CA1083058A

CA1083058A - Methane production process by waste fermentation

Info

Publication number: CA1083058A
Application number: CA274,896A
Authority: CA
Inventors: Antonin Jullien; Pierre Morel; Yasmine Ortega (Nee Jullien); Claudette Jullien (Nee Chevalier)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1977-03-28
Publication date: 1980-08-05
Also published as: NL7703533A; GB1579656A; DE2714146A1; JPS52121006A; DE2714146C2; CH621715A5; BR7701831A; AR220313A1; IT1082480B; ES457215A1

Abstract

Ce procédé visant à l'obtention de méthane par traitement des détritus et ordures ménagères consiste essentiellement à réaliser les différentes phases de préfermentation et de fermentation des bact?ries méthanigènes dans au moins trois cellules décalées verticalement, la cellule dans laquelle se produit la première phase étant la plus haute, ceci afin de permettre le passage des produits par gravité d'une cellule à une autre adjacente.This process, aimed at obtaining methane by treating litter and household waste, essentially consists in carrying out the different pre-fermentation and fermentation phases of methanogenic bacteria in at least three vertically offset cells, the cell in which the first phase occurs. being the highest, this in order to allow the passage of the products by gravity from one cell to another adjacent one.

Description

1~8;~

La présente invention a pour objet l~l procéde de recyclage de~ détrittls, ordures ménagères et autres résidu~ organiques, par un traitement permettant la productiorl indu~trlelle d~un gaz artificiel dont la composition et la production sont contrôlée~.
La récupération et la destruction des ordure~ ménagères posent différents problemes importants. Il y a, dlune part, la nuisance et la pollution et, de l'autre, le gaspillage de ~ remières matieres~qui ~ont détruites par les moyens actuel~.
Deux méthodes ~ont actuellement retenues. Les ordure~
menagère~ sont ~pandues en couches de 2,50 m et recouvertes de terre ou sont incinérées.
- La première solution provoque de~ infiltrations souter-raines dont la composition et le cheminement ne sont pas contrôlés, ce qui repré~ente un danger pour les nappes phréatiques et le~ cours d'eau.
- La ~econde ~olution pré~ente l'inconvénient de produire des cendres dont le volume est de l~ordre de 30 à 40 % des matières brulées, qui peuvent difficilement être réutili~ées et posent donc le problème de leur destruction. Celle-ci ne peut être faite que par enfouissement dans le 801, mai~ à la suite de cette opération, ce dernier devient impropre tant à
l'agriculture qu'à la construction.
Par ailleurs, la totalité du gaz méthane utilisé tant dans l'industrie qu'à des fins ménagère~, provient actuellement de l~exploitation de nappes de gaz naturel. Suivant la localisation des gisements, la composition des gaz naturels varie.
Certains, com~e le gaz de LACQ, contiennent des composants qu'il faut ab~olument aliminer. Cette opération est onéreuse et influe lourdement sur le prix de vente. Le gaz de LACQ, tel :,, , : . ~- . .

~08~1~5~3 qu'utilise, possede un pouvoir calorifi(l~lc de 9 960 kcal/m3.
D'autres (3az, co~ne ce~lui de GE~ONINGU~, possedcrlt des cvmposants non combustibles, tels que le dioxyde de carbone et l'azote.
Pour ne pas grever le prix de revien-t, il n'est pas pr~céde à
l'elimination de ces elements, mais leur presence se repercute de facon defavorable sur le pouvoir calorifique, qui est de l'ordre de 8 400 kcal/m3.
D'autres yaz, comme celui de HASSI R'MEL en ALGERIE, ont une composition ideale qui, outre le fait qu'ils ne nécessi-tent pas de traitement préalable, leur confere un pouvoir calo-rifique important de l'ordre de 10 700 kcal/m3. Ces derniers cas sont néanmoins tres rares.
Le ~ut de l'invention est de produire un gaz a forte t:eneur en methane, donc possedant un bon pouvoir ca]orifique, obtenu a partir d'un produit de base sans valeur. La production d'un tel gaz pourrait être utilisee dans le cadre des raffineries petrolieres o~ l'on utilise actuellement du fuel lourd comme elément aombustible lors des opérations de raffinage. Il est a noter que la moitié de la production du fuel lourd est actuellement utilisée a cette fin. L'utilisation de gaz permet donc de realiser une economie en fuel lourd et d'utiliser la partie economisee a d'autres fins.
La presente invention vise a l'obtention d'une nou-velle source d'energie tout en assurant la recupération et la destruction des ordures ménageres et autres détritus. Le but principal de l'invention est de realiser un traitement peu coû-teux a partir de matieres premieres sans valeur.
A cet effet, le procédé selon l'invention tel que revendique dans la presente demande reside dans les etapes suivantes:

