DD139737A5 - PROCESS FOR OBTAINING ORGANIC GASES - Google Patents

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DD139737A5
DD139737A5 DD78208398A DD20839878A DD139737A5 DD 139737 A5 DD139737 A5 DD 139737A5 DD 78208398 A DD78208398 A DD 78208398A DD 20839878 A DD20839878 A DD 20839878A DD 139737 A5 DD139737 A5 DD 139737A5
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Rolf O Hallberg
Rudolf H Martinell
Per T Flygare
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Vyrmetoder Ab
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Description

Berlin, den 2.2.1979 54 328/18Berlin, 2.2.1979 54 328/18

Λ -Λ -

Verfahren zur Gewinnung von organischen GasenProcess for the recovery of organic gases

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von organischen Gasen auf dem Grund (Erdschichten), dem anstehenden Fels oder Bodensedimenten in Seen, die organische Stoffe enthalten.The present invention relates to a method for recovering organic gases on the ground (earth layers), the upcoming rock or bottom sediments in lakes containing organic matter.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen C characteristic of the known technical solutions

Der der Erfindung am nähesten liegende Stand der Technik ist in den US-PSen 2.660.550, 2.413.278 und 2.681.704 sowie in der DE-AS 1.110.586 beschrieben.The closest prior art to the invention is described in US Pat. Nos. 2,660,550, 2,413,278 and 2,681,704 and DE-AS 1,110,586.

Der Energiewert von Grund oder anstehendem Fels, die organische Stoffe enthalten, wird in der Regel in folgender Weise genutzt: Zuerst wird das gesamte Rohmaterial gesammelt, z.B. durch Bergbau oder andere mechanische Mittel« Dann wird das Material entweder direkt verbrannt oder einer Pyrolyse unterzogen, um gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe und Koks zu gewinnen. Wenn jedoch der Gehalt an organischen Stoffen im Grund oder anstehenden Fels nicht ausreichend groß ist, sind diese Methoden unökonomisch.The energy value of soil or pending rock containing organic matter is usually utilized in the following way: First, all of the raw material is collected, e.g. by mining or other mechanical means. "Then the material is either directly burned or pyrolized to recover gaseous and liquid hydrocarbons and coke. However, if the content of organic matter in the ground or pending rock is insufficient, these methods are uneconomical.

Ziel der ErfindungAim of the invention

FaCh der vorliegenden Erfindung wird ein ökonomisches Verfahren zur Gewinnung wertvoller gasförmiger Produkte aus Ge-The present invention provides an economical process for recovering valuable gaseous products from

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stein oder anstehendem Pels, die organische Stoffe enthalten, an Ort und Stelle geschaffen. Das Verfahren ist selbst dann durchaus wirtschaftlich, wenn der Gehalt an organischen Stoffen verhältnismäßig gering ist. Ein anderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die natürliche Umwelt in keinerlei stärkerem Maße beeinträchtigt wird; die einzige feststellbare Auswirkung auf die natürliche Umwelt ist die Bohrung einer Reihe von Bohrungen· Im Verfahren nach der Erfindung werden mikrobiologische Prozesse für die Herstellung von organischen Gasen, vor allem Methan, genutzt; es wird ein mikrobiologischer Prozeß eingeleitet oder eine natürliche mikrobiologische Aktivität wird stimuliert.stone or pelts containing organic matter, created on the spot. The process is quite economical even if the content of organic matter is relatively low. Another advantage of the method is that it does not affect the natural environment in any way; the only observable effect on the natural environment is the drilling of a series of wells. In the process according to the invention, microbiological processes are used for the production of organic gases, especially methane; a microbiological process is initiated or a natural microbiological activity is stimulated.

