PL194933B1 - Urządzenie do wytwarzania biogazu - Google Patents

Urządzenie do wytwarzania biogazu

Info

Publication number
PL194933B1
PL194933B1 PL334190A PL33419098A PL194933B1 PL 194933 B1 PL194933 B1 PL 194933B1 PL 334190 A PL334190 A PL 334190A PL 33419098 A PL33419098 A PL 33419098A PL 194933 B1 PL194933 B1 PL 194933B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
reaction vessel
wall
organic material
closed
casing
Prior art date
Application number
PL334190A
Other languages
English (en)
Other versions
PL334190A1 (en
Inventor
Nordenskjöld Reinhart von
Original Assignee
Nordenskjoeld Reinhart Von
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
Application filed by Nordenskjoeld Reinhart Von filed Critical Nordenskjoeld Reinhart Von
Publication of PL334190A1 publication Critical patent/PL334190A1/xx
Publication of PL194933B1 publication Critical patent/PL194933B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/38Caps; Covers; Plugs; Pouring means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M33/00Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

1. Urzadzenie do wytwarzania biogazu obejmujace za- mknieta obudowe reaktora oraz zbiornik reakcyjny, w któ- rym ma ujscie urzadzenie doprowadzajace organiczny material oraz do którego dolaczone jest urzadzenie odpro- wadzajace ze zbiornika reakcyjnego material organiczny, znamienne tym, ze zbiornik reakcyjny (3) jest umieszczony w zamknietej obudowie reaktora (2) w odstepie od po- wierzchni wewnetrznej sciany (8) obudowy reaktora (2), zas pomiedzy powierzchnia zewnetrznej sciany (7) zbiornika reakcyjnego (3) i powierzchnia wewnetrznej sciany (8) obu- dowy reaktora (2) usytuowana jest scianka oddzielajaca (9), a ponadto w zbiorniku reakcyjnym (3) znajduje sie urzadze- nie grzejne, przy czym urzadzenie odprowadzajace (5) orga- niczny material wytwarzajacy jeszcze gaz, ze zbiornika reak- cyjnego (3) polaczone jest po jednej stronie sciany oddzielaja- cej (9) z obszarem posrednim (6) pomiedzy powierzchnia zewnetrznej sciany (7) zbiornika reakcyjnego (3) i powierzchnia wewnetrznej sciany (8) zbiornika reakcyjnego (2) oraz urza- dzenie doprowadzajace (4) wstepnie zakwaszony material organiczny i urzadzenie odprowadzajace (5) zbiornika reak- cyjnego (3) maja postac rur, przy czym urzadzenie doprowa- dzajace (4) w odstepie promieniowym przechodzi poprzez urzadzenie odprowadzajace (5), natomiast w obudowie reaktora (2), w obszarze graniczacym z druga strona sciany oddzielajacej (9), znajduje sie urzadzenie wylotowe (10) przefermentowanego materialu organicznego. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania biogazu.
Biogazem nazywa się mieszaninę gazu nasyconą parą wodną, która to mieszanina powstaje w trakcie beztlenowej fermentacji materiałów organicznych na drodze naturalnej, na przykład w jeziorach lub bagnach i w sposób techniczny w urządzeniu do wytwarzania biogazu. Składa się ona w 55 - 75% z metanu, 24 - 44% z dwutlenku węgla oraz ze śladowych ilości innych domieszek. Biogaz można wykorzystywać przez spalanie, jako źródło energii, przy czym wartość opałowa wynosi przeciętnie 21,5 x 106J/m3 (rozrzut: 14,0 do 29,9 x 106J/m3). Jako materiały wyjściowe do uzyskiwania biogazu, mogą służyć w zasadzie wszystkie materiały organiczne mogące się rozkładać beztlenowo.
Korzystne są jednak materiały resztkowe, na przykład obornik ciekły lub stały, osady ściekowe oraz ścieki o dużej zawartości materiału organicznego a także organiczne składniki odpadów z gospodarstw domowych oraz surowce rolnicze i pochodzące z upraw rolnych (m.in. zielonki). Przy rozkładzie beztlenowym materiałów wyjściowych, wielocząsteczkowe związki ulegają najpierw rozkładowi na związki niskocząsteczkowe a tłuszcze hydrolizują się na kwasy tłuszczowe i glicerynę. W fazie metanogenicznej następuje przemiana powstałych związków w dwutlenek węgla i metan. Dodatkowo z powstałego dwutlenku węgla i uwolnionego wodoru, oprócz wody powstają dodatkowe ilości metanu.