- ramassage et broyage d'ordures biodégradables, admission des ordures broyees dans une premiere cellule avec 1 ~ 8; ~

The subject of the present invention is the recycling process.
of ~ detritus, household waste and other organic residues, by a treatment allowing the industrial productiorl of a artificial gas whose composition and production are controlled ~.
Recovery and destruction of household garbage pose different important problems. On the one hand, there is nuisance and pollution and, on the other, the waste of ~ first materials ~ which ~ have destroyed by current means ~.
Two methods have currently been adopted. Garbage ~
housewife ~ are ~ pandues in layers of 2.50 m and covered with earth or are incinerated.
- The first solution causes ~ underground infiltration raines whose composition and path are not controlled, which represents a danger to the groundwater and the ~ watercourse.
- La ~ econde ~ olution pré ~ ente the disadvantage of producing ash with a volume of around 30 to 40% of burnt materials, which can hardly be reused and therefore pose the problem of their destruction. This does not can only be made by burial in 801, May ~ at the following this operation, the latter becomes unsuitable both for agriculture than construction.
Furthermore, all of the methane gas used both in industry that for household purposes ~, currently comes from the exploitation of natural gas slicks. Depending on the location of deposits, the composition of natural gases varies.
Some, such as LACQ gas, contain components that ab ~ olument to eliminate. This operation is expensive and heavily influences the sale price. LACQ gas, such : ,,,:. ~ -. .

~ 08 ~ 1 ~ 5 ~ 3 used, has a calorific value (l ~ lc of 9,960 kcal / m3.
Others (3az, co ~ ne ce ~ lui de GE ~ ONINGU ~, possedcrlt cvmposants non-combustible, such as carbon dioxide and nitrogen.
In order not to burden the cost price, it is not pr ~ cede à
the elimination of these elements, but their presence is repeated unfavorably on the calorific value, which is around 8,400 kcal / m3.
Other yaz, like that of HASSI R'MEL in ALGERIA, have an ideal composition which, in addition to the fact that they do not require not attempt any prior treatment, gives them a calorific power significant rate of around 10,700 kcal / m3. These latter cases are nevertheless very rare.
The ~ ut of the invention is to produce a strong gas t: eneur en methane, therefore having good ca] orific power, obtained from a worthless commodity. The production such a gas could be used in refineries petroleum where heavy fuel oil is currently used as fuel element during refining operations. It is note that half of the production of heavy fuel oil is currently used for this purpose. The use of gas allows so save heavy fuel and use the part saved for other purposes.
The present invention aims to obtain a new new source of energy while ensuring recovery and destruction of household waste and other litter. The goal main of the invention is to realize an inexpensive treatment teux from worthless raw materials.
To this end, the method according to the invention such as claimed in this application lies in the stages following:

- collection and crushing of biodegradable garbage, admission of crushed garbage into a first cell with

- 2 ~

liq~ o~ c~ o(l~ cl~ c~tl?~ c? ~our r~rnler ~ Iiq~lic~ ?~ s~ , o~y(J~ c~ ou~ ar phère anaerobic? de l'cncein~e COntC?llallt LCS houe~s par introduc-tion de dioxyde cle carbone dalls la première ce~llule, transfert des boues de la première ce:Llule dans Ulle secollde cellule pour la prefermentation avec auqlllenta~ion du ~aux dce dioxyde de carbone, transfert des boues vcrs une autre cellule pour la realisatioll de la :Eermenta~ioll avec développement de la cluantité
de méthalle, extraction d'au moins une par~ie du liquide auquel sont mélanciees les boues pour recycla~Jc? dans la premiere cellule en même temps qu'est procédé à la récupération de méthane.

108~S8 Les phases de ~réfermentation ct dc fermen~ation sont réalisées dans ~Ics ccllules équipées de mallière à maîtriser la température ainsi que le~ conditions d'anaérobiose. Ces cellules comportent, en outre, des moyens d'amenée d'un substrat complémentaire pour les réalimenter, en cas de besoin, par adjonction de bactéries méthanigènes.
Il est intéressant de mélanger au~ ordures ménagères d'autres matières organiques et parmi elles les boucs d'égouts et les matière~ fécales. Selon une forme avantageuse de mise en oeuvre de l'invention, le broyage de9 ordures ménagères est réalisé au niveau des locaux d'habitation ou industriels par un appareil qui, comportant un broyeur associé à un réservoir de récupération des eau~ usées dudit local, est équipé de moyens de commande provoquant la libération des eaux usées contenues dans le réservoir lors de la mise en marche du broyeur, l'appareil étant relié au tout-a-l'égol^lt, de tclle sorte que les détritus et les matières fécales sont acheminées par le même raccordement à un collecteur principal~ à une ;.20 station d'épuration, juste avant laquelle sont disposés des bacs de décantation permettan* de séparer :
- les ordures ménagères, les matières fécales, les boues d'égoût~ et les autres produits tels que papiers, cotons et autres qui, de par leurs densités respectives, demeurent au fond des bacs, - les eaux usées et les détersents dirigés vers la station d'épuration, les matières du premier groupe cité étant ensuite malaxées avant d'être épandues dans les cellules.
Cette so].ution permet l'éli;ination des collectes des .