Das neuartige Verfahren kann auch auf die Gewinnung von organischen Bodensedimenten in Seen angewendet werden«. Dadurch ist es möglich, verunreinigte oder überwucherte Seen oder Weiher wiederherzustellen und gleichzeitig ein wertvolles Produkt, vorzugsweise Methan oder Äthylen, zu gewinnen·The novel method can also be applied to the extraction of organic bottom sediments in lakes. " This makes it possible to restore contaminated or overgrown lakes or ponds and at the same time to recover a valuable product, preferably methane or ethylene.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewinnung von organischen Gasen aus dem Grund, dem anstehenden Felsen oder den Bodensedimenten in Seen zur Verfügung zu stellen·The object of the invention is to provide a process for the recovery of organic gases from the bottom, the upcoming rock or the bottom sediments in lakes.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Gewinnung von organischen Gasen aus Gestein (Grund), anstehendem Pels oder Seesedimenten, welche organische Stoffe enthalten, und das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß (a) Mikroorganismen, die zumindest einen Teil des organischen Materials fes?-. mentieren können, um so organische Gase zu bilden, und/der Substanzen, welche das Wachstum dieser Mikroorganismen för-The invention therefore relates to a process for recovering organic gases from rocks (soil), piles or lake sediments containing organic matter, and the process is characterized in that (a) microorganisms containing at least a portion of the organic matter are present. , so as to form organic gases, and / or substances which promote the growth of these microorganisms.

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dern, dem Wasser zugesetzt werden; (b) das so behandelte Wasser durch einen oder mehrere Brunnen, Rohre, Dränagerohre, Radialfilterrohre und/oder Gräben im Gesteinen, anstehenden Pels oder Seesediment nach unten gepumpt wird; (c) das Wasser, welches die auf diese Weise produziertenorganischen Gase enthält, wobei die genannten Gase darin in gasförmiger und/oder gelöster Form enthalten sind, durch einen oder mehrere Brunnen, Rohre, Dränagerohre, Radialfilterrohre und/oder Gräben, die sich in geeigneter Entfernung von den genannten zuerst erwähnten Brunnen, Rohren, Dränagerohren, Radialfilterrohren und/oder Gräben befinden, nach oben gepumpt wird; und (d) der Druck des Wassers, das hochgepumpt wird, in einer Trennkammer auf einen Druck verringert wird, der unter dem liegt, welcher in dem genannten Gestein, anstehenden Pels oder Seesediment liegt, so daß der größte Teil der organischen Gase freigesetzt wird·to which water is added; (b) the water thus treated is pumped down through one or more wells, pipes, drainage pipes, radial filter tubes and / or trenches in the rocks, piles or lake sediment; (c) the water containing the organic gases produced in this way, said gases being contained therein in gaseous and / or dissolved form, through one or more wells, pipes, drainage pipes, radial filter tubes and / or trenches, which are suitable Distance from the aforementioned first mentioned wells, pipes, drainage pipes, radial filter pipes and / or trenches are pumped up; and (d) reducing the pressure of the water being pumped up in a separation chamber to a pressure lower than that in said rock, peat or lake sediment so as to release most of the organic gases.

Vorzugsweise wird mit einem zyklischen Prozeß gearbeitet, d.h. das V/asser wird im Kreis gepumpt, so daß es in einem geschlossenen Kreis oder Zyklus zirkuliert« Mikroorganismen und/oder wachstumsfördernde Substanzen werden dem Wasser zugesetzt, wenn es von der Trennkammer kommt; dieses Wasser hat einen geringen Gehalt an gelösten organischen Gasen· Dann wird das Wasser wieder in das Gestein, den anstehenden Fels oder das Seesediment nach unten gepumpt.Preferably, a cyclic process is used, i. the water is pumped in a circle so that it circulates in a closed circuit or cycle. "Microorganisms and / or growth-promoting substances are added to the water as it comes from the separation chamber; This water has a low content of dissolved organic gases · Then the water is pumped back into the rock, the upcoming rock or the lake sediment down.

Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens der Erfindung ist die Gewinnung von Methan, z.B.aus Ölschiefer, und um die anschließende Beschreibung zu vereinfachen, wird diese bevorzugte Ausführung an erster Stelle behandelt.A preferred embodiment of the process of the invention is the recovery of methane, e.g., from oil shale, and to simplify the ensuing description, this preferred embodiment is treated first.

