由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,对此的包封方法、以及包封装置和包封材料制造方法及图纸

技术编号:17710936 阅读:23 留言:0更新日期:2018-04-14 22:12
本发明专利技术涉及由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,其根据本发明专利技术将次级生物材料首先分份包装入在至少一个层中是气密性的至少一个包封材料中,运输并存放。在此所述包封材料和/或加入所述次级生物材料的物质在所述包封体中至少促使一种气体的生成。此外本发明专利技术涉及用至少一个运送装置将次级生物材料分份封入包封体的包封方法,所述运送装置用于与第一包封材料一起形成一个收纳凹陷。本发明专利技术此外涉及将次级生物材料分份封入每份一个气密的包封体中的包封装置,所述包封装置具有将一份待封闭的次级生物材料收纳到在至少一个收纳体中的包封材料上的至少一个装填口。根据本发明专利技术的包封材料由具有至少一个气密层的一个平面单一幅料或在多层中的多个平面幅料或软管组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,对此的包封方法、以及包封装置和包封材料本专利技术涉及由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,对此的包封方法、以及包封装置和包封材料。对于本专利技术所在领域的描述,也可以称之为养料回收,或例如源自尿的可用物质的回收,或次级生物能源。本专利技术此外涉及包封方法和包封装置,例如在PCT/DE2015/000346中所说明的。特别是关于包封材料,本专利技术涉及气密的可拉伸的薄膜,如在DE202015002302中所说明的。所述国际专利申请和所述技术的内容通过参考全方面引入。作为次级生物材料,本专利技术考虑例如剩饭、屠宰废料、脂肪、水果废料、蔬菜废料、各阶段的堆肥、清浆用过的尿布、用过的卫生用品、富含蛋白的工业废料、富含碳水化合物的工业废料、脂肪分离器残渣当今的能源供应首先由化石能量载体油、煤炭和天然气以及核能承担。从中产生的问题和风险是充分已知的。使用可再生能源的可能性众所周知是多方面的。长久以来,不同的技术允许直接(例如光电)或间接(例如水力和风力,以及生物能)的太阳能利用。在生物质的能量利用方面有着巨大期待。在欧洲和德国,生物质是至今使用最多的可再生能源。按照欧盟的希望,生物质应当基于其相比于许多其他可再生能源利用的选择,巨大的未开发潜力且相对地更接近市场,未来在能源系统中承担更大的贡献并由此在未来环境的构建中是显而易见的,是气候兼容的并由此参与持续的能源供应。生物能表示由生物质获得的能。其中包括不同的能量形式如热能、电能或用于燃烧式发动机的燃料。通常其中化学地存储能量的生物质也被描述为生物能。作为主要能源使用可再生原料。本专利技术的首要目的是将现有的生物质,即源自食品和人和动物的排泄物的废物,直接转化成可用能源。不必使用农田来仅仅产生制造能量的生物质。不是由额外建立的能量供应物组成的次级生物质的一项优点是基于其持续的可供应性,特别是在需要许多能量的地方。化石能源的存在可在次级生物质的利用下得到保存。本专利技术的基础问题是如下解决的,即通过一种由次级生物材料转化并储存为可利用能源的涉及权利要求1的全部特征的方法、一种根据权利要求3的分份封闭次级生物材料的包封方法、一种根据权利要求4的包封装置和一种根据权利要求5的包封材料。有利的实施形式在从属权利要求和以下的描述中说明。次级生物质可贡献于温室气体排放的减少。在生物质燃烧时仅释放如之前在光合作用下从大气吸收那么多的二氧化碳。在源自排泄物、食品残余(Lebensmittelresten)等的生物能的情况下必须注意在生产和利用时产生除了固体之外同样可被使用和储存的例如笑气或甲烷。