B

lG83058 ord~req men~g~re~, telle~ qu'elle~ se pratiquent actuellement, de~ décharge~ publiquc~, ain~i que de~ usineY d'incinération.
Dans une forme préféree de mise en oeuvre de ce procédé, le~ différente~ phase~ de préfermentation et de fermentatlon deY bacterie~ méthanigène~ ~ont réali~ée~ dan~ au moin~ troi~
cellules décalée~ verticalement, la cellule dan# laquelle ~e produit la première pha~e étant la pluQ haute, afin de permettre le pa~age deR produits par gravité d'une cellule à une autre adjacente.
L'intérêt de ce mode de mi~e en oeuvre ré~ide dans la mise en dynamique de~ boues par ~imple gra~ité.
De ce fait, il est pos~ible d'utili~er comme gaz vecteur la production gazeu~e obtenue dans les cellule~ ou 30nt réali~ee3 le~ pha~e~ de préfermentation et de fermentation de~ bactéries méthanigène~.
En effet, ~i leQ cellules étaient ~ur un même niveau, il faudrait un apport de gaz carbonique extérieur et indu~triel pour réali~er le tran fert de~ boues d'une cellule dan~ une autre adjacente. Or, une telle pratique est néfaste à la production gazeu~e puiYqu'elle provoque une diminution du pourcentage de méthane produit.
Dans le ca~ pré~ent, il n'est pa~ néces~aire de réalicer un tel apport de gaz carbonique, ce qui confère une autonomie de fonctionnement au di~po~itif.
Le mélange gazeux comporte une grande partie de méthane, e* un peu de dioxyde de carbone. La ~éparation de ce~ deux gaz e4t réaliRée de façon trè~ ~imple, par di~olution du dioxyde de carbone dan~ une ~olution ~ursaturée en pota~se KOH. Après diq~olution du dioxyde de carbone, il reste un gaz contenant 99,5 % de méthane et 0,5 ~0 d'autre~ compo~ants, tel~ que l'azote.

'';, ~' , ' .

1(~83058 Ce ga~ a un pouvolr calorifique extremement intére~ant de l'ordre de 9 600 kcal/m3. Il est bien entendu po~sible d'a~gmenter ce pouvoir calorifique pour l'amener ~ de~ valeur~
de 12 000 à 13 000 kcal/m3 en lui adjoignant des hydrocarbure~, tel~ que l'éthane ou l'éthylène.
Avantageu~ement, le procedé selon l'invention consiste à
réali~er, au c~ur~ d'une opération, le transfert d'une partie seulement de~ produits contenuJ dan~ une cellule vers la cel~ule suivante, afin de ne pa~ rompre l'équilibre de réaction dans le~ différentes cellule~. Ceci permet une produ¢tion en continu de gaz, sans avoir à initier chaque foi~ la réaction.
Dans une forme préférée de mi e en oeuvre de ce procédé, le produit, obtenu à l'i~sue du traitement dans la dernière enceinte, est recyclé dan~ la première enceinte pour réali~er l'en~emencement de celle-~i en bactéries méthanigène~.
En outre, ce procédé consi~te à réaliser l'oxygénation des produits danQ la premiere cellule, pui~ avant tran~fert dans la aeconde cellule, à ~e placer en conditions d'anaérobie par injection de gaz carbonique, et à réalicer éventuellement dans le~ autre~ cellules un apport de gaz carbonique, d'hydrogène, tout en maintenant une température comprise entre 35 et 450C~
et de préference entre 37,5 et 41C, la récupération de méthane étant faite dans ces dernière~ cellule De toute façon, l'invention sera bien comprice à l'aide de la de~cription qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exempleg non limitatifs, deux formeQ d'exécution d'une installation pour la mi~e en oeuvre de ce procédé :
Figure 1 est ~e vue très ~chématique en coupe d'une partie d'une inqtallation de grande importance ;

~.

