DE2407759A1 - FLEXIBLE SLEEPER - Google Patents
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Description
FARBWERIiE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT vormals Meister Lucius & ßrüningFARBWERIiE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT formerly Master Lucius & ßrüning
Aktenzeichen: - HOE 74/F 046 u. H.File number: - HOE 74 / F 046 u. H.
Datum: 18. Februar 1974 - Dr.ME/GaDate: February 18, 1974 - Dr.ME/Ga
"Flexibler Faulturmbehälter""Flexible digestion tank"
Faultürme in starrer Bauweise werden in Kläranlagen verwendet, um aus den organischen Bestandteilen des Abwassers durch sine anaerobe Faulung Faulgas mit einem hohen Anteil an Methan zu gewinnen. Dieses Gas wird in der Regel als Energieträger zur Erzeugung von Wärme und/oder elektrischem Strom verwendet. ·Rigid digestion towers are used in sewage treatment plants, to get out of the organic components of the wastewater through sine anaerobic digestion to obtain digester gas with a high proportion of methane. This gas is usually used as an energy source Used to generate heat and / or electricity. ·
Es werden auch in landwirtschaftlichen Betrieben mit Massentierhaltung Faultürme verwendet, um aus den Stallabgängen, die reich an organischen Feststoffen sind, Faulgas zu gewinnen, das der Landwirt in seinem Betrieb vorteilhaft verv/enden kann. So kann mit dem Gas im Haushalt gekocht und geheizt werden, es kann komprimiert und - in Stahlflaschen aufbewahrt - zum Betrieb von Traktoren } zur Stromerzeugung, zum Beheizen von Treibhäusern usw. verwendet werden.Digestion towers are also used on farms with factory farming in order to obtain digester gas from the stable waste, which is rich in organic solids, which the farmer can use advantageously on his farm. The gas can be used for cooking and heating in the household, it can be compressed and - stored in steel bottles - used to operate tractors } to generate electricity, to heat greenhouses, etc.
In der Zeit des Energieüberflusses hatte man in der Landwirtschaft der Gewinnung von Energie aus Stallabgängen keine besondere Aufmerksamkeit mehr geschenkt und zum Teil bestehende Anlagen stillgelegt. Nachdem nun die Primärenergie verknappt und vor allem im Preis stark gestiegen ist, wird man diese landwirtschaftlichen Faultürme wieder in Betrieb setzen, um wenigstens einen Teil an Energiekosten einzusparen.In the time of abundance of energy one had in agriculture The extraction of energy from barn outlets no longer paid special attention and some of it already exists Plants shut down. Now that primary energy has become scarce and, above all, its price has risen sharply, you will put agricultural digestion towers back into operation in order to save at least part of energy costs.
Für den Landwirt dürfte also der Faulturm als Energielieferant sehr aktuell v/erden, da ja der Abfall aus der Tierhaltung zur Gaserzeugung verwendet werden kann. Der ausgefaulte Stallabgang kann dann noch zu einem wertvollen BodenverbesserungsmittelFor the farmer, the digester should become very topical as an energy supplier, since the waste from animal husbandry is used Gas generation can be used. The rotten barn waste can then be used as a valuable soil improver
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aufgearbeitet werden, indem man nach Abtrennung der Flüssigkeit den Feststoff in bekannter Weise z.B. kompostiert.can be worked up by, after separating the liquid, the solid matter in a known manner, e.g. composting.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung der bekannten Faulturmkonstruktionen,insbesondere für den Bereich der Landwirtschaft zu schaffen, die es erlaubt, mit geringerem Aufwand als bisher,Faultürme an jedem beliebigem Ort zu errichten und zu betreiben.The present invention was therefore based on the object of improving the known digestion tower constructions, in particular to create for the field of agriculture, which allows, with less effort than before, digestion towers at any arbitrary Place to build and operate.
Die Aufgabe wurde gelöst durch die Verwendung von biegeschlaff era Material als Faulturmbehälter. Die bisher starren Faulturmbehärter werden erfindungsgemäß durch einen Behälter aus biegeschlaffem Material ersetzt. Die Wirkungsweise dieser flexiblen Faulturmbehälter entspricht derjenigen der konventionellen starren Behälter; die flexiblen Behälter sind jedoch viel leichter zu handhaben und auch erheblich billiger.The task was solved through the use of limp era Material as digestion tank. The previously rigid digestion hardeners are replaced according to the invention by a container made of pliable material. The mode of action of this flexible Digestion tank corresponds to that of the conventional rigid tanks; however, the flexible containers are much lighter to handle and also considerably cheaper.
