DE856742C

DE856742C - Process and device for the production of fertilizers and gases by fermentation of fermentable substances

Info

Publication number: DE856742C
Application number: DEL467A
Authority: DE
Inventors: Francois Laurenty
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-07-30
Filing date: 1949-11-26
Publication date: 1952-11-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Düngemitteln und Gasen durch Gärbehandlung von vergärbaren Stoffen Bei gewissen Gärverfahren werden die zu vergärenden Stoffe in einen Silo gefüllt, und nachdem man sie gegebenenfalls teilweise in Gegenwart von Luft hat vergären lassen, wird der Silo hermetisch geschlossen und die Verrottung unter fortlaufender oder unterbrochener Abführung der sich bildenden Gase zu Ende geführt. Wenn die Verrottung als ausreichend erachtet wird, wird der Silo geleert.Method and device for the production of fertilizers and gases by fermentation treatment of fermentable substances In certain fermentation processes the substances to be fermented are filled into a silo, and after one has them if necessary partially fermented in the presence of air, the silo is hermetically sealed and the rotting with continuous or intermittent removal of the forming Gases led to the end. If the rotting is deemed sufficient, the will Silo emptied.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie diskontinuierlic'i sind und vor allem einen geringen Wirkungsgrad besitzen.These processes have the disadvantage that they are discontinuous and above all have a low level of efficiency.

Gi#genstand der Erfindung sind Verbesserungen der Verfahren und Vorrichtungen dieser Art. Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einem Silo, und die zu vergärenden Stoffe können während der ganzen Dauer der Gärung der bereits darin befindlichen Stoffe durch eine Öffnung eingefülirt werden, die verschieden ist von der Öffnung, durch die die verrotteten Stoffe während der ganzen Dauer der Vergärung entleert werden können, wobei die Stoffe im Silo nach Maßgabe des Fortschreitens der Vergärung sich weiterbewegen.The subject of the invention are improvements in the methods and devices of this type. According to the invention, the device consists of a silo, and the Substances to be fermented can be present during the entire fermentation period substances are poured in through an opening which is different from the opening through which the rotted substances during the entire fermentation period can be emptied, with the substances in the silo according to the progress fermentation move on.

Der Silo, in dem die Vergärung vor sich geht, kann von beliebiger Form sein. So kann er beispielsweise die Forin eines Rohres haben, das in zwei Schächte mündet, von denen der eine der Einführung der Stoffe und der andere der Abführung der- #elben dient. Der Silo kann auch durch einen zylindrischen Behälter gebildet werden, der eine Reihe umgekehrter Trichter in geeigneten Abständen enthält und die Stoffe in einer gewissen Höhe über dem Boden tangential aufnimmt, wobei der Boden eine Öffnung für die Abführung der verrotteten Stoffe aufweist.The silo in which the fermentation takes place can be of any Be form. For example, it can have the shape of a pipe that goes into two shafts flows, one of which is the introduction of the substances and the other of the discharge the- # serves the same. The silo can also be cylindrical Containers are formed of a series of inverted funnels at appropriate intervals contains and absorbs the substances tangentially at a certain height above the ground, wherein the bottom has an opening for the discharge of the rotted substances.

Um die Fortbewegung der Stoffe zu erleichtern, ist die untere Wandung des Silos vorteilhaft geneigt, wobei die Tiefpunkte sich in der Nachbarschaft der Austrittsöffnung befinden.In order to facilitate the movement of the fabrics, the lower wall is of the silo favorably inclined, the lows being in the vicinity of the The outlet opening.

Es kann ferner auf die Bewegung der Stoffe eingewirkt werden, indem ein Strömungsmittel in geeigneter Richtung eingeblasen wird, indem die Stoffe mittels eines Verdrängerkolbens vorgestoßen werden, indem die Stoffe mittels einer archimedischen Schraube bzw. Schnecke fortbewegt werden, oder durch jede andere mechanische Vorrichtung.The movement of fabrics can also be influenced by a fluid is injected in the appropriate direction by means of the substances a displacement piston are pushed forward by the substances by means of an Archimedean Screw or worm are moved, or by any other mechanical device.

