CN210885845U - 从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及处理食品和饲料生产侧流，并且更具体地涉及从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的装置，其包括：容器(3)；入口(4)；出口(5)；缓冲罐(33)；支撑装置(7)；移动装置(10)；供应装置(11)；气体排出装置(16)；气体再循环装置(43)；以及回收装置(13)。

Description

从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的装置
技术领域
本公开涉及加工食品和/或饲料生产侧流，并且更具体地涉及从所述食品和/ 或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的装置。
背景技术
食品和饲料生产行业中原材料的工业加工产生大量副产物，这构成严重的处理问题，因为它们经常季节性出现并且易于微生物腐烂。例如，除了其主要产物之外，食品和饲料生产和工业产生几种所谓的侧流。与未处理和未加工的生物质相关的问题，例如食品和/或饲料生产侧流，对环境并特别是对清洁水的威胁日益增加。如果丢弃侧流，则将其视为废物，其产生环境负荷和处理费。关于可生物降解和其它有机废物的焚烧和填埋处理的限制不断变得更加严格。因此，重要的是承认侧流的潜力并开发利用它们的方法。此外，在食品和饲料生产和工业过程中产生的废气需要有效的处理方法。
由于消化污泥或废液，还存在缺点和风险，例如在沼气生产中。在实践中，沼气生产始终是一个集中的解决方案。堆肥具有高操作成本和长处理时间，并且需要使用有机或惰性支撑物。在商业规模上，堆肥始终是一种集中式解决方案。能源生产的焚烧受到法规的限制；由于高昂的运营成本和投资，这是一个昂贵的解决方案。实际上，垃圾填埋场在许多国家都不是替代方案；在垃圾填埋场处置生物垃圾是一个重大的环境威胁。
已经尝试处理有机材料。专利公开EP 2919900 B1公开了一种用于处理有机废物的方法和装置。然而，现有的方法和装置仅部分地提供了令人满意的解决方案。仍然需要提供一种改进的方法，其中特别是改善通气。
实用新型内容
本公开提供了一种方法和装置，其至少部分地克服现有技术的缺点。本公开的目的通过一种新的和改进的方法和装置来实现，其特征在于本公开的装置包括：用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质1的容器3；用于将生物质1供给到所述容器3中的入口4；用于从所述容器3中排出生物活性有机产物 6形式的处理过的生物质的出口5；任选地具有缓冲罐入口34的缓冲罐33；包括用于在所述容器3中承载生物质1的至少一个支撑结构8的支撑装置7；用于将在所述容器3中的至少一个支撑结构8上的生物质1移动到所述容器3的所述出口5的移动装置10；用于通过至少两个通气鼓风机37将气体12供应到所述容器3中并配置成将气体12引导到所述至少一个支撑结构8上的所述生物质 1中的供应装置11；用于排出废气17的气体排出装置16；用于将至少部分气体 12再循环到所述生物质1中的气体再循环装置43；以及用于从所述容器3回收所述生物活性有机产物6形式的处理过的生物质的回收装置13。在随后的示例中将公开本公开的优选实施方式。本公开基于从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机终产物的想法。该方法和装置在食品和/或饲料生产现场实施，将原料从所述生产过程直接提供到根据本公开的方法。将原料即生物质直接从食品和/或饲料生产过程转移到本公开的方法中使得任何污染或自发厌氧微生物过程的风险最小化。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的方法，其中该方法包括提供源自食品和/或饲料生产侧流的生物质，包括2-45％(干重)的粗蛋白，最少10％(干重)的碳水化合物，最少 2％(干重)的脂类(脂肪)，最多75％(干重)的总纤维，其中最多15％(干重)的纤维是木质素，并且水分含量最少为30-85％，提供了一种处理生物质的装置，该装置包括：容器，其具有用于将生物质供给到所述容器的入口，并具有用于从容器中排出生物活性有机产物形式的处理过的生物质的出口；以及任选的缓冲罐，其用于在生物质供给到所述容器之前储存生物质，将生物质通过缓冲罐入口供给到所述容器或任选地供给到缓冲罐，任选地将生物质从缓冲罐逐渐移动到所述容器中，将所述容器中的至少一个支撑结构上的生物质移动到所述容器的出口，通过至少两个通气鼓风机将气体供应到容器中并将气体引导到承载在至少一个支撑结构上的生物质中，通过至少一个中空管道装置，从容器中至少部分地回收生物活性有机产物形式的处理过的生物质，将至少部分气体作为再循环气体再循环到生物质中，并通过气体排出装置从容器中排出废气。
根据一个实施方式，该方法包括源自食品和/或饲料生产侧流的生物质的温度为10至80℃，优选30至50℃。
根据一个实施方式，来自食品和/或饲料生产侧流的生物质包括大豆，杏仁，大麻，香菇，芝麻，燕麦，坚果，藜麦，榛子，木薯，蚕豆和/或海藻，或其组合，或这些的合适混合物。
根据一个实施方式，该方法包括通过管道装置将气体引入生物质中以将气体供应到生物质中，所述管道装置是中空的并且包括沿着管道装置的孔。
根据一个实施方式，该方法包括将所述容器中的至少一个支撑结构上的生物质在从所述容器的入口到出口的方向上从所述至少一个支撑结构移动到另外的至少一个支撑结构，以至少部分地防止进入的生物质与容器中存在的生物质混合，并且在所述至少一个支撑结构上移动和翻转生物质，其中移动装置包括在每个支撑结构上具有不同叶片角度的一个或多个叶片，并且其中移动装置将生物质从支撑结构的中心移动到支撑结构的边缘，或从支撑结构的边缘移动到支撑结构的中心。
根据一个实施方式，该方法包括叶片包括粗糙或不平坦的表面。
