DE20319847U1 - Large scale fermenter, to produce a biogas from a relatively dry biomass, has a vertical framework on the base plate to support a gas-tight film shrouding with a sealed loading/unloading opening - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Großfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse und eine Biogasanlage zur Erzeugung von thermischer, elektrischer und/oder mechanischer Energie aus Biogas mit einem solchen Großfermenter.The The invention relates to a large fermenter for Generation of biogas from biomass and a biogas plant for production of thermal, electrical and / or mechanical energy Biogas with such a large fermenter.
Bislang
hat sich die Biogastechnik hauptsächlich auf die "Nassvergärung" von Gülle und/oder Bioabfällen aus
dem kommunalen Bereich konzentriert. Nachwachsende Rohstoffe mit
hohen Trockensubstanzgehalten (z.B. Maissilage) oder Festmiste können bei
diesen Verfahren nur in begrenztem Umfang beigemischt werden. Die
so genannte "Trockenfermentation" erlaubt es, schüttfähige Biomassen aus
der Landwirtschaft, aus Bioabfällen
und kommunalen Pflegeflächen
zu methanisieren, ohne die Materialien in ein pumpfähiges, flüssiges Substrat
zu überführen. Es
können
Biomassen mit bis zu 50% Trockensubstanzanteil vergoren werden.
Dieses Trockenfermentations-Verfahren ist beispielsweise ind der
Bei der "trockenen" Vergärung wird das zu vergärende Material nicht in eine flüssige Phase eingerührt, wie das zum Beispiel bei der Flüssigvergärung von Bioabfällen der Fall ist. Stattdessen wird das in den Fermente r einge brachte Gärsubstrat ständig feucht gehalten, indem das Perkolat am Fermenterboden abgezogen und über der Biomasse wieder versprüht wird. So werden optimale Lebensbedingungen für die Bakterien erreicht. Bei der Rezirkulation des Perkolats kann zusätzlich die Temperatur reguliert werden, und es besteht die Möglichkeit, Zusatzstoffe für eine Prozessoptimierung zuzugeben.at the "dry" fermentation becomes the one to be fermented Material not in a liquid Phase stirred in, like the liquid fermentation of biowaste the case is. Instead, this is brought into the fermenter Fermentation substrate constantly moist held by the percolate withdrawn at the bottom of the fermenter and above the Biomass sprayed again becomes. This ensures optimal living conditions for the bacteria. at The recirculation of the percolate can additionally regulate the temperature be, and there is a possibility of additives for one Add process optimization.
Aus der WO 02/06439 ist ein Biorektor bzw. ein Fermenter in Form einer Fertiggarage bekannt, der nach dem Prinzip der Trockenfermentation im sogenannten Batch-Verfahren betrieben wird. Hierbei wird nach einer Animpfung mit bereits vergorenem Material wird das Gärsubstrat mit Radladern in den Fermenter gefüllt. Der garagenförmig aufgebaute Gärbehälter wird mit einem gasdichten Tor verschlossen. Die Biomasse wird unter Luftabschluss vergoren, dabei erfolgt keine weitere Durchmischung und es wird kein zusätzliches Material zugeführt. Das aus dem Gärgut sickernde Perkolat wird über eine Drainagerinne abgezogen, in einem Tank zwischenges peichert und zur Befeuchtung wieder über dem Gärsubstrat versprüht. Der Gärprozess findet im mesophilen Temperaturbereich bei 34–37 °C statt, die Temperierung erfolgt mittels einer Boden- und Wandheizung.Out WO 02/06439 is a bioreactor or a fermenter in the form of a Prefabricated garage known, according to the principle of dry fermentation is operated in the so-called batch process. This is after Inoculation with already fermented material becomes the fermentation substrate filled with wheel loaders in the fermenter. The garage-shaped fermentation tank is closed with a gas-tight gate. The biomass is under exclusion of air fermented, there is no further mixing and it is no additional Material supplied. That from the fermentation Sipping percolate is over withdrawn a drainage channel, stored in a tank zwischenges and again for humidification the fermentation substrate sprayed. The fermentation process takes place in the mesophilic temperature range at 34-37 ° C, the tempering takes place by means of a floor and Wall heater.
