DE202014006483U1

DE202014006483U1 - Biogas-Anlage

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Publication number: DE202014006483U1
Application number: DE202014006483.0U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2014-11-21
Anticipated expiration: 2024-08-12

Abstract

Biogasanlage, bestehend aus Fermenterraum, aus Nachgärraum, aus Biogasraum, ferner aus einer Eintragevorrichtung, aus Austragevorrichtungen, aus einer Vorrichtung zum Austragen des Biogases sowie aus Vorrichtung zum Heizen, dadurch gekennzeichnet, das alle Räume zusammen die Form eines liegenden Quaders bilden, wobei das Verhältnis Länge zu Höhe mindestens 1:4 ist.

Description

In Biogasanlagen werden bestimmungsgemäss weiche organische Materialien durch Bakterien anaerob zu Biogas und zu Gärresten umgesetzt. Biogasanlagen haben meist runde breite oder runde hohe Formen. Die hier vorgestellte Biogasanlage hat eine längliche Form, insbesondere die eines liegenden Quaders (1), weil sich dadurch die weiteren Vorteile dieser Biogas-Anlage realisieren lassen.
Übliche Biogas-Anlagen haben ferner zwei oder mehrere getrennte Behälter entsprechend den mindestens 3 Stufen der Biogasgewinnung. Bei der erfindungsgemässen Biogas-Anlage laufen die Stufen Hydrolyse, durch Prozessfluss getrennt von der Stufe Fermentierung, und die Stufe Nachgärung zwar getrennt, aber in einem Behälter ab. Dies wird dadurch erreicht, dass die Fermentierung durch eine schräge Wandfläche von der Nachgärung getrennt ist. Die Hydrolysestufe ist durch einseitig gerichteten Prozessfluss von der Fermentierungsstufe getrennt. Das heisst, dass alle 3 Stufen vorteilhaft getrennt, aber doch im selben Behälter, ablaufen. Die erfindungsgemässe Biogas-Anlage ist gekennzeichnet durch eine im Innern eingefügte schräge Fläche (2), abfallend vom Materialeintrag bis zum Feststoff-Austrag hin. In dieser Biogas-Anlage kann sich der Abschnitt (3) für Hydrolyse ungestört aufbauen vor dem Eintreten in den Fermenterraum (4), weil die Schrägtrog-Biogasanlage so ausgebildet ist, dass der übliche verwirbelnde Rührer für den Fermenterraum hier nicht benötigt wird. Durch die schräge Fläche (2) wird die Biogasanlage getrennt in den Hydrolyseraum und den Fermenterraum oberhalb und den Nachgärraum (5) unterhalb der schrägen Fläche, und das im selben Behälter. Die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsräumen oberhalb und unterhalb der schiefen Ebene wird in der Nähe des Feststoff-Austrags bewirkt mittels eines weiten senkrechten Verbindungsrohres (6), welches durch die Trennebene hindurch geht.
Die Biogasanlage enthält eine Eingabeöffnung (7) mit Deckel und einem lockeren stabilen Trennvorhang (8) gegen die Fermentationbrühe bzw. Güllebrühe. Für die nicht abgebauten Feststoffe enthält die Biogasanlage, der Eingabeöffnung gegenüber, ein Plattenventil (9) direkt oberhalb des Endes der schrägen Ebene. Auf der Eingabeseite, aber im Nachgärraum enthält die Biogasanlage ein zweites Plattenventil (10) für Schwebeteile und einen Überlauf (11) für die ausgefaulte Güllebrühe.
Infolge dieser Gestaltung der Schrägtrog-Biogasanlage wird die Schwerkraft zum Stofftransport ausgenützt.
Weitere Vorteile werden so möglich, die sich in den meisten Fällen als Wegfall von aufwendigen Vorrichtungen manifestieren, welche aber bisher in Fachkreisen als unabdingbar, also keinesfalls als verzichtbar, gelehrt und praktiziert werden:
Keine apparativen Eintragevorrichtungen zum Eintrag der Substrate, sondern nur eine Eingabeöffnung (7) mit einem biegsamen Vorhang (8) zum Schutz des Fermenterraums (4) gegen Luftsauerstoff.
Keine Rührer mit Verbrauch an elektrischer Energie zwecks üblicherweise unverzichtbaren Zerteilung der Schwimmdecke (12). Das Rühren zerreisst üblicherweise und unausweichlich auch das ungestörte Bakterienleben. Dagegen enthält die erfindungsgemässe Schrägtrog-Biogasanlage ein etwa zwei Finger dickes Sprührohr (13), das in den Biogasraum (14) hineinragt. Mittels dieses Sprührohrs wird die Schwimmdecke (12) mit Bakterienbrühe besprüht. Die Bakterienbrühe wird durch einen Rohranschluss (18) am weiten Verbindungsrohr (6) entnommen und im Kreislauf geführt.
Keine Heizung durch Heizkörper. Im Fermenterraum angebracht, verschmutzen Heizkörper in kurzer Zeit. Falls man die Heizkörper durch eine Wand schützt, ist die Wärmeübertragung vermindert. Ausserdem verstopfen feste Schwimmteile häufig den Wärmetauscher oder die Pumpe im Heizkreis. Bei der Schrägtrog-Biogasanlage ist am Bodenrohr des Güllebehälters (15) eine Dampfrohr-Verbindung (16) angebracht, die zu einem Dampferzeuger (17) führt. Mittels Dampfstössen aus der Dampfrohr-Verbindung wird die Güllebrühe des Güllekreislaufes aufgeheizt. In seinem Bereich bilden sich thermophile Bakterien aus, welche über das Sprührohr (13) die Schwimmdecke thermophil rascher als sonst abbauen. Die Restwärme erwärmt dann den Fermenterraum.
Kein Kontakt einer Pumpe oder eines Gebläses mit der korrodierend sowie blockierend wirkenden Güllebrühe. Dazu werden zwei Behälter, 2 Magnetventile, das Biogas-Gebläse derart mit Rohren verbunden, dass der Biogas-Kreislauf den Güllebrühe-Kreislauf, antreibt. Das wird erreicht, indem die Schrägtrog-Biogasanlage einen Rohranschluss (18) am Verbindungsrohr (6) enthält, durch den ein, ausserhalb auf entsprechendem Niveau angebrachter, Güllebehälter (15) sich hydraulisch weitgehend füllt. Über einen Füllstandswächter (20) im Güllebehälter (15) wird dann das Magnetventil (21) geschlossen. In der Zwischenzeit hat ein Biogas-Gebläse (23) Biogas entnommen aus dem Biogas-Raum (14) über der Schwimmdecke, und dieses in einen Biogas-Behälter (24) gepresst. Beim Verschliessen des Magnetventils (21) in der Gülle-Leitung öffnet sich das Magnetventil (22) in der Biogas-Leitung und gibt den Weg des komprimierten Biogases zum Güllebehälter (15) frei. In der Folge wird die Bakterienbrühe über die Schwimmdecke (12) versprüht.