11~830S8 Figure 2 est une vue en coupe d't~e unité de tran~formation de faible import~nce suivant 2-2 de figure 3 ;
Figure 3 e3t une vue de desaus de l'unité de figure 2.
Chaque unité de traitement comporte quatre cellules distincte~ dont celle A permet la préparation et l~oxygénation de~ boues~dont celle B a~ure la préfermentation, dont celle C
permet l'accélération de la fermentation produiAant le gaz carbonique et l'amorce de la fermentation méthanique et dont celle D a~sure l~enrichi~sement en méthane de la production gazeuae.
Dans la forme d'exécution repré~entée à la figure 1, chaque cellule a une largeur de 3 mètres environ, une hauteur de 2,50 mètre~ et une longueur variant entre 9 et 90 mètres, cette longueur étant fonction de l~importance du centre de traitement réalisé.
Le~ cellule~ ~ont limitée~ longitudinalement par des paroi~
en béton armé 6 de 60 cm d'épais~eur. Les plancher~ et plafonds ~éparant les cellules sont réali~és par deR plaques métallique~
creu~e~ 7 à l'intérieur desquelles circule un fluide de ré~ulation de température.
Chaque plancher sert de ~upport au niveau de~ bords longitudinaux deY cellules à des tube~ percés 8, permettant l'alimentation en composant~ favoricant la réaction, c~est-à-dire ~elon le~ cas en air, en ~ub~trat, en gaz de ~outien tel que hydrogène et gaz carbonique, ou en hydrocarbure~ pour l~enrichis~ement oalorifique de~ gaz.
A l'intérieur de chaque cellule, sont prévus des moyens d'agitation con-~titué~ par exemple par de~ disques 9 horizontaux entra~n~s en rotation à partir de moteur~ électri~ues 10~
Dan~ la forme d'exécution représentée à la figure 1, les .

:""',' ~(~83~i8 quatre cellules d'une même unlté ~ont ~uperpo~ees. Le~ cellules communique~t entre elles par des conduits 12 ~ur chacun desquelc est montée au moin~ une vanne 13.
Ces conduit~ permettent le tran~fert par gravité des boues d'une cellule Qupérieure ver~ une cellule placée en dessous. A
leur arrivée au centre de traitement, le~ detritu~ diver~ qont trié~, afin de réaliser la ~éparation des métaux. Leq autres produit~ sQnt réduits dan~ un broyeur 14, et alimentent ensuite une cellule A. Celle-ci est remplie sur une bonne partie de ~a hauteur par des liquides récupére~ dan~ le~ cellules D, et ramené~ par un conduit 15 équipé d'une pompe 16. Le conduit 15 débouche, d'une part, à la partie inférieure d'une cellule D
et, d'autre part, à la partie ~upérieure d'une cellule A. Il est ajouté à ces liquides le~ détritus provenant du broyeur 14.
L'homogénéisation des boues est réalisée par les di~que~
9. Les boues deviennent extrêmement compactes ffana pour autant augmenter de volume. Dè~ le début de l'opération de brassage, il e~t procédé à l'injection d'air par les rampe~ de vaporisation o, afin de réaliser 1'oxygénation du mélange. Après un certain temps de réaction, il e~t procédé au transfert dans la cellule B d'une partie de~ boues. Avant l'opération de transfert, la cuve est mise en condition d'anaérobie par distribution de gaz carbonique par le~ rampes 8.
Entre la cellule A et la cellule B, le conduit 12 présente une particularité puisque, sur celui-ci, sont montées deux vannes 13 entre le~quelles e~t placé un filtre 17~ Le~ deux vannes, de préférence automatisées, ~ont ouvertes et refermée~
simultanément.
Sous l'effet de la pre~sion dans la cellule A, les boue~ - 2 ~

liq ~ o ~ c ~ o (l ~ cl ~ c ~ tl? ~ c? ~ our r ~ rnler ~ Iiq ~ lic ~? ~ s ~, o ~ y (J ~ c ~ or ~ ar anaerobic sphere? of the cncein ~ e COntC? llallt LCS hoe ~ s by introduc-tion of carbon dioxide dalls the first ce ~ llule, transfer sludge from the first ce: Llule in Ulle secollde cell for prefermentation with auqlllenta ~ ion of ~ with dce dioxide carbon, transfer of sludge to another cell for realization of: Eermenta ~ ioll with development of clutity of methalle, extraction of at least one by ~ ie of the liquid to which are the sludge for recycling recycled ~ Jc? in the first cell at the same time as methane recovery is carried out.

108 ~ S8 The phases of ~ refermentation and fermen ~ ation are made in ~ Ics ccllules equipped with mallière to be controlled the temperature as well as the anaerobic conditions. These cells further comprise means for supplying a substrate additional to replenish them, if necessary, by addition of methanogenic bacteria.
It is interesting to mix with ~ household waste other organic materials and among them the sewers and fecal matter. According to an advantageous form of bet implementation of the invention, the shredding of 9 household waste is carried out at residential or industrial premises by an apparatus which, comprising a grinder associated with a tank recovery of waste water ~ said room, is equipped with control means causing release of waste water contained in the tank when switching on the crusher, the apparatus being connected to all-a-égool ^ lt, tclle so trash and feces are routed by the same connection to a main collector ~ to a ; .20 wastewater treatment plant, just before which are placed settling tanks allowing * to separate:
- household waste, faeces, sludge sewage ~ and other products such as paper, cotton and others which, by their respective densities, remain at tank bottom, - wastewater and detergents directed to the station purification, the materials of the first group mentioned then being kneaded before being spread into cells.
This so] .ution allows the elimination of the collections of .

