DE202005004972U1 - Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies - Google Patents

Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies Download PDF

Info

Publication number
DE202005004972U1
DE202005004972U1 DE200520004972 DE202005004972U DE202005004972U1 DE 202005004972 U1 DE202005004972 U1 DE 202005004972U1 DE 200520004972 DE200520004972 DE 200520004972 DE 202005004972 U DE202005004972 U DE 202005004972U DE 202005004972 U1 DE202005004972 U1 DE 202005004972U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
handset according
type
unit
amount
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200520004972
Other languages
German (de)
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Inst Solare Energieversorgungstechnik Iset
Institut fuer Solare Energieversorgungstechnik ISET
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 Inst Solare Energieversorgungstechnik Iset, Institut fuer Solare Energieversorgungstechnik ISET filed Critical Inst Solare Energieversorgungstechnik Iset
Priority to DE200520004972 priority Critical patent/DE202005004972U1/en
Publication of DE202005004972U1 publication Critical patent/DE202005004972U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/107—Apparatus for enzymology or microbiology with means for collecting fermentation gases, e.g. methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/48—Automatic or computerized control
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

A hand-held fermentation unit calculates operating the optimum operating parameters. The unit has a pre-programmed electronic calculator for reactor volume load, gas yield and residence time, in relation to the quantity of substrate to be introduced to the reactor. The assembly has an electrical supply within a surrounding housing (1) with a display (2) indicating the type and quantity of substrate to be introduced, and the figures for reactor volume load, gas yield and residence period. The housing further has a data entry keyboard (5-8) for the type and quantity of substrate to be introduced, and the figures for reactor volume load.

Description

Die Neuerung betrifft einen Fermenterrechner, d. h. ein Handgerät zur Berechnung von Betriebsparametern, die für eine Optimierung der Beschickung von Anlagen zur Erzeugung von Biogas erforderlich sind.The Innovation relates to a fermenter computer, d. H. a hand-held device for calculation of operating parameters used for an optimization of the feeding of plants for the production of biogas required are.

Derartige Anlagen werden in zunehmendem Maße zur Erzeugung von Wärme und Strom aus Biomasse errichtet und betrieben. Biogas enthält -neben geringen Anteilen anderer Gase- 50 bis 70 Vol.-% Methan (CH4) und 25 bis 45 Vol.-% Kohlendioxid (CO2). Biogas ist die Endstufe eines anaeroben Abbauprozesses, bei dem komplexe Verbindungen des Ausgangsmaterials (Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette) von Bakterien stufenweise in einfachere Verbindungen und schließlich in CH4 und CO2 zersetzt werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung dieser natürlichen Vorgänge ist es erforderlich, sie zeitlich und räumlich zu komprimieren. Üblicherweise werden vier Zersetzungsstufen unterschieden, wobei in jeder Stufe andere Bakterien wirksam sind, für die auch andere Milieubedingungen optimal sind. Theoretisch ist es zwar möglich, für jede Zersetzungsstufe einen Behälter vorzusehen und die jeweils optimalen Bedingungen einzuhalten, praktisch werden aber überwiegend Anlagen mit nur einem Behälter (Fermenter) erstellt, in dem sich die Zersetzungsprozesse zwangsläufig gegenseitig beeinflussen, so dass man hinsichtlich der Milieubedingungen immer Kompromisse eingehen muss.Such plants are increasingly being built and operated to produce heat and electricity from biomass. Biogas contains - in addition to small amounts of other gases - 50 to 70% by volume of methane (CH 4 ) and 25 to 45% by volume of carbon dioxide (CO 2 ). Biogas is the final stage of an anaerobic digestion process in which complex compounds of the starting material (carbohydrates, proteins, fats) of bacteria are decomposed gradually into simpler compounds and finally into CH 4 and CO 2 . For an economic use of these natural processes, it is necessary to compress them temporally and spatially. Typically, four stages of decomposition are distinguished, with different bacteria being effective in each stage for which other environmental conditions are optimal. Theoretically, it is possible to provide for each stage of decomposition a container and to comply with the optimal conditions, but practically plants are mainly created with only one container (fermenter), in which the decomposition processes inevitably influence each other, so you always compromise in terms of environmental conditions must go.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, dass die Anlagen meist nur quasi – kontinuierlich beschickt werden können. Bei einem rein diskontinuierlichen Betrieb könnte man die einzelnen Chargen bis zur vollständigen Zersetzung im Fermenter belassen und somit eine maximale Gaserzeugung erreichen, die gegen Ende des Beschickungsintervalls nur noch sehr geringe Gasmengen pro Zeiteinheit ergeben würde. Bei rein kontinuierlichem Betrieb, der beispielsweise mit pumpfähigen Substraten möglich wäre, ist der wirtschaftlichste Betrieb einer konkreten Anlage nur zur erreichen, wenn man auf einen der wirtschaftlichste Betrieb einer konkreten Anlage nur zur erreichen, wenn man auf einen mehr oder weniger großen Rest an Zersetzung und damit Gasausbeute zugunsten einer möglichst hohen Gaserzeugung pro Zeiteinheit verzichtet.A further difficulty arises from the fact that the plants mostly only quasi - continuous can be charged. In a purely batchwise operation, one could consider the individual batches until the complete Disintegration in the fermenter leave and thus a maximum gas production reach the end of the loading interval only very would yield small amounts of gas per unit time. For purely continuous Operation, which would be possible with pumpable substrates, for example, is the most economical operation of a concrete plant only to achieve if you look at one of the most economical operation of a concrete one Plant only to reach, if you are on a more or less large rest at decomposition and thus gas yield in favor of a possible dispensed with high gas generation per unit of time.