Als biegeschlaffes Material für den erfindungsgemäßen flexiblen Faulturmbehälter wird mit Vorteil ein üblicherweise als biegeschlaffer Verbundwerkstoff bezeichnetes Material verwendet. Dieses besteht aus einem Trägergewebs aus hochfesten synthetischen Fäden - beispielsweise aus den linearen aliphatischen Polyamiden 6 oder 6.6, einem aromatischen Polyamid wie Poly-pphenylenterephthalaraid oder aus linearen Polyestern wie dem Polyäthylenterephthalat - das mit einer gegenüber der Faulmasse resistenten Beschichtung versehen ist. Durch das Gewebe erhält der Verbundv/erkstoff seine guten technologischen Eigenschaften, insbesondere seine Festigkeit, während die Beschichtung das Gewebe luft- und wasserdicht macht sowie vor Zersetzung durch die Faulmasse schützt. Als Beschichtungsmittel dient zweckmäßig Polyvinylchlorid mit einem nicht verseifbaren Weichmacher und extraktionsbeständigen Stabilisatoren. Auch vernetzbare Polyacrylate oder Polyurethane können zu diesem Zweck verwendet werden. Auch Kunstkautschuke wie z.B. Polychloropren oder dergleichenThe pliable material used for the flexible digestion container according to the invention is advantageously a material commonly referred to as pliable composite material. This consists of a carrier fabric made of high-strength synthetic threads - for example from the linear aliphatic polyamides 6 or 6.6, an aromatic polyamide such as poly-phenylene terephthalaride or from linear polyesters such as polyethylene terephthalate - which is provided with a coating that is resistant to the putrefaction. The fabric gives the composite material its good technological properties, in particular its strength, while the coating makes the fabric airtight and watertight and protects it from decomposition by the putrefaction. A suitable coating agent is polyvinyl chloride with a non-saponifiable plasticizer and extraction-resistant stabilizers. Crosslinkable polyacrylates or polyurethanes can also be used for this purpose. Also synthetic rubbers such as polychloroprene or the like
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- 3 haben sich als Beschichtungsmittel bewährt.- 3 have proven themselves as coating agents.
Der flexible Verbundwerkstoff kann auf verschiedene Weise in die gewünschte Form gebracht v/erden. Dies ist etwa möglich durch Verschweißen, indem z.B. die Bahnen mit Längsnähten zusammengefügt werden. Die Bahnen können aber auch in Quer- (Umfangs-) Richtung verarbeitet werden oder in Schraubenlinien aufsteigend verlaufen. Auch Nähnähte sind für die Konfektion verwendbar. Dabei ist es zur Gewährleistung der Dichtigkeit notwendig, daß die Nähnähte nachträglich überschweißt werden.The flexible composite material can be brought into the desired shape in various ways. This is about possible through Welding, e.g. by joining the strips with longitudinal seams. However, the tracks can also be in transverse (circumferential) Direction are processed or run in ascending helical lines. Sewing seams can also be used for assembly. In order to guarantee the tightness it is necessary that the sewing seams are subsequently over-welded.
Bei Verwendung von gummierten Stoffen für die erfindungsgemäßen flexiblen Faulturmbehälter kann die Konfektion durch Kleben, Heißvulkanisation oder Nähen und Aufvulkanisieren eines Dichtungsstreifens auf der Innenseite vorgenommen werden. Generell läßt sich aber sagen, daß jede Naht eine Quelle vorzeitiger Störungen sein kann. Daher ist die Verwendung von flachgewebten, außen und innen beschichteten Schläuchen aus den vorstehend genannten synthetischen Materialien besonders bevorzugt. Der gesamte zylindrische Teil des flexiblen Behälters weist hier keinerlei die Festigkeit beeinträchtigende Nähte auf. Da ein Flachschlauch bis zu einer Breite von etwa 11 m gewebt werden kann, ergibt sich beispielsweise bei einer HöheWhen using rubberized materials for the flexible digestion container according to the invention, the assembly can be done by gluing, Hot vulcanization or sewing and vulcanization of a sealing strip can be carried out on the inside. As a general rule but it can be said that every seam can be a source of premature disturbances. Therefore, the use of flat-woven, tubes coated on the outside and inside and made of the synthetic materials mentioned above are particularly preferred. The entire cylindrical part of the flexible container does not have any seams which impair the strength on. Since a flat tube can be woven up to a width of about 11 m, this results in a height, for example
3 von^8 m im zylindrischen Teil ein Volumen von etwa 310 m , w ein sehr brauchbares Faulturmbehälter-Volumen darstellt.3 of ^ 8 m in the cylindrical part a volume of about 310 m, w represents a very useful digestion tank volume.