Nazwę urządzenie do wytwarzania biogazu stosuje się do urządzenia służącego do technicznego przetwarzania przy beztlenowej fermentacji w celu uzyskania biogazu lub do oczyszczania bardzo zanieczyszczonych ścieków.
Z publikacji gwf-Gas/Erdgas 124, nr 8, str. 389-394 (1983 r.) znane jest urządzenie do wytwarzania biogazu zawierające zbiornik wstępny dla odpadów organicznych, urządzenie załadowcze wyposażone w pompę ewentualnie w mechanizm tnący i w ogrzewanie, a także zawierające zbiornik fermentacyjny wyposażony w mieszadło i ogrzewane dno, jak również wyposażone w urządzenie do pobierania sfermentowanej biomasy ze zbiornika fermentacyjnego i przenoszenia do innego zbiornika, oraz wyposażone także w urządzenie do pobierania ze zbiornika fermentacyjnego powstałego w nim biogazu i przemieszczenia do magazynowego zbiornika gazu.
W tym urządzeniu do wytwarzania biogazu, poszczególne zespoły, zwłaszcza zbiornik wstępny i zbiornik fermentacyjny, umieszczone są osobno na otwartej przestrzeni. Urządzenie to może być eksploatowane przy temperaturach fermentacji wynoszących od 35 do 55°C w zbiorniku fermentacyjnym.
Znane jest także urządzenie do wytwarzania biogazu firmy Novatech Gesellschaft fur umweltschonende Technologie mbH, Vellberg, które składa się z następujących zespołów: do obróbki wstępnej, składające się z zagłębienia wstępnego z urządzeniem homogenizującym i pompowym; do dozowania substancji stałych i szybik do zbierania gnojówki; zbiornik fermentacyjny z ogrzewaniem, izolacją cieplną, mieszadłem i zbiornikiem gazu; wyprowadzenie z oddzielaniem; zespół gazowy składający się z przewodu gazowego, urządzenia odsiarczającego, zasobnika gazu i armatury; i zespołu do wykorzystywania gazu, składającego się z zasilającego bloku ciepłowniczego zasobnika ciepła oraz orurowania i armatury. Również w tym urządzeniu do wytwarzania biogazu poszczególne zespoły umieszczone są osobno, na otwartej przestrzeni.
Znane jest także urządzenie do akumulacji biogazu składające się z wgłębienia wstępnego, doprowadzania gnojówki, zbiornika fermentacyjnego, którego pokrywa ma warstwę izolacyjną i pokrycie z folii, z urządzeń do pobierania gazu i gnojówki ze zbiornika fermentacyjnego oraz z agregatu energetyczno-cieplnego. Ściany zewnętrzne zbiornika fermentacyjnego mają ponadto warstwę izolacyjną.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie urządzenia do wytwarzania biogazu zapewniającego wytwarzanie biogazu z lepszym bilansem energii i o ekonomicznej, zwartej budowie oraz o zmniejszonym udziale dwutlenku węgla i innych domieszek.
Urządzenie do wytwarzania biogazu obejmujące zamkniętą obudowę reaktora oraz zbiornik reakcyjny, w którym ma ujście urządzenie doprowadzające organiczny materiał oraz do którego dołączone jest urządzenie odprowadzające ze zbiornika reakcyjnego materiał organiczny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zbiornik reakcyjny jest umieszczony w zamkniętej obudowie reaktora w odstępie od powierzchni wewnętrznej ściany obudowy reaktora, zaś pomiędzy powierzchnią zewnętrznej ściany zbiornika reakcyjnego i powierzchnią wewnętrznej ściany obudowy reaktora usytuowana jest ścianka oddzielająca, a ponadto w zbiorniku reakcyjnym znajduje się urządzenie grzejne, przy czym urządzenie odprowadzające organiczny materiał wytwarzający jeszcze gaz, ze zbiornika reakcyjnego połączone jest po jednej stronie ściany oddzielającej z obszarem pośrednim pomiędzy powierzchnią zewnętrznej ściany zbiornika reakcyjnego i powierzchnią wewnętrznej ściany zbiornika
PL 194 933 B1 reakcyjnego oraz urządzenie doprowadzające wstępnie zakwaszony materiał organiczny i urządzenie odprowadzające zbiornika reakcyjnego mają postać rur, przy czym urządzenie doprowadzające w odstępie promieniowym przechodzi poprzez urządzenie odprowadzające, natomiast w obudowie reaktora, w obszarze graniczącym z drugą stroną ściany oddzielającej, znajduje się urządzenie wylotowe przefermentowanego materiału organicznego.
