ES2268794T3 - Instalacion de biogas. - Google Patents
Instalacion de biogas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2268794T3 ES2268794T3 ES98952733T ES98952733T ES2268794T3 ES 2268794 T3 ES2268794 T3 ES 2268794T3 ES 98952733 T ES98952733 T ES 98952733T ES 98952733 T ES98952733 T ES 98952733T ES 2268794 T3 ES2268794 T3 ES 2268794T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- reaction tank
- wall
- installation
- biogas
- organic material
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 32
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 12
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000012771 household material Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/38—Caps; Covers; Plugs; Pouring means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (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)
- Fertilizers (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
La invención se refiere a una instalación de biogás que comprende: un cuerpo de reactor (2) cerrado; un recipiente de reacción (3) colocado en el cuerpo de reactor (2) a una cierta distancia de la superficie de la pared interior (8) de éste, en el que desemboca un dispositivo de alimentación (4) destinado a llevar un material preacidificado, y al que está conectado un dispositivo de evacuación (5) destinado a la evacuación de un material orgánico que desprende gas, del recipiente de reacción (3); una pared de separación (9) que se extiende entre la superficie exterior (7) del recipiente de reacción (3) y la superficie de pared interior (8) del cuerpo de reactor (2); y un dispositivo de calentamiento montado en el recipiente de reacción (3). El dispositivo de evacuación (5) está diseñado para introducir el material orgánico que desprende gas procedente del recipiente de reacción (3), en un lado de la pared de separación (9), en la zona intermedia (6) comprendida entre la superficie de pared exterior (7) del recipiente de reacción (3) y la superficie de pared interior (8) del cuerpo de reactor (2). En el cuerpo de reactor (2), en la zona adyacente al otro lado de la pared de separación (9) se encuentra un dispositivo de descarga (10) destinado al material orgánico podridos.
Description
Instalación de biogás.
La invención se refiere a una instalación para
la generación de biogás mediante la degradación anaerobia de
materiales orgánicos.
Biogás es la denominación de una mezcla de gases
saturada con vapor de agua formada durante la fermentación
anaerobia de materiales orgánicos por procesos naturales, por
ejemplo en lagos o pantanos, y por procedimientos de técnicas de
proceso en plantas de biogás. Consiste en un 55-75%
de metano, un 24-44% de dióxido de carbono y trazas
de otras impurezas. El biogás se puede aprovechar energéticamente
por su combustión, siendo su poder calorífico medio de 21,5 x
10^{6} J/m^{3} (amplitud de dispersión: 14,0 a 29,9 x 10^{6}
J/m^{3}). Como materiales de partida para la obtención de biogás
en principio se pueden utilizar todos los materiales orgánicos
degradables de forma anaerobia. No obstante, son preferentes
materiales de residuos, por ejemplo estiércol líquido y sólido,
lodos de clarificación y aguas residuales con una alta carga
orgánica, elementos orgánicos de la basura doméstica y materias
primas procedentes de la agricultura y la conservación del paisaje
(entre otras también género verde). En la degradación anaerobia de
los materiales de partida, en primer lugar se descomponen los
compuestos de alto peso molecular, entre otros, en compuestos de
bajo peso molecular y las grasas se hidrolizan en ácidos grasos y
glicerina. Después, en la fase metanogénica, los compuestos formados
se transforman en dióxido de carbono y metano. Adicionalmente, a
partir del dióxido de carbono formado y del hidrógeno liberado se
forma otra cantidad de metano además de agua.
Planta de biogás es la denominación de una
planta para la transformación por técnicas de proceso de
fermentación anaerobia para la generación de biogás o para la
depuración de aguas residuales muy cargadas.
