthermore, there is often also the need for biogas plants to set up "on the green field", z. B. in connection with a dung heap serving as biomass.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Biogasanlage der oben genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, daß mit einfachen Mitteln eine ausreichende Abdichtung des Gasraums erreicht wird und daß die Biogasanlage auch realisiert werden kann, wenn kein Güllebehälter zur Verfügung steht.The invention is therefore based on the object The biogas plant of the type mentioned above continues to do so develop that with simple means sufficient Sealing of the gas space is achieved and that the Biogas plant can also be implemented if none Slurry tank is available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß unterhalb der Biomasse eine dritte Folie vorgesehen ist, wobei die Folien in ihrem Randbereich schneckenartig zusammengerollt sind. This object is achieved by the characterizing Features of the main claim solved. It is according to the invention provided that a third film below the biomass is provided, the films in their edge region are rolled up like a snail.  

Somit ist mit einfachen Mitteln eine ausreichende Abdichtung des Gasraums zu erreichen und die Biogasanlage kann auch ohne Güllebehälter verwendet werden bzw. zum Aufrüsten derselben dienen.Adequate sealing is thus possible with simple means to reach the gas space and the biogas plant can also without Slurry tanks are used or to upgrade them to serve.

Wenn die Folien gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung in ihrem Grundriß in etwa kreisrund sind, wird die Montage der Biogasanlage erleichtert.If the foils according to a reasonable design Invention are approximately circular in their outline, the Installation of the biogas plant made easier.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erste Folie mit Sichtfenstern versehen ist. Dadurch ist eine leichte Kontrolle des Füllstandes des Gasraums möglich.Another expedient embodiment of the invention provides before that the first film is provided with viewing windows. This makes it easy to check the fill level of the Gas space possible.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, daß der Randbereich mit einer zusätzlichen Sicherung gesichert ist, so daß in jedem Fall ein unbeabsichtigtes Auseinanderrollen des Randbereichs auszuschließen ist.It can be expediently provided that the edge region is secured with an additional fuse, so that in in any case an unintentional spreading of the Marginal area is to be excluded.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Fig. näher erläutert. Dabei zeigenIn the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the accompanying figures . Show

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Biogasanlage im Schnitt von der Seite; Figure 1 is a schematic representation of the biogas plant according to the invention in section from the side.

Fig. 2 die Verwendung der erfindungsgemäßen Biogasanlage in Verbindung mit einem bereits vorhandenen Güllebehälter, in Prinzipdarstellung. Fig. 2 shows the use of the biogas plant according to the invention in connection with an already existing slurry tank, in a basic representation.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.First, reference is made to FIG. 1.

Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Biogasanlage 1, wie sie z. B. "auf der grünen Wiese" eingesetzt werden kann. Die Biogasanlage 1 besteht dabei aus einer Bodenfolie 10, welche zunächst auf den Erdboden 2 gelegt wird. Vorteilhafterweise ist vorher in den Erdboden 2 eine Mulde 20 eingebracht, damit die Biomasse 3 (z. B. Misthaufen) besseren Halt findet. Über der Biomasse 3 bzw. der Bodenfolie 10 ist eine zweite Folie 11 vorgesehen, wodurch zwischen Bodenfolie 10 und der zweiten Folie 11 ein Gasraum 14 entsteht, der das beim entsprechenden chemischen Prozeß entstehende Biogas (überwiegend Methan und zum Teil Kohlendioxid) beinhaltet. Beim Entstehen des Biogases nimmt die zweite Folie 11, wie in Fig. 1 dargestellt in etwa eine glockenförmige Form an, wobei am höchsten Punkt eine kanalartige Gasabführung 18 vorgesehen ist, über die das entstandene Biogas bestimmten Verbrauchern zugeführt werden kann, welche hier jedoch nicht weiter dargestellt sind. Fig. 1 shows the biogas plant 1 according to the invention, as z. B. "on the green field" can be used. The biogas plant 1 consists of a bottom film 10 , which is first placed on the ground 2 . A trough 20 is advantageously previously introduced into the ground 2 so that the biomass 3 (eg dung heap) finds a better hold. A second film 11 is provided above the biomass 3 or the bottom film 10 , as a result of which a gas space 14 is formed between the bottom film 10 and the second film 11 , which contains the biogas (predominantly methane and partly carbon dioxide) produced during the corresponding chemical process. When the biogas is formed, the second film 11 assumes an approximately bell-shaped shape, as shown in FIG. 1, a channel-like gas discharge 18 being provided at the highest point, via which the biogas formed can be supplied to certain consumers, which, however, are not further here are shown.