Das entstehende Biogas kann in einem Blockheizkraftwerk zur Gewinnung von Strom und Wärme genutzt werden. Damit immer genug Biogas für das Blockheizkraftwerk zur Verfügung steht, werden in der Trockenfermentationsanlage mehrere Gärbehälter zeitlich versetzt betrieben. Am Ende der Verweilzeit wird der Fermenterraum vollständig entleert und dann neu befüllt. Das vergorene Substrat wird einer Nachkompostierung zugeführt, so dass ein konventionellen Komposten vergleichbarer organischer Dünger entsteht.The biogas can be produced in a combined heat and power plant of electricity and heat be used. So that always enough biogas for the combined heat and power plant disposal stands, in the dry fermentation plant several fermentation tanks in time operated offset. At the end of the residence time, the fermenter room Completely emptied and then refilled. The fermented substrate is fed to a post-composting, so that a conventional compost comparable organic fertilizer is produced.
Eine derartige Anlage läuft zur Zeit in München im Probetrieb.A such plant is running currently in Munich in the trial mode.
Der aus der WO 02/06439 bekannte Fermenter nach Art einer Fertiggarage läßt sich nicht ohne weiteres vergrößern, falls Anlagen mit größerer Kapazität gewünscht sind. Eine einfache Vergrößerung, z. B. eine Verlängerung der Fertiggaragenfermenter führt zu größeren thermischen Spannungen, die zu Dichtigkeitsproblemen in dem gasdichten Beton führen können.Of the from WO 02/06439 known fermenter in the manner of a prefabricated garage let yourself not easily enlarge if Systems with larger capacity are desired. A simple magnification, z. B. an extension the prefabricated garage fermenter leads to larger thermal Tensions leading to leakage problems in the gas-tight concrete to lead can.
Ausgehend von dem aus der WO 02/06439 bekannten Fermenter ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Großfermenter anzugeben, der ein mehrfaches der Biomasse aufnehmen kann. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung eine Biogasanlage mit einem oder mehreren solchen Großfermentern anzugeben.outgoing It is therefore the object of the fermenter known from WO 02/06439 to provide the present invention, a large fermenter, a can absorb multiple of the biomass. Next it is the task of Invention a biogas plant with one or more such large fermenters specify.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1. 11 bzw. 19.The solution This object is achieved by the features of claims 1. 11 or 19.
Durch die Hülle in Form einer gasdichten Folie wird die für die Großfermenter notwendige Gasdichtigkeit hergestellt. Die Biomasse wird auf einer Bodenplatte mit einer stabilen Umfassung, die sich in etwa senkrecht in die Höhe erstreckt, gelagert. Die Bodenplatte ist gasdicht ausgeführt, während die stabile seitliche Umfassung nicht gasdicht zu sein braucht, sondern lediglich dazu dient, die in den Großfermenter eingelagerte Biomasse zu halten. Der Großfermenter ist vorzugsweise über die Be- und Entladeöffnung mittels Radladern und dergleichen befahrbar.By the case in the form of a gas-tight film, the gas tightness necessary for the large fermenter produced. The biomass is on a bottom plate with a stable Surrounding, which extends approximately vertically in height, stored. The bottom plate is gas-tight, while the stable lateral enclosure does not need to be gas-tight but merely serves the biomass stored in the large fermenter to keep. The big fermenter is preferably over the loading and unloading by wheel loaders and the like passable.
Die gasdichte Hülle ist gasdicht mit der Be- und Entladeöffnung verbunden und ebenso mit der Bodenplatte. Hierbei ist es wichtig, daß die gasdichte Hülle außen an der stabilen Umfassung vorbeigeführt und gasdicht mit der Bodenplatte verbunden wird. Durch diese Außenanordnung der gasdichten Hülle wird gewährleistet, daß die empfindliche Hülle beim Be- und Entladen des Großfermenters nicht beschädigt wird.The gastight envelope is gas-tight connected to the loading and unloading and as well with the bottom plate. It is important that the gas-tight envelope outside of the stable enclosure passed and gas-tight connected to the bottom plate. Through this external arrangement the gas-tight envelope is guaranteed that the sensitive case at Loading and unloading the large fermenter not damaged becomes.
