AT4680U1

AT4680U1 - Anlage zur erzeugung von biogas

Info

Publication number: AT4680U1
Application number: AT0084100U
Authority: AT
Original assignee: Friedrich Bauer Gmbh Ing
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2001-10-25
Also published as: DE20016591U1

Abstract

Anlage zur Erzeugung von Biogas, mit einer Vorgrube 2 zum Homogenisieren und Zwischenlagern biogener Abfälle. Die Anlage, insbesondere Rohrfermenter 3, Gasspeicher 4 sowie Energiezentrale 5, ist aus einer Vielzahl standardisierter, transportabler Module aufgebaut.Errichtet wird die Anlage nach einem Verfahren, nach dem für die Module Rohrfermenter 3, Gasspeicher 4 und Energiezentrale 5 vor Ort Streifenfundamente errichtet werden, die standardisierten, transportablen Module in die vorgefertigten Fundamente eingesetzt und anschließend sämtliche die Anlage bildende Module über in den Modulen integrierte Verbindungselemente mitsammen verbunden werden. Die Vorgrube 2 wird vor Ort als Fertigteil eingesetzt.

Description


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  Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von Biogas, mit einer Vorgrube zum Homogenisieren und Zwischenlagern biogener Abfälle, einem Rohrfermenter, einem Gasspeicher sowie einer Energiezentrale sowie ein Verfahren zum Errichten der Anlage. 



  Anlagen zur Erzeugung von Biogas sind in mehreren funktionstüchtigen Varianten bekannt und stehen weltweit im Einsatz Dabei weisen Anlagen, die biogene Abfälle in einem Rohrfermenter abarbeiten, den höchsten Wirkungsgrad unter den bekannten Verfahren auf. 



  Allen bekannten Anlagen gemein, unabhängig vom verwendeten Verfahren zum Verwerten von Biomüll, ist die Errichtung von Gebäuden, in welche die Anlagenteile eingepasst werden Eine bereits fertiggestellte Anlage kann also nicht beliebig zum Einsatz gelangen, sondern muss darauf warten, bis ein sie aufnehmendes Gebäude errichtet worden ist. 



  Dieser bei den bekannten Anlagen als offensichtlich zum Schutz der Anlage als notwendig erachtete Schritt bedeutet jedoch einen gewaltigen zeitlichen sowie finanziellen Aufwand Durch die im wesentlichen "passgenaue" Kombination von Anlage und sie umhüllenden Gebäude steht diese Konstruktion aber auch einer - oft notwendigen - Erweiterung der Anlage im Weg Darüberhinaus ist die Anlage konstruktionsbedingt im wesentlichen auch für immer ortsgebunden und lässt sich - falls überhaupt - nur unter einem enormen Aufwand örtlich versetzen. 



  Durch das stete Anwachsen des Müllaufkommens sind aber gerade ein rasches Errichten einer Anlage zur Erzeugung von Biogas mit variabel wählbarem Verarbeitungsvolumen, welche sich gegebenenfalls auch beliebig erweitern lässt, gefragt. 

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  Desgleichen ist auch die örtliche Flexibilität einer solchen Anlage ein Wunsch der Betreiber, da bei Ortswechsel oder Umstieg auf eine grössere oder auch anders geartete Anlage das investierte Kapital meist verloren ist Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet. 



  Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch , dass die Anlage aus einer Vielzahl standardisierter, transportabler Module aufgebaut ist. 



  Durch die so geschaffene Vereinheitlichung kann eine Anlage rasch und beliebig vor Ort zusammengesetzt und ebenso rasch auch wieder abgebaut und abtransportiert werden. 



  Es sind wenig Vorarbeiten und geringer Montageaufwand notwendig. Eine rasche Inbetriebnahme der Anlage ist gewährleistet. 



  Um fix kalkulierbare Kosten und einen geringen Platzbedarf zu garantieren, werden die wichtigsten, die Anlage bildenden Elemente in standardisierten Grössen hergestellt und können beliebig demontiert, transportiert und wiederverkauft werden Dazu ist vorgesehen, dass wenigstens Rohrfermenter, Gasspeicher und Energiezentrale als Module ausgebildet sind. 



  Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Anlage eine beliebige Anzahl zusammenarbeitender Module umfasst Nach diesem Gedanken kann die Anlage je nach Anforderungen rasch entsprechend einer erforderlichen Grösse hergestellt werden. 



  Ein weiteres Merkmal der Erfindung charakterisiert diese dadurch, dass Gasspeicher und Energiezentrale zu einem weiteren Modul zusammengefasst sind. 