B

lG83058 ord ~ req men ~ g ~ re ~, such as ~ it ~ are currently practiced, of ~ public discharge ~, as well as of incineration plant.
In a preferred form of implementation of this method, the ~ different ~ phase ~ of pre-fermentation and fermentation deY bacteria ~ methanigenous ~ ~ have real ~ ée ~ dan ~ minus ~ troi ~
cells shifted ~ vertically, the cell dan # which ~ e produces the first pha ~ e being the highest, in order to allow the pa ~ age of R produced by gravity from one cell to another adjacent.
The advantage of this mode of mi ~ e re ~ ide implementation in the implementation in dynamics of ~ sludge by ~ imple gra ~ ity.
Therefore, it is pos ~ ible to use ~ er as carrier gas gas production ~ e obtained in cells ~ or 30nt réali ~ ee3 the ~ pha ~ e ~ of pre-fermentation and fermentation of ~ bacteria methanigenous ~.
In fact, ~ i the cells were on the same level, would need an external and industrial carbon dioxide supply to carry out the transfer of ~ sludge from a dan cell ~ a other adjacent. However, such a practice is harmful to the gas production since it causes a decrease in percentage of methane produced.
In the ca ~ pre ~ ent, it is not pa ~ néces ~ realicer such a supply of carbon dioxide, which gives autonomy operating di ~ po ~ itif.
The gas mixture contains a large part of methane, e * a little carbon dioxide. The ~ separation of this ~ two gases e4t very real ~ imple, by di ~ olution of dioxide carbon dan ~ a ~ solution ~ ursaturated in pota ~ is KOH. After diq ~ olution of carbon dioxide, there remains a gas containing 99.5% methane and 0.5 ~ 0 other ~ components ~ ants, such as nitrogen.

'';, ~ ','.

1 (~ 83058 This ga ~ has an extremely interesting calorific power ~ ant of the order of 9,600 kcal / m3. It is of course po ~ sible to ~ enhance this calorific value to bring it ~ of ~ value ~
from 12,000 to 13,000 kcal / m3 by adding hydrocarbons to it ~, such as ethane or ethylene.
Advantageously, the method according to the invention consists in carry out, at the heart of an operation, the transfer of a part only ~ products contained in dan ~ a cell to the cell next, so as not to break the reaction equilibrium in the ~ different cell ~. This allows continuous production of gas, without having to initiate each faith ~ reaction.
In a preferred form of implementation of this method, the product, obtained at the i ~ sue of the treatment in the last pregnant, is recycled dan ~ the first enclosure to realize ~ er en ~ emencement of that ~ i methanogenic bacteria ~.
In addition, this process consi ~ te to achieve oxygenation danQ products the first cell, then before transport in the second cell, to be placed in anaerobic conditions by injection of carbon dioxide, and to be made if necessary in the ~ other ~ cells a supply of carbon dioxide, hydrogen, while maintaining a temperature between 35 and 450C ~
and preferably between 37.5 and 41C, the recovery of methane being made in these last ~ cell In any case, the invention will be well understood using the following description with reference to the schematic drawing annexed representing, by way of nonlimiting exampleg, two formQ of execution of an installation for the implementation of this process:
Figure 1 is ~ e very ~ chematic sectional view of a part of a facility of great importance;

~.

11 ~ 830S8 Figure 2 is a sectional view of t ~ e tran ~ training unit of low import ~ nce according to 2-2 of Figure 3;
Figure 3 is a top view of the unit in Figure 2.
Each processing unit has four cells separate ~ of which that A allows preparation and oxygenation of ~ sludge ~ including that B a ~ ure the pre-fermentation, including that C
allows the acceleration of the fermentation produced by the gas carbonic and the initiation of methane fermentation and whose that D ensures the methane enrichment of production gazeuae.
In the embodiment represented ~ entée in Figure 1, each cell has a width of about 3 meters, a height 2.50 meter ~ and a length varying between 9 and 90 meters, this length being a function of the importance of the center of treatment performed.
The ~ cell ~ ~ have limited ~ longitudinally by walls ~
in reinforced concrete 6 of 60 cm thick ~ eur. The floors ~ and ceilings ~ sparing the cells are real ~ és by deR metal plates ~
creu ~ e ~ 7 inside which a fluid circulates re ~ ulation of temperature.
Each floor serves as ~ upport at ~ edges longitudinal of Y cells to ~ 8 drilled tubes, allowing the food by component ~ favoring the reaction, that is to say say ~ according to the ~ case in air, in ~ ub ~ trat, in gas of ~ outien tel that hydrogen and carbon dioxide, or hydrocarbon ~ for enriched ~ oororific ~ gas ~.
Inside each cell, means are provided agitation ~ ~ constituted ~ for example by ~ 9 horizontal discs entered ~ n ~ s in rotation from motor ~ electri ~ ues 10 ~
Dan ~ the embodiment shown in Figure 1, the .

