Un aparato de producción de biogás por digestión de materia orgánica.
Un aparato de producción de un biogás por digestión anaerobia de materia orgánica,
comprendiendo el aparato:
• una cámara de digestión que define:
• una zona de generación de gas para el alojamiento de la materia orgánica que, cuando se aloja en la zona degeneración de gas, genera el biogás por digestión de la materia orgánica; y
• una zona de recogida de gas que se encuentra situada por encima de la zona de generación de gas en lacámara de digestión para recoger el biogás generado en la zona de generación de gas;
en el que una salida de biogás está definida en la zona de recogida de gas, estando la salida de biogásdispuesta de tal manera que el biogás sale de la zona de recogida de gas a través de la salida de biogás;en el que una o más boquillas están dispuestas en la zona de recogida de gas, estando las boquillas adaptadaspara pulverizar un líquido de enfriamiento de gas en el gas alojado en la zona de recogida de gas para enfriar elgas;
en el que un miembro de recogida está dispuesto en la zona de recogida de gas para recoger el líquido deenfriamiento de gas cuando es pulverizado desde la una o más boquillas hacia el miembro de recogida paraevitar que el líquido de enfriamiento de gas entre en la materia orgánica;
en el que una o más válvulas de seguridad están dispuestas en la zona de recogida de gas, definiendo cadaválvula de seguridad una entrada que está conectada de forma fluida al interior de la zona de recogida de gas yuna salida que está conectada de forma fluida al aire fuera del aparato; y
en el que al menos una de las una o más válvulas de seguridad es una válvula de seguridad en medio líquido yen el que el miembro de recogida está dispuesto para hacer que el líquido de enfriamiento del gas recogido fluyahacia la válvula de seguridad en medio líquido, con lo que un nivel de agua predeterminado es mantenido en laválvula de seguridad en medio líquido.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11154168.
Solicitante: KRUGER A/S.
Nacionalidad solicitante: Dinamarca.
Dirección: GLADSAXEVEJ 363 2860 SÖBORG DINAMARCA.
Inventor/es: HØJSGAARD,SØREN JOHANNES, NIELSEN,BENTE ELISE, KOEFOED-HANSEN,PER.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C12M1/107 QUIMICA; METALURGIA. › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA. › C12M EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones para la fermentación de estiércoles A01C 3/02; conservación de partes vivas de cuerpos humanos o animales A01N 1/02; aparatos de cervecería C12C; equipos para la fermentación del vino C12G; aparatos para preparar el vinagre C12J 1/10). › C12M 1/00 Equipos para enzimología o microbiología. › con medios para recoger los gases de fermentación, p. ej. metano (producción de metano por tratamiento anaerobio de lodos C02F 11/04).
- C12M1/21 C12M 1/00 […] › Supresores de espuma.
- C12M1/34 C12M 1/00 […] › Medida o ensayo de detección de las condiciones del medio, p. ej. por contadores de colonias.
PDF original: ES-2445315_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Un aparato de producción de biogás por digestión de materia orgánica Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato para la producción de biogás. En particular, la presente invención se refiere a un aparato que comprende un colector de gas, una válvula de seguridad, un medio de enfriamiento de gases, y una salida de gas.
Antecedentes de la invención La digestión en digestores anaerobios es parte del proceso de tratamiento en muchas plantas municipales e industriales. La finalidad de la digestión que puede ser cualquiera de criófila, mesófila o termófila es convertir parte de la materia orgánica en biogás utilizado para la producción de electricidad y/o calor. Al mismo tiempo, el digestor reduce la cantidad de sólidos, por lo que se reduce la cantidad de material a ser extraído posteriormente de la planta de tratamiento.