Für kleinere und mittlere Anlagen kommt hinzu, dass es aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, alle maßgeblichen Parameter zu messen und eine vollautomatische Steuerung oder Regelung der Biogaserzeugung vorzusehen.For smaller ones and medium investments adds that it is not for economic reasons possible, all authoritative Measure parameters and a fully automatic control or regulation biogas production.

Der wichtigsten Parameter für Auslegung und Betrieb einer Biogasanlage sind Raumbelastung BR und hydraulische Verweilzeit tV, die folgendermaßen definiert sind:The most important parameters for design and operation of a biogas plant are room load B R and hydraulic residence time t V , which are defined as follows:

Figure 00020001
Figure 00020001

Darin bedeuten:

  • m die pro Zeiteinheit zugeführte Substratmasse (z. B. in Mg/d)
  • c die Konzentration an organischer Trockensubstanz (Mg oTS/Mg)
  • VR nutzbares Reaktorvolumen (m3)
  • V das Volumen des pro Zeiteinheit einzubringenden Substrats (m3/d).
In this mean:
  • m the substrate mass fed per unit time (eg in Mg / d)
  • c the concentration of organic dry matter (Mg oTS / Mg)
  • V R usable reactor volume (m 3 )
  • V is the volume of the substrate to be introduced per unit time (m 3 / d).

Beide Parameter müssen beim Einbringen unterschiedlicher Substratarten sicher innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden, um einerseits die Rentabilität der Biogaserzeugung zu gewährleisten und andererseits Störungen des Zersetzungsprozesses zu vermeiden. Eine zu geringe Zufuhr von Substraten hat keinen störenden Einfluss auf die Zersetzung, nutzt aber das zur Verfügung stehende Fermentervolumen nicht optimal aus. Die Anlage arbeitet somit nicht wirtschaftlich.Both Parameters must when introducing different types of substrate safely within certain limits, on the one hand, the profitability of biogas production to ensure and on the other hand, errors to avoid the decomposition process. Too little intake of Substrates has no disturbing Influence on the decomposition, but uses the available Fermenter volume is not optimal. The system does not work economically.

