DE20104931U1 - Plant for the production of biogas using solids obtained in agricultural production - Google Patents
Plant for the production of biogas using solids obtained in agricultural productionInfo
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Description
Anmelder:Applicant:
Hans-Hermann JACOBS
llhorn 1Hans-Hermann JACOBS
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Walther ■ Walther & Hinz
Heimradstr. 2
34130 Kassel, DEWalther ■ Walther & Hinz
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34130 Kassel, Germany
Kassel, den 21. März 2001 Anwaltsakte 21113 Aktenzeichen N. N.Kassel, 21 March 2001 Attorney file 21113 Reference number N. N.
Anlage zur Erzeugung von Biogas unter Verwendung von in der Agrarproduktion gewonnenen FeststoffenPlant for the production of biogas using solids obtained from agricultural production
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von Biogas unter Verwendung von in der Agrarproduktion gewonnenen Feststoffen, mit einem ein Gärmedium aufnehmenden Gärbehälter und mit einem die zur Vergärung vorgesehenen Feststoffe aufnehmenden Vorratsbehälter.The present invention relates to a plant for producing biogas using solids obtained in agricultural production, with a fermentation tank holding a fermentation medium and with a storage tank holding the solids intended for fermentation.
Bei der Erzeugung von Biogas (unter anderem Methan) werden biologische Abfälle wie beispielsweise Gülle, Altfette, Bioabfälle, Essensreste oder dergleichen in einem Gärbehälter vergoren. Das dabei entstehende Biogas wird anschließend in einem Verbrennungsmotor, vorzugsweise einem auf Schwachgas umgerüsteten Dieselmotor, verbrannt und über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt. Die dabei entstehende Abwärme des Motors wird dabei, wenn überhaupt, nur extensiv genutzt.When producing biogas (including methane), biological waste such as liquid manure, used fats, organic waste, food scraps or the like are fermented in a fermentation tank. The resulting biogas is then burned in an internal combustion engine, preferably a diesel engine converted to run on lean gas, and converted into electrical energy via a generator. The resulting waste heat from the engine is only used extensively, if at all.
Bei der aus der DE-OS 29 24 387 bekannten Biogasanlage befindet sich im Gärbehälter (auch Fermenter genannt) ein Gärmedium, mittels dem das später zu verbrennende Biogas erzeugt wird. Dabei füllt das Gärmedium den Gärbehälter nur teilweise, denn auf dem Gärmedium befindet sich eine Schwimmdecke und oberhalb der Schwimmdecke muss ein Raum zur Aufnahme des Biogases verbleiben. Da die zur Vergärung benötigten Ausgangsstoffe wie beispielsweise Gülle, Altfette, Speiseabfälle oder andere gärbare Flüssigkeiten nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen, werden zunehmend Feststoffe, wie beispielsweise Mais, Rüben, Obst, Gemüse, Getreide, Stallmist oder andere in der Agrarproduktion gewonnene Feststoffe eingesetzt. Diese Agrar-Feststoffe können kostengünstig auf stillgelegten und/oder kontaminierten Agrarflächen angebaut werden, um so einen kostengünstigen.Rohstoff zu erhalten oder es wird der ohnehin vorhandene Stallmist verarbeitet. Diese unbegrenzt nachwachsenden Rohstoffe und/oder der Stallmist werden in einer Vorgrube verflüssigt, um sie dann dem Gärbehälter zuzuführen. Auch ist es möglich, die zur Vergährung vorgesehenen Feststoffe direkt in den Gärbehälter einzugeben, jedoch muss hierbei auf eine vergleichsweise genaue Dosierung geachtet werden. Aus diesem Grunde muss das Bedienpersonal eine vorbestimmte Menge der Feststoffe innerhalb bestimmter Zeitintervalle aus einem Vorratsbehälter in Gärbehälter transportieren. Dies ist nicht nur sehr arbeitsintensiv, sondern erfordert auch ein permanent anwesendes Bedienpersonal.In the biogas plant known from DE-OS 29 24 387, there is a fermentation medium in the fermentation tank (also called a fermenter), by means of which the biogas is generated that is later burned. The fermentation medium only partially fills the fermentation tank, because there is a floating cover on the fermentation medium and a space must remain above the floating cover to absorb the biogas. Since the raw materials required for fermentation, such as liquid manure, used fats, food waste or other fermentable liquids, are not available in unlimited quantities, solids such as corn, beets, fruit, vegetables, grain, manure or other solids obtained in agricultural production