  Insbesondere bei kleineren Anlagen ist dieser Gedanke zielführend, um die Anzahl der Module weiter zu reduzieren und damit ihr Handling nochmals zu verbessern. 



  Um die Anlage vor Ort in einfacher Art und Weise aufstellen und rasch betriebsfertig zu machen, ist nach einem anderen Merkmal die Erfindung auch dadurch gekennzeichnet, dass in samtlichen Modulen integrierte Verbindungselemente zur Verbindung der Module untereinander vorgesehen sind. 

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  Damit ist eine rasche Aufstellung und Inbetriebnahme der Anlage gewährleistet. Für den Fall einer Erweiterung oder örtlichen Versetzung der Anlage können die Module mittels der vorgefertigten, integrierten Verbindungselemente rasch und einfach voneinander getrennt und verbracht werden Die Energiezentrale ist gemäss der Erfindung derart ausgebildet, dass Verbindungselemente für den Wärmetransport zu wenigstens einem Rohrfermenter - um diesen zu heizen, gegebenenfalls auch zu einem Nachfermenter vorgesehen sind. Darüberhinaus können auch Verbindungselemente zur Weiterleitung von Wärme an externe Abnehmer vorgesehen sein. 



  Der Transport der Module erfolgt mittels standardisierter LKW' Um gegebenenfalls auskrakende Teile zu vermeiden, sieht die Erfindung nach einem weiteren Merkmal vor, die Module als transportable Container auszubilden Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist auch vorgesehen, dass der Gasspeicher-Modul wenigstens einen Gasspeichersack sowie eine elektronische Füllstandsmessung umfasst. 



  Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, dass die Energiezentrale wenigstens ein Blockheizkraftwerk, einen Rohrbündelwärmetauscher, eine Druckluft-Energieversorgung, eine Anlagensteuerung, einen Pufferspeicher, einen Lufterhitzer, eine Heizungssteuerung mit Heizungsinstallation sowie Heizungsverteilung, eine automatische Starteinheit, einen Drehkolbenzähler zur Gasmengenmessung, einen Schaumabscheider für die Biogasentfeuchtung sowie eine Einrichtung zur Schwefelwasserstoff oxidation umfasst Die installierte Heizungsverteilung dient einerseits der Heizung eines oder mehrerer Rohrfermenter und anderseits der Einbindung in Installationsnetze für externe Wärmenutzung. 



  Um insbesondere den Rohrfermenter, der im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen nicht durch ein Gebäude geschützt ist, witterungsunabhängig funktionstüchtig zu halten, sieht ein anderes, weiteres Merkmal der Erfindung vor, dass das Fermenter-Modul eine Wärmedämmung und eine wetterfeste Verkleidung umfasst. 



  Der Vorteil der modul-fertigenden Bauweise der gegenständlichen Anlage kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, welches vorsieht, dass auch die Vorgrube als FertigteilModul ausgeführt ist, noch erweitert werden. 

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 Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auch vorgesehen, dass der Rohrfermenter mit wenigstens 2, vorzugsweise 3 Auflagern versehen ist, wobei die Auflager über die Länge des Rohrfermenters vorzugsweise symmetrisch verteilt sind. 



  Erfindungsgemäss sind auch wenigstens zur Aufnahme der Module Rohrfermenter, Gasspei- cher sowie Energiezentrale Streifenfundamente vorgesehen, um die Module entsprechend einfach aufsetzen zu können Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Streifenfundament zur Aufnahme des Rohrfermenters mit Sattelfussen zur Aufnahme der Auflager vorgesehen, wobei die   Sattelfüsse   über die Länge des Streifenfundamentes ansteigende bzw. abfallende Höhe aufweisen, um eine Schrägstellung des Rohrfermenters und damit eine ideale Arbeitsweise mit sehr hohem Wirkungsgrad zu ermöglichen. 



  Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Sattelfüsse mit dem Streifenfundament fest verbunden, zum Zweck einer raschen Montage vorzugsweise mit diesem verschraubt sind Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Errichten der Anlage vor. 



  Nach der Anlieferung der Module vor Ort muss die Anlage rasch in Betrieb genommen werden können Dazu dienen standardisierte Schritte. 



