DK156997B - Fremgangsmaade til brug ved fremstilling af biogas samt anlaeg til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 156997 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde til brug ved fremstilling af biogas, ved hvilken der foretages en varmeveksling mellem et udgangsmateriale og det udrâdnede materiale.

Thermofil drift af biogasanlæg, d.v.s. hvor biogasfremstillingen 5 sker ved en temperatur pâ ca. 55°C, har den umiddelbare fordel i forhold til mesofil drift, hvor gasdannelsen sker ved en temperatur pà ca. 37°C, at omsætningshastigheden fra organisk materiale til biogas er hurtigere ved thermofil drift, og‘ felgelig kræves der mindre anlægsvolumen ved samme omsætningsgrad, og desuden er 10 parasitdrabseffekten og smittenedbrydningsgraden storre ved thermofil drift end ved mesofil drift. Imidlertid er anlæggets okonomi dârligere ved thermofil drift end ved mesofil drift, med mindre der foretages varmeveksling mellem det pâgældende udgangsmateriale og det udrâdnede materiale, idet der ved en sâdan varmeveksling kan foretages 15 en forvarmning af udgangsmaterialet. En sâdan varmeveksling kan med rimelige resultater opnâs, nâr det drejer sig om udgangsmateria-ler med et lavt t0rstofindhold eller et oplost torstofindhold. Hvis det derimod drejer sig om udgangsmaterialer, der indeholder halm eller halmrester, har det vist sig, at varmeveksleren let tilstoppes, 20 og derfor opnâs den 0nskede effekt ikke.

Fremgangsmâden ifolge den foreliggende opfindelse er ejendomme-lig ved, at i det mindste udgangsmaterialet opdeles i en tynd og en tyk fraktion, og at kun den tynde fraktion af udgangsmaterialet anvendes til varmevekslingen, samt at udgangsmaterialets tynde 25 og tykke fraktion blandes og tilfores anlæggets gasudviklingsbeholder.

Det har herved vist sig, at der kan opnâs en upâkfagelig varmeveksling med minimal risiko for tilstopning, da kun den tynde fraktion anvendes til varmevekslingen, og alligevel opnâs der en stor ydelse, idet ogsâ udgangsmaterialets tykke fraktion vil b.idrage 30 til biogasfremstillingen. Blandingen af den tynde og den tykke fraktion for tilforingen til gasudviklingsbeholderen bevirker endvidere, at biogasudviklingen hurtigt kommer i gang.

En foretrukket udforelsesform for fremgangsmâden ifolge opfindelsen er ejendommelig ved, at ogsâ det udrâdnede materiale 35 opdeles i en tynd og en tyk fraktion, og at kun det udrâdnede materiales tynde fraktion anvendes til varmevekslingen. Herved 2

DK 156997 B

opnâs det, at risikoen for tilstopning af varmeveksleren yderligere formindskes, navnlig i de tilfælde hvor udgangsmaterialet indeholder vanskeiigt nedbrydelige bestanddele.

Opfindelsen angâr ogsâ et biogasanlæg til brug ved udovelse 5 af fremgangsmâden, hvilket anlæg har en gasudviklingsbeholder og en varmeveksler. Ifolge opfindelsen er biogasanlægget ejendommeligt ved, at der til dette h0rer mindst én separator til opdeling af udgangsmaterialet i en tynd og en tyk fraktion, samt mindst ét blandeapparat til blanding af den tynde og den tykke fraktion, at separatorens 10 udl0b for den tynde fraktion er forbundet med blandeapparatet over varmeveksleren, at separatorens udl0b for den tykke fraktion er forbundet med blandeapparatet uden om varmeveksleren, samt at blandeapparatet er forbundet med gasudviklingsbeholderens indlob.

15 H vis der endvidere som udgangsmateriale anvendes et materiale med f.eks. halm eller halmrester, foreslâs det ifolge en yderligere udf0relsesform for anlægget if0lge opfindelsen, at der til dette h0rer en yderligere separator til opdeling af det udrâdnede materiale i en tynd og en tyk fraktion, samt at den yderligere separators 20 udl0b for den tynde fraktion er forbundet med varmeveksleren.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, der meget skematisk og i form af et procesdiagram viser en udfOrelsesform for biogasanlægget if0lge opfindelsen.

Pâ tegningen betegner 1 en gasudviklingsbeholder, ved hvis 25 overste ende der findes et indlob 2, og ved hvis nederste ende der findes et udlob 3. Til det viste anlæg horer der endvidere en varmeveksler 4 og en forste separator 5. Ved den viste udforel-sesform horer der yderligere til anlægget en anden separator 6 og et blandeapparat 7. De forskellige dele er forbundet med 30 hinanden ved hjælp af rorledninger, sâledes som vist pâ tegningen, og anlægget er yderligere forsynet med de til transport af det pâgældende materiale nodvendige pumper.

Det viste anlæg virker pâ folgende made:

Det udgangsmateriale, der skal anvendes, fores gennem et 35 ror 8 til et indlob 9 til den forste separator 5, hvor materialet opdeles i en tynd fraktion, der strommer ud gennem et udlob 10, og en tyk fraktion, der strommer ud gennem et udlob 11. Udlobet 10 er ved hjælp af et ror 12 forbundet med et indlob 13 til varme- 3

DK 156997 B

veksleren 4, og den tynde fraktion af udgangsmaterialet forlader varmeveksleren igennem et udlob 14 for gennem et ror 15 at blive fort til et indleb 16 til blandeapparatet 7. Den tykke fraktion af af udgangsmaterialet fores fra separatorudlobet 11 gennem et ror 5 18 til et andet indlob 19 til blandeapparatet 7, og heri blandes den opvarmede tynde fraktion med den tykke fraktion, hvorefter blandingen tilfores gasudviklingsbeholderen 1's indlob 2.