Korzystnie, w urządzeniu według wynalazku, w obudowie reaktora znajduje się mieszający fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik, graniczący z powierzchnią wewnętrznej ściany, przy czym jest on oddzielony jest od obszaru pośredniego ścianką działową i połączony z urządzeniem zasilającym świeżym, organicznym materiałem oraz z urządzeniem doprowadzającym.
W urządzeniu według wynalazku mieszający - fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik ma ślimak obiegowy.
Korzystnie, przyłącze urządzenia odprowadzającego do zbiornika reakcyjnego oraz ujście urządzenia doprowadzającego do zbiornika reakcyjnego usytuowane są zasadniczo średnicowo przeciwległe względem osi środkowej zbiornika reakcyjnego.
W zamkniętej obudowie reaktora umieszczona jest gazoszczelna folia rozprzestrzeniająca się nad zbiornikiem reakcyjnym i obszarem pośrednim.
Zamknięta obudowa reaktora jest zamknięta od góry dachem, a poniżej dachu umieszczone jest pośrednie pokrycie izolacyjne usytuowane w odstępie od dachu.
W pośrednim pokryciu izolacyjnym umieszczony jest wentylator.
Korzystnie, dach zamkniętej obudowy reaktora rozprzestrzenia się aż do powierzchni gruntu otaczającego zamkniętą obudowę reaktora.
Zamknięta obudowa reaktora umocowana jest w gruncie.
Poniżej zamkniętej obudowy reaktora, w gruncie umieszczone są dreny.
Korzystnie, w urządzeniu według wynalazku przy dnie zbiornika reakcyjnego znajduje się urządzenie grzejne.
W zbiorniku reakcyjnym powyżej materiału organicznego znajduje się izolacja przykrywająca.
Korzystnie, na dnie i/lub w ścianie bocznej zbiornika reakcyjnego znajduje się warstwa izolacyjna.
Zaletą wynalazku jest to, że w sposób najbardziej korzystny dla środowiska uzyskuje się poprawę bilansu energetycznego przez ulepszenie izolacji zbiornika reakcyjnego wskutek odpowiedniego układu względem siebie poszczególnych zespołów urządzenia do wytwarzania biogazu przy jednoczesnej oszczędności nakładów, na izolację względnie przez odpowiednie prowadzenie produktu.
Skład chemiczny biogazu jest zależny od temperatury, przy czym przy niższych temperaturach zmniejsza się udział zwłaszcza CO2 i H2O w biogazie. Według wynalazku wykorzystuje się w korzystny sposób tę okoliczność przez odpowiedni dobór temperatury roboczej i przez umieszczenie obszaru służącego do dodatkowego wytwarzania gazu z organicznego materiału w zamkniętej obudowie reaktora.
W rozumieniu wynalazku określenie materiał organiczny dotyczy materiału organicznego składającego się zasadniczo ze stałych składników, na przykład ze stałego nawozu i zielonek. Określenie świeży materiał organiczny oznacza materiał organiczny, w którym zasadniczo nie nastąpił jeszcze beztlenowy rozkład. Określenie wstępnie zakwaszony materiał organiczny oznacza materiał organiczny w stadium, w którym zasadniczo nie wytworzył się jeszcze metan. Określenie wytwarzający jeszcze gaz materiał organiczny oznacza materiał organiczny, który przynajmniej częściowo wytwarza jeszcze metan w postaci gazu. Określenie wyfermentowany materiał organiczny oznacza materiał organiczny, który w znacznym stopniu rozłożony jest beztlenowo.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie widok z góry na urządzenie do wytwarzania biogazu, a fig. 2 - przekrój wzdłuż linii I - I z fig. 1.
Urządzenie do wytwarzania biogazu przedstawione na fig. 1 i 2, zawierające wielowarstwową ochronę izolacyjną nadaje się do eksploatacji zwłaszcza w zimniejszych strefach klimatycznych, przy temperaturach na zewnątrz od -25°C zimą do +25°C latem.
Urządzenie do wytwarzania biogazu ma zasadniczo cylindryczną, zamkniętą obudowę reaktora 2. W obudowie reaktora 2 znajduje się, graniczący z wewnętrzną powierzchnią ściany 8, mieszający-fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik 11 (temperatura wewnętrzna około 5 do 10°C), który za pomocą ścianki działowej 12 oddzielony jest od obszaru pośredniego 6 i połączony jest z urządzeniem zasilającym 13 świeżym materiałem organicznym oraz z urządzeniem doprowadzającym 4.