Ein Überangebot an organisch abbaubaren Substanzen führt einer Überlastung der Fermenterbiologie (Überschreiten der maximalen Raumbelastung (BR). Dies führt dazu, dass die Milieubedingungen für die eine oder andere der beteiligten Bakterienarten derart verschlechtert werden, dass der ihnen zufallende Teil des Zersetzungsprozesses reduziert Dieses Überangebot kann ein komplettes Absterben der Fermenterbiologie zur Folge haben, was ein zeit- und kostenaufwändiges Entleeren des Fermenters und neues Anfahren der Anlage erforderlich macht.An oversupply of organically degradable substances leads to overloading of the fermenter biology (exceeding the maximum volume load (B R ).) This leads to a worsening of the environmental conditions for one or the other of the bacterial species involved, thus reducing the part of the decomposition process that falls to them may be a complete dying of fermenter biology result, which makes a time-consuming and costly emptying of the fermenter and restart the plant required.

Das Zuführen von großen Mengen an Substrat mit wenig oder gar keinem Anteil an organisch abbaubaren Substanzen lastet den Fermenter betriebswirtschaftlich nicht aus und es kann zu einer Auswaschung der methanbildenden Bakterien kommen (unterschreiten der minimalen hydraulischen Verweilzeit (tV)). Auch in diesem Fall geht die Gaserzeugung zurück, oder bleibt ganz aus. In diesem Fall ist ein „Animpfen" mit neuen Bakterien nötig. Die Wartzeit bis zur Wiederherstellung einer intakten Fermenterbiologie kann einige Wochen dauern.The feeding of large quantities of substrate with little or no amount of organically degradable substances does not burden the fermenter economically and it can lead to a leaching of the methane-forming bacteria (below the minimum hydraulic residence time (t V )). Also in this case, the gas production goes back, or stays completely off. In this case, it is necessary to "inoculate" with new bacteria, and it may take several weeks to restore an intact fermenter biology.

(siehe auch „Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung" herausgegeben vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft, Leipzig 2004) Es besteht somit die Aufgabe, den Betreibern von Biogasanlagen ein einfaches Gerät zur Verfügung zu stellen, mit dem sie die genannten Betriebsparameter in einfacher Weise ermitteln und für den optimalen Betrieb der Anlage nutzen können.(please refer also "Help Biogas production and utilization "published from the Federal Ministry for Consumer protection, nutrition and Agriculture, Leipzig 2004) It is therefore the task Provide operators of biogas plants with a simple device make it easier to use the mentioned operating parameters Determine way and for can use the optimal operation of the plant.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird neuerungsgemäß ein Handgerät zur Berechnung von Betriebsparametern (Fermenterrechner) vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch

  • – eine vorprogrammierte elektronische Recheneinheit, mit der die Parameter Raumbelastung, Gasertrag und Verweildauer in Abhängigkeit von Art und Menge des einzubringenden Substrats ermittelbar sind,
  • – ein die Recheneinheit und eine Stromversorgungseinheit umschließendes Gehäuse mit
  • – einem Display zur Anzeige von Art und Menge des einzubringenden Substrats und der sich daraus ergebenden Werte für die Raumbelastung, den Gasertrag und die Verweildauer, und
  • – einer Tastatur zum Ein- und Ausschalten des Handgeräts sowie zur Eingabe von Art und Menge des einzubringenden Substrats.
To solve this problem, a manual device for calculating operating parameters (fermenter computer) is proposed according to the innovation, which is characterized by
  • A preprogrammed electronic computing unit with which the parameters of room load, gas yield and residence time can be determined as a function of the type and quantity of the substrate to be introduced,
  • - A housing enclosing the computing unit and a power supply unit
  • A display to indicate the nature and quantity of the substrate to be incorporated, and the resulting values for room load, gas yield and residence time, and
  • - A keyboard for switching on and off the handset and for entering the type and quantity of the substrate to be introduced.

