DE2951324A1 - Methane mfr. from biomass - in two self-contained cylindrical package units - Google Patents

Methane mfr. from biomass - in two self-contained cylindrical package units

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Abstract

Methane gas is produced from biomass, i.e. manure, excreta, vegetable waste and algae in a 40 ft. container with a system of tubes which includes all necessary heating equipment and is heat insulated. A second 20 ft. buried container includes a central chamber for the fresh manure, an outer chamber for intermediate storage between repeated cycles, and another outer chamber for the digested sludge. Methane can be extracted from the top of the 40 ft. container. Such containers can be completely prefabricated in the maker's works and require just erection on site. They save labour in assembly and maintenance and form an extremely compact unit.

Description

Anlage mit Vorrichtungen zur Methangaserzeugung Plant with devices for methane gas generation

aus organischen Reststoffen Die Erfindung betrifft eine Anlage mit Vorrichtungen zur kontinuierlichen Erzeugung von Methangas und hochwertigem Dünger aus organischen Reststoffen, wie tierischen Exkrementen, Fäkalien, Grünma.erial, sowie noch anzubauende Energiepflanzen, einschließlich Algen. from organic residues The invention relates to a plant with Devices for the continuous production of methane gas and high quality fertilizer from organic residues such as animal excrement, faeces, green maize, as well as energy crops to be grown, including algae.

Die Anlage beginnt mit einem 20 Fuss Container, der in 3 Kammern unterteilt ist.The system begins with a 20 foot container, which is divided into 3 chambers is.

In der Mittelkammer wird die jeweilige Tagesmenge gelagert und mit einer Homogenisierungspumpe zerkleinert und in den Dosierbehälter nach oben gepumpt.The daily amount is stored in the middle chamber and with crushed by a homogenizing pump and pumped up into the dosing tank.

Eine weitere Kammer dient zur Aufnahme des ausgefaulten Gutes und mit dessen Temperatur das Frischgut erwärmt wird. Danach wird das ausgefaulte Gut seiner weiteren Verarbeitung zugeführt.Another chamber is used to hold the rotten goods and the temperature at which the fresh food is heated. After that, the rotten good becomes for further processing.

Die dritte Kammer dient der laufenden Umwälzung und gibt außerdem noch Wärme an die in der Mitte befindlichen Frischgutkammer ab.The third chamber is used for ongoing circulation and also gives heat to the fresh food chamber located in the middle.

Der 20 Fuss Container ist gut isoliert und wird nach Möglichkeit ins Erdreich abgesenkt.The 20 foot container is well insulated and, if possible, is put into the Lowered to the ground.

In einem 40 Fuss Container wird ein Faulrohrsystem kaskadenförmig aufgebaut durch das das Frischgut auf dem landen Weg von oben nach unten anärob gärt und Methangas freisetzt.A digester system is cascaded in a 40 foot container built up by the anaerobic the fresh food on the landing way from top to bottom ferments and releases methane gas.

Am Ende des Rohrsystems fließt das Faulgut in die erste Kammer und wird durch eine Umwälzpumpe nach oben in den Dosierbehälter befördert und für einen weiteren Durchlauf durch das Rohrsystem geschickt.At the end of the pipe system, the digested material flows into the first chamber and is conveyed upwards into the dosing tank by a circulation pump and for one sent further pass through the pipe system.

Für die täglich neu zugeführte Menge Frischgut wird die gleiche Menge an ausgefaultem Gut in die letzte Kammer gepumpt und nach Entnahme der Wärmeenergie zur Weiterverarbeitung freigegeben.The same amount is used for the amount of fresh food added every day pumped on decomposed material into the last chamber and after removal of the thermal energy released for further processing.

An einem Ende des 40 Fuss Containers ist in Raum abgeteilt in dem sich das Aggregat befindet, das einmal den Strom aber auch die Wärmeenergie durch Methangas erzeugt.At one end of the 40 foot container there is a partition in the the unit is located, which once the electricity but also the heat energy through Generates methane gas.

Ein Teil der dabei entstehenden Wärmeenergie wird für die Beheizung der in den Rohren befindlichen Biomasse verbraucht.Part of the resulting thermal energy is used for heating of the biomass in the pipes is consumed.