Wenn Methan gewonnen werden soll, werden dem Wasser sogenannte Methan-Bakterien zugesetzt* Beispiele für derartige Bakte-When methane is to be extracted, so-called methane bacteria are added to the water. * Examples of such bacteria

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rien sind Sarcina methanica, Pseudosarcina, Methanobacterium formicium, M. omelianskii, M· propionicum, M. söhngenii, M. suboxydans, Methanococcus mazei, M· vannelii, Methanosarcina methanica und Μ» barkerii.Sarcina methanica, Pseudosarcina, Methanobacterium formicium, M. omelianskii, propionicum, M. songenii, M. suboxydans, Methanococcus mazei, M. vannelii, Methanosarcina methanica and B. barkerii.

In der Regel ist es außerdem notwendig. Substanzen, welche das Wachstum und die Entwicklung der Mikroorganismen und damit die Produktion von Methan fördern, zuzusetzen« Diese Substanzen können Nährflüssigkeiten sein, beispielsweise Verbindungen, die Stickstoff, Phosphor oder Kalium enthalten« Außerdem sind in der Regel.Spurenelemente erforderlich, beispielsweise eines oder mehrere der Elemente Eisen, Mangan, Magnesium, Kalzium, Nickel, Kobalt, Kupfer, Zink und Molybdän»In general, it is also necessary. Substances that promote the growth and development of the microorganisms and thus the production of methane, add "These substances may be nutrient fluids, such as compounds containing nitrogen, phosphorus or potassium" In addition. Usually trace elements are required, for example one or more the elements iron, manganese, magnesium, calcium, nickel, cobalt, copper, zinc and molybdenum »

Als Kohlenstoffquelle für die Produktion von Methan müssen die Bakterien die organischen Substanzen nutzen, die im Gestein, anstehenden Fels oder Seesediment vorhanden sind. Selbst wenn die Bakterien nicht alle die genannten organischen Substanzen als Substrat nutzen können, ist das Verfahren trotzdem nützlich und ökonomisch gewinnbringend, solange die Menge des je zirkuliertem Wasservolumen gewonnenen Methan ausreichend groß ist (in der Größenordnung von etwa 20 mg Methan je Liter Wasser und darüber liegt).As a carbon source for the production of methane, the bacteria must use the organic substances that are present in the rock, pending rock or lake sediment. Nevertheless, even if the bacteria can not use all the said organic substances as substrate, the process is nevertheless useful and economically profitable, as long as the amount of the volume of water recovered per volume of circulating methane is sufficiently large (on the order of about 20 mg of methane per liter of water and above lies).

Der optimale pH-Wert für das Wachstum der Methan-Bakterien liegt zwischen 5 und 8. Der pH-Wert sollte vorteilhaft zwischen 6 und 8 und am besten zwischen 7S2 und 8 liegen« Wenn das Grundwasser im Gestein oder anstehenden Fels oder das Wasser im See zu sauer oder zu alkalisch ist, sollte der pH-Wert daher auf den gewünschten Wert abgestimmt werden. Dazu setztThe optimum pH for the growth of methane bacteria is between 5 and 8. The pH should preferably be between 6 and 8 and best between 7 S 2 and 8 "If the groundwater in the rock or pending rock or the water In the lake too acidic or too alkaline, the pH should therefore be adjusted to the desired value. To do this

man dem nach unten zu pumpenden Wasser vorteilhaft den pH-Wert regulierende und/oder Puffersubstanzen zu· Beispielsweise können Natriumhydrogenkarbonat, Kalziumoxid und/oder Kai-Advantageously, it is possible to adjust the pH-regulating and / or buffer substances to the water to be pumped downwards. For example, sodium bicarbonate, calcium oxide and / or quaternary

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ziumhydroxid verwendet werden, vim den pH-Wert zu erhöhen«can be used to raise the pH value. "