El documento WO 2008/093044 desvela un digestor anaeróbico para un aparato de tratamiento de residuos microbianos orgánicos. El digestor comprende una cámara de reacción, una entrada para el suministro de los residuos orgánicos en la cámara de reacción, una salida de efluente para el suministro del efluente del digestor anaeróbico a un digestor aeróbico, una salida de gas residual para que el gas residual producido en la cámara de reacción fluya fuera de la cámara de reacción, dos o más dispositivos de mezcla de descarga de biogás proporcionados en la cámara de reacción, y un aparato de bombeo para el suministro del biogás mezclado a los dispositivos de mezcla de descarga de biogás. Los dispositivos de mezcla de descarga de biogás tienen una pluralidad de salidas de descarga para la descarga de biogás mezclado en el residuo orgánico en la cámara de reacción. Al menos uno de los dispositivos de mezcla tiene dichas primeras salidas de descarga que están orientadas para dirigir el biogás mezclado en el residuo orgánicos para la mezcla de los residuos, y al menos el otro dispositivo de mezcla tiene dichas segundas salidas de descarga que están orientadas para dirigir el biogás mezclado a una o más superficies interiores de la cámara de reacción para fregar la o cada una de dicha superficie interior.
Un objeto de una o más realizaciones de la presente invención es simplificar los digestores anaeróbicos actuales.
Descripción de la invención En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un aparato para la producción de un biogás por digestión anaeróbica de materia orgánica, comprendiendo el aparato:
! una cámara de digestión que define:
! una zona de generación de gas para el alojamiento de la materia orgánica que, cuando se aloja en la zona de generación de gas genera el biogás por digestión de la materia orgánica; y
! una zona de recogida de gas, cuya al menos una parte se encuentra situada por encima de la zona de generación de gas en la cámara de digestión para recoger el biogás generado en la zona de generación de gas;
en el que una salida de biogás se define en la zona de recogida de gas, estando la salida de biogás dispuesta de tal manera que el biogás sale de la zona de recogida de gas a través de la salida de biogás;
en el que una o más boquillas se disponen en la zona de recogida de gas, estando las boquillas adaptadas para pulverizar un líquido de enfriamiento de gas en el gas alojado en la zona de recogida de gas para enfriar el gas;
en el que un miembro de recogida se dispone en la zona de recogida de gas para recoger el líquido de enfriamiento de gas cuando se pulveriza desde la una o más boquillas hacia el miembro de recogida para evitar que el líquido de enfriamiento de gas entre en la materia orgánica;
en el que una o más válvulas de seguridad se disponen en la zona de recogida de gas, definiendo cada válvula de seguridad una entrada que se conecta de forma fluida al interior de la zona de recogida de gas y una salida que se conecta de forma fluida al aire fuera del aparato; y en el que al menos una de las una o más válvulas de seguridad es una válvula de seguridad en medio líquido y en el que el miembro de recogida se dispone para hacer que el líquido de enfriamiento del gas recogido fluya hacia la válvula de seguridad en medio líquido, con lo que se mantiene un nivel de agua predeterminado en la válvula de seguridad de líquidos.
Una ventaja de disponer el miembro de recogida de tal manera que el líquido de enfriamiento gas recogido fluya hacia la válvula de seguridad en medio líquido es que se evita que el líquido de enfriamiento del gas recogido fluya a la materia orgánica. Esto es deseable, dado que la entrada del líquido de enfriamiento gas recogido haría que la
materia orgánica se diluyera con el resultado de que la materia orgánica residiría en la zona de generación de gas durante un período de tiempo más corto. El resultado de esto último sería que un porcentaje inferior de materia orgánica se digeriría y esto disminuiría la producción de gas.
Otra ventaja de la presente invención es que al guiar el líquido de enfriamiento del gas recogido a la válvula de seguridad en medio líquido, se asegura que la válvula de seguridad en medio líquido no funcione en seco debido a la evaporación. Si se produce esto último, la válvula de seguridad en medio líquido dejaría de funcionar. Dependiendo del diseño del sistema, esto podría hacer que el biogás se escape del aparato de forma incontrolada y, por tanto, aumentaría el riesgo de explosiones.