PL 194 933 B1
Aby rozpocząć pracę urządzenia 1 do wytwarzania biogazu, najpierw mieszający - fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik 11 zasila się świeżym organicznym materiałem za pomocą urządzenia zasilającego 13. W mieszającym - fermentacyjnym i wstępnie zasilającym zbiorniku 11 świeży materiał organiczny zostaje poddany zasadniczo beztlenowej fermentacji, a uzyskany, wstępnie zakwaszony materiał organiczny za pomocą ślimaka obiegowego (z wbudowanym mechanizmem tnącym) zostaje rozdrobniony i przetłoczony aż do tego miejsca mieszającego fermentacyjnego i wstępnie zasilającego zbiornika 11, które jest połączone z urządzeniem doprowadzającym 4, a ponadto jest tak wykonane, że dalsze prowadzenie produktu w urządzeniu 1 może przebiegać w znacznym stopniu bez przeszkód. Mieszający - fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik 11 w alternatywnym wykonaniu może być wyposażony w odpowiednią pompę i ewentualnie, o ile to jest konieczne ze względu na stosowany świeży materiał organiczny, może posiadać odpowiedni mechanizm tnący. Mieszający fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik 11 może też być wyposażony w mieszadło.
Mieszający - fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik 11 połączony jest ponadto z urządzeniem do kontroli wartości pH i napowietrzania wstępnie zakwaszonego materiału organicznego. Urządzenia te (nie przedstawione) usytuowane są w przestrzeni rezerwowej 18, która w obudowie reaktora 2 graniczy z powierzchnią wewnętrzną ściany 8 i która za pomocą ściany 19 oddzielona jest od mieszającego - fermentacyjnego i wstępnie zasilającego zbiornika 11. Napowietrzanie umożliwia poza tym nagrzewanie wstępnie zakwaszonego materiału organicznego (obszar termofilowy) wskutek czego dalszej redukcji ulegają koszty ogrzewania zbiornika reakcyjnego 3.
Wstępnie zakwaszony materiał organiczny, poprzez urządzenie doprowadzające 4 przechodzi teraz do zasadniczo cylindrycznego zbiornika reakcyjnego 3, który umieszczony jest w termicznym centrum zamkniętej obudowy reaktora 2. Zgodnie z wynalazkiem pod pojęciem termiczne centrum rozumie się centralne usytuowanie, które nie powstaje jednak w sposób czysto geometryczny, lecz wskutek tego, że potencjał izolacyjny względem zimnej temperatury zewnętrznej jest wszędzie taki sam tak, że suma strat cieplnych jest zminimalizowana.
Przy dnie zbiornika reakcyjnego 3 znajduje się urządzenie grzejne, na przykład spirale grzejne, które służą do rozruchu urządzenia do wytwarzania biogazu, to znaczy do nagrzania materiału organicznego w zbiorniku reakcyjnym 3 do temperatury fermentacji wynoszącej 25 do 40°C lub przy odpowiednim surowcu do temperatury 50 do 60°C.
Korzystnie urządzenie do wytwarzania biogazu eksploatuje się przy temperaturze fermentacji wynoszącej 25 do 35°C, gdyż przy takiej temperaturze udział dwutlenku węgla i innych domieszek w biogazie jest niewielki, przy czym absolutna ilość metanu nie jest przy tym widocznie niższa od ilości przy wyższych temperaturach. Znajdujące się przy dnie zbiornika reakcyjnego 3 urządzenie grzejne dołączone jest do zasilającego bloku ciepłowniczego 20 umieszczonego w przestrzeni ogrzewniczej 21.
Przestrzeń ogrzewnicza 21 graniczy w obudowie reaktora 2 z powierzchnią wewnętrznej ściany 8 i jest oddzielona od obszaru pośredniego 6 przez ściankę działową 12, a przez ścianę 22 jest oddzielona od mieszającego, fermentacyjnego i wstępnie zasilającego zbiornika 11. Zamiast lub dodatkowo do tego urządzenia grzejnego, w dnie zbiornika reakcyjnego 3 może znajdować się układ grzejny i układ na gaz obiegowy.
Przy dnie (pod urządzeniem grzejnym) i w ścianie bocznej zbiornika reakcyjnego 3 znajduje się warstwa izolacyjna. Poza tym w zbiorniku reakcyjnym 3, powyżej materiału organicznego, znajduje się izolacja przykrywająca. Izolacja przykrywająca, która może pływać na materiale organicznym lub może być umieszczona na napiętej siatce, przyczynia się do redukcji zawartości H2O w biogazie.