: ""',' ~ (~ 83 ~ i8 four cells of the same unit ~ have ~ uperpo ~ ees. The ~ cells communicates ~ t between them by conduits 12 ~ ur each desquelc is mounted at least ~ a valve 13.
These ducts allow the tran ~ fert by gravity of the sludge a Qupérieur cell ver ~ a cell placed below. AT
their arrival at the treatment center, the ~ detritu ~ diver ~ qont sorted ~, to achieve ~ metal separation. Leq others product ~ sQnt reduced dan ~ a grinder 14, and then feed cell A. This is filled over a good part of ~ a height by liquids recovers ~ dan ~ the ~ D cells, and brought back ~ by a conduit 15 equipped with a pump 16. The conduit 15 leads, on the one hand, to the lower part of a cell D
and, on the other hand, to the upper part of a cell A. It is added to these liquids the ~ detritus from the crusher 14.
The homogenization of the sludge is carried out by the di ~ that ~
9. The sludge becomes extremely compact, however.
increase volume. From the start of the brewing operation, it e ~ t injected air by the spray ramp ~
o, in order to carry out the oxygenation of the mixture. After a certain reaction time, it was transferred to the cell B of part of ~ sludge. Before the transfer operation, the tank is put into an anaerobic condition by gas distribution carbonic by the ~ ramps 8.
Between cell A and cell B, the conduit 12 has a peculiarity since, on this one, two valves 13 between the ~ which e ~ t placed a filter 17 ~ the ~ two valves, preferably automated, ~ have opened and closed ~
simultaneously.
Under the effect of the pressure in cell A, the sludge

3~ passent dans la cellule B, a traver~ le filtre 17. Pour , : :

~330~
nettoyer le filtre 17, il Yuf~ira d'opér0r lor~que le~ deux vanne~ _ ~ont en position ferméeO
La cellule B a~ure la préfermentation produisant le gaz carbonique. Pour accélérer cell~-cl, il est po~ible ~oit d'augmenter la température du mél~nge par actionne~ent des disques 9, ~oit d'apporter un gaz d'appoint par le~ conduit~
8~ tels que du gaz carbonique ou un mélange d'hydrogène et de gaz carbonique~
Aprè~ un temps de réaction dans cette cellule, il est procédé au transfert des boues dans la cellule C. Le transfert 0'effectue de la m~me façon que celui de la cellule A vers la cellule B. Dans la cellule B se produit l'accél~ration de la fermentation produisant le gaz carbonique et l'amorce de la fermentation méthanique. Il est po~sible d'accélérer le proce~us en réalisant, comme dans le cas de la cellule B, un apport de gaz carbonique et d'hydrogène et en maintenant une température optimale de 41C par exemple.
Après un certain temps de réaction, une partie des boue~
est tran~férée de la cellule C dans une cellule D. La cellule C
a~ure l'enrichisRement en méthane de la production gazeuse.
Dans cette cellule, la température est maintenue entre 35 et 450C et, avantageusement entre 37,5 et 41C, plage de température idéale pour obtenir une production optimale de méthane.
Cet enrichis~ement est obtenu avantageusement par injection de la production gazeuse de la cellule B dans la cellule C, et du volume gazeux produit dans la cellule C dan~ la cellule D, par 1'intermédiaire de conduits 18 reliant les volumes gazeux de deux c~llules adjacente~ et de conduits, non repré~enté~
au dessin, reliant le volume gaseux d'une cellule avec le~
rampes de di4tribution 8 de la cellule adjacente.