根据一个实施方式，该方法包括通过从至少一个支撑结构突出的至少一个管道装置将气体引导到承载在至少一个支撑结构上的生物质中。
根据一个实施方式，该方法还包括从废气中去除水分。
根据一个实施方式，该方法还包括将包含二氧化碳(CO2)的废气引导至种植系统，例如耕作床，有盖耕作床，高架床，温室，生长隧道或植物墙，或进入土壤。
根据一个实施方式，该方法还包括监测该方法的温度，pH值，氧浓度，甲烷浓度，氨浓度，相对湿度，挥发性脂肪酸，硫化氢和/或微生物活性的步骤。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质的装置，其中该装置包括用于处理食品和/或饲料生产侧流的容器，用于将生物质供给到所述容器中的入口，用于从容器中排出生物活性有机产物形式的处理过的生物质的出口，任选地具有缓冲罐入口的缓冲罐，包括用于在所述容器中承载生物质的至少一个支撑结构的支撑装置，用于将在所述容器中的至少一个支撑结构上的生物质移动到所述容器的出口的移动装置，用于通过至少两个通气鼓风机将气体供应到容器中并配置成将气体引导到所述至少一个支撑结构上的生物质中的供应装置，用于排出废气的气体排出装置，用于将至少部分气体再循环到生物质中的气体再循环装置，以及用于从容器回收生物活性有机产物形式的处理过的生物质的回收装置。
根据一个实施方式，所述容器中的至少一个支撑结构上的移动装置配置成将经由入口供给到容器的生物质在从所述容器的入口到出口的方向上从所述至少一个支撑结构移动到另外的至少一个支撑结构，以至少部分地防止进入的生物质与容器中存在的生物质混合，并且移动装置同时配置成在所述至少一个支撑结构上移动和翻转生物质并将生物质从支撑结构的中心移动到支撑结构的边缘，或从支撑结构的边缘移动到支撑结构的中心，并且移动装置包括在每个支撑结构上具有不同叶片角度的一个或多个叶片，其中叶片包括粗糙或凹凸不平的表面。
根据一个实施方式，供应装置包括从至少一个支撑结构突出的至少一个管道装置，其中管道装置是中空的并且包括沿着管道装置的孔。
根据一个实施方式，该装置还包括用于从废气中去除水分的冷凝装置。
根据一个实施方式，该装置还包括用于至少部分地将废气作为再循环气体引导回容器的装置。
根据一个实施方式，该装置还包括用于将包含二氧化碳(CO2)的废气引导到种植系统的装置，例如耕作床，有盖耕作床，高架床，温室，生长隧道或植物墙，或进入土壤。
本公开的一个方面是根据本公开的装置用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质的用途。
本公开的另一方面是根据本公开的方法用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质的用途。
本公开的又一方面是通过本公开的方法获得的生物活性有机产物作为土壤改良材料，饲料，营养物或生物活性剂源的用途。
本实用新型人惊奇地开发了一种利用改进的生物反应器处理食品和/或饲料生产侧流的新方法。本公开提供了一种解决方案，其将食品和/或饲料生产侧流转化为有价值的生物活性有机终产物。特别是，可以使用本方法和装置处理潮湿和携带水的物质和侧流，如果其未经处理将迅速分解并且其大量积聚。大豆豆腐渣(SCR，豆渣)是大豆精制的副产物，产生明显的年度废物问题。未经处理的豆渣仅用作食品或饲料。尽管其营养成分含量很高，但现在被认为是废物，其效率低下或主要被焚烧并转移到垃圾填埋场。在分散的生产模型中处理豆渣目前无利可图。通过使用传统方法来利用豆渣需要能量低效的干燥过程和昂贵的豆渣去除。此外，对污染的敏感性阻碍了豆渣作为饲料和在食品加工中的使用。由于运输成本，处置费用和精炼中的能源效率低，处置通常是唯一的选择。例如在中国，2010年产生了2800000吨豆渣。豆渣的干燥是有问题的，因为水嵌入结构中。同样的问题涉及豆渣污泥的干燥，因为由于污泥中的大量水分解会产生问题。
本方法和装置的一个优点是获得了营养丰富、安全且无病原体的生物活性有机终产物。另一个优点是原始生物质的体积减少。进一步的优点是所公开的方法通过降低闸门费来降低处理费用，降低废物管理的运输成本，减少甲烷排放和其它环境污染物并且能够在现场进行分散的废物处理，作为生产过程的固定部分。回收有价值的营养物质并将其重新用于再利用对于全球粮食生产的充分性是必不可少的。
本公开提出了一种需氧过程，其中微生物在优化条件和没有添加剂下分解食品和/或饲料生产侧流，例如豆渣。如果源自食品和/或饲料生产侧流的生物质 (例如豆渣)直接从该过程供给到本生物反应器中，则供给的生物质是卫生的。在潜在的运输之后，豆渣在升高的温度下卫生，损失其质量的约50-70％。该过程产生水和二氧化碳以及具有所有有价值的有机和非有机营养素(例如氮，磷酸盐，钾)的成品。因此，从食品和/或饲料生产侧流中释放的营养物作为生物活性有机产物被回收并再循环。生物活性有机终产物可用作例如有机肥料。本公开的装置可以放置在现场，其中生产生物质。
附图说明
在下文中，将参考附图借助于优选实施方式更详细地描述本公开，其中
图1示出了本公开的一个实施方式的流程图。
图2示出了本公开的第二实施方式的流程图。
图3示出了本公开的第三实施方式的流程图。
图4示出了本公开的第四实施方式的流程图。
图5示出了本公开的第五实施方式的流程图。
图6示出了本公开的第六实施方式的流程图。
图7是针对豆渣优化的生物质处理过程的流程图示例。
图8示出了a)实施例1中的好氧微生物处理的生物质降解，和b)生物质堆肥过程的典型温度曲线。
图9示出了本公开的第七实施方式的流程图。
图10示出了本公开的第八实施方式的流程图。
具体实施方式
接下来，通过参考附图更详细地描述从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机终产物的方法及其一些优选实施方式。
除非另有说明，否则所用术语具有本领域常用的含义，例如生物质处理、生物质加工和微生物学领域。然而，一些术语可用于以稍微不同的方式描述，并且一些术语受益于另外的解释。
