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DE10336209A1 - Storage of biodegradable organic material involves using container with regulated air feed system to suppress formation of methane - Google Patents

Storage of biodegradable organic material involves using container with regulated air feed system to suppress formation of methane Download PDF

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DE10336209A1
DE10336209A1 DE2003136209 DE10336209A DE10336209A1 DE 10336209 A1 DE10336209 A1 DE 10336209A1 DE 2003136209 DE2003136209 DE 2003136209 DE 10336209 A DE10336209 A DE 10336209A DE 10336209 A1 DE10336209 A1 DE 10336209A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
storage container
methane
storage
ventilation
exhaust gas
Prior art date
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Ceased
Application number
DE2003136209
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Kübler
Roland Carra
Margarita Nimmrichter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
REA Gesellschaft fur Recycling von Energie und Abfall mbH
Original Assignee
REA Gesellschaft fur Recycling von Energie und Abfall mbH
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Publication of DE10336209A1 publication Critical patent/DE10336209A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00—Dumping solid waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

In a process to store biodegradable material, a storage container has a ventilator system that is regulated to suppress the formation of methane. The ventilator regulator adapts the ventilation rate to the biological activity within the biodegradable material or gas discharge flue. An independent claim is included for an assembly for use in the above method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine emissionsarme Lagerung von biologisch abbaubaren Materialien durch Belüftung aber ohne aerobe Zustände im Material einzustellen. Die Belüftungsrate wird dabei an die biologische Aktivität in dem zu speichernden Material angepasst, so dass kein Methan emittiert wird.The The present invention relates to a low-emission storage of biological degradable materials by ventilation but without aerobic conditions in the material. The ventilation rate is thereby to the biological activity adjusted in the material to be stored so that no methane emitted becomes.

Bedingt durch ihren Gebrauch oder ihre Umweltexposition enthalten biologisch abbaubare Stoffe häufig eine ausreichend vielfältige Biozönose vom Mikroorganismen, die in der jeweiligen Umgebung diese Materialen vollständig oder teilweise biologisch abbaut. Dies bedeutet, dass bei der Lagerung dieser Materialien sich spontan ein biologischer Abbau einstellt. Dies gilt insbesondere für Abfälle mit einem relevanten Gehalt an biogen-organischen Substanzen, die allein durch ihre Herkunft eine entsprechende Konzentration an Mikroorganismen enthalten.conditioned Contained biologically by their use or their environmental exposure degradable substances frequently a sufficiently diverse biocenosis of microorganisms that are in the environment these materials Completely or partially biodegraded. This means that during storage These materials spontaneously biodegrade. This is especially true for scraps with a relevant content of biogenic organic substances, the solely by their origin a corresponding concentration of microorganisms contain.

Soweit eine ausreichende Zufuhr von Sauerstoff gegeben ist, wird der in der organischen Substanz gebundene Kohlenstoff zu Zellmasse und Kohlendioxid umgesetzt. Diese Produkte entsprechen den natürlichen Stoffwechselprodukten in der Erdatmosphäre. Ist jedoch die Sauerstoffzufuhr nicht ausreichend, um aerobe Verhältnisse sicherzustellen, treten anaerobe biologische Abbauprozesse auf, die letzthin bis zur Bildung von Methan gehen können. Tritt Methanbildung auf, wird bei offener Lagerung der Stoffe Methan emittiert, ein Gas, das in der Umgebungsluft eine relevante Explosionsgefahr darstellt und ein hohes Treibhauspotenzial besitzt. Deshalb werden verstärkt Lagerbehälter, die biologisch aktive Materialen enthalten, abgedeckt und an eine Ablufterfassung und -behandlung angeschlossen oder im Falle von wasserhaltigen Abfallgemischen das Material anaerob vergoren und somit eine kontrollierte Methangewinnung realisiert.So far given an adequate supply of oxygen, the in the organic substance bound carbon to cell mass and Converted carbon dioxide. These products correspond to the natural ones Metabolites in the earth's atmosphere. Is however the oxygen supply not sufficient to ensure aerobic conditions occur anaerobic biodegradation processes, the last to the formation of Methane can go. If methane formation occurs, methane will be released if the substances are stored open emitted, a gas that is in the ambient air a relevant risk of explosion and has a high global warming potential. That's why reinforced Storage containers, the biologically active materials contained, covered and attached to a Air collection and treatment connected or in the case of aqueous waste mixtures, the material is anaerobically fermented and thus realized a controlled methane recovery.

Häufig fallen die biologisch abbaubaren Materialien bereits diskontinuierlich an oder werden chargenweise für ihre biologische Verwertung aufbereitet. Für eine optimale oder gleichmäßige Beschickung der nachgeschalteten Bioreaktoren ist folglich eine Zwischenspeicherung der Materialien notwendig. Im Falle einer anschließenden aeroben Behandlung ergibt sich eine belüftete Lagerung der Materialien von selbst. Soll das Material jedoch anaerob vergoren werden, ist eine Lagerung unter Luftabschluss naheliegender, denn eine aerobe Lagerung erfordert einen hohen Energieaufwand zur Belüftung der Materialien und hat einen relevanten Umsatz von potenziell methanbildenden Stoffen zu Kohlendioxid zur Folge.Often fall the biodegradable materials already discontinuous or are batched for processed their biological recovery. For an optimal or even feed the downstream bioreactors is thus a caching the materials necessary. In case of a subsequent aerobic Treatment results in a ventilated Storage of materials by itself. Should the material be anaerobic fermentation, a storage under exclusion of air is more obvious, because an aerobic storage requires a lot of energy to ventilation of the materials and has a relevant turnover of potentially methane-forming Substances to carbon dioxide result.

Wird das Material anaerob gelagert, wird das anaerob biologisch abbaubare Material einer Kette von Abbaureaktionen unterzogen. Im Falle von organischen Feststoffen besteht diese Kette aus der Hydrolyse der Feststoffe, der Versäuerung der gelösten Zwischenprodukte (Acidogenese), der Umwandlung der gebildeten Säuren in Essigsäure, Wasserstoff sowie Kohlendioxid (Acetogenese) und der abschließenden Bildung von Methan (Methanogenese). Für jeden Umwandlungsschritt sind jeweils bestimmte Mikroorganismengruppen verantwortlich. Ist diese Kette von voneinander abhängigen Reaktionen im Gleichgewicht, d.h. dass die Umsatzraten der jeweiligen Reaktionsschritte gleich sind, werden die Produkte eines Teilschritts von den Folgeschritten weiterverwertet und es erfolgt keine Akkumulation von Zwischenprodukten. Die Folge ist, dass der biologisch abbaubare organische Kohlenstoff zu Methan und Kohlendioxid umgesetzt wird.Becomes The material is anaerobically stored, becomes the anaerobically biodegradable Material subjected to a chain of degradation reactions. In case of organic solids, this chain consists of the hydrolysis of the solids, the acidification the solved one Intermediates (Acidogenesis), the conversion of the acids formed in Acetic acid, Hydrogen and carbon dioxide (acetogenesis) and the final formation of methane (methanogenesis). For Each conversion step is in each case responsible for specific groups of microorganisms. Is this chain of interdependent reactions in equilibrium, i.e. that the conversion rates of the respective reaction steps are the same are the products of a substep of the following steps recycled and there is no accumulation of intermediates. The consequence is that the biodegradable organic carbon converted to methane and carbon dioxide.