Dieser Grundgedanke ist auch erfüllt, wenn die gasdichte Hülle nicht von der Bodenplatte ausgeht, sondern an der Außenseite der stabilen Umfassung gasdicht mit der stabilen Umfassung verbunden ist. Hierbei ist es natürlich dann wichtig, daß der Bereich der stabilen Umfassung unterhalb der Angriffslinie der gasdichten Hülle gasdicht ausgeführt ist.This basic idea is also fulfilled if the gas-tight envelope does not originate from the base plate, but is connected in a gas-tight manner to the outside of the stable enclosure with the stable enclosure. Of course, it is then important that Be rich of stable enclosure below the line of attack of the gas-tight envelope is gas-tight.
Eine weitere Alternative besteht darin, daß die seitliche Umfassung gasdicht ausgeführt ist und die gasdichte Hülle an der Oberkante der seitlichen Umfassung gasdicht befestigt ist. Auch hierdurch wird gewährleistet, daß beim Be- und Entladen des Großfermenters durch hierfür vorgesehene Fahrzeuge keine Beschädigung der gasdichten Folie erfolgt.A Another alternative is that the lateral enclosure gas-tight accomplished is and the gas-tight envelope is attached to the upper edge of the lateral enclosure gas-tight. This also ensures that that at Loading and unloading the large fermenter through this intended vehicles no damage to the gastight film he follows.
Ein Anschrammen an der stabilen Umfassung beim Be- und Entladen ist unkritisch, da die stabile Umfassung gegenüber mechanischen Beanspruchungen wesentlich unempfindlicher ist als die dünne gasdichte Folie.One Scratches on the stable enclosure during loading and unloading is not critical, since the stable enclosure opposite mechanical stress is much less sensitive than the thin one gas-tight foil.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der gasdichten Hülle um eine elastische Folie, wodurch zum einen Druckschwankungen des erzeugten Biogases problemlos abgefangen werden können und zusätzlich in gewissem Umfang ein variabler Speicherraum für das erzeugte Biogas bereitgestellt wird (Anspruch 2).According to one preferred embodiment of Invention, the gas-tight envelope is an elastic film, whereby on the one hand pressure fluctuations of the generated biogas easily can be intercepted and additionally in To a certain extent a variable storage space for the generated biogas provided is (claim 2).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gasdichte Hülle als Doppelfolie mit einem Gasraum zwischen den beiden Folien ausgeführt. Hierdurch erhöht sich die Sicherheit, da ein Leck in einer der beiden Folien noch nicht notwendigerweise zu einem Gasleck führt (Anspruch 3).According to one Another advantageous embodiment of the invention is the gas-tight Shell as Double foil with a gas space between the two foils executed. hereby elevated the security, since a leak in one of the two slides still does not necessarily lead to a gas leak (claim 3).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zwischenraum zwischen den beiden Folien mit einem Gas gefüllt, wodurch eine thermische Isolierung des Großfermenters von der Umgebung bereitgestellt wird. Als isolierendes Gas kommen insbesondere Luft oder Abgas aus dem BHKW in Frage. In wärmeren Regionen kann der Gasraum in der Doppelfolie zusätzlich als solarer Luftkollektor zum Bereitstellen von trockener Luft genutzt werden (Anspruch 4).According to one Another advantageous embodiment of the invention is the gap between the two foils filled with a gas, creating a thermal Isolation of the large fermenter provided by the environment. Come as insulating gas in particular air or exhaust gas from the CHP in question. In warmer regions can the gas space in the double foil additionally as a solar air collector be used for providing dry air (claim 4).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Hohlraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie von Abgas durchströmt, das bei der Verbrennung von Biogas, beispielsweise in einem BHKW entsteht. Dies ist insbesondere in kalten Gebieten vorteilhaft, da damit ein zu großer Wärmeverlust des Fermenters verhindert wird. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Abgas in dem Gasraum der Doppelfolie besteht darin, dass das Abgas inert ist. Sollte es zu einer Beschädigung der inneren oder der äußeren Folie kommen, kann sich kein explosives Umgebungsluft/Gas-Gemisch bilden (Anspruch 5).According to one Further advantageous embodiment of the invention is the cavity Exhaust gas flows through between the two films of the double film, the during the combustion of biogas, for example, in a CHP produced. This is particularly advantageous in cold areas, as a result greater heat loss of the fermenter is prevented. Another advantage of using of exhaust gas in the gas space of the double film is that the Exhaust gas is inert. Should it damage the inner or the outer film come, can form no explosive ambient air / gas mixture (Claim 5).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in den Hohlraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie thermisches Isoliermaterial, z. B. Steinwolle, eingebracht, um den Großfermenter thermisch von der Umgebung zu isolieren (Anspruch 6).According to one Another advantageous embodiment of the invention is in the cavity thermal insulation material between the two foils of the double foil, z. As rock wool, introduced to the large fermenter thermally from the Isolate environment (claim 6).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schließt die Be- und Entladeöffnung mit der Bodenplatte ab, was sehr vorteilhaft ist, wenn es sich um einen befahrbaren Großfermenter handelt (Anspruch 7 und 8).According to one further advantageous embodiment of the invention includes the and discharge opening with the bottom plate off, which is very beneficial when it comes to a drivable large fermenter act (claim 7 and 8).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in die Be- und Entladeöffnung ein Klappenrahmen eingepaßt, d.h. die Klappe zum gasdichten Verschließen des Großfermenters dichtet gegenüber dem Klappenrahmen ab und die gasdichte Hülle ist gasdicht mit dem Klappenrahmen verbunden (Anspruch 9).According to one further advantageous embodiment of the invention is in the and discharge opening fitted a flap frame, i.e. the flap for gas-tight sealing of the large fermenter seals against the Flap frame off and the gas-tight envelope is gas-tight connected to the flap frame (Claim 9).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gasdichte Hülle außen zumindest teilweise von einer widerstandsfähigen Schutzhülle umgeben. Hierdurch kann auf einfache Weise eine unbeabsichtigte oder mutwillige Beschädigung der gasdichten Hülle verhindert werden (Anspruch 10).According to one Another advantageous embodiment of the invention is the gas-tight Shell outside at least partially surrounded by a durable protective cover. This can easily be an unintentional or wanton damage the gas-tight envelope be prevented (claim 10).
Eine erfindungsgemäß Biogasanlage nach Anspruch 11 umfaßt einen oder mehrere Großfermenter gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung von Biogas.A According to the invention biogas plant according to claim 11 one or more large fermenters according to the present Invention for the production of biogas.
Sofern der Gasraum zwischen den beiden Folien der Doppelfolie der gasdichten Hülle mit Abgas aus dem Biogasverbraucher, z.B. einem BHKW, durchströmt wird, wird dieses Abgas zuvor über eine Kühleinrichtung soweit abgekühlt, daß es zu keiner Beschädigung der gasdichten Folie aufgrund hoher Temperaturen kommen kann (Anspruch 14, 15).Provided the gas space between the two films of the double film of gas-tight Case with Exhaust gas from the biogas consumer, e.g. a CHP, is flowed through, This exhaust is previously over a cooling device as far as cooled, that it to no damage The gas-tight film may come due to high temperatures (claim 14, 15).
Die Abgaskühleinrichtung kann unbahängig von der vorliegenden Erfindung auch Fermentern eingesetzt werden, die vor dem Entladen mit Abgas gespült werden.The Exhaust gas cooling device can be unrestricted by The present invention also fermenters are used, the flushed with exhaust before unloading become.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Perkolatkonzentriereinrichtung vorgesehen, die dem aus dem Fermenter abgezogenen Perkolat überschüssige Flüssigkeit entzieht und die für die Vergärung wichtigen Inhaltstoffe des Perkolats aufkonzentriert (Anspruch 18).According to one advantageous embodiment of the invention is a Perkolatkonzentriereinrichtung provided, the excess withdrawn from the fermenter percolate excess liquid withdraws and the for the fermentation concentrated important ingredients of percolate (claim 18).
