DE2714146A1 - Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden

Info

Publication number
DE2714146A1
DE2714146A1 DE19772714146 DE2714146A DE2714146A1 DE 2714146 A1 DE2714146 A1 DE 2714146A1 DE 19772714146 DE19772714146 DE 19772714146 DE 2714146 A DE2714146 A DE 2714146A DE 2714146 A1 DE2714146 A1 DE 2714146A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cell
cells
fermentation
methane
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772714146
Other languages
English (en)
Other versions
DE2714146C2 (de
Inventor
Pierre Morel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JULLIEN GEB CHEVALIER CLAUDETTE
ORTEGA GEB JULLIEN YASMINE
Original Assignee
JULLIEN GEB CHEVALIER CLAUDETTE
ORTEGA GEB JULLIEN YASMINE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7610364A external-priority patent/FR2346293A1/fr
Priority claimed from FR7705174A external-priority patent/FR2380992A2/fr
Application filed by JULLIEN GEB CHEVALIER CLAUDETTE, ORTEGA GEB JULLIEN YASMINE filed Critical JULLIEN GEB CHEVALIER CLAUDETTE
Publication of DE2714146A1 publication Critical patent/DE2714146A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2714146C2 publication Critical patent/DE2714146C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/04—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure from human faecal masses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/24—Separation of coarse particles, e.g. by using sieves or screens
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber I MÖNCHEN 16, DEN
POSTFACH »60 820
MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9(3921/22
HtM/Sm
Case PHM/DG
1) Pierre Morel
57, avenue Sainte Marie, Saint-Mande (VaI de Marne)Frankr.
2) Yasmine Ortega geb. Juliien
xasmine urtega geb. Juilien
19bis, rue Martin Basse, Caluire (Rhone) Frankreich
3) Claudette Juilien geb. Chevalier
1, rue Henri Gorjus, Lyon 4eme (Rhone) Frankreich
4) Antonin Juilien
1, rue Henri Gorjus, Lyon 4eme (Rhone) Frankreich
Verfahren und Vorrichtung zur Rezyklisierung von Hüll, Haushaltsabfällen und anderen organischen
Rückständen.
709841/0860
-<- 27UU6
* 6.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rezyklisierung von Müll, Haushaltsabfallen und anderen organischen Rückständen durch eine Behandlung, gemäß der in technischem Maßstab gezielt ein künstliches Gas gesteuerter Zusammensetzung gebildet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Sammlung und die Zerstörung der Haushaltsabfälle bringen erhebliche Probleme mit sich. Einerseits ergeben sich Schäden und Umweltverschmutzungen und andererseits die Verschwendung von Rohstoffen, die durch die gegenwärtigen Mittel zerstört werden.
Im allgemeinen werden zwei Methoden angewandt. Die Haushaltsabfälle werden zu Schichten mit einer Dicke von 2,50 m verteilt und mit Erde bedeckt oder sie werden verbrannt.
Bei der ersten Methode werden Produkte in die Erde geführt, die bezüglich ihrer Zusammensetzung und ihres weiteren Verhaltens ungesteuert sind, wodurch sich Gefahren für die Bodenschichten und das Grundwasser ergeben.
Die zweite Methode leidet an dem Nachteil der Bildung von Asche, deren Volumen etwa 30 bis 40 % des Volumens der verbrannten Materialien ausmacht, wobei diese Asche nur schwer wiederverwendet werden kann und Beseitigungsprobleme aufwirft. Die Beseitigung kann nur durch Einbringen in den Boden erfolgen, so daß dieser sowohl für die Landwirtschaft als auch für die Bauwirtschaft ungeeignet wird.
Andererseits wird das gesamte Methangas, das sowohl in der Industrie als auch im Haushalt verwendet wird, aus Erdgasschichten gewonnen. Die Zusammensetzung des Erdgases variiert dabei mit der Lage der Lagerstätten.