Aus der in der elektronischen Recheneinheit gespeicherten Liste kann der Betreiber die verwendete Substratart auswählen und dann die davon pro Zeiteinheit einzubringende Menge eingeben. Das Rechenprogramm ermittelt daraus und aus den gespeicherten Daten für die Substratart die zugehörige Raumbelastung und Verweildauer und zeigt die Werte dieser Parameter zusammen mit dem zu erwartenden Gasertrag im Display an. Der Betreiber kann daraus ersehen, ob er die einzubringende Menge noch steigern kann oder ob er sie reduzieren muss. Werden im Programm festgelegte Grenzwerte überschritten, leuchten optische Signalgeber auf und der Betreiber weiß, dass er die von ihm vorgesehene und zuletzt in das Handgerät eingegebene Substratmenge ändern muss.Out the list stored in the electronic processing unit can the operator selects the type of substrate used and then the pro Enter the time unit to be inserted. The computer program determined from this and from the stored data for the substrate type the associated space load and Residence time and shows the values of these parameters together with the Expected gas yield in the display. The operator can get out of it see if he can increase the amount to be added or if he has to reduce her. If limits specified in the program are exceeded, The optical signalers light up and the operator knows that he must change the amount of substrate provided by him and last entered into the handset.

Derartige Angaben sind vor allem dann erforderlich, wenn die Substratart gewechselt wird, denn der Betreiber kann i. Allg. nicht wissen, welchen Einfluss geänderte Substrateigenschaften auf die Verfahrensparameter haben. Er wird die dazu notwendigen Berechnungen und Laboranalysen im praktischen Betrieb auch nicht anstellen können oder wollen.such Information is required especially when the substrate type is changed because the operator can i. Gen. do not know what influence modified Have substrate properties on the process parameters. He will the necessary calculations and laboratory analyzes in practice Can not do anything or want.

Im übrigen ist die Bedienung des Handgeräts außerordentlich einfach, so dass es auch von solchen Personen ohne weiteres angenommen werden kann, die aus wirtschaftlichen Gründen den Einsatz einer EDV- gestützten Anlagesteuerung scheuen. Das Handgerät ist hinsichtlich Größe und Robustheit so gestaltet, dass es auch im rauhen Betrieb vor Ort ohne weiteres benutzt werden kann.Otherwise it is the operation of the handheld device extraordinarily simple, so it is also readily accepted by such persons for economic reasons, the use of EDP-based investment management shy. The handset is in terms of size and robustness designed so that it even in rough operation on site without further notice can be used.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Handgeräts besteht darin, dass außerdem noch zwei optische Signalgeber vorgesehen sind, mit denen das Überschreiten kritischer Grenzwerte von Raumbelastung und Verweildauer angegeben werden.A advantageous development of the handset is that also still two optical signal transmitters are provided, with which the crossing critical limits of room load and residence time specified become.

Die elektronische Recheneinheit umfasst einen Datenspeicher mit der Liste der Substratarten, aus der mittels der Tastatur die einzubringende Substratart auswählbar ist bzw. die einzubringenden Arten auswählbar sind. Die Liste umfasst überlicherweise rund 50 Datensätze für die Substratart, den spezifischen Gehalt an organischer Substanz und die zugehörige Biogasausbeute. Die Liste kann an die Erfordernisse konkreter Anlagen angepasst, d. h. insbesondere auf tatsächlich dort verarbeiteten Substratarten eingeschränkt werden. (Vergleiche Anspruch 8) The electronic processing unit comprises a data memory with the List of substrate types from which the keyboard can be inserted Substrate type selectable is or the species to be introduced are selectable. The list usually includes around 50 records for the Substrate type, the specific content of organic matter and the associated Biogas yield. The list can be adapted to the requirements of specific installations adapted, d. H. especially on actually processed there substrate types limited become. (Compare claim 8)

Das Handgerät kann durch entsprechende Vorprogrammierung auf jede konkrete Biogasanlage eingestellt werden, indem das Volumen des Biogasreaktors und andere wichtige technische Daten eingegeben werden. (Anspruch 5)The handset can by appropriate pre-programming on each concrete biogas plant be adjusted by the volume of biogas reactor and others important technical data are entered. (Claim 5)

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 und 6 bis 10 angegeben.Further advantageous embodiments of the inventive concept are in the subclaims 2 to 4 and 6 to 10.