Jedoch können die unterschiedlichen Aktivitäten der beteiligten Mikroorganismengruppen auch zur Anreicherung von Zwischenprodukten führen.however can the different activities the microorganism groups involved also for the enrichment of Lead intermediates.

Meistens führt der spontane anaerobe Abbau von gelösten, biologisch abbaubaren Substanzen zu einer Anreicherung von organischen Säuren im Substrat, da die Aktivität der acidogenen Mikroorganismen deutlich höher ist als die der Methanogenen. Wenn die Menge der angereicherten organischen Säuren die Pufferkapazität erschöpft, hat dies einen pH-Wert-Abfall zur Folge, der wiederum zu einer Verringerung der Aktivität der methanogenen Mikroorganismen führt. Das Ergebnis dieses Ungleichgewichts ist ein versäuertes Material, dessen niedriger pH-Wert die Methanogenese vollständig hemmt. Silage von Grasschnitt ist für diesen stabilisierenden Prozess ein typisches Beispiel aus der Landwirtschaft.Mostly leads the spontaneous anaerobic breakdown of dissolved, biodegradable substances to an accumulation of organic acids in the substrate, because the activity the acidogenic microorganisms is significantly higher than that of the methanogens. When the amount of enriched organic acids depletes the buffering capacity this results in a drop in pH, which in turn leads to a reduction the activity of leads to methanogenic microorganisms. The result of this imbalance is an acidified material whose low pH completely inhibits methanogenesis. Silage from grass clippings is for This stabilizing process is a typical example from agriculture.

Diese Selbsthemmung eines vollständigen anaeroben biologischen Abbau von biologisch abbaubaren organischen Materialien hat jedoch ihre Grenzen immer dann, wenn im Substratgemisch das biologisch abbaubare Material vorwiegend partikulär und unlöslich vorliegt, das Potenzial an leicht versäuerbaren Bestandteilen niedrig, die Pufferkapazität hoch und die Dichte an methanogenen Mikroorganismen erhöht ist. Ist dies der Fall, werden die gebildeten organischen Säuren abgepuffert und der pH-Wert im Aktivität erhalten bleibt und der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des anaeroben biologischen Abbaus die Hydrolyse wird (Noike et al. (1985): Characteristics of Carbohydrate Degradation and the Rate-limiting Step in Anaerobic Digestion, Biotechnology and Bioengineering 27, pp 1482–1489).However, this self-inhibition of complete anaerobic biodegradation of biodegradable organic materials has its limits whenever the biodegradable material in the substrate mixture is predominantly particulate and insoluble, the potential for readily acidic constituents is low, the buffer capacity is high, and the density of methanogenic microorganisms is increased is. If this is the case, the organic acids formed are buffered and the pH in the activity is maintained and the rate-limiting step of anaerobic biodegradation is the hydrolysis (Noike et al. (1985): Characteristics of Carbohydrate Degradation and the Rate-limiting Step in Anaerobic Digestion, Biotechnology and Bioengineering 27, pp 1482-1489).

In der Praxis sind derartige Bedingungen beispielsweise bei der anaeroben Vergärung von Bioabfällen aus der getrennten Sammlung gegeben. Jahreszeitlich bedingt haben diese Abfälle zeitweise einen relativ geringen Anteil an löslicher, leicht vergärbarer Organik aber einen erheblichen Anteil an partikulärer Biomasse (z.B. Gartenabfälle).In In practice, such conditions are for example anaerobic fermentation from biowaste given to the separate collection. Seasonally these have scraps temporarily a relatively small proportion of soluble, easily fermentable organic matter but a significant proportion of particulate biomass (e.g., garden waste).

Ferner werden diese Abfälle vor der Vergärung häufig mit Prozesswasser angemaischt ( EP 0 520 172 , DE 198 33 776 , DE 199 07 908 ). Dieses Prozesswasser wird bevorzugt durch die Entwässerung von vergorenem Abfall gewonnen. Es enthält somit eine erhöhte Dichte an methanogenen Mikroorganismen als auch eine hohe Pufferkapazität. Die Pufferkapazität entsteht bei der Vergärung des organischen Materials selbst durch die Bildung von Hydrogencarbonaten, im wesentlichen Ammoniumhydrogencarbonat. TAC-Werte (Total Alkaline Capacity) von 4–8 g/l werden im Prozesswasser verbreitet gefunden. Die Folge ist, dass bei einer anaeroben Lagerung der Suspension die spontane Bildung organischer Säuren zu schwach ist, um den pH-Wert wesentlich abzusenken und die methanogene Aktivität aus dem Prozesswasser ausreicht, die als Folge der Feststoffhydrolyse gebildeten organischen Säuren in Methan umzuwandeln. Somit wird im Speicherbehälter aus einem Teil des organischen Kohlenstoffs Methan und Kohlendioxid erzeugt.Furthermore, this waste is often mixed with process water before fermentation ( EP 0 520 172 . DE 198 33 776 . DE 199 07 908 ). This process water is preferably obtained by the dehydration of fermented waste. It thus contains an increased density of methanogenic microorganisms as well as a high buffer capacity. The buffer capacity arises during the fermentation of the organic material itself by the formation of bicarbonates, essentially ammonium bicarbonate. TAC values (Total Alkaline Capacity) of 4-8 g / l are found in process water. The result is that in an anaerobic storage of the suspension, the spontaneous formation of organic acids is too weak to significantly lower the pH and the methanogenic activity from the process water is sufficient to convert the organic acids formed as a result of solids hydrolysis in methane. Thus, methane and carbon dioxide are generated in the storage tank from part of the organic carbon.

Wird bei der Lagerung der Suspension Methan gebildet, ist ein Anschluss des Speicherbehälters an die Biogaserfassung naheliegend. Diese verfahrenstechnische Lösung wird in EP 1 280 738 offenbart. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass durch Anschluss des Lagerbehälters an das Biogaserfassungssystem die Qualitätsschwankungen des Biogases verstärkt werden. Das im Speicherbehälter gebildete Biogas zeichnet sich aufgrund der dort vorherrschenden anaeroben Hydrolyse- und Versäuerungsreaktionen durch einen niedrigen Methangehalt und einen hohen Kohlendioxidgehalt aus. Ferner werden diesem Lagerbehälter die Materialen mit oft stark schwankenden Volumenströmen in kurzen Zeiträumen zugeführt aber das gespeicherte Material relativ gleichmäßig entnommen. Stark schwankende Füllstande sind die Folge.If methane is formed during the storage of the suspension, a connection of the storage container to the biogas collection is obvious. This procedural solution is used in EP 1 280 738 disclosed. However, this embodiment has the disadvantage that the quality variations of the biogas are enhanced by connecting the storage container to the biogas detection system. The biogas formed in the storage tank is characterized by a low methane content and a high carbon dioxide content due to the prevailing anaerobic hydrolysis and acidification reactions. Furthermore, these materials are often supplied to this storage container with often highly fluctuating volume flows in short periods of time but the stored material is taken relatively evenly. Highly fluctuating levels are the result.