709841/0860
■ '- 27UH6
Gewisse Erdgase, wie das in Lacq gewonnene enthalten Bestandteile, die in allen Fällen entfernt werden müssen. Diese Maßnahme ist aufwendig und beeinflußt den Verkaufspreis erheblich. Das derzeit verwendete Gas von Lacq besitzt einen Heizwert von 9960 kcal/m3. Andere Gase, wie das von Groningen, enthalten nicht brennbare Bestandteile, wie Kohlendioxid und Stickstoff. Um den Verkaufspreis nicht zu erhöhen, werden diese Bestandteile nicht entfernt, was sich nachteilig auf den Heizwert auswirkt, der lediglich im Bereich von 8400 kcal/m3 liegt.
Andere Gase, wie das in Hassi R1MeI, Algerien gewonnene Erdgas besitzen eine ideale Zusammensetzung, die nicht nur ihre Vorbehandlung unnötig macht, sondern ihnen auch einen erheblichen Heizwert im Bereich von 10700 kcal/m3 verleiht. Erdgase dieser Qualität sind jedoch sehr selten.
Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, ein Gas mit hohem Methangehalt und damit einem hohen Heizwert aus wertlosen Ausgangsmaterialien zu bilden. Die Herstellung eines solchen Gases könnte im Rahmen von Erdölraffinerien durchgeführt werden, wo man in der Tat schweres Heizöl als Brennmaterial bei den Raffinationsmaßnahmen anwendet. Es ist festzustellen, daß die Hälfte des schweren Heizöls für diesen Zweck verwendet wird. Durch die Anwendung eines Gases könnte man schweres Heizöl einsparen und die eingesparten Mengen anderen Zwecken zuführen.
Die Erfindung zielt somit auf die Gewinnung einer neuen Energiequelle ab, wobei gleichzeitig die Sammlung und die Zerstörung von Haushaltsabfällen und anderen Abfallprodukten sichergestellt bleibt. Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine billige Behandlung von wertlosen Ausgangsmaterialien zu ermöglichen.
709841/0860
27UU6
Es wurde nunmehr gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man Haushaltsabfälle sammelt und mit organi schen Materialien vermischt, so daß man durch Fermentation eine Gasmischung erhält, die insbesondere Methan und Wasserstoff enthält.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Rezykli sierung von Müll, Haushaltsabfällen und anderen organischen Rückständen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Abfälle, insbesondere die Haushaltsabfälle sammelt und mit organischen Materialien behandelt, um durch Fermentation eine Gasmischung zu bilden, die insbesondere Methan und Wasserstoff enthält.
Die Phasen der Vorfermentation und der Fermentation werden in Zellen durchgeführt, die derart ausgelegt sind, daß sie die Steuerung der Temperatur und der anaeroben Bedingungen ermöglichen. Diese Zellen umfassen unter anderem Einrichtungen, mit denen erforderlichenfalls durch Zuführung von methanbildenden Bakterien ein zusätzliches Substrat zur frischen Versorgung zugeführt werden kann.
Erfindungsgemäß ist es von Bedeutung, die Abfälle und insbesondere die Haushaltsabfälle mit anderen organischen Materialien zu vermischen, wie Kanalisationsschlamm bzw. Abwasserschlamm und Fäkalien. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Vermischen der Abfälle bzw. der Haushaltsabfälle im Wohnoder Industriebereich mit Hilfe einer Vorrichtung, die eine Mahleinrichtung umfaßt, welche mit einem Abwassersammelbehälter des genannten Bereiches in Verbindung steht, und welche Vorrichtung mit Steuereinrichtungen ausgerüstet ist, die die Freisetzung der in den Behältern vorliegenden Abwässer bei Inbetriebnahme der Mahleinrichtung bewirken, wobei die Vorrichtung derart mit der Kanalisation verbunden
709 8A1/08S0
-*- 27Ί4Η6
ist, daß die Abfälle und die Fäkalien über die gleiche Verbindungsleitung der Hauptsammelleitung einer Kläranlage zugeführt werden, der Absetzbecken vorgeschaltet sind, in denen sich
die Haushaltsabfälle, die Fäkalien, der Abwasserschlamm und die anderen Produkte, wie Papier, Baumwolle und dgl., aufgrund ihrer jeweiligen Dichte am Boden der Becken absetzen und von
den Abwässern und Detergentien trennen, die der Kläranlage zugeführt werden,
worauf die Materialien der ersten Gruppe vermählen werden, bevor sie in den Zellen verteilt werden.