  Die Erfindung kennzeichnet das Verfahren zum Errichten der Anlage dadurch, dass für die Module Rohrfermenter, Gasspeicher und Energiezentrale vor Ort Streifenfundamente errichtet werden, dass in das Streifenfundament für den Rohrfermenter zusätzlich Sattelfusse eingesetzt werden, dass die standardisierten, transportablen Module auf die vorgefertigten Streifenfun- damente aufgesetzt werden, wobei die Auflager des Rohrfermenters auf den   Sattelfüssen   auf- ruhen, dass die vorzugsweise als Fertigmodul ausgeführte Vorgrube vor Ort in eine entsprechend vorgesehene Öffnung eingesetzt wird, dass die Module über die integrierten Verbin- dungselemente mitsammen verbunden werden Die Vor Ort Montage, welche die als Module, vorzugsweise als Container angelieferten Ele- mente der Anlage zu einer Einheit zusammenfugt,

   ist dank der vorgefertigten Fundamente sowie der Verbindungen in wenigen Tagen abgeschlossen Die als Fertigteil angelieferte Vorgrube wird in eine vorbereitete Ausnehmung eingesetzt. 

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  Anschliessend wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in die Vorgrube ein Rührwerk sowie eine Pumpe zum Transport des Biosubstrates in den Rohrfermenter eingehängt werden Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der angeschlossenen Zeichnung näher beschrieben. 



  Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Anlage und Fig. 2 eine schematische Darstellung des Rohrfermenters sowie seiner Anordnung auf dem Streifenfundament. 



  Biogene Abfälle und Gülle werden von LKW's oder auch Traktoren in einer Übernahmestation 1 abgeladen Dort erfolgt eine Trennung der Abfälle in feste und flüssige Anteile. Weiters werden sie in der   Übernahmestation   1 entpackt, gereinigt und zerkleinert. 



  Von der Übernahmestation 1 gelangen die Anteile in die Vorgrube 2, wo sie zwischengelagert und homogenisiert werden. 



  Aus der Vorgrube 2 schliesslich wird das Material in den Rohrfermenter 3 verbracht. 



  Nach der Methangärung im Rohrfermenter 3 geht das Gas über den Dom in den Gasspeicher 4 Der verbleibende Rest an Material geht entweder in einen Nachfermenter oder ein Endlager Die aus dem Gasspeicher 4 gewonnene Energie dient zur Erzeugung von Energie, welche in der Energiezentrale 5 hauptsächlich von einem oder mehreren Blockheizkraftwerken 6,6' verwertet wird. 



  Sowohl Vorgrube 2 als auch Rohrfermenter 3, Gasspeicher 4 und Energiezentrale 5 sind als Module bzw. Container ausgebildet Bei Errichtung der Anlage wird vorerst eine Grube zur Aufnahme der in Fertigteilbauweise angelieferten Vorgrube 2 ausgehoben, in welche der Fertigteil eingesetzt wird. Anschliessend werden ein Rührwerk 7 sowie eine nicht dargestellte Pumpe zum Transport der Biomasse in den Rohrfermenter 3 eingehängt Ebenfalls werden für die als Container gelieferten Gasspeicher 4 und Energiezentrale 5 Streifenfundamente 10, 10', 10" ausgehoben und betoniert, auf welche die Container schliesslich aufgesetzt werden. 

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  Fig. 2 zeigt den Rohrfermenter 3, welcher mit einer Reihe von Auflagern 8, 8', 8" versehen ist. 



  Gegenständliche Auflager 8, 8', 8" ruhen auf Sattelfussen 9,9', 9" auf, welche wiederum mit den Streifenfundamenten 10,10', 10" fest verbunden sind. 



  Diese Konstruktion dient dazu, wie aus Fig. 2 ersichtlich, um eine Schrägstellung des Fermenters 3 zu ermöglichen. 



  Der Transport des Fermenters 3 in seiner zur Erzielung einer Arbeitsweise mit extrem hohem Wirkungsgrad notwendigen Schrägstellung ist wegen der übermässigen Transporthöhe nicht möglich. 



  Die dargestellte Ausbildung ermöglicht eine rasche Montage und Schrägstellung des Fermenters 3. 



  Der Rohrfermenter 3 ist nach Fig.zwischen Vorgrube 2 und Gasspeicher 4 sowie Energiezentrale 5 vorgesehen. 



  Die Module Rohrfermenter 3, Gasspeicher 2 und Energiezentrale 4 sind mit den notwendigen, nicht dargestellten Anschlüssen ausgestattet, dass ein Zusammenfügen der standardisierten Module innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann. 



  Als Standardgrössen der Container sind 20' bzw. 40' vorgesehen Die im Baukastensystem erstellte Anlage mit vorinstallierten Fertigmodulen weist alle Vorteile herkömmlicher Rohrfermenter auf. Allerdings sind wesentlich weniger Vorarbeiten notwendig. Ein geringer Montageaufwand garantiert eine rasche Inbetriebnahme der Anlage. 



