Verfahren zur Brennstoffgewinnung aus Torf o. dgl. durch Vergärung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung von Torf und ähnlichen
subfossilen Stoffen in hochwertigen Brennstoff. Diese Umwandlung vollzieht sich
in bekannter Weise dadurch, daß die dem Moor entnommene Rohmasse zerkleinert, mit
alkalischen oder sauren Zuschlägen zur Beseitigung unerwünschter Säuerung oder Alkalität
versehen und nach Bedarf nach Beifügung von Bakteriennährstoffen einer Vergärung
durch aerobe Bakterien unterworfen wird. Es ist bekannt, daß bei der Bakteriengärung
in der behandelten Masse beträchtliche Temperatursteigerungen bis auf etwa 8o° C
auftreten können und der Bakterienangriff zu einer Aufschließung des in den Zellen
der pflanzlichen Rohstoffe gebundenen Wassers führt, das sich im Laufe der Gärung
abscheidet.Process for obtaining fuel from peat or the like by fermentation
The invention relates to a method for converting peat and the like
subfossils in high quality fuel. This transformation is taking place
in a known way in that the raw mass removed from the bog is crushed, with
alkaline or acidic additives to remove unwanted acidity or alkalinity
provided and, if necessary, fermentation after adding bacterial nutrients
is subjected to aerobic bacteria. It is known that in bacterial fermentation
Considerable temperature increases in the treated mass up to about 80 ° C
can occur and the bacterial attack to an unlocking of the cells
of the vegetable raw materials leads to bound water, which is in the course of the fermentation
separates.
Man hat bereits vorgeschlagen, Torfmoore zur Erzielung einer wirksamen
Verrottung der pflanzlichen Einschlüsse der Einwirkung von Mikroorganismen in Verbindung
mit stickstoffhaltigem Regen- und Schneewasser zu unterwerfen. Es ist auch bekannt,
bei der Umwandlung von Torf oder ähnlichen Moorstoffen zu Düngemitteln oder Brennstoffen
den einer Vergärung unterliegenden Rohstoffen stickstoffhaltige Zusätze beizumischen.
So hat man vorgeschlagen, die zu vergärende Masse mit organischen stickstoffhaltigen
Produkten, wie Fäkalien, Blut o. dgl., ferner mit anorganischen stickstoffhaltigen
Zusätzen, wie Ammoniak oder Kali, zu vermengen. Diese stickstoffhaltigen Zusätze
sind geeignet, die Verrottung der pflanzlichen Zellbestandteile zu beschleunigen
und den Bakterienangriff zu unterstützen. Es hat sich herausgestellt, daß der Angriff
der Bakterien auf die Zellbestandteile des Torfes bei der Vergärung am stärksten
ist, wenn die Gärungstemperaturen der Masse in den Bereich der höheren Temperaturwerte
von etwa 4.o bis 7o° C kommen. Man hat bereits vorgesehen, die Gärung durch künstliche
Wärmezufuhr zu beschleunigen, doch ist dieses Mittel nicht sehr wirksam, weil die
Bakterien für ihre Entfaltung eine gewisse Zeit benötigen. Es ist vielmehr erwünscht,
die Entwicklung und Vermehrung der Bakterien so zu beschleunigen, daß in der zur
Gärung angesetzten Masse von selbst ein schneller Anstieg auf die höheren Temperaturen
erfolgt.It has already been proposed to use peat bogs to achieve effective
Rotting of the plant inclusions related to the action of microorganisms
subject to nitrogenous rain and snow water. It is also known
in the conversion of peat or similar moor materials into fertilizers or fuels
add nitrogenous additives to the raw materials subject to fermentation.
So it has been proposed that the mass to be fermented with organic nitrogen-containing
Products such as feces, blood or the like, also with inorganic nitrogenous
Mixing additives such as ammonia or potash. These nitrogenous additives
are suitable to accelerate the rotting of the plant cell components
and to support the bacterial attack. It turned out that the attack
of the bacteria on the cell components of the peat most strongly during fermentation
is when the fermentation temperatures of the mass are in the range of higher temperature values
from about 4.o to 7o ° C. It has already been planned to use artificial fermentation
To speed up the supply of heat, this remedy is not very effective because the
Bacteria need a certain amount of time to develop. Rather, it is desirable
to accelerate the development and multiplication of the bacteria so that in the for
Fermentation set mass by itself a rapid rise to the higher temperatures
he follows.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Stickstoffzusatz,
für dessen mengenmäßige Einstellung eine Regel bisher
nicht vorhanden
war, nach dem Kohlenstoff-und Stickstoffgehalt der Rohmasse bemessen und das Mengenverhältnis
der Gesamtmen&#". von Stickstoff zu Kohlenstoff auf etwa abgestellt wird. Bei
diesem anteiligen WKhältnis des Stickstoffes ist die Entfaltung des,' aeroben Bakterien
in der zur Vergärung ange setzten Masse besonders kräftig, so daß die Aufschließung
der Zellen des pflanzlichen Rohstoffes und die Abscheidung des darin enthaltenen
Wassers besonders schnell vor sich geht.This is achieved according to the invention in that the addition of nitrogen,
a rule for its quantitative setting so far
unavailable
was measured according to the carbon and nitrogen content of the raw mass and the proportion
the total men &# ". of nitrogen to carbon is turned off at about
This proportional WK ratio of nitrogen is the development of the "aerobic bacteria."
