ES2210597T3 - Instalacion fermentadora de biogas. - Google Patents
Instalacion fermentadora de biogas.Info
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Abstract
Instalación de biofermentación con al menos un depósito de fermentación para un líquido que ha de fermentar, particularmente estiércol licuado, con una cubierta de protección en forma de tejado, con apoyo, dentro de la cual, un depósito de gas de lámina estanco al gas recubre el depósito de fermentación abierto hacia éste, y que está equipado con un tubo de alimentación y de descarga y una instalación de bombeo para el estiércol licuado, con un dispositivo de calefacción y al menos un agitador en el depósito de fermentación, y que está dotado de al menos un conducto de evacuación para un portador de energía, caracterizada porque en el depósito (1) de fermentación hay dispuesto centralmente un pilar (11) portante, particularmente configurado en forma de tubo o tubo de perfil, en cuyo extremo (18) superior está fijada de forma estanca al gas la cubierta (2) de protección exterior y el extremo superior del depósito (3) de gas de lámina, y que está anclado con el extremo inferior (19) en el depósito (1) de fermentación, particularmente sobre el fondo (8) de éste, porque el depósito (1) de fermentación está configurado en forma cónica o piramidal, estrechándose desde el borde (6) superior hacia abajo, particularmente partiendo desde el nivel de la superficie (21) de fondo, y su pared (4) de depósito está formada esencialmente por una lámina (14) de fondo que está colocada sobre un vellón de fondo, preferentemente de forma directa sobre la tierra (22), y por una lámina (17) de depósito que forma la pared interior, siendo el ángulo (27) de inclinación de la pared (4) de depósito de entre 30º y 50º, preferentemente de aprox. 35º a 45º, respecto a la horizontal y porque la cubierta (2) de protección del depósito (1) de fermentación está configurada en forma cónica o cuadrada piramidal, estrechándose hacia arriba, particularmente desde el nivel de la tierra, partiendo del borde (6) superior del depósito (1) de fermentación, siendo el ángulo (55) de elevación de entre 40º y 60º, preferentemente superior a 45º.
Description
Instalación fermentadora de biogás.
La invención se refiere a una instalación
fermentadora de biogás con al menos un depósito de fermentación para
un líquido que ha de fermentar, particularmente estiércol licuado,
con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Hasta el momento se han construido y descrito
numerosas variantes de este tipo de instalaciones, en las que, con
frecuencia, los depósitos de fermentación también se encastran en
el fondo y se dotan de una lámina de depósito para su
impermeabilización, cubriéndose el depósito de fermentación con una
lámina teñida de color negro, por ejemplo, de PE o similar, para la
captación del biogás. Después, el depósito de fermentación se cubre
en su conjunto con una protección de una lámina muy resistente
contra las influencias atmosféricas, como la que se usa para
invernaderos.
En un taque de fermentación es difícil establecer
un aislamiento térmico eficaz respecto al fondo y, en las formas de
depósito usadas hasta el momento, también es difícil asegurar un
correcto vaciado del líquido tratado y una buena mezcla durante la
fermentación.
La fabricación de un depósito de láminas de
biogás, estable a la intemperie, con una cubierta de protección del
mismo tipo, no es posible sin un coste constructivo adicional,
especialmente en el caso de instalaciones grandes.
En las cubiertas de protección hinchables, tal
como las que se usan actualmente, el mantenimiento de la presión
debe ser controlado para respetar la generación de biogás, lo que
requiere un coste de regulación adicional considerable.
Se conocen cubiertas de protección en forma de
revestimientos rígidos, en las que, sin embargo, es necesario un
esfuerzo constructivo mucho mayor y más caro.
En las solicitudes de patente
US-4436818 y US-4437987 se dan a
conocer instalaciones de este tipo.
Además, para el uso ulterior del biogás, es
importante la fabricación de un biogás lo más seco posible, con un
contenido lo más elevado posible de hidrógeno y un contenido mínimo
de hidrosulfuros, con un coste comparativamente bajo.
El objetivo de la invención es crear una
instalación de biofermentación con un depósito de fermentación en el
que tanto el depósito como el depósito de gas y la cubierta de
protección se puedan realizar con una construcción muy sencilla y
en el que el llenado y el vaciado del líquido, así como el
tratamiento del biogás sean posibles con un reducido coste
constructivo y de mantenimiento, con un diseño de la instalación lo
más sencillo posible.
Este objetivo se logra con una instalación de
biofermentación con las características de la denominación genérica
de la reivindicación 1 con la ayuda de las características de la
parte caracterizadora de la misma. Las reivindicaciones
subordinadas se refieren a configuraciones especialmente ventajosas
de la invención, formando al mismo tiempo la reivindicación 1 y las
reivindicaciones subordinadas una parte de la descripción de la
invención.
El uso de un pilar portante dispuesto
centralmente, que esté anclado en los cimientos del depósito de
fermentación y que soporte el depósito de gas de lámina y la
cubierta de protección, permite el montaje de instalaciones muy
resistentes, también para depósitos de fermentación con volúmenes
grandes. La configuración del pilar portante en forma de tubo o
tubo de molde es especialmente ventajosa, aunque también puede
presentar una estructura de rejilla.
La configuración del depósito de fermentación
redondo o cuadrado, con un ángulo de inclinación vertical da lugar a
una buena relación entre volumen y superficie y un buen vaciado,
presentando al mismo tiempo una forma constructiva sencilla.
Asimismo, la estructura cónica o piramidal de la
cubierta de protección y del depósito de gas de lámina se simplifica
mucho gracias al uso de un pilar portante, posibilitando el
mantenimiento de un ángulo de elevación vertical con una relación
entre volumen y superficie igualmente buena.