In 1 ist eine Ausführungsform des Handgeräts dargestellt. Mit 1 ist ein mehrteiliges Gehäuse bezeichnet, in dem eine elektronische Recheneinheit und die dafür erforderliche Stromversorgungseinheit (Batterie oder Akku) untergebracht sind. Das Display 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Liste 3 von Substratarten, die mittels der Tasten 5 nach oben oder unten verschiebbar ist. Man kann entweder eine umfangreiche Liste mit praktisch allen vorkommenden Substraten vorsehen, oder aber eine kurze Liste, die auf die in einer konkreten Anlage verwendeten Substratarten beschränkt und leichter zu handhaben ist.In 1 an embodiment of the hand-held device is shown. With 1 is a multi-part housing referred to, in which an electronic processing unit and the required power supply unit (battery or rechargeable battery) are housed. the display 2 shows a part of a list 3 of substrate types by means of the keys 5 is displaceable up or down. One can either provide an extensive list of virtually all substrates that are present, or a short list that is limited to the types of substrate used in a particular plant and easier to handle.

Rechts neben der Liste 3 ist im Display für jede Substratart ein Feld 4 mit je einer dreistelligen Zahl für die pro Zeiteinheit eingebrachte Substratmenge in Tonnen pro Tag vorgesehen, die mittels der Tasten 6 eingegeben und verändert werden kann. Die Taste 7 dient zum Ein- und Ausschalten des Geräts und die Taste 8 ist für das Zurücksetzen der im Display angezeigten Werte auf einen Ausgangswert vorgesehen.Right next to the list 3 the display shows a field for each substrate type 4 each provided with a three-digit number for the amount of substrate introduced per unit time in tons per day, by means of the keys 6 can be entered and changed. The key 7 switches the device on and off and the button 8th is intended for resetting the values shown on the display to an initial value.

Im unteren Teil des Displays 2 werden nach Eingabe der Substratart und Menge die berechneten Parameter Raumbelastung (links) und Verweildauer (rechts) angezeigt und dazwischen der Gasertrag in m3/d.In the lower part of the display 2 After entering the substrate type and quantity, the calculated parameters room load (left) and dwell time (right) are displayed and in between the gas yield in m 3 / d.

Unterhalb des Displays sind zwei rot aufleuchtende Signalgeber 9, 10 vorgesehen, die vom Rechner angesteuert werden, wenn die eingegebenen Werte entweder zu einer zu hohen Raumbelastung (links) und/oder zu einer zu geringen Verweilzeit (rechts) führen würden.Below the display are two red illuminated signal heads 9 . 10 are provided, which are controlled by the computer, if the values entered would lead either to an excessive space load (left) and / or too short a dwell time (right).

2 zeigt ein Input – Output Schema der Recheneinheit, das keiner weiteren Erläuterung bedarf. 2 shows an input - output scheme of the arithmetic unit, which needs no further explanation.