Otra ventaja de la presente invención es que el líquido pulverizado en la cámara de recogida de gas por medio de las boquillas se puede utilizar para evitar incendios y/o explosiones, por lo que cual las boquillas funcionan como supresores de llama/de explosión.
El aparato está adaptado para producir biogases que contienen, por ejemplo, metano y dióxido de carbono como componentes principales.
Los ejemplos de la materia orgánica son los lodos para el tratamiento de aguas residuales industriales o municipales, residuos de granjas y de agricultura, cultivos energéticos, residuos domésticos, residuos de producciones industriales.
La cámara de digestión puede ser simétrica respecto a una línea vertical, como giratoriamente simétrica respecto a una línea vertical. Como alternativa, la cámara de digestión puede ser, por ejemplo asimétrica de tal manera que la zona de recogida de gas se define en un lado de la cámara.
El digestor se puede definir por un material de hormigón o un material metálico. La altura del digestor puede estar en el intervalo de 1 a 100 metros, tal como de 10 a 50 metros.
La anchura del digestor puede estar en el intervalo de 1 a 100 metros, tal como de 10 a 50 metros.
El volumen del digestor puede estar en el intervalo de 1 a 106m3, tal como de 103 a 104m3.
El digestor puede definir una entrada de residuos para el flujo de materia orgánica en el digestor. Por otra parte, el digestor puede comprender una salida de residuos para el flujo de la materia orgánica fuera del digestor. En una realización, la entrada de residuos se utiliza para permitir que la materia orgánica sin tratar y/o parcialmente tratada entre en el digestor. La salida de residuos puede, en una realización, utilizarse para permitir que los residuos tratados y/o parcialmente tratados salgan del digestor. La materia orgánica parcialmente tratada puede ser materia orgánica que ya se ha sometido a la producción de biogás, pero que todavía contiene material biológico que puede producir biogás.
En una realización, la entrada de residuos se sitúa en la parte inferior de la zona de generación de gas, mientras que la salida de residuos se sitúa en la parte superior de la zona de generación de gas.
En una realización alternativa, la entrada de residuos se sitúa en la parte superior de la zona de generación de gas, mientras que la salida de residuos se sitúa en la parte inferior de la zona de generación de gas.
Una bomba se puede disponer para bombear la materia orgánica en el digestor. Como alternativa, o como un suplemento, se puede disponer una bomba para bombear la materia orgánica tratada fuera del digestor.
En una realización, al menos una parte de la zona de generación de gas se sitúa por debajo de cualquier parte de la zona de recogida de gas. Por otra parte, al menos una parte de la zona de recogida de gas se puede situar por encima de cualquier parte de la zona de generación de gas. En una realización, cualquier parte de la zona de recogida de gas se sitúa por encima de cualquier parte de la zona de generación de gas.
La parte superior de la zona de generación de gas se puede conformar para guiar el gas generado en la zona de conexión... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un aparato de producción de un biogás por digestión anaerobia de materia orgánica, comprendiendo el aparato:
! una cámara de digestión que define:
! una zona de generación de gas para el alojamiento de la materia orgánica que, cuando se aloja en la zona de generación de gas, genera el biogás por digestión de la materia orgánica; y ! una zona de recogida de gas que se encuentra situada por encima de la zona de generación de gas en la cámara de digestión para recoger el biogás generado en la zona de generación de gas; en el que una salida de biogás está definida en la zona de recogida de gas, estando la salida de biogás dispuesta de tal manera que el biogás sale de la zona de recogida de gas a través de la salida de biogás; en el que una o más boquillas están dispuestas en la zona de recogida de gas, estando las boquillas adaptadas para pulverizar un líquido de enfriamiento de gas en el gas alojado en la zona de recogida de gas para enfriar el gas; en el que un miembro de recogida está dispuesto en la zona de recogida de gas para recoger el líquido de enfriamiento de gas cuando es pulverizado desde la una o más boquillas hacia el miembro de recogida para evitar que el líquido de enfriamiento de gas entre en la materia orgánica; en el que una o más válvulas de seguridad están dispuestas en la zona de recogida de gas, definiendo cada válvula de seguridad una entrada que está conectada de forma fluida al interior de la zona de recogida de gas y una salida que está conectada de forma fluida al aire fuera del aparato; y en el que al menos una de las una o más válvulas de seguridad es una válvula de seguridad en medio líquido y en el que el miembro de recogida está dispuesto para hacer que el líquido de enfriamiento del gas recogido fluya hacia la válvula de seguridad en medio líquido, con lo que un nivel de agua predeterminado es mantenido en la válvula de seguridad en medio líquido.
