用于生物质甲烷化的生物反应器，具有多个该生物反应器的沼气处理厂以及操作该生物 ...的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种将生物质甲烷化的生物反应器、一种具有多个该生物反应器的沼气处理厂，以及一种操作该生物反应器的方法。该长形反应器容器具有装载门与卸载门，两者分别设置在该长形反应器容器的相对两端。由此可以排放无害的使用过的生物质。由于在发酵过程中的高温工艺控制，从该反应器容器经由该卸载门排放的使用过的生物质，并无流行病学的污染或植物卫生污染，可以直接排放到堆肥形成程序。故而该生物反应器具有“洁净”的卸载门与“不洁”的装载门。
【专利说明】用于生物质甲烷化的生物反应器，具有多个该生物反应器的沼气处理厂以及操作该生物反应器的方法
【技术领域】
[0001]根据权利要求1的基本部分，本发明涉及一种将生物质甲烷化的生物反应器。根据权利要求8，本发明涉及具有多个该生物反应器的沼气处理厂。另根据权利要求9，本发明涉及操作该生物反应器的方法。
【背景技术】
[0002]一种属于本发明所公开型态的生物反应器可从欧洲专利EP I 301 583 BI得知。关于其构造上的设计，可参阅该EP I 301 583 BI案的记载内容的全部。该已知的生物反应器是构造成如预制型的车库，并具有前侧与背侧。其前侧整面开放，并可以翻板闸门关闭，以形成气密状态。未经使用的生物质可从该闸门进入生物反应器，而反应过的生物质也可经由该闸门从该生物反应器排出。该使用过或要废弃的生物质是以已知的方法形成堆肥。根据政府生物废弃物管理法规(B1abfV)规定，堆肥必须无害，即不会致病或无影响植物卫生的担忧，例如须先将杂草种子与植物病原细菌，例如火伤病(fire blight)病原菌完成灭杀后，才能排放到开放空间与绿地上。为确保完成灭杀，堆肥的温度必须在一定的温度范围内，维持一定时间。这种作业增加了堆肥形成过程当中的照护需求。如果在该高温范围(温度高于55°C)内已经产生沼气，则该使用过的生物质在后续的堆肥形成过程中，所需的照护要求将可降低。但是，在该EP I 301 583 BI案的生物反应器设计下，使用过的生物质在排放时会有遭受二度污染的危险。
【发明内容】
[0003]基于该EP I 301 583 BI案所揭示的生物反应器，本发明的目的是在提供一种生物反应器，可以大幅降低使用过的生物质在排放时遭受疾病与植物卫生污染的危险。此外，本发明的目的也在提供一种操作该生物反应器的方法。
[0004]上述目的可由根据权利要求1所述的生物反应器实现。
[0005]本发明提供一种在长度方向延伸的反应器容器，该反应器容器包括装载门与卸载门，各自设置在该向长度方向延伸的反应器容器相对端部。利用这种设计，可以使使用过的生物质在处于消化反应过程的高温范围下，没有疾病与植物卫生污染的担忧地从该反应器容器排出，直接送入该堆肥形成程序。该反应器容器设有“洁净”卸载门与“不洁”装载门。从该装载门区域进入的污染物，如细菌、种子与病菌无法通过该卸载门的“洁净”区域。该两闸门可以用来将“洁净”的卸载区，亦即不受疾病与植物卫生污染的区域，与该卸载区，亦即可受疾病与植物卫生污染的区域，作空间上的区隔。
[0006]在产生沼气的高温工艺中，沼气的生成是优选使用可在大约50°C到60°C的范围内“工作”的细菌来完成。但在中温工艺中，沼气的生成是优选使用可在大约30°C到35°C的范围内“工作”的细菌来完成。因此，在产生沼气的高温工艺中，使用过的生物质对于疾病与植物卫生污染已经完成消毒(权利要求9)。因此，之后的堆肥形成过程可以在减轻的监督与照护需求下进行(权利要求10)。
[0007]该反应器容器的装载与卸载是通过具有滚轮的装载与卸载装置进行。该反应器容器底部与地面齐平，且其闸门面积与其截面积相同(权利要求2与3)。
[0008]由于将该反应器容器构造成如同预制型车库，故可降低该反应器容器的制作成本(权利要求4)。
[0009]将该两闸门构造成翻板开关型态，并以油压驱动，以提供该反应器容器的装载与卸载功能(权利要求5与6)。
[0010]使用迟滞装置解除对于该闸门的气体压力(权利要求7)。
[0011]使用多个的沼气反应器，可以批次产生沼气，如同连续生产(权利要求8)。
[0012]本发明的其他详情、技术特征与优点，可通过附属的权利要求以及以下对优选实施例的说明，更加清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1示出根据本发明具有两个闸门的生物反应器一种剖视图。
[0014]图2示出根据图1的生物反应器，从前方或从后方所见的立体图，图中显示其装载门/卸载门为打开。
[0015]图3示出该反应器容器的截面图，图中示出设置于该反应器容器的侧壁内与底板内的加热管。