El documento gwf-Gas/Erdgas 124,
nº 8, 389-394 (1983) da a conocer una planta de
biogás que incluye un tanque previo para residuos orgánicos, un
dispositivo de alimentación equipado con una bomba (dado el caso con
dispositivo de corte) y una calefacción, un tanque de fermentación
equipado con un dispositivo de agitación y una calefacción de
suelo, un dispositivo para extraer bioestiércol del tanque de
fermentación y trasladarlo a otro tanque y también un dispositivo
para extraer el biogás formado del tanque de fermentación y
conducirlo a un acumulador de gas. En esta planta de biogás, las
unidades individuales, en particular el tanque previo y el tanque de
fermentación, están dispuestos por separado al aire libre. Esta
planta de biogás puede funcionar a temperaturas de fermentación de
35 ó 55ºC (en el tanque de fermentación).
También se conoce una planta de biogás de la
firma Novatech Gesellschaft für umweltschonende
Technologie mbH, Vellberg, que consiste en las siguientes unidades: preparación, consistente en un pozo previo con dispositivo de homogeneización y bombeo, y también estación de dosificación de sólidos y pozo colector de estiércol líquido; tanque de fermentación con calefacción, aislamiento térmico, dispositivo de agitación y cúpula de gas; descarga con separación; grupo de gas, consistente en conducto de gas, dispositivo de desulfuración, acumulador de gas y válvulas; y aprovechamiento de gases, consistente en una central termoeléctrica en bloques, acumuladores de calor y tuberías con válvulas. En esta planta de biogás, las unidades individuales también están dispuestas por separado al aire libre.
Technologie mbH, Vellberg, que consiste en las siguientes unidades: preparación, consistente en un pozo previo con dispositivo de homogeneización y bombeo, y también estación de dosificación de sólidos y pozo colector de estiércol líquido; tanque de fermentación con calefacción, aislamiento térmico, dispositivo de agitación y cúpula de gas; descarga con separación; grupo de gas, consistente en conducto de gas, dispositivo de desulfuración, acumulador de gas y válvulas; y aprovechamiento de gases, consistente en una central termoeléctrica en bloques, acumuladores de calor y tuberías con válvulas. En esta planta de biogás, las unidades individuales también están dispuestas por separado al aire libre.
También es conocida la planta de biogás
combustible de Biogasgruppe de Bundschuh, que consiste en un pozo
previo, una alimentación de estiércol líquido, un tanque de
fermentación cuyo techo está equipado con una capa de aislamiento y
una cubierta de lámina, dispositivos para extraer gas y estiércol
líquido del tanque de fermentación, y también una unidad de
cogeneración de electricidad y calor. Además, las paredes exteriores
del tanque de fermentación están dotadas de una capa aislante.
El documento DE-19538579
describe una planta para la producción de biogás a partir de
materiales orgánicos con un reactor hermético al gas con entrada de
estiércol líquido, salida de estiércol líquido y salida de biogás,
un dispositivo de agitación de funcionamiento asíncrono y reversible
en el reactor para mezclar el estiércol líquido y los residuos
orgánicos añadidos o los medios residuales puros, y un
intercambiador de calor en el reactor para precalentar los medios
introducidos; el reactor consiste en un tanque cilíndrico exterior
cerrado con una tapa común y, dispuesto de forma concéntrica con
respecto a éste, un tanque cilíndrico interior de diámetro más
pequeño; los dos tanques están separados por una pared de separación
lateral vistos desde el centro; en la parte delantera de la pared
de separación está dispuesto el intercambiador térmico con entrada
de estiércol líquido y rebosadero; en el fondo del reactor,
aproximadamente delante del intercambiador térmico, está dispuesta
la salida de estiércol líquido con tolva de descarga; en la parte
trasera de la pared de separación, en el fondo del reactor, está
dispuesto el conducto de circulación equipado con tolva de
circulación y, por encima de ésta, en el borde superior del tanque
interior, está dispuesta una sección; el dispositivo de agitación
está formado por una paleta agitadora accionada giratoria, alojada
de forma concéntricamente en la tapa, con un tubo de doble codo
abierto dispuesto en su extremo, que se mueve a través del medio,
estando dispuestos en el codo inferior un agitador de palas y sobre
éste un dispositivo de corte y contrafilos; el agitador de palas y
el dispositivo de corte son accionados por un motor dispuesto sobre
el codo inferior en el estiércol líquido; y en el reactor
desembocan tuberías para la introducción de sustancias adicionales o
aire y una tubería de aspiración.