are increasingly being used. These agricultural solids can be grown inexpensively on disused and/or contaminated agricultural land in order to obtain a cost-effective raw material, or the manure that is already available can be processed. These unlimitedly renewable raw materials and/or the stable manure are liquefied in a pre-pit and then fed into the fermentation tank. It is also possible to add the solids intended for fermentation directly into the fermentation tank, but care must be taken to ensure that the dosage is relatively precise. For this reason, the operating personnel must transport a predetermined amount of the solids from a storage tank to the fermentation tank within certain time intervals. This is not only very labor-intensive, but also requires operating personnel to be present at all times.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Anlage zur Erzeugung von Biogas unter Verwendung von kostengünstig zu erzeugenden oder zu erhaltenden Agrar-Feststoffen zu schaffen, die eine personalsparende Beschickung des Gärbehälters mit schüttbaren Agrarprodukten ermöglicht.Based on this, the present invention is based on the object of creating a plant for producing biogas using agricultural solids that can be produced or obtained inexpensively, which enables the fermentation tank to be fed with pourable agricultural products in a personnel-saving manner.
Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Anlage sind den Unteransprüchen zu entnehmen.As a technical solution to this problem, the invention proposes a system with the features of claim 1. Advantageous further developments of the system can be found in the subclaims.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Anlage hat den Vorteil, dass die Beschickungsvorrichtung eine vorher eingestellte Menge der Feststoffe genau kontrolliert und selbsttätig, d. h. ohne Zutun des Bedienpersonals in den Gärbehälter einbringt. Folglich muss das Bedienpersonal lediglich dafür Sorge tragen, dass im Vorratsbehälter genügend Feststoffe zur Verfügung stehen. Dabei ist es möglich, den Vorratsbehälter so zu dimensionieren, dass ein für mehrere Tage ausreichender Vorrat eingefüllt werden kann. Hierdurch kann beispielsweise am Wochenende auf Bedienpersonal verzichtet werden.A system designed according to this technical theory has the advantage that the feed device feeds a pre-set amount of solids into the fermentation tank in a precisely controlled and automatic manner, i.e. without the intervention of the operating personnel. As a result, the operating personnel only have to ensure that there are enough solids available in the storage tank. It is possible to dimension the storage tank so that a sufficient supply for several days can be filled in. This means that operating personnel are not required at the weekend, for example.
Die Einbindung des Preßrohres in den Gärbehälter unterhalb der Schwimmdecke hat den Vorteil, dass durch das Preßrohr keine im Gärbehälter befindlichen Gase austreten können, da die Mündung des Preßrohres vollständig vom Gärmedium abgedeckt wird.The integration of the press pipe into the fermentation tank below the floating cover has the advantage that no gases in the fermentation tank can escape through the press pipe, since the mouth of the press pipe is completely covered by the fermentation medium.
Mittels der Preßvorrichtung werden die schüttbaren Agrarprodukte verdichtet und in das Preßrohr eingedrückt. Hierdurch bilden die verdichtenden Feststoffe eine Art Pfropfen und verhindern, dass Gase und/oder üble Gerüche aus dem Gärbehälter ins Freie dringen. Dieser Effekt wird dadurch noch weiter verstärkt, dass das Aufnahmerohr der Preßvorrichtung einen größeren Druchmesser, als das Preßrohr selbstThe pressing device is used to compress the loose agricultural products and press them into the pressing tube. The compacted solids form a kind of plug and prevent gases and/or unpleasant smells from escaping from the fermentation tank. This effect is further enhanced by the fact that the receiving tube of the pressing device has a larger diameter than the pressing tube itself.
aufweist. Hierdurch muss dieser Pfropfen beim Austritt des Aufnahmerohres und bei dem Eintritt in das Preßrohr nochmals verdichtet werden, so dass der Pfropfen noch weniger Gase und/oder Gerüche durchlässt.As a result, this plug must be compressed again when it leaves the receiving tube and enters the pressing tube, so that the plug lets through even fewer gases and/or odors.