Claims

Biogasanlage, bestehend aus Fermenterraum, aus Nachgärraum, aus Biogasraum, ferner aus einer Eintragevorrichtung, aus Austragevorrichtungen, aus einer Vorrichtung zum Austragen des Biogases sowie aus Vorrichtung zum Heizen, dadurch gekennzeichnet, das alle Räume zusammen die Form eines liegenden Quaders bilden, wobei das Verhältnis Länge zu Höhe mindestens 1:4 ist.
Biogasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände, Boden und Decke aus einem innen gegen Korrosion beschichteten Stahl-Container bestehen.
Biogasanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem rechteckigen Behälter im Eintrage-Bereich eine steile Schräge angebracht ist, die etwa in halber Höhe endet, und die sich in einer sanften Schräge fortsetzt, bis sie am Austragsende endet etwa in ein Zehntel der Behälterhöhe.
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Raum am Ende entgegengesetzt zur Eintrageseite ein die schräge Trennebene durchstossendes weites Verbindungsrohr mit einem Durchmesser von mehr als 30 cm enthält, wobei der obere Rand des weiten Verbindungs-Rohres zwischen der Fläche und der Schwimmdecke endet.
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Raum entgegengesetzt zur Eintrageseite und der untere Raum, auf der Eintrageeseite, mit einem weiten verschliessbaren Materialauslass versehen ist, dass ferner der untere Raum einen Überlauf nach aussen enthält in Höhe des Gülle-Niveaus, und dass im Gipfel des unteren Raums ein Rohr für Biogas diesen Raum mit dem Biogas-Raum über der Schwimmdecke verbindet.
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das am Ende gegenüber der Eingabeseite eine Sprühvorrichtung angebracht ist, bestehend aus einem Rohr, das, gasdicht gegen die Aussenluft, in den Biogasraum über der Schwimmdecke hineinragt, ferner bestehend aus einer Durchführung für das Sprührohr, welche das Sprührohr zwischen 10° und 30° in alle Richtungen bewegen lässt, und dass dieses Rohr mit einem Güllebehälter verbunden ist, in den mittels eines anderen Rohres mit Magnetventil die Gülle aus dem weitem Verbindungsrohr einströmen kann, bis ein Flüssigkeitswächter im Güllebehälter das Magnetventil schliesst und das weitere Magnetventil zum Biogasbehälter öffnet-
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Biogas-Gebläse einerseits verbunden ist durch eine Leitung zu dem Biogasraum über der Schwimmdecke und andererseits verbunden ist mit einem Biogas-Behälter, und dass der Biogas-Behälter über ein anderes Magnetventil verbunden ist mit dem unteren Teil des Güllebehälters.
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Teil des Güllebehälters ein Dampfrohr angebracht ist zum Heizen mit Dampfstössen.
Biogasanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägtrog-Biogas-Anlag durch Isoliermaterial umgeben ist, insbesondere durch Stroh, welches durch Kunstofffolie vor Nasswerden geschützt ist.