术语“源自食品和/或饲料生产侧流的生物质”在本文中是指源自“食品和/ 或饲料生产侧流”的材料或来自“食品和/或饲料工业侧流”的材料，其包含2 至2-45％(DM＝干重)的粗蛋白，最少10％(干重)的碳水化合物，最少2％ (干重)的脂类(脂肪)，最多75％(干重)的总纤维，其中最多15％(干重) 的总纤维是木质素，并且水分含量最少为30-85％。优选碳水化合物是易降解的碳水化合物，例如糖和淀粉。所述生物质可包括满足上述粗蛋白，碳水化合物，脂质，纤维和水分含量标准的任何食品和/或饲料生产和工业侧流产物。这种食品和/或饲料生产侧流的实例是来自加工大豆，杏仁，大麻，香菇，芝麻，燕麦，坚果，藜麦，榛子，蚕豆，木薯和/或海藻的生物质以及满足上述粗蛋白，碳水化合物，脂质，纤维和水分含量标准的任何混合物。海藻可以是例如海藻。 Pyropia yezoensis，Ulva种，Ascophyllumnodosum。所述生物质可包括例如来自大豆的大豆凝乳残渣(SCR，也称为豆渣)。来自杏仁加工的生物质可以包括例如来自杏仁皮或杏仁壳。
术语“生物活性有机终产物”是指从食品和/或饲料生产侧流获得的富含营养物的产物。富含营养素的产物是指含有植物可用的主要营养素的产物，但另外含有其它有用的营养物质如碳，用于培养区域中的微生物。
术语“侧流”是指来自工业加工或来自工业过程之前的生产的副产物，例如鱼类生产，渔业，农业，植物生产，蘑菇生产，海藻生产。特别是，植物来源的原料的工业加工产生大量的副产物。这些副产物可能构成严重的处理问题，因为它们经常季节性出现并易于微生物腐烂。另一方面，它们是有价值的化合物的丰富来源，例如次生植物代谢物和细胞壁材料，其可以被回收并用于功能化食品并用天然来源的成分代替合成添加剂。
术语“生物反应器”或“用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质的装置”是指本公开的圆柱形垂直安装的容器。生物反应器优选包含4至10个支撑结构或水平面。基于每个水平面上的停留时间、生物降解效率和反应器容量的估计来确定支撑结构的量。生物质从容器顶部通过容器壁附近的开口进入第一(即最高)支撑结构。混合臂安装在旋转轴上，并配备有在生物质内部移动的多个混合叶片。轴的旋转以及因此叶片的移动使材料朝向反应器的中心移动。当材料到达反应器的中心时，它通过围绕轴的开口下降到第二层。相同的移动模式发生在第二层，但是朝向反应器的壁，其中存在开口，生物质再次通过开口下降到下一层。每个水平面的停留时间不同。微生物活性在每个水平面上都不同，并且生物量由于微生物活性的转变存在恒定质量损失。
除了生物反应器容器之外，该装置还包括通气鼓风机，废气鼓风机，用于混合的电动机，终产物输送机，废气处理单元以及可能的供给系统或生物质预处理系统。如果生物质不能通过重力供给到生物反应器，则使用合适的输送设备(例如带、螺杆或气动)将生物质输送到反应器。
术语“微生物”是指能够分解生物质或食品和/或饲料生产侧流的任何微生物。这些微生物包括适用于有机物质的有氧微生物分解的细菌和射线细菌(前放线菌)(和真菌)。通过用合适的分解微生物接种每种类型的生物质来确保好氧分解的开始。接种微生物的方法包括添加微生物。微生物存在于容器内，并且在该过程开始时的第一次接种后，在该过程中不需要随后的接种。本领域技术人员可以基于生物质的类型确定用于本实用新型的合适微生物。该方法可包括监测过程的微生物活性的步骤。在本方法中不需要有机或惰性支撑物，例如木质素。
以下详细描述涉及本公开的实施方式。目前公开的实施方式仅被认为是说明性的而不是限制本实用新型的范围。
本公开涉及从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的方法，其中该方法包括提供源自食品和/或饲料生产侧流的生物质1，其包含2-45％(干重) 的粗蛋白，最少10％(干重)的碳水化合物，最少2％(干重)的脂类(脂肪)，最多75％(干重)的总纤维，其中最多15％(干重)的纤维是木质素，并且水分含量最少为30-85％，提供处理生物质1的装置，该装置包括：容器3，其具有用于将生物质1供给到所述容器3的入口4，并具有用于从容器3排出生物活性有机产物6形式的处理过的生物质的出口5；以及任选的缓冲罐33，其用于在生物质1供给到所述容器3之前储存生物质1，将来自食品和/或饲料生产过程的生物质1通过缓冲罐入口34供给到所述容器3或任选地供给到缓冲罐33，任选地将生物质从缓冲罐33逐渐移动到所述容器3中，将所述容器3中的至少一个支撑结构8上的生物质1移动到所述容器3的出口5，通过至少两个通气鼓风机37将气体12供应到容器3中并通过至少一个管道装置15将气体12引导到承载在至少一个支撑结构8上的生物质1中，从容器3中至少部分地回收生物活性有机产物6形式的处理过的生物质，将至少部分气体12作为再循环气体 46再循环到生物质1中，并通过气体排出装置16从容器3中排出废气17。
生物质1供给，即源自食品和/或饲料生产侧流的生物质1的温度为10至 80℃，优选30至50℃，例如10，20，30，40，50，60，70或80℃。在生物质 1直接从食品或饲料生产过程供给到生物反应器即容器3或缓冲罐33的情况下，温度优选为70℃。
来自食品和/或饲料生产侧流的生物质1可包括源自大豆，杏仁，大麻，香菇，芝麻，燕麦，坚果，藜麦，榛子，蚕豆，木薯和/或海藻或其合适混合物的材料。生物质1可以包括任何食品和/或饲料生产侧流，其满足包含2-45％(干重)的粗蛋白，至少10％(干重)的碳水化合物，最少2％(干重)的脂类(脂肪)，最多75％(干重)的总纤维，其中最多15％(干重)的纤维是木质素，并且水分含量最少为30-85％的标准。
生物质1可包含2-45％(干重)的粗蛋白，例如5-40％，10-35％或15-30％，例如5，10，15，20，25，30，35或40％(干重)的粗蛋白；最少10％(干重) 的碳水化合物，例如15，20或25％(干重)的碳水化合物；最少2％(干重) 的脂类，例如5，10，15，20或25％(干重)的脂类；最多75％(干重)的总纤维，例如20，30，40，50，60或70％(干重)的总纤维，其中最多15％(干重)是木质素，例如5，10或12％(干重)，并且水分含量最少为30-85％，例如40，50，60，70或80％。