Um zu gewährleisten, daß der mikrobiologische Prozeß und damit verbunden der Abbau des organischen Materials zu Methan mit einer ausreichenden Rate (Geschwindigkeit) ablaufen, ist es in der Regel notwendig, dem Wasser beide Zusätze hinzuzufügen, d.h., die Mikroorganismen sowie die das Wachstum der Mikroorganismen fördernden Substanzen. Den besten Wirkungsgrad erreicht man, wenn das Wasser, das zum Freisetzen des Methans nach oben gepumpt wird, unter den vorherrschenden Druck- und Temperaturbedingungen mit Methan gesättigt ist· In bestimmten Fällen kann es jedoch ausreichend'sein, nur Nährflüssigkeiten und/oder Spurenelemente zuzusetzen, und zwar dann, wenn die natürlich auftretende mikrobiologische Flora ausreicht. In anderen Fällen kann der Zusatz nur von Mikroorganismen ausreichend sein.In order to ensure that the microbiological process and consequent degradation of the organic material to methane proceed at a sufficient rate, it is usually necessary to add to the water both additives, ie the microorganisms as well as the growth of the microorganisms promoting substances. Best efficiency is achieved when the water pumped up to release the methane is saturated with methane under the prevailing pressure and temperature conditions. In certain cases, however, it may be sufficient to add only nutrients and / or trace elements. and that is when the naturally occurring microbiological flora is sufficient. In other cases, the addition may be sufficient only by microorganisms.

Die speziellen, dem Wasser zuzusetzenden Mikroorganismen und Chemikalien sind in jedem einzelnen Fall gesondert auszuwählen in Abhängigkeit von den Bedingungen, die im Gestein, anstehenden Fels oder Bodensediment, in denen das Methan produziert werden soll, herrschen Das gleiche gilt für die Auswahl der Mengen an Mikroorganismen und Chemikalien, die zugesetzt werden müssenoThe specific micro-organisms and chemicals to be added to the water shall be selected separately in each case, depending on the conditions prevailing in the rock, the rock or the bottom sediment in which the methane is to be produced. The same applies to the selection of the quantities of microorganisms and chemicals that need to be added

Ausführungsbeispielembodiment

Im Verfahren nach der Erfindung wird Wasser, das Mikroorganismen und/oder Chemikalien enthält, durch einen oder mehrere Brunnen, Dränagerohre, Radialfilterrohre und/oder Gräben in das Gestein oder den anstehenden Fels nach unten gepumpt» Das Wasser wird in ausreichende Tiefe gepumpt, die vom Grundwasserspiegel und der Lage und Stärke der Schicht, die das orga-In the process according to the invention, water containing microorganisms and / or chemicals is pumped down through one or more wells, drainage pipes, radial filter tubes and / or trenches into the rock or pending rock. The water is pumped to a depth sufficient to be discharged from the water Groundwater table and the location and thickness of the layer

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nische Material enthält, abhängig ist· Das nach' unten gepumpte Wasser fließt zum Extraktionsbrunnen oder zu den Brunnen, wobei die Geschwindigkeit von verschiedenen Faktoren abhängig ist, so beispielsweise von der Durchlässigkeit des Gesteins oder anstehenden Fels. So wird der Abstand zwischen den Einspritzbrunnen und den Extraktionsbrunnen teilweise als Punktion der genannten Geschwindigkeit bestimmt* Diese Entfernung kann zwischen einigen Metern und mehr als 100 m liegen, sie beträgt in der Regel zwischen 10 und 100 m. Oft ist es vorteilhaft, ein System aus einer Vielzahl von Brunnen zu nutzen, so daß der mikrobiologische Prozeß dann über einem großen Abschnitt erfolgt, um so ein großes Gesamtvolumen an Methan zu erzeugen· Beispielsweise ist es möglich, zwei parallele Reihen von Brunnen zu bohren, wobei die Brunnen in der einen Reihe Einspritzbrunnen und die Brunnen in der anderen Reihe Extraktionsbrunnen sind. Alternativ dazu kann eine Reihe von Einspritzbrunnen rund um eine zentrale Extraktionsbohrung angeordnet werden.· The pumped down water flows to the extraction well or to the wells, the speed depending on several factors, such as the permeability of the rock or pending rock. Thus, the distance between the injection wells and the extraction wells is determined in part as a puncture of said speed * This distance can be between a few meters and more than 100 m, it is usually between 10 and 100 m. Often it is advantageous to use a system of a plurality of wells so that the microbiological process then takes place over a large section to produce a large total volume of methane. For example, it is possible to drill two parallel rows of wells. where the wells are in one row injection wells and the wells in the other row extraction wells. Alternatively, a series of injection wells may be placed around a central extraction well.