Wird dem Speicherbehälter Material zugeführt, wird methanarmes Biogas aus dem Behälter ins Biogaserfassungssystem verdrängt. Es entsteht kurzzeitig zusätzlich zum Biogasstrom aus den Faulreaktoren ein hoher Biogasvolumenstrom mit niedrigem Methangehalt, der einen kurzzeitigen Abfall des Methangehalts im aktuell erzeugten Biogas verursacht. Nach Beendigung der Beschickung des Speicherbehälters fällt dort der Füllstand und es kann zu einem vollständigen Zusammenbruch des Biogasstroms aus dem Lagerbehälter kommen. Dies führt zu einem starken Anstieg des Methangehalts im aktuell erzeugten Biogas. Diese starken Schwankungen des Methangehalts im Biogas verursachen Schwankungen des Heizwerts im selben Ausmaß. Da die Auslegung der Biogasnutzungssysteme auf dem Heizwert des Biogases beruht, verursachen derartige Heizwertschwankungen Betriebsstörungen bei der Biogasverwertung, die nur mit der Installation von entsprechend großem Gasspeichervolumen zu vermeiden sind. Große Biogasspeichervolumen erhöhen jedoch die Investitions- und Betriebskosten. Ferner führt der Anschluss des Lagerbehälters an das Biogaserfassungssystems zu einer Absenkung des mittleren Methangehalts im Biogas und somit zu einer Qualitätsverschlechterung.Becomes the storage container Supplied material, methane-poor biogas is transferred from the tank into the biogas collection system repressed. It arises for a short time additionally for biogas flow from the digester a high biogas volume flow with low methane content, which is a short-term decrease in methane content caused in biogas currently produced. After completion of the feed of the storage container falls there the level and it can become a complete one Collapse of the biogas stream coming from the storage tank. This leads to a strong increase in methane content in currently produced biogas. These Strong fluctuations of the methane content in the biogas cause fluctuations the calorific value to the same extent. There the design of biogas utilization systems on the calorific value of biogas caused such calorific value fluctuations malfunction in the biogas utilization, which only with the installation of accordingly great Gas storage volume are to be avoided. However, large biogas storage volumes increase the investment and operating costs. Furthermore, the connection of the storage container leads the biogas capture system reduces the mean methane content in biogas and thus to a deterioration in quality.

Zum Beispiel falten bei der Vergärung von 70 t von Bioabfällen aus der getrennten Sammlung aus Haushalten pro Tag ein Biogasvolumenstrom von ca. 7.200 m3/d an. Diese Biogasproduktion fällt über den ganzen Tag verteilt mit einem mittleren Volumenstrom von 300 m3/h und einem Methangehalt von ca. 60 Vol.% an. Die Aufbereitung der Abfälle erfolgt jedoch chargenweise und die erzeugte Abfallsuspension wird mit einem Volumenstrom von ca. 160 m3/h in den Speicherbehälter entleert. Dies erzeugt aufgrund Verdrängung einen zusätzlichen Biogasstrom von 160 m3/h mit einem Methangehalt von ca. 20 Vol.%. Dies führt dazu, dass kurzzeitig ein Biogasvolumenstrom von 460 m3/h mit einem Methangehalt von ca. 46 Vol.% auftritt. Der Heizwert des Biogases fällt also kurzfristig um fast 25 %.For example, fermentation of 70 t of biowaste from the separate collection from households per day produces a biogas volume flow of approx. 7,200 m 3 / d. This biogas production is distributed throughout the day with an average volume flow of 300 m 3 / h and a methane content of about 60% by volume. However, the waste is treated in batches and the generated waste suspension is emptied into the storage tank at a flow rate of approx. 160 m 3 / h. Due to displacement, this generates an additional biogas flow of 160 m 3 / h with a methane content of approx. 20 vol.%. This results in a short-term biogas volume flow of 460 m 3 / h with a methane content of approx. 46% by volume. The calorific value of biogas falls in the short term by almost 25%.

DE 198 33 776 zeigt die Notwendigkeit eines der Faulung vorgeschalteten Suspensionsspeichers auf. Jedoch gibt es keinen Hinweis auf die Vermeidung von Gasemissionen aus dem Suspensionsspeicher. In EP 1 280 738 wird der Anschluss des Speicherbehälters an die Biogas- bzw. Faulgaserfassung beschrieben. Jedoch führt ein derartiger Anschluss ohne Bereitstellung eines ausreichenden Faulgasspeichervolumens zu Betriebsproblemen bei der Faulgasverwertung aufgrund der starken Heizwertschwankungen. DE 198 33 776 indicates the need for a digestion upstream storage tank. However, there is no indication of the avoidance of gas emissions from the suspension storage. In EP 1 280 738 the connection of the storage tank is described to the biogas or Faulgaserfassung. However, such a connection without providing sufficient Faulgasspeichervolumens leads to operational problems in the Faulgasverwertung due to the strong calorific value fluctuations.

Die Erfindung hat die Aufgabe der emissionsarmen Lagerung von biologisch abbaubaren Materialien. Die Lagerung ermöglicht eine gleichmäßigere Beschickung der nachgeschalteten Verfahrensstufen. Durch Belüftung wird die Methanbildung unterdrückt und das Gefahrenpotenzial zur Bildung eines explosiven Gasgemisches im Speicherbehälter oder in den abgasführenden Anlagenteilen wird reduziert. Die Regelung der Belüftung passt die Belüftungsrate an die biologische Aktivität in dem gelagerten Material an und minimiert den Lufteintrag, um den Verlust an Methanbildungspotenzial durch aeroben Stoffumsatz als auch den Energieaufwand zur Belüftung zu minimieren.The invention has the task of low-emission storage of biodegradable materials. The storage allows a more even feed of the downstream process stages. Ventilation suppresses methane formation and reduces the risk of creating an explosive gas mixture in the storage tank or in the exhaust-carrying system components. The aeration control adjusts the aeration rate to the biological activity in the stored material and minimizes air entrainment to minimize the loss of methane formation potential through aerobic turnover as well as the energy expenditure for aeration.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beschreibung von Ausführungsformen des Verfahrens und Ausführungsbeispielen der Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below with reference to the description of embodiments of the method and embodiments closer to the device explained. It shows:

1: Fließschema (Blockdiagramm) einer erfindungsgemäßen Verfahrensführung 1 : Flow chart (block diagram) of a process according to the invention

2: Fließschema der erfindungsgemäßen Verfahrensführung mit Steuerung der Belüftungsrate 2 : Flow chart of the process control according to the invention with control of the ventilation rate

