Biorreactor con sistema de retención.
Biorreactor para la metanización de biomasa, con
- un tanque (2) digestor para alojar la biomasa,
por el que puede desplazarse una cargadora sobre ruedas,
- una trampilla (14), que cierra el tanque (2) digestor de manera estanca a los gases, y
- una unidad (22) de drenaje de jugo de filtración, que está dispuesta en el sentido de llenado detrás de la trampilla (14) en el fondo del tanque (2) digestor,
caracterizado
- porque un dispositivo (100) de retención en forma de placa está dispuesto en el sentido de llenado detrás de la trampilla (14) en el tanque (2) digestor y está sujeto mediante carriles de guiado verticales, de tal manera que la biomasa alimentada se apoya parcialmente en el dispositivo (100) de retención, y
- porque entre la trampilla (14) y el dispositivo (100) de retención está dispuesta la unidad (22) de drenaje de jugo de filtración en el fondo o en el fondo y las paredes del tanque (2) digestor.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/008794.
Solicitante: BEKON ENERGY TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: FERINGASTRASSE 9 85774 UNTERFOHRING ALEMANIA.
Inventor/es: LUTZ, PETER.
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).
PDF original: ES-2460540_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La invención se refiere a un biorreactor para la metanización de biomasa.
Un biorreactor del tipo presentado en el presente documento se conoce por el documento EP 1 301 583 B1, a cuya divulgación se remite en todo su contenido para evitar una repetición innecesaria y cuyo contenido divulgado se incluye expresamente en la presente solicitud.
Por el documento EP 0023176 A2 se conoce un biorreactor para la metanización de biomasa. Este biorreactor comprende un tanque digestor cúbico o tubular, que puede cerrarse mediante una trampilla de manera estanca a los gases por medio de una junta de estanqueidad elástica. Detrás de la trampilla está prevista una caja de rejilla, que está llena con la biomasa que va a fermentarse. Por tanto la caja de rejilla representa una descarga de presión para la trampilla realizada de manera estanca a los gases y la biomasa se apoya completamente en la caja de rejilla.
El documento DE 202 03 533 U1 da a conocer un biorreactor para la generación de biogás en un tanque digestor que puede cerrarse de manera estanca a los gases. A este respecto, el fondo del tanque digestor está configurado inclinando hacia la trampilla formando una sola pieza y una cargadora sobre ruedas puede desplazarse por el mismo. Detrás de la trampilla del biorreactor se encuentra una unidad de drenaje de jugo de filtración.
Partiendo del biorreactor según el documento DE 202 03 533 U1, el objetivo de la presente invención es mejorar un biorreactor por el que puede desplazarse una cargadora sobre ruedas en el sentido de que pueda alojar una gran carga de biomasa sin influir negativamente en las propiedades de estanqueidad de la trampilla de estanqueidad.
La solución de este objetivo se obtiene mediante un biorreactor según la reivindicación 1.
A través de la trampilla que puede cerrase de manera estanca a los gases, que está realizada de manera suficientemente grande, puede alimentarse de manera sencilla biomasa en el tanque y la biomasa residual puede extraerse de nuevo fácilmente tras la metanización. Con el tanque cerrado, la biomasa ejerce presión esencialmente o al menos en una cierta proporción sobre el sistema de retención. De este modo se alivia de carga la trampilla y ésta puede realizarse a la vez ligera y estanca de manera precisa. Entre la trampilla y el sistema de retención está dispuesta en el fondo o en el fondo y las paredes del biorreactor una unidad de drenaje de jugo de filtración o percolado. De este modo puede evitarse la acumulación de jugo de filtración en la zona entre la trampilla y el sistema de retención o antes de abrir la trampilla puede extraerse por bombeo el percolado que se encuentra en la misma.
Ventajosamente, el sistema de retención es permeable a los líquidos. La biomasa ejerce presión con su peso propio desde dentro contra el sistema de retención, de modo que el jugo de filtración se prensa fuera de y a través del sistema de retención, detrás del cual se acumula en la unidad de drenaje dispuesta en el fondo entre el sistema de retención y la trampilla y se evacua.
En una realización preferida, el sistema de retención se extiende desde el fondo del tanque digestor hasta una determinada altura parcial o alternativamente también por toda la altura vertical del tanque digestor. El sistema de retención está compuesto por uno o varios elementos esencialmente en forma de placa, que se insertan en carriles de guiado verticales correspondientes.
Tal como se ha mencionado, el sistema de retención puede estar compuesto esencialmente por uno o varios elementos en forma de placa verticales. Éstos pueden extenderse en una primera realización por toda la anchura horizontal del tanque digestor. En una realización alternativa, el tanque digestor puede presentar también en su lado frontal que puede cerrarse mediante la trampilla una abertura que puede cerrarse mediante el sistema de retención, que no se extiende por toda la anchura del tanque digestor.
Según una configuración ventajosa de la invención, la trampilla que cierra el tanque digestor de manera estanca a los gases está dotada de un tubo flexible de estanqueidad que puede inflarse. En el estado cerrado, el tubo flexible de estanqueidad se infla y obtura de manera sencilla la trampilla con respecto a la pared del tanque de manera estanca a los gases.