particularly strong in the mass set for fermentation, so that the digestion
of the cells of the vegetable raw material and the separation of the contained therein
Water is going on particularly quickly.
Die Einstellung des Stickstoffgehaltes der Masse auf einen bestimmten
Festwert hat ferner den besonderen Vorteil, daß ein sparsamer Stickstoffverbrauch
erzielt wird, da der Stickstoffzusatz nach dem in der Rohmasse von Natur aus vorhandenen
Stickstoffgehalt bemessen wird. Dieser natürliche Stickstoffgehalt ist je nach Art,
Alter und Zersetzungsgrad des Torfes verschieden. Gerade bei Torf ist aber eine
sparsame und möglichst wirtschaftliche Einstellung der Zuschläge wichtig, da es
sich um einen billigen Brennstoff handelt, dessen Gestehungskosten so niedrig wie
möglich zu halten sind, um den Abbau der Moore wirtschaftlich zu halten.The adjustment of the nitrogen content of the mass to a certain
Festwert also has the particular advantage that it consumes less nitrogen
is achieved because the addition of nitrogen according to that which is naturally present in the raw material
Nitrogen content is measured. Depending on the species, this natural nitrogen content is
Age and degree of decomposition of the peat differ. But there is one especially with peat
Economical and as economical as possible setting of the surcharges is important, as it is
is a cheap fuel, the cost of which is as low as
are to be kept in order to keep the mining of the moors economical.
Bei der Durchführung der aeroben Vergärung von Torf o. dgl. hat man
schon vorgesehen, die zu vergärende Masse einer regelbaren Durchlüftung zu unterziehen,
um den aeroben Bakterien in ausreichendem Maße den zu ihrem Wachstum erforderlichen
Luftsauerstoff zuzuführen. Bei dieser Durchlüftung hat man sich jedoch auf eine
Auflockerung der trocknenden Gärmassen und auf das Absaugen der Luft aus dem Gärhaufen
beschränkt. Das Absaugen der Luft hat den Nachteil, daß infolge des Unterdruckes
die Verdunstung des Wassers vermehrt und durch den hierdurch bedingten Wärmeverlust
die Einhaltung der Gärtemperaturen in der Masse beeinträchtigt wird. Es hat sich
als vorteilhafter erwiesen, die Durchlüftung der dem Bakterienangriff unterliegenden
Masse dadurch zu bewirken, daß die Luft mittels unterhalb oder im unteren Teile
der Gärmasse angeordneten durchlochten Leitungen in die Masse eingedrückt wird,
wobei die unter Druck stehenden Luftblasen die Auflockerung begünstigen und nur
einen geringen Anteil an der Verdunstung nehmen. Es fließt ein größerer Anteil des
Wassers als Sickersaft ab.When carrying out the aerobic fermentation of peat or the like
already planned to subject the mass to be fermented to a controllable ventilation,
to provide the aerobic bacteria with sufficient quantities necessary for their growth
To supply atmospheric oxygen. With this ventilation, however, one has to rely on one
Loosening the drying fermentation masses and sucking the air out of the fermentation pile
limited. Sucking off the air has the disadvantage that as a result of the negative pressure
the evaporation of the water increases and due to the heat loss caused by it
compliance with fermentation temperatures in the mass is impaired. It has
Proven to be more advantageous, the ventilation of the bacteria subject to attack
To cause mass by the fact that the air means below or in the lower parts
perforated pipes arranged in the fermentation mass are pressed into the mass,
whereby the pressurized air bubbles favor the loosening and only
take a small share of the evaporation. A larger proportion of the flows
Water as seepage.