3: Fließschema entsprechend 2 mit einer alternativen Ausführungsform der Steuerung der Belüftungsrate 3 : Flow chart accordingly 2 with an alternative embodiment of the control of the ventilation rate

4: Fließschema entsprechend 2 mit einer weiteren alternativen Ausführungsform der Steuerung der Belüftungsrate 4 : Flow chart accordingly 2 with a further alternative embodiment of the control of the ventilation rate

5: Fließschema einer beispielhaften Prozesssteuerung einer erfindungsgemäßen Verfahrensführung 5 FIG. 2: Flow chart of an exemplary process control of a process control according to the invention

6: Fließschema einer vereinfachten Prozesssteuerung 6 : Flow chart of a simplified process control

7: Darstellung einer präferierten Ausführung 7 : Representation of a preferred execution

8: Darstellung einer weiteren präferierten Ausführungsform 8th : Representation of another preferred embodiment

Gemäß 1 wird das biologisch abbaubare Material (11) in einem Bereich zur Anlieferung 11) für die Behandlung in den nachgeschalteten Verfahrensstufen zur Verfügung gestellt. Hier kann evtl. auch eine notwendige Aufbereitung des Materials erfolgen, die einen störungsarmen Betrieb der nachgeschalteten Verfahrensstufen gewährleistet. Das angelieferte oder auch konditionierte Material (21) wird dem Speicherbehälter (2) zugeführt und dort zwischengelagert. Die Beschickung des Speicherbehälters (2) mit Material aus dem Anlieferungs- und Aufbereitungsbereich (1) erfolgt ausschließlich nach den Bedürfnissen der Anlieferungs- und Aufbereitungsstufe. Aus dem Lagerbehälter (2) erfolgt die Beschickung (31) des Reaktors zur anaeroben Vergärung (3). Der Austrag des biologisch abbaubaren Materials aus dem Speicherbehälter (31) erfolgt ausschließlich nach den Bedürfnissen der Vergärungsstufe (3). Dem Speicherbehälter (2) wird Umgebungsluft (22) zugeführt, um eine anaerobe Lagerung der biologisch aktiven Materialien zu vermeiden. Anstatt Umgebungsluft kann auch technische Luft oder technischer Sauerstoff dem Speicherbehälter zugeführt werden. Die überschüssige Luft und die durch biologische Aktivität gebildeten Gase (23) werden aus dem Speicherbehälter (2) ausgeschleust. Das Abgas (41) aus dem Speicherbehälter wird einer Abluftreinigung (4) zugeführt und nach Reinigung als Reingas (42) emittiert. Sind in dem Abgas (41) keine geruchsintensiven oder schädlichen Komponenten enthalten, kann es auch direkt abgeleitet werden.According to 1 becomes the biodegradable material ( 11 ) in an area to delivery 11 ) for treatment in the downstream process stages. This may possibly also be a necessary treatment of the material carried out, which ensures a low-noise operation of the downstream process stages. The delivered or conditioned material ( 21 ) is the storage container ( 2 ) and stored there. The loading of the storage container ( 2 ) with material from the delivery and processing area ( 1 ) takes place exclusively according to the needs of the delivery and processing stage. From the storage container ( 2 ) the loading takes place ( 31 ) of the anaerobic digestion reactor ( 3 ). The discharge of the biodegradable material from the storage tank ( 31 ) is carried out exclusively according to the needs of the fermentation stage ( 3 ). The storage container ( 2 ) ambient air ( 22 ) to avoid anaerobic storage of the biologically active materials. Instead of ambient air also technical air or technical oxygen can be supplied to the storage tank. The excess air and the gases generated by biological activity ( 23 ) are removed from the storage tank ( 2 ) discharged. The exhaust gas ( 41 ) from the storage tank is an exhaust air purification ( 4 ) and after cleaning as pure gas ( 42 ) emitted. Are in the exhaust gas ( 41 ) contain no odorous or harmful components, it can also be derived directly.

In einer präferierten Ausführung des Verfahrens wird ein Teil der Abluft des Speicherbehälters (23) in den Lagerbehälter (2) zurückgeführt. Die Rückführung des Teilstroms (24) führt zu einer besseren Verteilung der zugeführten Luft (22) und zur Verbesserung des Stoffübergangs durch Mischen des Behälterinhalts.In a preferred embodiment of the method, a part of the exhaust air of the storage container ( 23 ) in the storage container ( 2 ) returned. The return of the partial flow ( 24 ) leads to a better distribution of the supplied air ( 22 ) and to improve the mass transfer by mixing the container contents.

Die Anp8assung der Belüftung kann auf der Grundlage von Methanmessungen im Abgas oder von der Gasphase im Behälter entweder manuell oder bei online-Methanmessungen direkt durch einen Regelalgorithmus erfolgen. Dabei wird bei Detektion von Methan im Abgas oder in der Gasphase des Speicherbehälters die Belüftungsrate erhöht. Die Erhöhung erfolgt schrittweise und in Abhängigkeit des Anstiegs der Methankonzentration. Wird kein Methan mehr gemessen, wird die Belüftungsrate wieder schrittweise langsam gesenkt.The Adaptation of ventilation can be based on methane measurements in the exhaust gas or from the gas phase in the container either manually or with online methane measurements directly through a Control algorithm done. This is when detecting methane in the Exhaust gas or in the gas phase of the storage container, the ventilation rate elevated. The increase takes place gradually and in dependence the increase in methane concentration. If methane is no longer measured, will the ventilation rate gradually lowered again gradually.

2 zeigt eine präferierte Ausführung des Verfahrens mit einer Steuerung der Belüftung. Dem Lagerbehälter (2) wird biologisch abbaubares Material (21) gemäß der Erfordernisse der vorgeschalteten Verfahrensstufen zugeführt. Ferner wird Inhalt des Speicherbehälters den nachgeschalteten Verfahrensstufen zugeführt (31). Der Gasphase des Speicherbehälters (2) wird mittels eines Gebläses (241) Gas entnommen (24) und im Bodenbereich des Lagerbehälters mittels Verteilsystem (242) gleichmäßig verteilt wieder zugeführt. Ein weiteres Gebläse (221) führt dem Speicherbehälter (2) über das Verteilsystem (242) Luft zu, um anaerobe Verhältnisse im Behälter zu vermeiden. 2 shows a preferred embodiment of the method with a control of ventilation. The storage container ( 2 ) becomes biodegradable material ( 21 ) supplied according to the requirements of the upstream process stages. Furthermore, contents of the storage container are supplied to the downstream process stages leads ( 31 ). The gas phase of the storage container ( 2 ) by means of a blower ( 241 ) Gas taken ( 24 ) and in the bottom area of the storage container by means of distribution system ( 242 ) fed evenly distributed again. Another blower ( 221 ) leads the storage container ( 2 ) via the distribution system ( 242 ) Air to avoid anaerobic conditions in the tank.