Le volume gazeux produit dans la cellule B contient 85 %
de gaz carbonlque et 15 % de méthane, le volu~e gazeux produit dan~ la cellule C contient 70 % de gaz carbonique et 30 % de méthane, et le volume ga~0ux produit dans la cellule D contient 60 % de méthane et 40 % de gaz carbonique. Le fait d'injecter par les rampe~ de di~tribution montée~ dans leR cellules C et D
le gaz produit dans les cellules B et C e~t trè~ intéressant, car il permet un enrichissement de~ boues par apport d'un substrat et de bactéries méthanigène~. Il e~t bien évident qu~il est prévu des vanne~ pour la répartition du passage des volumes gazeux directement et indirectement par les rampe~ 8.
Le débit final sera donc la somme de~ débits gazeux dans les trois cellule~ B, C et D. Le gaz produit dans les trois cellules est employé comme gaz vecteur.
Dan~ la mesure où le produit gazeux de~ cellules B, C et D
n'att~int pas un débit suffisant de l'ordre de 120 à 150 l/h et par m3 de boues, il est po~sible d'injecter pour le compléter du gaz carbonique industriel. Cet apport extérieur peut légèrement faire bai~ser la teneur en méthane. Ceci e~t néanmoin~ ~an~ importance puisque, à la sortie de la cellule D, le gaz carbonique est dis~ou~ dans une solution sursaturée en pota~e KOH. Le~ cri~taux restant au fond de~ bac~ sont récupérés pour être introduits dans la cellule A et y maintenir un pH supérieur ou égal à 7, celui-ci bai~qant en cours de fermentation dans le~ cellules B et C avant de remonter dan~
la cellule D.
Dan~ le ca~ de l~installation représentée aux figures 2 et 3, les différente~ cellules A à D ne sont pas ~uperpo~ées, mai~
~implement dispo~ée~ en e~calier3, 1'e~sentiel étant que le pa~sage de~ boues puisse ~'effectuer par gravité d~une cellule _ 4 _ .
. . .

33~
dan~ celle adjacente située au-de~sou~.
Outre la sollrce d'énergie qu'il permet d'obtenir dans de conditions finRncières avantageuse~, ce procédé est intére~sant en ce sens, qu'il n'y a pas de rejet de gaz ou de boue~ donc t pas de pollution atmosp}lerique, de~ cour~ d'eau ou des nappe~
phréatiques.
Il e~t également po~ible de ne recycler dans la cellule A
qu'une partie, par exemple 90 %, du liquide obtenu dans la cellu~e D en fin de fermentation, l/autre partie, c'e~t-à-dire 10les 10 % restan~ dans l'exemple considéré, étant en~emencée en bactéries méthanigène~ préalablement isolées. Cette fraction enrichie en bactéries méthani$ènes est alors mélangée à de~
produits tel~ que vase, eaux saum~tres, feuille~ morteq, ou autres, en vue de réaliser une fermentation contrôlée de ceux-ci, afin d'obtenir du méthane, à l'aide d'un appareillage comportant plu~ie.ars cellules aux fonctions spécifiques, tel que celui décrit précédemment. Il est bien évident que, ~i l'on procede de la ~orte, il convient de faire dans la cellule A un apport d'un nouveau volume de boues riches en produits organiques, 20corre~pondant au volume du liquide de D non recyc~é, afin de maintenir con~tant le volume dans la cellule A.
Le procédé de traitement dans les cellules demeurerait le même dans la mesure où le broyage des ordures ~erait réalisé, comme il a été indiqué précédemment~ au niveau des losaux d'habitation ou industriels avec adjonction de matière~ fécales et de boues d'égoût~.

-- 10 ~

, ,, 3 ~ pass through cell B, to cross ~ filter 17. To ,::

~ 330 ~
clean the filter 17, it Yuf ~ will go to operate when ~ ~ the two valve ~ _ ~ have in closed positionO
Cell B has ~ prefermentation producing gas carbonic. To accelerate cell ~ -cl, it is po ~ ible ~ oit increase the temperature of the mixture by activating discs 9, ~ oit to bring a make-up gas by the ~ conduit ~
8 ~ such as carbon dioxide or a mixture of hydrogen and carbon dioxide ~
After a reaction time in this cell, it is transferred the sludge to cell C. The transfer This is done in the same way as that of cell A towards the cell B. In cell B occurs the acceleration of the fermentation producing carbon dioxide and initiating the methane fermentation. It is po ~ sible to accelerate the proce ~ us by realizing, as in the case of cell B, a contribution of carbon dioxide and hydrogen and maintaining a temperature optimal of 41C for example.
After a certain reaction time, part of the mud ~
is transferred from cell C to cell D. Cell C
a ~ ure enrichment in methane gas production.
In this cell, the temperature is maintained between 35 and 450C and, advantageously between 37.5 and 41C, temperature range ideal for obtaining optimal methane production.
This enriched ~ ement is advantageously obtained by injection gas production from cell B to cell C, and of the gas volume produced in cell C dan ~ cell D, by means of conduits 18 connecting the gas volumes two c ~ llules adjacent ~ and conduits, not shown ~ enté ~
in the drawing, connecting the gas volume of a cell with the ~
distribution ramps 8 from the adjacent cell.

