NL1032897C2 - Biogasreactor, geprefabriceerd element en werkwijze voor het vervaardigen van een biogasreactor. - Google Patents

Description

Biogasreactor, geprefabriceerd element en werkwijze voor het vervaardigen van een biogasreactor

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een biogasreactor omvattende een 5 reactorvat met een wand, die een ruimte voor het houden van een biomassa althans in hoofdzaak gasdicht afsluit. De uitvinding heeft tevens betrekking op een geprefabriceerd element. Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een biogasreactor voor het houden van biomassa en het opwekken van biogas daaruit.

10

Een biogasreactor van de in de aanhef genoemde soort vindt met name toepassing in de landbouw- en veehouderijsectoren, om daarin biomassa op te slaan. Daarbij wordt uit relatief laag energetische biomassa, zoals bijvoorbeeld mest of andere organische materialen, relatief hoog energetische biomassa, in de vorm van biogassen, 15 geproduceerd. De aldus verkregen biogassen kunnen voor een belangrijk gunstigere prijs dan de oorspronkelijke biomassa worden verkocht, of intern worden ingezet. Een efficiënte biogasproductie is daarom met name voor biomassaproducenten, zoals landbouw- en veehouderijbedrijven, interessant. Om een efficiënte biogasopbrengst te bewerkstelligen worden conventionele biogasreactoren voorzien van een reactorvat 20 welke althans in hoofdzaak gasdicht is. De wand van het reactorvat in dergelijke biogasreactoren is van beton en sluit de daarin gelegen ruimte in hoofdzaak gasdicht af.

Dergelijke biogasreactoren hebben echter als bezwaar dat het beton gevoelig is voor de zuurgraad van de biomassa in het reactorvat, waardoor de wand wordt aangetast. Deze 25 aantasting resulteert in een voortijdige slijtage van de wand, en uiteindelijk betonrot, waardoor het vat aanzienlijk minder duurzaam is. Uiteindelijk kan de aantasting zelfs lijden tot lekkage, waardoor de biomassa weglekt en de geproduceerde biogassen kunnen ontsnappen.

30 Met de onderhavige uitvinding wordt dan ook beoogd te voorzien in een biogasreactor van de in de aanhef genoemde soort dat aan dit bezwaar althans in belangrijke mate tegemoet komt.

103289 u LA06 IMONL.wpd -2-

Om het beoogde doel te bereiken heeft een biogasreactor van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de wand een binnenwand, een buitenwand en een daartussen gelegen schuimlaag omvat en dat althans de binnenwand althans in hoofdzaak van hout is. Hout is een materiaal dat uitermate bestand is gebleken tegen 5 inwerking van zuur. Hierdoor vormt de houten binnenwand een geschikte weerstandlaag die niet of nauwelijks wordt aangetast door de zure biomassa. Als een gevolg hiervan heeft het reactorvat volgens de onderhavige uitvinding een aanzienlijk verhoogde levensduur ten opzichte van de bekende reactorvaten. De biogasreactor volgens de onderhavige uitvinding blijkt dan ook bijzonder duurzaam.

10

Het gebruik van een separate buitenwand biedt de mogelijkheid de buitenwand van een geschikt materiaal, bijvoorbeeld een weerbestendig of esthetisch aantrekkelijk materiaal, te vervaardigen, en voorziet bovendien in een tussen de binnenwand en buitenwand gelegen ruimte die kan worden gevuld met de schuimlaag. De schuimlaag voorziet in 15 een uitermate goede gasdichte afsluiting, en geeft de wand een verhoogde thermische isolatie. Bovendien draagt de schuimlaag bij aan een relatief laag totaalgewicht van het reactorvat, wat vanuit ergonomisch oogpunt een voordeel biedt.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat 20 de buitenwand althans in hoofdzaak van hout is. Een houten buitenwand verschaft het reactorvat een natuurlijk en aantrekkelijk aanzicht, wat met name gewenst kan zijn in natuurlandschappen, waarin bijvoorbeeld de landbouw- en veehouderijbedrijven veelal gelegen zijn.