Über der zweiten Folie 11 ist eine Tragluftfolie 12 vorgesehen. Die Tragluftfolie 12 hat, wie man an Fig. 1 erkennen kann, oben eine in etwa kanalförmige Luftzuführung 17, welche die Gasabführung 18 in etwa konzentrisch umgibt. Durch die Luftzuführung 17 wird Luft mittels geeigneter Mittel eingeblasen, was nicht näher dargestellt ist. Die Luft hat den Zweck, daß die Tragluftfolie 12 sich kuppelartig aufbläht und sich somit kein Regenwasser oder dergleichen im oberen Teil der Tragluftfolie 12 auffangen kann und somit die gesamte Biogasanlage 1 zusammengedrückt werden und funktionsuntüchtig werden könnte. Die Tragluftfolie 12 dient also in erster Linie als Wind und Wetterschutz, so daß auf eine feste Bedachung der Biogasanlage verzichtet werden kann.A supporting air foil 12 is provided over the second foil 11 . The air foil 12 has, as can be seen in FIG. 1, an approximately duct-shaped air supply 17 at the top, which surrounds the gas discharge 18 approximately concentrically. Air is blown through the air supply 17 by means of suitable means, which is not shown in more detail. The air has the purpose that the air foil 12 inflates like a dome and thus no rain water or the like can collect in the upper part of the air foil 12 and thus the entire biogas plant 1 can be compressed and become inoperative. The airfoil 12 thus serves primarily as wind and weather protection, so that a firm roofing of the biogas plant can be dispensed with.

Die Bodenfolie 10, die zweite Folie 11 und die Tragluftfolie 12 sind allesamt im Grundriß in etwa kreisrund und in etwa konzentrisch zueinander ausgerichtet. Hierdurch wird die Montage der Biogasanlage erleichtert.The bottom foil 10 , the second foil 11 and the air-foil foil 12 are all approximately circular in their plan and approximately concentrically aligned. This simplifies the assembly of the biogas plant.

Wie man aus Fig. 1 ferner ersehen kann, sind die drei Folien 10, 11, 12 in ihrem Randbereich 13 schneckenartig zusammengerollt. Hierdurch entsteht eine umlaufende Rinne 4, in der sich z. B. Regenwasser sammeln kann oder die mit Wasser gefüllt werden kann.As can also be seen from FIG. 1, the three foils 10 , 11 , 12 are rolled up in a snail-like manner in their edge region 13 . This creates a circumferential groove 4 in which z. B. can collect rainwater or which can be filled with water.

Durch den schneckenartig zusammengerollten Randbereich 13 werden somit die drei Folien 10, 11, 12 in diesem Randbereich zuverlässig miteinander verbunden und durch die Ausbildung der besagten Rinne 4 wird eine zuverlässige Dichtheit des Gasraums 14 erzeugt. Diese Dichtheit ist für die Entstehung der gewünschten chemischen Prozesse unabdingbar und kann mittels des sehr einfach zu bewerkstelligenden schneckenartig zusammengerollten Randbereichs 13 realisiert werden.The three foils 10 , 11 , 12 are thus reliably connected to one another in this edge region by the edge region 13 rolled up like a screw, and the formation of the said groove 4 creates a reliable tightness of the gas space 14 . This tightness is essential for the emergence of the desired chemical processes and can be achieved by means of the edge region 13 which is rolled up like a screw and is very easy to achieve.

Wie in Fig. 1 angedeutet kann eine zusätzliche Sicherung 19 vorgesehen sein, die ein Auseinanderrollen des Randbereichs 13 verhindert. Dies ist aufgrund des Gewichts der Folien jedoch nicht unbedingt notwendig.As indicated in FIG. 1, an additional securing device 19 can be provided, which prevents the edge area 13 from rolling apart. However, this is not absolutely necessary due to the weight of the foils.