2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el miembro de recogida está dispuesto en relación con la válvula de seguridad en medio líquido de forma que se evita que el gas y/o la espuma pasen entre el miembro de recogida y la válvula de seguridad en medio líquido.
3. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de recogida está dispuesto de tal manera, con respecto a una pared interior de la zona de recogida de gas, que el gas y/o la espuma pueden pasar entre la pared interior y el punto más alto del miembro de recogida.
4. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de recogida define una superficie superior y una inferior y en el que un aislante térmico es proporcionado entre la superficie superior y la inferior.
5. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de recogida está inclinado con respecto a una dirección horizontal para guiar el líquido de enfriamiento del gas recogido hacia la al menos una válvula de seguridad en medio líquido.
6. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de recogida está dispuesto de tal manera que el líquido de enfriamiento de gas, que es recogido durante su uso, gotea en la válvula de seguridad en medio líquido.
7. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el punto más bajo del miembro de recogida está situado directamente por encima de la entrada de la válvula o válvulas de seguridad en medio líquido.
8. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula de seguridad en medio líquido define una salida de líquido, y en el que la salida de líquido está dispuesta para permitir que el exceso de líquido de la válvula de seguridad en medio líquido salga de la válvula de seguridad en medio líquido a través de la misma.
9. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula de seguridad en medio líquido define una primera y una segunda trampas de líquido que están dispuestas en serie.
10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la válvula de seguridad en medio líquido define una salida de gas que está dispuesta de tal manera que el gas escapará de la válvula de seguridad en medio líquido a través de la misma cuando la primera trampa de líquido no contenga una cantidad predeterminada de líquido.
11. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula de seguridad en medio líquido es accesible desde una superficie externa del aparato.
12. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula de seguridad en medio líquido está dispuesta de forma deslizante en el aparato de tal manera que puede deslizar entre una posición insertada en la que está situado en el interior del aparato en la zona de recogida de gas del mismo, y una posición retirada en la que es accesible desde fuera del aparato.
13. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en el que la primera y la segunda trampas de líquido definen una primera y una segunda zonas de líquido, respectivamente, en el que el líquido es proporcionado durante el funcionamiento, y en el que la primera y segunda zonas de líquidos están conectadas de forma fluida, de tal manera que cuando una válvula de derivación se encuentra en un estado abierto el líquido puede fluir de la
primera zona de líquido a la segunda zona de líquido, mientras que se evita que el líquido fluya de la primera a la segunda zonas de líquido a través de la válvula de derivación, cuando la válvula de derivación está en un estado cerrado.
14. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las boquillas están dispuestas de tal manera que cuando el líquido de enfriamiento de gas es pulverizado a través de las boquillas, el
líquido de enfriamiento de gas es pulverizado en una espuma que durante el uso del aparato es generada por la materia orgánica, por lo que asciende de la zona de generación de gas a la zona de recogida de gas en la que continua hacia las una o más salidas de biogás, estando las una o más boquillas adaptadas para pulverizar una cantidad suficiente del líquido de enfriamiento de gas para evitar que la espuma entre en la salida de biogás.
15. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las boquillas están adaptadas 15 para funcionar como un medio de prevención de incendios y/o explosiones.
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