Es wird empfohlen, die Fortbewegung der Stoffe im Silo zu unterstützen, indem die Bewegung der Gase, die sich im Silo bilden, dazu ausgenutzt wird, einen Flüssigkeitsstrom von geeigneter Richtung zu erzeugen.It is recommended to support the movement of the substances in the silo, by using the movement of the gases that form in the silo to create one Generate liquid flow of suitable direction.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, in einem (.)der mehreren der Hochpunkte des Silos ein senkrechtes oder zur Waagerechten geneigtes Rohr anzuordnen, durch das die im Laufe der Vergärung sich bildenden Gase entweichen und in eine Kammer münden, die mit dem Innern des Silos durch eine Leitung verbunden ist, die im Sinne der Vorwärtsbewegung der Stoffe einmündet. Außerdem kann die Vergärung dadurch verbessert werden, daß der Hochpunkt des Gärsilos in der -Nähe der Eintrittsöffnung angeordnet ist.In particular, the invention proposes in one (.) Of the several of the To arrange high points of the silo a vertical pipe or a pipe inclined to the horizontal, through which the gases formed in the course of fermentation escape and into a Open chamber, which is connected to the interior of the silo by a pipe that flows in the sense of the forward movement of the substances. In addition, the fermentation be improved by the fact that the high point of the fermentation silo in the vicinity of the inlet opening is arranged.

Die Verbesserung der Vergärung erfolgt durch die thermische Gleichmäßigkeit und vor allem dadurch, daß die Anlage ganz oder teilweise eingegraben wird und daß ein Teil der Gase in einem beständig und gleichmäßig arbeitenden Gaserhitzer ausgenutzt wird.The fermentation is improved by the thermal uniformity and above all by the fact that the system is completely or partially buried and that some of the gases are used in a gas heater that works constantly and evenly will.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend beschrieben und schematisch in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. i eine erste Vorrichtung nach der Erfindung im senkrechten Schnitt, Fig. 2 und 3 Querschnitte derselben Vorrichtung nach den Linien II-II und III-111 in Fig. i, Fig. d und 5 senkrechte Schnitte von zwei anderen. Vorrichtungen nach der Erfindung.Embodiments of the invention are described below and shown schematically in the drawing. FIG. 1 shows a first device according to the invention in vertical section, Fig. 2 and 3 cross sections of the same device according to the lines II-II and III-111 in Fig. i, Fig. D and 5 vertical sections of two others. Devices according to the invention.