Der Container kann von innen oder und von außen isoliert werden. Vorteilhafter wäre eine Isolierung von innen, so daß am Aufstellort keine Isolierarbeiten durchgeführt werden müssen.The container can be insulated from the inside or from the outside. More advantageous would be an insulation from the inside, so that no insulation work is carried out at the installation site Need to become.

Am höchsten Punkt des Rohrsystems befindet sich die Gasentnahme.The gas extraction is located at the highest point of the pipe system.

Da die Rohre, die viereckig, quadratisch oder rund sein können nur halb oder dreiviertel mit Biomasse gefüllt sind kann das Gas in dem verbleibenden freien Raum von unten nach oben aufsteigen.As the tubes that can be square, square or round only half or three quarters filled with biomass can be the gas in the remaining ascend free space from the bottom to the top.

Eine Alternative wäre, auf dem Rohr ein Gasrohr zu montieren und es auf jeder langen Bahn einmal mit dem Fallrohr zu verbinden, und zwar so gesichert, daß nur Gas durchgelassen wird.An alternative would be to mount a gas pipe on the pipe and use it to be connected to the downpipe once on each long run, and in such a way secured, that only gas is allowed through.

Dieses wird dann wieder nach oben geführt und entnommen.This is then led back up and removed.

Das Problem der Schwimmdecke gibt es bei diesem System nicht, da immer eine Fließgeschwindigkeit vorhanden ist.The problem of the floating cover does not exist with this system, because it always does there is a flow rate.

Ebenfalls ist der Aufwand an Wärmeenergie sehr klein gehalten durch die Kompaktheit des Systems.The expenditure on thermal energy is also kept very small by the compactness of the system.

Außerdem gibt es bei der Beheizung des Containers und der darin befindlichen Rohre keine wie bei anderen Systemen auftretenden Verkrustungen an den Rohrwänden, da die Biomasse immer in Bewegung ist.There is also the heating of the container and the inside Pipes no incrustations on the pipe walls as in other systems, because the biomass is always in motion.

Im ganzen Ablauf ist nur ein Motorventil erforderlich um die ausgefaulte Biomasse in Kammer drei zu pumpen.In the whole process, only one motor valve is required to remove the rotten one To pump biomass into chamber three.

Der Dosierbehälter, der auf dem Dach des Containers befestigt ist, wird beim Transport in Kammer drei des 20 Fuss Containers verstaut.The dosing tank, which is attached to the roof of the container, is stowed in compartment three of the 20 foot container during transport.

Das Motorventil befindet sich in einem Zwischenraum des Daches vom 2n Fuss Container und ist so geschützt.The engine valve is located in a space in the roof of the 2n foot container and is thus protected.

Die Wärmeenergieversorgung tvird über Temperaturfühler gesteuert sobald die Temperatur um 3 ° C abfällt.The heat energy supply is controlled via temperature sensors as soon as the temperature drops by 3 ° C.

Die Umwälzung wird durch einen Schwimmerschalter gesteuert, sobald Kammer eins dreiviertel voll ist schaltet die Pumpe ein.The circulation is controlled by a float switch as soon as Chamber one three quarters full switches the pump on.

Der Vorteil dieses Systems gegenüber heute exestierenden Systemen liegt in folgendem: Alle heute bekannten Systeme gehen von großen Gärbehältern 3 aus loo GV = loo m .The advantage of this system over existing systems today lies in the following: All systems known today are based on large fermentation tanks 3 from loo GV = loo m.

Probleme bestehen mit der Schwimmdecke, mit der Erwärmung und mit dem Warmhalten.Problems exist with the floating cover, with the warming and with keeping warm.

Sie können nicht konfektioniert werden und passen sich schwer den erforderlichen Größen an.They cannot be made up and are difficult to fit required sizes.

Es kann nur bedingt vorgefertigt werden, es verbleibt sehr viel Arbeit bei der Baustelle. Die Gesamtanlage ist sehr auseinander gerissen. Schlechte Wartungsmöglichkeit.It can only be prefabricated to a limited extent; a lot of work remains at the construction site. The overall facility is very torn apart. Bad maintainability.

Keine Wiederverwendung wenn Bedarf nicht mehr besteht.No reuse when there is no longer a need.

Die Anlage steht im Freien und ist dem Wetter ausgesetzt.The system is outdoors and is exposed to the weather.

