NL8101681A

NL8101681A - DEVICE FOR MANUFACTURING BIOGAS.

Info

Publication number: NL8101681A
Application number: NL8101681A
Authority: NL
Original assignee: Lipp Xaver
Priority date: 1980-04-05
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1981-11-02
Also published as: DD157904A5; SE8100905L; ES8201934A1; IT1135604B; IT8119941A0; FR2479849A1; DK153981A; GR74825B; AR223265A1; GB2073166A; DE3013421A1; ES501064A0; JPS56144800A; LU83205A1; BR8101883A; ATA103181A; FI810409L; YU71481A; NO811153L; BE888138A

Description

* 813051/Rey* 813051 / Rey

Korte aanduiding: Inrichting voor het vervaardigen van biogas. Aanvraagster noemt als uitvinder: Xaver Lipp te Eliwangen,Short designation: Device for the production of biogas. The applicant mentions as inventor: Xaver Lipp in Eliwangen,

Bondsrep. Duitsland.Federal Republic. Germany.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van biogas omvattende een van een toevoer en een uitlaat voorzien gistingsvat voor het opnemen van een biomassa bestaande uit een drijvende laag en bezinksel, een horizontaal in 5 het gistingsvat aangebrachte roeras, op de roeras aangebrachte roervleugels voor het door elkaar mengen en het transporteren van de biomassa en een van bovenaf in de drijvende laag stekend wand-deel.The invention relates to a device for producing biogas comprising a fermentation vessel provided with a supply and an outlet for receiving a biomass consisting of a floating layer and sediment, a stirring shaft arranged horizontally in the fermentation vessel, stirring wings arranged on the stirring shaft for mixing and transporting the biomass and a wall part protruding from above into the floating layer.

Bij een dergelijke bekende inrichting zijn de roerarmen ten-10 minste gedeeltelijk voorzien van dwars op de omlooprichting staande tijdens het bedrijf bij het overschrijden van een vooraf bepaald draaimoment tegen de werking van een veer naar achteren draaiende vlakken of schoepvormige roerbladen. Met behulp van deze roerbladen worden de relatief lichtere delen in het bovenste gedeelte van de 15 vloeibare biomassa naar beneden en de in het onderste gedeelte van de biomassa aanwezige zwaardere delen naar boven gebracht en op deze wijze met elkaar vermengd en tegelijkertijd in de richting van de uitlaat getransporteerd. Gebleken is, dat in het bijzonder bij een met stro vermengde biomassa een drijvende laag ontstaat, die 20 door het roermechanisme niet in vereiste mate worden afgevoerd, teneinde een storingsvrije werking van de inrichting te waarborgen. Dit geldt tevens voor het zich uit de biomassa vormende bezinksel. De tijdens het bedrijf steeds groter wordende drijvende laag en het voortdurende toenemende bezinksel verstoren na verloop van tijd het 25 vervaardigen van biogas, wanneer het gedeelte van de biomassa dat een drijvende laag en bezinksel vormt van het begin af niet zeer klein wordt gehouden (DE-OS 28 39 861).In such a known device, the stirring arms are at least partly provided with transverse to the direction of rotation during operation when a predetermined torque is exceeded against the action of a spring or surfaces rotating blades which are rotating backwards. With the aid of these stirring blades, the relatively lighter parts in the upper part of the liquid biomass are brought down and the heavier parts present in the lower part of the biomass are brought up and thus mixed together and in the same direction transported exhaust. It has been found that, in particular with a straw-mixed biomass, a floating layer is formed, which is not removed to the required extent by the stirring mechanism, in order to ensure a trouble-free operation of the device. This also applies to the sediment that forms from the biomass. The floating layer, which continues to grow during operation, and the continuously increasing sediment, over time disrupts the production of biogas, if the portion of the biomass that forms a floating layer and sediment is not kept very small from the beginning (DE- OS 28 39 861).

