ES2447943T3 - Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje - Google Patents

Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje Download PDF

Info

Publication number
ES2447943T3
ES2447943T3 ES09155621T ES09155621T ES2447943T3 ES 2447943 T3 ES2447943 T3 ES 2447943T3 ES 09155621 T ES09155621 T ES 09155621T ES 09155621 T ES09155621 T ES 09155621T ES 2447943 T3 ES2447943 T3 ES 2447943T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
biogas
exhaust gas
fermenter
duct
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09155621T
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Lutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bekon Energy Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
Bekon Energy Technologies GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40863529&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2447943(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bekon Energy Technologies GmbH and Co KG filed Critical Bekon Energy Technologies GmbH and Co KG
Application granted granted Critical
Publication of ES2447943T3 publication Critical patent/ES2447943T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/957—Apparatus therefor using two or more serially arranged devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/16—Solid state fermenters, e.g. for koji production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36—Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Instalación combinada para la generación de biogás y compost, con al menos un fermentador (2) que funciona según el principio de la fermentación en seco para la generación de biogás en funcionamiento discontinuo con una placa de fondo en la que están previstos canales (52) de gas de purgado, una salida (8) de biogás, una primera entrada (24) de gas de purgado y una segunda entrada (25) de gas de purgado, que está conectada con los canales (52) de gas de purgado; un conducto (12) de biogás que puede conectarse con la salida (8) de biogás; un conducto (26) de gas de escape por medio del cual puede alimentarse gas de escape con contenido en dióxido de carbono a la al menos una entrada (24, 25) de gas de purgado; una chimenea (20) de gas de escape, que puede conectarse a través de un primer conducto (14) de biogás/gas de escape con la salida (8) de biogás; 4e una antorcha (22) de gas de escape, que puede conectarse a través de un segundo conducto (16) de biogás/gas de escape con la salida (8) de biogás; un conducto (28) de aire limpio, que puede conectarse con la al menos una entrada (24, 25) de gas de purgado; un dispositivo (30) de control para conectar la salida (8) de biogás con el conducto (12) de biogás o con la chimenea (20) de biogás de escape a través del primer conducto (14) de biogás/gas de escape o con la antorcha (22) de gas de escape a través del segundo conducto (16) de biogás/gas de escape y para conectar la entrada (24, 25) de gas de purgado con el conducto (26) de gas de escape o con el conducto (28) de aire limpio; y un dispositivo (32, 34) de medición, que está conectado con el dispositivo (30) de control y presenta un primer sensor (32) de medición para la detección de la concentración de metano y un segundo sensor (34) de medición para la detección de la concentración de dióxido de carbono en la mezcla de gases que sale del al menos un fermentador (2).

Description

Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje.
La invención se refiere a una instalación combinada para la generación de biogás y compost a partir de biomasa con al menos un fermentador según el principio de la fermentación en seco según la reivindicación 1, así como a un procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje según la reivindicación 13.
La denominada “fermentación en seco” permite metanizar biomasas a granel de la agricultura, de desechos biológicos y zonas verdes municipales, sin convertir los materiales en un sustrato líquido que pueda bombearse. Pueden fermentarse biomasas con hasta un 50% de porcentaje de sustancia seca. Este procedimiento de fermentación en seco se describe por ejemplo en el documento EP 0 934 998.
En la fermentación “seca” el material que va a fermentarse no se añade a una fase líquida con agitación, tal como es el caso por ejemplo en la fermentación líquida de desechos biológicos. En lugar de esto, el sustrato de fermentación introducido en el fermentador se mantiene constantemente húmedo al retirar el percolado en el fondo de fermentador y volver a rociarlo sobre la biomasa. Así se consiguen condiciones de vida óptimas para las bacterias. En la recirculación del percolado puede regularse adicionalmente la temperatura, y existe la posibilidad de añadir aditivos para una optimización del proceso.
Por el documento WO 02/06439 se conoce un biorreactor o fermentador en forma de un garaje prefabricado, que se hace funcionar según el principio de la fermentación en seco en el denominado procedimiento discontinuo. A este respecto, tras una inyección con material ya fermentado el sustrato de fermentación se introduce mediante palas cargadoras en el interior del fermentador. El depósito de fermentación con estructura en forma de garaje se cierra con una puerta hermética a los gases. La biomasa se fermenta bajo cierre hermético, a este respecto no tiene lugar ningún mezclado adicional y no se alimenta material adicional. El percolado que rezuma del material de fermentación se retira a través de un canal de drenaje, se almacena temporalmente en un tanque y vuelve a rociarse sobre el sustrato de fermentación para la humectación. El proceso de fermentación tiene lugar en el intervalo de temperatura para organismos mesófilos a 34-37ºC, la regulación de la temperatura se realiza mediante una calefacción de suelo y pared.
El biogás que se produce puede aprovecharse en una planta de cogeneración para obtener energía eléctrica y calor. Para que siempre haya disponible suficiente biogás para la planta de cogeneración, en la instalación de fermentación en seco se hacen funcionar varios depósitos de fermentación con un retardo en el tiempo. Al final del tiempo de permanencia la cámara de fermentación se vacía completamente y entonces se llena de nuevo. El sustrato fermentado se alimenta a continuación a un compostaje, de modo que se produce un abono orgánico comparable con compost convencionales.
Los fermentadores de este tipo para la generación de biogás según el principio de la fermentación en seco se conocen también por el documento DE 203 19 847 U1 y el documento EP 1 681 274 A2. Por el documento DE 34 38 057 A1 se conoce realizar la fermentación en una instalación de biogás y someter a continuación a compostaje la biomasa consumida.
Debido al funcionamiento discontinuo deben apagarse de vez en cuando los fermentadores individuales, es decir tras haber hecho reaccionar completamente de manera anaeróbica la biomasa situada en el fermentador, es decir, debe detenerse la producción de biogás, debe extraerse la biomasa fermentada del respectivo fermentador, debe introducirse biomasa nueva en el fermentador y debe reanudarse la producción de biogás. A este respecto resulta desventajoso que por motivos de seguridad debe evitarse que durante la descarga y carga de los fermentadores individuales se produzca una mezcla explosiva de biogás/aire.