Do górnego obszaru ściany bocznej zbiornika reakcyjnego 3 dołączone jest urządzenie odprowadzające 5 służące do odprowadzania organicznego materiału pochodzącego ze zbiornika reakcyjnego 3, przy czym urządzenie doprowadzające 4 przynajmniej częściowo jako wewnętrzna rura rury podwójnej, przechodzi poprzez urządzenie odprowadzające 5 zbiornika reakcyjnego 3.
Ponadto przyłącze urządzenia odprowadzającego 5 do zbiornika reakcyjnego 3 i ujście urządzenia doprowadzającego 4 do zbiornika reakcyjnego 3 znajdują się zasadniczo średnicowo przeciwległe w odniesieniu do osi środkowej zbiornika reakcyjnego 3, aby zapewnić wystarczający średni czas przebywania materiału organicznego w zbiorniku reakcyjnym.
Urządzenie odprowadzające 5 posiada zaokrąglony w stronę dna otwór, który jest tak umieszczony, że wytwarzający jeszcze gaz materiał organiczny ze zbiornika reakcyjnego 3, na którego ścianie oddzielającej 9 po jej stronie przeciwległej do urządzenia wylotowego 10, która przebiega
PL 194 933 B1 równolegle do urządzenia doprowadzającego 4 i urządzenia odprowadzającego 5 pomiędzy powierzchnią 7 ściany zewnętrznej zbiornika reakcyjnego 3 i ścianką działową 12, przechodzi do kolistego obszaru pośredniego 6.
Obszar pośredni 6 położony pomiędzy powierzchnią zewnętrznej ściany 7 zbiornika reakcyjnego 3 i powierzchnią wewnętrznej ściany 8 obudowy reaktora 2, względnie ścianki działowej 12, służy zasadniczo do dodatkowego wytwarzania gazu i składowania materiału organicznego wyprowadzanego ze zbiornika reakcyjnego 3. Wytwarzający jeszcze dodatkowo gaz materiał organiczny, w czasie upływającym po jego wejściu do obszaru pośredniego 6 prowadzony jest prawie całkowicie wokół zbiornika reakcyjnego 3 aż do urządzenia wylotowego 10.
Temperatura tego wytwarzającego jeszcze dodatkowo gaz materiału organicznego, jeżeli urządzenie do wytwarzania biogazu eksploatowane jest przy temperaturze fermentacji około 30°C, wynosi bezpośrednio po wejściu do przestrzeni pośredniej 6 około 20°C i spada po przejściu przez około połowę obszaru pośredniego 6 do wartości około 10 do 15°C. Około 20% całkowitej ilości metanu uzyskanego w urządzeniu do wytwarzania biogazu pochodzi ze szczególnie bogatego w metan dodatkowego wytwarzania gazu w obszarze pośrednim 6. Wyfermentowany materiał organiczny pobierany za urządzeniem wylotowym 10 może być stosowany jako nawóz.
Przy dnie obszaru pośredniego 6 znajduje się alternatywnie układ grzejny lub gazu obiegowego składający się z rur wydmuchowych ułożonych w dnie, służących do prowadzenia mniej lub więcej ogrzanego gazu i dołączonych do wentylatora przetłaczającego 23 i nagrzewnicy gazu 24 tak, że w szczególnie korzystny sposób nagrzewanie przebiega od wnętrza. Wentylator przetłaczający 23 i nagrzewnica gazu 24 umieszczone są w przestrzeni ogrzewniczej 21. Ze względu na umieszczenie urządzenia nagrzewającego w zamkniętej obudowie reaktora uzyskuje się minimalizację strat ciepła. W związku z tym wskazuje się na to, że tego rodzaju układ grzejny i na gaz obiegowy można stosować alternatywnie lub kumulatywnie jako opisany wyżej układ grzejny do nagrzewania zbiornika reakcyjnego 3.
W zamkniętej obudowie reaktora 2 ponad zbiornikiem reakcyjnym 3 i obszarem pośrednim 6 umieszczona jest gazoszczelna folia 14, aby zamknąć gazoszczelnie od góry obie te części obudowy reaktora 2. Umieszczenie zbiornika gazu utworzonego przez gazoszczelną folię 14 powyżej zbiornika reakcyjnego 3 i przestrzeni pośredniej 6 wskutek izolacyjnego działania zawartego w nim gazu, przyczynia się do zmniejszenia kosztów ogrzewania zbiornika reakcyjnego 3, przy czym temperatura gazu w tym zbiorniku, przy temperaturze fermentacji wynoszącej około 30°C, wynosi około 20°C. Poza tym ruch gazoszczelnej folii 14, to znaczy jej droga jaką przebywa ze względu na różny stopień napełnienia, może być wykorzystana do wskazywania ilości powstającego gazu.