Die in Fig. i bis 3 dargestellte Vorrichtung enthält einen Silo i, in dem die Vergärung stattfindet. Dieser Silo, der die allgemeine Form eines Rohres hat, ist an seinen beiden Enden offen. Die linke Öffnung 2 dieses Rohres i, Eintrittsöffnung geiianiit, mündet in einen Schacht :M, in den der zu behandelnde Stoff eingeführt wird, während die rechte Öffnung 3 in einen Schacht 5 mündet, durch den die Stoffe abgezogen werden. Der untere Teil des Schachtes. ist geneigt, um die Bewegung der eingeführten Stoffe gegen die Öffnung 2 zu begünstigen, und weist eine Düse 6 auf, durch die man ein Mittel in -die Anlage einführen kann (Luft, 1\'asser, Gärungsgase, die Vergärung begünstigende Gase usw.). Dieses Mittel kann gegebenenfalls -,varin sein. Der von dem Mittel gebildete Strahl hat vor allem den Zweck. die Stoffe gegen die Öffnung 2 hin zu fördern, wobei die -Neigung des Strahles und die Durchdringungskraft des -Mittels in gewissen Fällen derart bestimmt sind, daß der letztere die Öffnung 2 nicht überschreitet. Der innere Boden des Rohres i ist von der Eintrittsöffnung 2 (Hochpunkt) zur Austrittsöffnung 3 (Tiefpunkt) geneigt. Das obere Gewölbe des Rohfies i ist gleichfalls in demselben Sinne bis in die Nähe der Öffnung 2 geneigt, so daß ein Hochpunkt 7 entsteht, wo die Gase sich ansammeln können, die sich im Rohr i zufolge der Vergärung der Stoffe bilden. Diese Gase treten aus dein Rohr i durch eine Leitung 8 aus, die in eine Kammer 9 mündet. Diese Kammer 9 ist einerseits mit dein Innern des Rolii es i durch eine Leitung io verbunden und andererseits finit einem Behälter ii durch eine Leitung 12. Da die Leitung 8 mit vergorener Flüssigkeit und mit Gasen gefüllt ist, die zur Kammer 9 aufsteigen, ist die Dichte der entsprechenden Säule geringer als diejenige der Säule, die allein von der vergorenen Flüssigkeit gebildet wird, die sich in der Leitung io befindet. Dank dieses Unterschiedes in den Dichten der Säulen 8 und io entsteht ein Kreislauf in der Richtung 8, 9, io. Die in der Leitung io in Bewegung befindliche Flüssigkeit dringt in den Silo i ein, wodurch die Bewegung der Stoffe von 2 nach 3 begünstigt wird.The device shown in Fig. I to 3 contains a silo i, in which the fermentation takes place. This silo, which is the general shape of a pipe is open at both ends. The left opening 2 of this tube i, inlet opening geiianiit, opens into a shaft: M, into which the substance to be treated is inserted is, while the right opening 3 opens into a shaft 5 through which the substances subtracted from. The lower part of the shaft. is inclined to the movement of the to favor imported substances against the opening 2, and has a nozzle 6, through which one can introduce a medium into the system (air, 1 \ 'water, fermentation gases, gases favoring fermentation, etc.). This remedy can optionally be -, varin be. The main purpose of the beam formed by the agent is. the substances against to promote the opening 2, with the inclination of the beam and the penetration force des -Mittel are determined in certain cases in such a way that the latter is the opening 2 does not exceed. The inner bottom of the tube i is from the inlet opening 2 (high point) inclined towards outlet opening 3 (low point). The upper vault of the Rohfies i is also inclined in the same sense up to the vicinity of opening 2, so that a high point 7 is created where the gases can accumulate, which are in the Tube i according to the fermentation of the substances form. These gases come out of your pipe i through a line 8 which opens into a chamber 9. This chamber 9 is on the one hand connected to the interior of the Rolii es i by a line io and on the other hand finite a container ii through a line 12. Since the line 8 with fermented liquid and is filled with gases rising to chamber 9, the density is the corresponding Column lower than that of the column that is made up of the fermented liquid alone is formed, which is located in the line io. Thanks to this difference in The densities of the columns 8 and io create a cycle in the direction 8, 9, io. The liquid in motion in the line io penetrates the silo i, whereby the movement of the fabrics from 2 to 3 is favored.

Die Gase, die sich in dem Rohr i bilden, haben das Bestreben zu steigen und schaffen so einen aufsteigenden Gasstrom, der die leichtesten Stoffe mitreißt, so daß die Stoffe in dem Rohr i sich nach der Dichte ordnen, indem die schwersten, d. h. die am meisten vergorenen, am Boden ruhen. -Man sieht also, daß diese aufsteigende Bewegung die Wirkung hat, die Gärung zu begünstigen, da die leichtesten Stoffe, d.li. die am wenigsten vergorenen, wieder in einen Teil des Rohres i hinaufsteigen, wo die Vergärung im allgemeinen aktiver vor sich geht. Diese Wirkung wird noch dadurch gesteigert, daß die Gase und die leichtesten Stoffe infolge der oberen Gewölbeneigung des Rohres i nach der Eintrittsöffnung 2 zurückgeführt werden. Somit wird also der am wenigsten verlorene Stoff durch die Gase nach rückwärts befördert und sein Aufenthalt auf diese Weise verlängert.The gases that form in the pipe i tend to rise and thus create an ascending flow of gas that carries away the lightest substances, so that the substances in tube i are arranged according to density, with the heaviest, d. H. the most fermented, rest on the ground. - So you can see that this is ascending Movement has the effect of promoting fermentation, since the lightest substances, d.li. the least fermented, go back up into part of the pipe i, where fermentation is generally more active. This effect is enhanced by it Increased that the gases and the lightest substances as a result of the upper slope of the vault of the tube i can be returned to the inlet opening 2. So the least lost substance transported backwards by the gases and its stay extended in this way.