Para ello se conoce por el documento EP 1 301 583 B inundar un fermentador en funcionamiento en caso de riesgo de explosión, es decir, que haya entrado aire en el fermentador, con gas de escape con contenido en dióxido de carbono desde la planta de cogeneración operada con biogás. A continuación puede extraerse la biomasa fermentada sin peligro del fermentador y alimentarse a una instalación de compostaje. Por el documento EP 1 997 875 A1 publicado posteriormente se conoce una instalación de biogás convencional, en la que el fermentador se purga en primer lugar con gas de escape con contenido en dióxido de carbono durante la carga y descarga.
Es por tanto el objetivo de la presente invención perfeccionar una instalación de biogás, tal como se conoce por el documento EP 1301583 B de tal manera que se simplifique el compostaje posterior de la biomasa consumida.
La solución de este objetivo se realiza mediante las características de las reivindicaciones 1 y 12.
Debido a que la biomasa consumida se somete a compostaje en el fermentador mediante el cambio de fermentación anaeróbica a compostaje aeróbico, resulta superfluo cambiar la biomasa consumida a un compostador separado. La instalación combinada según la reivindicación 1 comprende los componentes necesarios para posibilitar un cambio, apagado y descarga seguros e igualmente un arranque seguro de un fermentador. El fermentador según la invención está configurado de tal manera que todo el proceso de fermentación, que se compone de una fermentación anaeróbica y un compostaje aeróbico, puede tener lugar en el mismo, antes de que deba llevarse a cabo una extracción de la biomasa consumida y una nueva carga del fermentador con biomasa nueva. Para ello, en la placa de fondo del fermentador están previstos canales de gas de purgado, que se conectan con una segunda entrada de gas de purgado.
Según una configuración preferida de la invención según la reivindicación 10, en la zona por encima de la biomasa en los fermentadores desemboca una primera entrada de gas de purgado.
Según una configuración preferida de la invención según la reivindicación 11, los canales de gas de purgado están diseñados para evacuar líquidos de rezumado que salen de la biomasa durante la generación de biogás.
Mediante las medidas según la reivindicación 12 se mantiene la producción y el aprovechamiento de biogás también durante la finalización del proceso de fermentación mediante purgado con gas de escape con contenido en dióxido de carbono el mayor tiempo posible, es decir, la mezcla de biogás/gas de escape del fermentador sigue alimentándose a la instalación consumidora de biogás hasta que la calidad de esta mezcla disminuya por debajo de un grado predeterminado, antes de que entonces se cambie el fermentador para el compostaje de la biomasa fermentada contenida en el mismo. Sólo cuando la concentración de metano en la salida de biogás disminuya por debajo de un valor umbral superior, el conducto de biogás que conduce hasta la instalación consumidora de biogás se separa de la salida de biogás. A continuación la mezcla de biogás/gas de escape a la que sólo le queda un contenido reducido de metano se evacua a través de una chimenea de aire de escape. Esto se realiza hasta que la concentración de metano haya disminuido hasta un valor umbral inferior, en el que casi no queda nada de metano contenido en la mezcla de biogás/gas de escape. A continuación se purga el fermentador, en lugar de con gas de escape con contenido en dióxido de carbono, con aire limpio y la mezcla de gas de escape/biogás/aire limpio se evacua a través de la chimenea de aire de escape hasta que la concentración de dióxido de carbono en la mezcla de gas de escape/biogás/aire limpio haya disminuido hasta un primer valor umbral. Sólo entonces se cambia el fermentador al compostaje. Tras finalizar la operación de compostaje puede abrirse el fermentador para descargar la biomasa consumida y para cargar de nuevo el fermentador con biomasa nueva. Mediante el compostaje posterior a la fermentación es posible sin riesgo la apertura para descargar y cargar de nuevo el fermentador.
Según una configuración preferida de la invención según la reivindicación 13, la mezcla de biogás/gas de escape al alcanzar el valor umbral superior de la concentración de metano no se emite al entorno a través de la chimenea de aire de escape, sino que se alimenta a una antorcha de gas de escape y se quema en la misma. Dado el caso la antorcha de gas de escape puede alimentarse con combustible adicional, de modo que en cualquier caso tenga lugar una combustión. El quemado de la mezcla de biogás/gas de escape se realiza hasta que la concentración de metano en la mezcla de biogás/gas de escape quede por debajo de un valor umbral medio que se sitúa entre el valor umbral superior y el inferior.
Según configuraciones preferidas de la invención según las reivindicaciones 14 y 16, la operación de compostaje se controla mediante el ajuste de la cantidad y/o la temperatura del aire limpio alimentado a través del conducto de aire limpio, para alcanzar así un medio de proceso óptimo.
Según una configuración preferida de la invención según la reivindicación 16, las mezclas de gases evacuadas desde el fermentador se filtran. Mediante el filtrado se eliminan en su mayor parte las sustancias posiblemente dañinas para las instalaciones consumidoras, que pueden conducir por ejemplo a obstrucciones de válvulas.
Según una configuración preferida de la invención según las reivindicaciones 17 y 18, se evita de manera segura que en el arranque se produzca una mezcla explosiva de biogás/aire.
La conexión adicional de este fermentador que ha vuelto a arrancarse al conducto de biogás se realiza al alcanzarse un cuarto valor umbral de la concentración de metano, que es igual al valor umbral superior, reivindicación 19.
El gas de escape para el purgado del fermentador se proporciona por ejemplo por un motor de combustión interna, reivindicación 20.
Según una forma de realización preferida de la invención según la reivindicación 21, el gas de escape con contenido en dióxido de carbono se proporciona desde un dispositivo de tratamiento de biogás conectado aguas abajo del al menos un fermentador.
Las demás reivindicaciones dependientes se refieren a configuraciones ventajosas de la invención.
Detalles, características y ventajas adicionales de la invención se muestran en la siguiente descripción de formas de realización a modo de ejemplo con ayuda de los dibujos:
Muestran:
las figuras 1 a 7, representaciones esquemáticas de diferentes estados de funcionamiento durante la finalización del proceso de fermentación en un fermentador de una instalación combinada y durante el (nuevo) arranque del fermentador;
la figura 8, una representación esquemática de una segunda forma de realización de la invención con un fermentador;
las figuras 9 a 15, representaciones esquemáticas de diferentes estados de funcionamiento de una instalación combinada con tres fermentadores durante la finalización del proceso de fermentación en un fermentador de una instalación combinada y durante el (nuevo) arranque de un fermentador;
la figura 16, una representación correspondiente a la figura 1 de una forma de realización de la invención con alimentación de gas de escape o aire limpio desde la placa de fondo del fermentador;
la figura 17a, una vista en planta de la placa de fondo del fermentador según la forma de realización según la figura 16 con canales de gas de purgado;
la figura 17B, una representación en corte a lo largo de la línea B - B en la figura 17A con canal transversal y los canales de gas de purgado; y
la figura 17C, una representación en corte a lo largo de la línea C -C en la figura 17A con los canales de gas de purgado.