Das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßig so ausgeführt, daß
man bei sauren Hochmoortorfen zunächst den Säuregrad, bei alkalischen Torfmooren
den Grad der Alkalität ermittelt, z. B. durch Bestimmung der pH-Zahl mit einem Acidimeter
o. dgl. Die dem Moor entnommene Masse wird dann zunächst zerkleinert und mit alkalischen
oder sauren Zuschlägen versehen, um sie auf einen für das Bakterienwachstum günstigen
pH-Wert einzustellen: Bei der Auswahl der Zuschläge _ darauf zu achten, daB der
Aschengehalt Brennstoffes nach Möglichkeit nicht erhöht ee ird. Die Masse wird dann
mit. stickstoffhaltigen . Zuschlägen versetzt, deren mengenmäßige Einstellung durch
vorherige Analyse des Rohtorfes ermittelt wird. Für gewöhnlich enthält der Rohtorf
etwa go°/° Wasser und 100/n Trockenstoff, von der je nach der Torfart etwa qo bis
5o0/0 reiner Kohlenstoff sind. Je nach Art, Alter und Zersetzungsgrad des Torfmoores
enthält der Torf auch unterschiedliche Mengen von Stickstoff. Ist der Gehalt an
Kohlenstoff und an Stickstoff durch die Analyse anteilmäßig bestimmt, so wird die
zur Vergärung gelangende, zerkleinerte Rohmasse in solcher Menge mit stickstoffhaltigen
Zusätzen, z. B. mit Kalkstickstoff, versetzt, daß das Verhältnis von Stickstoff
zum Kohlenstoff in der Masse etwa 1:25 beträgt.The method according to the invention is expediently carried out so that
In the case of acidic raised bogs, first the degree of acidity, in the case of alkaline peat bogs
determines the degree of alkalinity, e.g. B. by determining the pH number with an acidimeter
or the like. The mass removed from the bog is then first crushed and mixed with alkaline
or acidic supplements to make them conducive to bacterial growth
Adjusting the pH value: When selecting the additives, make sure that the
As far as possible, the ash content of the fuel is not increased. The mass will then
with. nitrogenous. Surcharges offset, their quantitative adjustment by
prior analysis of the raw peat is determined. Usually the raw peat contains
about go ° / ° water and 100 / n dry matter, of which, depending on the type of peat, about qo to
5o0 / 0 are pure carbon. Depending on the type, age and degree of decomposition of the peat bog
the peat also contains varying amounts of nitrogen. Is the content of
Carbon and nitrogen are determined proportionally by the analysis, the
crushed raw mass that is fermented in such an amount with nitrogenous
Additives, e.g. B. with calcium cyanamide, added that the ratio of nitrogen
to carbon is about 1:25 in mass.
Die so vorbereitete Masse, die in bekannter Weise noch mit Bakteriennährstoffen
versehen werden kann, wird dannmit aeroben Bakterien geimpft und in üblicher Weise
derWärmevergärung unterworfen. Schon in sehr kurzer Zeit findet unter Einwirkung
der thermophilen und thermogenen Mikroorganismen ein schneller Anstieg der Gärtemperatur
in der Masse statt. In der unteren Schicht der Gärmasse kann eine Anzahl von durchlöcherten
Rohrleitungen angeordnet sein, durch die nach Bedarf frische Luft in die Masse eingedrückt
wird. Die Druckluft kann in der kälteren Jahreszeit vorgewärmt sein. Da die unter
Druck zugeführte Luft eine kräftige Auflockerung der Masse bewirkt und infolge ihrer
Spannung nur ein geringes Aufnahmevermögen für Wasserdampf hat, wird die Wärmeentwicklung
der Gärhaufen trotz kräftiger Lüftung nicht wesentlich gestört. Sobald die Gärungstemperaturen
angestiegen sind, läßt sich eine starke Ausscheidung von Wasser feststellen, das
als Sickersaft abläuft.The mass prepared in this way, which in a known manner still contains bacterial nutrients
aerobic bacteria are then inoculated and in the usual manner
subjected to thermal fermentation. Already in a very short time takes place under action
of thermophilic and thermogenic microorganisms a rapid rise in fermentation temperature
held in bulk. In the lower layer of the fermentation mass can be a number of perforated
Pipelines can be arranged through which fresh air is pressed into the mass as required
will. The compressed air can be preheated in the colder months of the year. Since the under
Pressure supplied air causes a strong loosening of the mass and as a result of it
If voltage only has a low absorption capacity for water vapor, the development of heat
the fermentation pile not significantly disturbed despite strong ventilation. Once the fermentation temperatures
have increased, a strong excretion of water can be determined, the
runs off as seepage.