优选地，该方法包括将来自食品和/或饲料生产的生物质1连续供给到缓冲罐33或容器3中。
容器3优选地包括4至10个支撑结构8或水平面，例如4，5，6，7，8，9 或10个支撑结构8。基于每个水平面上的停留时间、生物降解效率和反应器容量的估计来确定支撑结构8的数量。生物质1从容器3顶部通过容器3壁附近的开口进入第一(即最高)支撑结构8。混合臂安装在旋转轴上，并配备有在生物质1内部移动的多个混合叶片32。轴的旋转以及因此叶片32的移动使生物质 1朝向容器3的中心移动。当生物质1到达容器3的中心时，它通过围绕轴的开口下降到第二支撑结构上。相同的移动模式发生在第二支撑结构8上，但是朝向容器3的壁，其中存在开口，生物质1再次通过开口下降到下一个支撑结构8 或水平面。每个支撑结构8的停留时间不同。微生物活性在每个支撑结构8上变化，并且生物质1由于微生物活性的转变存在恒定质量损失。
使用包括至少一个或多个支撑结构8和移动装置10的容器3，经由入口4 供给到容器3中的生物质1在从入口4到出口5的方向上从一个支撑结构8移动到另一个支撑结构8，以至少部分地防止进入的生物质1与容器3中存在的生物质1混合。
优选地，在所述容器3中的至少一个支撑结构8上移动生物质1包括将生物质1在从所述容器3的入口4到出口5的方向上从所述至少一个支撑结构8 移动到另外的至少一个支撑结构8，以至少部分地防止进入的生物质1与容器3 中存在的生物质1混合，并且在所述至少一个支撑结构8上移动和翻转生物质1，其中移动装置10包括在每个支撑结构8上具有不同叶片角度的一个或多个叶片 32，并且其中移动装置10将生物质1从支撑结构8的中心移动到支撑结构8的边缘，或者从支撑结构8的边缘移动到支撑结构8的中心。
优选地，将气体12引导到承载在至少一个支撑结构8上的生物质1中包括引导气体12通过从至少一个支撑结构8突出的至少一个管道装置15。从支撑结构8突出的管道装置15优选地是中空的并且包括沿着管道装置15的孔35。孔 35的尺寸的直径为1至4mm，例如直径为1，2，3或4mm，优选3mm或小于 3mm。优选地，孔15定位成使得当每个支撑结构8上的生物质1的高度高时，沿着整个管道装置15存在孔35。当生物质1的高度低时，孔35优选地位于管道装置15的下部。生物质1的适当通气对于本方法是重要的，即源自食品和/ 或饲料生产侧流的生物质1的成功好氧微生物降解。诸如空气、氧气或臭氧的气体12通过管道装置15(即每个支撑结构8上的通风管道)供给到生物质1内。沿着管道装置15或通风管道的开口或孔35定位成确保每个支撑结构8上的气体12的均匀分布。使用有效通气，即在生物质1内引导气体12，防止生物质1 内部的厌氧袋的形成。即使通气管道的量可以变化，每个水平面还存在多个通气管。通常，高水平面需要大部分空气，而中线以下较少，因此高水平面可能有更多的通风管道。最低水平面用于确保材料在离开反应器时充分干燥，因此在最低支撑结构8上优选比在其它低水平面上存在更多的通气管。在该过程中使用至少两个通气鼓风机37，因为至少两个鼓风机37提供更大的灵活性以将空气引导到最需要的地方。优选地，通风管道系统还配备有位于每个水平面的截止阀。当水平面上没有材料或由于某种原因不建议水平面通气时，关闭截止阀。在正常操作期间，所有截止阀都完全打开。优选地，使用轻微真空或轻微过压来进行生物质1的通气。
当生物质1移动通过反应器时，它被不同的需氧细菌降解。在启动时在第一级进行细菌接种，以将正确类型的细菌引入反应器中。在新生物反应器过程启动之前，专门为待处理的生物质1材料生产晶种材料，并将其与第一批待处理的生物质1一起供给到反应器。
当生物质1供给到反应器顶部时，细菌在氧气存在下开始分解物质。与传统堆肥不同，该过程不需要诸如木质素的支撑材料。然而，晶种材料与第一批生物质1一起供给。在反应器中，需氧细菌分解生物质1并产生二氧化碳、水和热。二氧化碳作为废气17与水蒸气一起从反应器中排出，并且在最好的情况下可以在温室或田地中用作CO2肥料。当细菌降解生物质1时，它们释放出相当大量的热量，这导致现有的水和来自细菌代谢的水蒸发。因此，没有液态水从过程中除去。如果需要，通过添加水喷雾来控制反应器中生物质1的温度。冷却水必须比生物质1更冷，但最重要的冷却效果是由冷却水的蒸发提供的，因为蒸发需要大量的能量(热量)。
每个支撑结构8包括特殊的微生物含量。在设备的维护清洁期间，收集并回收来自每个支撑结构的微生物群并在冷冻温度下储存。可以进行服务清洁，例如使用气动空气、臭氧处理或蒸汽。
随着生物质1向反应器底部移动，它通过不同的微生物阶段。如果处理混合的生物质1，则物质中的温度达到嗜热细菌茁壮成长的水平。高温通过杀死病原体来提供物质的卫生。如果正在处理含有大量氮的食品生产过程的副产物，那么在嗜温细菌茁壮成长的范围内将温度保持在相当低的水平可能更有利。即使在过程开始时通过嗜热细菌降解达到高温，该过程结束时的温度也在嗜温温度范围内。
任选地，在该方法中使用用于混合生物质1的发动机49驱动装置。
任选地，缓冲罐33包括在该装置中以确保连续过程。
生物质1通过重力供给到容器3中或任选地供给到缓冲罐33中，或者使用合适的输送设备(例如带、螺杆或气动)输送。可以使用本领域中用于将生物质1供给到容器3或缓冲罐33中的任何已知的转移装置。
该方法还包括回收步骤，其至少部分地回收经由出口5排出的生物活性有机产物6。
可以使用调节为移动臂的叶片32移动生物质1。优选地，使用可调节的移动装置10移动生物质1。臂组件可以支撑在共同的中心轴上，该中心轴旋转并使臂和翼与其一起旋转。移动装置10同时在支撑结构8上移动和翻转生物质1。中心轴优选地以恒定速度旋转。优选地，移动装置包括一个或多个叶片32。移动装置10中的叶片32优选地在每个支撑结构8上具有不同的叶片角度。移动装置10以期望的速度，优选地以恒定的速度将生物质1移动到期望的方向。优选地，移动装置10将生物质1从支撑结构的中心移动到支撑结构8的边缘，和 /或从支撑结构8的边缘移动到支撑结构8的中心。移动装置10，例如叶片32 将生物质1a从一个支撑结构8转移到下一个支撑结构8。