An den zylindrischen Teil kann der Boden des flexiblen Behälters durch Schweißen, Nähen und Überschweißen bzw. bei gummierten Stoffen durch Kleben, Vulkanisieren oder Nähen und Nahtdichten mittels eines aufvulkanisierten Dichtungsstreifens angearbeitet werden. Als materialgerechte Verarbeitungsmethode für die Verbindung des zylindrischen Behälterteils mit dem Boden bietet sich weiterhin das Verbinden in Form einer Klemmverbindung an, die sowohl für den aus Bahnen konfektionierten, als auch fürThe bottom of the flexible container can be attached to the cylindrical part by welding, sewing and over-welding or in the case of rubberized Fabrics are processed by gluing, vulcanizing or sewing and seam sealing by means of a vulcanized sealing strip will. As a material-appropriate processing method for the connection the cylindrical part of the container with the bottom can also be connected in the form of a clamp connection, those for the made-up from webs as well as for
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den aus einem flachgev/ebten Gewebeschlauch hergestellten zylindrischen Teil geeignet ist.made from a flat woven fabric tube cylindrical part is suitable.
Ebenso wird bei der Verbindung des vorteilhaft als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildeten Dachteiles mit dem zylindrischen Teil des flexiblen Faulbehälters verfahren.Likewise, when connecting the roof part, which is advantageously designed as a cone or truncated cone, with the cylindrical part of the flexible digester.
Wenn ein Faulturm teilweise aus miteinander verschraubten Stahlringen und einem flexiblen Behälterteil konstruiert ist, kann auf eine luftdichte Verschraubung der Stahlringe verzichtet werden, sofern nur der flexible Behälter auch den Stahlringteil voll auskleidet. Hier kann die Festigkeit des Trägergewebes im Verbundwerkstoff entsprechend dem geringeren hydrostatischen Druck im oberen Turm-Teil niedriger gewählt werden.When a digestion tower is partly made of steel rings screwed together and a flexible container part, an airtight screw connection of the steel rings can be dispensed with provided that only the flexible container also fully lines the steel ring part. This is where the strength of the carrier fabric be chosen lower in the composite material according to the lower hydrostatic pressure in the upper part of the tower.
Um die auf die flexible Behälterwand infolge des Behälterinhalts wirkendenKräfte besser abzufangen, kann um den Behälter eine Gurtverstärkung in Umfangsrichtung angebracht werden. Die Gurtverstärkung kann aus niedrig dehnenden synthetischen Textilmaterialien oder aus Bandeisen und dergleichen bestehen.In order to better absorb the forces acting on the flexible container wall as a result of the container contents, a Belt reinforcement can be attached in the circumferential direction. The belt reinforcement can be made from low-stretch synthetic textile materials or consist of iron straps and the like.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Faulbehälters, vor allem mit größerem Volumen,besteht darin, daß das biegeschlaffe Behältermaterial ein beschichtetes oder unbeschichtetes Polyamidr oder Polyesterfädengewebe mit einer Polyolefinfolie als "Innenauskleidung ist. Die Polyolefinvorzugsweise eine Polyäthylen-Folie besitzt hier die Fuktioji der gas- und flüssigkeitsdichten Auskleidung. Das Polyamid- oder Polyesterfädengewebe hat die Funktion des Festigkeit sir ägers und kann daher in diesem Fall auch unbeschichtet sein. Eine Beschichtung ist jedoch auch hier vorteilhaft für den Fall,daß die Polyolefinfolie im Lauf der Zeit Stellen der Undichtigkeit bekommt. ·A particularly embodiment preferred of the flexible digester according to the invention, especially with a larger volume, is the fact that the pliable container material r a coated or uncoated nylon or polyester thread fabric with a polyolefin as a "liner. The Polyolefinvorzugsweise a polyethylene film has here the Fuktioji the gas The polyamide or polyester thread fabric has the function of providing strength and can therefore also be uncoated in this case. ·
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Die Form des erfindungsgemäßen flexiblen Faulbehälters wird vorteilhaft so gewählt, daß sie in die Form des Faulturms oder des entsprechenden Faulturmgerüstes ohne weiteres eingepasst werden kann. Eine zweckmäßige Faulturmform, insbesondere für den landwirtschaftlichen Bereich, ist die zylindrische Form. Dementsprechend besitzt ein bevorzugter flexibler Faulbehälter ebenfalls diese Form. Natürlich besitzt der Faulbehälter die üblichen Zu- und Ableitungen für die Faulmasse, vorzugsweise am Bodenteil, sowie am Dachteil einen entsprechenden Auslaß für die Ableitung der entstehenden Faulgase.The shape of the flexible digester according to the invention is advantageously chosen so that it is in the shape of the digestion tower or the corresponding digestion tower can be easily fitted. A useful digester shape, especially for the agricultural field, is the cylindrical shape. Accordingly, a preferred flexible digester also has this form. Of course, the digester has the usual inlets and outlets for the digested mass, preferably on the bottom part, as well as a corresponding outlet on the roof part for the discharge of the resulting fermentation gases.