Bei der Gewinnung von Methan aus den Bodensedimenten in Seen wird Wasser, das Mikroorganismen und/oder Chemikalien enthält, durch eines oder mehrere Rohre in das Bodensediment gepumpt« Das Wasser wird in ausreichende Tiefe in das Bodensediment gepumpt, in dem sich das organische Material befindet· Dann wird das durch das Sediment fließende Wasser durch eines oder mehrere Extraktionsrohre nach oben gepumpt· Die Einspritzrohre und die Extraktionsrohre sind in der gleichen Art und. Yieise angeordnet, wie das oben für die Brunnen beschrieben wurde·In extracting methane from the bottom sediments in lakes, water containing microorganisms and / or chemicals is pumped through one or more pipes into the bottom sediment. The water is pumped to a sufficient depth into the bottom sediment containing the organic material. Then, the water flowing through the sediment is pumped up through one or more extraction tubes. The injection tubes and the extraction tubes are of the same type and type. Yieise arranged as described above for the wells ·

Im Gestein oder anstehenden Fels bauen die Mikroorganismen das organische Material ab, um Methan zu bilden, und das so gebildete Methan löst sich in dem fließenden Wasser auf© Wenn das Wasser den Extraktionsbrunnen erreicht, sollte es genü-In the rock or pending rock, the microorganisms degrade the organic matter to form methane, and the methane that forms dissolves in the flowing water. When the water reaches the extraction well, it should be sufficient.

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gend mit Methan gesättigt sein, wobei die Sättigungskonzentration natürlich vom herrschenden Druck un der Temperatur abhängig ist. Daher ist bei einer gegebenen Gesteins- oder Felsdurchlässigkeit der geeignete Abstand zwischen Einspritz- und Extraktionsbrunnen von der Zeit abhängig, die das Wasser zur Sättigung mit Methan braucht»Of course, saturated with methane, the saturation concentration is of course dependent on the prevailing pressure and the temperature. Therefore, for a given rock or rock permeability, the appropriate distance between the injection and extraction wells is dependent on the time it takes for the water to saturate with methane. "

Bei der Gewinnung von Methan aus Seesedimenten sollte die Methankonzentration die Sättigungskonzentration nicht übersteigen, Y/enn das Wasser das Extraktionsrohr erreicht· Y/ird die Sättigungskonzentration überschritten, wird gasförmiges Methan freigesetzt, was zu Methanverlusten führt. Die Umlaufgeschwindigkeit und die Entfernung zwisehen Einspritz- und Extraktionsrohren sollte daher so gewählt oder abgestimmt werden, daß die Methankonzentration im Wasser nicht auf den Sättigungspunkt ansteigt, bevor das Wasser zum Freisetzen des Methans nach oben gepumpt wird.When extracting methane from lake sediments, the methane concentration should not exceed the saturation concentration. If the water reaches the extraction tube. If the saturation concentration is exceeded, gaseous methane is released, resulting in methane losses. The rate of rotation and the distance between injection and extraction tubes should therefore be chosen or adjusted so that the methane concentration in the water does not rise to the saturation point before the water is pumped up to release the methane.

Das methanhaltige Wasser wird durch den Extraktionsbrunnen oder das Extraktionsrohr nach oben gepumpt und in eine Trennkammer eingeführt, in welcher der Druck niedriger als der Druck unten im Brunnen oder Seesedimeht ist. Im Ergebnis dessen setzt das Wasser in der genannten Trennkammer die Gasmenge frei,, die die Sättigungskonzentration unter den Bedingungen überschreitet, die in der Trennkammer herrschen. Das so freigesetzte Gas wird zu einer Speicher- oder Verbrauchseinrichtung geleitet. Der Druck in der Trennkammer ist vorzugsweise gleich dem Luftdruck oder niedriger. Günstig ist es, Wasser so in die Trennkammer einzuspritzen, daß es zu Tropfen zerstäubt wird« Dadurch wird die Freisetzung des Gases beschleunigte The methane-containing water is pumped upwardly through the extraction well or extraction tube and introduced into a separation chamber in which the pressure is lower than the pressure at the bottom of the well or lake. As a result, the water in the said separation chamber releases the amount of gas which exceeds the saturation concentration under the conditions prevailing in the separation chamber. The gas thus released is sent to a storage or consumer device. The pressure in the separation chamber is preferably equal to the atmospheric pressure or lower. It is beneficial to inject water into the separation chamber so that it is atomized to droplets. "This accelerates the release of the gas