在一个实施方式中，叶片32具有粗糙或不平坦的表面。在优选实施方式中，叶片32不均匀地定位在每个支撑结构上。
优选地，没有叶片32位于每个支撑结构的中心，即靠近中心轴。换句话说，中心轴附近的区域没有叶片32。
叶片32的形状使得叶片32的端部弯曲并且具有钩形尖端。叶片角度可调。优选地，可以使用遥控器和监测容器3中的生物质1的光学眼睛来调节叶片。
需要至少两个鼓风机37来供应气体12并满足空气的需要。使用控制装置 50，可以在每个支撑结构8上优化鼓气量。
在一个实施方式中，所述气体12是空气、氧气或臭氧，或其组合。供给到该装置的气体12量应尽可能低(仍足以进行主动好氧降解、冷却和干燥)，因为较低的速度使细菌更容易“抓住”空气。供给到反应器的空气量例如为300m3/h 至700m3/h。供给上段的通气鼓风机37应优选具有比供给下段的通气鼓风机37 更大的容量，但这应通过计算确定。
该方法还包括至少一个预处理步骤，用于处理待供给到容器3中的生物质1，或至少一个另外的处理步骤，其中预处理步骤或处理步骤选自粉碎生物质1，加热生物质1，冷却生物质1，向生物质1中加水，臭氧处理生物质1和富氧生物质1。
如果生物质1已经开始分解或腐烂，则可以进行臭氧处理或富氧。如果供给太干，可以向生物质1中加入水作为供给。
在该过程中产生的废气17经由气体排出装置16(例如废气鼓风机39)从容器3排出。
废气17在排出到周围之前通过废气处理单元40。废气处理单元40包括以下中的至少一个：氨洗涤器36，热交换器48和过滤器28。氨洗涤器36的目的是捕获从过程中逸出的氨。氨与硫酸反应生成硫酸铵，经过适当的预处理后，可用作无机氮肥。在氨洗涤器36之后，废气将被引导通过过滤器，该过滤器除去可能已经夹带的任何固体颗粒以及可能的气味。在废气处理单元40之后，该气体对于自然和人类是安全的并且可以自由地排出。
在一个实施方式中，至少部分气体12作为再循环气体46再循环回到该装置。优选地，0-100％的气体12或废气17再循环回到容器3，优选地，气体被引导到容器3的底部。可以从气体12中除去氨并进一步用作肥料。可以过滤气体12，终产物可以用作肥料。优选地，气体12可以直接用作肥料。
在一个实施方式中，该方法还包括从废气17中去除水分。
在该方法的一个实施方式中，至少一部分废气17被引导回容器3。例如， 0-100％的废气17被再循环回到容器3的底部。废气17包括二氧化碳(CO2)，但也可能含有其它物质，如氮气。
在一个实施方式中，该方法还包括将包含二氧化碳(CO2)的废气17引导到种植系统41中，例如耕作床，有盖耕作床，高架床，温室，生长隧道或植物墙，或进入土壤中作为二氧化碳肥料。
在一个实施方式中，待用作肥料的废气17，优选富含二氧化碳和/或氮气的废气17通过管道系统直接引导到土壤中。管道系统可包括排水管或管道对应的排水管。包含氮的废气17有益于土壤中存在的固氮生物。换句话说，土壤可以充当废气17过滤器。
在一个实施方式中，生物活性有机产物6形式的经处理的生物质经由终产物输送器38从容器3排出。
该方法的生物活性有机终产物6是从反应器容器3的底部取出的固体干燥物质。通常，用螺杆或带式输送机输送用于提取终产物的合适方法。生物活性有机终产物6含有初始有机侧流中所含的所有钾和磷以及大部分氮。例如，豆渣处理的最终产物含有非常高含量的钾和磷，因为这些元素在大豆中是丰富的，其加工产生豆渣。
在连续单作植物栽培中，即一种作物的连续生长，其中植物部分不返回土壤，与生产性正常土壤种群相比，土壤种群变窄并且其数量减少。因此，栽培植物不能利用土壤矿物质的营养成分，因为促进肥力的成分在土壤中含量低。问题最终导致栽培，其中包括一年内的几次收获。此外，在蒸发量大的热带地区，连续使用无机盐水肥料导致盐渍土的形成，这使得土地不适于栽培。
本公开的生物活性有机产物含有高浓度的营养物，例如氮和磷，并且包括部分快速可溶形式的营养物，在扩散到田地后可立即进入植物。部分营养素缓慢溶解，生物活性有机产物中存在的有机成分可以恢复微生物，促进土壤顶层有机物质的残留。
该方法可以包括控制或监测该过程的步骤。可以监测几个参数。这些包括反应器的不同部分的温度以及温度，氧气，甲烷和氨浓度以及废气的相对湿度。这些参数用作过程性能的指标，并有助于调节例如供给空气流量。通气不足的指标例如是反应器中的温度太低以及废气12中甲烷的出现。此外，废气12中的pH值，相对湿度，挥发性脂肪酸(VFA)和硫化氢和/或微生物活性可以监测该方法。在厌氧分解开始时形成挥发性脂肪酸和硫化氢。
对于氨，大量的氮离开该过程，因此终产物的氨含量降低。这不是理想的现象，必须进行过程优化以使氨蒸发最小化。氨从生物质1如豆渣中释放的原因在于它含有大量的氮，这反过来导致在氧气存在下快速降解。快速降解会释放出大量的热量。氨在高温和高pH下是最易挥发的，因此保持温度相当低的过程将是有益的。优选地，反应器在不绝缘的情况下工作。
通过在启动和运行期间从不同阶段采集样品来进行过程的采样，分析和记录。例如，检测不同阶段的生物质1的水分含量以及其外观，气味，颜色和其他参数。