El uso del ángulo piramidal como ángulo de
elevación para la cubierta de protección y el depósito de gas de
lámina da lugar a unas relaciones especialmente favorables desde el
punto de vista energético para el efecto de secado del depósito de
gas de lámina sobre el biogás extraído. Dentro de la cubierta de
protección piramidal se produce una carga energética del gas bajo la
influencia de la radiación cósmica en haz, debido a la cual la
estructura molecular del gas se comprime y produce un aumento del
valor calorífico bruto del biogás.
En la cámara de fermentación piramidal del
depósito de fermentación, debajo de la cubierta de protección
piramidal, el campo de radiación cósmica actúa positivamente sobre
los procesos de transformación micróbica en el líquido que ha de
fermentar, mediante el cual aumenta la proporción de hidrógeno en el
biogás, incrementándose así el valor calorífico bruto.
Mediante la insuflación de una pequeña cantidad
de aire equivalente al nivel de líquido, de aproximadamente un 1%
respecto al biogás, se genera la desulfuración del biogás mediante
la propagación de bacterias desulfurantes.
Para que el proceso de fermentación se desarrolle
sin anomalías y se pueda controlar de forma óptima es importante
que la temperatura de fermentación se mantenga lo más constante
posible y adaptada a las necesidades de los microorganismos, y
procurar que en las capas marginales la temperatura no descienda
demasiado, para lo cual es especialmente ventajosa la configuración
de la pared del depósito en forma de pared doble con capa
intermedia aislante. Además, para la fabricación de un proceso de
fermentación homogéneo, es importante la colocación de un registro
de calefacción en la parte inferior del depósito de fermentación,
pudiéndose encontrar ventajosamente un uso para el calor de escape
del biogás que se genera.
Para la colocación estable de instalaciones de
depósito necesarias y el anclaje del pilar portante central, basta
la fabricación de un cimiento parcial, que en un punto del depósito
de fermentación se extiende desde la parte superior del mismo hasta
el fondo.
En la alimentación del líquido que ha de
fermentar, como estiércol licuado o similar, es conveniente la
introducción cerca del fondo, para no obtener ninguna inclusión de
gas o turbulencias incontroladas. La extracción del líquido
fermentado se debe realizar desde el fondo, siendo necesario el uso
de una bomba autoaspirante para la colocación del tubo de descarga
por encima del borde superior, mientras que la instalación bajo
tierra representa un coste técnico más bajo.
Otra simplificación se obtiene si el tubo de
alimentación también se instala bajo tierra o éste y el tubo de
descarga se unen en un solo conducto.
La fijación impecable de las láminas del depósito
de fermentación y de la cubierta de fermentación, así como del
depósito de gas que, en parte deben ser estancas al gas, se debe
realizar de forma meticulosa e impecable, para lo cual se prevén
algunas variantes constructivas que se aplican en función del tamaño
del depósito de fermentación y de su construcción.
El uso de un cimiento de hormigón a modo de cerco
permite una protección sencilla y fiable y una protección
relativamente sencilla contra ataques químicos, y permite la
fijación fácil de todas las láminas en una sola línea de borde,
gracias a lo cual se simplifican considerablemente la construcción y
el mantenimiento.
Especialmente en las instalaciones pequeñas
también es posible el uso de un perfil de acero, especialmente
acero inoxidable para evitar la corrosión, en el cual se fijan las
láminas juntas o una a una por áreas de las que proceden, con lo
cual, en los trabajos de mantenimiento, sólo se deben soltar láminas
sueltas o áreas de lámina.
La fabricación de un agitador en el depósito de
fermentación viene especialmente determinada por el tamaño de éste y
se puede prever un solo agitador lateral o también un solo agitador
central, o ambos.
Ventajosamente, el agitador lateral se puede
desplazar con roldanas sobre carriles y desplazar con un
dispositivo de tracción a diferentes profundidades de líquido, para
poder ajustar de forma óptima el efecto de agitación para una buena
mezcla.
El agitador central puede incluir uno o varios
agitadores, que están colocados de forma que se puedan regular en
altura y cuyas herramientas agitadoras trabajan orientadas
horizontalmente o levemente oblicuas. Por medio de la disposición
apropiada de los agitadores es posible generar además una rotación
de los mismos, lo cual mejora el efecto de la agitación en su
conjunto.
No obstante, también es posible montar un
agitador central en una pieza intermedia incorporada en el pilar
portante, estando colocado el motor en la pieza intermedia y
girando las herramientas agitadoras en dirección axial, en
particular, orientadas horizontalmente hacia el exterior,
preferentemente trabajando hacia arriba.
El agitador también puede estar configurado con
un rotor tubular, alojado perimetralmente en el pilar portante.
Para la destrucción de una capa sólida que se
forma sobre el líquido en fermentación, también existe la
posibilidad de instalar un tubo de alimentación en el pilar
portante hasta por encima de la superficie del líquido y descargar
allí desde una o varias aberturas, que también pueden tener
diferentes orientaciones, para barrer una gran parte de la
superficie.
Para mejorar la retención térmica del depósito de
fermentación es ventajosa la colocación a cierta distancia por
encima del nivel del líquido de una cubierta térmica, la cual
también impide simultáneamente la evacuación de humedad de la
superficie del líquido, porque así se reduce considerablemente la
circulación de gas en esta parte del depósito de gas.
En este sentido es muy ventajoso separar la
función de soporte y la función de aislamiento de esta cubierta,
pudiendo estar fabricada al menos la parte termoaislante de
elementos constructivos prefabricados, que así se puede instalar de
una forma muy sencilla.
Esta cubierta térmica se apoya en el exterior
sobre la pared del depósito y, en el interior, está fijada en el
pilar portante.