Hierdurch wird es überflüssig, die Haushaltsabfälle einzusammeln, wie es derzeit durchgeführt wird, und man kann auf öffentliche Deponien und Verbrennungsanlagen verzichten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die verschiedenen Phasen der Vorfermentation und der Fermentation der methanbildenden Bakterien in mindestens drei vertikal übereinander angeordneten Zellen durchgeführt, von denen die Zelle, in der die erste Phase des Verfahrens abläuft, die höchstgelegene Zelle ist, so daß die Produkte unter der Einwirkung der Schwerkraft von einer Zelle in die benachbarte gelangen können.
Der Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, daß die Bewegung des Schlamms lediglich durch Einwirkung der Schwerkraft erreicht werden kann.
In dieser Weise ist es möglich, als förderndes Gas (gaz vecteur) die Gasmischung zu verwenden, die man in den Zellen erhält, in denen die Phasen der Vorfermentation und der Fermentation der methanbildenden Bakterien ablaufen.
In der Tat müßte man, wenn die Zellen auf dem gleichen Ni-
709841/0860
_,_ 27U146
veau angeordnet wären, von außen industriell gebildetes Kohlendioxidgas zuführen, um die Oberführung des Schlamms von einer Zelle in die nächstgelegene zu bewirken. Diese Maßnahmen sind für die Gasmischung nachteilig, da hierdurch der Prozentsatz des Methangehalts des Produkts vermindert wird.
Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, Kohlendioxidgas zuzuführen, was einen autonomen Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
Die Gasmischung enthält einen großen Anteil Methan und wenig Kohlendioxid. Die Trennung dieser beiden Gase erfolgt sehr einfach durch Auflösen des Kohlendioxids in einer gesättigten Kaliumhydroxidlösung (KOH). Nach dem Auflösen des Kohlendioxids erhält man ein Gas, das 99,5 % Methan und 0,5 % andere Bestandteile, wie Stickstoff, enthält. Dieses Gas besitzt einen außerordentlich hohen Heizwert von etwa 9600 kcal/m3. Es ist weiterhin möglich, den Heizwert auf Werte von 12000 bis 13000 kcal/m3 zu erhöhen, indem man das Gas mit Kohlenwasserstoffen, wie Äthan oder Äthylen, versetzt.
Vorteilhafterweise überführt man bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur einen Teil der in einer Zelle enthaltenen Produkte in die nächste Zelle, um das Reaktionsgleichgewicht in den verschiedenen Zellen nicht zu stören. Hierdurch kann man das Gas kontinuierlich bilden, ohne die Reaktion jedesmal erneut in Gang zu setzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das nach der Behandlung in der letzten Zelle erhalten=Produkt im Kreislauf in die erste Zelle zurückgeführt, um das darin vorhandene Material mit methanbildenden Bakterien anzuimpfen.
709841/0860
27UU6
Weiterhin umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren die Oxidation der Produkte in der ersten Zelle, worauf durch Einführung von Kohlendioxidgas anaerobe Bedingungen gebildet werden, bevor die Produkte in die zweite Zelle überführt werden, wobei gegebenenfalls den anderen Zellen Kohlendioxidgas und/ oder Wasserstoff zugeführt wird und wobei man eine Temperatur zwischen 35 und 45°C und vorzugsweise zwischen 37,5 und 410C aufrechterhält und das Methan aus diesen letzten Zellen gewinnt.
Weitere Ausführungsformen, Vorteile und Gegenstände der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist, die zwei Ausführungsformen von Vorrichtungen zeigen, die für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens geeignet sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer
Großanlage;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der Fig. 3 einer Behandlungseinheit geringerer Abmessungen;
und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in der Fig. 2 dargestellte Einheit.