Zamknięta obudowa reaktora 2 jest od góry zamknięta dachem 15, przy czym pod dachem 15 umieszczone jest izolujące pośrednie pokrycie 16 (z wentylatorem 17) znajdujące się w pewnym odstępie od dachu 15. Przy takim wykonaniu obszaru dachowego zamkniętej obudowy reaktora 2, poprzez strefę powietrzną powyżej folii i strefą powietrzną znajdującą się pomiędzy pokryciem izolacyjnym 16 i dachem 15, do poprawy bilansu energetycznego ściągnięta zostaje energia słoneczna, gdyż nawet przy temperaturach minusowych promieniowanie wytwarza pod dachem 15 wyższe temperatury.
W sumie układ taki dla całości urządzenia stanowi dodatkowy, dwuwarstwowy obszar izolacji działającej skutecznie od góry. Zamknięta obudowa reaktora 2 najczęściej wpuszczona jest mniej lub bardziej w grunt. Zamknięta obudowa reaktora 2 może być jednak także otoczona ziemnym wałem. W gruncie poniżej zamkniętej obudowy reaktora 2 umieszczone są dreny 25. Dach 15 zamkniętej obudowy reaktora 2 rozprzestrzenia się prawie do powierzchni gruntu otaczającego zamkniętą obudowę reaktora 2, to znaczy, że wystaje on pierścieniowo wyraźnie poza ściany boczne obudowy reaktora 2 i zakończony jest rynną deszczową. Za pomocą tych środków zapewnia się to, że otaczający grunt jest suchy i może służyć jako dobry ośrodek izolacyjny.
Powyższy opis wskazuje, że wynalazek dotyczy urządzenia do wytwarzania biogazu, w którym to urządzeniu w zupełnie nowy i ekonomiczny sposób zarówno pod względem inwestycji jak i eksploatacji wszystkie jego zespoły mają korzystnie bardziej zwartą konstrukcję, a urządzenie nadaje się zwłaszcza do zimniejszych stref klimatycznych.

Claims (13)

1. U rządzenie do wytwarzania biogazu obejmujące zamkniętą obudowę reaktora oraz zbiornik reakcyjny, w którym ma ujście urządzenie doprowadzające organiczny materiał oraz do którego dołączone jest urządzenie odprowadzające ze zbiornika reakcyjnego materiał organiczny, znamienne tym, że zbiornik reakcyjny (3) jest umieszczony w zamkniętej obudowie reaktora (2) w odstępie od powierzchni wewnętrznej ściany (8) obudowy reaktora (2), zaś pomiędzy powierzchnią zewnętrznej ściany (7) zbiornika reakcyjnego (3) i powierzchnią wewnętrznej ściany (8) obudowy reaktora (2) usytuowana jest ścianka oddzielająca (9), a ponadto w zbiorniku reakcyjnym (3) znajduje się urządzenie grzejne, przy czym urządzenie odprowadzające (5) organiczny materiał wytwarzający jeszcze gaz, ze zbiornika reakcyjnego (3) połączone jest po jednej stronie ściany oddzielającej (9) z obszarem pośrednim (6) pomiędzy powierzchnią zewnętrznej ściany (7) zbiornika reakcyjnego (3) i powierzchnią wewnętrznej ściany (8) zbiornika reakcyjnego (2) oraz urządzenie doprowadzające (4) wstępnie zakwaszony materiał organiczny i urządzenie odprowadzające (5) zbiornika reakcyjnego (3) mają postać rur, przy czym urządzenie doprowadzające (4) w odstępie promieniowym przechodzi poprzez urządzenie odprowadzające (5), natomiast w obudowie reaktora (2), w obszarze graniczącym z drugą stroną ściany oddzielającej (9), znajduje się urządzenie wylotowe (10) przefermentowanego materiału organicznego.
2. według zastrz. 1, znamienne t^r^, że w obudowie r^^ł^kc^r^fa (2) znajd łj się mieszający - fermentacyjny i wstępnie zasilający zbiornik (11), graniczący z powierzchnią wewnętrznej ściany (8), przy czym jest on oddzielony od obszaru pośredniego (6) ścianką działową (12) i połączony z urządzeniem zasilającym (13) świeżym, organicznym materiałem oraz z urządzeniem doprowadzającym (4).
3. według zas^z. 2, znamienne tym. że mieszający - fermentacyyny i wssępnie zasilający zbiornik (11) ma ślimak obiegowy.
4. Urządzenie według ζηε^ζ. 1 albo 2, znamiennetym, że urządzenia oc^f^rc^rw^c^rającego (5) do zbiornika reakcyjnego (3) oraz ujście urządzenia doprowadzającego (4) do zbiornika reakcyjnego (3) usytuowane są zasadniczo średnicowo przeciwległe względem osi środkowej zbiornika reakcyjnego (3).