Die vergorenen Stoffe passieren die Öffn1ing 3 und dringen in den Schacht 5 ein, von wo sie nur durch äußere 'Mittel abgeführt und beispielsweise in einen Graben 13 geleitet werden. Im unteren Teil des Schachtes 5 kann eine Senke vorgesehen sein, in der sich die Stoffe ansammeln, von wo sie beispielsweise mit dem -Misthalten oder durch ein anderes mechanisches Hilfsmittel abgeführt «-erden, und zwar entweder durch die obere Öffnung des Schachtes 5 oder durch eine seitliche Öffnung.The fermented substances pass through opening 3 and enter the Shaft 5, from where it is discharged only by external means and for example be directed into a trench 13. In the lower part of the shaft 5 can be a depression be provided, in which the substances accumulate, from where they, for example, with "-earth the -dist holding or by another mechanical aid", either through the upper opening of the shaft 5 or through a lateral one Opening.

Die Leitung 12 enthält einen Behälter 1.4, der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Behälters i i liegt, so daß jedes Eindringen von Flüssigkeit aus dem Behälter i i in das Rohr i vermieden wird. Die Leitung 12 endigt in einem U-Rohr. Unter diesen Bedingungen sammeln sich die Gase in der Kammer 9 und der Leitung 12 und treiben nach und nach die im absteigenden Zweig der Leitung 12 befindliche Flüssigkeit vor sich her bis zu dem Augenblick, wo eine nennenswerte Gasmenge nach Erreichen des tiefsten Punktes der Leitung 12 in den Behälter 1 i eindringt. Der Druck der Gase in der Kammer g ändert sich damit plötzlich. Diese Druckänderungen rufen Änderungen des Niveaus in den Schächten 4 und 5 hervor, wodurch die Bewegung der Stoffe und insbesondere ihre Einbringung und Abführung ebenfalls begünstigt wird.The line 12 contains a container 1.4, which is above the liquid level of the container i i lies, so that any penetration of liquid from the container i i in the pipe i is avoided. The line 12 ends in a U-tube. Under these Conditions, the gases collect in the chamber 9 and the line 12 and gradually drive the one located in the descending branch of the line 12 Liquid in front of you until the moment when a significant amount of gas follows Reaching the lowest point of the line 12 penetrates into the container 1 i. Of the The pressure of the gases in the chamber g changes suddenly. This pressure changes cause changes in the level in shafts 4 and 5, thereby causing the movement of the substances and in particular their introduction and removal also favors will.