25 Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat de wand is opgebouwd uit geprefabriceerde elementen die een binnenwanddeel en een buitenwanddeel omvatten. Door uit te gaan van geprefabriceerde elementen waaruit een totale wand wordt opgebouwd, wordt het vervaardigen van een biogasreactor aanzienlijk vereenvoudigd. Door het gebruik van geprefabriceerde 30 elementen kan een reactorvat aldus in belangrijk kortere tijd en zonder noemenswaardig vakmanschap worden opgebouwd, wat de totale kostprijs aanzienlijk verlaagt.

Bovendien zijn de geprefabriceerde elementen door de relatief geringe omvang goed te transporteren.

-3-

Een bijzondere uitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding is gekenmerkt 5 doordat de geprefabriceerde elementen tussen het binnenwanddeel en het buitenwanddeel een schuimlaagdeel omvatten. Doordat de geprefabriceerde elementen zijn voorzien van een schuimlaagdeel, behoeft tijdens de opbouw van een reactorvat volgens de uitvinding geen schuim meer te worden gespoten. Aldus kan met dergelijke geprefabriceerde elementen een reactorvat volgens de uitvinding worden vervaardigd 10 met slechts een gering aantal handelingen, wat tot een aanzienlijk kortere opbouwtijd van de biogasreactor lijdt.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat het reactorvat een nagenoeg cirkelvormige omtrek heeft en de 15 geprefabriceerde elementen een omtreksdeel van de wand overspannen. Een reactorvat met een dergelijke omtrek heeft een zeer efficiënte oppervlakte/inhoud verhouding zodat in een relatief klein reactorvat een relatief grote hoeveelheid biomassa kan worden gehouden. Door het gebruik van geprefabriceerde elementen die een omtreksdeel van de wand overspannen kan een reactorvat met een nagenoeg cirkelvormige omtrek in 20 belangrijk korte tijd en zonder noemenswaardig vakmanschap worden opgebouwd.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat het reactorvat aan een buitenwand is ingeklemd in ten minste één band.

Een dergelijke band gaat het uitzetten en loslaten van de elementen in de wand tegen, 25 waardoor de wand een strak en aaneengesloten oppervlak heeft waarin het ontstaan van speling tussen de elementen wordt tegengegaan. Hierdoor is het reactorvat extra betrouwbaar.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding heeft als 30 kenmerk dat althans de binnenwand is opgebouwd uit planken. Planken zijn eenvoudig te vervaardigen en hebben bovendien een relatief lage kostprijs. De geprefabriceerde -4- elementen kunnen door de planken eenvoudig in een gewenste vorm en dikte worden vervaardigd met een relatief lage kostprijs.

Om lekkage van biomassa zo goed mogelijk te voorkomen dienen opeenvolgende 5 planken nauwsluitend en duurzaam aaneen te sluiten. Hiertoe is een bijzondere uitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding gekenmerkt doordat in een breedterichting tussen opeenvolgende planken een onderling verband is aangebracht, in het bijzonder een messing en groefverbinding. Een dergelijke verbinding is uitermate geschikt om houten elementen in een breedterichting duurzaam en hecht aaneen te 10 sluiten. Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat in een lengterichting opeenvolgende planken via een vingerlasverbinding onderling zijn verbonden. Een dergelijke verbinding is met name in een lengterichting zeer betrouwbaar, en voorkomt een verschuiving van de planken ten opzichte van elkaar. De aldus verbonden elementen vormen een duurzaam oppervlak dat 15 opgewassen is tegen de in het vat heersende interne druk, waardoor het reactorvat volgens de uitvinding bijzonder betrouwbaar is.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het hout van een naaldboom afkomstig is, en in het bijzonder van een Oregon 20 pine boom afkomstig is. Een dergelijk naaldhout is door het hoge harsgehalte uitermate bestand tegen de inwerking van zuur. Aldus is het reactorvat extra duurzaam. Bovendien heeft een dergelijk naaldhout een relatief lage kostprijs.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het vat volgens de uitvinding heeft als 25 kenmerk dat de schuimlaag een polyurethaanschuim of een polystyreenschuim omvat. Dergelijke schuimlagen zijn zeer gasdicht en vormen bovendien een goede thermische isolatie. Aldus voorziet een dergelijke schuimlaag in een belangrijke barrière waardoor het vat althans nagenoeg volkomen gasdicht is afgesloten. De gasopbrengst uit biomassa ligt daardoor in een dergelijke biogasreactor aanzienlijk hoger dan in conventionele 30 biogasreactoren.

