NL1023558C2 - Werkwijze en inrichting voor het vergisten van biomassa. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het vergisten van biomassa

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vergisten van biomassa, omvattende het in een gesloten, met water gevuld vat geforceerd inbren-5 gen van biomassa en het nabij de bovenzijde afvoeren van het biogas uit dat vat, waarbij het inbrengen van die biomassa omvat het mechanisch verplaatsen van een tussen twee schotten met biomassa gevuld compartiment.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit FR-2515205. Daarin wordt biomassa met een schroeftransporteur aan een vergistingsvat toegevoerd en wordt het te verwijderen 10 residu met een verdere afzonderlijke schroef uit het vat afgevoerd.

In DE-2 535 756 wordt een vergistingsvat. beschreven met een afzonderlijke toevoer en afvoer, waarbij de toevoer als schroeftransporteur uitgevoerd kan worden.

In EP 1239 030 wordt biomassa in een vat vergast. De biomassa wordt via era daalleiding toegevoerd. Omdat de biomassa vaak lichter is dan water dient deze onder 15 overdruk toegevoerd te worden. Deze overdruk wordt verwezenlijkt door een zuiger-cilindermechanisme dat bij het uiteinde van de daalleiding aanwezig is. Daardoor wordt in het ladingsgewijs toevoeren van biomassa voorzien.

Bij het vergassen van biomassa kan het gevormde biogas in een gasmotor of gedeeltelijk op gas bedreven dieselmotor verbrand worden. Gemakkelijk te verteren mate-20 rialen kunnen als biomassa toegepast worden zoals drijfinest, vetten en biologisch afval.

De uitvinding is in het bijzonder maar niet uitsluitend gericht op het vergassen van hout van snel groeiende loofbomen zoals wilgen, peppels en berken. Een verhoudingsgewijs lange verblijftijd blijkt bij het vergassen van dergelijk materiaal noodzake-25 lijk te zijn. Dit wordt zoals verondersteld, mede veroorzaakt doordat de betreffende microben zich langzaam vermenigvuldigen.

In de Europese aanvrage 1239030A wordt uitgegaan van biomassa die volledig omgezet wordt. In de praktijk blijkt echter dat een deel van de biomassa hetzij oplost in water hetzij als fijne deeltjes achterblijft. Dergelijke stoffen dienen afgevoerd te wor-30 den. In FR 2515 205 en DE 2 535 756 zijn daartoe afzonderlijke afvoermiddelen aanwezig. Echter hangt met de afvoer van die stoffen eveneens het gevaar samen dat microben en een deel van de te vergisten biomassa eveneens mee gesleept worden.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding dit nadeel te Vermijden.

1 n o a r ς a I Dit doel wordt bij een hierboven werkwij ze verwezenlijkt doordat het uit het vat afkomstige water door dat compartiment afgevoerd wordt.

Door toepassing van compartimentering kan min of meer continu biomassamate- daal ingebracht worden. Bovendien is het daardoor mogelijk de stroming van water, 5 daarin opgeloste materialen en zeer fijne deeltjes niet te belemmeren. Het biomassa- materiaal dat ingebracht is, werkt als filter voor het uittredende water met daarin aanwezige stoffen die nog nuttig bruikbaar zijn. Dergelijke compartimentering kan op I enigerlei in de stand der techniek bekende wijze uitgevoerd worden. Volgens een van voordeel zijnde uitvoering wordt gebruik gemaakt van schroeven. Het is bekend om 10 allerlei soorten materiaal met behulp van transportschroeven te verplaatsen. Door passend uitvoeren van de schroeven of de deze omgevende wand kunnen overtollig water en/of de hierboven beschreven fijne deeltjes in tegengestelde richting stromen.

Dit kan bijvoorbeeld verwezenlijkt worden door de schroeven van openingen te voor- I zien die enerzijds te klein voor de te behandelen biomassa zijn en anderzijds voldoende 15 groot om water en de fijne deeltjes door te laten. Deze combinatie van water en fijne I - deeltjes kan nuttig gebruikt worden en bijvoorbeeld omgezet worden naar kunstmest of I na (gedeeltelijk) drogen als brandstof toegepast worden.

I De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze omvattende een gesloten vergistingsvat met gasaf- I 20 voer voor biogas, aanvoer voor biomassa en ingericht voor het bevatten van water, I waarbij die aanvoer van biomassa een leiding omvat voorzien van middelen voor het I geforceerde transport van biomassa.

I Om de vergisting te bevorderen kan de inhoud van het vat verwarmd worden.