Diese Perkolatkonzentriereinrichtung kann unabhängig von der vorliegenden Erfindung auch in anderen Trockenfermentern eingesetzt werden.These Percolate concentrator may be independent of the present invention can also be used in other dry fermenters.
Die Biogasanlage gemäß Anspruch 20 zeichnet sich durch eine erhöhte Sicherheit aus. Wenn Biogasfermenter undicht werden, kann sich in dem Fermenter ein leicht entzündliches, explosives Biogas/Sauerstoff-Gemisch bilden. Aufgrund von Funkentladung, Zigaretten oder statischer Elektrizität kann es damit zu schweren Explosionen kommen. Bei der Biogasanlage gemäß Anspruch 19 wird der Sauerstoffpartialdruck in dem jeweiligen Fermenter gemessen bzw. kontinuierlich überwacht. Übersteigt der Sauerstoffpartialdruck einen bestimmten Wert in dem jeweiligen Fermenter, ist dies ein Anzeichen dafür, daß ein Leck aufgetreten ist und Sauerstoff eindringt. Um diesen gefährlichen Zustand zu verhindern, wird bei Überschreiten eines Schwellwertes für den Sauerstoffpartialdruckes der jeweilige Fermenter von der Biogasleitung abgesperrt. Gleichzeitig wird gekühltes Abgas, d.h. im wesentlichen CO2, aus dem Biogasverbraucher über über eine Abgasspülleitung in den Fermenter mit dem erhöhten Sauerstoffpartialdruck geführt und ein Spülventil in dem Fermenter geöffnet, so daß die in den Fermenter befindlichen Gase aus dem Fermenter entweichen können und schließlich nahezu ausschließlich Kohlendioxid in dem Fermenter verbleibt. Ist der jeweilige vermutlich lecke Fermenter mit Kohlen dioxid bzw. Abgas geflutet, kann er ohne Explosionsgefahr geöffnet werden und anschließend repariert werden.The biogas plant according to claim 20 is characterized by an increased security. When biogas fermenters are leaking, the fermenter can form a flammable, explosive biogas / oxygen mixture. Owing to Radio discharge, cigarettes or static electricity can lead to serious explosions. In the biogas plant according to claim 19, the oxygen partial pressure in the respective fermenter is measured or continuously monitored. If the oxygen partial pressure exceeds a certain value in the respective fermenter, this is an indication that a leak has occurred and oxygen is entering. To prevent this dangerous condition, the respective fermenter is shut off from the biogas line when a threshold value for the oxygen partial pressure is exceeded. At the same time cooled exhaust gas, ie essentially CO 2 , out of the biogas consumer via a Abgasspülleitung in the fermenter with the increased oxygen partial pressure and opened a purge valve in the fermenter, so that the gases contained in the fermenter can escape from the fermenter and finally almost only carbon dioxide remains in the fermenter. If the respective probably leaky fermenter is flooded with carbon dioxide or exhaust gas, it can be opened without risk of explosion and then repaired.
Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung zeigt die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen:The remaining dependent claims relate to further advantageous embodiments of the invention. Further Details, features and advantages of the invention are shown below Description of preferred embodiments Based on the drawings:
Es zeigt:It shows:
Über eine
Perkulatsammelleitung
Die
linke und die rechte Seitenwand
Die
einzelnen Säulen
Ein
weiterer Unterschied der zweiten Ausführungsform gegenüber der
ersten Ausführungsform
besteht darin, daß die
stabile Umfassung
Betrieben werden die erfindungsgemäßen Großfermenter mittels einem einstufigen Vergärungsverfahren im Batch-Betrieb. "Einstufig" bedeutet hierbei, dass die verschiedenen Abbaureaktionen (Hydrolyse, Säure-, und Methanbildung) zusammen in einem Fermenter ablaufen. Der Begriff "Batch-Betrieb" kennzeichnet ein Verfahrensprinzip, bei dem während des Gärprozesses kein weiteres Material zugeführt oder entnommen wird. Die einmal in den Fermenter gefüllte Biomasse verbleibt dort bis zum Ende der Verweilzeit. Im Gegensatz dazu arbeiten die meisten Flüssigvergärungsverfahren im kontinuierlichen Betrieb, es werden dabei regelmäßig kleinere Mengen Gärsubstrat abgezogen und durch frisches Material ersetzt.operated become the large-scale fermenters according to the invention by means of a single-stage fermentation process in batch mode. "One-stage" means that the various degradation reactions (hydrolysis, acid, and Methane formation) run together in a fermenter. The term "batch operation" indicates a Process principle in which during the fermentation process no additional material supplied or is taken. Once filled in the fermenter biomass remains there until the end of the residence time. In contrast, the work most liquid fermentation processes in continuous operation, there are regularly smaller Quantities of fermentation substrate removed and replaced with fresh material.
Die
erfindungsgemäßen Großfermenter
werden über
eine Boden- und gegebenenfalls über
eine Wandheizung temperiert. Auf diese Weise kann die gesamte Kontaktfläche Gärsubstrat/Fermenter
zur Wärmeübertragung
genutzt werden. Die Heizschleifen werden bereits beim Bau der Behäl ter in
die Betonwände
integriert, so dass keine störenden
Einbauten im Behälterinneren
nötig sind.
Zusätzlich
kann über
die Perkolatheizleitung
Die
efindungsgemäßen Großfermenter
bzw. Faulbehälter
werden mit hydraulisch betriebenen, gasdichten Toren, den Klappen
Die Tore werden nach oben hin geöffnet. Dadurch wird verhindert, dass beim Befüllen oder Entladen ein Radlader versehentlich gegen ein Tor stößt und dieses beschädigt. Die Dichtungslippe ist im Tor befestigt, kann also beim Befüllvorgang ebenfalls nicht verletzt werden.The Gates open at the top. This prevents a wheel loader from being filled or unloaded accidentally bumping into a goal and this damaged. The sealing lip is fixed in the gate, so it can during the filling process also not be violated.
Die Großfermenter werden mit einem leichten Überdruck von 20 hPa betrieben. Dadurch ist gewährleistet, dass zu keinem Zeitpunkt, auch nicht im Falle einer Leckage, ein explosionsgefährliches Gas-Luft-Gemisch entstehen kann.The large fermenter be with a slight overpressure operated by 20 hPa. This ensures that at no time, also not in case of leakage, an explosive gas-air mixture can arise.
Die
Bodenplatte
Da in den erfindungsgemäßen Trockenfermentationsanlagen Biomassen mit sehr hohem Trockensubstanzgehalt verarbeitet werden, ergibt sich eine kompakte Bauweise der Fermenter und damit der gesamten Anlage. Durch den modulartigen Aufbau mit mehreren Fermentern lässt sich die Anlage ohne großen Aufwand erweitern, wenn zu einem späteren Zeitpunkt die Kapazität erhöht werden soll.There in the dry fermentation plants according to the invention Processed biomasses with a very high dry matter content, results in a compact design of the fermenter and thus the entire Investment. Due to the modular design with several fermenters can be the plant without big Extend effort if capacity is increased at a later date should.
Die erfindungsgemäßen Großfermenter eignen sich hervorragend als Ergänzung für bestehende Kompostierungsanlagen. Organische Reststoffe können zur Energiegewinnung genutzt werden, ohne dass die Verarbeitungsschiene auf Flüssigkeiten umgestellt werden muss. Die vorhandenen Gerätschaften können für den Betrieb der Biogasanlage mitgenutzt werden. Die Trockenvergärung kann als zusätzlicher Behandlungsschritt sehr gut in den Betriebsablauf der Kompostierung integriert werden.The large fermenter according to the invention are perfect as a supplement for existing composting plants. Organic residues can be used for energy without the processing rail on liquids must be converted. The existing equipment can be used for the operation of the biogas plant be co-used. The dry fermentation can be as additional Treatment step very well in the operation of composting to get integrated.