El documento US-PS 4,594,078 se
refiere a una planta para la producción de biometano a partir de
material orgánico en la que la parte superior del tanque de
fermentación y también la columna de soporte a la que está fijado
éste, pueden rotar alrededor del eje central de la cuba; la parte
central de la cuba está ocupada (formada) por una cámara cilíndrica
denominada cámara primaria, cuyo eje coincide con el eje de la cuba
del tanque de fermentación; a través de la cuba se extiende una
pared de separación estacionaria dispuesta a lo largo del eje de la
cuba; una pared de separación móvil, unida de forma solidaria a la
parte superior del tanque de fermentación y de la columna central,
realiza movimientos circulares en vaivén para barrer todo el
contenido de la cuba fuera de la cámara primaria; y en la parte
superior de la pared de separación móvil están montadas una bomba
de circulación y una bomba de alimentación. Durante el
desplazamiento de la pared de separación móvil, la bomba de
circulación a ambos lados de la pared de separación transporta todo
el contenido barrido durante el proceso de desplazamiento y, al
mismo tiempo, la bomba de alimentación conduce los materiales
procedentes del fondo de la cámara primaria hasta la corriente de
materiales desplazados bajo la acción de la bomba de circulación.
El biogás se recoge a través de un tanque flexible dispuesto en la
parte superior móvil del tanque de fermentación.
En vista del estado actual de la técnica, la
invención tenía por objetivo poner a disposición una planta de
biogás que asegurara un mejor balance energético, una construcción
compacta económica y la generación de biogás con una proporción
reducida de dióxido de carbono y otras impurezas.
Este objetivo se resuelve mediante una planta de
biogás con las características indicadas en la reivindicación
1.
Las subreivindicaciones se refieren a formas de
realización preferentes de la planta de biogás de la reivindicación
1.
Una ventaja de la invención consiste en que la
mejora del balance energético se consigue de una forma sumamente
poco contaminante mediante una mejora del aislamiento del tanque de
reacción gracias a una hábil disposición de las unidades
individuales de la planta de biogás entre sí, lo que al mismo tiempo
permite un ahorro del gasto en aislamiento puro, o mediante una
conducción hábil del producto.
La composición química del biogás depende de la
temperatura. A bajas temperaturas disminuye principalmente la
proporción de CO_{2} y de H_{2}O en el biogás. La invención
aprovecha esta circunstancia de forma ventajosa eligiendo
adecuadamente la temperatura de funcionamiento y posibilitando un
área para la gasificación posterior del material orgánico en el
alojamiento cerrado del reactor.
En el sentido de la invención, la expresión
"material orgánico" se refiere a un material orgánico
consistente esencialmente en componentes sólidos, por ejemplo
estiércol sólido y género verde. La expresión "material orgánico
fresco" se refiere a un material orgánico en el que todavía no se
ha producido, en esencia, ninguna degradación anaerobia. La
expresión "material orgánico preacidificado" se refiere a
material orgánico en un estado en el que, en esencia, todavía no se
ha formado nada de metano. La expresión "material orgánico en
gasificación" se refiere a un material orgánico que, como mínimo
en parte, todavía genera gas metano. La expresión "material
orgánico fermentado" se refiere a un material orgánico que ya ha
experimentado la máxima degradación anaerobia.
A continuación se describe más detalladamente un
ejemplo de realización de la invención en relación con los dibujos.
En los dibujos:
Figura 1: vista esquemática en planta de
una instalación de biogás; y
Figura 2: representación de una sección a
lo largo de la línea I-I de la Figura 1.