Para proteger la parte termoaislante de la
cubierta contra la humedad, es ventajosa la colocación de láminas
protectoras, con las que se envuelven los diversos elementos
constructivos o toda la cubierta que, en este caso, está fijada
ventajosamente en el cerco del depósito de fermentación.
La fijación de la cubierta térmica en el pilar
portante se puede realizar ventajosamente con una brida de unión,
que separa la parte inferior y la parte superior del pilar
portante.
El biogás generado se deja pasar a través de
aberturas en la platina de la brida de unión o por entre los
elementos constructivos de la cubierta térmica, con lo cual se
mantiene bajo el coste constructivo.
La fijación de las láminas de la pared de
depósito del depósito de gas y de la cubierta de protección se
realiza preferentemente con una única unión por apriete en la parte
superior o en la cara exterior del cerco del depósito de
fermentación, en la que una grapa de sujeción mantiene la lámina
sujeta en su posición en el cerco por medio de una
atornilladura.
Para el desagüe del agua condensada del espacio
intermedio entre el depósito de gas de lámina y la cubierta de
protección, se pueden realizar aberturas de pequeña sección
transversal por medio de piezas intercaladas, por ejemplo, tiras de
rejilla de plástico o similares.
Para el paso del biogás hacia arriba al depósito
de gas de lámina a través de la cubierta térmica, se puede realizar
este tipo de aberturas de forma similar.
La unión por apriete se configura especialmente
cuidadosa si se incorpora una pieza intercalada blanda, resistente,
por ejemplo, de gomaespuma o espuma sintética o similares, en torno
a la cual se guía la lámina.
La colocación de varias uniones por apriete
divididas para la fijación de las láminas es más conveniente en el
caso de perfiles metálicos, porque así se puede realizar una
fijación especialmente fiable.
Al usar perfiles de hormigón, el cerco para la
unión por apriete de las láminas se puede configurar especialmente
cuidadosa por medio del uso de un carril de canto, particularmente
de metal.
La coloración de la lámina cobertora para la
cubierta de protección y su refuerzo con entretelas prolongan
considerablemente su duración.
Para la configuración compacta de la instalación
y su mantenimiento, es ventajosa la colocación de una plataforma de
trabajo encima del depósito de gas de lámina, en el área de la
cúspide de la cubierta de protección, porque allí se puede instalar
una máquina para la generación combinada de calor y electricidad o
un aparato calefactor, que transforma el biogás directamente y
porque la colocación de un acumulador térmico, por ejemplo, para
agua caliente, encima de la plataforma, en el área de la cúspide de
la cubierta de protección superior piramidal o cónica, da lugar a
unos conductos cortos y se puede configurar de forma ventajosa desde
el punto de vista estático. La evacuación de este calor acumulado
se realiza ventajosamente bien a lo largo del pilar portante hacia
abajo y a través de un agujero de hombre hacia el exterior o bien
por fuera a lo largo de la cubierta de protección. No obstante,
también es posible conducir el biogás generado directamente hacia
el exterior y reutilizarlo.
Para compensar las variaciones de volumen del
depósito de gas de lámina es ventajoso si en el extremo superior de
la cubierta de protección, por ejemplo, en la plataforma de
trabajo, se coloca una abertura de compensación en el área entre la
lámina cobertora de la cubierta de protección y la lámina de
depósito de gas y, para asegurar ésta última, se prevé un conducto
de salida con quemado, con una válvula de seguridad de aprox. 1
mbar a 2 mbar.
El biogás acumulado en el depósito de gas de
lámina, particularmente enriquecido y secado, sale de unas aberturas
en el pilar portante, por encima de la brida de unión, y pasa a una
columna de lavado colocada en el mismo, la cual contiene material
para la separación de hidrosulfuros transformados, y pasa desde el
extremo superior del pilar portante directamente al conducto hacia
la máquina de generación combinada de calor y electricidad o a una
caldera de calefacción o a un conducto para la evacuación del
biogás al exterior. De este modo se posibilita un tratamiento del
biogás sencillo y ocupando poco espacio.
Ventajosamente, la lámina de depósito de gas está
fijada de forma estanca al gas en el pilar portante con una unión
de apriete, mientras que la lámina de la cubierta de protección
está fijada en el exterior en la plataforma de trabajo.
La parte superior de la cubierta de protección
hasta la cúspide de la misma se compone de un material sólido, por
ejemplo, de chapa, porque las instalaciones que se encuentran sobre
la plataforma de trabajo debajo de la cubierta de protección, se
pueden colocar y mantener de modo más sencillo.
Sin embargo, toda la cubierta de protección
también se puede componer de un revestimiento sólido, como placas
minerales o chapas o similares.
La lámina de la cubierta de protección se sujeta
hacia abajo con varios cables de arriostramiento, que están
arriostrados de una forma constructiva sencilla y fiable en
anclajes colocados en el fondo, por ejemplo, en forma de pilotes en
sitio.
Para el acceso debajo de la cubierta de
protección y al depósito de gas de lámina, así como al depósito de
fermentación, se prevé ventajosamente en el área del cimiento de
hormigón un agujero de hombre, que se puede cerrar de forma estanca
al gas, tanto en la cubierta de protección como en el depósito de
gas de lámina.
Un depósito de fermentación con la cubierta de
protección descrita y el depósito de gas de lámina también es
apropiado para tratar otros desechos biógenos distintos al
estiércol licuado como, por ejemplo, desechos orgánicos sólidos
triturados.
Para la transformación continuada de desechos
biógenos en líquido es ventajoso el uso de dos depósitos de
fermentación del tipo descrito, que se llenan o fermentan y vacían
alternativamente, pudiéndose producir el tratamiento posterior en
un depósito de fermentación del tipo descrito, más grande, al menos
el doble de grande, en el que se degrada el 10% de material orgánico
sin descomponer que habitualmente suele quedar, antes de que se
realice un vaciado.