Bei
der Trockenfermentation können
etwa die gleichen Gaserträge
erzielt werden wie bei Nassvergärungsverfahren.
Hervorzuheben sind der niedrige Schwefelgehalt und der hohe Methangehalt
im Biogas bei der Trockenfermentation. Nach bisherigen Erkenntnissen
ist keine Entschwefelung des Biogases erforderlich. Das in der Trockenfermentationsanlage
gewonnene Biogas wird getrocknet, danach werden Gasqualität und -menge
gemessen. Über eine
Gasregelstrecke und einen Gasverdichter wird das Biogas dem Blockheizkraftwerk
(BHKW) zugeführt.
Das BHKW wird entsprechend dem Gasanfall geregelt, so dass keine
aufwändige
externe Gasspeicherung notwendig ist. Nur der Gasraum über dem Gärsubstrat
in den Fermentern und im Falle der Doppelfolie der Gasraum
Mit dem BHKW wird das Biogas in Strom und Wärme umgewandelt.With The CHP is converted into biogas into electricity and heat.
Der Strom wird zum gültigen Einspeisetarif am Standort in das Stromnetz eingespeist. Die wärme wird zu einem geringen Teil zur Beheizung der Anlage verwendet. Der Großteil steht externen Wärmeverbrauchern zur Verfügung.Of the Electricity becomes valid Feed-in tariff at the location fed into the power grid. The heat is used to a small extent for heating the system. The majority stands external heat consumers to disposal.
Neben der Nutzung in einem BHKW bestehen auch andere Möglichkeiten der Biogasnutzung: Nach einer Reinigung zur Anpassung an Erdgasqualität kann Biogas in Erdgasfahrzeugen verwendet oder direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden.Next There are other possibilities of using biogas in a cogeneration plant: Biogas in natural gas vehicles can be purified to match natural gas quality used or fed directly into the natural gas grid.
Die Trockenfermentationsanlagen gemäß der vorliegenden Erfindung verfügen über ein ausgefeiltes Sicherheitskonzept. Beispielsweise wird der Übergang von der Methanatmosphäre zur Luftatmosphäre vor dem Entleeren der Fermenter ex-geschützt bewerkstelligt. Zu keinem Zeitpunkt kann dabei im Fermenter ein explosionsgefährliches Luft-Methan-Gemisch entstehen. Während dem Befüllen und Entleeren sorgt eine Absaugung im hinteren Bereich des Fermenters dafür, dass dieser ständig von Frischluft durchströmt ist. So ist eine eventuelle Geruchsbelästigung für den Fahrer des Radladers ausgeschlossen. Durch Lichtschranken wird verhindert, dass die Tore versehentlich geschlossen werden, während sich eine Person im Fermenterraum befindet. Zusätzlich ist das Technikgebäude so positioniert, dass vom Steuerungsraum aus der direkte Blick auf die Tore möglich ist.The Dry fermentation plants according to the present invention Invention have a Sophisticated security concept. For example, the transition from the methane atmosphere to the air atmosphere accomplished ex-protected before emptying the fermenter. To none Time can be explosive in the fermenter Air-methane mixture arise. While the filling and emptying ensures a suction in the rear of the fermenter for this, that this constantly flows through fresh air is. So is a possible odor nuisance for the driver of the wheel loader locked out. Photocells prevent the gates accidentally closed while a person is in the fermenter room located. additionally is the engineering building positioned so that from the control room of the direct view the gates possible is.
Obwohl die erfindungsgemäßen Biogasanlagen aufgrund ihrer robusten Technik eine hohe Betriebssicherheit aufweisen, sind zusätzliche Vorkehrungen für den Fall eventueller Betriebsstörungen getroffen. So sind beispielsweise die hydraulisch betriebenen Tore so gesichert, dass sie auch dann nicht herunterfallen können, wenn die Hydraulik nicht funktionsfähig sein sollte. Falls das BHKW einmal ausfällt, kann das Biogas über eine Fackel verbrannt werden.Even though the biogas plants according to the invention due to their robust technology have a high reliability, are additional Arrangements for the case of possible malfunctions. For example, the hydraulically operated gates are secured in this way, that they can not fall off even if the hydraulics do not functioning should be. If the cogeneration unit fails, the biogas can over one Torch to be burned.