Natürlich kann der flexible Faulbehälter, je nach der Turmform, auch anders geformt sein.Of course, the flexible digester can also be shaped differently, depending on the shape of the tower.
Der flexible Faulbehälter wird in dem Faulturm bzw. einem entsprechenden (Stahl-)3erüst, das die auftretenden statischen Gewichtsbelastungen und andere Verkehrslasten aufnehmen muß, auf für solche Fälle übliche Weise befestigt. Das Gerüst kann aus Rohren, U-Profilen usw. gefertigt sein. Die Befestigung des flexiblen Behälters erfolgt darin beispielsweise oben an einem Tragering, der gleichzeitig als Kleminring für den zylindrischen und den Dachteil des Behälters ausgebildet ist. Vorzugsweise erfolgt auch die Befestigung des unteren Endes des zylindrischen Teils des flexiblen Behälters an einem Stahlring, der gleichzeitig eine Spannvorrichtung aufweist mit einer Klemmvorrichtung. Am unteren Ende des Stahlringes kann dann der Boden des flexiblen Behälters ebenfalls angeklemmt werden.The flexible digester is in the digestion tower or a corresponding one (Steel) 3 scaffolding, which has to absorb the static weight loads and other traffic loads that occur attached in the usual way for such cases. The framework can be made of pipes, U-profiles, etc. The attachment of the flexible container takes place therein, for example, on top of a support ring, which also acts as a clamping ring for the cylindrical and the roof portion of the container is formed. The lower end of the cylindrical one is preferably also fastened Part of the flexible container on a steel ring, which at the same time has a clamping device with a clamping device. At the lower end of the steel ring, the bottom of the flexible The container can also be clamped.
Der Faulturm mit dem neuen flexiblen Behälter steht zweckmäßig auf einem Fundament, welches z.B. als eine flache Stahlbetonplatte ausgebildet ist. Das beispielsweise aus vorgefertigten Bauteilen zusammengesetzte Rmdament soll die erforderlichen Zu- und Ableitungen enthalten, die an dem Bodenteil des flexiblen Faulbehälters angeflanscht werden. Andere Zu- und Ableitungen können in die Behälterwand bzw. den Dachteil eingearbeitet werden.The digestion tower with the new flexible container stands usefully on a foundation, which, for example, is a flat reinforced concrete slab is trained. The sleeve, which is composed, for example, of prefabricated components, should have the necessary and contain drains that are flanged to the bottom part of the flexible digester. Other supply and discharge lines can be incorporated into the container wall or the roof part.
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Da üblicherweise Faultürme bei Temperaturen über 3O°C betrieben werden, ist es zweckmäßig, daß der erfindungsgemäße flexible Behälter auch mit einer Schicht aus einem üblichen Wärmeisolierungsmaterial umgeben ist. Diese Wärmeisolierung kann aus Schäumstoffplatten, beispielsweise aus geschäumtem Polyurethan, Phenolharz, Polyolefin, Polyvinylchlorid, Polystyrol und dergleichen bestehen. Die Schäumstoffplatten werden am Faulturmgerüst befestigt und erhalten zweckmäßig außen einen wetterfesten Anstrich, sofern sie nicht bereits mit einem wetterfesten Überzug versehen sind.Since digestion towers are usually operated at temperatures above 30 ° C it is expedient that the flexible container according to the invention is also provided with a layer of a conventional thermal insulation material is surrounded. This thermal insulation can be made of foam sheets, for example foamed polyurethane, Phenolic resin, polyolefin, polyvinyl chloride, polystyrene and the like. The foam panels are attached to the digestion tower attached and appropriately given a weatherproof paint on the outside, unless they already have a weatherproof one Are provided with a coating.
