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Verfahren zur Gewinnung von Biogas und
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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Gewinnung von Biogas aus Fäkalien, insbesondere in der Großviehhaltung
anfallendem, gegebenenfalls mit organischen Zuschlagstoffen und Wasser versetzten
Mist als zur Gasgewinnung ausgenutzter Biomasse, wonach diese Bicmasse in einem
Reaktionsbehälter unter der Einwirkung von Bakterien und bei geeignet einstellbarer,
erhöhter Temperatur in einer ersten Behandlungsphase dem die Gasentwicklung vermittelnden
Faulprozeß unterworfen wird, wobei mindestens einzelne der den Faulprozeß vermittelnden
Bakterienstämme aus der vergärbaren Bicmasse Methan und Kohlendioxid bilden, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Zur Gewinnung von Biogas ist es bekannt, die Biomasse in einen geschlossenen
Reaktionsbehälter, z.B. einen stehenden Faulturm oder einer liegenden zylindrischen
Tank in wässriger Aufschlämmung einzubringen und eine durch die Entwicklung einer
Gärbakterien-Fauna in Ga.-e kommenden und van dieser aufrechterhaltenen, anaeroben
Gärprozeß auszusetzten, aus dem das genannte Biogas resultiert, das hinsichtlich
seiner qualitativen Zusammensetzung demjenigen von Erdgas sehr ähnlich ist.
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Überwiegender Bestandteil des in einem solchen Gärprozeß entwickelten
f3iogas ist Methan mit einem Anteil von ca. 50 bis 70 %, durch den im wesentlichen
der Heizwert des entstehenden Biogases bestimmt ist. Die mengenmäßig nächstwichtige
Komponente des so erzeugten Biogases ist Kohlendioxid, dessen Anteil bis zu 40 %
betragen kann. Weiter enthält das Biogas in der Regel Wasserstoff, Stickstoff, Ammoniak,
Kohlenmonoxid, Sauerstoff, niedrige Kohlenwasserstoffsäuren und Schwefelwasserstoff
mit einem Gesamtanteil von 5 bis 15 %.
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Wegen des relativ hohen Kohlendioxid-Anteils ist der Heizwert des
konventionell gewonnenen Biogases relativ gering, da das chemisch sehr träge Kohlendioxid
bei der Verbrennung des Biogases gleichsam einen "Ballast" darstellt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zur Gewinnung von Biogas anzugeben, das die Erzeugung von Biogas mit günstig
geringem Kohlendioxid-Anteil, d.h. erhöhtem Heizwert ermöglicht.
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Aufgabe der Erfindung ist auch, eine zur Durchführung des Verfahrens
geeignete Vorrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß
in einer auf die erste Behandlungsphase folgenden Nachbehandlungsphase in dem Reaktionsgut
eine überwiegende Population solcher Bakterienstämme eingesetzt wird, die Kohlendioxid
mit Wasserstoff zu Methan reduzieren und daß in das mit dieser Bakterienpopulation
versehene Reaktionsgut in der ersten Behandlungsphase gewonnenes, einen beträchtlichen
Kohlendioxid-Anteil
umfassendes Biogas eingeleitet wird.
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Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht hiernach
darin, den Kohlendioxid-Anteil des in der ersten Behandlungsphase erzeugten Biogases
den in der Nachbehandlungsphase spezifisch eingesetzten Bakterienstämmen gleichsam
als "Nahrung" anzubieten, aus der diese Bakterien weiteres Methan bilden und dadurch
im Ergebnis den Methan-Anteil des als Endprodukt der Nachbehandlungsphase vorliegenden
Biogases zu erhöhen.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Biogas hat dadurch
einen wesentlich höheren spezifischen Heizwert als auf konventionelle Art und Weise
gewonnenes Biogas. Für die erste Behandlungsphase typische Bakterienstämme sind
z.B.
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1. Methanobacterium soehngenii, I 2. Methanosarcina methanica, II
3. Methanococcus mazcei, III 4. Methanococcus vanieli, III, die sich bei einer in
der ersten Behandlungsphase zweckmäßigerweise einzuhaltenden Reaktionstemperatur
T von von ca. 35 am besten entwickeln und ihre für die erwünschte hohe Biogas-Ausbeute
höchste Aktivität zeigen.
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Die gemäß Anspruch 2 in der - ersten - Nachbehandlungsphase einsetztenden
methanbildenden Bakterienstämme zeigen demgegenüber ihre höchste Aktivität bei einer
erhöhten Reaktionstemperatur TR2, die für die Entwicklung der erstgenannten Bakterienstämme
ungünstiger
ist, so daß sich in dieser Nachbehandlungsphase im
Reaktionsgut eine überwiegende Population der Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan
reduzierenden Bakterienstämme einstellt und diese das ihnen angebotene Kohlendioxid
wirkungsvoll mit dem in hinreichender Menge vorhandenen WasserstofL-zu Methan umwandeln
können.
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I In konsequenter Weiterverfolgung des Erfindungsgedankens wird durch
den gemäß Anspruch 3 vorgesehenen Verfahrensschritt, für den sich mit Vorteil der
im Anspruch 4 angegebene Bakterienstamm unter den dort genannten Umgebungsbedingungen
eignet r t, eine weitere Verminderung des Kohlendioxid-Anteils bzw. eine Vergrößerung
des Methan-Anteils in dem letztlich als Nutzgas benutzbaren Biogas erzielt.
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Durch die im Anspruch 6 angegebene, ergänzende Verfahrensweise kann
sichergestellt werden, daß die für eine abschließende Kohlendioxid-Reduktiönsstufe
erforderliche Population des hierzu in der letzten Nachbehandlungsphase eingesetzten
Bakterien stammes erhalten bleibt, auch wenn von Zeit zu Zeit das tohlendioxid-Angebot
aus dem in den vorhergehenden Behandlungsphasen erzeugten Biogas hierfür zu gering
wäre; es kann auch aus zusätzlichen Quellen anfallendes Kohlendioxid zu Methan reduziert
und dieses dem nutzbaren Biogas zugegeben werden.
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Ausgehend von einer Anlage zur Biogas-Gewinnung, -die mit kontinuierlicher
Eintragung der Biomasse und ebenfalls kontinuierlicher Austragung des ausreagierten
Gutes arbeitet, wird die eingangs genannte
Aufgabe hinsichtlich
der Vorrichtung durch die lurelu die Merkmale des Anspruchs 7 umrissene Gestaltung
einer solchen Vorrichtung gelöst, bei der für die erste Behandlungsphase, in der
Methan und Kohlendioxid gewonnen werden und die erste Nachbehandlungsphase, in der
Kohlendioxid zu Methan reduziert wird, zwei gegeneinander abgrenzbareReaktionsräume
vorgesehen sind, die je für sich auf verschiedene, für die Lebenstätigkeit spezifisch
eingesetzter Mikrobenstämme günstigsten Temperaturen aufheizbar sind, und wobei
eine Einblasvorrichtung vorgesehen ist, mit der das im Gasraum des der ersten Behandlungsphase
zugeordneten Reaktionsraumes anfallende Biogas in die in dem zweiten, der ersten
Nachbehandlungsphase zugeordneten Reaktionsraum enthaltende wässrige Biomassen-Aufschlämmung
einblasbar ist.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 8 ist eine für eine effiziente Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete einfache, kompakte Gestaltung der Vorrichtung
angegeben.
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Ein gemäß Anspruch 9 vorgesehener weitererReaktionsbehälter mit vorzugsweise
der im Anspruch 10 angegebenen Gestaltung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, das
in den Gasräumen über den die Biomasse enthaltenden Flüssigkeitsräumen anfallende
Biogas einer letzten Nachbehandlung mit einem Bakterienstamm auszusetzen, der mit
besonders hoher Effizienz Kohlendioxid zu Methan reduziert, ohne selbst wieder einen
Beitrag zum C02-Gehalt des aus diesem zweiten Reaktionsbehälter letztlich entnehmbaren
Biogases zu liefern, so daß in dieser Gestaltung der Vorrichtung Biogas mit optimal
hohem Methan-Gehalt gewonnen wird.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus des
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Durchführungs- und Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Verfahrensschema zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrensprinzips und Fig. 2 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignete Vorrichtung mit einem als liegender, zylindrischer Tank ausgebildeten
ersten Reaktionsbehälter und einem als stehen der zylindrischer Tank ausgebildeten
zweiten Reaktionsbehälter für eine abschließende Behandlungsphase der das im ersten
Reaktionsbehälter gewonnene Biogas unterworfen wird.
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Im Rahmen des in der Fig. 1 schematisch wiedergegebenen erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Gewinnung von Biogas sind speziell drei Behandlungsstufen für die
zu dessen Gewinnung eingesetzte Biomasse vorgesehen, die durch einen ersten, einen
zweiten und einen dritten Reaktionsbehälter 11, 12 und 13 angedeutet sind.
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Die zur Gasgewinnung ausgenutzte Biomasse - in der Regel mit Stroh
oder anderen organischen Zuschlagstoffen versetzte tierische Fäkalien - wird in
wässriger Aufschlämmung mittels einer z.B. als Schneckenförderer ausgebildeten Eintragvorrichtung
14 in den ersten Reaktionsbehälter 11 eingebracht. Dieser Reaktionsbehälter 11 wird
soweit aufgefüllt, daß der von der Gülle eingenommene Flüssigkeitsraum 16 ca. 2/3
bis 3/4 des Behältervolumens beträgt. Durch Wärme zufuhr über einen ersten, im Inneren
des Reaktionsbehälters
11 vorgesehenen Wärmetauschers 17 wird
im Reaktionsraum eine Reaktionstemperatur TR1 von ca. 350 aufrechterhalten, bei
der sich - gegebenenfalls begünstigt durch einleitende Impfung mit geeigneten Bakterienstämmen
- eine überwiegende Population von die Biogasentwicklung vermittelnden Gärbakterien
entwickelt, durch deren Lebenstätigkeit aus der eingebrachten organischen Substanz
vorwiegend Methan und Kohlendioxid entstehen.
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An dieser ersten Behandlungsphase der Biomasse maßgeblich beteiligte
Bakterienstämme sind folgende: 1. Methanobacterium soehngenii, I, das vorwiegend
aus Buttersäure und Essigsäure Methan und Kohlendioxid bildet.
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2. Methanosarcina methanica, II, das ebenfalls Kohlendioxid und Methan
aus Essigsäure bildet, 3. Methanococcus mazcei, III, der aus Essigsäure Kohlendioxid
bildet.
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4. Methanococcus vanieli, III, der Kohlendioxid und Methan aus Ameisensäure
zu bilden vermag.
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Die in der sich im ersten Reaktionsbehälter 11 vollziehenden ersten
Behandlungsphase zu einem überwiegenden Anteil ausreagierte Biomasse wird - kontinuierlich
- d.h. in dem Maße, wie "frische" Biomasse in den ersten Reaktionsbehälter 11 eingebracht
wird -in den zweiten Reaktionsbehälter 12 eingegeben, in welchem in einer Nachbehandlungsphase
Bakterien eingesetzt werden, die in der Lage sind, aus Kohlendioxid und Wasserstoff,
der unter den herrschenden Reaktionsbedingungen mit hinreichendem Angebot vorhanden
ist, Methan zu bilden. In dieser Nachbehandlungsphase wirksame, gegebenenfalls durch
Impfung
einsetzbare Bakterienstämme sind u.a. die folgenden: 1.
Methanobacterium mobile, I, 2. Methanobacillus-omelianskii, der in einer symbiontischen
Mischkultur zweier Speziei, nämlich des "S-Stammes" mit dem "M-Stamm" des blethanobacteriums
Aethanol und Kohlendioxid zu Essigsäure und Methan reduziert (S-Stamm)gemäß der
Reaktion
Der hierbei entstehende Wasserstoff würde die Reaktion zum Erliegen bringen, wenn
nicht gleichzeitig der M-Stamm des Methanobacteriums gemäß der Summenformel:
wieder eine Bindung des Wasserstoffs vermitteln würde.
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3. Methanosarcina barkerii, II, und 4. Methanobacterium arbophilicum,
die Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan reduzieren, 5. Methanobacterium "Stamm
AZ", das ebenfalls Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan reduziert; dieses Bacterium
benötigt Cystein als Wuchsstoff.
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6. Methanoba terium formicicum, I, das aus Ameisensäure oder aus Kohlendioxid
und Wasserstoff Methan zu bilden vermag, 7. Methanospirillum hungatii, das ebenfalls
Ameisensäure oder Wasserstoff zur Reduktion von Kohlendioxid zu Methan ausnutzt,
und
8. Methanobacterium rumanicum, 1, bei dem die Methanbildung
überwiegend aus Wasserstoff, Kohlendioxid und/oder Ameisensäure und Essigsäure als
Kohlenstoffträger erfolgt.
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In dieser - ersten - Nachbehandlungsphase wird in dem Reaktionsbehälter
12 eine Reaktionstemperatur TR2 0 von ca. 40 aufrechterhalten, bei der sich die
vorstehend genannten Mikroben günstig entwickeln und auch eine für die Methanbildung
optimale Aktivität entfalten. Die Reaktionstemperatur TR2 ist für die im Reaktionsgut
mit enthaltenen Bakterienstämme, die in der ersten Behandlungsphase voll wirksam
waren, etwas zu hoch, so daß deren Population im Vergleich zu derjenigen der Methan
aus Kohlendioxid und Wasserstoff bildenden Bakterien deutlich zurückgedrängt wird.
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Zur Einkopplung der für die Nachbehandlungsphase benötigten Wärme
ist ein zweiter, im unteren'Teil des Flüssigkeitsraumes 18 des Reaktionsbehälters
12 angeordneter Wärmetauscher 19 vorgesehen, der zur bedarfsgerechten Wärmeeinkopplung
parallel oder in Reihe mit dem Wärmetauscher 17 des ersten Reaktionsbehälters 11
betrieben werden kann. In der Nachbehandlungsphase wird im Gasraum 21 des ersten
Reaktionsbehälters 11 anfallendes Biogas, das mit einem hohen Kohlendioxid-Anteil
behaftet ist, in den Flüssigkeitsraum 17 des zweiten Reaktionsbehälters 12 eingeleitet,
wobei sich ein erheblicher Anteil des CO 2 in der wässrigen Biomassen-Aufschlämmung
löst und von den dort aktiven Bakterienstämmen zu Methan reduziert wird. Das aus
dem Gasraum 22 des zweiten Reaktionsbehälters 12 entnehmbare Biogas hat daher einen
deutlich höheren Methan-Anteil als das sich in der ersten Behandlungsphase entwickelnde
Biogas und damit auch einen entsprechend erhöhten Heizwert.
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Da in der im zweiten Reaktionsbehälter 12 durchgeführten Nachbehandlungsphase
noch Bakterienstämme wirksam sind, die Kohlendioxid produzieren, das in den Gasraum
22 entweichen kann, bevor es von den spezifisch Kohlendioxid zu Methan umwandelnden
Bakterienstämmen aufgenommen werden kann, ist das im Gasraum 22 in der Nachbehandlungsphase
anfallende Biogas prinzipiell noch mit einem Mindest-Anteil von Kohlendioxid behaftet.
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Um diesen Rest-Kohlendioxid-Anteil weiter zu verringern und auf ein
praktisch vernachlässigbares Maß herunterzudrücken ist eine letzte, bei dem in der
Fig. 1 veranschaulichten Verfahrensbeispiel zweite, Nachbehandlungsphase vorgesehen,
in der der C02-Anteil weitestgehend in Methan umwandelbar ist.
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In dieser letzten Nachbehandlungsphase wird das im Gasraum 22 des
zweiten Reaktionsbehälters 12 anfallende Biogas in ein in dem dritten Reaktionsbehälter
13 enthaltenes wässriges Reaktionsmillieu eingeleitet, indem ausschließlich solche
Bakterien vorhanden sind, die aus Kohlendioxid und Wasserstoff Methan bilden.
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In den Flüssigkeitsraum 23 des dritten Reaktionsbehälters 13 wird
keine Biomasse mit eingegeben.
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Ein für die Umwandlung des anfallenden Kohlendioxids besonders effizienter
Bakterienstamm ist das Methanobacterium thermoautotrophicum I, das in einem Temperaturbereich
von 40 bis 750 C den genannten Unsetzungsprozeß zu vermitteln vermag. Um eine diesbezüglich
hohe Effizienz zu erzielen, werden in dem dritten Reaktionsbehälter 13 Reaktionstemperaturen
TR3
von 65 bis 700 C und pH-Werte von 7,2 bis 7,6 aufrechterhalten.
Die Einkopplung der erforderlichen Wärme erfolgt mittels eines dritten Wärmetauschers
24, der mit den beiden anderen Wärmetauschern 17 und 19 -zweckmäßigerweise parallel
oder in Reihe betrieben werden kann. Für den Fall, daß der Kohlendioxid-Anteil des
in den Nachbehandlungsphasen in die Flüssigkeitsräume 18 bzw. 23 eingeleiteten Biogases
nicht vollständig in Lösung gelangt, kann es vorteilhaft sein, Gas aus den Gasräumen
22 bzw. 26 des zweiten bzw. des dritten Reaktionsbehälters 12 bzw. 13 in einem Kreislauf
wiederholt in deren Flüssigkeitsräume 18 bzw. 23 zurückzuleiten, um eine höhere
Verweilzeit des Gases in den mit den Methan bildenden Bakterienstämmen besetzten
Reaktionsmedien zu erreichen.
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Durch das Verfahrensschema der Fig. 1 ist gleichzeitig auch der grundsätzliche
Aufbau einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung 10 mit deren
wesentlichen Funktionselementen angegeben.
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Die Fig. 2, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, zeigt
mehr in Einzelheiten den Aufbau einer weiteren, speziellen, zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung 40, wobei funktionsgleiche oder
funktionsanaloge Elemente der Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 jeweils mit denselben
Bezugszeichen belegt sind.
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Die Vorrichtung 40 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich hinsichtlich ihres
grundsätzlichen Aufbaus von derjenigen gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß
zusätzlich zu den durch separate Reaktionsbehälter-11, 12 und 13 repräsentierten
Reaktionsräumen ein weiterer
Reaktionsraum 41 für eine sich an
die erste Nachbehandlungsphase anschließende zweite Nachbehandlungsphase vorgesehen
ist, die eine Reduzierung des Kohlendioxid-Anteils des entnehmbaren Biogases vermittelt.
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Bei der Vorrichtung 40 gemäß Fig. 2 sind die den Reaktionsbehältern
11 und 12 der Fig. 1 entsprechenden Reaktionsräume 11' und 12' sowie der weitere
Reaktionsraum 41 in einem einzigen, liegend angeordneten, zylindrischen Tank 42
untergebracht; der für die letzte Behandlungsphase vorgesehene Reaktionsbehälter
13 ist wie bei der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 als separate Baueinheit ausgebildet.
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Die drei Reaktionsräume 11', 12' und 41 sind, in Richtung der Längsachse
43 des Tanks 42 gesehen, hintereinander angeordnet.
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Zum besseren Verständnis nachfolgend zu erläuternder konstruktiver
Details der Vorrichtung 40 sei zunächst in groben Zügen deren verfahrensgemäße Funktion
erläutert: In den Reaktionsräumen 11' und 12' der Vorrichtung 40 gemäß Fig. 2 wird
die Biomasse bzw. das aus dieser gewonnene Biogas in derselben Weise behandelt wie
in den Reaktionsbehältern 11 und 12 der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1. Danach wird
das weitgehend ausreagierte Reaktionsgut jedoch nicht ausgetragen, sondern in den
weiteren Reaktionsraum 41 verbracht und dort als Nährboden für einen Bakterienstamm
ausgenutzt, der mit hoher Effizienz Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan reduziert.
Vorzugsweise wird dabei schon in dem weiteren Reaktionsraum 41 das Methanobacterium
thermoautotrophicum
I eingesetzt und eine Reaktionstemperatur TR3 von ca. 65 bis 700 aufrechterhalten.
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Bei dieser hohen Reaktionstemperatur werden die zunächst noch im Reaktionsgut
enthaltenen, in der im zweiten Reaktionsraum 12' eingesetzten Bakterienstämme vernichtet,
so daß, zumindest nach einiger Zeit in dem weiteren Reaktionsraum 41 lediglich eine
Monokultur des Methanobacteriums thermoautotrophicum I vorliegt. Das im Gasraum
22 des mittleren Reaktionsraumes 12' des Tanks 42 anfallende Biogas wird in den
Flüssigkeitsraum 44 eingeleitet, in welchem die weitere Reduktion eines in dem eingeleiteten
Biogas vorhandenen Kohlendioxid-Anteils zu Methan erfolgt.
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Das im Gasraum 46 dieses Reaktionsraumes 44 anfallende Biogas wird
abschließend in dem der letzten Nachbehandlungsphase zugeordneten Reaktionsbehälter
13 in der bereits erläuterten Weise ohne Kontakt mit der Biomasse nocheinmal einer
Behandlung mit Methanobacterium thermoautotrophicum oder einem analog wirkenden
Methanbildner ausgesetzt.
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Die Vorrichtung 40 ist für einen kontinuierlichen Durchsatz der Biomasse
ausgelegt. In dem Maße, wie frische Biomasse in den ersten Reaktionsraum 11' eingebracht
wird, wird aus diesem Biomasse in den zweiten Reaktionsraum 12', von diesem in den
weiteren Reaktionsraum 41 weitergeleitet, aus dem schließlich die ausreagierte Biomasse
mittels der Austrageinrichtung 46 entnommen wird. Im stationären Betriebszustand
der Vorrichtung 40 befinden sich die Flüssiakeitsspiegel 47, 48 und 49 in den drei
Reaktionsräumen 11', 12' und 41 des Tanks 42 auf etwa gleichem Niveau.
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Zur Abgrenzung des mittleren Reaktionsraumes 12' gegen die äußeren
Reaktionsräume 11' und 41 des Tanks 42 sind je zwei Trennscheiben 51 und 52 bzw.
53 und 54 in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Anordnung vorgesehen. Die zur Abgrenzung
der Gasräume 21 und 22 bzw.
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22 und 46 vorgesehenen, in der Darstellung der Fig. 2 von oben her
in die Flüssigkeitsräume eintauchenden Trennscheiben 51 und 53 lassen je einen unteren,
gestrichelt angedeuteten Querschnittsbereich 56 bzw. 57 offen, über den Reaktionsgut
aus den Flüssigkeitsräumen 16 bzw. 18 des ersten und des zweiten Reaktionsraumes
111 bzw. 12' austreten kann. Die in der Darstellung der Fig. 2 von unten aufragenden,
im wesentlichen zur wechselseitigen Abgrenzung der Flüssigkeitsräume 16, 18 und
18, 44 vorgesehenen Trennscheiben 52 begrenzen in Verbindung mit den zugehörigen
Trennscheiben 51 bzw. 53 je einen im wesentlichen vertikal verlaufenden Uberlaufkanal
58 bzw. 59, der in seinem oberen Teil in kommunizierende Verbindung mit dem jeweils
nächsten Reaktionsraum 12' bzw. 41 bringbar ist. Hierzu sind die von unten aufragenden
Trennscheiben 52, deren obere Querränder 61 bzw. 62 etwas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
48 bzw. 49 verlaufen, in ihrem oberen Teil mit Aussparungen 63 und 64 versehen,
die mit Schiebern 66 und 67 absmerrbar und durch Anheben der Schieber 66 und 67
freigebbar sind, so daß das Reaktionsgut über die Überlaufkanäle 58 und 59 und die
Aussparungen 63 und 64 in den jeweils anschließenden Reaktionsraum 12' bzw.
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41 übertreten kann. Mittels eines Rührwerks, das eine sich entlang
der zentralen Längsachse 43 des Tanks 42 erstreckende, rotierend antreibbare Welle
68 und von dieser radial abstehende Rührflügel 69 umfaßt, wird eine gleichmäßige
Durchmischung des Reaktionsgutes aufrechterhalten und verhindert, daß sich
die
Biomasse am Grunde des Tanks abset::L. Günstig ist dabei, wenn, wie dargestellt,
in den vertikalen überlaufkanälen 58 und 59 je ein solcher Rührflügel 69 angeordnet
ist. Die zum Einblasen des in der ersten Behandlungsphase und in der ersten und
gegebenenfalls der zweiten, Nachbehandlungsphase erzeugten Biogases in den Flüssigkeitsraum
18 bzw. 44 bzw. 23 des der jeweils nachfolgenden Behandlungsphase zugeordneten Reaktionsraumes
22 bzw. 41 bzw. 13 vorgesehenen Einblasvorrichtungen 71, 72 und 73 haben mindestens
einen im unteren Teil des jeweiligen Flüssigkeitsraumes 18, 44 oder 23 horizontal
verlaufenden Rohrabschnitt 74, der mit zahlreichen feinen Austrittsöffnungen 76
versehen ist, durch die das Gas in kleinen Blasen in das jeweilige Reaktionsmedium
einblasbar ist. Um hierfür hinreichend hohe Gasdrücke zu erreichen, kann es erforderlich
sein, Pumpen 77 und 78 einzusetzen, die auch zu einer Kreislaufführung des Biogases
innerhalb eines einzigen Reaktionsraumes ausgenutzt werden können. Diese Möglichkeit
ist in Verbindung mit dem letzten Reaktionsraum 41 des Tanks 42 durch eine von der
Druckseite der Pumpe 78 zur Einblasvorrichtung 72 zurückführende, mittels eines
Ventils 79 absperrbare Leitung 81 angedeutet. Es versteht sich, daß eine solche
Kreislaufführung des Gases auch in Verbindung mit dem Reaktionsbehälter 13 vorteilhaft
sein kann.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 -ist dieser letzte Reaktionsbehälter
13 als ein hoher, schlanker, zylindrischer Tank ausgebildet, der zum größten Teil
mit dem wässrigen Reaktionsmillieu aufgefüllt ist, so daß sich der Flüssigkeitsspiegel
82 in großem vertikalem Abstand von dem mit den Einblasöffnungen 76 versehenen Rohrabschnitt
74 der Einblasvorrichtung 73 befindet und somit eine große Wegstrecke vorhanden
ist,
auf der das mit eingeblasene, im Flüssigkeitsraum 23 aufsteigende Kohlendioxid quantitativ
in Lösung gehen und von den dort wirksamen Bakterien in Methan umgewandelt werden
kann.