In einer alternativen, optimierten Ausführung kann auf die Gasrückführung (24) verzichtet werden. Dies ist der Fall, wenn durch entsprechende Gestaltung des Verteilsystems (242) die notwendige Förderleistung des Gebläses (221) ausreicht, um eine ausreichende Verteilung der Luft (22) zu gewährleisten.In an alternative, optimized embodiment, the gas recirculation ( 24 ) are waived. This is the case if, by appropriate design of the distribution system ( 242 ) the necessary delivery rate of the blower ( 221 ) is sufficient to ensure adequate distribution of air ( 22 ) to ensure.

In der Gasableitung (23) des Speicherbehälters (2) oder in der Gasumwälzleitung (24) wird mittels Gasanalysegerät (5) der Methangehalt der Gasphase des Lagerbehälters (2) gemessen. Auf der Basis des Messwerts des Methanmessgeräts (5) wird die Luftförderleistung der Fördereinrichtung (221) gesteuert. Zeigt das Messgerät (5) einen Methangehalt an, wird die Förderleistung der Fördereinrichtung (221) erhöht bis kein Methan mehr gemessen werden kann. Kann in einem definierten Zeitraum mit dem Gasanalysegerät (5) kein Methan detektiert werden, wird die Luftförderleistung der Fördereinrichtung (221) schrittweise langsam zurückgenommen bis wieder Methan gemessen werden kann. Anschließend wird die Luftförderleistung der Fördereinrichtung (221) wieder um einen festen Betrag erhöht. Für die Regelung der Luftförderleistung der Fördereinrichtung (221) in Abhängigkeit der Methanmessung in der Gasphase können PID-Regler oder Fuzzy Controller eingesetzt werden.In the gas discharge ( 23 ) of the storage container ( 2 ) or in the gas recirculation line ( 24 ) is determined by gas analyzer ( 5 ) the methane content of the gas phase of the storage container ( 2 ). Based on the measured value of the methane meter ( 5 ), the air flow rate of the conveyor ( 221 ) controlled. Shows the meter ( 5 ) to a methane content, the delivery rate of the conveyor ( 221 ) increases until methane can no longer be measured. Can be used in a defined period of time with the gas analyzer ( 5 ) no methane are detected, the air flow rate of the conveyor ( 221 ) gradually decreased until methane can be measured again. Subsequently, the air flow rate of the conveyor ( 221 ) again increased by a fixed amount. For the regulation of the air flow rate of the conveyor ( 221 ) Depending on the methane measurement in the gas phase, PID controllers or fuzzy controllers can be used.

Die Einstellung der Belüftungsrate kann auch mit dem Redox-Potenzial als Leitgröße erfolgen. Ein entsprechendes Fließschema zeigt 3. Dem Speicherbehälter (2) wird mittels einer Fördereinrichtung (241) ein Teilstrom entnommen und einer Redox-Messung (6) zugeführt. Der Ablauf (25) der Redox-Messung (6) wird in den Lagerbehälter (2) zurückgeführt.The aeration rate can also be set using the redox potential as a guide. A corresponding flow chart shows 3 , The storage container ( 2 ) is conveyed by means of a conveyor ( 241 ) taken a partial flow and a redox measurement ( 6 ). The sequence ( 25 ) of the redox measurement ( 6 ) is placed in the storage container ( 2 ) returned.

Fällt das Redox-Potenzial unter den vorgegebenen Sollwert wird die Förderleistung von (221) schrittweise erhöht. Übersteigt das Redox-Potenzial den Sollwert wird die Förderleistung von (221) schrittweise gesenkt. Hierbei ist der Sollwert für das Redox-Potenzial aufgrund von Erfahrungswerten für das jeweilige biologisch abbaubare Substrat und der jeweiligen Prozessführung festzulegen. Diese Festlegung kann entweder in labortechnischen Versuchen oder während der Inbetriebnahmephase der technischen Anlage erfolgen. Seitherige Erfahrungen zeigen, dass für eine effektive Steuerung der Belüftung der Redox-Potenzial-Sollwert zwischen –220 und 0 mV liegen soll.If the redox potential falls below the specified setpoint, the flow rate of ( 221 ) gradually increased. If the redox potential exceeds the setpoint, the flow rate of ( 221 ) gradually lowered. The setpoint for the redox potential must be determined on the basis of empirical values for the respective biodegradable substrate and the respective process control. This determination can be made either in laboratory tests or during the commissioning phase of the technical system. Previous experience has shown that for effective ventilation control, the redox potential set point should be between -220 and 0 mV.

Eine exaktere Steuerung der Belüftungsrate kann mit einer Messung des Methangehalts in der Gasphase kombiniert mit einer Redox-Potential-Messung des Speicherbehälterinhalts erzielt werden (4). Die Luftförderleistung der Fördereinrichtung (221) wird in Abhängigkeit der Abweichung des Redox-Potenzials vom Sollwert und in Abhängigkeit des Anstiegs der Methankonzentration gesteuert. Fällt das mit der Messeinrichtung (6) gemessene Redox-Potenzial unter den vorgegebenen Sollwert oder wird mit dem Gasanalysegerät (5) Methan in der Gasphase des Speicherbehälters (2) gemessen, wird die Förderleistung von (221) erhöht. Wird mit beiden Messgeräten eine Grenzwertüberschreitung analysiert, wird die Förderleistung von (221) stärker erhöht. Die Erhöhung der Förderleistung von (221) wird auf der Basis der Veränderung von Redox-Potenzial und Methangehalt angepasst. Übersteigt das Redox-Potenzial den Sollwert und wird kein Methan in der Gasphase des Speicherbehälters gemessen, wird die Förderleistung von (221) schrittweise in Abhängigkeit der Änderung des Redox-Potenzials gesenkt.A more accurate control of the aeration rate can be achieved with a measurement of the methane content in the gas phase combined with a redox potential measurement of the storage container contents ( 4 ). The air flow rate of the conveyor ( 221 ) is controlled as a function of the deviation of the redox potential from the desired value and as a function of the increase in the methane concentration. Does that fall with the measuring device ( 6 ) measured redox potential below the predetermined setpoint or with the gas analyzer ( 5 ) Methane in the gas phase of the storage container ( 2 ), the capacity of ( 221 ) elevated. If a limit value violation is analyzed with both measuring devices, the delivery rate of ( 221 ) increased more. Increasing the delivery rate of ( 221 ) is adjusted based on the change in redox potential and methane content. If the redox potential exceeds the set point and no methane is measured in the gas phase of the storage tank, the flow rate of ( 221 ) gradually decreased as a function of the change in redox potential.