该概念是本专利技术的基础,其例如致力于如何能掌控次级生物能的利用,从而使之能够经营。根据官方的可调查来源,与生物源废弃物一起,生物能提供世界能源需求的16-35%。由于经济和政治局限性,潜力的损耗仅使得大约一半是可能的(即世界能源需求的8-17.5%)。所有这些计算和研究中没有考虑次级生物质的额外再利用。与生物源废弃物一起,借助于次级生物质可覆盖全部世界能源需求的一半,而不会产生对于自然保护或食物供应的使用竞争。仅在德国,每年有大约1840万吨食物成为垃圾。如果指望在农业中积极发展生物燃料会导致环境负担。原则上使用杀虫剂和矿物质肥料,可能导致水域和地下水的负担,此外它们的制备很消耗能量。因为生物能不同于风电和太阳能电,是容易被存储的,它们被视为重要的常规能源用于未来的电供应(虚拟发电厂)。科学家建议,使用生物能用于联合产电和产热(电-热联合)而不是用于燃料。当前所使用的方法的一个缺点是,为了生产生物质消耗很多能量。数十年来全世界的研究者、开发援助者和工程师已经同时致力于厕所问题。例如有干式厕所,其中粪便被导入填充秸秆的容器并被堆肥,袋式厕所,其中化学灭除微生物,以及将尿转化为肥料的厕所。然而至今,这些技术没有带来突破。就此紧急需要一种解决方案:根据世界卫生组织的数据,世界范围内仍然生活着25亿人没有厕所。本专利技术的目的是,创造一种能源产生形式,其使用现有的次级生物质来产生能量。例如将次级生物质直接由终端消费者/制造者包装并视情况储存,从而特别是通过包装的形式独自产生可储存的能源例如甲烷。在此背景下,本专利技术建议,将特别是人和动物的粪便转化为能源,主要因为人或动物的粪便不仅是甲烷的储存物而且是制造物。至今人和动物的含水生物质废物,主要源自我们城市的管道系统和农业废料不能被有效利用。在两个薄膜之间根据本专利技术设置高压或低压,以使得气体从内袋过滤出来。内薄膜的孔径相应于可透过的物质。就此可以通过根据本专利技术的包封实现分类效果。根据本专利技术的一个解决方案在于用于次级生物质的包装单位。本专利技术建议一种有利的包装装置,其分份包装所述次级生物质到根据本专利技术的包封材料中。所述根据本专利技术的包装有利的实施形式由多个层,例如多个薄膜或层膜组成,其中每个薄膜或薄膜层具有特定的属性,例如转化次级生物质成可储存的能源,例如甲烷气或其他形式的能量载体并同时储存。包封在本专利技术的意图中不仅是薄膜或纸在次级有机材料中卷绕,还直至将其密封。包封材料在本专利技术的意图中也可以是出自盒匣的连续材料。一次性手套或卫生用品,如尿布或卫生巾或其部分或其上的部件。所述包封薄膜可根据本专利技术有利的实施形式例如这样地涂层,在薄膜上的凝胶用于优化甲烷气的生成具有至少第一种有机组分以及至少第二种无机组分,就此在所述被涂覆的平面上的微生物菌群显著提高生物气过程的功效,次级生物能加强地转化为甲烷气或其他形式的能量载体。为了从次级生物质产生能量,在此根据本专利技术有利的实施形式优选使用甲烷气生成物和热,例如照射露天下过渡储存的黑色包封体的太阳能。虽然例如肉包装法是已知的,其中在气密性封闭前或过程中向初级有机材料加入例如氮气,从而需氧菌活性至少被阻断。与肉的情况刚好完全不同,本专利技术的基础想法是至少从一个特定的时间点起这种需氧活性是所希望的,用以产生甲烷。因此,对肉有利的包封材料提供了针对使之可存放的第一时段(Lebensabschnitt)和针对目标能源的第二时段。在特定可存放性之后,目标甲烷气生成剂可被为此开发的包封材料激活,就此由于膨胀的包装不再疑惑终结的可存放性。以这种方式因此不必乱贴标签。氮气例如在可存放期限终结后的短时间内附着在内包封体表面上,优选在氧气透入所述包封体内部的情况下。在一个有利地根据本专利技术的包封体中,有机物质通过细菌的作用被分解。在使用适宜的细菌的情况下在此产生甲烷气,其通常输送给用于产生电能的发电机,所述电能被输入供能网。一个重要的影响因素在此是有用菌的繁殖率。