Las figuras 1 a 7 muestran una primera forma de realización de una instalación combinada con un único fermentador
2. El fermentador 2 tiene forma de paralelepípedo y tiene aproximadamente la estructura de un garaje prefabricado. A través de una abertura 4 de carga y descarga, que se extiende por uno de los lados frontales del fermentador 2 en forma de paralelepípedo, puede introducirse biomasa 6 mediante una pala cargadora en el fermentador 2 y volver a extraerse del mismo. Con respecto a la estructura exacta del fermentador 2 se hace referencia al documento WO 02/06439.
El fermentador 2 comprende además una salida 8 de biogás, que puede conectarse a través de válvulas 10 con un conducto 12 de biogás, un primer conducto 14 de biogás/gas de escape y un segundo conducto 16 de biogás/gas de escape. El conducto 12 de biogás conduce a una planta 18 de cogeneración como dispositivo de aprovechamiento de biogás. El primer conducto 14 de biogás/gas de escape conduce a una chimenea 20 de biogás de escape. El segundo conducto 16 de biogás/gas de escape conduce a una antorcha 22 de gas de escape. Además, el fermentador 2 comprende una entrada 24 de gas de purgado, que puede conectarse a través de válvulas 10 con un conducto 26 de gas de escape o un conducto 28 de aire limpio. En el conducto 26 de gas de escape está dispuesto un ventilador 27 de gas de escape, mediante el que puede bombearse gas de escape al interior del fermentador 2. En el conducto 28 de aire limpio está dispuesto un ventilador 29 de aire limpio para aspirar aire limpio del entorno. A través del conducto 26 de gas de escape se conduce gas de escape con contenido en dióxido de carbono como gas de purgado y a través del conducto 28 de aire limpio se conduce aire limpio al interior del fermentador 2.
Las válvulas 10 están conectadas con un dispositivo 30 de control y se abren o se cierran mediante el dispositivo 30 de control. El dispositivo 30 de control está conectado también con un primer sensor 32 de medición que está dispuesto en la salida 8 de biogás y que detecta la concentración de metano en la respectiva mezcla de gases. El dispositivo 30 de control está conectado además con un segundo sensor 34 de medición que también está dispuesto en la salida 8 de biogás y que detecta la concentración de dióxido de carbono en la respectiva mezcla de gases. El dispositivo 30 de control está conectado también con un tercer sensor 36 de medición que está dispuesto en la salida 8 de biogás y detecta el caudal de gas en la salida de biogás. A través de un ventilador 38 dispuesto en la salida de biogás puede potenciarse dado el caso la evacuación de gas desde el fermentador 2.
En las figuras 1 a 7 se representan diferentes fases de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2 y el arranque del fermentador 2, representándose posiciones y líneas activas de componentes con líneas continuas, mientras que posiciones y líneas no activas o bloqueadas de componentes se representan con líneas discontinuas. Según la invención directamente a continuación del proceso de fermentación sigue la conversión aeróbica de la biomasa fermentada en el mismo fermentador, cambiándolo de manera adecuada al compostaje, antes de que entonces se abra, descargue, se cargue de nuevo y se arranque de nuevo el fermentador.
La figura 1 muestra la primera fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2, en la que se bombea gas de escape con contenido en dióxido de carbono a través del conducto 26 de gas de escape y la entrada 24 de gas de purgado al interior del fermentador 2. La salida 8 de biogás sigue estando conectada con el conducto 12 de biogás, de modo que la mezcla de biogás/gas de escape sigue alimentándose a la planta 18 de cogeneración.
Sólo cuando la concentración de metano detectada por el primer sensor 32 de medición en la salida 8 de biogás haya disminuido por debajo de un valor umbral superior, la válvula 10 en el conducto 12 de biogás se cierra en una segunda fase mediante el dispositivo 30 de control y se abre la válvula 10 en el segundo conducto 16 de biogás/gas de escape, tal como se representa en la figura 2. En esta segunda fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2 se quema la mezcla de biogás/gas de escape en la antorcha 22 de gas de escape. Dado el caso este proceso de combustión puede verse potenciado añadiendo combustible adicional.
Cuando la concentración de metano detectada por el primer sensor 32 de medición en la salida 8 de biogás haya disminuido por debajo de un valor umbral medio, la válvula 10 en el segundo conducto 16 de biogás/gas de escape se cierra en una tercera fase a través del dispositivo 30 de control y se abre la válvula 10 en el primer conducto 14 de biogás/gas de escape, tal como se representa en la figura 3. En esta tercera fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2, la mezcla de biogás/gas de escape se emite a través de la chimenea 20 de gas de escape al entorno.
Cuando la concentración de metano detectada por el primer sensor 32 de medición en la salida 8 de biogás haya disminuido por debajo de un valor umbral inferior, la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape se cierra en una cuarta fase mediante el dispositivo 30 de control y se abre la válvula 10 en el conducto 28 de aire limpio, tal como se representa en la figura 4. En esta cuarta fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2 se bombea a través del conducto 28 de aire limpio y la entrada 24 de gas de purgado aire limpio al interior del fermentador 2. La mezcla de gas de escape/aire sigue emitiéndose a través de la salida 8 de biogás y el primer conducto 14 de biogás/gas de escape en la chimenea 20 de gas de escape al entorno.
Cuando la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor 34 de medición en la salida 8 de biogás haya disminuido por debajo de un primer valor umbral, el fermentador se cambia a un mando de proceso aeróbico, de modo que se somete a compostaje la biomasa fermentada situada en el fermentador que sigue estando cerrado. Al final del compostaje se cierra la válvula 10 en el conducto 28 de aire limpio mediante el dispositivo 30 de control y se abre la abertura 4 de carga y descarga, tal como se representa en la figura 5.
Cuando el fermentador 2 está cargado de nuevo con biomasa nueva, se cierra la abertura 4 de carga y descarga, se mantiene la conexión entre la salida 8 de biogás y la chimenea 20 de gas de escape a través del primer conducto 14 de biogás/gas de escape y el dispositivo 30 de control abre la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape, de modo que se bombee gas de escape con contenido en dióxido de carbono al interior del fermentador 2, véase la figura 6. Esto se continua hasta que la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor 34 de medición en la salida 8 de biogás alcance o supere un segundo valor umbral.