Ergebnisse von Versuchen zur Lagerung von Pulpe aus organischen Abfällen zeigen die Effektivität der Belüftung zur Reduktion der Bildung des Treibhausgases Methan. Bei den Versuchen wurde ein belüfteter und ein unbelüfteter Speicherbehälter parallel betrieben und der durchschnittliche Methangehalt im Abgas während der Lagerungsdauer einzelner Chargen ermittelt. Die folgende Tabelle zeigt die Resultate der Versuche. Es ist deutlich, dass ab einer ausreichenden Belüftungsrate kein Methan im Abgas mehr gemessen werden konnte.Results of attempts to store pulp from organic waste the effectiveness of ventilation to reduce the formation of the greenhouse gas methane. In the trials became a ventilated and an unventilated one storage container operated in parallel and the average methane content in the exhaust during the Storage duration of individual batches determined. The following table shows the results of the experiments. It is clear that starting at one adequate ventilation rate no methane could be measured in the exhaust anymore.

Figure 00060001
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Die Messung des Redox-Potenzials im belüfteten Speicherbehälter zeigte eine Korrelation zwischen Methanbildung und Redox-Spannung. Ein Anstieg der Redox-Spannung führt zu einer Abnahme der Methanbildungsrate. Im Versuch war bei Redox-Spannungen über ca. –100 mV keine Methangasproduktion zu messen.The Measurement of the redox potential in the ventilated storage tank showed a correlation between methane formation and redox voltage. One Increase in the redox voltage leads to a decrease in methane formation rate. The experiment was at redox voltages over about -100 mV to measure no methane gas production.

5 zeigt beispielhaft einen Algorithmus zur Steuerung einer erfindungsgemäßen Verfahrensführung. Zur Steuerung der Förderleistung des Gebläses (221) stehen die Messwerte eines Gasanalysators zur Bestimmung der Methankonzentration im Abgas des Speicherbehälters und eine Messeinrichtung zur Bestimmung des Redox-Potenzials im gelagerten Material zur Verfügung. Der Steuerungsalgorithmus ist wie folgt aufgebaut:

  • 1. Wird Methan im Abgas des Speicherbehälters gemessen, wird die Förderleistung des Gebläses (221) um einen berechneten Prozentsatz erhöht. Dieser Prozentsatz wird als Produkt des gemessenen Methanwerts und einer Konstante K1 definiert. Nach Ablauf einer festgelegten Wartezeit wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
  • 2. Ist kein Methan im Abgas des Lagerbehälters detektierbar, wird das Redox-Potenzial überprüft. Liegt dieses unter –100 mV, besteht die Gefahr, dass sich Methan bildet. Deshalb wird die Förderleistung des Gebläses (221) um einen festgelegten Prozentsatz K2 erhöht und nach dem Ablauf einer festgelegten Wartezeit der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
  • 3. Liegt das Redox-Potenzial über –20 mV, ist die Belüftungsrate des gelagerten Materials unnötig hoch und die Förderleistung des Gebläses (221) kann um einen festgelegten Prozentsatz K3 gesenkt werden. Nach Ablauf einer festgelegten Wartezeit wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
  • 4. Wird im Abgas des Speicherbehälters kein Methan gemessen und liegt das Redox-Potenzial des gelagerten Materials zwischen –100 und –20 mV, wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
5 shows an example of an algorithm for controlling a process according to the invention. For controlling the delivery rate of the blower ( 221 ) are the measured values of a gas analyzer for determining the methane concentration in the exhaust gas of the storage container and a measuring device for determining the redox potential in the stored material available. The control algorithm is structured as follows:
  • 1. If methane is measured in the exhaust gas of the storage tank, the delivery rate of the blower ( 221 ) increased by a calculated percentage. This percentage is defined as the product of the measured methane value and a constant K1. After a specified waiting time, the actual / target comparison is repeated.
  • 2. If no methane is detectable in the exhaust gas of the storage container, the redox potential is checked. If this is below -100 mV, there is a risk that methane will form. Therefore, the delivery rate of the blower ( 221 ) is increased by a fixed percentage K2 and the actual / target comparison is repeated after the lapse of a defined waiting time.
  • 3. If the redox potential is above -20 mV, the ventilation rate of the stored material is unnecessarily high and the delivery rate of the blower ( 221 ) can be lowered by a fixed percentage K3. After a specified waiting time, the actual / target comparison is repeated.
  • 4. If no methane is measured in the exhaust gas of the storage tank and the redox potential of the stored material is between -100 and -20 mV, the actual / target comparison is repeated.

Der Algorithmus einer vereinfachten Steuerung gibt 6 wieder, die ausschließlich auf einer Methanmessung im Abgas des Speicherbehälters fußt:

  • 1. Wird Methan im Abgas des Speicherbehälters gemessen, wird: I. die Förderleistung des Gebläses (221) um einen berechneten Prozentsatz erhöht. Dieser Prozentsatz wird als Produkt des gemessenen Methanwerts und einer Konstante K1 definiert. Nach Ablauf einer festgelegten Wartezeit wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt und II. der Timer T auf Null gesetzt. Nach Ablauf einer festgelegten Wartezeit wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
  • 2. Ist kein Methan im Abgas des Speicherbehälters detektierbar, wird die Laufzeit T1 des Timers T überprüft. Ist die Laufzeit T1 größer als die Grenzlaufzeit T2, ist die Belüftungsrate des gelagerten Materials unnötig hoch und es wird: I. die Förderleistung des Gebläses (221) um einen festgelegten Prozentsatz K3 gesenkt und II. der Timer T auf Null gesetzt. Nach Ablauf einer festgelegten Wartezeit wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
  • 3. Wird im Abgas des Lagerbehälters kein Methan gemessen und ist die Laufzeit T1 kleiner als die Grenzlaufzeit T2, wird der Ist/Soll-Vergleich wiederholt.
The algorithm gives a simplified control 6 again, which is based solely on a methane measurement in the exhaust gas of the storage tank:
  • 1. If methane is measured in the exhaust gas of the storage tank, the following applies: I. the delivery rate of the blower ( 221 ) increased by a calculated percentage. This percentage is defined as the product of the measured methane value and a constant K1. After a specified waiting time, the actual / desired comparison is repeated and II. The timer T is set to zero. After a specified waiting time, the actual / target comparison is repeated.
  • 2. If no methane can be detected in the exhaust gas of the storage tank, the running time T1 of the timer T is checked. If the running time T1 is greater than the limit run time T2, the ventilation rate of the stored material is unnecessarily high and it is: I. the delivery rate of the blower ( 221 ) is lowered by a fixed percentage K3 and II. the timer T is set to zero. After a specified waiting time, the actual / target comparison is repeated.
  • 3. If no methane is measured in the exhaust gas of the storage container and the running time T1 is less than the limit running time T2, the actual / nominal comparison is repeated.