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Die notwendigen Mikroorganismen und Chemikalien (Nährflüssigkeiten, Spurenelemente, pH-Wertregulierungssubstanzen) werden dem Wasser zugesetzt, das aus der Trennkammer kommt, und dann wird das Wasser wieder hinunter in das Gestein, den anstehenden Pels oder das Seesidiment durch einen Einspritzbrunnen oder ein Einspritzrohr gepumpt. Die Zusätzen kann entweder direkt in dem Rohr, durch welches das Wasser gepumpt wird, oder in einem speziellen Mischbehälter erfolgen· Auf diese Weise entsteht ein kontinuierlicher, geschlossener Kreislauf, und der Prozeß kann so lange aufrechterhalten werden, solange das Gestein, der anstehende Fels oder das Seesediment organische Substanzen enthalten, die von Bakterien zur Methanherstellung genutzt werden können· Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, die im geschlossenen Kreis einer gegebenen Anlage zirkuliert, kann beispielsweise zwischen 1 l/s und mehr als 1000 l/s betragen.The necessary microorganisms and chemicals (nutrients, trace elements, pH regulators) are added to the water coming from the separation chamber, and then the water is pumped back down into the rock, the pel or lake sediment through an injection well or injection tube. The additives can be either directly in the tube through which the water is pumped, or in a special mixing container. This results in a continuous, closed circuit, and the process can be maintained as long as the rock, the pending rock or The sea sediment contains organic substances that can be used by bacteria to produce methane · The flow rate of water that circulates in a closed loop of a given system can be, for example, between 1 l / s and more than 1000 l / s.

Die Produktion von Methan mit Hilfe von Methan-Bakterien ist . ein anaerober Prozeß, aber da das Wasser oberirdisch durch ein geschlossenes System geführt wird, so daß sich kein Sauerstoff im Wasser lösen kann, ist kein spezielles Entfernen von gelöstem Sauerstoff erforderlich^ Wenn das gewünscht wird, kann man das Wasser, das anfangs in die Erde gepumpt wird, entgasen, um so daß geschlossene System zu starten· Eine solche Entgasung kann auf jede herkömmliche Weise durchgeführt werden·The production of methane with the help of methane bacteria is. an anaerobic process, but since the water is passed above ground through a closed system so that no oxygen can dissolve in the water, no special removal of dissolved oxygen is required. If desired, the water that is initially in the soil is degassed so as to start the closed system. Such degassing can be carried out in any conventional manner.

Nach einer Ausführung des Verfahrens der Erfindung werden abwechselnd aerobe und anaerobe Bedingungen angewendet, um das vorhandene organische Material vollständiger nutzen zu können. Während der Abschnitte des aeroben Betriebs wird Wasser, das ' Sauerstoff oder sauerstoffreisetzende Verbindungen enthält, nach unten gepumpt; das hat zur Folge, daß die organischenIn one embodiment of the method of the invention, alternating aerobic and anaerobic conditions are used to more fully utilize the existing organic material. During the periods of aerobic operation, water containing oxygen or oxygen releasing compounds is pumped down; This has the consequence that the organic