La planta de biogás 1 representada en las
Figuras 1 y 2, con su protección de aislamiento múltiple, es
particularmente adecuada para zonas climáticas frías (con
temperaturas exteriores de -25ºC (invierno) a +25ºC (verano)).
Esta planta de biogás presenta un alojamiento de
reactor cerrado 2 en esencia cilíndrico. En el alojamiento de
reactor 2 está previsto un tanque de mezcla, fermentación y
suministro previo 11 (temperatura interior de 5 a 10ºC
aproximadamente) que limita con la superficie de la pared interior
8, que está separado de la zona intermedia 6 mediante una pared
intermedia 12 y que está conectado a un dispositivo de alimentación
de material orgánico fresco 13 y con el dispositivo de transporte
4.
En el funcionamiento de la planta de biogás 1,
en primer lugar el tanque de mezcla, fermentación y suministro
previo 11 se carga con material orgánico fresco a través del
dispositivo de alimentación 13. En el tanque de mezcla,
fermentación y suministro previo 11, el material orgánico fresco se
somete a una fermentación en esencia anaerobia y el material
orgánico preacidificado se tritura con ayuda de un tornillo sin fin
(con dispositivo de corte integrado) y se conduce hasta una zona
del tanque de mezcla, fermentación y suministro previo 11 que está
conectada con el dispositivo de transporte 4 y que además se elige
de tal modo que la conducción posterior del producto en la planta
de biogás 1 pueda llevarse a cabo, en la mayor medida posible, por
caída libre. Como alternativa, el tanque de mezcla, fermentación y
suministro previo 11 también se puede equipar con una bomba
adecuada y, en caso dado, con un mecanismo de corte adecuado si ello
es necesario según el material orgánico fresco utilizado. El tanque
de mezcla, fermentación y suministro previo 11 también se puede
equipar con un dispositivo agitador.
El tanque de mezcla, fermentación y suministro
previo 11 también está conectado con dispositivos de control del pH
y de ventilación del material orgánico preacidificado. Estos
dispositivos (no mostrados en las figuras) se disponen en un
espacio reservado 18 que limita con la superficie de la pared
interior 8 en el alojamiento del reactor 2 y que está separado de
la zona intermedia 6 por la pared intermedia 12 y del tanque de
mezcla, fermentación y suministro previo 11 por una pared 19. La
ventilación permite además el calentamiento del material orgánico
preacidificado (área termófila), con lo que se pueden reducir aún
más los costes de calefacción para el tanque de reacción 3.
El material orgánico preacidificado llega
después, a través del dispositivo de transporte 4, al tanque de
reacción 3, en esencia cilíndrico, que está dispuesto en el centro
térmico del alojamiento del reactor cerrado 2. En el sentido de la
invención, por una disposición en el "centro térmico" se
entiende una disposición central que no está determinada de forma
exclusivamente geométrica, sino por el hecho de que el potencial de
aislamiento con respecto a la temperatura fría del exterior sea
igual en todas partes y así se reduzca al mínimo el total de las
pérdidas de calor.
En el fondo del tanque de reacción 3 está
previsto un dispositivo de calefacción, por ejemplo espirales de
calefacción, que sirve esencialmente para poner en marcha la planta
de biogás, es decir, para calentar el material orgánico en el
tanque de reacción 3 a temperaturas de fermentación de 25 a 40ºC o
(en caso de una materia prima correspondiente) de 50 a 60ºC.
Preferentemente, la planta de biogás funciona a una temperatura de
fermentación de 25 a 35ºC, dado que a esa temperatura la proporción
de dióxido de carbono y otras impurezas en el biogás es pequeña,
sin que la cantidad absoluta de metano sea esencialmente menor que
cuando se emplean temperaturas superiores. El dispositivo de
calefacción previsto en el fondo del tanque de reacción 3 está
conectado a una central termoeléctrica en bloques 20 dispuesta en el
espacio de calefacción 21. El espacio de calefacción 21 limita con
la superficie de pared interior 8 en el alojamiento de reactor 2 y
está separado de la zona intermedia 6 por la pared intermedia 12 y
del tanque de mezcla, fermentación y suministro previo 11 por una
pared 22. Además de este dispositivo de calefacción, o en lugar del
mismo, en el fondo del tanque de reacción 3 se puede prever un
sistema de calefacción y gas de circulación.