Ausführungsbeispiele:EXAMPLES

Beispiel 1:Example 1:

Im Falle der Lagerung von pumpfähigen Materialien erfolgt in einer präferierten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (7) der Eintrag (21) und der Austrag (31a) des Materials mittels Pumpen. Je nach hydraulischer Einbindung können Kreisel- oder Verdrängerpumpen (211; 311) zum Einsatz kommen. Der Austrag kann auch alternativ mittels Stellglied (312) durch Gravitation (31b) erfolgen. Zur Umwälzung des Inhalts des Speicherbehälters (2) wird dem Abluftstrom (23) ein Teilstrom entnommen und mittels eines Verdichters (241; z.B. Verdrängerverdichter) über ein Lanzensystem (242) in das gespeicherte Material eingetragen. Das Lanzensystem ist zentrisch über der Mitte der Grundfläche des Behälters angeordnet. Durch die aufsteigenden Gasblasen wird eine kräftige Schlaufenströmung (243) erzeugt, die eine vollständige Durchmischung des Behälterinhalts sicherstellt. Ein von oben beschicktes Lanzensystem hat den Vorteil, dass zu Reparaturarbeiten am Lanzensystem der Behälter nicht entleert werden muss, sonder das Lanzensystem nach oben aus dem Behälter gezogen werden kann. Auf der Saugseite des Verdichters (241) trägt ein Gebläse (221; z.B. Ventilator) die benötigte Luft (22) in den Gasumwälzstrom ein. Ein weiteres Gebläse (511; z.B. Ventilator) entnimmt dem Abluftstrom (23) einen weiteren Teilstrom (51) und führt diesen einem Methanmessgerät (5; z.B. Infrarotabsorptionsmessung) zu.In the case of storage of pumpable materials in a preferred embodiment of the device according to the invention ( 7 ) the entry ( 21 ) and the discharge ( 31a ) of the material by means of pumps. ever after hydraulic integration, centrifugal or positive displacement pumps ( 211 ; 311 ) are used. The discharge can also alternatively by means of actuator ( 312 ) by gravity ( 31b ) respectively. For circulating the contents of the storage container ( 2 ) is the exhaust air stream ( 23 ) a partial flow and by means of a compressor ( 241 ; eg positive displacement compressor) via a lance system ( 242 ) entered in the stored material. The lance system is arranged centrally above the center of the base of the container. Due to the rising gas bubbles is a strong loop flow ( 243 ), which ensures complete mixing of the container contents. A lance system loaded from above has the advantage that the container does not need to be emptied for repair work on the lance system, but rather that the lance system can be pulled upwards out of the container. On the suction side of the compressor ( 241 ) carries a blower ( 221 ; eg fan) the required air ( 22 ) into the gas recycle stream. Another blower ( 511 ; eg fan) removes the exhaust air flow ( 23 ) a further partial flow ( 51 ) and leads this a methane meter ( 5 ; eg infrared absorption measurement) too.

Beispiel 2:Example 2:

Im Falle der Lagerung von nicht pump- aber rieselfähigen Materialien erfolgt in einer präferierten Ausführung (8) der Eintrag (21) und der Austrag (31) des Materials mittels Förderschnecken (211; 311). Zur Belüftung des Inhalts des Lagerbehälters (2) wird dem Abluftstrom (23) ein Teilstrom entnommen und mittels eines Förderaggregats (241; z.B. Drehschieberverdichter) in den Behälter zurückgeführt. Die Belüftung erfolgt über einen Spalt- bzw. Lochboden (242) am Boden des Speicherbehälters (2) über dem die Austragsschnecken laufen. Dabei verhindert der quer zum Spaltboden verlaufende Förderstrom der Austragsschnecken ein Verlegen des Spaltbodens. Der Behälterbereich unterhalb des Spaltbodens ist mit einer Wartungsöffnung versehen (244). Diese ermöglicht eine Wartung des Spaltbodens als auch ein Entfernen von Material, das durch den Spaltboden fällt. Auf der Druckseite des Förderaggregats (241) befindet sich eine Düse oder Blende (245) über deren Unterdruckzone Umgebungsluft (22) angesaugt wird. Mit einem Stellglied (221) in der Luftansaugleitung kann der zugeführte Luftstrom geregelt werden. Ein Gebläse (511; z.B, Ventilator) entnimmt dem Abluftstrom (23) einen weiteren Teilstrom (51) und führt diesen einem Methanmessgerät (5; z.B. Wärmeleitfähigkeitsmessung) zu.In the case of storage of non-pumpable but free-flowing materials in a preferred embodiment ( 8th ) the entry ( 21 ) and the discharge ( 31 ) of the material by means of screw conveyors ( 211 ; 311 ). For ventilation of the contents of the storage container ( 2 ) is the exhaust air stream ( 23 ) a partial flow and by means of a delivery unit ( 241 ; Eg rotary vane compressor) returned to the container. The ventilation takes place via a gap or perforated floor ( 242 ) at the bottom of the storage container ( 2 ) over which the discharge screws run. In this case, the conveying flow of the discharge screws extending transversely to the gap bottom prevents the split bottom from being laid. The container area below the split bottom is provided with a maintenance opening ( 244 ). This allows maintenance of the split bottom as well as removal of material that falls through the split bottom. On the pressure side of the delivery unit ( 241 ) is a nozzle or aperture ( 245 ) via its vacuum zone ambient air ( 22 ) is sucked. With an actuator ( 221 ) in the air intake line, the supplied air flow can be regulated. A blower ( 511 ; eg, fan) removes the exhaust air flow ( 23 ) a further partial flow ( 51 ) and leads this a methane meter ( 5 ; eg thermal conductivity measurement) too.

Vorteile:Advantages:

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine kostengünstige und emissionsarme Lagerung von biologisch abbaubaren Materialien. Die Unterdrückung der Methanbildung bringt folgende Verbesserungen:
Der Lagerbehälter ermöglicht eine gleichmäßigere Beschickung der nachgeschalteten Verfahrensstufen. Dies ermöglicht höhere Aggregatslaufzeiten und kleinere Durchsatzleistungen als auch eine gleichmäßigere Biogasproduktion. Ferner muss der Speicherbehälter nicht an die Biogaserfassung einer nachgeschalteten Faulung angeschlossen werden. Dadurch werden die Schwankungen des Methangehalts im Biogas deutlich reduziert und der mittlere Methangehalt ist höher. Beide Faktoren steigern die Effizienz einer Verfahrensstufe zur Biogasverwertung und Minimieren das erforderliche Biogasspeichervolumen. Dies hat folgende wirtschaftliche Vorteile: geringere Kosten für den Biogasspeicher und die Biogasverwertung, da die Biogasproduktion gleichmäßiger ist, und eine höheren Wirkungsgrad der Biogasverwertung, da die Biogasqualität gieichmäßiger ist.The method according to the invention enables cost-effective and low-emission storage of biodegradable materials. The suppression of methane formation brings the following improvements:
The storage container allows a more uniform loading of the downstream process stages. This enables higher aggregate running times and lower throughput rates as well as a more even biogas production. Furthermore, the storage tank need not be connected to the biogas collection of a downstream digestion. As a result, the fluctuations in methane content in biogas are significantly reduced and the mean methane content is higher. Both factors increase the efficiency of a biogas utilization process stage and minimize the required biogas storage volume. This has the following economic advantages: lower biogas storage and biogas utilization costs, since biogas production is more uniform, and higher biogas utilization efficiency, since the biogas quality is more economical.

