DE3214798C2 - Method and device for the anaerobic treatment of waste - Google Patents

Method and device for the anaerobic treatment of waste

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Abstract

Verfahren zur anaeroben Aufbereitung pflanzlicher und tierischer Biomasse, auch von Abfall, bestehend aus orga nischen Materialien mit relativ hohem Molekulargewicht, bei dem in einem Reaktorraum die hochmolekularen organischen Materialien durch Bakterienstämme in organische Materialien mit niedrigem Molekulargewicht und diese in niedere orga nische Säuren unter Bildung von H ↓2, CO ↓2 und H ↓2S in Essigsäure übergeführt werden, dann die entstehenden Substanzen durch methanbildende Bakterien in CH ↓4 und CO ↓2 umgewandelt werden, wobei in dem oder den Reaktorraum (-räumen) eine Aufteilung von Säurephase und Methanphase vorzugsweise im umgekehrten Verhältnis zu den Abbauraten der Prozeßstufen Säurebildung und Methanbildung erfolgt, wodurch in dem abgeteilten Raum für die Säurephase die abgebauten Produkte nach unten sinken und in den Fermentationsraum für die Methanbildung gelangen, wobei aus der ersten Phase des Verfahrens, der Säurephase, die entstehenden Gase, insbesondere CO ↓2 und H ↓2S, ausgeschieden werden.Process for the anaerobic processing of plant and animal biomass, including waste, consisting of orga African materials with a relatively high molecular weight, in which the high molecular weight organic materials are converted into organic materials with low molecular weight by bacterial strains in a reactor chamber and these into lower organic acids with the formation of H ↓ 2, CO ↓ 2 and H ↓ 2S are converted into acetic acid, then the resulting substances are converted into CH ↓ 4 and CO ↓ 2 by methane-forming bacteria, with the acid phase and methane phase being divided in the reactor chamber (s) preferably in inverse proportion to the degradation rates of the process stages of acid formation and methane formation, whereby the degraded products sink down in the partitioned space for the acid phase and get into the fermentation space for methane formation, the resulting from the first phase of the process, the acid phase Gases, especially CO ↓ 2 and H ↓ 2S, to be excreted.

Description

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Das Hauptpatent 31 02 739 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Biogas aus pflanzlicher und tierischer Biomasse, auch von Abfall, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The main patent 31 02 739 relates to a method for Production of biogas from plant and animal biomass, including waste, according to the generic term of Claim 1.

Bei der Speicherung des Biogases können die nur als Ballaststoffe dienenden Gase, wie CO2 und H2, aus Gründen der Raumerfordernisse nicht in dem Biogas verbleiben, und die Energieausbeute würde durch diese Gase vermindert werden. Außerdem würde H2S eine starke Korrosionswirkung im Leitungssystem hervorrufen. When storing the biogas, the gases that only serve as roughage, such as CO2 and H2, cannot remain in the biogas for reasons of space requirements, and the energy yield would be reduced by these gases. In addition, H 2 S would have a strong corrosive effect on the pipe system.

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß diese durch das Mitschleppen der Ballastgase entstehenden Nachteile vermieden werden können, wenn aus der Säurephase die entstandenen Gase durch eine Abzugsleitung abgeführt werden. Bei den dort entstandenen Gasen handelt es sich insbesondere um H2S und CO?.According to the invention it has now been found that these result from the entrainment of the ballast gases Disadvantages can be avoided if the gases formed from the acid phase are passed through a discharge line be discharged. The gases produced there are in particular H2S and CO ?.

Die Erfindung betrifft demgemäß auch einen Biore- t>o aktor zur Durchführung des Verfahrens enthaltend eine Einlaßleitung (1) für die zu behandelnde organische Substanz, einen Bereich (4) für die Behandlung der Biomasse mit säurebildenden Bakterien unter Einschluß eines unterhalb liegenden Bereichs (5) für die Essigsäure- b5 bildung, einem damit in offener Verbindung stehenden Bereich (6) für die Methanbildung, wobei das Verhältnis des säure- und essigsäurebildenden Bereichs zu demThe invention accordingly also relates to a Biore- t> o actuator for carrying out the method containing an inlet line (1) for the organic to be treated Substance, an area (4) for the treatment of the biomass with acid-forming bacteria, including a below lying area (5) for the acetic acid b5 education, an openly connected area (6) for methane formation, with the ratio of the acid and acetic acid producing area to the