5. U rządze nie według 1 albo 2, znamię nne tym, że w z^rm^tΉ^t^j oism^c^N^i^ ra (2) umieszczona jest gazoszczelna folia (14) rozprzestrzeniająca się nad zbiornikiem reakcyjnym (3) i obszarem pośrednim (6).
6. Urządzenie wer^tuu] zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zamknięta obudowa reaktora (2) jest zamknięta od góry dachem (15), a poniżej dachu (15) umieszczone jest pośrednie pokrycie izolacyjne (16) usytuowane w odstępie od dachu (15).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że w pośrednim pokryciu izolacyjnym (16) umieszczony jest wentylator (17).
8. Urządzenie według zastrz. 6, z^^mi^i^i^^ tym, że dach (115) zamkniętej obudowy reaktora (2) rozprzestrzenia się aż do powierzchni gruntu otaczającego zamkniętą obudowę reaktora (2).
9. Urządzenie wet^łuu] zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zamknięta obudowa reaktora (2) umocowana jest w gruncie.
10. Urządzenie według zas^z. 1 albo 2, znamienne tym, że poniżej zamkniętej obudowy reaktora (2), w gruncie umieszczone są dreny (25).
11. Urządzenie według zas^z. 1, tym, że przy dnie zbiornika reakcyynego (3) znajduje się urządzenie grzejne.
12. Urządzenie według 1, znamienne tym, że w zbiomikureakcytnym -3) powyżej materiału organicznego znajduje się izolacja przykrywająca.
13. Urządzenie według zas^z. 1, zi^^r^i^i^i^^ tym, że na dnie i/lub w ścianie bocznej ζ.^ϊ(^ι^Γϋ^^ reakcyjnego (3) znajduje się warstwa izolacyjna.
PL334190A 1997-10-22 1998-10-22 Urządzenie do wytwarzania biogazu PL194933B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19746636A DE19746636A1 (de) 1997-10-22 1997-10-22 Biogasanlage
PCT/EP1998/006702 WO1999020573A1 (de) 1997-10-22 1998-10-22 Biogasanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL334190A1 PL334190A1 (en) 2000-02-14
PL194933B1 true PL194933B1 (pl) 2007-07-31

Family

ID=7846281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL334190A PL194933B1 (pl) 1997-10-22 1998-10-22 Urządzenie do wytwarzania biogazu

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0973695B1 (pl)
CN (1) CN1244850A (pl)
AT (1) ATE331693T1 (pl)
CY (1) CY1105544T1 (pl)
DE (2) DE19746636A1 (pl)
ES (1) ES2268794T3 (pl)
HU (1) HUP0001456A3 (pl)
PL (1) PL194933B1 (pl)
PT (1) PT973695E (pl)
TR (1) TR199901441T1 (pl)
WO (1) WO1999020573A1 (pl)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10017436C2 (de) * 2000-04-07 2002-04-11 Guenter Hartnagel Biomassen-Fermentier-Vorrichtung
DE202004003398U1 (de) * 2004-03-04 2005-07-14 Lutz, Peter Transporteinrichtung für Biomasse in einem Fermenter zur Erzeugung von Biogas sowie Großfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse
SI1589095T1 (sl) * 2004-04-19 2006-12-31 Claus Rueckert Naprava za proizvodnjo in uporabo bioplina
BRMU8502055Y1 (pt) * 2005-09-27 2014-10-07 Sansuy Plasticos Ind Disposição construtiva em sistema de tratamento de águas residuárias
DE102005054323B4 (de) * 2005-11-11 2008-02-21 Wilhelm Gantefort Fermenter zur Erzeugung von Biogas aus organischem Material
DE202005019132U1 (de) 2005-12-07 2007-04-19 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Transporteinrichtung für Biomasse in einem Fermenter zur Erzeugung von Biogas sowie Grossfermenter zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse
DE102007005069A1 (de) * 2007-01-26 2008-07-31 Uts Biogastechnik Gmbh Biogasanlage
DE102007049479B4 (de) * 2007-10-16 2010-11-18 Andreas Freudenberg Verfahren und Vorrichtung zur Biogasgewinnung
DE202008008335U1 (de) 2008-06-23 2009-11-12 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Bioreaktor zur Erzeugung von Biogas aus Biomasse
DE102009021015A1 (de) 2009-05-13 2010-11-18 Bekon Energy Technologies Gmbh & Co. Kg Fermenter zur kontinuierlichen Erzeugung von Biogas aus Biomasse nach dem Prinzip der Feststoffmethanisierung sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Fermenters