Die Anordnung der Preßvorrichtung höher als das Gärmedium hat den Vorteil, dass kein Gärmedium über das Preßrohr und die Preßvorrichtung aus dem Gärbehälter austreten kann.The arrangement of the pressing device higher than the fermentation medium has the advantage that no fermentation medium can escape from the fermentation vessel via the pressing tube and the pressing device.
Durch die Anordnung eines Schubbodens im Vorratsbehälter kann eine vorbestimmte Menge Feststoffe zuverlässig und gleichmäßig ausgetragen werden. Durch die Anbringung eines entsprechenden Schiebers über der Austragsöffnung des Vorratsbehälters kann die ins Freie gelangende Menge der Feststoffe reguliert werden.By arranging a push floor in the storage container, a predetermined amount of solids can be discharged reliably and evenly. By installing a corresponding slide valve above the discharge opening of the storage container, the amount of solids released into the open air can be regulated.
Eine zwischen dem Vorratsbehälter und der Preßvorrichtung vorgesehen Schubstange hat den Vorteil, dass hierdurch ein präziserer und weniger Verlust aufweisender Transport der Feststoffe vom Vorratsbehälter in die Preßvorrichtung erreicht wird, da die Schubstange die auftretenden Feststoffe gleich portioniert und kontrolliert in die Preßvorrichtung transportiert.A push rod provided between the storage container and the pressing device has the advantage that this achieves a more precise and less wasted transport of the solids from the storage container to the pressing device, since the push rod transports the solids that occur into the pressing device in equal portions and in a controlled manner.
Das Erwärmen der Agrarprodukte außerhalb des Gärbehälters hat den Vorteil, dass vorzeitig ein Teilaufschluß der langkettigen Kohlen-Stoffverbindungen erfolgt. Hierdurch wird der Gärprozess beschleunigt und es wird eine vollständigere Vergärung ermöglicht, was zu einer um bis zu 15% höheren Biogasausbeute führt. Insbesondere wird hierdurch der CH4 Anteil des Biogases erhöht, was auch zu einer verbesserten Produktqualität führt. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Feststoffe auf ca.Heating the agricultural products outside the fermentation tank has the advantage that a partial breakdown of the long-chain carbon compounds takes place early. This accelerates the fermentation process and enables more complete fermentation, which leads to a biogas yield that is up to 15% higher. In particular, this increases the CH 4 content of the biogas, which also leads to improved product quality. It has proven advantageous to heat the solids to approx.
70° C zu erwärmen.to heat to 70° C.
ft· ··ft· ··
Werden die derart erwärmten Feststoffe im erwärmten Zustand in den Gärbehälter eingebracht, so braucht dieser entsprechend weniger aufgeheizt zu werden, was zu einer Einsparung von Wärmeenergie führt.If the solids heated in this way are introduced into the fermentation vessel in a heated state, the vessel needs to be heated less, which leads to a saving of heat energy.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zur Erwärmung der Feststoffe die in der Regel im Überfluß vorhandene Abwärme der Biogas-Verbrennungsmotoren verwendet werden kann, so dass keine zusätzlichen Energiekosten anfallen.A further advantage is that the waste heat from biogas combustion engines, which is usually available in abundance, can be used to heat the solids, so that no additional energy costs are incurred.
Ein weiterer Vorteil der vorzeitigen Erwärmung der Feststoffe besteht darin, dass hierdurch eine Hygienisierung und/oder eine Pasteurisierung der Agrarprodukte erfolgt, so dass die in den Gärbehälter eingebrachten Agrarprodukte hygienisch einwandfrei sind. Hierdurch wird eine Verunreinigung des Gärmediums mit unerwünschten Bakterien vermieden.Another advantage of heating the solids in advance is that it results in hygienization and/or pasteurization of the agricultural products, so that the agricultural products placed in the fermentation tank are hygienically impeccable. This prevents contamination of the fermentation medium with undesirable bacteria.