Weiterhin sind in der Tragluftfolie 12 Sichtfenster 16 vorgesehen, mittels derer der Füllstand des Gasraumes 14 eingesehen werden kann. Bei gefülltem Gasraum 14 bläht sich die als Gasmembran fungierende zweite Folie 11 auf und wird nach oben gedrückt, so daß diese durch die Sichtfenster 16 sichtbar wird. Bei nicht gefüllten Gasraum 14 befindet sich die zweite Folie 11 unterhalb der Sichtfenster 16. Furthermore, viewing window 16 is provided in the air-foil 12 , by means of which the fill level of the gas space 14 can be viewed. When the gas space 14 is filled, the second film 11 , which acts as a gas membrane, inflates and is pressed upward, so that it is visible through the viewing window 16 . When the gas space 14 is not filled, the second film 11 is located below the viewing window 16 .

Fig. 2 zeigt nun einen weiteren Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Biogasanlage 1, und zwar in Verbindung mit einem bereits bestehenden Güllebehälter 5, der mittels der Erfindung leicht zu einer Biogasanlage aufgerüstet werden kann. FIG. 2 now shows a further application of the biogas plant 1 according to the invention, in connection with an already existing slurry tank 5 , which can easily be upgraded to a biogas plant by means of the invention.

Der Güllebehälter 5 ist im Grundriß in etwa kreisrund und kann mit einer thermischen Isolierung 6 versehen sein. Der Boden des Güllebehälters 5 wird nun zunächst mit der Bodenfolie 10 ausgekleidet. Zum Beschweren der Bodenfolie 10 können angedeutete Beschwerungselemente 9 eingesetzt werden.The slurry tank 5 is roughly circular in plan and can be provided with thermal insulation 6 . The bottom of the slurry tank 5 is now first lined with the bottom film 10 . Indicated weighting elements 9 can be used to weigh down the base film 10 .

Wie nun bereits in Fig. 1 beschrieben wird die Bodenfolie 10 nun mit einer zweiten Folie 11 und einer Tragluftfolie 12 in ihrem Randbereich 13 schneckenartig zusammengerollt, so daß hier auch wiederum eine umlaufende Rinne 4 entsteht. Der Randbereich der so verbundenen Folien 10, 11, 12 kann wiederum mittels einer geeigneten Sicherung 8 gesichert werden.As already described in FIG. 1, the bottom film 10 is now rolled up in a snail-like manner in its edge region 13 with a second film 11 and a carrier air film 12 , so that a circumferential channel 4 is again formed here. The edge area of the foils 10 , 11 , 12 connected in this way can in turn be secured by means of a suitable fuse 8 .

Entsprechend Fig. 1 sind auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Biogasanlage 1 in der zweiten Folie 11 eine Gasabführung 18 und in der Tragluftfolie 12 eine Luftzuführung 17 vorgesehen.According to FIG. 1, in the application of the biogas plant 1 according to the invention shown in FIG. 2, a gas discharge 18 is provided in the second film 11 and an air supply 17 in the carrier air film 12 .

Desweiteren ist in Fig. 2 eine rohrförmige Güllezuführung 7 angedeutet, welche mittels einer geeigneten Abdichtung 70 eine Zuführung von Gülle 3 durch die Seitenwand des Güllebehälters 5 ermöglicht.Furthermore, a tubular liquid manure feed 7 is indicated in FIG. 2, which enables liquid manure 3 to be fed through the side wall of the liquid manure container 5 by means of a suitable seal 70 .

Somit kann auch in diesem Anwendungsfall auf kostengünstige und leichte Art zwischen der zweiten Folie 11 und der Bodenfolie 10 ein dichter Gasraum 14 erzeugt werden, auch wenn die Gasdichtigkeit des Betons vom Güllebehälter 5 nicht ausreichend ist. Thus, even in this application, a dense gas space 14 can be generated between the second film 11 and the bottom film 10 in a cost-effective and easy manner, even if the gas tightness of the concrete from the manure tank 5 is not sufficient.