De onderhavige uitvinding beoogt een inrichting te verschaffen, waarmee gedeelten van de drijvende laag en van het bezinksel 30 in grotere mate kunnen worden afgevoerd. Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat met de roervleugels een eerste en een tweede transportorgaan vast op de roeras zijn bevestigd voor het naar de uitlaat bewegen van delen van de drijvende laag respek-tievelijk het bezinksel, en het eerste transportorgaan is voorzien 81 01681The object of the present invention is to provide a device with which parts of the floating layer and of the sediment 30 can be discharged to a greater extent. This object is achieved according to the invention in that a first and a second conveying member are fixedly mounted on the stirring shaft with the stirring wings for moving parts of the floating layer and the sediment, respectively, and the first conveying member is provided 81 01681

ύ - Vύ - V

- 2 - van een schoepdeel dat met een scherpe hoek, waarvan de open zijde naar de uitlaat is gericht, ten opzichte van de hartlijn van de roeras is aangebracht, en nabij de van de uitlaat afgekeerde zijde langs het wanddeel kan bewegen en waarmee een gedeelte van de 5 drijvende laag van bovenaf kan worden omvat, en het tweede trans-portorgaan aan de van het eerste transportorgaan afgekeerde zijde van het wanddeel is aangebracht en is uitgevoerd als een in het bezinksel duikende transportvat. Terwijl de roervleugels in het bijzonder zijn uitgevoerd voor het door elkaar mengen en transpor-10 teren van de biomassa, dienen de beide transportorganen in het bijzonder voor het naar de uitlaat bewegen van delen van de drijvende laag en van het bezinksel, waardoor delen van de drijvende laag en het bezinksel tijdens het bedrijf in dezelfde mate worden afgevoerd, als waarin de de drijvende laag en de het bezinksel 15 vormende delen van de biomassa worden toegevoerd, zodat zich in het gistvat geen de werking verstorende drijvende laag en tevens geen storend bezinksel kan ophopen·- 2 - Of a blade section which is arranged at an acute angle, the open side of which faces the exhaust, relative to the axis of the stirring shaft, and which can move along the wall section near the side remote from the outlet and with which a part of the floating layer can be included from above, and the second transport member is arranged on the side of the wall part remote from the first transport member and is designed as a transport vessel diving into the sediment. While the stirring blades are in particular designed for mixing and transporting the biomass, the two conveying members serve in particular for moving parts of the floating layer and of the sediment to the outlet, whereby parts of the floating layer and the sediment are discharged during operation to the same extent as in which the floating layer and the sediment-forming parts of the biomass are supplied, so that the floating layer does not disturb the effect in the fermentation vessel and neither does it cause disturbing sediment accumulate·

De conclusies 2 en 3 vqrmen bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvormen die zijn gericht op het afvoeren van delen van de 20 drijvende laag, en de conclusies 4-8 bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvormen voor het afvoeren van delen van het bezinksel.Claims 2 and 3 provide preferred embodiments aimed at removing parts of the floating layer, and Claims 4-8 preferred embodiments for removing parts of the sediment.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, die als voorbeeld een schematisch weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft.The invention is further elucidated with reference to the drawing, which illustrates as an example a schematically shown embodiment of the device according to the invention.

25 Fig. 1 toont een langsdoorsnede van de inrichting volgens de uitvinding.FIG. 1 shows a longitudinal section of the device according to the invention.

Fig. 2 toont op grotere schaal een detail van fig. 1.Fig. 2 shows a detail of FIG. 1 on a larger scale.

Fig. 3 toont een aanzicht van de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 en de richting van de pijl A.Fig. 3 shows a view of the embodiment of FIG. 2 and the direction of the arrow A.

30 Fig. 4 toont op grotere schaal een detail van fig. 1, met de onderdelen in een andere stand.FIG. 4 is an enlarged detail of FIG. 1, with the parts in a different position.

Fig. 5 toont een aanzicht van de uitvoeringsvorm volgens fig. 4 in de richting van de pijl B in fig. 4.Fig. 5 shows a view of the embodiment of FIG. 4 in the direction of the arrow B in FIG. 4.

Fig. 6 en 7 tonen op een andere schaal een variant van de 35 uitvoeringsvorm volgens de figuren 4 en 5.Fig. 6 and 7 show on a different scale a variant of the embodiment according to figures 4 and 5.