Cuando se ha alcanzado este segundo valor umbral para la concentración de dióxido de carbono, mediante el dispositivo 30 de control se cierra la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape y en el primer conducto 14 de biogás/gas de escape y se abre la válvula 10 del conducto 12 de biogás, tal como se representa en la figura 7. De este modo vuelve a alcanzarse la fase de la producción de biogás y el biogás generado en el fermentador 2 se alimenta a través del conducto 12 de biogás a la planta 18 de cogeneración.
En la forma de realización anteriormente descrita todos los sensores 32, 34, 36 de medición están dispuestos en la salida 8 de biogás. Como alternativa, según una segunda forma de realización de la presente invención, el segundo y el tercer sensor 24, 36 de medición pueden disponerse también en el primer o el segundo conducto 14, 16 de biogás/gas de escape. La figura 8 muestra una configuración alternativa de la invención, que se diferencia de la forma de realización según las figuras 1 a 7 porque los conductos 14, 16 de biogás/gas de escape primero y segundo están agrupados en un conducto 40 de biogás/gas de escape común, antes de desembocar en la salida 8 de biogás. El segundo sensor de medición para la detección de la concentración de dióxido de carbono está dispuesto en el conducto 40 de biogás/gas de escape común y el tercer sensor 36 de medición está dispuesto en el primer conducto 14 de biogás/gas de escape. Por lo demás, esta segunda forma de realización de la invención coincide con la primera forma de realización. También el funcionamiento es idéntico.
Las figuras 9 a 15 muestran una tercera forma de realización de una instalación combinada, en la que están previstos tres fermentadores 2-1, 2-2 y 2-3 (denominados en lo sucesivo de manera abreviada “2-i”) en funcionamiento en paralelo. Los componentes que se corresponden entre sí están dotados de los mismos números de referencia. En la instalación combinada según las figuras 9 a 15, cada uno de los tres fermentadores 2-i está dotado de una entrada 24-1, 24-2 ó 24-3 de gas de purgado, que en cada caso puede bloquearse con una válvula
10. Las tres entradas 24-i de gas de purgado están agrupadas en una entrada 42 de gas de purgado común. En la entrada 42 de gas de purgado común desembocan un conducto 26 de gas de escape y un conducto 28 de aire limpio, que en cada caso pueden bloquearse por una válvula 10.
Cada uno de los tres fermentadores 2-i está dotado de una salida 8-1, 8-2 u 8-3 de biogás, que en cada caso puede bloquearse con una válvula 10. El primer conducto 14 de biogás/gas de escape hacia la chimenea 20 de gas de escape y el segundo conducto 16 de biogás/gas de escape hacia la antorcha 22 de gas de escape están agrupados en un conducto 40 de biogás/gas de escape común en el que está dispuesto un ventilador 38. Aguas abajo del ventilador 38, el conducto 40 de biogás/gas de escape común se ramifica en subconductos de biogás/gas de escape primero 40-1, segundo 40-2 o tercero 40-3. El primer subconducto 40-1 de biogás/gas de escape desemboca entre la válvula 10 y el primer fermentador 2-1 en la primera salida 8-1 de biogás. El segundo subconducto 40-2 de biogás/gas de escape desemboca entre la válvula 10 y el segundo fermentador 2-2 en la segunda salida 8-2 de biogás. El tercer subconducto 40-3 de biogás/gas de escape desemboca entre la válvula 10 y el tercer fermentador 2-3 en la tercera salida 8-3 de biogás. Los tres subconductos 40-1, 40-2 y 40-3 de biogás/gas de escape pueden bloquearse en cada caso mediante una válvula 10. Las tres salidas 8-1, 8-2 y 8-3 de biogás desembocan en un conducto 12 de biogás común, que conduce a una planta 18 de cogeneración. Un conducto 44 de tubo de escape desde la planta 18 de cogeneración desemboca en una segunda chimenea 46 de gas de escape. El conducto 26 de gas de escape está conectado a través de una válvula 48 de tres vías con el conducto 44 de tubo de escape, es decir, el gas de escape con contenido en dióxido de carbono que se produce en la planta 18 de cogeneración se utiliza para el purgado de un fermentador 2-i, cuyo proceso de fermentación debe finalizarse y que debe cambiarse al proceso de compostaje. Mediante la válvula de tres vías puede regularse el caudal del gas de escape, que se envía a través del conducto 26 de gas de escape para el purgado de un fermentador 2-i, y la cantidad de gas de escape que se emite a través de la segunda chimenea 46 de gas de escape al entorno.
Un primer sensor 32 de medición está dispuesto en el conducto 12 de biogás común para la detección de la concentración de metano. Un segundo sensor 34 de medición para la detección de la concentración de dióxido de carbono, un tercer sensor 36 de medición para la detección del caudal y un cuarto sensor 50 de medición para la detección de la concentración de metano, están dispuestos en el conducto 40 de biogás/gas de escape común en la dirección de flujo aguas abajo del ventilador 38. Los cuatro sensores 32, 34, 36 y 50 de medición están conectados con un dispositivo 30 de control. También están conectadas con el dispositivo de control las respectivas válvulas 10. Por motivos de claridad las líneas de control correspondientes no están dibujadas en las figuras 9 a 15.
En las figuras 9 a 15 se representa la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2-2 y el nuevo arranque del segundo fermentador 2-2 tras el proceso de compostaje que sigue directamente al proceso de fermentación y que se inicia mediante el cambio del fermentador 2-2, representando las figuras 9 a 15 las mismas fases y estados de funcionamiento que las figuras 1 a 7. La producción de biogás de los fermentadores primero 2-1 y tercero 2-3 se realiza de manera continua durante la finalización del proceso de fermentación y el proceso de compostaje en el segundo fermentador 2-2 y el nuevo arranque del segundo fermentador 2-2.
La figura 9 muestra la primera fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2-2, en la que se bombea gas de escape con contenido en dióxido de carbono desde la planta 18 de cogeneración a través de la válvula 48 de tres vías y el conducto 26 de gas de escape, el ventilador 27 de gas de escape y la segunda entrada 24-2 de gas de purgado al interior del fermentador 2-2. La segunda salida 8-2 de biogás sigue estando conectada con el conducto 12 de biogás común, de modo que la mezcla de biogás/gas de escape sigue alimentándose al dispositivo 44 de tratamiento de gas.