En el fondo (por debajo del dispositivo de
calefacción) y en la pared lateral del tanque de reacción 3 está
prevista una capa aislante. Además, en el tanque de reacción 3 está
previsto un aislamiento protector por encima del material orgánico.
El aislamiento protector, que puede estar flotando sobre el material
orgánico o estar dispuesto sobre una red tendida, contribuye a
reducir la proporción de H_{2}O en el biogás.
En la zona superior de la pared lateral del
tanque de reacción 3 está conectado un dispositivo de descarga 5
para descargar material orgánico en gasificación del tanque de
reacción 3, y el dispositivo de transporte 4 atraviesa como mínimo
parcialmente, en forma del tubo interior de un tubo doble, el
dispositivo de descarga 5 del tanque de reacción 3. Además, la
conexión del dispositivo de descarga 5 al tanque de reacción 3 y la
boca del dispositivo de transporte 4 en el tanque de reacción 3
están dispuestas en posiciones diametralmente opuestas con respecto
al eje central del tanque de reacción 3 para asegurar un tiempo de
permanencia medio suficiente del material orgánico en el tanque de
reacción.
El dispositivo de descarga 5 posee una abertura
curvada hacia el fondo, que está dispuesta de tal modo que el
material orgánico en gasificación procedente del tanque de reacción
3 en el lado de la pared de separación 9 orientado hacia el
dispositivo de salida 10, pared de separación 9 que se extiende de
forma básicamente paralela al dispositivo de transporte 4 y el
dispositivo de descarga 5 entre la superficie de pared exterior 7
del tanque de reacción 3 y la pared intermedia 12, llega a la zona
intermedia 6 básicamente circular.
La zona intermedia 6, que se extiende entre la
superficie de la pared exterior 7 del tanque de reacción 3 y la
superficie de la pared interior 8 del alojamiento del reactor 2 o de
la pared intermedia 12, sirve esencialmente para la gasificación
posterior y el almacenamiento del material orgánico procedente del
tanque de reacción 3. Después de entrar en la zona intermedia 6, el
material orgánico en gasificación es conducido casi por completo
alrededor del tanque de reacción 3 hacia el dispositivo de salida
10. Si la planta de biogás funciona a una temperatura de
fermentación de aproximadamente 30ºC, la temperatura del material
orgánico en gasificación directamente después de entrar en la zona
intermedia 6 es de aproximadamente 20ºC y, una vez recorrida
aproximadamente la mitad de la zona intermedia 6, desciende a
valores de aproximadamente 10 a 15ºC. Aproximadamente un 20% del
metano obtenido en total en la planta de biogás vuelve a la
gasificación posterior especialmente rica en metano en la zona
intermedia 6. El material orgánico fermentado recogido detrás del
dispositivo de salida 10 se puede utilizar como fertilizante.
En el fondo de la zona intermedia 6 está
previsto alternativamente un sistema de calefacción y circulación
consistente en tubos de soplado tendidos en el fondo para el gas más
o menos calentado, que están conectados con un ventilador de
circulación 23 y un calentador de gas 24, de modo que el
calentamiento se efectúa de modo especialmente ventajoso "de
dentro hacia afuera". El ventilador de circulación 23 y el
calentador de gas 24 están dispuestos en el espacio de calefacción
21. La disposición del dispositivo de calefacción en el alojamiento
de reactor cerrado contribuye a reducir al mínimo las pérdidas de
calor. En este contexto se ha de señalar que este sistema de
calefacción y circulación se puede utilizar alternativa o
adicionalmente al dispositivo de calefacción arriba descrito para
calentar el tanque de reacción 3.