La invención se describe con la ayuda del dibujo
de un ejemplo de fabricación.
Se muestran:
Figura 1 vista lateral de un fermentador de
biogás, seccionada;
Figura 2 una vista en planta desde arriba del
fermentador de biogás según la figura 1, con la cubierta
parcialmente abierta;
Figura 3 una sección de la pared de depósito del
depósito de fermentación;
Figura 4 sección del borde superior del depósito
de fermentación con un cerco de perfil metálico con uniones por
apriete para láminas;
Figura 5 sección del borde superior del depósito
de fermentación con un cerco de perfil de hormigón con unión por
apriete para láminas situada en el interior;
Figura 6 sección del borde superior del depósito
de fermentación con un cerco de perfil de hormigón con una unión
por apriete para las láminas, dispuesta en la parte superior.
Una instalación fermentadora de biogás posee un
depósito 1 de fermentación que está cubierto por una cubierta 2 de
protección, debajo de la cual un depósito 3 de gas de lámina
recubre el depósito 1 de fermentación.
El depósito 1 de fermentación está formado por
una pared 4 de depósito, que está instalada sobre un vellón de fondo
extendido en una depresión en el fondo, poseyendo el depósito 1 de
fermentación una construcción cuadrada piramidal o cónica, que se
estrecha hacia abajo, con un ángulo 27 de inclinación de 48º.
En un punto del depósito 1 de fermentación se ha
fabricado un cimiento 5 de hormigón que se extiende desde el borde 6
superior del depósito 1 de fermentación hasta el fondo 8 del mismo,
donde hay configurado un pozo 10 de descarga que termina en una
placa 9 de fondo plana.
En el pozo 10 de descarga termina un tubo 13 de
descarga que está conectado a una bomba 30 de una instalación de
bombeo pasando bajo tierra 22 a una cámara 20 de bombas realizada
en forma de pozo.
Sobre la placa 9 de fondo hay anclado un pilar 11
portante para la cubierta 2 de protección y el depósito 3 de gas de
lámina, con una placa 12 de anclaje fijada en su extremo 19
inferior.
Desde la cámara 20 de bombas, un tubo 26 de
alimentación para el estiércol licuado que se ha de tratar se
extiende desde la bomba 30, pasando por el borde 6 superior al
depósito 1 de fermentación y a cierta distancia del cimiento 5 de
hormigón, sujeto en soportes 25 de perfil, por la pared 4 de
depósito hacia abajo, hasta cerca del fondo 8 del mismo.
Aquí, el tubo 26 de alimentación está fijado en
el cimiento 5 de hormigón con uniones atornilladas de anclaje que
atraviesan de forma impermeabilizante la pared 4 de depósito.
La pared 4 de hormigón se compone de una lámina
14 de fondo sobre la que se ha aplicado una capa 15 aislante de un
material aislante convencional y que, en la parte inferior de la
pared 4 del depósito, está cubierta por un registro 16 de
calefacción colocado, sobre el que hay colocada una lámina 17 de
depósito la cual impermeabiliza la pared del depósito hacia el
interior del depósito 1 de fermentación.
En el depósito 1 de fermentación hay dispuesto un
agitador 28 lateral, que se puede desplazar con roldanas sobre una
guía 31 de agitador de carriles, que está fijada mediante
atornilladuras 24 de anclaje que atraviesan de forma
impermeabilizante la pared 4 de depósito, las cuales soportan unos
soportes 25 de perfil, pudiéndose desplazar el agitador 28 lateral
con un dispositivo de tracción no representado, como un torno de
cable, en altura dentro del depósito 1 de fermentación y estando
dispuesto con la herramienta 32 agitadora trabajando en dirección
horizontal.
En el pilar 11 portante hay alojado un agitador
29, 29' central formado por dos unidades agitadoras en una guía 31
de agitador de forma que se pueda regular en altura, estando
dispuestas las herramientas 32, 32' agitadoras trabajando asimismo
en dirección horizontal.
En el borde 6 superior del depósito 1 de
fermentación hay dispuesta a cierta distancia por encima del líquido
una cubierta 33 térmica, que se compone de una parte 34 portante
sobre la que hay colocada una parte 35 termoaislante compuesta por
elementos constructivos prefabricados.
La parte 35 termoaislante se recubre con una
lámina 56 protectora inferior y una lámina 56' protectora superior,
que están fijadas en el pilar 11 portante y en el cerco 7. En el
pilar 11 portante, la parte 35 termoaislante es conducida hacia
arriba mediante una pieza tubular.
La cubierta 33 térmica se apoya en el interior
sobre la brida 49 de unión y en el exterior, se apoya en la pared 4
de depósito.
Encima de la brida 49 de unión, en la parte 51
superior del pilar 11 portante, hay colocadas unas aberturas, a
través de las que el biogás puede salir del depósito 3 de gas de
lámina y pasar a una columna 50 de lavado, que se encuentra en el
pilar 11 portante, y en cuyo relleno 52 de lavado es liberado de
agua y otros componentes no deseados, tras lo cual entra por el
extremo 18 superior del pilar 11 portante a través de un conducto
de entrada a la instalación 46 termoeléctrica.
El borde 6 superior del depósito 1 de
fermentación se encuentra aproximadamente en la superficie 21 de
fondo y posee un cerco 7 en el que están fijadas la lámina 14 de
fondo y la lámina 17 de depósito de la pared 4 de depósito, así
como la lámina 23' de depósito de gas del depósito 3 de gas de
lámina y la lámina 23 cobertora de la cubierta 2 de protección.
El pilar 11 portante soporta en su parte 18
superior una plataforma 43 de trabajo en cuya pared exterior está
fijada la lámina 23 cobertora teñida de color negro, mientras que
en el interior del pilar 11 portante está colocada la lámina 23' de
depósito de gas de forma estanca al gas.