Sólo cuando la concentración de metano detectada por el primer sensor 32 de medición en el conducto 12 de biogás común haya disminuido por debajo de un valor umbral superior, la válvula 10 en la segunda salida 8-2 de biogás se cierra en una segunda fase mediante el dispositivo 30 de control y se abre la válvula 10 en el segundo subconducto 40-2 de biogás/gas de escape y en el segundo conducto 16 de biogás/gas de escape, tal como se representa en la figura 10. En esta segunda fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2-2 se quema la mezcla de biogás/gas de escape en la antorcha 22 de gas de escape. Dado el caso este proceso de combustión puede verse potenciado añadiendo combustible adicional.
Cuando la concentración de metano detectada por el cuarto sensor 50 de medición en el conducto 40 de biogás/gas de escape común haya disminuido por debajo de un valor umbral medio, la válvula 10 en el segundo conducto 16 de biogás/gas de escape se cierra en una tercera fase mediante el dispositivo 30 de control y se abre la válvula 10 en el primer conducto 14 de biogás/gas de escape, tal como se representa en la figura 11. En esta tercera fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2-2 la mezcla de biogás/gas de escape se emite a través de la chimenea 20 de gas de escape al entorno.
Cuando la concentración de metano detectada por el cuarto sensor 50 de medición en el conducto 40 de biogás/gas de escape común haya disminuido por debajo de un valor umbral inferior, la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape se cierra en una cuarta fase mediante el dispositivo 30 de control, se conecta de manera correspondiente la válvula 48 de tres vías y se abre la válvula 10 en el conducto 28 de aire limpio, tal como se representa en la figura
12. En esta cuarta fase de la finalización del proceso de fermentación en el fermentador 2-2 se bombea, mediante el ventilador 29 de aire limpio, aire limpio a través del conducto 28 de aire limpio y la entrada 24 de gas de purgado al interior del fermentador 2-2. La mezcla de gas de escape/aire se emite adicionalmente a través de la segunda salida 8-2 de biogás, el segundo subconducto 40-2 de biogás/gas de escape, el conducto 40 de biogás/gas de escape común y el primer conducto 14 de biogás/gas de escape en la chimenea 20 de gas de escape, al entorno. Dado el caso esto puede potenciarse mediante el ventilador 38.
Cuando la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor 34 de medición en el conducto 40 de biogás común haya disminuido por debajo de un primer valor umbral, se cambia el fermentador 2-2 y se inicia el compostaje, y se cierra la válvula 10 en el conducto 28 de aire limpio mediante el dispositivo 30 de control. Tras finalizar el compostaje puede abrirse el fermentador 2-2, extraerse la biomasa consumida e introducirse biomasa nueva.
Cuando el fermentador 2-2 está cargado de nuevo con biomasa nueva, se cierra la abertura de carga y descarga, se mantiene la conexión entre la segunda salida 8-2 de biogás y la chimenea 20 de gas de escape a través del
5 segundo subconducto 40-2 de biogás/gas de escape, el conducto de biogás/gas de escape común y el primer conducto 14 de biogás/gas de escape, y el dispositivo 30 de control abre la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape y conecta la válvula 48 de tres vías en el conducto 44 de tubo de escape de la planta 18 de cogeneración, de modo que el gas de escape con contenido en dióxido de carbono se bombea al interior del fermentador 2-2, véase la figura 14. Esto continúa hasta que la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor 34 de medición en el conducto 40 de biogás/gas de escape común alcance o supere un segundo valor umbral.
Cuando se haya alcanzado este segundo valor umbral para la concentración de dióxido de carbono, se cierra mediante el dispositivo 30 de control la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape, se conecta la válvula 38 de tres vías, se cierra la válvula 10 en el segundo subconducto 40-2 de biogás/gas de escape y se abre la válvula 10 en
15 la segunda salida 8-2 de biogás, tal como se representa en la figura 15. De este modo también el segundo fermentador 2-2 ha alcanzado de nuevo la fase de la producción de biogás y el biogás generado en el fermentador 2-2 se alimenta a través del conducto 12 de biogás al dispositivo 44 de tratamiento de gas y a la planta 18 de cogeneración. La conexión adicional de la salida 8-2 de biogás al conducto 12 de biogás común sólo se realiza cuando la concentración de metano detectada por el cuarto sensor 50 de medición alcanza un cuarto valor umbral. Este cuarto valor umbral coincide con el valor umbral superior.
Puede prescindirse de la válvula 10 en el conducto 26 de gas de escape, ya que su función también puede adoptarla la válvula 48 de tres vías.
25 A continuación se indican valores numéricos a modo de ejemplo para los diferentes valores umbrales:
Concentración de metano: valor umbral superior del 30% al 50% valor umbral medio del 10% al 20% valor umbral inferior del 0% al 3% cuarto valor umbral del 30% al 50%
Concentración de dióxido de carbono: primer valor umbral del 0,5% al 2% segundo valor umbral del 5% al 15%
El caudal de gas de escape en el conducto 26 de gas de escape asciende, según el tamaño de los fermentadores y la cantidad de gas de escape disponible, a entre 150 y 1000 m3/h. El caudal de aire limpio en el conducto 28 de aire limpio asciende a entre 1000 y 5000 m3/h.
La figura 16 muestra una representación correspondiente a la figura 1 de una instalación combinada según una forma de realización de la invención, que se diferencia de la primera forma de realización según las figuras 1 a 7 porque el gas de purgado en forma de gas de escape o aire limpio en los diferentes estados de funcionamiento se
35 alimenta no sólo a través de la primera entrada 24 de gas de purgado en la zona por encima de la biomasa 6, sino adicional o alternativamente a través de una segunda entrada 25 de gas de purgado en la zona de la placa de fondo del fermentador 2. De este modo se consigue que se “lave” de manera segura también el biogás situado en la biomasa 6. De este modo se consigue además que se reduzca adicionalmente la fuga de metano durante la carga y descarga del fermentador.
La figura 17A muestra una vista en planta de la placa de fondo del fermentador 2 en la forma de realización según la figura 16. En la placa de fondo del fermentador 2 están previstos en la dirección longitudinal canales 52 de gas de purgado, que están cubiertos por una rejilla 54 permeable a los líquidos y gases. Los diferentes canales 52 de gas de purgado que discurren en paralelo se conectan entre sí en uno o varios puntos mediante un canal 56 transversal
45 que discurre en perpendicular a la dirección longitudinal de los canales 52 de gas de purgado. En este canal 56 transversal desemboca la segunda entrada 25 de gas de purgado. La figura 17B muestra una representación en corte a lo largo de la línea B - B en la figura 17A con el canal 56 transversal y los canales 52 de gas de purgado. La figura 17C muestra una representación en corte a lo largo de la línea C - C en la figura 17A con los canales 52 de gas de purgado.