En el alojamiento del reactor cerrado 2 se
dispone una lámina 14 que se extiende sobre el tanque de reacción 3
y la zona intermedia 6 para cerrar de forma hermética al gas la zona
superior de estas zonas del alojamiento del reactor 2. La
disposición del acumulador de gas configurado por la lámina 14 por
encima del tanque de reacción 3 y la zona intermedia 6, gracias al
efecto aislante del gas contenido en él, contribuye a reducir los
costes de calefacción del tanque de reacción 3, presentando el gas
del acumulador una temperatura de aproximadamente 20ºC cuando la
temperatura de fermentación es de aproximadamente 30ºC. Además, el
movimiento de la lámina 14, es decir, el trayecto recorrido por la
misma a causa del diferente nivel de llenado, se puede utilizar
para indicar la cantidad de gas.
El alojamiento del reactor cerrado 2 está
cerrado por la parte superior por un tejado 15, encontrándose por
debajo del tejado 15 un techo de aislamiento intermedio 16 (con un
ventilador 17) a una distancia determinada del tejado 15. Con esta
configuración de la zona de tejado del alojamiento del reactor
cerrado 2, a través de la zona de aire situada encima de la lámina
14 y la zona de aire situada entre el techo de aislamiento
intermedio 16 y el tejado 15 se aprovecha la energía solar para
mejorar el balance energético, ya que, incluso en caso de
temperaturas negativas, la irradiación permite temperaturas más
altas por debajo del tejado 15. En conjunto, la disposición de la
parte superior de toda la planta representa otra zona de aislamiento
eficaz de dos capas.
En general, el alojamiento del reactor cerrado 2
está más o menos hundido en la tierra. No obstante, el alojamiento
del reactor cerrado 2 también se puede rodear con un terraplén. En
la tierra, por debajo del alojamiento del reactor cerrado 2,
también están dispuestos drenajes 25. El tejado 15 del alojamiento
del reactor cerrado 2 se extiende casi hasta la superficie de la
tierra que rodea al alojamiento del reactor cerrado 2, es decir,
sobresale de forma anular claramente más allá de las paredes
laterales del alojamiento del reactor 2, y termina en un canalón.
Estas medidas aseguran que la tierra circundante esté seca y pueda
actuar como un buen medio de aislamiento.
La descripción anterior muestra que la invención
se refiere a una planta de biogás en la que, de forma completamente
nueva y muy económica (con respecto a la inversión y al servicio),
todos los componentes están integrados de forma ventajosa y
compacta, y que es particularmente adecuada para zonas climáticas
frías.
Claims (12)
1. Instalación de biogás con
- -
- un alojamiento de reactor cerrado (2);
- -
- un tanque de mezcla, fermentación y suministro previo (11) que limita con la superficie de la pared interior (8) en el alojamiento del reactor (2), que está separado de la zona intermedia (6) por una pared intermedia (12) y que está conectado a un dispositivo de alimentación (13) de material orgánico fresco y con un dispositivo de transporte (4);
- -
- un tanque de reacción (3) dispuesto en el alojamiento del reactor (2) a una cierta distancia de la superficie de la pared interior (8) de éste, donde desemboca un dispositivo de transporte (4) para material orgánico preacidificado y en el que está conectado un dispositivo de descarga (5) para descargar el material orgánico en gasificación del tanque de reacción (3);
- -
- una pared de separación (9) que se extiende entre la superficie de la pared exterior (7) del tanque de reacción (3) y la superficie de la pared interior (8) del alojamiento del reactor (2); y
- -
- un dispositivo de calefacción previsto en el tanque de reacción (3);
donde
- -
- el dispositivo de descarga (5) está configurado de tal modo que introduce el material orgánico en gasificación procedente del tanque de reacción (3) en un lado de la pared de separación (9) del espacio intermedio (6) entre la superficie de la pared exterior (7) del tanque de reacción (3) y la superficie de la pared interior (8) del alojamiento del reactor (2);
- -
- el dispositivo de transporte (4) y el dispositivo de descarga (5) del tanque de reacción (3) están configurados en forma de tubo, y el dispositivo de transporte (4) atraviesa el dispositivo de descarga (5) a cierto radio de distancia de éste; y
- -
- en el alojamiento del reactor (2), en la zona que limita con el otro lado de la pared de separación (9), está previsto un dispositivo de salida (10) para el material orgánico fermentado.