Jede Behandlungseinheit umfaßt vier voneinander getrennte Zellen, wobei in der Zelle A die Herstellung und die Oxidation des Schlammes durchgeführt werden, der in der Zelle B einer Vorfermentation unterzogen wird, während in der Zelle C eine Beschleunigung der Fermentation unter Bildung von Kohlendioxid erreicht und die Methanfermentation in Gang gebracht werden, während in der Zelle D die Anreicherung der gebildeten Gasmischung an Methan bewirkt wird.
709841/0860
27HH6
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besitzt jede Zelle eine Breite von etwa 3 m, eine Höhe von 2,50 m und eine Länge von 9 bis 90 m, wobei diese Länge von der Bedeutung der Behandlungsanlage abhängt.
Diese Zellen sind längs durch Stahlbetonwände 6 mit einer Dicke von 60 cm begrenzt. Die Böden und die Decken, die die Zellen trennen, bestehen aus hohlen Metallplatten 7, in deren Innerem ein die Temperatur steuerndes Fluid zirkuliert.
Jeder Boden trägt im Bereich der Längsränder der Zellen perforierte Röhren 8, über die Bestandteile, die die Reaktion begünstigen, zugeführt werden können, d. h. entweder Luft, Substrate, Gase, wie Wasserstoff oder Kohlendioxid, oder Kohlenwasserstoffe zur Steigerung des Heizwertes des Gases.
Im Inneren einer jeden Zelle sind Rühreinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise aus horizontal angeordneten Scheiben 9 bestehen, die mit Hilfe von Elektromotoren 10 in Drehung versetzt werden.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die vier Zellen einer Einheit übereinander angeordnet. Die Zellen stehen über die Leitungen 12, in denen mindestens ein Ventil 13 vorgesehen ist, miteinander in Verbindung.
Diese Leitungen ermöglichen die Überführung des Schlamms einer oberen Zelle unter der Einwirkung der Schwerkraft in eine darunterliegende Zelle. Nach ihrer Ankunft in dem Behandlungszentrum werden die verschiedenen Abfälle sortiert, um die Metalle zu trennen. Die anderen Produkte werden in einarMahleinrichtung 14 zerkleinert und anschließend in die Zelle A überführt. Diese Zelle ist weitgehend mit Flüssigkeiten gefüllt, die aus den Zellen D stammt und die über die Leitung 15 mit Hilfe der Pumpe 16 zugeführt werden. Die Leitung 15 endet einerseits im unteren Abschnitt einer Zelle D
709841/0860
-v£- 27HU6
-43,
und andererseits im oberen Abschnitt einer Zelle A. Diesen Flüssigkeiten setzt man die Abfälle zu, die von der Mahleinrichtung 14 kommen.
Die Homogenisierung des Schlamms erfolgt mit Hilfe der Scheiben 9. Der Schlamm wird extrem dicht ohne daß sein Volumen zunimmt. Vom Beginn des Rührens an führt man über die Zuführungsleitungen 8 Luft ein, um eine Oxidation der Mischung zu bewirken. Nach einer gewissen Reaktionszeit überführt man einen Teil des Schlammes in die Zelle B. Vor dieser überführung bildet man in dem Behälter anaerobe Bedingungen aus, indem man über die Leitungen 8 Kohlendioxid zuführt.
Die zwischen der Zelle A und der Zelle B verlaufende Leitung
12 besitzt insofern eine Besonderheit, als sie zwei Ventile
13 aufweist, zwischen denen ein Filter 17 angeordnet ist. Die beiden, vorzugsweise automatisierten Ventile werden gleichzeitig geöffnet und geschlossen.
Unter dem Einfluß des Druckes in der Zelle A strömt der Schlamm über das Filter 17 in die Zelle B. Zur Reinigung des Filters 17 muß man lediglich die beiden Ventile 13 schließen.