La plataforma 23 de trabajo está cubierta hacia
arriba, hasta la cúspide 44 de la cubierta 2 de protección
piramidal, con la parte 54 superior de ésta, dotada de un
revestimiento sólido.
En la cúspide 44 hay colocado un acumulador 45
térmico para el calor procedente de la instalación 46
termoeléctrica, que está unido con conductos 47, 47' de entrada y
salida para el agente transmisor de calor, que descienden por el
exterior de la cubierta 2 de protección.
La cubierta 2 de protección está sujeta con su
arriostramiento 48 en varios anclajes 53, que están realizados en
forma de pilotes en sitio y posee en el área del cimiento 5 de
hormigón un agujero 57 de hombre, al que también está conectado el
depósito 3 de gas de lámina de forma estanca al gas.
Las láminas 14 y 17 de la pared 4 de depósito,
así como las láminas 23 y 23' de la cubierta 2 de protección y del
depósito 3 de gas de lámina y las láminas 56 y 56' de la cubierta
33 térmica están fijadas por medio de una atornilladura 36 en la
parte superior de un perfil de hormigón del cerco 7 del depósito 1
de fermentación, en la que una placa 41 de apriete las sujeta por
medio de una atornilladura 40 que está atornillada en el cerco
7.
En otra forma de realización, la lámina 14 de
fondo de la pared 4 de depósito está fijada en la cara interior de
un perfil de acero del cerco 7 con una atornilladura 37 de apriete,
compuesta por una placa 41 de apriete y una atornilladura 40, que
la pisa, después de que, previamente, haya sido guiada en torno a
una pieza 39' intercalada flexible, por ejemplo, una manguera de
plástico. De la misma forma, la lámina 23 cobertora de la cubierta 2
de protección está fijada en la cara exterior del perfil de acero
del cerco 7 con una atornilladura 38.
La lámina 17 de depósito de la pared 4 de
depósito se guía junto con la lámina 23' de depósito de gas en
torno a una pieza 38 intercalada flexible plana y se pisa de forma
impermeabilizante con una placa 41 de apriete de una atornilladura
38 de apriete, la cual está fijada con atornilladuras 40.
Para la evacuación de agua condensada del área
entre la lámina 23 cobertora y la lámina 23' de depósito de gas, así
como del espacio intermedio entre ésta y la cubierta 33 térmica, se
realizan unas aberturas de sección transversal pequeña, por
ejemplo, mediante piezas intercaladas intermedias de rejillas de
plástico o similares.
En una variante de fijación de láminas en un
cerco 7 de perfil de hormigón, la atornilladura 36 de apriete está
dispuesta en la forma descrita en la parte superior del cerco 7,
que se apoya en un carril 42 de canto, anclado en el perfil de
hormigón, en la cara interior, hacia el depósito 1 de
fermentación.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
1 \+ Depósito de fermentación\cr 2 \+ Cubierta de protección\cr
3 \+ Depósito de gas de lámina\cr 4 \+ Pared de depósito del
depósito 1 de fermentación\cr 5 \+ Cimiento de hormigón en el
depósito 1 de fermentación\cr 6 \+ Borde superior del depósito 1 de
fermentación\cr 7 \+ Cerco del depósito 1 de fermentación\cr 8 \+
Fondo del depósito 1 de fermentación\cr 9 \+ Placa de fondo del
depósito 1 de fermentación\cr 10 \+ Pozo de descarga del depósito 1
de fermentación\cr 11 \+ Pilar portante para la cubierta 2 de
protección y el depósito 3 de gas de lámina\cr 12 \+ Placa de
anclaje del pilar 11 portante\cr 13 \+ Tubo de descarga del
depósito 1 de fermentación\cr 14 \+ Lámina de fondo de la pared 4
de depósito del depósito 1 de fermentación\cr 15 \+ Capa aislante
de la pared 4 de depósito\cr 16 \+ Registro de calefacción de la
pared 4 de depósito\cr 17 \+ Lámina de depósito de la pared 4 de
depósito\cr 18 \+ Extremo superior del pilar 11 portante\cr 19 \+
Extremo inferior del pilar 11 portante\cr 20 \+ Cámara de bombas\cr
21 \+ Superficie del fondo\cr 22 \+ Tierra\cr 23 \+ Lámina
cobertora de la cubierta 2 de protección\cr 23' \+ Lámina de
depósito de gas\cr 24 \+ Atornilladura de anclaje para el tubo 26
de alimentación\cr 25 \+ Soporte de perfil\cr 26 \+ Tubo de
alimentación para el estiércol licuado\cr 27 \+ Ángulo de
inclinación de la pared 4 de depósito\cr 28 \+ Agitador lateral\cr
29, 29' \+ Agitador central\cr 30 \+ Bomba de la instalación de
bombeo\cr 31 \+ Guía de agitador\cr 32, 32' \+ Herramientas
agitadoras\cr 33 \+ Cubierta térmica del depósito 1 de
fermentación\cr 34 \+ Parte portante de la cubierta 33 térmica\cr
35 \+ Parte termoaislante de la cubierta 33 térmica\cr 36 \+
Atornilladura de apriete para la lámina 17 de depósito y la lámina
del depósito 3 de gas de lámina\cr 37 \+ Atornilladura de apriete
para la lámina 14 de fondo de la pared 4 de depósito\cr 38 \+
Atornilladura para la lámina 23 cobertora de la cubierta 2 de
protección\cr 39, 39' \+ Pieza intercalada flexible de la
atornilladura 36, 37, 38 de apriete\cr 40 \+ Atornilladura de la
atornilladura 36, 37, 38 de apriete\cr 41, 41' \+ Placa de apriete
de la atornilladura 36, 37, 38 de apriete\cr 42 \+ Carril de canto
del cerco 7\cr 43 \+ Plataforma de trabajo del pilar 11 portante\cr
44 \+Cúspide de la cubierta 2 de protección\cr 45 \+ Acumulador
térmico\cr 46 \+ Instalación termoeléctrica\cr 47, 47' \+ Conducto
de entrada y salida para el agente transmisor de calor\cr 48 \+
Arriostramiento de la cubierta 22 protectora\cr 49 \+ Brida de
unión del pilar 11 portante\cr 50 \+ Columna de lavado en el pilar
11 portante\cr 51 \+ Parte superior del pilar 11 portante\cr 52 \+