Die Anbringung einer Sprüheinrichtung im Preßrohr hat den Vorteil, dass an dieser Stelle ein flüssiges Gleitmittel in das Preßrohr eingebracht werden kann, um den Reibungswiderstand des unter Druck stehenden Pfropfens aus Feststoffen zu reduzieren, so dass die Feststoffe unter Vermeidung einer Verstopfung durch das Preßrohr transportiert werden können. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen als Gleitmittel Wasser einzusetzen, unter anderem da die Feststoffe spätestens im Gärbehälter ohnehin mit Wasser versetzt werden müssen.The installation of a spray device in the press pipe has the advantage that a liquid lubricant can be introduced into the press pipe at this point in order to reduce the frictional resistance of the pressurized plug of solids, so that the solids can be transported through the press pipe without clogging. It has proven to be advantageous to use water as a lubricant, among other things because the solids have to be mixed with water in the fermentation tank at the latest.
Die Anbringung im Knick einer Krümmung des Preßrohres hat den Vorteil, dass hierbei das Gleitmittel an einem Ort des größten Widerstandes eingebracht werden kann, was zu einer sehr effektiven Schmierung der verdichteten Feststoffe führt, insbesondere wenn die Sprühvorrichtung am Aussenradius des Preßrohres angebracht ist.The advantage of installing the spray device in the bend of the press pipe is that the lubricant can be introduced at a location of greatest resistance, which leads to very effective lubrication of the compacted solids, especially when the spray device is installed on the outer radius of the press pipe.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Anlage ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:Further advantages of the system according to the invention can be seen from the attached drawing and the embodiments described below. The features mentioned above and those described further can also be used individually or in any combination with one another according to the invention. The embodiments mentioned are not to be understood as an exhaustive list, but rather are exemplary in nature. They show:
Fig. T eine schematische dargestellte Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Anlage;Fig. T is a schematic side view of a first system according to the invention;
Fig. 2 eine schematische dargestellte Draufsicht einer zweiten erfindungsgemäßen Anlage;Fig. 2 is a schematic plan view of a second system according to the invention;
Fig. 3 eine teilweise Frontansicht auf die Anlage gemäß Fig. 2; Fig. 4 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht eines Preßrohres mit Sprühvorrichtung;Fig. 3 is a partial front view of the system according to Fig. 2; Fig. 4 is a sectional side view of a press pipe with spray device;
Fig. 5 das Preßrohr mit Sprühvorrichtung gemäß Fig. 4, geschnitten entlang Linie V - V in Fig. 4.Fig. 5 shows the press pipe with spray device according to Fig. 4, sectioned along line V - V in Fig. 4.
Die in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Biogasanlage umfasst einen teilweise mit Gärmedium 10 gefüllten Fermenter oder Gärbehälter 12, wobei auf dem Gärmedium 10 eine schwimmende Schwimmdecke 14 ausgebildet ist. Auf dem Gärmedium 10 schwimmt weiterhin ein schwimmendes Rührwerk 16, welches die Oberfläche des Gärmediums 10 regelmäßig umrührt.The first embodiment of a biogas plant according to the invention shown in Figure 1 comprises a fermenter or fermentation tank 12 partially filled with fermentation medium 10, wherein a floating floating cover 14 is formed on the fermentation medium 10. A floating agitator 16 also floats on the fermentation medium 10 and regularly stirs the surface of the fermentation medium 10.
Weiterhin umfasst diese erste Biogasanlage eine Beschickungsvorrichtung 18 und einen Vorratsbehälter 20, wobei die Beschickungsvorrichtung 18 ein unterhalb der Schwimmdecke 14 in den Gärbehälter 12 mündendes Preßrohr 22 umfasst, an dessen anderem Ende sich ein Aufnahmerohr 24 anschließt. In diesem Aufnahmerohr 24 befindet sich eine Öffnung 26 zur Aufnahme der in der Agrarproduktion gewonnenen Feststoffe, hier desFurthermore, this first biogas plant comprises a feeding device 18 and a storage container 20, whereby the feeding device 18 comprises a press pipe 22 which opens into the fermentation tank 12 below the floating cover 14 and at the other end of which a receiving pipe 24 is connected. In this receiving pipe 24 there is an opening 26 for receiving the solids obtained in agricultural production, here the