[0016]附图标记说明
[0017]2 反应器容器
[0018]4 底板
[0019]6,8 侧壁
[0020]10 顶板
[0021]12开放的前侧
[0022]14开放的背侧
[0023]15沼气排放连结部
[0024]16第一闸门(装载门)
[0025]18第二闸门(卸载门)
[0026]20第一迟滞装置
[0027]22第二迟滞装置
[0028]24加热管
【具体实施方式】
[0029]根据图1与图2的生物反应器或沼气反应器，其包括立方体形状、并向长度方向延伸的反应器容器2。该反应器容器2是由钢筋混凝土制成，形成如同预制型车库，并包括六面平面隔墙元件，亦即一个底板4、两个侧壁6与8、1个顶板10，以及开放的前侧12、开放的背侧14，还有一个沼气排放连结部15。该开放的前侧12可以第一闸门16(装载门)作气密的关闭。而该开放的背侧14则可以第二闸门18(卸载门)作气密的关闭。两个闸门
16、18均以油压驱动。关于该两个闸门的设计，可以参考WO 2007/028642A1专利说明书记载以及所示的闸门。
[0030]图2示出该反应器容器2的前侧12的立体图。图中示出装载门16已经打开。在该反应器容器2紧接该装载门16后之处，提供第一迟滞装置20，用来防止沼气直接对该装载门16施加压力。该第一迟滞装置20以此方式解除该气密的装载门16所受的气体压力。
[0031]图2也可以视为该反应器容器2的后侧14的立体图，并示出卸载门18已经打开。在该反应器容器2中，该卸载门18后方，也提供第二迟滞装置22，用来防止沼气直接对该卸载门18施加压力。
[0032]图3示出该反应器容器2的截面图，并示出设置于该反应器容器2的侧壁6、8内与底板4内的加热管24。该加热管24用来对该沼气加热。该加热管24可使沼气在高温环境下产生。
[0033]至于该加热管构造在该反应器容器的侧壁内的方式，可参考EP1997875B1与DE102008015240B4。与此相似，使用多个反应器容器的沼气处理厂的设置方式，也可参考EP1997875B1 与 DE 102008015240B4。
【权利要求】
1.一种依据干式发酵原理使生物质甲烷化的生物反应器，包括: 向长度方向延伸的反应器容器(2)，该反应器容器(2)具有放置该生物质的底部(4)、第一端(12)以及第二端(14)； 第一气密门(16),该第一气密门(16)设置于所述第一端(12),用于向所述反应器容器(2)内装载未经使用的生物质；以及 沼气排放连结部(15)； 其特征在于:在所述第二端(14)提供第二气密门(18)，用以从所述反应器容器(2)卸载使用过的生物质。
2.如权利要求1所述的生物反应器，其特征在于:所述反应器容器(2)的底部(4)与地面平齐，且所述反应器容器(2)能够容许具有滚轮的装载与卸载装置通过。
3.如权利要求1或2所述的生物反应器，其特征在于:所述两个气密门(16、18)的面积实质上与所述反应器容器(2)的全部截面积相同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的生物反应器，其特征在于:所述反应器容器(2)由钢筋水泥构造成预制型车库型态，并具有方形的截面。
5.如权利要求1-4中任一项所述的生物反应器，其特征在于:所述两个气密门(16、18)位于相对两侧，并能够以油压驱动。
6.如权利要求1-5中任一项所述的生物反应器，其特征在于:所述两个气密门(16、18)位于相对两侧，并构造成翻板，且铰接于所述反应器容器(2)的顶部。
7.如权利要求1-5中任一项所述的生物反应器，其特征在于:在所述反应器容器(2)内，位于所述两个气密门(16、18)后方处，提供第一与第二迟滞装置(20、22)，用以解除对所述两个气密门(16、18)的气体压力。
8.一种沼气处理厂，具有多个根据权利要求1-7中任一项的沼气反应器。
9.一种操作根据权利要求1-8中任一项所述的生物反应器或沼气处理厂的方法，包括以下步骤: 经由所述第一闸门(16)对所述反应器容器(2)内装载未经使用的生物质； 在高温范围内依据干式发酵原理，使所述生物质甲烷化而产生沼气；以及 经由所述第二闸门(18)排放仅含少量细菌的使用过的生物质。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于:所述使用过的生物质在从所述反应器容器 (2)排放后，直接进入堆肥形成程序。
【文档编号】C12M1/107GK104136598SQ201380010227
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年3月6日
【发明者】彼得·鲁茨, 罗尔夫·李本埃纳 申请人:贝肯能量科技股份两合公司