-5-

De uitvinding heeft voorts betrekking op een geprefabriceerd element geschikt voor toepassing in de biogasreactor volgens de uitvinding die een wand omvat die is opgebouwd uit geprefabriceerde elementen.

5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een biogasreactor omvattende een reactorvat met een wand, die een ruimte voor het houden van een biomassa althans in hoofdzaak gasdicht insluit, welke werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat een profiel volgens een omtrek van het reactorvat wordt aangebracht op een ondergrond, dat geprefabriceerde elementen met een 10 onderzijde lekdicht worden ontvangen in het profiel, en dat opeenvolgende geprefabriceerde elementen met elkaar worden verbonden tot de wand van het reactorvat. Doordat de wand daarbij wordt opgebouwd uit geprefabriceerde elementen, voorziet een dergelijke werkwijze in een aanzienlijk vereenvoudigde vervaardiging van een biogasreactor. Door de toepassing van een profiel waarin de geprefabriceerde 15 elementen aan een onderzijde lekdicht worden ontvangen, wordt voorzien in een betrouwbare gasdichte afsluiting van de biogasreactor aan de onderzijde.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het profiel van een elastische afdichtring wordt voorzien, en dat de 20 geprefabriceerde elementen met een onderzijde op de elastische afdichtring worden aangebracht. Doordat de geprefabriceerde elementen aldus in het profiel op de elastische afdichtring steunen, wordt het reactorvat aan de onderzijde uitermate gasdicht afgesloten.

25 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden en een bijbehorende tekening. In de tekening toont:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een reactorvat volgens de biogasreactor van de uitvinding in een perspectivisch aanzicht.

Figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een reactorvat volgens de 30 biogasreactor van de uitvinding in een bovenaanzicht.

-6-

Figuur 3 een derde uitvoeringsvoorbeeld van een reactorvat volgens de biogasreactor van de uitvinding in een detailweergave van een lengtedoorsnede van een onderzijde.

Figuur 4 een uitvoeringsvoorbeeld van een houten plank voor gebruik in het 5 reactorvat volgens de uitvinding in perspectivisch aanzicht.

De figuren zijn overigens zuiver schematisch en niet op schaal getekend. Met name kunnen, ter wille van de duidelijkheid, sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren zoveel mogelijk met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

10

Een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een biogasreactor volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 1 in perspectivisch aanzicht. Het reactorvat 1 met cirkelvormige dwarsdoorsnede sluit een ruimte 2 voor het houden van biomassa gasdicht in met een wand 3 die is opgebouwd uit een binnenwand 10, een buitenwand 20 en een daartussen 15 gelegen schuimlaag 4 van polyurethaan. De binnenwand 10 is vervaardigd van houten planken 11. De planken 11 van de binnenwand 10 zijn vervaardigd van Oregon Pine hout, maar hiervoor kan ook een andere houtsoort met een hoog harsgehalte, in het bijzonder een andere naaldhoutsoort, worden gekozen. Het Oregon Pine hout heeft een relatief lage kostprijs, en is bovendien door het hoge harsgehalte in het bijzonder goed 20 bestand tegen inwerking van zure biomassa. Aldus wordt voorzien in een biogasreactor met een reactorvat 1 voor het houden van biomassa dat uitermate bestand is tegen inwerking van zuur en een aanzienlijk verhoogde levensduur heeft ten opzichte van de bekende reactorvaten.