También en las formas de realización según las figuras 8 y 9 a 15 puede realizarse la alimentación de gas de purgado a través de canales 52 de gas de purgado en el fondo del fermentador 2. En las diferentes formas de realización, la abertura de carga y descarga está prevista en cada caso en el lado izquierdo del fermentador 2. La abertura de carga y descarga también puede estar prevista en el lado opuesto.
Lista de números de referencia
2 fermentador 4 abertura de carga y descarga 6 biomasa 8 salida de biogás 10 válvulas 12 conducto de biogás 14 primer conducto de biogás/gas de escape 16 segundo conducto de biogás/gas de escape 18 planta de cogeneración 20 chimenea de gas de escape 22 antorcha de gas de escape 24 entrada de gas de purgado 25 segunda entrada de gas de purgado 26 conducto de gas de escape 27 ventilador de gas de escape 28 conducto de aire limpio 29 ventilador de aire limpio 30 dispositivo de control 32 primer sensor de medición (concentración de metano) 34 segundo sensor de medición (concentración de dióxido de carbono) 36 tercer sensor de medición (caudal) 38 ventilador 40 conducto de biogás/gas de escape común 40-1 primer subconducto de biogás/gas de escape 40-2 segundo subconducto de biogás/gas de escape 40-3 tercer subconducto de biogás/gas de escape 42 entrada de gas de purgado común 44 conducto de tubo de escape 46 segunda chimenea de gas de escape 48 válvula de tres vías 50 cuarto sensor de medición (concentración de metano) 52 canales de gas de purgado 54 rejilla de cobertura 56 canal transversal

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Instalación combinada para la generación de biogás y compost, con
    al menos un fermentador (2) que funciona según el principio de la fermentación en seco para la generación de biogás en funcionamiento discontinuo con una placa de fondo en la que están previstos canales (52) de gas de purgado, una salida (8) de biogás, una primera entrada (24) de gas de purgado y una segunda entrada (25) de gas de purgado, que está conectada con los canales (52) de gas de purgado;
    un conducto (12) de biogás que puede conectarse con la salida (8) de biogás;
    un conducto (26) de gas de escape por medio del cual puede alimentarse gas de escape con contenido en dióxido de carbono a la al menos una entrada (24, 25) de gas de purgado;
    una chimenea (20) de gas de escape, que puede conectarse a través de un primer conducto (14) de biogás/gas de escape con la salida (8) de biogás;
    4e una antorcha (22) de gas de escape, que puede conectarse a través de un segundo conducto (16) de biogás/gas de escape con la salida (8) de biogás;
    un conducto (28) de aire limpio, que puede conectarse con la al menos una entrada (24, 25) de gas de purgado;
    un dispositivo (30) de control para conectar la salida (8) de biogás con el conducto (12) de biogás o con la chimenea (20) de biogás de escape a través del primer conducto (14) de biogás/gas de escape o con la antorcha
    (22) de gas de escape a través del segundo conducto (16) de biogás/gas de escape y para conectar la entrada (24, 25) de gas de purgado con el conducto (26) de gas de escape o con el conducto (28) de aire limpio; y
    un dispositivo (32, 34) de medición, que está conectado con el dispositivo (30) de control y presenta un primer sensor (32) de medición para la detección de la concentración de metano y un segundo sensor (34) de medición para la detección de la concentración de dióxido de carbono en la mezcla de gases que sale del al menos un fermentador (2).
  2. 2.
    Instalación combinada según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo (32, 34) de medición está dispuesto en la salida (8) de biogás.
  3. 3.
    Instalación combinada según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque están previstos una pluralidad de fermentadores (2-i), cuyas salidas (8-i) de biogás desembocan en el conducto (12) de biogás común y porque el primer sensor de medición para la detección de la concentración de metano está dispuesto en el conducto de biogás común.
  4. 4.
    Instalación combinada según la reivindicación 3, caracterizada porque las salidas (8-i) de biogás pueden conectarse de manera selectiva a través de un conducto (40) de biogás/gas de escape común con la chimenea (20) de gas de escape o la antorcha (22) de gas de escape y porque el segundo sensor de medición para la detección de la concentración de dióxido de carbono está dispuesto en el conducto (40) de biogás/gas de escape común.
  5. 5.
    Instalación combinada según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conducto (26) de gas de escape alimenta gas de escape procedente de un motor de combustión interna.
  6. 6.
    Instalación combinada según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conducto (12) de biogás establece la conexión con un dispositivo de aprovechamiento de biogás, que genera gas de escape con contenido en dióxido de carbono.
  7. 7.
    Instalación combinada según la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo de aprovechamiento de biogás presenta una planta (18) de cogeneración.
  8. 8.
    Instalación combinada según la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo de aprovechamiento de biogás presenta una pila de combustible.
  9. 9.
    Instalación combinada según la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo de aprovechamiento de biogás presenta un dispositivo (44) de tratamiento de gas.
  10. 10.
    Instalación combinada según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la primera entrada (24) de gas de purgado desemboca en la zona por encima de la biomasa (6) en el fermentador (2).
  11. 11.
    Instalación combinada según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los canales (52) de gas de purgado están diseñados para evacuar líquidos de rezumado que salen de la biomasa durante la generación de biogás.
  12. 12.
    Procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación combinada según una de las reivindicaciones anteriores entre generación de biogás y compostaje con las etapas de procedimiento de:
    a) mantener la conexión entre la salida (8) de biogás y el conducto (12) de biogás;
    b) conectar el conducto (26) de gas de escape con la al menos una entrada (24, 25) de gas de purgado del fermentador (2) que va a cambiarse;
    c) purgar el fermentador (2) que va a cambiarse con gas de escape procedente del conducto (26) de gas de escape hasta que la concentración de metano detectada por el primer sensor (32) de medición haya disminuido hasta un valor umbral superior;
    d) separar el conducto (12) de biogás de la salida (8) de biogás del fermentador (2) que va a cambiarse;
    e) conectar la salida (8) de biogás del fermentador (2) que va a cambiarse con el primer conducto (14) de biogás/gas de escape y alimentar la mezcla de gas de escape/biogás a la chimenea (20) de biogás de escape hasta que la concentración de metano detectada por el primer sensor (32) de medición haya disminuido hasta un valor umbral inferior;
    f) separar el conducto (26) de gas de escape de la entrada (24, 25) de gas de purgado del fermentador (2) que va a cambiarse;
    g) conectar el conducto (28) de aire limpio con la entrada (24, 25) de gas de purgado del fermentador (2) que va a cambiarse y alimentar aire limpio al interior del fermentador (2) que va a cambiarse hasta que la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor (34) de medición haya disminuido hasta un primer valor umbral; y
    h) someter a compostaje la biomasa consumida en el fermentador (2).