Relleno de lavado de la columna 50 de lavado\cr 53 \+ Anclaje del
arriostramiento 48\cr 54 \+ Parte superior de la cubierta 2 de
protección\cr 55\+ Ángulo de elevación de la cubierta 2 de
protección\cr 56 \+ Lámina protectora superior de la parte 35
termoaislante de la cubierta 33 térmica\cr 56' \+ Lámina
protectora inferior de la parte 35 termoaislante de la cubierta 33
térmica\cr 57 \+Agujero de hombre en la cubierta 2 de protección y
en el depósito 3 de gas de
lámina.\cr}
Claims (31)
1. Instalación de biofermentación con al menos un
depósito de fermentación para un líquido que ha de fermentar,
particularmente estiércol licuado, con una cubierta de protección
en forma de tejado, con apoyo, dentro de la cual, un depósito de
gas de lámina estanco al gas recubre el depósito de fermentación
abierto hacia éste, y que está equipado con un tubo de alimentación
y de descarga y una instalación de bombeo para el estiércol
licuado, con un dispositivo de calefacción y al menos un agitador
en el depósito de fermentación, y que está dotado de al menos un
conducto de evacuación para un portador de energía,
caracterizada porque en el depósito (1) de fermentación hay
dispuesto centralmente un pilar (11) portante, particularmente
configurado en forma de tubo o tubo de perfil, en cuyo extremo (18)
superior está fijada de forma estanca al gas la cubierta (2) de
protección exterior y el extremo superior del depósito (3) de gas
de lámina, y que está anclado con el extremo inferior (19) en el
depósito (1) de fermentación, particularmente sobre el fondo (8) de
éste, porque el depósito (1) de fermentación está configurado en
forma cónica o piramidal, estrechándose desde el borde (6) superior
hacia abajo, particularmente partiendo desde el nivel de la
superficie (21) de fondo, y su pared (4) de depósito está formada
esencialmente por una lámina (14) de fondo que está colocada sobre
un vellón de fondo, preferentemente de forma directa sobre la
tierra (22), y por una lámina (17) de depósito que forma la pared
interior, siendo el ángulo (27) de inclinación de la pared (4) de
depósito de entre 30º y 50º, preferentemente de aprox. 35º a 45º,
respecto a la horizontal y porque la cubierta (2) de protección del
depósito (1) de fermentación está configurada en forma cónica o
cuadrada piramidal, estrechándose hacia arriba, particularmente
desde el nivel de la tierra, partiendo del borde (6) superior del
depósito (1) de fermentación, siendo el ángulo (55) de elevación de
entre 40º y 60º, preferentemente superior a 45º.
2. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (2) de
protección del depósito (1) de fermentación presenta un ángulo (55)
de elevación de entre 50º y 55º y preferentemente de aprox. 51º a
52º.
3. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la cubierta (2)
de protección del depósito (1) de fermentación presenta un ángulo
(55) de elevación de esencialmente 51,87º correspondiente al ángulo
de inclinación de la "pirámide grande" y cubre un depósito (1)
de fermentación cuadrado piramidal que se estrecha hacia abajo, con
un ángulo (27) de inclinación de más de 30º y preferentemente de al
menos 45º.
4. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 ó 3, caracterizada porque la pared (4) de
depósito del depósito (1) de fermentación está formada por una
lámina (14) de fondo, sobre la que hay aplicada de modo continuo
una capa (15) aislante, particularmente de espuma de poliuretano,
sobre la que hay colocados registros (16) de calefacción de un
dispositivo de calefacción, particularmente en forma de registros de
tubo de agua caliente, en una parte de la pared (4) de depósito,
preferentemente, en una parte inferior de la misma, y porque, a
modo de pared interior, hay colocada encima una lámina (17) de
depósito impermeabilizante.
5. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1, 3 ó 4, caracterizada porque al menos en un
punto del depósito (1) de fermentación, en un contorno cuadrado del
depósito (1) de fermentación, preferentemente en el centro de un
lado del mismo, hay construido un cimiento (5) de hormigón o
similar, que se extiende desde el borde (6) superior del depósito
(1) de fermentación hacia abajo, hasta su fondo (8), y termina en
una placa (9) de fondo plana, particularmente dispuesta en un pozo
(10) de descarga empotrado, sobre la que está fijado el pilar (11)
portante con una placa (12) de anclaje o similar.
6. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 ó 5, caracterizada porque el tubo (26) de
alimentación se extiende desde el borde (6) superior del depósito
(1) de fermentación, sustancialmente hasta el fondo (8) o al menos
hasta el área del fondo del mismo, y preferentemente está fijado a
cierta distancia (5) de la pared (4) de depósito, particularmente
por medio de perfiles (25) de fijación sobre atornilladuras (24) de
anclaje insertadas en el cimiento (5) de hormigón, guiadas de forma
impermeabilizante a través de la pared (4) de depósito, y que está
unido con una bomba (39) de una instalación de bombeo en la cámara
(20) de bombas, preferentemente configurada en forma de pozo de
bombas, y porque el tubo (13) de descarga desemboca en la placa (9)
de fondo, particularmente dispuesta en un pozo (10) de descarga
empotrado, y es instalado preferentemente a lo largo de la pared
(4) de depósito hacia arriba, por encima del borde (6) superior del
depósito (1) de fermentación o por debajo del mismo, bajo tierra, a
una cámara (20) de bombas.
7. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque el tubo (13)
de descarga se prevé al mismo tiempo como tubo de alimentación.
8. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 a 7, caracterizada porque el borde (6)
superior del depósito (1) de fermentación está dotado de un cerco
(7) de un perfil de hormigón, en el que están fijadas de forma
impermeabilizante, preferentemente desde el exterior, la lámina (14)
de fondo y la lámina (17) de depósito de la pared (4) de depósito y
la lámina (23) cobertora de la cubierta (2) de protección y la
lámina (23') de depósito de gas del depósito (3) de gas de
lámina.
9. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 a 7, caracterizada porque el borde (6)
superior del depósito (1) de fermentación está dotado de un cerco
(7) de un perfil, particularmente de acero inoxidable o similar,
que se compone preferentemente de un perfil en U abierto hacia el
interior.
10. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque al menos un
agitador (28) lateral se puede desplazar en la pared (4) de
depósito, particularmente sobre el cimiento (5) de hormigón, desde
arriba, directamente por debajo del borde (6) superior del depósito
(1) de fermentación hasta abajo, hasta cerca del fondo (8) del
mismo, preferentemente con roldanas sobre una guía (31) de agitador
en forma de pistas, que están fijadas por medio de perfiles (25) de
fijación en atornilladuras (24) de anclaje guiadas de forma
impermeabilizante a través de la pared (4) de depósito, y que se
pueden mover accionados por el motor de un dispositivo de tracción,
preferentemente por un torno de cable colocado en el borde (6)
superior del depósito (1) de fermentación, particularmente en el
exterior de la cubierta (2) de protección.
11. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque en el pilar
(11) portante, y, particularmente en una guía (31) de agitador, hay
dispuesto al menos un agitador (29) central con unas herramientas
(32) agitadoras sustancialmente orientadas radialmente respecto al
pilar portante y trabajando horizontalmente, y porque en caso de dos
agitadores (29, 29') centrales, éstos están dispuestos en la
orientación de las herramientas (32, 32') agitadoras desplazados a
ambos lados respecto al eje del pilar (11) portante o porque la
orientación de las herramientas agitadoras se prevé parcialmente o
totalmente tangencial respecto al eje de pilar (11) portante.
12. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque en el pilar
(11) portante, particularmente entre bridas, hay incorporado un
agitador central que está configurado particularmente de forma
tubular y cuyas herramientas agitadoras están dispuestas
preferentemente orientadas sustancialmente en horizontal, en
dirección axial, particularmente trabajando hacia arriba, cuyo
motor de accionamiento está montado preferentemente de forma axial
entre la brida del pilar (11) portante.
13. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque se prevé
que el pilar (11) portante esté unido directamente o mediante un
tubo de alimentación instalado en el mismo y que está unido con una
bomba de circulación de la instalación de bombeo, para la
circulación del estiércol licuado, que se puede descargar en el área
del borde (6) superior, particularmente a cierta distancia por
encima del nivel máximo de la superficie del líquido en el depósito
(1) de fermentación a través de al menos una abertura,
preferentemente orientada sustancialmente en horizontal o plana
hacia abajo.
14. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 13, caracterizada porque se prevén varias
aberturas, preferentemente con toberas, particularmente de
diferente amplitud de chorro y equipadas con un dispositivo de
limpieza delante de la entrada de las aberturas.
15. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque el depósito
(1) de fermentación está dotado en el borde (6) superior de una
cubierta (33) térmica, que está fijada en el mismo y en el pilar
(11) portante y que preferentemente está colocada a cierta distancia
por encima del nivel máximo de la superficie del estiércol licuado
en el depósito (1) de fermentación y se compone particularmente de
una parte (34) portante y una parte (35) termoaislante colocada
encima, y la parte (35) termoaislante se compone preferentemente de
elementos constructivos prefabricados, que particularmente están
unidos mediante macho y hembra, y porque en el pilar portante hay un
elemento (36) de tubo termoaislante colocado adicionalmente sobre
la cubierta (33) térmica.
16. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 15, caracterizada porque cada elemento
constructivo prefabricado de la parte (35) termoaislante de la
cubierta (33) térmica está envuelto con una lámina (56, 56')
protectora o que varios o todos los elementos están recubiertos por
una lámina (56) protectora superior y con una lámina (56')
protectora inferior, que están fijadas en el cerco (7) y en el
pilar (11) portante.
17. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la cubierta
(33) térmica está dispuesta junto con la parte (34) portante y la
parte (35) termoaislante colocada encima o unida a aquélla en el
borde (6) superior del depósito (1) de fermentación sobre la pared
(4) de depósito, apoyándose en la misma.
18. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque al menos la
lámina (14) de fondo y la lámina (17) de depósito de la pared (4)
de depósito, la lámina (23') de depósito de gas del depósito (3) de
gas de lámina y la lámina (23) cobertora de la cubierta (2) de
protección están fijadas juntas con una única atornilladura (36) de
apriete estanca al gas, componiéndose la atornilladura (36) de
apriete de una atornilladura (40), que preferentemente está
atornillada en la parte superior o la cara exterior del perfil,
particularmente del perfil de hormigón del cerco (7), y de una
placa (41) de apriete.
19. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 ó 18, caracterizada porque entre la lámina
(23) cobertora y la lámina (23') de depósito de gas hay colocadas
unas aberturas de paso de sección transversal pequeña,
particularmente dirigidas hacia el exterior, preferentemente
realizadas por medio de una capa intermedia, de tal modo que pueda
salir el agua condensada.
20. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 ó 18, caracterizada porque entre los
elementos constructivos prefabricados de la parte (35)
termoaislante de la cubierta (33) térmica o de sus láminas
protectoras envolventes y preferentemente en la brida (49) de unión,
hay colocadas unas aberturas de paso hacia el depósito (3) de gas
de lámina.
21. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 20, caracterizada porque la lámina
(14) de fondo y la lámina (17) de depósito de la pared (4) de
depósito, la lámina (23') de depósito de gas del depósito (3) de
gas de lámina y la lámina (23) cobertora de la cubierta (2) de
protección están fijadas con varias atornilladuras (36, 37, 38) de
apriete estancas al gas en el cerco (7) del depósito (1) de
fermentación.
22. Instalación de biofermentación según la
reivindicación 1 a 21, caracterizada porque la lámina (17)
de depósito y la lámina (23') de depósito de gas del depósito (3)
de gas de lámina están fijadas juntas, guiadas en torno a una pieza
(39) intercalada flexible, particularmente una placa de gomaespuma
o similar, y preferentemente hacia el exterior, sobre el lado
superior del perfil en U del cerco (7) con una placa (41) de apriete
pisada por una atornilladura (40) de la atornilladura (36) de
apriete.
23. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 22, caracterizada porque la lámina
(23) cobertora está fijada en el exterior y la lámina (14) de fondo
en el interior del perfil en U del cerco (7), rodeando una pieza
(39') intercalada, compuesta preferentemente de una manguera de
plástico o similar, y sujetas individualmente mediante una placa
(41) de apriete pisada por una atornilladura (40).
24. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 23, caracterizada porque en la
configuración del cerco (7) en forma de perfil de hormigón, la
atornilladura (40) de la atornilladura (36) de apriete está sujeta
en el hormigón con un anclaje y el canto del perfil de hormigón del
cerco (7) está dotado de un carril (42) de canto anclado en el
hormigón a modo de capa impermeabilizante.
25. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 24, caracterizada porque las
láminas, particularmente la lámina (23) cobertora y la lámina del
depósito (3) de gas de lámina están teñidas de oscuro, opacas, y
preferentemente reforzadas con entretelas, y porque la lámina (14)
de fondo y la lámina (17) de depósito de la pared (4) de depósito
están realizadas con la forma y la calidad de láminas para
depósitos.
26. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 25, caracterizada porque el pilar
(11) portante está dotado en el extremo superior de una plataforma
(43) de trabajo, que presenta un contorno similar al del depósito
(1) de fermentación y en cuyo contorno está fijada la lámina (23)
cobertora de la cubierta (2) de protección, particularmente con una
unión por apriete, y porque la lámina (23') de depósito de gas del
depósito (3) de gas de lámina está sujeta de forma estanca al gas
en el extremo superior del pilar (11) portante.
27. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 26, caracterizada porque se prevé
una abertura de compensación en el área superior entre la lámina
(23) cobertora de la cubierta (2) de protección y la lámina (23')
de depósito de gas, particularmente hacia la plataforma (43) de
trabajo.
28. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 27, caracterizada porque la
plataforma (43) de trabajo está recubierta por la parte (54)
superior de la cubierta (2) de protección, compuesta particularmente
por un material sólido como chapa o similar, en la que hay montado
un acumulador (45) térmico, particularmente un acumulador de agua
caliente, para una instalación (46) termoeléctrica o para un
aparato calefactor, particularmente una caldera de calefacción de
agua caliente, preferentemente en su cúspide (44), estando
instalados los conductos (47, 47') de entrada y salida para el
agente transmisor de calor y/o las conducciones eléctricas de un
generador y/o una conducción de gas en el interior del pilar (11)
portante hacia abajo y por encima de la cubierta (33) térmica en el
cerco (7) del depósito (1) de fermentación y preferentemente a
través de un agujero (57) de hombre allí dispuesto de forma
impermeabilizante hacia fuera, o en el exterior por la cubierta (2)
de protección, particularmente descendiendo por un arriostramiento
(48).
29. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 28, caracterizada porque el pilar
(11) portante, por encima del nivel máximo del estiércol licuado en
el depósito (1) de fermentación, está dividido con una brida (49)
de unión, encima de la cual, preferentemente encima de la cubierta
(33) térmica, hay colocada para la entrada del biogás al menos una
abertura o un conducto de entrada, que desciende desde el extremo
superior del depósito (3) de gas de lámina y conduce a una columna
(50) de lavado con un relleno (52) de lavado, que está incorporada
directa o indirectamente en la parte superior del pilar (11)
portante y está unida en el extremo superior del pilar (11) portante
con el conducto de entrada hacia la instalación (46) termoeléctrica
o el aparato calefactor o una conducto de salida de gas.
30. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 29, caracterizada porque el
arriostramiento (48) de la cubierta (2) de protección está fijado
en la superficie de la tierra en anclajes (53) colocados en el
fondo, que particularmente están configurados en forma de pilotes en
sitio, que están colocados en varios puntos del contorno del
depósito (1) de fermentación y, en caso de sección transversal
cuadrada de los mismos, en las esquinas (54) de aquél.
31. Instalación de biofermentación según una de
las reivindicaciones 1 a 30, caracterizada porque en una
instalación de biofermentación se prevén al menos dos depósitos (1)
de fermentación con cubiertas (2) de protección y depósitos (3) de
gas de lámina, que son llenados, fermentados y vaciados
alternativamente de líquido que se ha de fermentar, realizándose el
vaciado en otro depósito de fermentación secundaria, más grande,
con cubierta de protección y depósito de gas de lámina, con un
volumen de depósito de digestión que corresponde, en particular
aproximadamente, a los dos depósitos (1) de fermentación juntos, y
del que se bombea el líquido después de la fermentación.
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