25 De buitenwand 20 is ook vervaardigd van houten planken 21. De houten planken 21 verschaffen het reactorvat 1 een natuurlijk en esthetisch aantrekkelijk uiterlijk. De polyurethaanschuimlaag 4 voorziet in een thermische isolatielaag en vormt een afsluitende laag zodat het reactorvat 1 bijzonder gasdicht is. Aldus is het reactorvat uitgerust om biomassa in vaste, vloeibare en gasvorm te houden, zonder dat de biomassa 30 kan weglekken. De wand 3 van het reactorvat 1 wordt met een onderzijde ontvangen in een roestvrijstalen profiel 6. Het profiel 6 ondersteunt en stabiliseert de wand 3 en -7- voorziet aldus in een betrouwbaar reactorvat. Om te voorzien in een extra betrouwbaar reactorvat is het reactorvat 1 aan een buitenwand ingeklemd in een roestvrijstalen band 5, die voorkomt dat de planken 11 schuiven of loslaten.

5 Een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een reactorvat volgende de biogasreactor van de onderhavige uitvinding is weergegeven in figuur 2 in een bovenaanzicht. De wand 3 van het reactorvat 1 sluit een ruimte 2 althans nagenoeg gasdicht af en is opgebouwd uit geprefabriceerde elementen 30. De geprefabriceerde elementen 30 omvatten een binnenwanddeel 31, een buitenwanddeel 32 en een daartussen gelegen schuimlaagdeel 10 34. Het binnenwanddeel 31 en het buitenwanddeel 32 zijn opgebouwd uit houten planken, en daartussen is een schuimlaagdeel 34 van polystyreen gespoten. Doordat de geprefabriceerde elementen 30 zijn voorzien van het schuimlaagdeel 34 zijn er voor de plaatsing van het reactorvat 1 op locatie minder stappen vereist. Hierdoor kan het reactorvat aanzienlijk sneller en relatief eenvoudig op locatie worden geplaatst. Het is 15 echter ook heel goed mogelijk om de geprefabriceerde elementen te vervaardigen zonder schuimlaag. In dit geval kan de schuimlaag na plaatsing van de geprefabriceerde elementen in de ruimte tussen de binnenwand en buitenwand van het aldus gevormde reactorvat worden gespoten.

20 De houten planken in de geprefabriceerde elementen 30 staan ten opzichte van elkaar onder een zodanige hoek dat de geprefabriceerde elementen 30 een omtreksdeel van de wand 3 met cirkelvormige dwarsdoorsnede overspannen. Hierdoor kan met dergelijke geprefabriceerde elementen relatief snel en eenvoudig een reactorvat met cirkelvormige dwarsdoorsnede worden vervaardigen.

25

Een derde uitvoeringsvoorbeeld van een reactorvat volgende de biogasreactor van de onderhavige uitvinding is weergegeven in figuur 3 in een detailweergave van een lengtedoorsnede van een onderzijde. De ruimte 2 voor het houden van biomassa is ingesloten door de wand 3, die met de onderzijde wordt ontvangen in een roestvrijstalen 30 profiel 6. Een opstaande rand van het profiel 6 vormt een steun waartegen de wand 3 aanleunt. Aldus voorziet het profiel 6 in een ondergrond die het reactorvat stabiliseert.

-8-

Het profiel 6 is voorzien van een elastische afdichtring (niet getoond) waarop de onderzijde van de wand 3 steunt. De elastische afdichtring vormt daarbij een afdichting waardoor de ruimte 2 nabij de onderzijde van wand 3 uitermate gasdicht is ingesloten. Aldus is voorzien in een reactorvat waarin de biomassa en de geproduceerde biogassen 5 gasdicht worden ingesloten, en lekkage wordt tegengegaan.