I De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld 25 uitvoeringsvoofbeeld verduidelijkt worden. De enige figuur toont schematisch een ver- gistingsinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

I Met 1 is een gas- en vloeistofdicht vat aangegeven. Daarin is water aangebracht I waarvan het bovenniveau met 2 aangegeven is. Dit bovenniveau wordt eveneens be- I paald door opdrijvende biomassa. Hierboven bevindt zich het hoogste niveau van de 30 opdrijvende biomassa. Met 3 is de toevoerleiding aangegeven. Daarin is een door mo- I tor 5 aangedreven transportschroef 4 aanwezig. Deze is voorzien van openingen 6.

I Biomassa wordt via inlaat 7 ingebracht Met 8 is een afvoer voor water en fijne stoffen

I 102355A

3 aangegeven. 9 is de gasafvoer van het vat 1 terwijl de vloer 10 waarop het vat rust voorzien is van vloerverwarming 11.

De hierboven beschreven inrichting kan als volgt gebruikt worden. Biomassa en meer in het bijzonder houtdelen van snel groeiende loofbomen zoals snippers van wil-5 gentenen worden door inlaat 7 ingebracht Door de werking van schroef 6 wordt dit geforceerd onder het watemiveau 2 getransporteerd. Na het in het vat komen zal het verse materiaal opdrijven en het reeds langer in het vat aanwezige materiaal naar boven drukken. Dit oudere materiaal zal op de lange duur naar buiten gedrukt worden en zijdelings langs de wand van het vat naar beneden bewegen door de toenemende soorte-10 lijke massa daarvan. Microben, bacteriën en dergelijke zullen van het oude materiaal naar het nieuwe materiaal verplaatst worden en zo zal het vergistingsproces van het nieuwere materiaal op gang komen. Het daarbij vrijkomende gas wordt via afvoer 9 verwijderd. Het vergisten wordt bevorderd door verwarming van het vat met behulp van verwarming 11. De houtsnippers zullen tijdens de vergisting ontleed worden en 1S lignine zal overblijven. Een deel van de lignine wordt opgelost in water en een verder deel zal als zeer fijn poedervormig materiaal aanwezig zijn. Dit beweegt terug tegen de beweging van de schroef 4 in door de openingen 6 daarvan. Via uitlaat 8 wordt dit materiaal afgevoerd. Het materiaal kan voor verder nuttig gebruik ingezet worden. Met de hierboven beschreven schroef is het mogelijk continu transport te verwezenlijken zon-20 der dat daarbij de retourstroming van water met daarin aanwezig materiaal belemmerd wordt.

Begrepen zal worden dat afhankelijk van het in het vergistingsvat uitgevoerde proces, de hoeveelheid water en de eventueel daarin aanwezige verdere bestanddelen gekozen worden. Dit geldt ook voor de temperatuur en de veiblijftijd. In het algemeen 25 wordt er de voorkeur aan gegeven de verblijftijd verhoudingsgewijs lang te kiezen, dat wil zeggen meer dan een maand en meer in het bijzonder ongeveer drie maanden.

Bovendien kunnen behandelingsinstallaties aanwezig zijn om het uit de uitlaat 9 afkomstige gas te behandelen. Een mogelijke behandeling is het verwijderen van schadelijke componenten en het eventueel verwijderen van kooldioxide. Deze en verdere 30 wijzigingen liggen voor de hand voor degenen bekwaam in de stand van de techniek na het lezen van bovenstaande beschrijving en binnen het bereik van de bijgaande conclusies.

Claims (8)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij dat gedwongen transport schroeven 10 omvat
2. 3. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die transport· beweging niet de verplaatsing van water omvat.
3. 4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die biomassa H onder het watemiveau in dat gat gebracht wordt. I 15 5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende de afvoer van water en fijne deeltjes.
4. 6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die biomassa I wilgentenensnippers omvat
5. 7. Inrichting voor het vergassen van biomassa omvattende een gesloten I 20 vergistingsvat (1) met gasafvoer (9) voor biogas, aanvoer (3) voor biomassa en inge- richt voor het bevatten van water, waarbij die aanvoer van biomassa een leiding omvat voorzien van middelen van een compartiment voor het opnemen en geforceerd I transporteren van biomassa, dat in die aanvoer (3) verplaatsbaar is, met het kenmerk, I dat die aanvoer (3) tevens als afvoer voor water uitgevoerd is. I 25 8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij die middelen een schroef (4) omvatten.
6. 9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij het schroefblad of schroefbladen van openingen voorzien zijn.
7. 10. Inrichting volgens een van de conclusies 7-9, waarbij verwarmingsmiddelen (11) voor de inhoud van het vat aanwezig zijn.
8. 11. Inrichting volgens een van de conclusies 7-10, waarbij die leiding voorzien is van afvoermiddelen (8) voor water en daarin opgeloste stoffen en fijne deeltjes.