  Durch die Modulbauweise hat die Anlage einen nur geringen Platzbedarf, der bei ca 200 m2 liegt. Darüberhinaus ergeben sich aus der Modulbauweise auch fix kalkulierbare Kosten. 



  Die Anlage ist jederzeit auch ohne besonderen Aufwand erweiterbar. Sie kann aber auch jederzeit problemlos demontiert abtransportiert werden. Somit kann diese Anlage im Gegensatz zu fest installierten Anlagen auch wiederverkauft werden, was fur die Anschaffung ein entscheidender Auslöser sein kann.

Claims

ANSPRÜCHE 1 Anlage zur Erzeugung von Biogas, mit einer Vorgrube zum Homogenisieren und Zwi- schenlagern biogener Abfälle, einem Rohrfermenter, einem Gasspeicher sowie einer Energie- zentrale, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage aus einer Vielzahl standardisierter, trans- portabler Module (2,3,4,5) aufgebaut ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Rohrfermenter (3), Gasspeicher (4) und Energiezentrale (5) als Module ausgebildet sind
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine beliebige Anzahl zu- sammenarbeitender Module umfasst.
4 Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gasspeicher (4) und Energie- zentrale (5) zu einem weiteren Modul zusammengefasst sind
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Modulen (3,4,5) inte- grierte Verbindungselemente zur Verbindung der Module (3,4,5) untereinander vorgesehen sind
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezentrale (5) Ver- bindungselemente für den Wärmetransport zu wenigstens einem Rohrfermenter (2), gegebe- nenfalls einem Nachfermenter, sowie fur die Weiterleitung von Wärme zu externen Abneh- mern umfasst <Desc/Clms Page number 8>
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (3,4,5) transportable Container sind.
8 Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasspeicher-Modul (4) wenigstens einen Gasspeichersack sowie eine elektronische Füllstandsmessung umfasst.
9. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezentrale (5) wenig- stens folgende Einheiten umfasst : einBlockheizkraftwerk (6,6'), einen Wärmetauscher, eine Druckluft-Energieversorgung, eine Anlagensteuerung, einen Pufferspeicher, einen Lufterhitzer, eine Heizungssteuerung mit Heizungsinstallation und Heizungsverteilung, weiters eine automatische Starteinheit, einen Drehkolbenzähler zur Gasmengenmessung, einen Schaumabscheider für die Biogasentfeuchtung sowie eine Einrichtung zur Schwefelwasserstoffoxidati- on
10. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rorfermenter (3) eine Wärmedämmung und eine wetterfeste Verkleidung umfasst.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrfermenter (3) mit wenigstens 2, vorzugsweise 3 Auflagern (8,8'8" ) versehen ist.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflager (8,8',8") über die Länge des Rohrfermenters (3) vorzugsweise symmetrisch verteilt sind.
13. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zur Aufnahme der Module Rohrfermenter (3), Gasspeicher (4) sowie Energiezentrale (5) Streifenfundamente (10, 10', 10" ) vorgesehen sind
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Streifenfundament (10,10',10" ) zur Aufnahme des Rohrfermenters (3) mit Sattelfussen (9,9', 9") zur Aufnahme der Auflager vorgesehen ist.
15. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelfüsse (9,9', 9") über die Länge des Streifenfundamentes ansteigende bzw. abfallende Höhe aufweisen, um eine Schrägstellung des Rohrfermenters (3) zu ermöglichen. <Desc/Clms Page number 9>
16 Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelfüsse (9,9', 9") mit dem Streifenfundament (10,10',10") fest verbunden, vorzugsweise verschraubt sind.
17. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgrube (2) als FertigteilModul ausgeführt ist.
18. Verfahren zum Errichten der Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Module Rohrfermenter (3), Gasspeicher (4) und Energiezentrale (5) vor Ort Streifenfündamente(10,10',10") errichtet werden, dass in das Streifenfundament (10,10',10" ) für den Rohrfermenter (3) zusätzlich Sattelfüsse eingesetzt werden, dass die standardisierten, transportablen Module (3,4,5) auf die vorgefertigten Streifenfundamente aufgesetzt werden, wobei die Auflager (8,8',8") des Rohrfermenters (3) auf den Sattelfüssen (9,9', 9") aufruhen, dass die vorzugsweise als Fertigmodul ausgeführte Vorgrube (2) vor Ort in eine entsprechend vorgesehene Öffnung eingesetzt wird und dass die Module (3,4,5) über die integrierten Verbindungselemente mitsammen verbunden werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorgrube (2) ein Rührwerk (7) sowie eine Pumpe zum Transport des Biosubstrates in den Rohrfermenter (3) eingehängt werden