Im Winter kalte Stürme, sehr hoher Helzaufwand.Cold storms in winter, very high expenditure of helmets.

Sehr lange Rohrverbindungswege zwischen den einzelnen Komponenten.Very long pipe connection routes between the individual components.

Alle Nachteile sind bei diesem System ausgeschaltet und komplett in zwei Containern untergebracht.All disadvantages are eliminated and completely in with this system two containers housed.

Vorfertigung aller Anlagengrößen ist möglich, die Kaskaden können außerhalb des Containers vorgefertigt und mit Rädern versehen in den Container geschoben werden.Prefabrication of all system sizes is possible, which can cascade prefabricated outside the container and fitted with wheels pushed into the container will.

Der Arbeitsaufwand an der Baustelle besteht nur aus dem in den Boden einlassen des 20 Fuss Containers, der Montage des Dosierbehälters auf dem Dach und der Verbindung von zwei Förderrohren.The workload at the construction site consists only of that in the ground let in the 20 foot container, the assembly of the dosing tank on the roof and the connection of two delivery pipes.

Zur Not könnte die Anlage in einer Scheune aufgestellt werden.If necessary, the system could be set up in a barn.

Es ist die Möglichkeit vorhanden, diese Anlage funktionell zur Großanlage auszubauen.It is possible to functionally transform this system into a large-scale system to expand.

An Hand der gezeichneten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung erlutert.The invention is explained on the basis of the illustrated exemplary embodiments.

In der Figur 1 wird die Biogasanlage in der Seitenansicht als flächiges Gebilde dargestellt.In FIG. 1, the biogas plant is shown as a flat in the side view Forms shown.

In der Figur 2 wird die Biogasanlage in der Vorderansicht als flächiges Gebilde dargestellt.In FIG. 2, the biogas plant is shown in the front view as a flat Forms shown.

In der Figur 3 wird die Möglichkeit des Einsatzes verschiedener Rohrformen dargestellt.FIG. 3 shows the possibility of using different tube shapes shown.

Punkt 1 zeigt den Container in 20 Fuss, 40 Fuss oder jeder anderen Größe.Point 1 shows the container at 20 feet, 40 feet, or any other Size.

Punkt 2 zeigt die von innen oder außen anzubringende Wärmeisolierung.Point 2 shows the thermal insulation to be applied from the inside or outside.

Punkt 3 zeigt das von der Biomasse zu durchlaufende Rohrsystem.Point 3 shows the pipe system through which the biomass has to pass.

Punkt 4 zeigt die Kammer zwei des 20 Fuss Containers, in dem das Frischgut täglich aus dem Stall kommt.Point 4 shows chamber two of the 20 foot container in which the fresh goods comes out of the stable every day.

Dieses wird durch die Homogenisierungspumpe Punkt 4a zerkleinert und über die Förderleitung Punkt 5 in den Dosierbehälter Punkt 6 gefördert. Von hier läuft es über den Auslauf Punkt 7 in das Rohrsystem Punkt 3. Nach dem Durchlauf fließt es über den Ablauf Punkt 9 in die Kammer Punkt lo und wird nach einschalten eines Schwimmerschalters durch die Umwälzpumpe Punkt loa über das Förderrohr Punkt 11 durch das Motorventil Punkt 12 in den Dosierbehälter Punkt 6 gefördert.This is crushed by the homogenization pump point 4a and conveyed via the delivery line point 5 into the dosing tank point 6. From here it runs through the outlet point 7 into the pipe system point 3. After the passage it flows via the drain point 9 into the chamber point lo and is switched on after a float switch through the circulation pump point loa over the delivery pipe point 11 conveyed through the motor valve point 12 into the dosing container point 6.

Was täglich an Frischgut eingegeben wird, wird auch an ausgefaultem Gut durch die Umwälzpumpe Punkt loa über das Förderrohr Punkt 11 nach umschalten des Motorventils über das Förderrohr Punkt 13a in die Kammer 13 gefördert.Whatever fresh food is entered every day is also put in with rotten food Switch well through the circulation pump point loa via the delivery pipe point 11 to of the engine valve conveyed into the chamber 13 via the conveying pipe point 13a.

Das in dem Rohrsystem Punkt 3 anfallende Methangas wird an der höchsten Stelle Punkt 14 entnommen.The methane gas occurring in the pipe system point 3 is at the highest Position taken from point 14.