  13. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque entre la etapa de procedimiento d) y la etapa de procedimiento e) se llevan a cabo las siguientes etapas de procedimiento:
    d1) conectar la salida (8) de biogás del fermentador (2) que va a cambiarse con el segundo conducto (16) de biogás/gas de escape y alimentar la mezcla de gas de escape/biogás a la antorcha (22) de gas de escape hasta que la concentración de metano detectada por el primer sensor (32) de medición haya disminuido hasta un valor umbral medio, que se sitúa entre el valor umbral superior y el inferior; y
    d2) separar la salida (8) de biogás del fermentador (2) que va a cambiarse del segundo conducto (16) de biogás/gas de escape.
  14. 14.
    Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque se calienta previamente el aire limpio alimentado a través del conducto (28) de aire limpio.
  15. 15.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 14, caracterizado porque la operación de compostaje se controla mediante la cantidad de aire limpio alimentada.
  16. 16.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 15, caracterizado porque se filtran las mezclas de gases evacuadas desde el fermentador (2).
  17. 17.
    Procedimiento para arrancar un fermentador (2) recién cargado con biomasa según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 11 con las etapas de procedimiento de:
    a) cerrar la abertura (4) de carga y descarga;
    b) conectar la salida (8) de biogás con el primer conducto (14) de biogás/gas de escape;
    c) conectar el conducto (26) de gas de escape con la entrada (24, 25) de gas de purgado del fermentador
    (2) que va a arrancarse y alimentar gas de escape al fermentador (2) que va a arrancarse hasta que la concentración de dióxido de carbono detectada por el segundo sensor (34) de medición alcance un segundo valor umbral;
    d) separar el conducto (26) de gas de escape de la entrada (24, 25) de gas de purgado; e) separar el primer conducto (14) de biogás/gas de escape de la salida (8) de biogás;
    f) conectar el conducto (12) de biogás con la salida (8) de biogás.
    5 18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque la etapa de procedimiento f) se lleva a cabo cuando la concentración de metano detectada por el primer o cuarto sensor (32; 50) de medición supera un cuarto valor umbral.
  18. 19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque el cuarto valor umbral de la 10 concentración de metano es igual al valor umbral superior de la concentración de metano.
  19. 20. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 19, caracterizado porque el conducto (26) de gas de escape se conecta con el tubo de escape de un motor de combustión interna.
    15 21. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 19, caracterizado porque el conducto (26) de gas de escape está conectado con el tubo (48) de escape de un dispositivo (44) de tratamiento de biogás que genera un gas de escape con contenido en dióxido de carbono.
  20. 22. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 19, caracterizado porque el 20 conducto (26) de gas de escape está conectado con el tubo de escape de una pila de combustible.
ES09155621T 2008-03-20 2009-03-19 Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje Active ES2447943T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008015240 2008-03-20
DE200810015240 DE102008015240B4 (de) 2008-03-20 2008-03-20 Kombinierte Anlage zur Erzeugung von Biogas und Kompost sowie Verfahren zum Umschalten eines Fermenters in einer solchen Anlage zwischen Biogaserzeugung und Kompostierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2447943T3 true ES2447943T3 (es) 2014-03-13

Family

ID=40863529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09155621T Active ES2447943T3 (es) 2008-03-20 2009-03-19 Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8440437B2 (es)
EP (1) EP2103681B1 (es)
JP (1) JP2009256194A (es)
CN (1) CN101538176B (es)
BR (1) BRPI0900889A2 (es)
DE (1) DE102008015240B4 (es)
EA (1) EA015484B1 (es)
ES (1) ES2447943T3 (es)
PL (1) PL2103681T3 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024911B4 (de) * 2007-05-29 2009-04-09 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Biogasanlage zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse sowie Verfahren zum Betreiben der Biogasanlage
DE102009050867A1 (de) * 2009-10-27 2011-04-28 Vsr Industrietechnik Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Biogas durch Trockenfermentation sowie Biogasanlage zur Gewinnung von Biogas durch Trockenfermentation
DE102010028707B4 (de) * 2010-05-06 2014-12-18 GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH Verfahren und Anlage zur gasdichten Prozessführung von Perkolatoren in einem zwei- oder mehrstufigen Biogasverfahren
US9234215B2 (en) * 2010-11-17 2016-01-12 Zerowaste Energy, Llc Method and device for operating a fermentation plant
DE102010054676A1 (de) 2010-12-15 2012-06-21 Bioferm Gmbh Verfahren und Anlage zur Methanisierung von Biomasse
DE102011012446A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Maria Rogmans Verfahren und Einrichtung zur chronologischen Behandlung von Biomasse zu Biogas mit abschließender Kompostierung
EP2537919A1 (de) * 2011-06-24 2012-12-26 KOMPOFERM GmbH Anlage zur Erzeugung von Biogas und Verfahren zum Betrieb einer solchen
DE202012100816U1 (de) 2012-03-07 2013-07-03 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Bioreaktor zur Methanisierung von Biomasse und eine Biogasanlage mit einer Mehrzahl von solchen Bioreaktoren
EP2823031B1 (de) 2012-03-06 2018-04-11 BEKON GmbH Bioreaktor zur methanisierung von biomasse sowie ein verfahren zum betreiben eines solchen bioreaktors
US9090497B2 (en) 2012-05-31 2015-07-28 Jeffrey H. Bragg Modular, scalable high solids methane digester for small-sized to medium-sized farms
DE102012212505A1 (de) * 2012-07-17 2014-01-23 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage und eine derart betriebene Biogasanlage
DE102016003256A1 (de) * 2016-03-16 2017-09-21 Eisenmann Se Anlage und Verfahren zur Verwertung von Biomaterial
CN106754324A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 桂林电子科技大学 一种沼气发酵在线监控系统
JP6850754B2 (ja) * 2018-03-16 2021-03-31 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 バイオガス供給装置及び発電システム
CN111548915B (zh) * 2020-04-28 2022-08-16 北京首钢朗泽科技股份有限公司 一种气体分布器及包括其的布气系统
CN111925954A (zh) * 2020-06-24 2020-11-13 人与自然环保生物科技(南京)有限公司 一种饮食垃圾微生物降解网络云端
CN113432128A (zh) * 2021-07-02 2021-09-24 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 用于半导体气相外延工艺的废气处理系统及方法、装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3438057A1 (de) * 1984-10-17 1986-04-17 Johannes Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Linneborn Verfahren zur aufbereitung von biomassen
SU1748693A1 (ru) * 1989-12-26 1992-07-23 Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Установка дл переработки органических отходов животноводства и растениеводства в биогаз и продукты дл получени удобрений
FR2672583B1 (fr) * 1991-02-11 1993-04-23 Degremont Procede de regulation d'un dispositif de depollution d'eaux residuaires.