Durch die Regelung der Belüftung wird der Lufteintrag minimiert. Dadurch wird der Verlust an Methanbildungspotenzial durch aeroben Stoffumsatz als auch der Energieaufwand zur Belüftung minimiert. Dies sichert einen maximalen Energieertrag aus einer nachgeschalteten Stufe zur anaeroben Vergärung.By the regulation of ventilation the air intake is minimized. This will reduce the potential for methane formation minimized by aerobic metabolism and the energy required for ventilation. This ensures maximum energy output from a downstream one Stage for anaerobic digestion.

Das Gefahrenpotenzial zur Bildung eines explosiven Gasgemisches im Speicherbehälter oder in den abgasführenden Anlagenteilen wird reduziert. Dadurch können die Kosten für sicherheitstechnische Einrichtungen reduziert werden.The Risk potential for the formation of an explosive gas mixture in the storage tank or in the exhaust gas Plant parts are reduced. This can reduce the cost of safety Facilities are reduced.

Durch die mögliche Abkopplung des Lagerbehälters vom Biogaserfassungssystem werden die biogasführende Anlagenteile und somit die Ex-Schutzzonen reduziert.By the possible Decoupling of the storage container From the biogas collection system are the biogas leading plant parts and thus reduces the ex-protection zones.

Claims (25)

Verfahren zur Lagerung biologisch abbaubarer Stoffe bestehend aus Lagerbehälter mit Belüftungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass durch Steuerung der Belüftung im Lagerbehälter eine relevante Methangasbildung unterdrückt wird.Process for the storage of biodegradable substances consisting of storage containers with aeration device, characterized in that by controlling the ventilation in the storage container, a relevant methane gas formation is suppressed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Abgases des Lagerbehälters in den Lagerbehälter zurückgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that a part of the exhaust gas of the storage container in the storage container is returned. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, im Abgas des Lagerbehälters der Methangehalt gemessen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in the exhaust of the storage container the methane content is measured. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, in der Rückführung des Abgases des Lagerbehälters der Methangehalt gemessen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in the return of the Exhaust gas of the storage container the methane content is measured. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters in Abhängigkeit des Methangehalts im Abgas des Lagerbehälters geregelt wird.Method according to claim 3 or 4, characterized that the ventilation of the storage container dependent on the methane content is controlled in the exhaust gas of the storage container. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsrate des Lagerbehälters erhöht wird, wenn Methan im Abgas des Lagerbehälters gemessen wird.Method according to claim 5, characterized in that that the ventilation rate of the storage container elevated becomes when methane is measured in the exhaust gas of the storage container. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Redox-Potenzial des Speichermedium gemessen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the redox potential the storage medium is measured. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters in Abhängigkeit des Redox-Potenzials des Speichermedium geregelt wird.Method according to claim 7, characterized in that that the ventilation of the storage container dependent on the redox potential of the storage medium is regulated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsrate des Lagerbehälters erhöht wird, wenn das Redox-Potenzials des Speichermedium einen unteren Grenzwert unterschreitet, und die Belüftungsrate des Lagerbehälters gesenkt wird, wenn das Redox-Potenzials des Speichermedium einen oberen Grenzwert überschreitet.Method according to claim 8, characterized in that that the ventilation rate of the storage container elevated when the redox potential of the storage medium is lower Below the limit and the ventilation rate of the storage container is lowered when the redox potential of the storage medium is upper Exceeds limit. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters in Abhängigkeit des Methangehalts im Abgas des Lagerbehälters und des Redox-Potenzials des Speichermedium geregelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ventilation of the storage container dependent on the methane content in the exhaust gas of the storage container and the redox potential the storage medium is regulated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Redox-Potenzial des Speichermedium zwischen –220 und 0 mV liegt. Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the redox potential of the storage medium between -220 and 0 mV lies. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung durch Zufuhr von Sauerstoff erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ventilation through Supply of oxygen takes place. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem belüfteten Lagerbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters (2) mittels einer Fördereinrichtung (221) erfolgt, deren Durchsatz gesteuert werden kann.Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a ventilated storage container, characterized in that the ventilation of the storage container ( 2 ) by means of a conveyor ( 221 ), whose throughput can be controlled. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem belüfteten Lagerbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters (2) durch Zufuhr (22) von technischer Luft aus einem Druckluftsystem erfolgt.Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a ventilated storage container, characterized in that the ventilation of the storage container ( 2 ) by supply ( 22 ) of technical air from a compressed air system. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem belüfteten Lagerbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Lagerbehälters (2) durch Zufuhr (22) von Sauerstoff aus einem Druckbehälter erfolgt.Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a ventilated storage container, characterized in that the ventilation of the storage container ( 2 ) by supply ( 22 ) of oxygen from a pressure vessel. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteileinrichtung (242) den sauerstoffhaltigen Gasstrom im Speichermedium verteilt.Device according to one or more of the preceding claims 13-15, characterized in that a distribution device ( 242 ) distributes the oxygen-containing gas stream in the storage medium. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung (242) aus mehreren Gaslanzen besteht.Apparatus according to claim 16, characterized in that the distribution device ( 242 ) consists of several gas lances. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaslanzen von oben in den Behälter eingeführt sind.Device according to claim 17, characterized in that that the gas lances are inserted from above into the container. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung (242) aus einem Spalt- oder Lochboden besteht.Apparatus according to claim 16, characterized in that the distribution device ( 242 ) consists of a gap or hole bottom. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 13–19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (241) einen Teil des Abgasstroms des Lagerbehälters (24) in den Lagerbehälter (2) zurückführt.Device according to one or more of the preceding claims 13-19, characterized that a conveyor ( 241 ) a part of the exhaust gas flow of the storage container ( 24 ) in the storage container ( 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (221) ein Verdichter oder ein Ventilator ist.Apparatus according to claim 20, characterized in that the conveyor ( 221 ) is a compressor or a fan. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 13–21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (511) einen Teil des Abgasstroms des Lagerbehälters (24) einer Methanmessung (5) zuführt.Device according to one or more of the preceding claims 13-21, characterized in that a conveyor ( 511 ) a part of the exhaust gas flow of the storage container ( 24 ) of a methane measurement ( 5 ) feeds. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Methanmessung (5) mittels Infrarotabsorption oder Wärmeleitfähigkeit erfolgt.Apparatus according to claim 22, characterized in that the methane measurement ( 5 ) by means of infrared absorption or thermal conductivity. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 13–23, dadurch gekennzeichnet, dass Umgebungsluft über eine Düse oder Blende (245) im Umwälzgasstrom (24) angesaugt wird.Device according to one or more of the preceding claims 13-23, characterized in that ambient air via a nozzle or orifice ( 245 ) in the recycle gas stream ( 24 ) is sucked. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom der angesaugten Umgebungsluft mit einem Stellglied (221) geregelt wird.Apparatus according to claim 24, characterized in that the volume flow of the sucked ambient air with an actuator ( 221 ) is regulated.
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