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Substanzen oder ein Teil der organischen Substanzen, die nicht "nutzbar" sind, d.h.·, durch die eingesetzten Mikroorganismen nicht genutzt werden können, in "nutzbare" organische Substanzen umgewandelt werden. Auf diese Art und Weise können beispielsweise gesättigte Fettsäuren in ungesättigte Fettsäuren umgewandelt v/erden, die von den Methanbakterien genutzt werden können. Das Wasser wird in der Regel in einer geeigneten Weise durchlüftet, bevor es nach unten gepumpt wird· Während der Abschnitte des anaeroben Betriebs wird sauerstoffreies Wasser, das Mikroorganismen und/oder Chemikalien enthält, nach unten gepumpt und 'Methan in der oben beschriebenen Art und Weise produziert und gewonnen· Es wurde festgestellt, daß ein solcher wechselweiser Betrieb eine sehr wirksame Form der Nutzung des organischen Materials zur Methanproduktion ist.Substances or a part of the organic substances which are not "usable", i.e., which can not be used by the microorganisms used, are converted into "usable" organic substances. In this way, for example, saturated fatty acids can be converted into unsaturated fatty acids, which can be used by the methane bacteria. The water is typically aerated in a suitable manner before being pumped down. During the periods of anaerobic operation, oxygen-free water containing microorganisms and / or chemicals is pumped down and 'methane in the manner described above It has been found that such alternate operation is a very effective form of utilization of the organic material for methane production.

In bestimmten Fällen, ζ·Β· bei der Gewinnung von Methan aus Torfmooren, kann es sogar ratsam sein, ständig Wasser, das Sauerstoff oder sauerstoffreisetzende Verbindungen sowie Mikroorganismen und/oder wachstumsfördernde Substanzen enthält, nach unten zu pumpen· Das ist dann der Fall, wenn auf Grund der herrschenden Bedingungen der Sauerstoff in dem nach unten gepumpten Wasser verhältnismäßig schnell verbraucht wird, so daß sich anaerobe Bedingungen herausbilden, bevor das Y/asser den Extraktionsbrunnen erreicht·In certain cases, when extracting methane from peat bogs, it may even be advisable to pump down water containing oxygen or oxygen-releasing compounds as well as microorganisms and / or growth-promoting substances. This is the case. if, due to the prevailing conditions, the oxygen in the downwardly pumped water is consumed relatively quickly, so that anaerobic conditions develop before the water reaches the extraction well.

Bei der Gewinnung von Methan aus Schiefer nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Energiewert dieser Schiefer wirtschaftlich zu nutzen. Methangas hat viele unterschiedliche Anwendungs- oder Uutzungsbereiche» und die Hutzung der Schiefer an Ort und Stelle für die Produktion von Methan ist daher eine sehr vorteilhafte Art der Nutzung dieser Energiequelle«In the production of slate methane according to the present invention, it is possible to economically utilize the energy value of these shales. Methane gas has many different uses or uses, "and the use of shale in situ for the production of methane is therefore a very beneficial way of using this source of energy."

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Neben der Anwendung zur Gewinnung von Methan aus Schiefer ist das Verfahren gemäß der Erfindung auch von Hutζen bei der Gewinnung von Methan oder anderen organischen Gasen (z.B. Äthylen) aus andere Gesteins- oder Erdformationen, beispielsweise Sumpf- oder Morastgebieten, oder organischen Sedimenten, z.B« kohlefüiirende Formationen, Öllagerstätten oder Gaslagerstätten·In addition to the application of methane from shale, the method according to the invention is also of hatches in the extraction of methane or other organic gases (eg ethylene) from other rock or earth formations, such as swamps or swamps, or organic sediments, eg « Coal-forming formations, oil deposits or gas deposits ·

Das in der Trennkammer gewonnene Gas kann neben dem gewünschten organischen Gas unter Umständen auch verschiedene anorganische Gase, wie Wasserstoffsulfid, Stickstoff, Ammoniak, Wasserstoff usw., enthalten, die normalerweise in kleineren Konzentrationen vorhanden sind. In den meisten Fällen ist der Gehalt an organischen Gasen größer als 90 %. Wenn das gewünscht wird, können die anorganischen Gase von dem organischen Gas getrennt werden, wenn das für die beabsichtigte Verwendung des organischen Gases erforderlich ist»The gas recovered in the separation chamber may also contain, in addition to the desired organic gas, various inorganic gases such as hydrogen sulfide, nitrogen, ammonia, hydrogen, etc., which are normally present in smaller concentrations. In most cases, the content of organic gases is greater than 90 %. If desired, the inorganic gases may be separated from the organic gas, if required for the intended use of the organic gas. "

Claims (6)