DE19719323A1 (de) * 1997-05-08 1998-11-12 Rudolf Dipl Ing Loock Tunnelfermentationsverfahren zur einstufigen anaeroben und aeroben Behandlung von festen und flüssigen biogenen Abfällen
DE19805045A1 (de) 1998-02-09 1999-08-12 Manfred Prof Dr Hoffmann Verfahren und Vorrichtung zur Methanisierung von Biomassen
JP4016474B2 (ja) * 1998-03-16 2007-12-05 株式会社明電舎 メタン発酵における負荷推定装置及び負荷推定方法
ES2255543T3 (es) * 2000-03-02 2006-07-01 Ebara Corporation Metodo y sistema de generacion de energia por pila de combustible.
JP4009069B2 (ja) * 2000-03-08 2007-11-14 株式会社荏原製作所 油脂含有汚濁物質の嫌気性処理方法及び処理システム
DE20104047U1 (de) * 2000-07-14 2001-10-25 BEKON Energy Technologies GmbH, 84032 Landshut Bioreaktor zur Methanisierung von Biomasse und eine Biogasanlage zur Erzeugung von thermischer, elektrischer oder mechanischer Energie aus Biomasse mit einem solchen Bioreaktor
JP2002307039A (ja) * 2001-04-11 2002-10-22 Kubota Corp 生ごみと畜糞の処理方法
JP4149766B2 (ja) * 2002-04-12 2008-09-17 レーベン ラリー 生分解性有機材料を産生ガスに転換するための方法及び装置
DE20319847U1 (de) * 2003-12-23 2005-05-04 Lutz, Peter Großfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse und eine Biogasanlage zur Erzeugung von thermischer, elektrischer und/oder mechanischer Energie aus Biogas mit einem solchen Großfermenter
RU2254700C1 (ru) 2003-12-29 2005-06-27 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования (НТЦ РТО) Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов
US7414149B2 (en) 2004-11-22 2008-08-19 Rohm And Haas Company Non-routine reactor shutdown method
EP1681274A3 (en) * 2005-01-17 2006-09-06 Orgaworld B.V. Method and device for carrying out a fermentation process in a reactor.
US7906304B2 (en) * 2005-04-05 2011-03-15 Geosynfuels, Llc Method and bioreactor for producing synfuel from carbonaceous material
US7481940B2 (en) * 2005-08-18 2009-01-27 Newbio E-Systems, Incorporated Biomass treatment of organic waste or water waste
JP4346035B2 (ja) * 2005-08-26 2009-10-14 協和化工株式会社 連続乾式バイオマス・ガス化プラント
EP1762607A1 (de) 2005-09-07 2007-03-14 U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH Biogasanlagen-Regelungsverfahren
DE202006002757U1 (de) * 2006-02-21 2007-06-28 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Bioreaktor zur Methanisierung von Biomasse mit hohem Feststoffanteil
DE102007024911B4 (de) * 2007-05-29 2009-04-09 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Biogasanlage zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse sowie Verfahren zum Betreiben der Biogasanlage

Also Published As

Publication number Publication date
EA015484B1 (ru) 2011-08-30
US20090239209A1 (en) 2009-09-24
CN101538176A (zh) 2009-09-23
EP2103681B1 (de) 2014-02-12
DE102008015240B4 (de) 2010-05-20
EP2103681A2 (de) 2009-09-23
DE102008015240A1 (de) 2009-09-24
EA200900331A1 (ru) 2009-10-30
US8440437B2 (en) 2013-05-14
BRPI0900889A2 (pt) 2010-04-06
CN101538176B (zh) 2014-11-26
PL2103681T3 (pl) 2014-07-31
JP2009256194A (ja) 2009-11-05
EP2103681A3 (de) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2447943T3 (es) Instalación combinada para la generación de biogás y compost así como procedimiento para cambiar un fermentador en una instalación de este tipo entre generación de biogás y compostaje
ES2350326T5 (es) Instalación de biogás para la generación de biogás a partir de biomasa así como procedimiento para hacer funcionar la instalación de biogás
US8272436B2 (en) Reducing methane slack when starting and stopping biogas fermenters
CA2771678C (en) Method and system for the gas-tight process control of percolators in a biogas method having two or more stages
ES2672503T3 (es) Instalación desmontable para la producción de biogás
RU2463761C1 (ru) Способ производства биогаза из сельскохозяйственных отходов и биогазовая установка для его осуществления
KR20170134034A (ko) 유기성폐기물을 이용한 자원순환형 바이오가스 에너지화 생산시스템
ES2404305T3 (es) Fermentador de gran capacidad para generar biogás a partir de biomasa
RU110217U1 (ru) Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов
CN103842494A (zh) 沼气设备和沼气设备的运行方法
WO2013144825A1 (en) Unit for the digestion of organic wastes and plant for treating organic wastes comprising the unit
CN217973178U (zh) 一种两相厌氧发酵装置
ES2821902T3 (es) Sistema de producción de biogas a partir de biomasa sólida y procedimiento de biogas correspondiente
ES2289886B1 (es) Procedimiento e instalacion para la biometanizacion de materia organica.
WO2022067384A1 (en) Organic waste digester
CN104877896A (zh) 有机废弃物发酵井式一体化沼气发生设备及其工艺
GR1009591B (el) Ζευγος υβριδικων βιοαντιδραστηρων στερεων οργανικων απορριμματων
ZA200901803B (en) Method and apparatus for converting waste to energy