Maises, und ein Preßkolben 28. Durch die Öffnung 26 gelangt eine vorbestimmte Menge der Feststoffe (des Maises) in das Aufnahmerohr 24, in dem diese dann durch den Preßkolben 28 zusammengepreßt werden. Mit der Zeit verdichten sich die Feststoffe derart, dass quasi ein Pfropfen entsteht, so dass aus dem Gärbehälter 12 keine Gase oder Gerüche ins Freie gelangen können. Dieser Pfropfen gelangt vom etwas weiteren Aufnahmerohr 24 in das schmalere Preßrohr 22, so dass sich die Feststoffe hier weiter verdichten und einen noch dichteren Pfropfen bilden. Dabei ist die Preßvorrichtung mit dem Aufnahmerohr 24 und dem Preßkolben 28 höhercorn, and a press piston 28. A predetermined amount of the solids (of the corn) passes through the opening 26 into the receiving tube 24, in which they are then pressed together by the press piston 28. Over time, the solids become so compacted that a plug is formed, so that no gases or odors can escape from the fermentation vessel 12. This plug passes from the slightly wider receiving tube 24 into the narrower press tube 22, so that the solids are further compacted here and form an even denser plug. The pressing device with the receiving tube 24 and the press piston 28 is higher
&iacgr;&ogr; als das Gärmedium 10 angeordnet, damit das Gärmedium 10 nicht über das Preßrohr 22 aus dem Gärbehälter 12 herausfließen kann. Gleichzeitig ist aber auch die Mündung des Preßrohres 22 unterhalb der Schwimmdecke 14 angeordnet, damit keine etwaig im Gärbehälter 12 vorhandenen Gase durch das Preßrohr 22 ins Freie gelangen können. Hierdurch entsteht ein Sauerstoffabschluss.β is arranged above the fermentation medium 10 so that the fermentation medium 10 cannot flow out of the fermentation vessel 12 via the press pipe 22. At the same time, however, the mouth of the press pipe 22 is arranged below the floating cover 14 so that no gases that may be present in the fermentation vessel 12 can escape to the outside through the press pipe 22. This creates an oxygen seal.
Im Vorratsbehälter 20 ist eine größere Menge Mais, Gräser, Stallmist oder andere in der Agrarproduktion gewonnene Feststoffe gelagert, so dass die Biogasanlage hiermit mehrere Tage oder gar Wochen betrieben werden kann. Dabei wird der Mais oder die anderen Feststoffe durch eine Klappe 30 in den Vorratsbehälter 20 eingefüllt und dort gelagert. Unter den Feststoffen ist ein sogenannter Schubboden 32 vorgesehen, auf dessen Oberseite eine Vielzahl von im Querschnitt dreieckförmigen Mitnehmern angebracht ist. Dieser Schubboden 32 ragt in eine im Vorratsbehälter 20 vorgesehene Austragsöffnung 36 hinein und kann zur Austragsöffnung 36 hin und von dieser weg bewegt werden. Während diesen Hin und Her Bewegungen gleiten die Mitnehmer 34 mit ihrer flachen Seite unter den Feststoffen hinweg und nehmen eine gewisse Menge dieser mit ihren steilen Seiten während der nächsten Bewegung nach vorne mit. Hierdurch wird eine gewisse Menge der Feststoffe ausgetragen. Dabei kann die auszutragende Menge durch einen am Vorratsbehälter 20 angebrachten,A large amount of corn, grass, manure or other solids obtained in agricultural production is stored in the storage container 20, so that the biogas plant can be operated with this for several days or even weeks. The corn or other solids are filled into the storage container 20 through a flap 30 and stored there. A so-called pusher floor 32 is provided under the solids, on the top of which a large number of triangular-shaped carriers are attached. This pusher floor 32 projects into a discharge opening 36 provided in the storage container 20 and can be moved towards and away from the discharge opening 36. During these back and forth movements, the carriers 34 slide with their flat side under the solids and take a certain amount of these with their steep sides forwards during the next movement. This means that a certain amount of the solids is discharged. The amount to be discharged can be determined by a
vertikal verfahrbaren Schieber 38 reguliert werden. Die aus der Austragsöffnung 36 heraustretenden Feststoffe fallen dann direkt durch die Öffnung 26 in das Aufnahmerohr 24 und werden dort durch den Preßkolben 28 verdichtet. In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist auf dem Aufnahmerohr 24 ein Trichter vorgesehen, so dass die Feststoffe zuverlässig und verlustfrei in die Preßvorrrichtung eingeleitet werden.vertically movable slide 38. The solids emerging from the discharge opening 36 then fall directly through the opening 26 into the receiving tube 24 and are compressed there by the press piston 28. In an embodiment not shown here, a funnel is provided on the receiving tube 24 so that the solids are fed into the pressing device reliably and without loss.