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: I. Verfahren zur anaeroben Aufbereitung pflanzlicher und tierischer Biomasse, auch von Abfall, bestehend aus organischen Materialien mit relativ hohem Molekulargewicht, bei dem in einem Reaktorraum die hochmolekularen organischen Materialien durch Bakterienstämme in organische Materialien mit niedrigem Molekulargewicht und diese in niedere organische Säuren unter Bildung von H? und CO2 in Essigsäure übergeführt werden und dann die entstehenden Substanzen durch methanbildende Bakterien in CH4 und CO2 umgewandelt werden, und wobei in dem Reaktorraum eine volumenmäßige Aufteilung von Säurephase und Methanphase im Verhältnis 1 :10 erfolgt, in dem abgeteilten Raum für die Säurephase die abgebauten Produkte nach unten sinken und durch eine offene Verbindung in den Fermentations .aum für die Methanbildung gelangenI. Process for the anaerobic treatment of plant and animal biomass, including waste from organic materials with a relatively high molecular weight, in the case of which in a reactor space the high molecular weight organic materials through bacterial strains into organic materials with low molecular weight and these into lower organic acids with formation of H? and CO2 in Acetic acid are transferred and then the resulting substances by methane-forming bacteria converted into CH4 and CO2, and where in the reactor space a volume distribution of acid phase and methane phase in proportion 1:10 takes place, in the partitioned room for the acid phase the degraded products downwards sink and through an open connection in the fermentation . get space for methane formation A η A t, w ^
V* U W U I % I A η A t, w ^
V * UWUI% I zeichnet, daß aus der Säurephase die entstandenen Gase durch eine Abzugsleitung abgeführt werden. shows that from the acid phase the resulting Gases are discharged through a vent. 2. Bioreaktor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. enthaltend eine Einlaßleitung (1) für die zu behandelnde organische Substanz, einen Bereich (4) für die Behandlung der Biomasse mit säurebildenden Bakterien unter Einschluß eines unterhalb liegenden Bereichs (5) für die Essigsäurebildung, einerr damit in offener Verbindung stehenden Bereich (6) für die Methanbildung, wobei das Verhältnis des säure- und essigsäurebildenden Bereichs zu dem methanbildenden 3ereic.h bei 1 :10 liegt, einem Gasaustritt (2) und einem /-.ustrag für die abgebaute Biomasse, gekennzeichnet durch eine Austrittsleitung (7) für die in dem Bereich (4) entstehenden Gase.2. Bioreactor for performing the method according to claim 1, containing an inlet line (1) for the organic substance to be treated, an area (4) for the treatment of the biomass with acid-forming bacteria including an area below (5) for the formation of acetic acid, an area (6) for methane formation that is openly connected to it, the ratio of the acid and acetic acid-forming range to the methane-forming 3ereic.h is 1:10, one Gas outlet (2) and a /-.ustrag for the dismantled Biomass, characterized by an outlet line (7) for the arising in the area (4) Gases. methanbildenden Bereich bei 1:10 liegt, einem Gasaustritt (2) und einem Austrag für die abgebaute Biomasse, gekennzeichnet durch eine Austrittsleitung (7) für die in dem Bereich (4) entstehenden Gase.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Bereich 4 für die Behandlung der Biomasse mit säurebildenden Bakterien und der Bereich 6 für die Methanbildung voll mit Flüssigkeit gefüllt sind. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Flüssigkeitsniveau im Einfall- bzw. Austragsstutzen höher als das übrige Niveau gehalten wird.methane-forming area is 1:10, a gas outlet (2) and an outlet for the degraded biomass, characterized by an outlet line (7) for the gases produced in the area (4).
It is particularly advantageous if the area 4 for the treatment of the biomass with acid-forming bacteria and the area 6 for methane formation are completely filled with liquid. This can be achieved in that the liquid level in the inlet or discharge nozzle is kept higher than the rest of the level. Im übrigen kann im Ablaßteil des Bereichs 6 für die Methanbildung eine Oberlaufleitung 3 zum Austrag der verbrauchten Biomasse vorhanden sein.In addition, an overflow line 3 for discharging the methane can be in the outlet part of the area 6 for the formation of methane used biomass. Die Figur stellt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dar.The figure represents an exemplary embodiment of the invention. In der Figur bezeichnet 1 die Einlaßleitung für die zu behandelnde organische Substanz, 4 den Bereich für die Behandlung der Biomasse mit säurebildenden Bakterien, 7 die Austrittsleitung für die in 4 entstehenden Gase, 5 den (nach unten offenen) Bereich für die Essigsäurebildung und 6 den Bereich für die Methanbildung. Das methanenthaltende Biogas wird über den Gasaustritt 2 abgeführt, während die abgebaute Biomasse überIn the figure, 1 denotes the inlet line for the organic substance to be treated, 4 the area for the Treatment of the biomass with acid-forming bacteria, 7 the outlet line for those in 4 Gases, 5 the area (open at the bottom) for the formation of acetic acid and 6 the area for methane formation. The methane-containing biogas is released through the gas outlet 2 dissipated while the degraded biomass over die Überlaufleitung 3 ausgetragen wird.the overflow line 3 is discharged.
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