2. Instalación de biogás según la
reivindicación 1, caracterizada porque el tanque de mezcla,
fermentación y suministro previo (11) está equipado con un tornillo
sin fin de circulación.
3. Instalación de biogás según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la conexión del
dispositivo de descarga (5) al tanque de reacción (3) y la boca del
dispositivo de transporte (4) en el tanque de reacción (3) se
disponen en posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje
central del tanque de reacción (3).
4. Instalación de biogás según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque en el
alojamiento del reactor cerrado (2) está dispuesta una lámina (14)
hermética al gas que se extiende sobre el tanque de reacción (3) y
la zona intermedia (6).
5. Instalación de biogás según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el
alojamiento del reactor cerrado (2) está cerrado por la parte
superior con un tejado (15), y por debajo del tejado (15) se
dispone un techo intermedio aislante (16) a una cierta distancia del
tejado (15).
6. Instalación de biogás según la
reivindicación 5, caracterizada porque en el techo intermedio
de aislamiento (16) está dispuesto un ventilador (17).
7. Instalación de biogás según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el tejado (15) del
alojamiento del reactor cerrado (2) se extiende hasta la superficie
de la tierra que rodea el alojamiento del reactor cerrado (2).
8. Instalación de biogás según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el
alojamiento del reactor cerrado (2) está hundido en la tierra.
9. Instalación de biogás según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque en la
tierra, por debajo del alojamiento del reactor cerrado (2), están
dispuestos drenajes (25).
10. Instalación de biogás según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el dispositivo
de calefacción está previsto en el fondo del tanque de reacción
(3).
11. Instalación de biogás según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque en el tanque
de reacción (3) está previsto un aislamiento protector por encima
del material orgánico.
12. Instalación de biogás según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque en el fondo
y/o en la pared lateral del tanque de reacción (3) está prevista una
capa aislante.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19746636 | 1997-10-22 | ||
| DE19746636A DE19746636A1 (de) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Biogasanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2268794T3 true ES2268794T3 (es) | 2007-03-16 |
Family
ID=7846281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98952733T Expired - Lifetime ES2268794T3 (es) | 1997-10-22 | 1998-10-22 | Instalacion de biogas. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0973695B1 (es) |
| CN (1) | CN1244850A (es) |
| AT (1) | ATE331693T1 (es) |
| CY (1) | CY1105544T1 (es) |
| DE (2) | DE19746636A1 (es) |
| ES (1) | ES2268794T3 (es) |
| HU (1) | HUP0001456A3 (es) |
| PL (1) | PL194933B1 (es) |
| PT (1) | PT973695E (es) |
| TR (1) | TR199901441T1 (es) |
| WO (1) | WO1999020573A1 (es) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10017436C2 (de) * | 2000-04-07 | 2002-04-11 | Guenter Hartnagel | Biomassen-Fermentier-Vorrichtung |