In der Zelle B erfolgt eine Vorfermentation unter Bildung von Kohlendioxid. Zur Beschleunigung dieser Vorfermentation kann man entweder die Temperatur der Mischung durch die Einwirkung der Scheiben 9 erhöhen oder ein ergänzendes Gas über die Leitungen 8 zuführen, beispielsweise Kohlendioxid oder eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlendioxid.
Nach Ablauf der Reaktionszeiten dieser Zelle überführt man den Schlamm in die Zelle C. Die Oberführung erfolgt in gleicher Weise wie die Oberführung des Schlamms aus der Zelle A in die Zelle B. In der Zelle B erfolgt die Beschleunigung der Fermentation unter Bildung von Kohlendioxid, und es kommt die Methanfermentation in Gang. Es ist möglich, das Verfahren
709841/0860
27UU6
zu beschleunigen, indem man, wie in der Zelle B, beispielsweise Kohlendioxid und Wasserstoff zuführt und eine optimale Temperatur von 410C aufrechterhält.
Nach Ablauf einer gewissen Reaktionszeit wird ein Teil des Schlamms aus der Zelle C in die Zelle D überführt. Die Zelle D stellt die Anreicherung des Gasprodukts an Methan sicher. In dieser Zelle wird eine Temperatur zwischen 35 und 45°C und vorzugsweise zwischen 37,5 und 410C aufrechterhalten, d. h. ein idealer Temperaturbereich zur Erzielung einer optimalen Methanbildung.
Diese Anreicherung erfolgt vorteilhafterweise durch Einführen des in der Zelle B gebildeten Gasprodukts in die Zelle C und des in der Zelle C gebildeten Gasvolumens in die Zelle D über die Leitungen 18, die die Gasvolumina zweier benachbarter Zellen verbindet, und mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Leitungen, die in das Gasvolumen einer Zelle mit den Verteilungsleitungen 8 der benachbarten Zelle verbinden.
Das in der Zelle B gebildete Gasvolumen enthält 85 % Kohlendioxid und 15 % Methan. Das Gasvolumen der Zelle C enthält 70 % Kohlendioxid und 30 % Methan, während das Gasvolumen der Zelle D 60 % Methan und 40 % Kohlendioxid enthält. Das Einführen der in den Zellen B und C gebildeten Gase über die Verteilungsleitungen, die in den Zellen C und D angeordnet sind, ist äußerst interessant, da man hierdurch den Schlamm durch Zuführung eines Substrats und von methanbildenden Bakterien anreichern kann. Es ist ersichtlich, daß Ventile vorgesehen sind, um das Verteilen der Gasvolumina direkt und indirekt über die Leitungen 8 zu bewirken.
Der Endverbrauch entspricht der Summe der Gasverbrauche in den drei Zellen B, C und D. Das in den drei Zellen gebildete Gas wird als förderndes Gas (gaz vecteur) verwendet.
709841/0860
-**- 27HU6
Wenn die Bildung des Gases in den Zellen B, C und D keinen ausreichenden Verbrauch im Bereich von 120 bis 150 1 pro Stunde und pro m3 Schlamm erreicht, ist es möglich, zur Ergänzung technisches Kohlendioxid zuzuführen. Diese Zuführung von außen kann den Methangehalt geringfügig erniedrigen. Dies ist jedoch nicht von Nachteil, da das Kohlendioxid nach dem Austreten des Gases aus der Zelle D in einer mit Kaliumhydroxid (KOH) gesättigten Lösung gelöst wird. Die am.Boden der Behälter verbleibenden Kristalle werden wiedergewonnen und in die Zelle A überführt, wo sie einen pH-Wert von größer oder gleich 7 aufrechterhalten, da dieser pH-Wert im Verlaufe der Fermentation in den Zellen B und C abfällt, bevor er in der Zelle D wieder ansteigt.
Im Fall der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Einrichtung sind die verschiedenen Zellen A bis D nicht übereinander sondern treppenartig angeordnet, was von Bedeutung ist, damit der Schlamm unter der Einwirkung der Schwerkraft von einer Zelle in die benachbarte, daruntergelegene überführt werden kann.