Anzumerken ist, daß notwendige Einrichtungen um eine möglichst gleichmäßige Gärtemperatur zu erzeugen bzw. zum Umwälzen der Biomasse 3 nicht näher dargestellt sind, da sie nicht erfindungswesentlich sind.It should be noted that the devices necessary to produce a fermentation temperature which is as uniform as possible and for circulating the biomass 3 are not shown in detail since they are not essential to the invention.

Wie bereits erwähnt sind die drei an der Biogasanlage beteiligten Folien 10, 11, 12 im Grundriß in etwa kreisrund, um die Montage zu erleichtern. Da das Gewicht der Folien mitunter sehr schwer ausfallen kann, kann die Montage bzw. Ausrichtung der zweiten Folie 11 sowie der Tragluftfolie 12 in etwa konzentrisch über der bereits ausgelegten Bodenfolie 10 wie folgt durchgeführt werden:
Die zweite Folie 11 und die Tragluftfolie 12 werden in etwa konzentrisch übereinandergelegt und im Randbereich miteinander verschweißt. Über die Luftzuführung 17 wird Warmluft eingeblasen, so daß eine Art Heißluftballon entsteht, der sich leicht vom Boden abhebt. Dieser kann leicht manövriert und über der Bodenfolie 10 ausgerichtet werden. Durch Regulierung der eingeblasenen Luft kann die aus Folie 11 und Tragluftfolie 12 bestehende Einheit abgesenkt werden und schließlich in der bereits beschriebenen Weise mit der Bodenfolie 10 im Randbereich 13 verbunden werden.As already mentioned, the three foils 10 , 11 , 12 involved in the biogas plant are roughly circular in plan to facilitate assembly. Since the weight of the foils can sometimes be very heavy, the assembly or alignment of the second foil 11 and the air foil 12 can be carried out approximately concentrically above the base foil 10 already laid out as follows:
The second foil 11 and the air foil 12 are superimposed approximately concentrically and welded together in the edge area. Warm air is blown in via the air supply 17 , so that a type of hot air balloon is formed which lifts off slightly from the floor. This can be easily maneuvered and aligned over the base film 10 . By regulating the air blown in, the unit consisting of foil 11 and air-foil 12 can be lowered and finally connected to the base foil 10 in the edge region 13 in the manner already described.

Claims (4)

1. Biogasanlage mit einer als Dach dienenden ersten Folie (12), einer darunter angeordneten zweiten Folie (11), welche eine Biomasse (3) überdeckt und einen Gasraum (14) über der Biomasse (3) bildet, wobei zwischen der ersten Folie (12) und der zweiten Folie (11) über eine geeignete Zuführung (10) Luft eingeblasen und das entstandene Biogas über eine geeignete Abführung (18) der zweiten Folie (11) aus dem Gasraum (14) entnommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Biomasse (3) eine dritte Folie (10) vorgesehen ist, wobei die Folien (10, 11, 12) in ihrem Randbereich (13) schneckenartig zusammengerollt sind.1. Biogas plant with a first film ( 12 ) serving as a roof, a second film ( 11 ) arranged underneath, which covers a biomass ( 3 ) and forms a gas space ( 14 ) above the biomass ( 3 ), whereby between the first film ( 12 ) and the second film ( 11 ), air is blown in via a suitable feed ( 10 ) and the resulting biogas can be removed from the gas space ( 14 ) via a suitable discharge ( 18 ) of the second film ( 11 ), characterized in that below a third film ( 10 ) is provided for the biomass ( 3 ), the films ( 10 , 11 , 12 ) being rolled up in a snail-like manner in their edge region ( 13 ). 2. Biogasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (10, 11, 12) in ihrem Grundriß in etwa kreisrund sind.2. Biogas plant according to claim 1, characterized in that the foils ( 10 , 11 , 12 ) are approximately circular in their outline. 3. Biogasanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie (12) mit Sichtfenstern (16) versehen ist.3. Biogas plant according to claim 1 and 2, characterized in that the first film ( 12 ) is provided with viewing windows ( 16 ). 4. Biogasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (13) mit einer zusätzlichen Sicherung (8) gesichert ist.4. Biogas plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the edge region ( 13 ) is secured with an additional fuse ( 8 ).
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