Die in Fig. 4, dargestellte Vorrichtung ist von der vorstehend beschriebenen abgeleitet. Sie besteht aus einem Silo i, in den die Stoffe tangential zu den senkrechten Wandungen durch eine Öffnung 2 eintreten und den sie durch die Öffnung 3 verlassen. Die Öffnung 2 liegt in einer Höhe oberhalb des Bodens des Silos, während die Öffnung 3 im Tiefpunkt desselben liegt. In dein Silo i sind mehrere umgekehrte Trichter 21 vorgesehen, die übereinander angeordnet sind. Zwischen diesen Trichtern entstehen somit Einzelsilos ähnlich dem Rohr i der zuvor beschriebenen Vorrichtung. @'ie bei der letzteren steigen die zwischen den Trichtern 21 sich bildenden Gase empor Lind gleiten dann längs der Innenwand des oberen Trichters 21, wobei sie die leichtesten Stoffe mitreißen. Die so zwischen je zwei Trichtern 21 sich bildenden Gase vereinigen sich in der Mitte mit den Gasen, die von den jeweils darunter befindlichen Trichtern aufsteigen. Unter diesen Bedingungen fallen die durch die Öffnung 2 eintretenden schwersten Stoffe langsam zwischen den senkrechten Wandungen des Silos i und den äußeren Rändern der Trichter 21 Herab, während die leichtesten und somit ain wenigsten vergorenen Stoffe zwischen die Trichter 21 eindringen und durch die Gase von Trichter zii Trichter wieder nach oben geführt werden bis zu dein Augenblick, wo sie schwerer geworden, liin(ys der Oberseite einer der Trichter 21 und dann zwischen denn Umfang der Trichter und den senkrechten `Fänden wieder herabfallen uiid sich schließlich im Tiefpunkt des Silos i in der Nähe der Austrittsöffnung 3 wiederfinden. Die Gase entweichen schließlich durch die Leitung 8 und können gegebenenfalls unter die Trichter 21 zurückgeführt werden, um den Zug zu erhöhen.The apparatus shown in Fig. 4 is different from that described above derived. It consists of a silo i, in which the substances are tangential to the vertical Walls enter through an opening 2 and which they leave through the opening 3. The opening 2 is at a height above the bottom of the silo, while the opening 3 is at its lowest point. In your silo i are several inverted funnels 21 provided, which are arranged one above the other. Between these funnels arise thus individual silos similar to the pipe i of the device described above. @ 'ie at of the latter, the gases forming between the funnels 21 rise and then slide along the inner wall of the upper funnel 21, being the lightest Carrying away fabrics. The gases thus formed between two funnels 21 each combine in the middle with the gases coming from the funnels below rising up. Under these conditions, those entering through opening 2 fall the heaviest materials slowly between the vertical walls of the silo i and the outer edges of the funnel 21 down, while the lightest and thus ain least fermented substances penetrate between the funnel 21 and through the gases from the funnel zii funnels are guided back up to your moment when they are heavier become, liin (ys the top of one of the funnels 21 and then between then circumference the funnel and the vertical walls fall down again at last at the lowest point of the silo i near the outlet opening 3. The gases finally escape through the line 8 and can optionally under the funnel 21 should be returned to increase the train.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So können beispielsweise folgende Abwandlungen vorgenommen werden: a) Die Trichter 21 können statt symmetrisch auch unsymmetrisch sein.The invention is not limited to the embodiments described above limited. For example, the following modifications can be made: a) The funnels 21 can also be asymmetrical instead of symmetrical.

b) Die Trichter 21 können durch Flächen ersetzt werden, die so berechnet sind, daß sie zugleich dein Umlauf der Gase und der Stoffe die Richtung geben.b) The funnels 21 can be replaced by areas which are calculated in this way are that at the same time they give direction to your circulation of gases and substances.

c) Die Forin der Vorrichtungen kann der physikalischen Beschaffenheit der behandelten Stoffe angepaßtwerden. Insbesondere kann im Fall der Verarbeitung von Laub und Stroh die Vorrichtung die in Fig. 5 w-iedergegeliene Form erhalten. In dieser Abbildung sind die Teile, die denjenigen der in Fig. i dargestellten Vorrichtung entsprechen, niit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ein konischer Teil 31 hindert den Austritt der Gase nach außen. Die Öffnung 2 weist die Form eines Rohres auf, das vorzugsweise in seinem außerhalb des Silos i befindlichen Teil durchlöchert ist, um eine Vorvergärung an der Luft zu ermöglichen. Ein Aufzug 32 erleichtert die Entleerung der vergorenen Stoffe.c) The shape of the devices may vary according to their physical nature adapted to the treated substances. In particular, in the case of processing from leaves and straw the device obtained the form shown in FIG. 5. In this figure the parts are identical to those of the device shown in FIG correspond with the same reference numerals. A conical part 31 prevents the exit of the gases to the outside. The opening 2 has the shape of a tube, which preferably perforates in its part located outside the silo i is to enable pre-fermentation in the air. An elevator 32 makes it easier the evacuation of the fermented substances.