Det varme udrâdnede materiale fores frà gasudviklingsbeholderen 1 gennem udlobet 3 og en rorledning 20 til et indlob 21 til den 10 anden separator 6, hvori dette materiale opdles i en tynd fraktion og en tyk fraktion. Den tynde fraktion fores gennem et udlob 22 fra separatoren 6 og gennem en rorledning 28 til et yderligere indlob 29 til varmeveksleren 4, hvor denne tynde fraktion afgiver sin varme til den tynde fraktion af udgangsmaterialet. Derefter 15 fores den tynde fraktion af det udrâdnede materiale ud fra varmeveksleren gennem et udlob 30 til en rorledning 31, der er forbundet til et indlob 32 til et yderligere blandeapparat 33. Den tykke fraktion af det udrâdnede materiale fores gennem et udlob 34 fra separatoren 6 og gennem en rorledning 35 til et andet indlob 36 til blandeappa-20 ratet 33, hvorfra det blandede materiale afgâr gennem et udlob 37 for fjernelse eller videreforarbejdning.

1 kraft af den forklarede opdeling i tynde og tykke fraktioner opnâs det, at varmeveksleren 4 kan arbejde upâklageligt i lange tidsrum uden risiko for tilstopning. Dette medforer, at det pâgæl-25 dende biogasanlæg kan arbejde upâklageligt som et thermofilt biogasanlæg med de dermed forbundne fordele, nemlig stor omsætningsha-stighed fra organisk materiale til biogas, forhoidsvis lille anlægsvolumen og stor parasitdrabseffekt og stor smittenedbrydningsgrad. Dette kan gores ved en god okonomi af anlægget takket være den forvarm-30 ning, der sker af det materiale, der fores til gasudviklingsbeholderen, og som opnâs takket være varmeudvekslingen med den tynde fraktion af det varme udrâdnede materiale. Ganske vist sker der ikke nogen opvarmning ved den viste udforelsesform for udgangsmaterialets tykke fraktion, og ganske vist udnyttes varmeindholdet i den tykke 35 fraktion af det udrâdnede materiale ikke, men ved mâlinger, som ligger til grund for den foreliggende opfindelse, har det vist sig, at varmefylden, henholdsvis varmeindholdet i de tykke fraktioner

DK 156997 B

er meget smâ i forhold til varmefylden, henholdsvis varmeîndholdet ! de tynde fraktioner, siledes at de tab, der fremkommer ved at undlade at lade de tykke fraktioner deltage i varmeveksiingen, har vist sig at være smâ i forhold til de fordele, anlægget iovrigt 5 medforer.

Gasudvikiingsbeholderen 1 kan pâ i og for dig kendt mâde være forsynet med omroringsorganer. Gasudvikiingsbeholderen 1 kan dagligt tilfores en portion udgangsmateriale pâ den beskrevne mâde. Efter tilforslen kan der foretages en omroring for at fordele 10 den tilforte varme til materialet i beholderen 1. Ved udtagningen af materiale vil der ganske vist statistisk set ske en fjernelse af en liile del nyligt tilfort materiale, men da den materialemængde, der fjernes pr. gang fra beholderen, er liile i forhold til behoide-rens st0rrelse, opnâs der ailigevel en passende lang gennemsnitiig 15 opholdstid i denne.

Claims (4)

1. Fremgangsmâde til brug ved fremstilling af biogas, ved hvilken der foretages en varmeveksling mellem et udgangsmateriale og det udrâdnede materiale, kendetegnet ved, at i det 5 mindste udgangsmaterialet opdeles i en tynd og en tyk fraktion, og at kun den tynde fraktion af udgangsma'terialet anvendes til varmevekslingen, samt at udgangsmaterialets tynde og tykke fraktion biandes og tilfores anlæggets gasudviklingsbeholder.

2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, 10 at ogsâ det udrâdnede materiale opdeles I en tynd og en tyk fraktion, og at kun det udrâdnede materiales tynde fraktion anvendes til varmevekslingen.

3. Biogasanlæg til brug ved udovelse af fremgangsmâden ifolge krav 1, hvilket anlæg har en gasudviklingsbeholder (1) og en varme- 15 veksler (4), kendetegnet ved, at der til anlægget horer mindst én separator (5) til opdeling af udgangsmaterialet i en tynd og en tyk fraktion, samt mindst ét blandeapparat (7) til blanding af den tynde og den tykke fraktion, at separatorens (5) udlob for den tynde fraktion er forbundet med blandeapparatet (7) over 20 varmeveksleeen(4), at separatorens (5) udlob (11) for den tykke fraktion er forbundet med blandeapparatet ( 7) uden om varme-veksleren (4), samt at blandeapparatet (7) er forbundet med gasud-viklingsbeholderens (1) indlob (2).

4. Biogasanlæg ifolge krav 3, kendetegnet ved, 25 at der til anlægget horer en yderligere separator (6) til opdeling af det udrâdnede materiale i en tynd og en tyk fraktion, samt at den yderligere separators (6) udlob (22) for den tynde fraktion er forbundet med varmeveksleren (4).