其中存在一个问题,多种细菌被包含在生物质中,它们是相互竞争的。该问题通过本专利技术的有利实施形式解决,向待分解的生物质加入适宜的制剂,从而促进有用菌的繁殖。不论是基本已知的制剂的有效性还是每吨生物材料所需要的制剂量至今不能感到满意。本专利技术因此致力于这样地改良这种制剂,即以相对少的制剂量足以支持有用菌的繁殖。所述制剂就此根据本专利技术的实施形式直接置于用于次级生物质的包装单位之中或之上。在一种有利的包封薄膜上可以例如根据一个本专利技术有利的实施形式涂覆一种培养基,其有利于制剂的增殖并同时抑制不被看作为有用细菌的其它细菌。该任务根据另一个有利的实施形式经此解决,即涂层的第本文档来自技高网...
由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,对此的包封方法、以及包封装置和包封材料

【技术保护点】
由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,该方法首先将所述次级生物材料分份包装入在至少一个层中是气密性的至少一个包封材料中,将所述经包装的材料运输和存放,其中所述包封材料和/或加入所述次级生物材料中的物质在所述包封体中至少促使一种气体的生成和/或将尿素分类到一个单独的级分中和/或分出另一个可用的级分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.22 DE 202015002302.9;2015.07.11 DE PCT/DE21.由次级生物材料转化并储存为可利用能源的方法,该方法首先将所述次级生物材料分份包装入在至少一个层中是气密性的至少一个包封材料中,将所述经包装的材料运输和存放,其中所述包封材料和/或加入所述次级生物材料中的物质在所述包封体中至少促使一种气体的生成和/或将尿素分类到一个单独的级分中和/或分出另一个可用的级分。2.根据权利要求1的方法,其特征在于,在所述气体生成之后或期间,多个根据权利要求1的方法填充的包封体首先在一个取气阶段中仅抽取气体,并且在所述取气阶段后仍然填充的但至少部分脱气的包封体输送到利用或焚烧阶段。3.将次级生物材料分份封入包封体的包封方法,其具有3.1至少一个用于在至少一个层中是气密性的至少一个第一包封材料(20、30)的运送装置,所述运送装置与所述第一包封材料(20)一起确定形成收纳凹陷(12),3.2至少一个封闭装置,其确定通过使可生物降解的包封材料与自身或与另一个生物可降解的包封材料至少接触,借助形状配合连接、粘接和/或焊接和/或其它封闭原理,将所述次级生物材料气密地封闭,和3.3至少一个用于封闭的可移动的体(14、15),3.4其中在所述收纳凹陷(12)中放入的次级生物材料在其可压缩的情况下被压缩或强制地将所述收纳凹陷自身充满,在每种情况下所述次级生物材料在封闭前至少进一步地被真空化,3.5其中所述包封体的一个还没有完全封闭的接触区域保持开口直到包封体后端被密封。4.用于将次级生物材料分份封入每份一个密封的包封体中的包封装置(1),其具有4.1将一份待封闭的次级生物材料收纳到在至少一个收纳体(14)中的包封材料(20)上的至少一个装填口(12),4.2沿至少一个移动方向(O)推动包封份的移动协调器,4.3其中或者4.3.1沿移动方向(O)看或与移动方向(O)成横向地看,所述装填口(12)设置在至少两个装有至少一种包封材料(20)或者相同或不同的包封材料(20、30)...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·施密特
申请(专利权)人:洛特宝贝设计有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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