Zoals in figuur 4 in een uitvoeringsvoorbeeld van een houten plank voor gebruik in het reactorvat volgens de uitvinding in perspectivisch aanzicht nader is getoond omvat de plank 11 aan één zijde een groef 7 en aan de andere zijde een messing 8. Aldus kan de 10 plank 11 in een breedterichting via een messing en groef verbinding samenwerken met een opeenvolgende plank. De plank 11 omvat althans aan een bovenzijde een patroon van tanden 9 die complementair is aan een patroon van tanden van een in een lengterichting opeenvolgende plank. Aldus kan de plank 11 in een lengterichting via een vingerlasverbinding samenwerken met een opeenvolgende plank. Door de onderlinge 15 samenwerking van de planken liggen de planken althans nagenoeg uitgelijnd in een vlak, en vormen opeenvolgende planken althans een nagenoeg naadloos geheel. Dit leidt tot een fraaie en strakke wand, welke een ruimte voor het houden van biomassa in het reactorvat gasdicht afsluit.

20 Hoewel de uitvinding aan de hand van louter enkele uitvoeringsvoorbeelden nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk. Zo kan de biogasreactor meerdere reactorvaten omvatten, die al dan niet onderling zijn verbonden. Bovendien kan voor de 25 buitenwand van het reactorvat behalve hout ook gekozen worden voor andere soorten materialen, zoals bijvoorbeeld metaal, beton of steen. Voorts kan het reactorvat iedere gewenste afmeting of vorm hebben, om op iedere locatie te kunnen worden geplaatst. Ook kan het reactorvat aan een onderzijde extra betrouwbaar gasdicht worden gemaakt door een eventueel overgebleven ruimte tussen de wand en het profiel met schuim op te 30 vullen.

1032897¾

Claims (14)

1. Biogasreactor omvattende een reactorvat met een wand, die een ruimte voor het houden van een biomassa althans in hoofdzaak gasdicht insluit met het kenmerk dat de 5 wand een binnenwand, een buitenwand en een daartussen gelegen schuimlaag omvat en dat althans de binnenwand althans in hoofdzaak van hout is.

2. Biogasreactor volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de buitenwand althans in hoofdzaak van hout is. 10

3. Biogasreactor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de wand is opgebouwd uit geprefabriceerde elementen die een binnenwanddeel en een buitenwanddeel omvatten.

4. Biogasreactor volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de geprefabriceerde elementen tussen het binnenwanddeel en het buitenwanddeel een schuimlaagdeel omvatten.

5. Biogasreactor volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk dat het reactorvat een 20 nagenoeg cirkelvormige omtrek heeft en de geprefabriceerde elementen een omtreksdeel van de wand overspannen.

6. Biogasreactor volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het reactorvat aan een buitenwand is ingeklemd in ten minste één band. 25

7. Biogasreactor volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat althans de binnenwand is opgebouwd uit planken.

8. Biogasreactor volgens conclusie 7, met het kenmerk dat in een breedterichting 30 tussen opeenvolgende planken een onderling verband is aangebracht, in het bijzonder een messing en groefverbinding. 103289 7«, -10-

9. Biogasreactor volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk dat in een lengterichting opeenvolgende planken via een vingerlasverbinding onderling zijn verbonden.

10. Biogasreactor volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het hout van een naaldboom afkomstig is, en in het bijzonder van een Oregon pine boom afkomstig is.

11. Biogasreactor volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk 10 dat de schuimlaag een polyurethaanschuim of een polystyreenschuim omvat.

12. Geprefabriceerd element geschikt voor toepassing in de biogasreactor volgens één of meer der conclusies 3 tot en met 11.

13. Werkwijze voor het vervaardigen van een biogasreactor omvattende een reactorvat met een wand, die een ruimte voor het houden van een biomassa althans in hoofdzaak gasdicht insluit, met het kenmerk dat een profiel volgens een omtrek van het reactorvat wordt aangebracht op een ondergrond, dat geprefabriceerde elementen met een onderzijde lekdicht worden ontvangen in het profiel, en dat opeenvolgende 20 geprefabriceerde elementen met elkaar worden verbonden tot de wand van het reactorvat.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk dat het profiel van een elastische afdichtring wordt voorzien, en dat de geprefabriceerde elementen met een 25 onderzijde op de elastische afdichtring worden aangebracht. 10328971