DE102009040195A1 (de) * 2009-09-07 2011-03-10 Jwf Beheer B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung fermentierbarer Substanzen
SK5987Y1 (sk) 2011-01-11 2012-01-04 Mario Bencic Container fermenter
CN102604816B (zh) * 2011-01-24 2015-07-15 北京中源创能工程技术有限公司 一种一体化固体物料两相沼气发酵反应器及其制备沼气的方法
WO2013110821A1 (de) * 2012-01-27 2013-08-01 Voelkl Robert Biogasanlage und komponenten hierfür
WO2014020544A1 (fr) * 2012-07-30 2014-02-06 Mahrer Francois-Regis Appareil de reception et de conditionnement de dechets organiques par bioconversion anaerobie
DE102012222590A1 (de) 2012-12-07 2014-06-12 Planungsbüro Rossow Gesellschaft für erneuerbare Energien mbH Biogaserzeugung durch mehrstufige fermentation in einem monobehälter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK271382A (da) * 1982-06-16 1983-12-17 Peter Korsgaard Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af biogas
DE3232530A1 (de) * 1982-09-01 1984-03-01 Wilfried 8045 Ismaning Schraufstetter Biohochleistungsdurchlaufreaktor
FR2537603B1 (fr) * 1982-12-08 1985-07-12 Guerin Maurice Digesteur continu pour la production de biomethane a partir de substances organiques
DE3411264A1 (de) * 1984-03-27 1985-10-10 Lorenz 8206 Bruckmühl Kirmair Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von biogas
DE19538579C1 (de) * 1995-10-17 1997-04-03 Karl Weitz Anlage zur Herstellung von Biogas aus organischen Stoffen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0973695A1 (en) 2000-01-26
DE59813621D1 (de) 2006-08-10
DE19746636A1 (de) 1999-04-29
TR199901441T1 (xx) 1999-12-21
CN1244850A (zh) 2000-02-16
ES2268794T3 (es) 2007-03-16
WO1999020573A1 (de) 1999-04-29
PL334190A1 (en) 2000-02-14
HUP0001456A2 (hu) 2000-08-28
HUP0001456A3 (en) 2001-02-28
ATE331693T1 (de) 2006-07-15
PT973695E (pt) 2006-10-31
CY1105544T1 (el) 2010-07-28
EP0973695B1 (de) 2006-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL194933B1 (pl) Urządzenie do wytwarzania biogazu
JP4536307B2 (ja) 2相型メタン発酵反応装置
CN101597562B (zh) 大中型沼气工程二级厌氧发酵与发电系统
CN102517200B (zh) 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统及发酵工艺
US20040172878A1 (en) Method and system of generating methane and electrical energy and thermal
CN102992565A (zh) 一种利用大型鸡场废弃物生产沼气的工艺
CN101629139B (zh) 规模化太阳能中温固液联合厌氧发酵和储气装置
RU2463761C1 (ru) Способ производства биогаза из сельскохозяйственных отходов и биогазовая установка для его осуществления
CN202322661U (zh) 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统
Safley Jr et al. Operating a full-scale poultry manure anaerobic digester
EP2733197B1 (en) Biogas generating plant with tunnel fermentation chamber and installations to produce and utilise biogas
RU110217U1 (ru) Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов
US20140154794A1 (en) Biogas generating plant with tunnel fermentation chmaber and installations to produce and utilise biogas
CN105950446A (zh) 一种利用高温干式厌氧消化处理脱水藻泥和秸秆混合物的装置
RU106895U1 (ru) Биогазовая установка
KR20100058336A (ko) 분뇨와 동/식물성 폐기물을 이용한 메탄가스 발생장치
RU2242443C2 (ru) Способ приготовления сухих и полужидких обеззараженных органических удобрений из навоза и экскрементов животных и птицы и устройство для его осуществления
Hobson et al. Production and use of biogas in agriculture
Akbulut Experimental investigation of a farm scale biogas reactor aided ground source heat pump system
RU2254699C2 (ru) Жидкое минерализованное органическое удобрение из анаэробно сброженных разжиженных и измельченных органических отходов, способ приготовления и устройство для его осуществления
Deng et al. Biogas Plant
RU2778321C1 (ru) Способ и устройство для получения биогаза из массива бытовых отходов
RU132439U1 (ru) Устройство для получения метана при переработке биомассы
Baeten et al. Manure and municipal solid waste fermentation in Flanders: an appraisal
RU2244203C1 (ru) Мокрый газгольдер переменной емкости