The gas volume produced in cell B contains 85%
carbonlque gas and 15% methane, the volume of gas produced dan ~ cell C contains 70% carbon dioxide and 30%
methane, and the volume ga ~ 0ux produced in cell D contains 60% methane and 40% carbon dioxide. Injecting by the ramp ~ di ~ tribution mounted ~ in the cells C and D
the gas produced in cells B and C is very interesting, because it allows enrichment of ~ sludge by adding a substrate and methanogenic bacteria ~. It is very obvious that ~ valves are provided for distributing the passage of gas volumes directly and indirectly by the ramp ~ 8.
The final flow will therefore be the sum of ~ gas flows in the three cells ~ B, C and D. The gas produced in the three cells is used as a carrier gas.
Dan ~ the extent that the gaseous product of ~ cells B, C and D
does not int ~ sufficient flow of the order of 120 to 150 l / h and per m3 of sludge, it is possible to inject to complete it industrial carbon dioxide. This external contribution can slightly bai ~ ser methane content. This is nevertheless ~ ~ an ~ importance since, at the exit of cell D, carbon dioxide is dis ~ or ~ in a supersaturated solution in pota ~ e KOH. The ~ cry ~ rate remaining at the bottom of ~ bin ~ are recovered to be introduced into cell A and to maintain there a pH greater than or equal to 7, this bai ~ qant in the process of fermentation in ~ cells B and C before going back to dan ~
cell D.
Dan ~ the ca ~ of the installation shown in Figures 2 and 3, the different ~ cells A to D are not ~ uperpo ~ ées, May ~
~ implement available ~ e ~ en e ~ calier3, 1'e ~ sentiel being that the pa ~ wise ~ sludge can ~ 'effect by gravity of ~ a cell _ 4 _ .
. . .

33 ~
dan ~ the adjacent one located at ~ sou ~.
In addition to the energy demand it provides in advantageous financial conditions ~, this process is interesting ~ health in this sense, that there is no gas or mud discharge ~ therefore t no air pollution} lerique, ~ court ~ water or groundwater ~
phreatic.
It is also possible to recycle in cell A
that a part, for example 90%, of the liquid obtained in the cellu ~ e D at the end of fermentation, the other part, that is to say 10the 10% restan ~ in the example considered, being in ~ emencée methanogenic bacteria ~ previously isolated. This fraction enriched with methanogenic bacteria is then mixed with ~
products such as ~ vase, brine ~ very, leaf ~ morteq, or others, in order to carry out a controlled fermentation of these, in order to obtain methane, using an apparatus comprising plus ~ ie.ars cells with specific functions, such as that described previously. It is obvious that, ~ i we proceed of the ~ orte, it is advisable to make in cell A a contribution a new volume of sludge rich in organic products, 20corre ~ corresponding to the volume of the liquid of D not recyc ~ ed, in order to keep the volume in cell A.
The treatment process in cells would remain the same insofar as the shredding of garbage ~ er carried out, as indicated above ~ at the level of the diamonds residential or industrial with the addition of fecal matter ~
and sewage sludge ~.

- 10 ~

, ,,

Claims

The embodiments of the invention, about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Process for transforming organic waste into industrial gas, characterized in that it comprises the following stages touts:
- collection and crushing of biodegradable garbage, - admission of garbage crushed in a first cell with a liquid containing bacteria producing methane to form a fermentable liquid, - oxygenation of this sludge by injection of pro-adding a certain agitation, - placing in an anaerobic atmosphere of the enclosure containing sludge by introducing carbon dioxide into the pre-first cell, - transfer of sludge from the first cell to a second cell for pre-fermentation with increased carbon dioxide level, - transfer of sludge to another cell for carrying out the fermentation with development of the quantity methane, - extraction of at least part of the liquid to which the sludge is mixed for recycling in the first cell at the same time as the recovery of methane.

2. Method according to claim 1, characterized in what the sludge having undergone a pre-fermentation in the second cell, are transferred to a third cell for the start of methane-producing fermentation, before being transferred to a final cell where ironwork continues mentation.

3. Method according to claim 2, characterized in that at a given moment only a fraction of sludge is transferred to the second, third or last cell lule from the cell immediately upstream to maintain in this equilibrium of reaction.

4. Method according to claim 3, characterized in what the first, second, third and last cells are arranged at levels vertically offset from top to bottom the transfer of sludge from one cell to the next being effected by gravity.

5. Method according to claim 4, characterized in that that the gas obtained in the last cell passes into a liquor able to dissolve a significant part of the carbon dioxide bone accompanying the methane produced.

6. Method according to claim 5, characterized in what the liquor is a supersaturated KOH potassium solution.

7. Method according to claim 2, characterized in what the temperature in the second, third and last cells is between 35 and 45 °.

8. Method according to claim 7, characterized in what the temperature is maintained by stirring control sludge.

9. Method according to claim 7, characterized in what the temperature is between 37.5 and 41 ° C.

10. Method according to claim 7, characterized in that the temperature is maintained at substantially 41 ° C at less in the last cell.

11. Method according to claim 1, characterized in what the sludge in the first cell is kept at a pH which is not less than 7.

12. Method according to claims 2 or 3, charac-terified in that the gas obtained in the last cell passes in a liquor capable of dissolving a significant part of the carbon dioxide accompanying the methane produced.