Een in dwarsdoorsnede cirkelvormig gistingsvat 1 met een lengte van ongeveer 8 tot 14 m en een diameter van ongeveer 2 tot 8101681 - 3 - 4 ra is met zijn hartlijn horizontaal geplaatst en heeft aan zijn omtrek een niet weergegeven warmte-isolatie. Langs de hartlijn loopt een roeras 2, die op een afstand van elkaar aangebrachte roervleugels 3 draagt. Op de linkerzijde in de tekening bevindt 5 zich ongeveer boven de roeras 2 een toevoer 4, die is afgeschermd door een op een afstand aangebrachte schermplaat 5 waar de roeras doorloopt, zodat de via de toevoer 4 aangevoerde biomassa de in het gistingsvat 1 aanwezige biomassa nauwelijks doet opwervelen.A cross-sectional circular fermentation vessel 1 with a length of about 8 to 14 m and a diameter of about 2 to 8101681-3-4 ra is placed horizontally with its centerline and has a thermal insulation (not shown) on its circumference. A stirring shaft 2, which carries spaced apart stirring blades 3, runs along the axis. On the left-hand side in the drawing, there is a feed 4 approximately above the stirring shaft 2, which is shielded by a screen plate 5 arranged at a distance through which the stirring shaft continues, so that the biomass supplied via feed 4 hardly contains the biomass present in the fermentation vessel 1 whirls up.

De toevoer 4 is verbonden met een door een motor aangedreven pomp 70 6, die in een kuil is geplaatst.The feed 4 is connected to a motor-driven pump 706, which is placed in a pit.

Op de van de toevoer 4 afgekeerde zijde is een uitlaat 7 aangebracht, die zich in het bovenste deel van de kopwand 8 van het gistingsvat 1 bevindt. Door deze kopwand loopt de roeras 2, die op zijn vrije uiteinde een kettingwiel 9 draagt, dat via een ketting 15 10 met het kettingrondsel van een aandrijfmotor 17 is verbonden.On the side remote from the feed 4, an outlet 7 is provided, which is located in the upper part of the end wall 8 of the fermentation vessel 1. The agitator shaft 2, which carries a sprocket 9 on its free end, passes through this end wall and is connected via a chain 15 to the chain pinion of a drive motor 17.

De roeras 2 wordt door middel van de aandrijfmotor slechts een paar keer per dag om zijn hartlijn verdraaid. De uitlaat 7 is via een leiding 73 verbonden met een opneemvat 14 voor vergiste biomassa.The agitator shaft 2 is rotated about its axis only a few times a day by means of the drive motor. The outlet 7 is connected via a pipe 73 to a receiving vessel 14 for fermented biomass.

20 Op een afstand van de uitlaat 7 bevindt zich in het inwendige van het gistingsvat 1 een aan de bovenkant bevestigd vertikaal wanddeel 15, dat in de biomassa en tot onder de drijvende laag hiervan reikt. Op de van de uitlaat 7 afgekeerde zijde van het wanddeel 15 is een met dit wanddeel samenwerkend transportorgaan 25 16 aangebracht, dat door middel van twee armen 17 en 18 (fig. 3) vast is verbonden met de roeras 2. Het transportorgaan 16 heeft een met een stompe hoek van ongeveer 150° omgezet, uit êên vlak stuk blik vervaardigd schoepdeel 19, waarvan het naar de wand van het gistingsvat 1 toegekeerde segment ongeveer 1/3 van de lengte 30 van het andere segment bedraagt. Het schoepdeel 19 is zodanig aan de arm 17, 78 bevestigd, dat de beide segmenten ongeveer met dezelfde hoek in de drijvende laag duiken. Het schoepdeel 19 is bovendien zodanig met een scherpe hoek ten opzichte van de roeras 2 aangebracht, dat de top van de hoek naar de toevoer 4 wijst.At a distance from the outlet 7, in the interior of the fermentation vessel 1, there is a top-mounted vertical wall part 15, which extends into the biomass and below the floating layer thereof. On the side of the wall part 15 facing away from the outlet 7, a transport member 16 co-operating with this wall part is arranged, which is fixedly connected to the stirring shaft 2 by means of two arms 17 and 18 (fig. 3). The transport member 16 has a obtuse angle of approximately 150 °, vane part 19 manufactured from one flat piece of can, the segment of which faces the wall of the fermentation vessel 1 is approximately 1/3 of the length 30 of the other segment. The blade portion 19 is attached to the arm 17, 78 such that the two segments dive into the floating layer at approximately the same angle. The blade part 19 is moreover arranged at an acute angle with respect to the stirring shaft 2, so that the top of the angle points towards the feed 4.