Según una configuración ventajosa adicional de la invención, la trampilla puede accionarse hidráulicamente, dado que ésta con las dimensiones correspondientes apenas puede accionarse manualmente.
Según una configuración ventajosa de la invención, el tanque digestor está realizado en forma cúbica o de paralelepípedo, formando la trampilla una pared del cubo o paralelepípedo. De este modo se obtiene por un lado una construcción sencilla y por otro lado una abertura suficientemente grande para cargar y llenar el tanque digestor. Adicionalmente, de este modo se simplifica la fabricación del tanque digestor.
Según una configuración ventajosa de la invención, la cubierta del tanque digestor puede levantarse por medio de cilindros elevadores y cerrarse de nuevo de manera estanca a los gases. De este modo se garantiza una rápida aireación del tanque digestor.
Según una configuración ventajosa de la invención, el tanque digestor está configurado de manera cilíndrica y la trampilla presenta la forma de una tapa en forma de disco. Esta es adecuada en particular para pacas de paja redondas como biomasa.
Según una forma de realización ventajosa de la invención, la unidad de calefacción a modo de calefacción de suelo está integrada en la placa de fondo del tanque digestor; dado que los gases calientes ascienden, de este modo se consigue un calentamiento uniforme de la biomasa en el tanque digestor. Adicional o alternativamente, la unidad de calefacción también puede integrarse en las demás paredes del tanque.
Según una configuración ventajosa adicional de la invención, el tanque digestor a modo de garaje prefabricado está construido de hormigón armado. El lado abierto del “garaje prefabricado” se cierra mediante la trampilla de manera estanca a los gases. De este modo se obtiene una construcción muy económica.
Detalles, características y ventajas adicionales de la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripción de formas de realización preferidas. A este respecto muestra:
la figura 1, esquemáticamente una representación en perspectiva del biorreactor según la invención sin sistema de retención insertado;
la figura 2, una representación en corte del biorreactor según la figura 1;
la figura 3, una representación esquemática de la placa de fondo del biorreactor de la figura 1 ó 2;
la figura 4a, una vista desde arriba de la trampilla del tanque digestor;
la figura 4b, una representación en corte de la trampilla de la figura 4a a lo largo del plano A-A;
la figura 4c un detalle de la representación en la figura 4b;
la figura 4d, una representación en detalle correspondiente a la figura 4c con una configuración alternativa del cerco;
la figura 5, una proyección horizontal parcial del biorreactor en la zona del lado frontal que puede cerrarse mediante la trampilla;
la figura 6, una vista en perspectiva de un biorreactor según la invención con la trampilla abierta y el sistema de retención insertado; y
la figura 7, un detalle de la figura 6.
Un biorreactor o reactor de biogás según las figuras 1 a 3 comprende un tanque 2 digestor en forma de paralelepípedo que, a modo de un garaje prefabricado, está compuesto por hormigón armado y comprende seis elementos de pared planos, concretamente una placa 4 de fondo, dos paredes 6 y 8 laterales, una placa 10 de cubierta, una pared 12 trasera y un lado delantero abierto, que puede cerrase mediante una trampilla 14 estanca a los gases.
La trampilla 14 puede accionarse por medio de un sistema 16 hidráulico. Con la trampilla 14 abierta, el tanque 2 digestor puede llenarse de manera sencilla o extraerse la biomasa residual del mismo. A través de una conexión 18 de extracción de biogás se evacua el biogás generado en el tanque 2 digestor. En la placa 4 de fondo del tanque 2 digestor y parcialmente también en las paredes 6 y 8 laterales puede estar prevista una unidad 20 de calefacción a modo de una calefacción de suelo, por medio de la cual puede atemperarse de manera correspondiente la biomasa que se encuentra en el tanque 2 digestor. Igualmente, en la placa 4 de fondo está integrada una unidad 22 de drenaje de jugo de filtración, que comprende un canal 24 realizado en la placa 4 de fondo que discurre transversalmente, que está cubierto por una chapa... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Biorreactor para la metanización de biomasa, con -un tanque (2) digestor para alojar la biomasa, por el que puede desplazarse una cargadora sobre ruedas, -una trampilla (14) , que cierra el tanque (2) digestor de manera estanca a los gases, y -una unidad (22) de drenaje de jugo de filtración, que está dispuesta en el sentido de llenado detrás de la trampilla (14) en el fondo del tanque (2) digestor, caracterizado -porque un dispositivo (100) de retención en forma de placa está dispuesto en el sentido de llenado detrás de la trampilla (14) en el tanque (2) digestor y está sujeto mediante carriles de guiado verticales, de tal
manera que la biomasa alimentada se apoya parcialmente en el dispositivo (100) de retención, y -porque entre la trampilla (14) y el dispositivo (100) de retención está dispuesta la unidad (22) de drenaje de jugo de filtración en el fondo o en el fondo y las paredes del tanque (2) digestor.
2. Biorreactor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de retención es al menos parcialmente permeable con respecto al jugo de filtración que sale de la biomasa.
3. Biorreactor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de retención se 25 extiende por la anchura total del tanque digestor.
4. Biorreactor según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el dispositivo de retención sólo se extiende por la parte de la anchura total del tanque digestor que corresponde a una abertura de carga que puede cerrarse mediante la trampilla (14) .
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