| DE20219144U1 (de) | 2002-12-10 | 2003-04-10 | Brachthäuser, Benno, Dr., 59174 Kamen | Zweistufiger Biogasreaktor |
| 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 |
| PL1589095T3 (pl) * | 2004-04-19 | 2006-12-29 | Rueckert Claus | Urządzenie do wytwarzania i wykorzystywania biogazu |
| 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)
| 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 |
-
1997
- 1997-10-22 DE DE19746636A patent/DE19746636A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-22 PT PT98952733T patent/PT973695E/pt unknown
- 1998-10-22 ES ES98952733T patent/ES2268794T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-22 PL PL334190A patent/PL194933B1/pl unknown
- 1998-10-22 HU HU0001456A patent/HUP0001456A3/hu unknown
- 1998-10-22 EP EP98952733A patent/EP0973695B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-22 TR TR1999/01441T patent/TR199901441T1/xx unknown
- 1998-10-22 DE DE59813621T patent/DE59813621D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-22 AT AT98952733T patent/ATE331693T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-22 CN CN98802078A patent/CN1244850A/zh active Pending
- 1998-10-22 WO PCT/EP1998/006702 patent/WO1999020573A1/de not_active Ceased
-
2006
- 2006-09-27 CY CY20061101394T patent/CY1105544T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19746636A1 (de) | 1999-04-29 |
| TR199901441T1 (xx) | 1999-12-21 |
| CY1105544T1 (el) | 2010-07-28 |
| HUP0001456A3 (en) | 2001-02-28 |
| HUP0001456A2 (hu) | 2000-08-28 |
| PL194933B1 (pl) | 2007-07-31 |
| DE59813621D1 (de) | 2006-08-10 |
| PT973695E (pt) | 2006-10-31 |
| EP0973695A1 (en) | 2000-01-26 |
| CN1244850A (zh) | 2000-02-16 |
| PL334190A1 (en) | 2000-02-14 |
| ATE331693T1 (de) | 2006-07-15 |
| EP0973695B1 (de) | 2006-06-28 |
| WO1999020573A1 (de) | 1999-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2268794T3 (es) | Instalacion de biogas. | |
| US3933628A (en) | Method and apparatus for the anaerobic digestion of decomposable organic materials | |
| CN101460413B (zh) | 用于动物废物稳定化和生物气回收的厌氧消化系统 | |
| ES2275490T3 (es) | Procedimiento para la produccion de hidrogeno a partir de material organico descompuesto anaerobicamente. | |
| ES2358543T3 (es) | Dispositivo y proceso para producir biogás a partir de materia orgánica. | |
| CN102482630B (zh) | 改进的基于可生物降解废物的生物沼气化设备 | |
| KR101194168B1 (ko) | 바이오가스 및 축열기를 이용한 농업시설의 난방 방법 및 설비 | |
| CN101575164B (zh) | 一种多功能高效畜禽粪便处理装置 | |
| CN106010946B (zh) | 一种寒区车库式干式沼气发酵系统及其工作方法 | |
| CN102992565A (zh) | 一种利用大型鸡场废弃物生产沼气的工艺 | |
| CN103602581A (zh) | 一种多级式搅拌太阳能辅助加热节能发酵装置 | |
| ES2340514T3 (es) | Planta de biogas y modulo para planta de biogas. | |
| CN101629139A (zh) | 规模化太阳能中温固液联合厌氧发酵和储气装置 | |
| ES2404305T3 (es) | Fermentador de gran capacidad para generar biogás a partir de biomasa | |
| CN101054548B (zh) | 一种沼气池及其自动排渣的方法 | |
| CN2269394Y (zh) | 一种太阳能沼气池 | |
| CN2616533Y (zh) | 种养结合生态沼气站 | |
| CN101168722B (zh) | 可利用有机肥发酵热能的沼气发生装置 | |
| CN105969658A (zh) | 基于厌氧发酵装置的秸秆产沼气处理系统 | |
| CN201746545U (zh) | 循环式沼气发生器 | |
| CN104711176A (zh) | 不锈钢结构厌氧发电供气站 | |
| WO2013089544A1 (es) | Sistema de producción de biogás | |
| ES2968496B2 (es) | Sistema de producción de biogás | |
| CN116750887B (zh) | 冬季高效率运行人工湿地系统 | |
| CN222886735U (zh) | 全干发酵工艺卧式沼气装置 |