35 Tussen het schoepdeel 19 en het wanddeel 15 is slechts een bewe-gingsspeling aanwezig. Op de van het wanddeel 15 afgekeerde zijde van het schoepdeel 19 is een loodrecht op de roeras 2 staand vlak 81016 81 - 4 - zijdeel 20 aangebracht. Dit deel is in de richting van de pijl A gezien ongeveer op dezelfde wijze van een hoek voorzien als het schoepdeel 19, dat ongeveer aan het midden hiervan is bevestigd, zoals blijkt uit fig. 3.Between the blade part 19 and the wall part 15 there is only one movement clearance. On the side of the vane part 19 facing away from the wall part 15, a side part 20, which is perpendicular to the stirring shaft 2, is arranged. Seen in the direction of the arrow A, this part is angled approximately in the same manner as the blade part 19, which is fixed approximately at the center thereof, as can be seen from Fig. 3.

5 Het transportorgaan 16 is schoepvormig uitgevoerd en zodanig aangebracht, dat het schoepdeel 19 en het zijdeel 20 bij het in de drijvende laag dompelen een gedeelte van deze laag van bovenaf omvatten en dit na voorbij het wanddeel 15 te zijn gestreken in de richting van de uitlaat 7 vrijgeven, in welke uitlaat een de wer-10 king van het transportorgaan 16 niet nadelig beïnvloedend pijpstuk 21 is geplaatst, dat niet tot het wanddeel 15 reikt. Boven het transportorgaan 16 bevindt zich een afvoerplaats voor biogas.The transporting member 16 has a blade-shaped design and is arranged such that the blade part 19 and the side part 20 when immersed in the floating layer comprise a part of this layer from above and this after being passed past the wall part 15 in the direction of the outlet. 7, in which outlet is placed a pipe piece 21 which does not adversely affect the operation of the transport member 16 and which does not extend to the wall part 15. Above the transport member 16 there is a biogas outlet.

Zoals blijkt uit fig. 1, is op de van het transportorgaan 16 afgekeerde zijde een transportorgaan 16a aan de roeras 2 bevestigd, 15 dat bij het draaien van de roeras 2 tussen de kopwand 8 en het wanddeel 15 beweegt. Het transportorgaan 16a is uitgevoerd als een emmer, die om een dwars op zijn langsas aangebrachte, evenwijdig aan de roeras lopende as draaibaar is gelagerd aan de arm 17a (fig, 4 en 5) en daartoe is voorzien van een door de arm 17 lopende 20 tap 22. Een aanslagorgaan 23 voor het transportorgaan 16a is zodanig aan de arm 17a bevestigd, dat tijdens het door de biomassa bewegen van het transportorgaan lóa de lengteas hiervan loodrecht . op de hartlijn van de arm. 17a wordt gehouden. Aan het transportorgaan 16a is een in fig. 5 evenwijdig aan de arm 17a lopend lang-25 werpig aanslaglichaam 24 bevestigd, dat voor het legen samenwerkt met een in het gistingsvat 1 reikend uitsteeksel 21a aan de onderkant van het pijpstuk 21. De open voorkant van het emmervormige transportorgaan 1óa bevindt zich in de draairichting aan de vóórkant, terwijl de achterkant is voorzien van gaten 25, die gas en 30 vloeistof, doch het bezinksel van de biomassa niet doorlaten.As can be seen from Fig. 1, on the side remote from the transport member 16, a transport member 16a is fixed to the stirring shaft 2, which moves between the head wall 8 and the wall part 15 when the stirring shaft 2 is rotated. The transporting member 16a is designed as a bucket, which is rotatably mounted on arm 17a (fig. 4 and 5) about an axis arranged transversely of its longitudinal axis and running parallel to the stirring axis, and for this purpose it is provided with an arm extending through arm 17. tap 22. A stop member 23 for the transport member 16a is attached to the arm 17a such that during the transport of the transport member la the longitudinal axis thereof is perpendicular. on the axis of the arm. 17a is held. Attached to the conveyor 16a is a long-thrust stopper 24 running parallel to the arm 17a, which, for emptying, cooperates with a projection 21a extending into the fermentation vessel 1 at the bottom of the pipe piece 21. the bucket-shaped transport member 10a is located in the direction of rotation at the front, while the rear is provided with holes 25, which do not allow gas and liquid to pass through, but the sediment of the biomass.