Um das Preßrohr 22 herum ist ein rohrförmiger Heizmantel 44 vorgesehen, der das Preßrohr 22 zumindest in einem Teilabschnitt umhüllt, um die darinA tubular heating jacket 44 is provided around the press tube 22, which envelops the press tube 22 at least in a partial section in order to
&iacgr;&ogr; befindlichen Feststoffe auf ca. 70° C zu erwärmen. Hierdurch werden in den Feststoffen die langkettigen Kohlenstoffverbindungen teilweise vorzeitig aufgeschlossen und hygienisiert, was unter anderem zu einer höheren Gasausbeute führt. Dieser Heizmantel 44 wird mit vom Verbrennungsmotor 46 erwärmten Abwasser gespeist, wobei das Abwasser zwischen Heizmantel 44 und Preßrohr 22 fließt. Das System arbeitet in Zeitintervallen, das heißt, der Preßrohrinhalt wird ähnlich einem Chargenbetrieb zweistündlich gefüllt, erhitzt und dann durch die nächste Charge herausgedrückt. Dieses System ist somit gleichzeitig ein Feststoffhygienisierungs-(bzw. -pasteurisierungs-) System.70° C. This causes the long-chain carbon compounds in the solids to be partially broken down and sanitized prematurely, which leads, among other things, to a higher gas yield. This heating jacket 44 is fed with waste water heated by the combustion engine 46, with the waste water flowing between the heating jacket 44 and the press pipe 22. The system works in time intervals, i.e. the press pipe contents are filled every two hours, heated and then pressed out by the next batch, similar to a batch operation. This system is therefore simultaneously a solids hygienization (or pasteurization) system.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Biogasanlage entspricht in wesentlichen Teilen der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, jedoch ist in dieser zweiten Ausführungsform zwischen dem Vorratsbehälter 20 und dem Aufnahmerohr der Preßvorrichtung eine sogenannte Schubstange 40 zwischengeschaltet und es fehlt der Heizmantel. An dieser Schubstange 40 ist eine Vielzahl von in eine Richtung wegdrehbaren Mitnehmern 42 vorgesehen, die die aus der AustragsÖffnung 36 herausfallenden Feststoffe in kleineren Portionen aufnehmen und über die Öffnung 26 ins Aufnahmerohr 24 transportieren.The second embodiment of a biogas plant according to the invention shown in Figures 2 and 3 corresponds in essential parts to the embodiment shown in Figure 1, but in this second embodiment a so-called push rod 40 is interposed between the storage container 20 and the receiving pipe of the pressing device and the heating jacket is missing. A plurality of drivers 42 that can be rotated away in one direction are provided on this push rod 40, which take up the solids falling out of the discharge opening 36 in smaller portions and transport them via the opening 26 into the receiving pipe 24.
Dabei ist oberhalb der Schubstange 40 eine Reißwelle 42 angeordnet, mit der die zum Vorratsbehälter 20 heraustretenden Feststoffe aufgelockertA tearing shaft 42 is arranged above the push rod 40, with which the solids emerging from the storage container 20 are loosened.
werden, so dass eine die Öffnung 26 des Aufnahmerohres 24 verstopfende KJumpenbildung vermieden wird.so that the formation of KJumps clogging the opening 26 of the receiving tube 24 is avoided.
In den Figuren 4 und 5 ist ein alternatives Preßrohr 60 dargestellt, dessen Verlauf zwei 45 ° Krümmungen 62 und 64 aufweist. Im Außenbereich dieser Krümmungen 62, 64 sind je drei Sprühvorrichtungen 66 angebracht, mittels derer Wasser in das Preßrohr 60 eingesprüht werden kann. Dabei sind die Sprühvorrichtungen 66 im Bereich der Krümmung 62 in Vorschubrichtung hintereinander angeordnet, während die Sprühvorrichtungen 66 im Bereich der Krümmung 64 nebeneinander angeordnet sind. Die Sprühvorrichtungen 66 sind in der Krümmung 64 genau im Knick angeordnet, weil dort die größte Gefahr einer Verstopfung herrscht.Figures 4 and 5 show an alternative press pipe 60, the course of which has two 45° bends 62 and 64. Three spray devices 66 are mounted in the outer area of each of these bends 62, 64, by means of which water can be sprayed into the press pipe 60. The spray devices 66 in the area of the bend 62 are arranged one behind the other in the feed direction, while the spray devices 66 in the area of the bend 64 are arranged next to each other. The spray devices 66 are arranged in the bend 64 exactly in the bend, because this is where the greatest risk of blockage exists.