Die Y/ärmeisolierung kann auch mittels eines flexiblen Schaumstoff Verbundmaterials, bestehend aus einem Weichpolyurethanschaum, der mit einem ein- oder beidseitig beschichteten synthe-r tischen Gewebe verklebt ist, geschehen. Hier wird die beschichtete Gev/ebeseite nach außen gelegt und dient als Wetterschutz.The Y / arm insulation can also be made of flexible foam Composite material, consisting of a soft polyurethane foam, which is coated with a synthetic material coated on one or both sides table fabric is glued, done. Here the coated fabric side is placed on the outside and serves as weather protection.
Eine weitere Möglichkeit der Wärmeisolierung des erfindungsgemäßen flexiblen Faulbehälters bestellt darin, daß am Turmgerüst eine Außenhaut aus einem beschichteten synthetischen Gewebe (Planenstoff) angebracht, der flexible Faulbehälter mit leichtem Überzug aufgepumpt und der Zwischenraum mit einem schnell härtenden Hartschaum aus z.B. Polyurethan, Phenolharz oder Harnstoff-Formaldehydharz ausgeschäumt wird.Another way of thermal insulation of the invention flexible digester ordered in that on the tower frame an outer skin made of a coated synthetic fabric (Tarpaulin) attached, the flexible digester inflated with a light cover and the space in between with a quick hardening rigid foam made of e.g. polyurethane, phenolic resin or urea-formaldehyde resin is foamed.
In der beigefügten Figur ist eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Faulbehälters in Frontansicht dargestellt. Der flexible Behälter (1) aus einem synthetischen Polyesterfädengewebe mit beidseitiger PVC-Beschichtung besitzt die Form eines Zylinders mit angearbeitetem Boden (2) und einem Dachteil (3). Der Behälter ist in einem entsprechenden Stahlgerüst(4) befestigt. Dieses ruht seinerseits auf einem als muldenförmige Bodenplatte ausgebildeten Stahlbetonfundament (5), in welches die Zu- und Abführungen (6) und (7) für die Faulmasse einge—In the attached figure is an exemplary embodiment of the flexible digester according to the invention shown in a front view. The flexible container (1) made of a synthetic polyester thread fabric with a PVC coating on both sides has the Shape of a cylinder with an attached base (2) and a roof part (3). The container is in a corresponding steel frame (4) attached. This in turn rests on a reinforced concrete foundation (5) designed as a trough-shaped base plate, in which the inlets and outlets (6) and (7) for the digested mass
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arbeitet und an den Boden (2) des flexiblen Faulbehälters ange-- 7 -
works and attached to the bottom (2) of the flexible digester
flanscht sind. Eine Abführung (8) für die Faulgase befindet sich am Dachteil (3). Die Wärmeisolierungsschicht sowie die Befestigung des flexiblen Behälters an dem Stahlgerüst sind in der Figur nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit nicht zu sehr zu beeinträchtigen. are flanged. A discharge (8) for the digester gases is located on the roof part (3). The thermal insulation layer as well as the fastening of the flexible container on the steel frame are not shown in the figure in order not to impair the clarity too much.
Das Stahlbetonfundament (5) ist in der dargestellten Form so ausgebildet, daß um den flexiblen Faulbehälter (1) eine ringförmige Rinne (9) entstanden ist, die ebenfalls mit beidseitig beschichtetem Polyesterfädengewebe ausgelegt ist. Dadurch wird vermieden, daß bei Undichtigkeiten des flexiblen Faulbehälters die austretenden faulenden Inhaltsstoffe ins Grundwasser gelangen.The reinforced concrete foundation (5) is designed in the form shown so that around the flexible digester (1) an annular Channel (9) was created, which is also designed with polyester thread fabric coated on both sides. This will avoided that in the event of leaks in the flexible digestion tank, the decaying substances released from reaching the groundwater.
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Claims (4)
1. Verwendung von biegeschlaffera Material als Faulbehälter.- 8 - "" HOE 74 / F o46 and H. PATENT CLAIMS :
1. Use of pliable material as a digester.
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