Neben der Energiequelle, die unter sehr vorteilhaften finanziellen Bedingungen gewonnen werden kann, besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil, daß keine ■Gase und kein Schlamm als Abfälle anfallen, die eine Verschmutzung der Atmosphäre, der Wasserläufe oder der Erdschichten bzw. des Grundwassers verursachen können.
Es ist ferner möglich, in die Zelle A nur einen Teil, beispielsweise 90 %, der Flüssigkeit im Kreislauf zurückzuführen, die gegen Ende der Fermentation in der Zelle D erhalten wird, während man den anderen Teil, d. h. die restlichen 10 % mit zuvor isolierten methanbildenden Bakterien animpft. Diese an methanbildenden Bakterien angereicherte Fraktion wird dann mit Schlamm, Brackwasser, Laub oder anderen Produkten dieser Art vermischt, um eine gesteuerte Fermentation dieser Produkte unter Bildung von Methan zu bewirken, wozu man eine Vorrichtung mit meh-
709841/0860
- *5 - 27UU6
reren Zellen mit spezifischen Funktionen anwendet, wie sie weiter oben beschrieben ist. Es ist ersichtlich, daß, wenn man in dieser Weise vorgeht, man der Zelle A ein erneutes Volumen von an organischen Produkten reichem Schlamm zuführt, das dem Volumen der nicht aus der Zelle D zurückgeführten Flüssigkeit entspricht, um in der Zelle A ein konstantes Volumen aufrechtzuerhalten.
Das Verfahren der Behandlung in den Zellen bleibt das gleiche, ob das Vermählen der Abfälle nun, wie es bereits angegeben wurde, im Wohnbereich oder im Industriebereich unter Zusatz von Fäkalien und Abwasserschlamm erfolgt.
709841 /0860

Claims (17)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Rezyklisierung von Müll, Haushaltsabfällen und anderen organischen Rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfälle sammelt und mit organischen Materialien behandelt, um durch Fermentation eine Gasmischung zu bilden, die insbesondere Methan und Wasserstoff enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfälle nach der Abtrennung der Metallbestandteile und der Glasbestandteile fein vermahlt, sie mit organischen Materialien vermischt und die in dieser Weise erhaltene Mischung in Zellen verteilt, die derart ausgerüstet sind, daß mit ihnen die Temperatur und die anaeroben Bedingungen während der Fermentation gesteuert werden können.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm während der Fermentation periodisch mit unter Druck stehendem Kohlendioxidgas bewegt wird und daß nach dem Verteilen des Schlamms in einer Zelle die Raumluft durch Kohlendioxidgas ersetzt wird, das anaerobe Bedingungen schafft und als Hauptsubstrat für die Mikroorganismen dient, worauf im Verlauf der Fermentation erforderlichenfalls durch Zusatz von Bakterien ein zusätzliches Substrat zur Ernährung der Mikroorganismen eingeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Aktivieren oder zum Ingangbringen der Produktion einer Zelle einen Schlamm einführt, der an gezüchteten Bakterien angereichert ist.