BeispielrechnungenSample calculations

1. Verweilzeit1st residence time

  • Annahmen: Reaktorvolumen: 100 m3 Assumptions: reactor volume: 100 m 3
  • Zuzuführende Substrate:supplied substrates:
  • a) Rindergülle 10 Mg/d mit 1 kg/la) cattle manure 10 mg / d with 1 kg / l
  • b) Fette 1 Mg/d mit 1 kg/l
    Figure 00060001
    d. h. < 20 Tage → Alarm    b) fats 1 mg / d with 1 kg / l
    Figure 00060001
    ie <20 days → alarm

2. Raumbelastung2nd room load

  • Annahmen: Reaktorvolumen : 100 m3 Assumptions: reactor volume: 100 m 3
  • Zuzuführende Substrate:supplied substrates:
  • c) Rindergülle 2 Mg/d mit 75 kg oTS/MGc) cattle manure 2 mg / d with 75 kg oTS / MG
  • d) Fette 0,1 Mg/d mit 900 kg oTS/Mgd) fats 0.1 mg / d with 900 kg oTS / Mg

Figure 00060002
Figure 00060002

Claims (10)

Handgerät zur Berechnung von Betriebsparametern (Fermenterrechner), die für eine optimale Steuerung von Anlagen zur Erzeugung von Biogas erforderlich sind, gekennzeichnet durch – eine vorprogrammierte elektronische Recheneinheit, mit der die Parameter Raumbelastung, Gasertrag und Verweildauer in Abhängigkeit von Art und Menge des einzubringenden Substrats ermittelbar sind, – ein die Recheneinheit und eine Stromversorgungseinheit umschließendes Gehäuse (1) mit – einem Display (2) zur Anzeige von Art und Menge des einzubringenden Substrats und der sich daraus ergebenden Werte für die Raumbelastung, den Gasertrag und die Verweildauer, und – einer Tastatur (5 bis 8) zum Ein- und Ausschalten des Handgeräts sowie zur Eingabe von Art und Menge des einzubringenden Substrats.Hand-held device for calculating operating parameters (fermenter computers) required for optimal control of biogas production plants, characterized by - a preprogrammed electronic calculation unit with which the parameters space load, gas yield and residence time can be determined depending on the type and amount of the substrate to be introduced are, - a housing enclosing the computing unit and a power supply unit ( 1 ) with - a display ( 2 ) for indicating the type and amount of the substrate to be introduced and the resulting values for the volume load, the gas yield and the residence time, and 5 to 8th ) for switching on and off the handset and for entering the type and amount of the substrate to be introduced. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem noch zwei optische Signalgeber zur Anzeige kritischer Grenzwerte von Raumbelastung und Verweildauer vorgesehen sind.handset according to claim 1, characterized in that in addition also two optical signal transmitter for Display of critical limit values of room load and dwell time are provided. Handgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit einen Datenspeicher mit einer Liste der Substratarten umfasst, aus der mittels der Tastatur die einzubringende Art auswählbar ist bzw. die einzubringenden Arten auswählbar sind.handset according to claim 1 or 2, characterized in that the arithmetic unit comprises a data store with a list of substrate types which is to be introduced by means of the keyboard type to be introduced or the species to be introduced are selectable. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Tastatur die pro Zeiteinheit (pro Tag) einzubringende Menge für jede Substratart gesondert eingebbar ist.handset according to one of the claims 1 to 3, characterized in that by means of the keyboard, the pro Time unit (per day) to be introduced amount for each substrate kind separately is entered. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinheit für konkrete Anlagen zur Biogaserzeugung vorprogrammierbar ist.handset according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the electronic processing unit for concrete Plants for biogas production is pre-programmable. Handgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorprogrammierung auf Erfahrungswerten basiert, die bei vergleichbaren Anlagen und/oder durch gesonderte Analysen der konkreten Anlage gewonnen wurden.handset according to claim 5, characterized in that the preprogramming based on empirical values, which in comparable plants and / or were obtained by separate analyzes of the concrete plant. Handgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm der Recheneinheit veränderbar ist.handset according to claim 6, characterized in that the program of the arithmetic unit variable is. Handgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Liste der Substratarten auf die bei einer konkreten Anlage tatsächlich verwendeten Substratarten einschränkbar ist.handsets according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the list of substrate types to the types of substrate actually used in a specific installation restrictable is. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Tasten mit vertikal nach oben bzw. unten weisenden Pfeilen für die Auswahl der Substratart vorgesehen sind.handset according to one of the claims 1 to 8, characterized in that two keys with vertically to Up or down arrows for selecting the substrate type are provided. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Tasten mit horizontal nach rechts bzw. links weisenden Pfeilen für die Eingabe der Substratmenge pro Zeiteinheit vorgesehen sind.handset according to one of the claims 1 to 9, characterized in that two buttons with horizontal to the right or left-pointing arrows for entering the amount of substrate are provided per unit time.
DE200520004972 2005-03-30 2005-03-30 Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies Expired - Lifetime DE202005004972U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200520004972 DE202005004972U1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200520004972 DE202005004972U1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202005004972U1 true DE202005004972U1 (en) 2005-08-11