根据一个实施方式，本公开涉及用于处理来自图1中示出的食品和/或饲料生产侧流的生物质1的装置，包括用于从食品和/或饲料生产侧流处理生物质1 的容器3，用于将生物质1供给到所述容器3中的入口4，用于从容器3中排出生物活性有机产物6形式的处理过的生物质的出口5，包括用于在所述容器3中承载生物质1的至少一个支撑结构8的支撑装置7，用于在所述容器3中的至少一个支撑结构8上移动生物质1的移动装置10，用于通过至少两个通气鼓风机 37将气体12供应到容器3中并且配置成将气体12引导到生物质1中的供应装置11，用于排出废气17的气体排出装置16，用于将至少部分气体12再循环到生物质1中的气体再循环装置43，以及用于回收生物活性有机产物形式的处理过的生物质的回收装置13。所述移动装置配置成将通过入口4供给的生物质1 在从所述容器3的入口4到出口5的方向上从所述至少一个支撑结构8移动到另一个所述至少一个支撑结构8，以至少部分地防止进入的生物质1与容器3中存在的生物质1混合。所述移动装置10同时配置成在支撑结构上移动和翻转生物质1并将生物质1从支撑结构8的中心移动到支撑结构8的边缘，或者从支撑结构8的边缘移动到支撑结构8的中心。所述移动装置10包括在每个支撑结构8上具有不同的叶片角度的一个或多个叶片32，其中叶片32包括粗糙或不平坦的表面。所述供应装置11包括从至少一个支撑结构8突出的至少一个管道装置15，其中管道装置15优选地是中空的并且包括沿着管道装置15的孔35。
任选地，该装置包括具有缓冲罐入口34的缓冲罐33。
在一个实施方式中，容器3包括顶部29，该顶部29包括入口4，用于从食品和/或饲料生产侧流供给生物质1。在一个实施方式中，用于将生物质1供给到容器3中的供给装置31可以远离入口4定位，例如在容器3旁边的地面上。可以使用导管装置将生物质1供给容器3或缓冲罐33。
在一个实施方式中，容器3包括底部30，该底部30包括出口5，用于排出生物活性有机产物6形式的处理过的生物质1。优选地，终产物输送器用于排出生物活性有机产物6。
该装置优选地具有工业尺寸。容器3可以由任何合适的惰性材料制成，例如不锈钢。容器3可以涂有任何合适的材料。除了用于将待处理的生物质1供给到容器3中的入口4，用于从容器3排出处理过的生物质1的出口5，用于将气体供应到容器3中的供应装置11和用于排出废气17的气体排出装置16，容器3是气密的，防风的或者在轻微真空下操作。由于封闭过程，容器3周围的气味是无所谓的，因此没有有害气体释放到大气中。
容器3的尺寸可以是适合于处理生物质1的任何尺寸。优选地，反应容器3 的直径为约1至6米，例如1，2，3，4，5或6米，更优选为约1至3米。反应容器3的高度优选为约0.5至10米，例如0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9 或10米。更优选地，容器3的高度为约4至6米。在本实用新型的一个实施方式中，容器3的尺寸为直径约1.7米且高度约2米。在另一个实施方式中，容器 3的直径约为3米且高度约为5米。反应容器3的净容积可以为3m3至280m3。在本实用新型的非限制性示例中，净体积为约3.5m3，其中容器3的高度为2米且直径为1.5米。在另一个示例中，容器3的高度为5.5米且直径为3.3米，净容积为47m3。在另一个示例中，容器3的高度为5米且直径为3米，净容积为 37m3。
在一个实施方式中，容器3包括多个支撑结构8，优选地具有4到10个支撑结构8，例如2，3，4，5，6，7，8，9或10个支撑结构8或支撑层。支撑结构8可包括开口。在替代层中，支撑结构8中的开口在中心杆的远侧，并且在靠近中心杆的替代支撑结构8中。
在一个实施方式中，该装置包括用于混合生物质1的发动机49。
优选地，移动装置10是可调节的。移动装置10可包括一个或多个叶片32，优选地调节成移动臂。臂组件可以支撑在共同的中心轴上。臂组件优选地是弯曲的或拱形的。中心轴旋转并使叶片32随之旋转。中心轴优选以恒定速度旋转。移动装置10中的叶片32优选地配置成在每个支撑结构8上具有不同的叶片32 角度。移动装置10优选地配置成以期望的速度，优选地以恒定的速度将生物质 1移动到期望的方向。叶片32的形状使得叶片32的端部弯曲并且具有钩形尖端。叶片角度是可调节的。叶片32的形状和粗糙表面促进生物质1的恒定和平滑的通气。此外，叶片32的粗糙或不平坦表面在每个支撑结构8上保持独特的微生物群。优选地，叶片32可使用遥控器和监测容器3中的生物质1的光学眼睛调节。
在优选实施方式中，叶片32不均匀地定位在每个支撑结构上。
优选地，没有叶片32位于每个支撑结构的中心，即靠近中心轴。换句话说，中心轴附近的区域没有叶片32。
该装置包括传送装置，用于通过重力将生物质1供给到容器3或任选地供给到缓冲罐33，或者使用合适的输送设备(例如带、螺杆或气动)输送。可以使用任何已知的用于将生物质1供给到容器3或缓冲罐33中的传送装置。
在一个实施方式中，用于将气体12供应到容器3中的供应装置11配置成供给空气、氧气或臭氧，或其组合。通过至少两个通气鼓风机37将气体12供给到该装置。这使得能够将气体12引导到最需要的位置，并且可以更精确地调节不同阶段上的气体12量。
在一个实施方式中，该装置包括冷凝装置9，用于从废气17中除去水分。
该装置还包括一个或多个预处理装置18，用于处理待供给到容器3中的生物质1，其中预处理装置选自破碎装置19，加热装置20，冷却装置21，臭氧处理装置44和/或富氧装置45。
该装置还包括用于监测过程的监测装置22。监测装置配置成监测过程的温度，pH值，氧浓度，甲烷浓度，氨浓度，相对湿度，挥发性脂肪酸，硫化氢和 /或微生物活性。
在生物质1内测量温度。监测和调节容器3中的铵浓度。基于这些变量的值来控制该过程。优选放置温度传感器，使得它们测量生物质1内部的温度。仅了解反应器内的气相温度，不能提供关于不同阶段的实际微生物状态的足够信息，也不能给出任何涉及生物质1中的温度过高的可能问题的指示。
该装置还包括用于使容器3热绝缘的绝缘装置23。
气体排出装置16包括氨洗涤器36，热交换器(48和/或过滤器28。
该装置包括用于至少部分地将废气17引导回容器3的装置。
该装置还包括用于将包含二氧化碳(CO2)的废气17引导到种植系统的装置，例如耕作床，有盖耕作床，高架床，温室，生长隧道或植物墙，或进入土壤。优选地，废气17包含除CO2之外的其它成分。
在一个实施方式中，使用废气鼓风机39和/或废气处理单元40。
本公开还涉及根据本公开的装置用于从食品和/或饲料生产侧流处理生物质 1的用途。
本公开还涉及根据本公开的方法用于从食品和/或饲料生产侧流处理生物质 1的用途。