Het transportorgaan 16a grijpt bij het draaien van de roeras 2 in het op de bodem aanwezige bezinksel van de biomassa en wordt hiermee gevuld. Het transportorgaan lóa verplaatst het bezinksel naar het pijpstuk 21 van de uitlaat 7, waar het transport-35 orgaan 16a wordt gekanteld doordat het aanslaglichaam 24 tegen het uitsteeksel 21a van het pijpstuk 21 aanslaat en in het pijpstuk 21 wordt geleegd.When the agitator shaft 2 is rotated, the transport member 16a engages and is filled with the sediment of the biomass present on the bottom. The conveyor member 10a displaces the sediment to the pipe 21 of the outlet 7, where the transporter 16a is tilted by the stop body 24 striking against the projection 21a of the pipe 21 and being emptied into the pipe 21.

81016 81 * £- ** - 5 -81 016 81 * £ - ** - 5 -

Opdat de in het pijpstuk 21 gevoerde biomassa niet in de gistingstank zal terugstromen, is het in de gistingstank gelegen uiteinde van het pijpstuk voorzien van een afsluitwand.In order that the biomass fed into the pipe section 21 will not flow back into the fermentation tank, the end of the pipe section located in the fermentation tank is provided with a sealing wall.

De figuren 6 en 7 tonen een andere uitvoeringsvorm van 5 het transportorgaan voor het verwijderen van het bezinksel. Het hier met 16b aangegeven transportorgaan is aan zijn voorkant, gezien in de draairichting van de roeras 2, alsmede aan zijl naar de kopwand 8 toegekeerde zijde open. Zijn naar de roeras 2 toegekeerde bodem 26 is bovendien met een scherpe hoek ten opzichte van de roeras 10 aangebracht, waarbij de top van deze hoek naar de uitlaat wijst.Figures 6 and 7 show another embodiment of the conveyor for removing the sediment. The conveyor indicated here with 16b is open at its front, viewed in the direction of rotation of the stirring shaft 2, as well as the side facing the end wall 8. Moreover, its bottom 26 facing the rudder shaft 2 is arranged at an acute angle to the rudder shaft 10, the top of this angle pointing towards the outlet.

Daar de open zijde van het transportorgaan 16b naar de kopwand 8 is gericht, is de het transportorgaan 16b dragende arm 17b draaibaar gelagerd om een loodrecht op de roeras 2 staande as. Tussen deze arm en een vast op de draaias 2 aangebrachte arm 27 is een 15 veer 28 gespannen. Het hier met 21b aangegeven pijpstuk sluit afdoende aan op de binnenkant van de kopwand 8.Since the open side of the conveyor 16b faces the end wall 8, the arm 17b carrying the conveyor 16b is rotatably mounted about an axis perpendicular to the agitator shaft 2. A spring 28 is tensioned between this arm and an arm 27 fixedly mounted on the rotary shaft 2. The pipe section indicated here with 21b is sufficiently connected to the inside of the end wall 8.