Family

ID=34854325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200520004972 Expired - Lifetime DE202005004972U1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202005004972U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110638A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Olaf Kujawski Plant-wide control and regulation procedure for biogas plants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110638A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Olaf Kujawski Plant-wide control and regulation procedure for biogas plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lund Tables for an approximate test for outliers in linear models
Tremier et al. A respirometric method for characterising the organic composition and biodegradation kinetics and the temperature influence on the biodegradation kinetics, for a mixture of sludge and bulking agent to be co-composted
Sosnowski et al. Kinetic investigations of methane co-fermentation of sewage sludge and organic fraction of municipal solid wastes
DE102005029306B4 (en) Method for operating a Feststofffermenteranlage and device for this purpose
DE102011110638A1 (en) Plant-wide control and regulation procedure for biogas plants
Friedrich et al. Physiological adaptation of growth kinetics in activated sludge
EP0621336B1 (en) Control of a fermentation plant
WO2006063942A1 (en) Method for controlling the fermentation of a substrate and corresponding device
Wan et al. Machine learning framework for intelligent prediction of compost maturity towards automation of food waste composting system
Borek et al. The analysis of a prototype installation for biogas production from chosen agricultural substrates
DE202005004972U1 (en) Hand-held calculator to calculate the optimum parameters for operation of fermentation assemblies
EP2948537B1 (en) Fermenter supply method, biogas plant, and conversion method
US20190084855A1 (en) Vermicomposting method and system for conversion and treatment of organic waste streams
CN107491622B (en) Biomass fermentation simulation system and equipment type selection method based on same
Lu et al. Insights into characteristics of dissolved organic matter fractions in co-composted dairy manure and Chinese herbal residues
Wolf Simulation, optimization and instrumentation of agricultural biogas plants
CN107194129B (en) A method of using the modified ADM1 model analysis kitchen garbage methane phase of lactic acid
DE102009032122A1 (en) Generating energy from a biomass, preferably producing biogas from the biomass, comprises feeding reactants, converting reactants into products, and discharging products, where method is carried out according to memory batch process
Hons et al. Land application of sludge generated by the anaerobic fermentation of biomass to methane
DE102014011479A1 (en) New process for the fermentation of biogenic energy sources
CN114118898A (en) Improved blending ingredient Block plan generation method and device and storage medium
DE102012111673A1 (en) Control device, useful in plant that is useful for producing biogas from substrates e.g. corn starch using microorganisms, where plant is adapted to generate signal based on parameters and kinetics of substrate supplied to biogas reactor
Flieβbach et al. Carbon source utilization by microbial communities in soils under organic and conventional farming practice
CN103472728A (en) Machine learning system and method for controlling pesticide incinerator injurant discharge to meet standard
Gao et al. Study on Molecular Structure Model and Visualization of Humic Acids in Different Soils Based on Statistics

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20050915

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20080917

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANG, DE

Free format text: FORMER OWNER: INSTITUT FUER SOLARE ENERGIEVERSORGUNGSTECHNIK VEREIN AN DER UNIVERSITAET KASSEL E.V., 34119 KASSEL, DE

Effective date: 20091221

R157 Lapse of ip right after 6 years

Effective date: 20111001