Mit der Sprühvorrichtung 66 wird bei Bedarf, beispielsweise bei einer Verstopfung des Preßrohres 60, eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, ins Innere des Preßrohres 60 eingesptüht. Diese Flüssigkeit weicht den Pfropfen aus Feststoffen in diesem Bereich partiell auf und/oder dient als Gleitmittel zwischen der Außenwand des Preßrohres und dem Pfropfen aus Feststoffen.If necessary, for example if the press pipe 60 is blocked, the spray device 66 is used to spray a liquid, preferably water, into the interior of the press pipe 60. This liquid partially softens the plug of solids in this area and/or serves as a lubricant between the outer wall of the press pipe and the plug of solids.
In allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Biogasanlage erfolgt die Beschickung des Gärbehälters wie folgt:In all embodiments of the biogas plant according to the invention, the fermentation tank is fed as follows:
Zunächst einmal wird eine größere Menge an Mais, Gras, Stallmist oder andere zur Vergärung vorgesehene Agrar-Feststoffe, beispielsweise mittels eines Schaufelladers, Traktors oder Kippladers, in den Vorratsbehälter 20 eingefüllt. Aus diesem Vorratsbehälter 20 wird unter Zuhilfenahme des sich vor- und zurückbewegenden Schubbodens 32 regelmäßig eine kleinere Menge dieser Feststoffe durch die Austragsöffnung 36 aus dem Vorratsbehälter 20 heraus transportiert. Dabei kann die heraus zu transportierende Menge über den vertikalen Schieber 38 eingestellt werden. Die ausgetrage-First of all, a large amount of corn, grass, manure or other agricultural solids intended for fermentation is filled into the storage container 20, for example by means of a shovel loader, tractor or dump truck. From this storage container 20, a smaller amount of these solids is regularly transported out of the storage container 20 through the discharge opening 36 with the aid of the moving floor 32 that moves back and forth. The amount to be transported out can be set using the vertical slide 38. The discharged
nen Feststoffe gelangen dann über die Schubstange 40 oder direkt in das Aufnahmerohr 24 und werden dort: durch den Preßkolben 28 zusammengepreßt und verdichtet. Durch nachfolgende Feststoffe werden die zuerst in das Aufnahmerohr 24 gelangten Feststoffe weiter verdichtet und ins Preßrohr vorgeschoben. Da das Preßrohr 22 einen kleineren Durchmesser als das Aufnahmerohr 24 aufweist, werden die Agrarprodukte hier weiter verdichtet, so dass der Austritt von Gasen, Gerüchen oder dergleichen aus dem Gärbehälter verhindert wird. Mit der Zeit werden die Feststoffe weiter vorangetrieben und gelangen dann über das Preßrohr 22 in den GärbehälterThe solids then pass through the push rod 40 or directly into the receiving tube 24 and are pressed together and compacted there by the press piston 28. The solids that first entered the receiving tube 24 are further compressed by subsequent solids and pushed forward into the press tube. Since the press tube 22 has a smaller diameter than the receiving tube 24, the agricultural products are further compressed here, so that the escape of gases, odors or the like from the fermentation vessel is prevented. Over time, the solids are pushed further forward and then pass through the press tube 22 into the fermentation vessel.
12. Hierbei kann die zu transportierende Menge Feststoffe so eingestellt werden, dass immer eine zur Gärung ausreichende Menge nachgeliefert wird. In dem Preßrohr 22 werden die Feststoffe auf ca. 70° C erwärmt und gelangen mit dieser Temperatur in den Gärbehälter, in dem die endgültige Vergärung erfolgt.12. The quantity of solids to be transported can be adjusted so that a sufficient quantity is always supplied for fermentation. In the press pipe 22, the solids are heated to approx. 70° C and at this temperature they reach the fermentation tank, where the final fermentation takes place.
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Bezugszeicheniiste:Reference list:
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