Tijdens het roteren van de roeras 2 grijpt het transportorgaan 16b in het bezinksel van de biomassa in het gistingsvat 1 en neemt bezinksel mee, transporteert dit bezinksel naar het 20 pijpstuk 21b, waar het bezinksel ten gevolge van de schuin geplaatste bodem 26 in het pijpstuk 21b en daarmee in de uitlaat van het gistingsvat 1 komt.During the rotation of the agitator shaft 2, the conveyor 16b engages in the sediment of the biomass in the fermentation vessel 1 and takes sediment with it, transporting this sediment to the pipe piece 21b, where the sediment, due to the inclined bottom 26, in the pipe piece 21b and thus enters the outlet of the fermentation vessel 1.

Op de buitenzijde van enkele roervleugels 3 zijn van de toevoer 4 tot de uitlaat 7 verdeeld schoepen 29 aangebracht 25 voor het op de bodem van het gistingsvat 1 bewegen van het bezinksel (fig. 1). De schoepen 29 kunnen in hoofdzaak driehoekig zijn uitgevoerd en schuin ten opzichte van de hartlijn van de roeras zijn aangebracht, zodat de schoepen op het bezinksel een transportbewe-ging naar de uitlaat 7 uitoefenen.On the outside of some stirring wings 3, blades 29 are arranged from the feed 4 to the outlet 7 for moving the sediment on the bottom of the fermentation vessel 1 (fig. 1). The blades 29 can be substantially triangular and arranged obliquely to the axis of the agitator shaft, so that the blades on the sediment exert a transport movement towards the outlet 7.

81016818101681

Claims

An apparatus for producing biogas comprising a fermentation vessel provided with a feed and an outlet for receiving a biomass consisting of a floating layer and sediment, a stirring shaft horizontally arranged in the fermentation vessel, stirring wings arranged on the stirring shaft for mixing together and transporting the biomass and a wall part projecting from above into the floating layer, characterized in that with the stirring wings (3) a first and a second conveying member (16, 16a) are fixed on the stirring shaft (2) attached for moving parts of the floating layer and the sediment to the outlet (7), respectively, and the first conveying member (16) is provided with a blade part (19) which is at an acute angle, the open side of which faces the outlet is oriented, is arranged relative to the axis of the stirring shaft, and can move near the side remote from the outlet (7) along the wall part (15) and with which a part of the floating layer of top and the second transport member (16a) is arranged on the side of the wall part remote from the first transport member and is designed as a transport vessel diving into the sediment.

Device according to claim 1, characterized in that the blade part (19) of the first conveying member (16) is converted at an obtuse angle in the plane of movement and engages in the floating layer with both angled segments. at the most at an acute angle to the floating layer ·

Device according to claim 2, characterized in that the first transport member (16) has a side part (20) perpendicular to the stirring shaft (2) on the side of the blade part (19) facing the feed (4), which protrudes beyond the blade section on both sides in radial direction.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the transport vessel of the second transport member (16a, 16b) is designed as a transport bucket with its center line at a substantially right angle to the center line of the carrying arm (17a). 17b). 8101681 - 7 -

Device according to claim 4, characterized in that the transport member (16a) is rotatably mounted on its carrying arm (17a) about an axis (22) which is transverse to its centerline and the dracg arm is provided with a stop member (23) for the transport member and the transport member has a stop body (24) cooperating with a projection (25) arranged near the outlet (7).

6. Device according to claim 4, characterized in that the transport member (16b) is rigidly connected to its support arm (17b) and is inclined relative thereto such that the top of the angle between the support arm and the transport member is fruit, and the conveyor opening towards the outlet (7) is guided along a front wall (8) provided with the outlet (7).

Device according to claim 6, characterized in that the transport member (16b) is rotatable about an axis arranged transversely of the stirring shaft (2) and by means of a spring (28) against the head wall (8). outlet (7) can be pressed.

8. Device as claimed in any of the claims 4-7, characterized in that the bottom of the transporting member (16a, 16b) is provided on the side turned away from its direction of rotation with vents (25) which allow gas and liquid to pass, macr. stop sediment. 81 016 81