7098A1/0860
ORIGINAL INSPECTED
27UH6
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfälle mit Fäkalien und Abwasserschlamm vermischt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermählen der Abfälle im Wohn- oder Industriebereich mit Hilfe einer Vorrichtung erfolgt, die eine Mahleinrichtung umfaßt, welche mit einem Abwassersammelbehälter des genannten Bereiches in Verbindung steht, und welche Vorrichtung mit Steuereinrichtungen ausgerüstet ist, die die Freisetzung der in den Behältern vorliegenden Abwässer bei Inbetriebnahme der Mahleinrichtung bewirken, wobei die Vorrichtung derart mit der Kanalisation verbunden ist, daß die Abfälle und die Fäkalien über die gleiche Verbindungsleitung der Hauptsammelleitung einer Kläranlage zugeführt werden, der Absetzbecken vorgeschaltet sind, in denen
sich die Haushaltsabfälle, die Fäkalien, der Abwasserschlamm und andere Produkte, wie Papier, Baumwolle und dgl., aufgrund ihrer jeweiligen Dichte am Boden der Becken absetzen und von
den Abwässern und Detergentien trennen, die der Kläranlage zugeführt werden,
worauf die Materialien der ersten Gruppe vermählen werden, bevor sie in den Zellen verteilt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Phasen der Vorfermentation und der Fermentation in Gegenwart von methanbildenden Bakterien in mindestens drei vertikal übereinander angeordneten Zellen erfolgt, wobei die Zelle, in der die erste Phase des Verfahrens abläuft, die höchstgelegene ist, so daß die Produkte unter der Einwirkung der Schwerkraft von einer Zelle in die andere gelangen können.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
709841/0860
27UU6
man als förderndes Gas die Gasmischung verwendet, die man in den Zellen erhalten hat, in denen die Phasen der Vorfermentation und der Fermentation der methanbildenden Bakterien ablaufen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man im Verlaufe des Betriebes nur einen Teil der in einer Zelle enthaltenen Produkte in die nächste Zelle überführt, um das Reaktionsgleichgewicht in den verschiedenen Zellen nicht zu stören.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach der Behandlung in der letzten Zelle erhaltene Produkt in die erste Zelle zurückführt, um diese mit methanbildenden Bakterien anzuimpfen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation der Produkte in der ersten Zelle durchführt und vor der Oberführung des Materials in die zweite Zelle durch Einführen von Kohlendioxidgas anaerobe Bedingungen schafft und gegebenenfalls den anderen Zellen Kohlendioxidgas und Wasserstoff zuführt, wobei man eine Temperatur zwischen 35 und 45°C, vorzugsweise zwischen 37,5 und 410C aufrechterhält und Methan aus diesefi letzten Zellen gewinnt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß man in die erste Zelle nur einen Teil des Produktes der letzten Zelle zurückführt, während der andere Teil mit zuvor isolierten methanbildenden Bakterien angeimpft wird, bevor er mit organische Materialien enthaltenden Produkten, wie Schlamm, Brackwasser und Laub, vermischt wird, um deren methanbildende Fermentation zu verursachen.
709841/0860
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 bis 12, gekennzeichnet durch vier vertikal zueinander angeordnete Zellen (A, B, C, D), von denen jede mindestens mit einer benachbarten Zelle über eine Leitung (12) in Verbindung steht, welche Leitung zwei Ventile (13) aufweist, zwischen denen ein Filter (17) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle am Boden mit Leitungen (8) versehen ist, die der Verteilung von die Reaktion begünstigenden Produkten dienen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle mindestens mit einer Einrichtung zum Verrühren der Produkte ausgerüstet ist, die eine Scheibe (9) umfaßt, die mit einem Elektromotor (10) in Drehung versetzt wird, und die es ebenfalls ermöglicht, die Temperatur der fraglichen Zelle zu beeinflussen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der letzten Zelle (D) über eine Leitung (15), in der eine Pumpe (16) angeordnet ist, mit dem oberen Abschnitt der ersten Zelle (A) verbunden ist. '
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Oberführung der gasförmigen Produkte einer Zelle zu einer benachbarten Zelle Leitungen (18) umfassen, die einerseits die Gasvolumen der fraglichen Zellen miteinander und andererseits das Gasvolumen der ersten Zelle (A) mit den Verteilungsleitungen (8) der zweiten Zelle (B) verbinden.