In dem abgeteilten Raum Punkt 15 steht das Strom- und Warmeenergie erzeugende Aggregat Punkt 16 und beheizt über das Heizrohr Punkt 17 den Containerinnenraum Punkt 1.In the partitioned room point 15 there is electricity and heat energy generating Unit point 16 and heats the container interior via the heating pipe point 17 Point 1.

Uber das Rohr Punkt 18 wird die etwas abgekühlte Luft entnommen und wieder erwärmt in den Container gegeben.The somewhat cooled air is withdrawn via the pipe point 18 and placed in the container again warmed up.

Die Rohre, durch die die Biomasse flient, können quadratisch Punkt 3a, rechteckig Punkt 3b oder rund Punkt 3c sein.The pipes through which the biomass flows can be square point 3a, rectangular point 3b or round point 3c.

Punkt 3d zeigt den Bogen, der die Rohre verbindet.Point 3d shows the arch that connects the pipes.

Zur Gasentnahme kann ein Gasrohr, das oberhalb der Rohre von unten bis oben mitläuft, befestigt werden Punkt 14a.For gas extraction, a gas pipe can be installed above the pipes from below runs up to the top, point 14a are attached.

Auf jeder Bahn hat es eine Verbindung mit dem Fallrohr.There is a connection with the downpipe on each lane.

Es ist ein Ventil eingebaut, das sich erst bei einem bestimmten Gasdruck öffnet.There is a built-in valve that only opens when the gas pressure has reached a certain level opens.

Das Gas strömt dann in das Gasrohr und kann am Ende entnommen werden.The gas then flows into the gas pipe and can be removed at the end.

Claims (11)

Patentansortiche 1. Anlage zur Herstellung von Methangas aus Biomasse, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Anlage in Containerbauweise ausgeführt werden kann. Patent application 1. Plant for the production of methane gas from biomass, characterized in that the entire system is designed as a container can. 2. Nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß statt Großbehälter ein Rohrsystem untergebracht wird, durch das die Biomasse geschickt wird zum ausfaulen.2. According to claim 1, characterized in that instead of large containers a pipe system is housed through which the biomass is sent to rot. 3. Nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biomasse kaskadenförmig von oben nach unten flient und dann wieder nach oben gepumpt wird.3. According to claim 1 and 2, characterized in that the biomass cascading from top to bottom and then pumped back up. 4. Nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Container im Werk schon von innen Wärmeisoliert wird.4. According to claim 1, 2 and 3, characterized in that the container is already thermally insulated from the inside at the factory. 5. Nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Container ein Raum abgeteilt wird, in dem alle erforderlichen Aggregate und Steuerungen untergebracht werden.5. According to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that in the Container a room is partitioned off in which all the necessary units and controls be accommodated. 6. Nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des Containers durch ein in dem abgeteilten Raum befindlichem Aggregat geschieht.6. According to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the The container is heated by a unit located in the partitioned off room happens. 7. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß noch ein zweiter kleinerer Drei-Kammern-Container zur Anlage gehört, 7. According to claim 1, characterized in that a second smaller one Three-chamber container is part of the system, 8. Nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frischgutkarnmer in der Mitte befindet und von den beiden Nebenkammern mitgeheizt wird.8. According to claim 1 and 7, characterized in that the Frischgutkarnmer is in the middle and is also heated by the two secondary chambers. 9. Nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlage ein hochliegender Dosierbehälter gehört. 9. According to claim 1, 7 and 8, characterized in that the system an elevated dosing container belongs. lo. Nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem System quadratische, rechteckige oder runde Rohre verwendet werden können.lo. According to claim 1-9, characterized in that in the system square, rectangular or round tubes can be used. 11. Nach Anspruch lo, dadurch gekennzei-hnet, daß oberhalb 1 Gasrohr verläuft und auf jeder Bahn ein oder mehrer Male mit dem Biomasserohr verbunden ist, gesichert durch ein Gasventil, das bei einem bestimmten Gasdruck öffnet und das Gas in das Gasrohr läßt.11. According to claim lo, characterized in that above 1 gas pipe runs and is connected to the biomass pipe one or more times on each path is secured by a gas valve that opens at a certain gas pressure and lets the gas into the gas pipe.
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