Die Trockenfermentationsanlage wird über ein rechnergestütztes System gesteuert. Im Perkolatkreislauf, bei der Beheizung und im BHKW-Betrieb können verschiedene Prozessparameter jeweils für die einzelnen Gärbehälter eingestellt werden. Die kontinuierliche Überwachung der Kontrollparameter ermöglicht die ständige Optimierung des Prozesses und damit eine maximale Abbauleistung im Fermenter.The Dry Fermentation Plant will be over computerized System controlled. In the percolate cycle, in the heating and in the CHP operation can different process parameters set for the individual fermentation tanks become. The continuous monitoring the control parameter allows the constant Optimization of the process and thus maximum degradation in the fermenter.
Bei
allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
mit Doppelfolie
- 2,50,602,50,60
- Großfermenterlarge fermenter
- 44
- Biogasverbraucherbiogas consumers
- 66
- Biomassebiomass
- 88th
- BiogasentnahmeleitungBiogas withdrawal line
- 1010
- Heizleutung zum GroßfermenterHeizleutung to the big fermenter
- 1212
- PerkulatsammelleitungPerkulatsammelleitung
- 1414
- PerkolatkonzentriereinrichtungPerkolatkonzentriereinrichtung
- 1616
- PerkulatsammeltankPerkulatsammeltank
- 1717
- PerkulatheizleitungPerkulatheizleitung
- 1818
- PerkulatverteilerleitungPerkulatverteilerleitung
- 1919
- PerkulatverteilerPerkulatverteiler
- 2020
- Faulbehälterdigesters
- 2222
- Bodenplattebaseplate
- 2323
-
Heizelement
in der Bodenplatte
22 Heating element in the bottom plate22 - 2424
- stabile Umfassungstable encirclement
- 26,6226.62
-
linke
Seitenwand der stabilen Umfassung
24 left sidewall of the stable enclosure24 - 27,6327.63
-
rechte
Seitenwand der stabilen Umfassung
24 right side wall of the stable enclosure24 - 2828
- Frontseite des Großfermentersfront of the big fermenter
- 3030
- Be- und Entladeöffnungloading and discharge opening
- 3232
- gasdichte Klappegas-tight flap
- 3434
- Klappenrahmenflap frame
- 3636
- Säulen der stabilen UmfassungPillars of stable enclosure
- 3838
- Zwischenräume in der stabilen UmfassungSpaces in the stable enclosure
- 4040
- Wandelement der stabilen Umfassungwall element the stable enclosure
- 4242
- Dachgerüst des GroßfermentersRoof frame of the large fermenter
- 4444
- Hülle des GroßfermentersCover of the large-scale fermenter
- 4646
- gasdichte Foliegas-tight foil
- 5252
- Doppelfoliedouble foil
- 5454
-
innere
Folie der Doppelfolie
52 inner foil of the double foil52 - 5555
-
äußere Folie
der Doppelfolie
52 outer foil of the double foil52 - 5656
- Gasraum zwischen innerer und äußerer Folieheadspace between inner and outer foil
- 5858
- Sockel der stabilen Umfassungbase the stable enclosure
- 6262
- erste Abgasleitungfirst exhaust pipe
- 6464
- Abgaskühlerexhaust gas cooler
- 6666
- AbgasspülleitungAbgasspülleitung
- 6868
- erste Auspuffleitungfirst exhaust pipe
- 7070
- Ventilevalves
- 7272
- zweite Abgasleitungsecond exhaust pipe
- 7474
- zweite Auspuffleitungsecond exhaust pipe
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BEKON HOLDING AG, DE Free format text: FORMER OWNER: LUTZ, PETER, 84034 LANDSHUT, DE Effective date: 20091221 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20100120 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20120118 |
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R071 | Expiry of right |