本公开还涉及通过本实用新型的方法获得的生物活性有机产物6作为土壤改良材料，饲料，营养物或生物活性剂来源或作为肥料的用途。
根据图2中公开的实施方式，本公开的装置包括容器3，用于从来自食品和 /或饲料生产侧流的生物质1生产生物活性有机产物6。该装置还包括供应气体 12和从容器3排出废气17。
根据图3中公开的实施方式，本公开的装置包括容器3，用于从来自食品和 /或饲料生产侧流的生物质1生产生物活性有机产物6。该装置还包括通过过滤器28供应气体12和从容器3排出废气17。
根据图4中公开的实施方式，本公开的装置包括容器3，用于从来自食品和 /或饲料生产侧流的生物质1生产生物活性有机产物6。该装置还包括供应气体 12和从容器3排出废气17。使用冷凝器25从废气17中除去水26。至少部分废气17作为再循环气体46再循环回到容器3中。
根据图5中公开的实施方式，本公开的装置包括容器3，用于从来自食品和 /或饲料生产侧流的生物质1生产生物活性有机产物6。该装置还包括从容器3 供应气体12和排出废气17。使用冷凝器25从废气17中除去水26。使用氨洗涤器36从废气17中除去氨51。至少部分废气17作为再循环气体46再循环回到容器3中。
根据图6中公开的实施方式，从在种植系统41中从种子53生长的植物收获的作物42被引导至食品和/或饲料生产过程43。将源自食品和/或饲料生产43 侧流的生物质1供给到容器3中以生产生物活性有机产物6。该装置还包括从容器3排出废气17。使用冷凝器25从废气17中除去水26。至少部分废气17和水26被引导到种植系统41中。生物活性有机产物6用作种植系统41中的肥料。
根据一个实施方式，本公开涉及一种用于处理来自图9中示出的食品和/或饲料生产侧流的生物质1的装置，包括用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质1的容器3，用于将生物质1供给到所述容器3中的入口4，用于从容器 3排出生物活性有机产物6形式的经处理的生物质的出口5，用于在所述容器3 中承载生物质1的至少一个支撑结构8，用于将生物质1在所述容器3中的至少一个支撑结构8上移动到所述容器3的出口5的任选的移动装置10，用于通过至少两个通气鼓风机37将气体12供应到容器3中并且配置成将气体12引导到所述至少一个支撑结构8上的生物质1中的供应装置11，用于排出废气17的气体排出装置16，用于将至少部分气体12再循环到生物质1中的气体再循环装置43，以及用于从容器3回收生物活性有机产物6形式的处理过的生物质的回收装置13。
根据一个实施方式，本公开涉及一种用于处理来自图10中示出的食品和/ 或饲料生产侧流的生物质1的装置，包括用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质1的容器3，用于将生物质1供给到所述容器3中的入口4，用于从容器3排出生物活性有机产物6形式的经处理的生物质的出口5，用于在所述容器 3中承载生物质1的至少一个支撑结构8，包括一个或多个叶片32用于将生物质1在所述容器3中的至少一个支撑结构8上移动到所述容器3的出口5的移动装置10，包括从至少一个支撑结构突出至少一个管道装置15的供应装置11，所述管道装置15，用于通过至少两个通气鼓风机37将气体12供应到容器3中并且配置成将气体12引导到所述至少一个支撑结构8上的生物质1中，用于排放废气17的气体排出装置16，用于将至少部分气体12再循环到生物质1中的气体再循环装置43，以及用于从容器3回收生物活性有机产物6形式的处理过的生物质的回收装置13。
优选地，生物反应器位于生产待处理的生物质1的地方，因此避免了生物质1的运输。还可以将生物反应器定位在其服务于大量生物质生产者的地方，使生物质生产者即食品和/或饲料生产与处理单元(生物反应器)之间的距离尽可能短。
在该方法中，生物质1在需氧条件下处理，其通过将生物质1转化为有用的终产物和气体来减少生物质1的重量和体积。生物活性有机产物6含有在生物质1中供给到反应器中的营养物，并且在产物中营养物是高度浓缩的形式。
表1.适合作为起始材料的食品和/或原料生产侧流或其混合物(组合物)的化学和物理特性。
Figure DEST_PATH_GDA0002323585900000191
Figure DEST_PATH_GDA0002323585900000201
在本公开的一个实施方式中，从大豆生产过程获得的大豆凝乳渣(SCR，豆渣)用作生物质1供给。该过程可以使用如图7所示进行。该过程如下进行：将来自大豆生产过程的生物质1加入反应容器3。可以任选地进行连续培养。温度为60至70℃，水分为70-80％。在最上面的支撑结构上，温度快速上升并形成CO2。不需要O2过量。可溶性碳水化合物(约4％)和短链脂肪酸开始分解。在第二支撑结构8处继续嗜热分解。碳水化合物(约4-6％)和短链脂肪酸的分解继续，并且长链脂肪酸开始分解。在第三支撑结构8处继续嗜热分解。形成 CO2，长链脂肪酸继续分解，细胞壁多糖开始分解，蛋白质分解开始。在第四支撑结构处继续嗜热分解。形成CO2，NH3和内部水。长链脂肪酸，细胞壁多糖(纤维)和蛋白质继续分解。在第五支撑结构处继续嗜热分解。形成CO2，NH3和内部水。形成嗅觉成分。长链脂肪酸，细胞壁多糖和蛋白质继续分解。在第六阶段继续嗜热分解。形成二氧化碳。不需要O2过量。长链脂肪酸，细胞壁多糖和蛋白质继续分解。新的CH链开始建立起来。第七阶段中温分解。形成二氧化碳。形成新的CH链。不需要O2过量。长链脂肪酸，细胞壁多糖和蛋白质继续分解。新的CH链被分解。在反应器底部的过程结束时，水分减少，反应停止。
实施例
全面试验
部分厌氧降解的生物质通过入口供给到容器中。物质的温度低，并且用入口气体加热生物质以达到自然好氧微生物降解所需的最低温度。由于需要定义的操作条件，因此不断监测几个反应参数。废气的温度，湿度以及甲烷，铵和氧浓度表明该过程的功能并有助于调节例如供给空气流量。好氧微生物降解通常与质量温度的增加有关，如图8所示。用本实用新型的方法处理生物质使温度升高至80℃。与此相比，典型堆肥过程的温度最高为60-65℃。温度的升高表明生物质的好氧分解的实际操作。