-11- 2.2.1979 54 328/18 £. Oo ο Erfindungsanspruoh-11- 2.2.1979 54 328/18 £. Oo ο invention claim 1» Verfahren zur Gewinnung von organischen Gasen aus Gestein, anstehendem Fels oder Seesedimenten, die organische Stoffe enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß (a) Mikroorganismen, die -zumindest einen Teil der organischen Stoffe fermentieren können, um so organische Gase zu bilden, und/ oder Substanzen, die das Wachstum dieser Mikroorganismen fördern, Wasser zugesetzt werden; daß (b) das so behandelte Wasser durch einen oder mehrere Brunnen, Rohre, Dränagerohre, Radialfilterrohre und/oder Gräben in das Gestein, den anstehenden Fels oder das Seesediment gepumpt wird; daß (c) Wasser, welches die so produzierten organischen Gase enthält, wobei die genannten Gase darin in gasförmiger und/ oder gelöster Form vorhanden sind, durch einen oder mehrere Brunnen, Rohre, Dränagerohre, Radialfilterrohre und/oder Gräben, die sich in geeigneter Entfernung von den genannten, zuerst erwähnten Brunnen, Rohren, Dränagerohren, Radialfilterrohren und/oder Gräben befinden, nach oben gepumpt wird; und daß (d) der Druck des nach oben gepumpten Y/assers in einer Trennkammer auf einen Druck gesenkt wird, der geringer ist als der, welcher in dem genannten Gestein, anstehenden Fels oder Seesediment herrscht, so daß der größte Teil der organischen Gase freigesetzt wird· Process for the recovery of organic gases from rocks, rocks or sediments containing organic matter, characterized in that: (a) microorganisms capable of fermenting - at least part of the organic matter to form organic gases; or substances that promote the growth of these microorganisms are added to water; that (b) the water so treated is pumped through one or more wells, pipes, drainage pipes, radial filter tubes and / or trenches into the rock, puddle or sediment; that (c) water containing the organic gases thus produced, said gases being present therein in gaseous and / or dissolved form, through one or more wells, pipes, drainage pipes, radial filter pipes and / or trenches, which are at a suitable distance from the aforementioned wells, pipes, drainage pipes, radial filter tubes and / or trenches, is pumped up; and (d) lowering the pressure of the upwardly pumped water in a separation chamber to a pressure less than that prevailing in said rock, rock, or lake sediment so as to release most of the organic gases becomes· 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf gepumpt wird, wobei Mikroorganismen und/oder wachstumsfördernde Substanzen dem Wasser zugesetzt werden, das2. The method according to item 1, characterized in that the water is pumped in a substantially closed circuit, wherein microorganisms and / or growth-promoting substances are added to the water, the -12- 2.2.1979-12- 2.2.1979 54 328/1854 328/18 aus der Trennkammer kommt und einen geringen Gehalt an gelösten organischen Gasen hat, und das genannte Wasser dann wieder nach unten in das Gestein, den anstehenden Pels oder das Seesediment gepumpt wird·comes from the separation chamber and has a low content of dissolved organic gases, and said water is then pumped back down into the rock, the upcoming Pels or Seedediment · 3« Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß dem Wasser Methan-Bakterien zugesetzt v/erden·Method according to item 1 or 2, characterized in that methane bacteria are added to the water. 4· Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß dem ?/asser die notwendigen Mhrflüssigkeiten und/ oder Spurenelemente zugesetzt werden·4 · Method according to item 1 or 2, characterized in that the necessary nutrient liquids and / or trace elements are added to the oil. 5· Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß dem Wasser den pH-Wert regulierende und/oder Puffersubstanzen zugesetzt werden·Method according to item 1 or 2, characterized in that the pH-adjusting and / or buffer substances are added to the water. 6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Wasser, welches Sauerstoff oder sauerstoffreisetzende Verbindungen enthält, abwechselnd oder ständig nach unten gepumpt wird, um organische Substanzen umzuwandeln, die von den Mikroorganismen nur schwer genutzt werden können, in organische Substanzen, die leichter von den Mikroorganismen genutzt werden können·6. The method according to item 1, characterized in that water containing oxygen or oxygen-releasing compounds is alternately or continuously pumped down to convert organic substances that are difficult to be used by the microorganisms, in organic substances, the easier of the microorganisms can be used ·
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