d) Schaulöcher können den Ablauf der Reaktionen zu überwachen gestatten.d) Peepholes can allow the progress of the reactions to be monitored.

e) Der Silo i kann, anstatt eingegraben zu sein, auch wärmeisoliert werden, um Wärmeverluste zu vermeiden.e) The silo i can, instead of being buried, also be thermally insulated to avoid heat loss.

f) Eine geeignete Heizung kann die für die Vergärung notwendigen Wärmeeinheiten zuführen.f) A suitable heating system can provide the heat units necessary for fermentation respectively.

g) Die beschriebenen Vorrichtungen können für alle vergärbaren Stoffe verwendet werden (Mist, Traubenrückstände, Fruchtrückstände, breiförmige Abfallstoffe, Laub, Stroh, grüne Pflanzen usw.).g) The devices described can be used for all fermentable substances are used (manure, grape residues, fruit residues, pulpy waste materials, Leaves, straw, green plants, etc.).

h) Die Vorrichtung kann mit den Abgasen eines Motors geheizt werden, gegebenenfalls unter Anwendung des Prinzips der Heizung durch Speicherung.h) The device can be heated with the exhaust gases of an engine, possibly using the principle of heating by storage.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of fertilizers and gases by the fermentation treatment of fermentable substances in a fermentation silo, characterized in that the substances are continuously moved through the silo from the introduction opening to an independent discharge opening and the gases are discharged through a special vent.

2. The method according to claim i, characterized in that that a fluid (air, water, fermentation gases, etc.) is blown into the silo, preferably in the sense of movement of the fabric e.

3. The method according to claim i, characterized characterized in that the fermentation gases escaping from the silo are returned to the silo will. Device for carrying out the method according to claims i to 3, characterized characterized in that the silo has the general shape of a pipe attached to each End opens into a shaft, one of which is the introduction and the other serves to remove the substances. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that claß the tubular silo has a high point from which the discharge line for the fermentation gases run out. 6. Apparatus according to claim: 4, characterized in that the tubular silo from the inlet opening (high point) to the outlet opening for the fabrics (low point) are sloping downwards. 7. Apparatus according to claim 6, characterized characterized that the silo is a mechanical aid (displacement piston, screw conveyor, Conveyor belt, etc.), through which the substances contained therein are moved on. B. Device according to claims 4 and 5, characterized in that it is not a horizontal Contains line through which the gases are led into a chamber, this with connected to the interior of the silo by another pipe that is in the sense of movement the substance flows into the silo. 9. Device according to claims 4 and 8, characterized characterized in that the connecting line of the intermediate chamber for the discharge the gases (9) with the silo (i) have a larger Ou section than the first mentioned Has line. io. * Device according to claims 4 and 5, characterized in that that it contains an auxiliary device which collects those accumulated in a high point of the silo Gases from the silo interrupted and discharged in bursts. i i. Apparatus according to claim 4, characterized in that it has a U-shape for discharging the gases from the silo contains outgoing line, one leg of which in the liquid part of a Storage container for the gases opens. 12. Device according to claims 4 and i i, characterized in that the U-shaped line contains a Katnan, r, the prevents the withdrawal of liquid from the container into the silo. 13. Device according to claim 4, characterized in that it contains glazed viewing openings, which allow the course of the reaction to be monitored at certain points. 14. Device according to claim 4, characterized in that it is thermally insulated, preferably by digging in. 15. The device according to claim 4, characterized in that a Gas auxiliary heating is provided. Referred publications: German patent specification \ Tr. 510243.