在试验实验中，氧气通过通气管道作为空气进入物质内部。通过比较入口和出口气体中的氧浓度来监测通气性能。可以看出，在保持过程中氧含量降低，但是对于需氧微生物来说足够高。作为该过程的正确性能的第三验证，出口气体的湿度非常高，在接近100％时达到最大值。微生物的代谢产生二氧化碳和水，后者可以从出口气体中检测到。该过程的温度足够高以蒸发微生物产生的水。
在该试验实验中，生物质在供给到反应器之前部分地厌氧降解，这意味着该过程应该有效地使该过程变为有氧的。从出口气体中检测到厌氧过程，作为在反应开始时显著的甲烷发生。适当的通气系统和均匀分布的空气终止了好氧过程中的厌氧降解，并且不再从出口气体中检测到甲烷。
生物质的物质重量损失约为初始质量的70％。测得最终产品的温度为65℃，水分为18.0-44.0重量％。该实验也用于豆渣作为起始材料而进行。使用本方法处理生物质需要调整工艺参数并且高度依赖于起始材料的性质。豆渣具有低干物质含量且水在细胞内。豆渣含有大量的粗脂肪，粗蛋白，易降解的碳水化合物(表2)，这对有氧微生物很重要。NDF：s(不可降解纤维)围绕蛋白质，使豆渣难以在食品和饲料行业中进一步利用。
表2.豆渣的化学成分，(Oy Soya Ab，Hanko，芬兰)
％(DM)
粗蛋白 34.5
碳水化合物 23.1
脂类/脂肪 20.3
纤维，包括木质素 22.1
木质素 12.0
在另一个实验中，起始材料是大豆精制残余豆渣。供给已经开始厌氧降解并且其含水量为80重量％。将大豆精制残余豆渣与少量从先前试验获得的终产物混合。终产物作为该方法的晶种，如前所述进行。用于试验的生物质和豆渣都开始厌氧降解。豆渣易被厌氧微生物降解，其用好氧微生物方法处理具有挑战性。然而，在两种情况下，该反应终止了这些厌氧微生物的代谢。
所用附图标记的列表
1.生物质
2.预处理单元
3.容器
4.入口
5.出口
6.生物活性有机产物
7.支撑装置
8.支撑结构
9.冷凝装置
10.移动装置
11.供应装置
12.气体
13.回收装置
14.旋转装置
15.管道装置
16.气体排出装置
17.废气
18.预处理装置
19.破碎装置
20.加热装置
21.冷却装置
22.监测装置
23.绝缘装置
24.终产物容器
25.冷凝器
26.水
27.磨碎机
28.过滤器
29.顶部
30.底部
31.供给装置
32.叶片
33.缓冲罐
34.缓冲罐入口
35.孔
36.氨洗涤器
37.通气鼓风机
38.终产物输送器
39.废气鼓风机
40.废气处理装置
41.种植系统
42.作物
43.食品和/或饲料生产过程
44.臭氧处理装置
45.富氧装置
46.再循环气体
47.气体回收装置
48.热交换器
49.发动机
50.控制装置
51.氨
52.食品和/或饲料
53.晶种。

Claims (6)

1.一种从食品和/或饲料生产侧流生产生物活性有机产物的装置，其特征在于该装置包括：
用于处理来自食品和/或饲料生产侧流的生物质(1)的容器(3)；
用于将生物质(1)供给到所述容器(3)中的入口(4)；
用于从所述容器(3)中排出生物活性有机产物(6)形式的处理过的生物质的出口(5)；
任选地具有缓冲罐入口(34)的缓冲罐(33)；
包括用于在所述容器(3)中承载生物质(1)的至少一个支撑结构(8)的支撑装置(7)；
用于将在所述容器(3)中的至少一个支撑结构(8)上的生物质(1)移动到所述容器(3)的所述出口(5)的移动装置(10)；
用于通过至少两个通气鼓风机(37)将气体(12)供应到所述容器(3)中并配置成将气体(12)引导到所述至少一个支撑结构(8)上的所述生物质(1)中的供应装置(11)；
用于排出废气(17)的气体排出装置(16)；
用于将至少部分气体(12)再循环到所述生物质(1)中的气体再循环装置(43)；以及
用于从所述容器(3)回收所述生物活性有机产物(6)形式的处理过的生物质的回收装置(13)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器(3)中的至少一个支撑结构(8)上的移动装置(10)配置成将通过入口(4)供给到所述容器(3)中的生物质(1)在从所述容器(3)的所述入口(4)到所述出口(5)的方向上从所述至少一个支撑结构(8)移动到另外的至少一个支撑结构(8)以至少部分地防止进入的生物质(1)与所述容器(3)中存在的生物质(1)混合，并且所述移动装置(10)同时配置成在所述至少一个支撑结构(8)上移动和翻转生物质(1)并且将生物质(1)从支撑结构(8)的中心移动到支撑结构(8)的边缘，或者从支撑结构(8)的边缘移动到支撑结构(8)的中心，并且所述移动装置(10)包括在每个支撑结构(8)上具有不同叶片角度的一个或多个叶片(32)，其中，所述叶片(32)包括粗糙或不平坦的表面。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，供应装置(11)包括从至少一个支撑结构(8)突出的至少一个管道装置(15)，其中，所述管道装置(15)是中空的并且包括沿所述管道装置(15)的孔(35)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于从废气(17)中除去水分的冷凝装置(22)。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于至少部分地将废气(17)作为再循环气体(46)引导回所述容器(3)的装置。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于将包含二氧化碳(CO2)的所述废气(17)引导到种植系统(41)例如耕种床、有盖耕作床、高架床、温室、生长隧道或植物墙中，或进入土壤的装置。
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