709841/0860
DE19772714146 1976-04-01 1977-03-30 Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden Granted DE2714146A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7610364A FR2346293A1 (fr) 1976-04-01 1976-04-01 Procede de recyclage des detritus, ordures menageres et autres residus organiques, par un traitement permettant la production industrielle d'un gaz artificiel dont la composition et la production sont controles
FR7705174A FR2380992A2 (fr) 1977-02-17 1977-02-17 Procede de recyclage des detritus, ordures menageres et autres residus organiques, par un traitement permettant la production industrielle d'un gaz artificiel dont la composition et la production sont controlees

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2714146A1 true DE2714146A1 (de) 1977-10-13
DE2714146C2 DE2714146C2 (de) 1987-09-24

Family

ID=26219395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772714146 Granted DE2714146A1 (de) 1976-04-01 1977-03-30 Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS52121006A (de)
AR (1) AR220313A1 (de)
BR (1) BR7701831A (de)
CA (1) CA1083058A (de)
CH (1) CH621715A5 (de)
DE (1) DE2714146A1 (de)
ES (1) ES457215A1 (de)
GB (1) GB1579656A (de)
IT (1) IT1082480B (de)
NL (1) NL7703533A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2409305A2 (fr) * 1976-07-21 1979-06-15 Barreth Hans Installation energetique autonome pour habitations collectives ou individuelles
DK152038B (da) * 1980-04-03 1988-01-25 Inst Voor Bewaring Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56106883A (en) * 1980-01-31 1981-08-25 Toshiba Corp Thermal head
GB2459881B (en) * 2008-05-09 2011-07-13 C H Dobbie & Co Ltd Waste treatment

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1974, 2229 *
Römpps Chemie-Lexikon, 1973, 1283 u. 1832 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2409305A2 (fr) * 1976-07-21 1979-06-15 Barreth Hans Installation energetique autonome pour habitations collectives ou individuelles
DK152038B (da) * 1980-04-03 1988-01-25 Inst Voor Bewaring Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr

Also Published As

Publication number Publication date
IT1082480B (it) 1985-05-21
BR7701831A (pt) 1978-01-24
AR220313A1 (es) 1980-10-31
ES457215A1 (es) 1978-06-01
DE2714146C2 (de) 1987-09-24
CA1083058A (fr) 1980-08-05
JPS52121006A (en) 1977-10-12
GB1579656A (en) 1980-11-19
NL7703533A (nl) 1977-10-04
CH621715A5 (en) 1981-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3326939A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur anaeroben biologischen reinigung von abwasser
DE4409487A1 (de) Verfahren und Anlage zur Vergärung von biogen-organischen Rohabfällen
DE3006070A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abwasser
EP0998430B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur biologischen behandlung eines fluids unter biogasgenerierung
DE3241348C2 (de)
DE19532802C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung von Schleifschlämmen
DE3835230A1 (de) Verfahren zur energiegewinnung durch muellentgasung
DE2714146A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden
DE3232530A1 (de) Biohochleistungsdurchlaufreaktor
WO2012062688A2 (de) Anlage in modulbauweise zur anaeroben behandlung von fäkalschlämmen aus siedlungsabwässern und verfahren zur anaeroben behandlung von fäkalschlämmen aus siedlungsabwässern
AT402369B (de) Verfahren und vorrichtung zum abtrennen einer hydrophoben flüssigen fraktion aus einer wässrigen suspension
DE3018018C2 (de)
DE4030668A1 (de) Verfahren und anlage zum minimieren von biologischem schlamm
DE69002348T2 (de) Vorrichtung und verfahren fuer eine kombinierte luft- und wasserreinigung.
DE4417248A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum biologischen Abbau von organischen Abfällen
EP0048683B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzrückständen
EP1226883A1 (de) Verfahren zur Trennung eines Gemisches von Restabfällen
DE3534603A1 (de) Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreingiungsanlage abgezogenem rohschlamm
EP0695720A1 (de) Verfahren für die Überwachung und Steuerung von Anlagen zur biologischen Behandlung von Abwässern
DE4211667A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Abfall, insbesondere Hausmüll, in einem zumindest teilweise umschlossenen Abfallkörper, z. B. einer Deponie
DE3330542A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von biomassen
AT393826B (de) Geraet zur anaeroben abwasserbehandlung
DE2814795A1 (de) Klaeranlage
DE3438857C1 (de) Verfahren zur Gewinnung und Verwertung von homogenisiertem Humus
EP0121729B1 (de) Biohochleistungsdurchlaufreaktor

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C12P 5/00

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee