DE3782318T2

DE3782318T2 - Verfahren und einrichtung fuer die produktion von biogas.

Info

Publication number: DE3782318T2
Application number: DE8787402736T
Authority: DE
Inventors: Francois Cayrol; Jean Kloppenburg; Yves Legratiet
Original assignee: VALORGA PROCESS SA
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2007-12-03
Also published as: ATE81645T1; ES2036218T3; DK168480B1; DK629787A; DK629787D0; EP0270459B1; EP0270459A2; FR2607543B1; FR2607543A1; EP0270459A3; DE3782318D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die biologische Behandlung von der Wirkung von Kolonien von Mikroorganismen unterworfenen Stoffen oder Substraten, in welcher Gesamtbehandlung wenigstens zwei aufeinander folgende Phasen vorkommen, von denen jede einer vorherrschenden biochemischen Reaktion entspricht.
Die Erfindung betrifft mehr besonders ein Verfahren und eine Anlage zum Zweck der Durchführung dieses Verfahrens, die unter verbesserten Bedingungen die Erzeugung von insbesondere durch bakterielle Gärung von organischen Stoffen gewonnenen Biogas. Und es ist in Zusammenhang mit dieser Anwendung, dass die Erfindung nachstehend beschrieben wird, ohne jedoch auf dieses Gebiet beschränkt zu werden.
Tatsächlich ist die vorliegende Erfindung an das in Einsatzbringen eines Verfahrens angepasst, das die Verwertung und die Rückgewinnung von Abfällen städtischen, landwirtschaftlichen oder ggf. gewerblichen Ursprungs durch Gärung in einem anaeroben Medium gestattet, wobei diese Gärung unter der Wirkung von Kolonien von Bakterien von der Erzeugung eines einen bedeutenden Methananteil aufweisenden Gases, sogenannten "Biogases" begleitet wird.
Die Erfindung betrifft mehr besonders die Verwertung von als Feststoffe anfallenden Rückständen.
Es ist interessant die der anaeroben Gärungsreaktion unterworfenen Stoffe fortlaufend in demselben Reaktor behandeln zu können, was in offensichtlicher Weise gestattet, die Investitions-und Betriebskosten an Arbeitskräften, an Energie und an Wartung herabzusetzen.
In herkömmlicher Weise unterscheidet man sechs Arten von an die Behandlung von Flüssigkeiten angewandten fortlaufenden Verfahren :
-unendlich gemischt mit mechanischer oder pneumatischer Rührung in dem Gärungsgefäss ;
-anaerober Kontakt mit einer Rückführung eines Teiles der ausgehenden und in einem inneren Absatzgefäss rückgewonnenen Mikroorganismen, zum Gärbehälter, um die bakterielle Mittelkonzentration zu steigern ;
-anaerober Filter mit der Anlagerung der Bakterien auf einer inerten Packung innerhalb des Behälters ;
-Wirbelschichtfliessbett mit der Aufrechterhaltung der Aufschwemmung einer Packing durch einen Aufwärtsfluss der zu behandelnden Flüssigkeit ;
-UASB mit einem die Granulate von Bakterienschlammen auffangenden Absatzgefäss innerhalb des Gärungsbehälters ;
-Kolben mit einer Fortschrittsstirn des Stoffes in homogener Weise. Eine Annährung desselben wird durch die Führung der Abflüsse in einer Reihenfolge von Gefässen der unendlich gemischten Gattung gemacht.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 048 675 beschreibt einen Apparat zur Behandlung von biochemischen Abfällen der flüssigen Gattung. Dieser Apparat umfasst eine einen Reaktor bildende Hülle, die mit senkrechten Trennwänden versehen ist, welche Gas und Stoffräume, wo jede der Phasen der Gärung stattfindet, abgrenzen.
Jedoch, während es verhältnismässig leicht ist, fortlaufende Verfahren ausgehend von einem flüssigen Rohstoff einzusetzen, ist der Betrieb eines fortlaufenden Verfahrens bei festen oder breiartigen Abfällen viel weniger leicht.
Man kennt somit Verfahren, bei welchen die zu behandelnden Stoffe in sich in einem Tunnel bewegenden Körben enthalten sind, während sie in einem flüssigen Medium eingetaucht sind, wobei der Antrieb durch verwickelte mechanische Systeme, wie Schraube, Kette oder Abstreicher erzielt wird ; es ist offensichtlich, dass diese Anlagen schwer zu kontrollieren sind und eine hohe Investigation und Gefahren von mechanischen Betriebstörungen darstellen, die eine gewerbliche Entwicklung nicht gestattet haben.
Man kennt ebenfalls ein Verfahren zur Behandlung eines einen hohen Gehalt an Trockenstoff enthaltenden Rohstoffes, wobei die Feststoffe aufgeschwemmt werden, um eine ein einer halbflüssigen Masse benachbartes zähflüssiges Verhalten gestattende breiartige Masse zu erhalten; ; man kann somit Hausmüll städtischer Urkunft verwerten und behandeln, wobei die Rohstoffe in diesem Fall auf eine zwischen 0 und 100 mm liegende Korngrösse zurückgeführt werden, bis zu einem mit zwischen 30 und 35% an Trockenextrakte aufweisenden Trockenstoffgrad leicht verdünnt werden ; die Stoffe werden mit Gewalt durch einen Schacht oder eine Kolbensystem in einen zylindrischen Reaktor eingeführt, wo sie einem Arbeitszyklus mit einer geeigneten hydraulischen Retentionszeit (RTH) der Grössenordnung von 15 bis 25 Tagen unterzogen werden können.
Die französische Patentanmelding Nr. 2 481 873 hat eine Gärungsanlage zur fortlaufenden Erzeugung von Methangas aus in einer Flüssigkeit badenden flüssigen oder nicht flüssigen Stoffen zum Gegenstand. Ausserdem werden die Abmessungen und der Rauminhalt jeder der entweder der aeroben Gärung oder der anaeroben Gärung entsprechenden Räume vor der Freigabe der Gärung berechnet und keine Rückführung der Stoffe noch Kontrolle der biologischen Parametern ist während der Gärung vorgesehen.
Man kennt ebenfalls ein das Einsetzen von Substraten (wie Dungen) in einen senkrechten Dunker aufweisendes Gärungsverfahren ; die Stoffe werden von oben eingeführt und aus dem unteren Teil abgezogen, was jedoch technische Probleme mit sich bringt ; diese Verfahren sind ausserdem im verfügbaren Raum, wegen der senkrechten Gestaltung der Anlage, begrenzt, was die Anwendung dieses Verfahrens an grosse Anlagen beschränkt.
Es hat sich jedoch erwiesen, dass, obwohl der Einsatz eines fortlaufenden Verfahrens Vorteile bezüglich des Betriebes aufwies, wies er den Nachteil auf, in einer Umhüllung mit einzigen Bedigungen, Stoffe im Abbauanfang beizubehalten, die also sich in der Nachbarschaft von den sich bereits am Abbauende befindenden und in dem verwickelten Prozess der Methanisierung durch bakterielle Digerierung fortgeschrittenen Stoffen befanden, so dass in diesem heterogenen Medium, die durchschnittlichen Bedingungen (Temperatur, Zusammensetzung, erzeugtes Gas, Rückführungsgrad, pH, u.s.w.) nicht zwangsläufig den optimalen Bedingungen jeder durch eine vorherrschende biochemische Reaktion des Gesamtvorgangs gekennzeichneten Phase entsprechen.
Jedoch bleibt dieser Vorteil der fortlaufenden Verfahren selbst ziemlich theoretisch, da er voraussetzen würde, dass jede Einsatzmenge eine homogene Zusammensetzung selbst aufweist, so dass die verschiedenen Phasen der Methanisierungsbehandlung für jeden Bestandteil identisch sind ; nun von der Begriffsbestimmung aus, wenn die Einsatzmengen insbesondere bei Rückständen städtischer Urkunft eine etwa zeitlich konstante mittlere Zusammensetzung haben, steht es weiter fest, dass jede den kontinuierlichen Reaktor speisende Einsatzmenge Elemente durch aus heterogener Zusammensetzungen von schnell gärfähigen Stoffen bis Erzeugnissen, deren Reaktion auf die Digerierungswirkung der Bakterien im Gegenteil viel langsamer sein wird, enthalten ; so dass man den vorangehend geschilderten Nachteil wiederfindet, nämlich dass selbst in einem kontinuierlichen Reaktor nach einer gewissen Zeit in dem Fortschritt des Zyklusses, die Einsatzmenge Stoffe enthält, die sich in einem verhältnismässig fortgeschrittenen Grad des Abbaues befinden, während andere Bestandteile sehr im Rückstand geblieben sind.
Schliesslich schlägt die französische Patentanmeldung Nr. 2 475 524 ein zwei Phasen aufweisendes Gärungsverfahren vor : eine in einer Vordigerierungsgrube stattfindende Kohlendioxidgas erzeugende Vordigerierung und eine in einem sich von der Vordigerierungsgrube unterscheidenden Gärungskanal stattfindende und mit dem aus dieser letzteren herkommenen Stoff gespeiste, Methan erzeugende Digerierphase.
Man weiss ausserdem, dass der als Methanisierung von organischen Erzeugnisse begriffsbestimmte biochemische Vorgang sich in Wirklichkeit aus der Reihenfolge von vier verwickelten biologischen Reaktionen ergibt, die in in Symbiose wirkenden Mikrobengemeinschaften unterschiedlicher Sorten durchgeführt werden .
Und im herkömmlicher Weise unterscheidet man vier aufeinander folgende Phasen des Abbaues unter der Wirkung von aufeinander folgenden vorherrschenden bakteriellen Besetzungen :
-die Hydrolyse : die den Bestand des organischen Stoffes (Kohlchydraten, Proteinen und Lipiden) bildende Biopolymere, die durch die Mikroorganismen zu metabolisierbaren Substanzen solubilisiert werden. Diese Phase kann je nach den Substraten sich in einem aerobischen oder anaerobischen Medium entwickeln ;
-die Säureerzeugung : die vorangehenden Vermittler werden durch säureerzeugende Bakterien zu einem komplexen Gemisch metabolisiert, das einerseits reich an flüchtigen Fettsäuren und anderen Bestandteilen mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen und andererseits an Acetat, Kohlendioxid und Wasserstoff reich ist ;
-die Acetaterzeugung : unter der Wirkung einer neuen Bakteriengruppe werden die organischen Säuren und anderen Bestandteilen mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen in Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Essigsäure umgewandelt ; manchmal gruppiert man die Phasen der Säureerzeugung und der Acetaterzeugung um ;
-die Methanerzeugung : während dieser allerletzen Phase wird das Acetat unter der Wirkung einer letzten Gruppe von Mikroorganismen in Biogas verwandelt, während das Kohlendioxid durch den Wasserstoff reduziert wird.
Es ist anerkannt, dass die Geschwindigkeit der Hydrolyse an sich selbst schwächer ist, als diejenige der Methanerzeugung, die selbst schwächer ist, als diejenige der Säureerzeugung und dass die Reaktionsgeschwindigkeit an die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Baktieren biologisch unmittelbar gebunden ist.
Es erweist sich somit als wünschenswert und es ist hier ein erstes Ziel der Erfingung, über ein Verfahren zu verfügen, das es gestattet, die technologischen und wirtschaftlichen Vorteile in der Investition und im Laufe des Betriebes der kontinuierlichen Verfahren mit einer ständigen Anpassung der Parameter der Führung der Behandlung mit den aufeinander folgenden Phasen des Vorgangs zu verbinden, wobei jede Phase einer spezifischen vorherrschenden Reaktion, die demzufolge unter geeigneten und angepassten Bedingungen geführt werden muss, entspricht.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Anlagen, die im Nachtrag zu der Ersinnung und der ursprünglichen Verwirklichung, Anpassungsmöglichkeiten und eine Flexibilität aufweisen, die es denen gestatten, jeder quantitativen oder qualitativen Anderung der zu behandelnden Stoffe nachzukommen. Es ist tatsächlich sehr schwer, die genaue Zusammensetzung für eine Stadt, eine Gegend oder sogar für ein Land, der für die Behandlung bestimmten Abfällen oder Rückständen zu konnen. Ausserdem ändern sich die Prozentsätze der Bestandteile mit der Zeit mit den Erzeugungen und den Verbrauchsgewohnheiten.
Demzufolge wird das Verfahren nach der Erfindung es gestatten, den Methanisierungsvorgang zu optimisieren, während welchem die verschiedenen vorherrschenden Reaktionen in einem einzigen Gärungsgefäss geführt werden, der aber in differenzierten Arbeitszonen virtuell aufgespaltet wird, wobei jede einer vorherrschenen Reaktion zugewiesen wird.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur fortlaufenden Behandlung von organischen Rohstoffen im festen oder breiartigen Zustand durch Gären unter der Wirkung von Kolonien von Mikroorganismen und bei welchem wenigstens zwei aufeinander folgende Phasen vorkommen, von denen jede einer vorherrschenden biochemischen Reaktion entspricht, derjenigen Gattung bei welcher die zu behandelnden Stoffe in wenigstens einen Reaktor eingeführt werden, wo sie der Wirkung von Mikroorganismen, wie eine anaerobe Gärung zum zweck der Biogaserzeugung veranlassenden Kolonien von Bakterien unterworfen werden, wobei die Stoffe bestimmt sind, sich zwischen einem Haupteintritt und einem Austritt, die an den beiden Enden des Reaktors liegen, fortlaufen zu bewegen, wobei die Stoffe sich gemäss einer der für die mittlere nutzbare Behandlung der in der Zufuhr enthaltenen Stoffe notwendigen Aufenthaltszeit entsprechenden hydraulischen Rückhaltezeit hindurch bewegen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es darin besteht, den Stoff in dem Reaktor in Längsrichtung und entlang einer nicht geradlinigen, konkaven und insbesondere krummen Laufbahn kontinuierlich umzuwälzen; einen Stofffluss wenigstens in wenigstens einem geeigneten Bereich der Laufbahn zu entnehmen, um ihn stromaufwärts wiedereinzuführen, um eine wenigstens Teilrückführung der für einen Bereich mit vorherrschender Reaktion spezifischen behandelten Stoffe durchzuführen, wobei die Erführungstelle und die Entnahmestelle der rückgeführten Stoffe jeweils im wesentlichen an der Eintrittsstelle und an der Austrittsstelle eines den besagten Bereich innerhalb des Reaktors bestimmenden virtuellen Raumes liegen ; das Rückführungsverhältnis innerhalb des besagten Bereiches zu modulieren, um die mittlere Aufenthaltzeit der Stoffe in diesen Bereich an die Fortpflanzungszeit der für diesen Bereich spezifischen Kolonien von Mikroorganismen anzupassen ; und für eine innerhalb jedem der aufeinander folgenden Bereiche vorherrschende Reaktion spezifische Bedingungen zu kontrollieren, indem man regelmässig den Abgriff von physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Messungen unternimmt, die geeignet sind, die Bestimmung des Zustandes des Stoffes und die Verhältnisse des Ablaufes der vorherrschenden Reaktion innerhalb jedes Bereiches zu gestatten.
Im Rahmen des Einsatzes des Verfahrens gestattet somit die Tatsache, dass man das Modulieren des Rückführungsverhältnisses innerhalb eines Bereiches (wobei die Stoffe am Ausgang des besagten Bereiches entnommen und oberstromig des Eintritts dieses Bereiches wiedereingeführt werden), um die mittlere Aufenthaltzeit der Stoffe in diesen Bereich an die für diesen Bereich spezifische Fortpflanzungszeit der Kolonien von Mikroorganismen (Biomasse) anzupassen, das Auslaugen zu vermeiden.
Gemäss einem anderen Einsatzvorganges spritzt man in das sich hindurch bewegende Medium und in einer für jeden der Bereiche spezifischen Weise insbesondere gasförmige Mittel, wie Methan oder Kohlendioxid ein, die geeignet sind, auf das Gleichgewicht des Mediums in Abhängigkeit der innerhalb jedes Bereiches vorherrschenden Reaktion chemisch einzuwirken.
Und mehr besonders sieht man vor, die oberhalb jedes Bereiches herraschenden gasförmigen Atmosphären abzugrenzen, indem man eine obere Querwandung an den dem Austritt eines Bereiches mit vorherrschender Reaktion entsprechenden Stellen und am Eintritt eines einer anderen vorherrschenden Reaktion entsprechenden nachträglichen Bereiches einsetzt, wobei die oberhalb jedes Bereiches liegenden gasförmigen Atmosphären somit isoliert sind.
Mehr insbesondere im Rahmen des Einsatzes der Erfindung für die Erzeugung von Biogas durch bakterielle Gärung von Rückständen bestimmt man innerhalb der der Laufbahn der behandelten Stoffe entsprechenden Laufbahn schwachen Querschnitts und grosser Länge vier aufeinander folgende Bereiche, von denen jede einer vorherrschenden Reaktion entspricht, und zwar :
a) einen einer hydrolysen Reaktion zugewiesenen und zwischen dem Haupteintritt und einem ersten Sekundäreintritt liegenden ersten Bereich ;
b) einen stromabwärts entlang der Laufbahn der behandelten Stoffe liegenden und einer säureerzeugenden Reaktion zugewiesen, zwischen dem ersten Sekundäreintritt und einem zweiten Sekundäreintritt liegenden zweiten Bereich ;
c) einen seinerzeit stromabwärts entlang der Laufbahn der behandelten Stoffe liegenden und einer acetaterzeugenden Reaktion zugewiesenen dritten Bereich, wobei dieser dritte Bereich zwischen dem zweiten Sekundäreintritt und einem dritten Sekundäreintritt liegt ;
d) einen stromabwärts liegenden und einer methanerzeugenen Reaktion entsprechenden vierten Bereich, wobei der besagte Bereich zwischen dem dritten Sekundäreintritt und dem Austritt der Stoffe als Abgänge liegt ;
und dass man die Zufuhr-, Rückführungs-, Temperatur-Biogaswiedereinspritzungsverhältnisse innerhalb jedes Bereiches in Abhängigkeit der Entwicklung der innerhalb dieses Bereiches vorherrschenden Reaktion kontrolliert.
Man kann in mehr besonderer Weise in einem bestimmten Bereich als Gemisch innerhalb der Masse der sich in Behandlung befindenden Stoffe zwischen Metabolite, die der für die sich in diesem Bereich ablaufende vorherrschende Reaktion spezifischen bakteriellen Flora eigen sind, unmittelbar einführen.
Und in mehr besonderer Weise sind die besagten Metaboliten in fester Form und in derjenigen Familie gewählt, die umfasst :
a) die an Glycose reichen, in dem der Säureerzeugung zugewiesenen Bereich eingeführten Erzeugnisse ;
b) die an Acetat reichen, in dem Methan erzeugenden Bereich eingeführten Erzeugnisse.
Die Erfindung betrifft noch eine Anlage zum Einsatz des Verfahrens, wie vorangehend bestimmt.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Anlage für die Behandlung von organischen Stoffen im festen oder breiartigen Zustand, wie der Wirkung von Mikroorganismen, die bakterielle Kolonien insbesondere für die Erzeugung von Biogas unterworfen werden, wobei die Anlage der aus einer mit einem Haupteintritt der zubehandelnden Stoffe und einem Austritt der als Abgänge digerierten Stoffe versehenen geschlossenen Umhüllung bestehenden Gattung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung mit gegenüber ihrem Rauminhalt schwachen konstanten Querschnitt entlang einer in Draufsicht ringsegmentförmigen Laufbahn durch eine Eintrittsleitung, eine Austrittsleitung und Mittel zur Entnahme und Einführung der Stoffe oder von Biogas mit einem im Mittelpunkt des besagten Ringsegments liegenden, freiliegenden mittleren Teil verbunden ist, der einen Mittel zur Kontrolle und zur Steuerung der Behandlung in der Umhüllung an derem verschiedenen Stellen aufweisenden technischen Bereich bildet.
Und in mehr besonderer Weise weist die Anlage entlang ihrer Durchgangstrecke die besagten Mittel zur Stopfentnahme aus dem Fluss des sich innerhalb der Anlage im Durchgang befindenden Stoffes und die besagten Mittel zur Wiedereinführung von Stoff zu dem Fluss der besagten sich im Durchgang befindenden Stoffe hin auf, wobei diese Mittel an der konkaven Wand der Umhüllung der Anlage liegen.
Vorteilhaft sieht man ebenfalls vor, dass die Umhüllung an ihrem oberen Teil und von seiner eine Abdeckung bildenden Wandung kommend etwa senkrechte in dem sich in Reaktion befindenden Stoff eintauchende Quertrennwände vor, wobei diese Trennwände fähig sind, den freien Raum oberhalb des im Reaktor sich im Durchgang befindenden breiartigen Stoffes unter Abgrenzung von voneinander unabhängigen gasförmigen Volumen zu unterteilen, wobei jedes Volumen mit einer zentralen Einheit verbunden ist, die fähig ist, die in den jeden der Volumen entsprechenden und aus einer besonderen Zusammensetzung bestehenden besagten gasförmigen Phasen durchgeführten Entnahmen getrennt aufzunehmen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung, die folgt, hervorgehen, welche in Bezug auf eine als nicht einschränkendes Beispiel dargelegte besondere Ausführungsform gegeben ist und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht.
Figur 1 stellt eine Ansicht im Querschnitt des Behälters gemäss der Erfindung dar.
Figur 2 stellt eine schaubildliche Ansicht einer den Behälter gemäss der Erfindung verwendenden Behandlungseinheit dar.
Figur 3 stellt eine Draufsicht auf die Anlage der Figur 2 dar ;
Figur 4 stellt eine schaubildliche Ansicht eines einheitlichen Abdeckungselementes dar.
Die Figuren 5a und 5b zeigen eine Draufsicht auf eine einen virtuelle Arbeitsbereiche aufweisenden Methanisierungsreaktor betreffende Abwandlung dar ; die Figur 5a offenbar die Stoffkreisläufe und die Figur 5b offenbart die Gaskreisläufe.
Gemäss der Gesamtheit der Figuren und insbesondere gemäss Figur 1, die eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 1-1 der Figur 3 darstellt, sieht man, dass der Behälter halb eingegraben ist und er an seinem unteren Teil aus einem in den Erdboden selbst inbesondere durch mechanische Mittel, wie einen Löffelbagger ausgehobenen Graben besteht.
Der Graben 1 hat eine zum Höhepunkt hin trichterförmig ausgeweitete Gestalt und gemäss den Figuren weist er einen V-förmigen Querschnitt auf, der somit zwei vom entsprechenden oberen Rand 3-3' ab bis zum Boden 4 des Grabens geneigte Wandungen jeweils 2 und 2' aufweist.
Der Graben, wie man es auf der Figur 2 und auf der Figur 3 sieht, passt sich an einen gekrümmten Umrise an und vorzugsweise folgt er eine unterbrochene kreisförmige Strecke und ist somit in der Gestalt eines Kreissegments 5 ausgebildet, der durch den somit einen Zugang von aussen her bis zum Mittelpunkt 7 des Ringes gestattenden Bereich 6 unterbrochen ist.
Wenn der Graben dementsprechend hergestellt worden ist und einen aus den beiden geneigten Wandungen 2, 2' bestehenden Formboden bildet, setzt man eine an den Wänden 2, 2' und zu diesen parallel angeordnete Oberflächenverbesserung bzw. Auskleidungswand ein.
Bei dem auf den Figuren veranschaulichten Fall hat man einen aus einer in bekannter weise auf einem groben Kiessbett 9 ruhenden Betonwand 8 bestehenden Überzug eingesetzt.
Der Betonüberzug bildet eine sich an dem Boden mit V-förmigen Querschnitt des Grabens anpassende Deckschicht und er ist mit seiner sich an die kreisförmige Gestalt der Wände 2, 2' anpassenden Bewährungssohle versehen.
In beliebiger Weise wird der Beton nach dem Einsetzen der entsprechend dem Fortschritt der Arbeiten bewegten Gleitschalungen gegossen werden können.
Der Graben wird mit jedem anderen die Dichtheit der Wandungen gewährleistenden Oberflächenverbesserungsstoff, insbesondere mit vorgefertigten Elementen aus verstärktem Harz oder aus bearbeitetem Blechstahl oder sogar ggf. mit durch einen nachgiebigen dichten Werkstoff verstärkten Folien (Kunststofffilmen oder aus verstärktem Gummi) überzogen werden können.
Auf Figur 1 sieht man, dass am oberen Teil, die Betonwände 8 sich durch ein senkrecht über den oberen Rändern 3, 3' des Grabens liegendes Mauerwerk 10, 10' verlängert.
Diese Mauerwerke werden ein Widerlager bildende Stützpunkte für die Aufnahme der hiernachstehend beschriebenen Abdeckelementen bilden.
Wie man es auf Figur 1 sieht, ist der offene Graben an seinem oberen Teil durch ein Verschluss-und Abdeckelement, von dem man auf Figur 4 eine schaubildliche Ansicht gegeben hat, zugeschlossen.
Dieses Element kann vorteilhaft aus verstärktem Harz hergestellt werden und es ist derart bemessen, um sich in Draufsicht an die Krümmung des Grabens anzupassen, während seine flachen Ränder jeweils 12 und 12' in die Stellung senkrecht über dem Wiederlager 10 oder 10' mit Zwischenfügung von durch einem mit Bitumen getränkten schwammigen bzw. zelligen Stoff gebildeten Dichtungsmittel 13, 13' kommen werden.
Eine Reihe von vorzugsweise umgebogenen in dem Widerlager 10 versenkten Gewindestiften ragt aus dem oberen Teil hervor, um die Randleiste 12, 12' zu durchsetzen und die Befestigung dieses Randes an dem tragenden Widerlager mittels einer Verbolzung zu gewährleisten und man versteht, dass jedes ein Gewölbe bildendes Abdeckungselement 15 somit selbsttragend ist und rasch eingesetzt und mit den das Wiederlager 10, 10' der unteren Wände 8, 8' des Grabens bildenden Rändern fest verbunden werden kann.
Die Elemente 15 liegen nebeneinander, um einen Ring oder ein Ringsegment zu bilden, der bzw. das sich genau über das durch den Graben gebildete Ringsegment 5 überlagert.
Die laufenden Abdeckungselemente 15, 15', 15" weisen an ihren einander gegenüber liegenden angrenzenden Rändern Eingriffsmittel insbesondere in der Gestalt von unter Zwischenfügung von Dichtungsmitteln (wie Streifen aus mit Bitumen getränkten, zusammendrückbaren und zelligen Werkstoff) miteinander zusammenwirkenden Nuten auf, so dass die Dichtheit eines Elementes 15 zum anderen somit gewährleistet ist.
Gleichfalls können von der Zentraleinheit 23 ab obere Leitungen 24, 24' strahlenförmig ausgehen, welche das in dem Behälterteil erzeugte Gas aufnehmen, um es zu zentralisieren und es ggf. in den Umwälzungskreislauf durch die Leitungen 22, 22' nach Unterdrucksetzung von der Zentralstation 23 aus wiedereinzuführen.
Ein bemerkenswerter Vorteil der Erfindung ist die grosse Wendigkeit in dem Fassungsvermögen des Reaktors, dass nicht entgültig festgesetzt ist.
Es ist somit möglich, einen zum Beispiel viertelkreisbogen- oder halbkreisförmigen Behälter herzustellen, der dann durch den Zusatz eines neuen Viertelkreisbogens verlängert wird, und somit eine Steigerung des Fassungsvermögens unter Beibehaltung der Einheitlichkeit und der Homogeneität des ganzens gewährleistet ; man versteht, dass es während der Herstellung der Überzüge 8 und 8' aus Stahlbeton leicht ist, über den Verschlussquerschnitt hinaus ragende in Bereitschaft stehende Stahlstäbe bleiben zu lassen, so dass nach Zerstörung dieses Querschnitts es leicht ist, den Graben zu verlängern und dann die Wände 8 und 8' zu verlängern, um einen die Verlängerung des ursprünglichen Behälters bewirkenden neuen Ringabschnitt herzustellen.
Der Behälter wird somit bei Gewährleistung eines grossen Fassungsvermögens wenig schädlich für die Umwelt sein und seine Lagerungsfunktionen gemäss einem bedeutenden Rauminhalt übernehmen, ohne jedoch eine anormale Höhe zu überschreiten.
Dank der Vorrichtung der Erfindung erzielt man die Möglichkeit, im Mittelpunk des (teilweise geschlossenen) Ringes über Zentralanlagen zu verfügen, die somit die Gesamtheit des Reaktors, dessen alle Stellen sich im gleichen Abstand von dem Zentralbereich befinden, bedienen können.
In dem Fall, wo insbesondere man dem sich in Reaktion befindenden Erzeugnis Elemente (Reagenz oder fliessfähiges thermisches Reguliermittel) zusetzen muss, setzt man die Leitungslängen beträchtlich herab.
In dem Fall, wo man den Behälter als Methanisierungsreaktor für die Gärung und das bakterielle Digerieren von Hausmüll verwendet, kann man unter Verwendung des Behälters der Erfindung insbesondere Nutzen einer Herabsetzung des Kraftverbrauches insbesondere aus Anlass der in Betriebsetzung der Stoffeinspritzpumpen ziehen, wegen der durch die schwache Höhe des Digerierapparates verursachte schwache Belastungshöhe.
An den an den Enden gelegenen Abdeckungselementen, dort wo das durch den Graben gebildete Ringsegment unterbrochen ist, sieht man einen Querverschluss vor.
Wie man es auf Figur 2 sieht, weisen somit die jeweiligen Endabdeckungselemente 16, 16' eine Querwand 17 auf, die selbst eine auf einem Querwiderlager ruhende und mit diesem fest verbundene Randleiste 18 aufweist, welche eine die beiden Seitenwände 8 und 8' des Grabens in Höhe der beiden Enden abschliessende (auf den Zeichnungen nicht dargestellte) Querwand nach oben verlängert.
Gemäss der Figur 2 sieht man somit, dass ab einer die geeigneten Pumpen und Verdichter enthaltenen Zentralquelle die (auf Figur 1 sichbaren) Leitungen 22, 22' strahlförmig ausgehen können und zu innerhalb des Behälters eintauchenden Wiedereinspritzrampen bzw.-düsen 23' führen und somit die Wiedereinspritzung unter Druck in die zähflüssige Masse während der Behandlung von an Methan reichen Gasen gestatten und dementsprechend die gewünschten Wirkungen im Rahmen des hierbetroffenen Verfahrens und zwar eine Steigerung der Methanerzeugungsleistung erzeugen.
Die Figuren 5a und 5b geben in mehr besonderer Weise ein Ausführungsbeispiel einer für die Behandlung von Rückständen oder insbesondere von Hausmüll im Rahmen eines Methanisierungsvorganges gemäss dem Verfahren der Erfindung vorgesehenen Anlage an.
Die Figur 5a zeigt den Kreislauf der behandelten Feststoffen oder breiartigen Stoffe.
Die Figur 5b zeigt den Umlauf der gasförmigen Phasen.
Man sieht, dass im Rahmen dieses Einsatzbeispiels, man einen ein einziges Gefäss in der allgemeinen Gestalt eines Ringsegmentes, wie vorangehend beschrieben, bestimmenden Reaktor verwendet.
Der Reaktor 30 ist hier mit seiner konkaven Fläche 31 an einen Zentralbereich 32 durch eine Vielzahl von Leitungen bzw. Kanälen 33, 34, 35, 36, 37, 38 angeschlossen.
Diese Leitungen bilden Mittel zur Überführung, zur Einführung und zur Rückführung der sich im Durchgang innerhalb des Reaktors 30 befindenden Stoffe.
Man wird genauer angeben, dass man gepaarte Leitungen zum Beispiel 33 und 34 dargestellt hat, von denen jede einer Umlaufrichtung zugewiesen ist, und dies für die Klarheit und die Verständlichkeit der Zeichnungen ; es wird aber einfacher sein, eine einzige Leitung vorzusehen, die, je nach der Verwendungsrichtung, gleichzeitig für die Rückkehr der aus dem Reaktor 30 zum technischen Bereich 32 hin rückgeführten Stoffe und umgekehrt dienen würde.
Gemäss dieser Ausführungsform bildet der Reaktor ein einziges Gefäss, das in kontinuierlicher Weise durch die zugeführten Stoffe von der Leitung 39 ab bis zum Austritt 40, durch welchen die behandelten Stoffe, d.h. das Digestat zum technischen Bereich 32 zurückkommt, durchlaufen wird.
Im Rahmen dieser Ausführung hat man jedoch vorgesehen, dass der obere Teil des Reaktorraumes eine Vielzahl von Querwänden, wie diese übrigens auf der Figur 1 und auf den Figuren 5a und 5b unter dem Bezugszeichen 41 dargestellt sind, aufweist.
Diese Querwände sind in derartigen Stellungen, dass sie im oberen Teil des (der Aufnahme der gasförmigen Atmosphären zugewiesenen) Gefässes 4 Bereiche, die den vier jeweils einer vorherrschenden Reaktion zugewiesenen Arbeitsbereichen entsprechen werden, bestimmen.
Der Einfachheit halber hat man drei in gleichem Abstand voneinander angeordnete und somit die Bereiche 42, 43, 44 und 45 mit etwa gleichem Rauminhalt bestimmende Querwände 41 vorgesehen.
Es ist aber offensichtlich, dass das Positionieren der Querwände 41 in Abhängigkeit der Notwendigkeiten, d.h. in Abhängigkeit des Rauminhaltes des einer bestimmten Reaktion entsprechenden Bereiches eingestellt werden kann.
Jeder Bereich wird somit innerhalb des allgemeinen Raumes des Gefässes des Reaktors eine geeignete Länge, die einfach durch das Positionieren der Querwand 41 bestimmt wird, erhalten.
Es ist klar, dass diese Wand leicht herausgezogen und entlang des Ringes bewegt werden kann, wenn es sich erforderlicher erweist, in Abhängigkeit der nachträglichen Entwicklung des Zufuhrs einen grösseren Raum einem besonderen Arbeitsbereich zuzuweisen.
Man sieht somit, dass es möglich ist, einen besonders wendigen und fügsamen Aufbau zu erzielen, da, indem der Reaktor unberührt bleibt, es sehr einfach ist, die virtuellen Grenzen der aufeinanderfolgenden Arbeitsbereiche, die hier nachstehend beschrieben werden, zu verschieben.
Der technische Bereich 32 umfasst eine Vielzahl von die Bedienung der Anlage gestattenden Mitteln und zwar :
-Vorrichtungen zur Einführung und zur Vermischung der zu behandelnden Stoffe, die insbesondere von dem oberstromigen Lager 46 eintreten und in den Zentralbereich 32 durch die Leitung 47 ankommen.
Der Bereich 32 umfasst noch Umwälzmittel, zum Beispiel Pumpen, die fähig sind, die Bewegung der behandelten Stoffe, die in einem breiartigen Zustand, wie man es nachträglich genauer angeben wird, zu gewährleisten.
Somit werden die eintretenen Stoffe, die durch die Leitung oder durch das Band 47 ankommen, auf eine geeignete Korngrösse zurückgebracht und sie werden in einen breiförmigen und fliessfähigen Zustand versetzt, der einen rheologischen Umlauf der Erzeugnisse durch Vermischung mit dem von dem Digestat kommenden Säfte gestattet und zum Zentralbereich bei 40 abgeführt wird.
Gegebenenfalls können die eintretenden Stoffe bereits eine Hitzeerhöhung erfahren, um sie in einen physikalischen Zustand zu bringen, der geeignet ist, einer ersten Phase des Gesamtmethanisierungsvorganges und zwar der Hydrolyse, die in der Bereich 42 stattfindet, unterworfen zu werden.
Man versteht, dass dank der Verwendung einer verlängerten Laufbahn schwachen Querschnitts und dem breiartigen Zustand des Stoffes man somit örtliche unterschiedliche Verhältnisse in jedem Bereich erzielen kann, welche an die vorherrschende Reaktion des entsprechenden Bereiches und ohne mit den benachbarten Bereichen zu interferieren, angepasst sind.
Man kann somit in dem der Hydrolyse zu gewiesenen ersten Bereich 42 an die Entwicklung der Hydrolysereaktion angepassten Verhältnisse zum Beispiel von Temperatur und von Zusammensetzung oder noch von pH, von Zähflüssigkeitskontrolle u.s.w. vorsehen.
Insbesondere und bei Betrachtung der Figur 5b sieht man, dass es möglich ist, den Methanisierungsvorgang durch eine aerobische Phase zum Beispiel innerhalb des Bereiches 42 auszulösen, indem man von einem gelagenten Vorrat an Frischgas 50 ab Sauerstoff oder sogar Luft einspritzt, der bzw. die zu den Einblasrampen 51, 52, die die untere Wand des Reaktors belegen, ankommt. Die gegebenenfalls an Sauerstoff reiche gasförmige Atmosphäre, die in dem Bereich 42 geschaffen werden kann, läuft jedoch nicht die Gefahr die nachträglichen Bereiche zu verunreinigen, dank den Schmutzfängern oder Querwänden 41, die die gasförmigen Atmosphären jedes Bereiches voneinander isolieren.
Dementsprechend kann das durch eine obere Leitung von dem Bereich 42 ab aufgenommene Gas in dem (der Behandlung des gasförmigen Kreisläufe zugewiesenen) technischen Bereich 32' rückgewonnen werden und dort den nützlichen Trennungs- oder Verdichtungsvorgänge erfahren (Figur 5b).
Der durch die Leitung 39 eintretende Stoffe wird fortschreitend stromabwärts entsprechend der Einführung von neuen nachträglichen Stoffen geschoben.
Innerhalb des Bereiches 42 bewegen sich die Stoffe gemäss einer geeigneten hydraulischen Rückhaltezeit (TRH) langsam hindurch ; und entsprechend diesem Fortschritt entwickeln sich und gedeihen die spezifisch der in dem Bereich (Hydrolyse) vorherrschenden Reaktion entsprechenden Kolonien von Bakterien.
Bei Ankommen in der Nähe des Querschmutzfängers 41 sind also die Stoffe reich an dem hydrolysen Vorgang entsprechenden Kolonien von Bakterien.
Und erfindungsgemäss nimmt man dann eine Entnahme über die Leitung 33 eines Teiles der am Ende der hydrolysen Phase angekommenen Stoffe vor, die über den technischen Bereich 32 zur eintretenen Leitung 39 hin, wo diese Stoffe mit dem eintretenden frischen Stoff vermischt werden, um das Treibmittel und die Einimpfung mit Kolonien von Bakterien zuzuführen, die gerade dem spezifischen Vorgang, dem die eintretenden Stoffe sofort unterworfen werden, entsprechen.
Gleichfalls hat man in der Höhe des technischen Bereiches eine Vielzahl von Sonden des Stoffes vorgesehen und diese Sonden sind bei 60, 61, 62, 63 schematisch dargestellt und sie sind durch die Kreisläufe 64, 65, 66, 67 mit Kontrollmittel 68 verbunden, welche somit diejenigen Informationen zentralisieren, die es gestatten, die Entwicklung der Reaktionen innerhalb der aufeinander folgenden Bereichen an Hand der gewählten verschiedenen Parametern zuverfolgen.
Dieser letztere erhält somit die Messung der Temperaturen entlang der gesamten Strecke sowie die Messung der Zähflüssigkeiten, des Säuregerades des Mediums sowie die der Zusammensetzung der aus den innerhalb jedes Bereiches gelegenen gasförmigen Atmosphären abgezogenen Gase und die Durchsatzmenge dieser Gase, die im Bereich der jeweiligen Gasrückkehrleitungen 70, 72, 74, 76 gemessen werden kann (Figur 5b).
Es ist somit möglich, den Ausgangs- und Vollendungsgrad der Reaktionen der am Ende eines Bereiches angekommenen oder sich im Durchgang innerhalb des Bereiches befindenden Stoffe augenblicklich zu kennen und dies gestattet es, die innerhalb dieses Bereiches vorherrschenden Verhältnisse zu beeinflussen, um die Entwicklung der Reaktion in optimaler Weise zu beschleunigen, zu verlangsamen oder zu berichtigen.
Zu diesem Zweck können verschiedene Parameter, wie der Umwälzungsgrad der Stoffe von der Rückkehrleitung 33 her (unter Betrachtung des Bereiches 42) eingesetzt werden.
Es ist noch möglich, den Vorgang zu beeinflussen, indem man auf die Gaskreisläufe einwirkt, wie man es auf Figur 5b sieht und demzufolge auf die Zusammensetzung, den Durchsatz der Gase, die in den besprechenden Bereich durch die unteren Rampen 51, 52 wiedereingespritzt werden, einwirkt.
Der Durchgang der Stoffe setzt sich regelmässig fort, da er durch kein Hindernis im Bereich der festen oder breiartigen Phase behindert wird (nur die gasförmige Phase ist durch die Quertrennwände 41 isoliert).
Der hydrolisierte Stoff tritt also in den Bereich 43 ein, wo die kontrollierten Parameter (Temperatur, pH, Zähflüssigkeit, u.s.w.) derart eingestellt werden, um die optimalen Verhältnisse zur Entwicklung der für die säureerzeugende Reaktion spezifischen mikrobiellen Flora zu schaffen.
Und, wie man es vorangehend angegeben hat, erhält der in den Bereich 43 eintretende und aus dem hydrolysen Bereich 42 kommende Stoff die Zufuhr durch die Leitung 34 eines Teiles der aus der Leitung 35 rückgeführten Stoffe, so dass die in dem Laufe des Bereiches 43 behandelten Stoffe von Anfang an ein spezifisches Treibmittel für die Reaktion und für die dieser Reaktion entsprechende mikrobielle Flora erhalten.
Die den säureerzeugenden Bereich 43 verlassenden Stoffe werden also in den Acetat erzeugenden Bereich 44 eintreten und wie vorangehend beschrieben, werden sie durch die Eintrittsleitung 36 einen rückgeführten Teil der den acetaterzeugenden Bereich verlassenden Stoffe erhalten, wobei sie somit am Eintritt des acetaterzeugenden Bereiches das Treibmittel und die für die in diesem Bereich vorgesehene acetaterzeugende Reaktion spezifische und erforderliche mikrobielle Einimpfung einführen.
Schliesslich geschieht dieselbe Erscheinung, wenn die den acetaterzeugenden Bereich verlassenden an Acetat reichen Stoffen in dem Methanisierungsbereich 45 eintreten ; sie erhalten dort dann die Zufuhr durch die Leitung 38 der aus dem Austritt 40 rückgeführten Stoffe, die die Einführung von Anfang der methanerzeugenden Phase an, der für diese Reaktion spezifischen Bakterien, die sich also entwickeln werden können, gestatten, wobei die vorangehend erwähnten Verhältnisse von Temperatur, pH u.s.w. in diesem Bereich in Abhängigkeit der wünschenswerten Parametern eingestellt und kontrolliert werden.
Man kann ebenfalls am Eintritt jedes Bereiches an den Reaktionen teilnehmende Elemente entweder als Metaboliten oder als die für die Entwicklung der vorherrschenden Reaktionen jedes Bereiches günstigen Verhältnisse schaffende chemische Mittel einführen.
Beispielsweise werden die an Glycose reichen Stoffe seit der hydrolysen Phase eingeführt, während die an Acetat reichen Stoffe am Eintritt des methanerzeugenden Bereiches eingeführt werden. Dasselbe trifft zu mit den gasförmigen Flüssen ; man hat gesehen, dass der Bereich 42 vorteilhaft eine ursprüngliche Zufuhr von Sauerstoff zum Zweck eines Anlasses der Reaktion in aerobischer Phase erhalten konnte.
Man wird das für jeden Bereich spezifische erzeugte Biogas vorteilhaft rückgewinnen und nach Analyse der Zusammensetzung, es in demselben oder einen anderen Bereich wiedereinspritzen, entweder stromabwärts oder stromaufwärts, wo es durch Einspritzung im Bereich der unteren Rampen in die breiartige Masse eindringt, um dort für die vorherrschende Reaktion des Bereiches günstige chemische oder biochemische Verhältnisse zu schaffen.
Man hat somit vorgesehen, zum Beispiel Methan in reinem Zustand oder in der Form von in dem Ort erzeugten Biogases in den oder jenen Bereich einzuspritzen, um dort den pH einzustellen und ihn zu berichtigen.
Ebenfalls sieht man vor, den durch die unteren Rampen 78, 79 ankommenden Wasserstoff von der Frischgasquelle 50 aus in den sich im Durchgang an dem methanerzeugenden Bereich 45 befindenden Stoff zu leiten, wobei der unter Druck eingeblasene Wasserstoff dann an der Reduzierung des insbesondere für die Erzeugung von Methan aufgelösten CO&sub2; teilnimmt.
Auf Figur 5b im Bereich des der Regulierung der Gasumläufe zu gewiesenen technischen Bereiches 32' hat man nicht die insbesondere die Schieber, Ventile, Verdichter u.s.w. aufweisenden Einzelheiten wiedergegeben ; man sieht, dass das endgültig erzeugte Gas durch die Leitung 80 zu einer Reinigungsphase 81 hin abgeführt und in dem Gasometer 82 gelagert werden kann. Man wird bemerken, dass der Kreislauf zu Wiedereinspritzung, im unteren Teil, der sich in Durchgang befindenden Stoffe in vier Bereiche unterteilt dargestellt worden ist ; dies zum Zweck der Klarheit der Zeichnungen ; in Wirklichkeit werden die Rampen in unmittelbarer Weise mit dem zentralen Bereich bzw. technischen Bereich 32' verbunden werden können und es wird genügen durch Antriebsmotormittel den Anschluss der Rampen an den oder jenen Kreislauf zu steuern, um die Einspritzung eines geeigneten Gases in den bestimmten Bereich, der also noch nicht geographisch kristallisiert sein wird, vorzusehen.

Claims

1. Verfahren zur fortlaufenden Behandlung von organischen Rohstoffen im festen oder breiartigen Zustand durch Gären unter der Wirkung von Kolonien von Mikroorganismen und bei welchem wenigstens zwei aufeinanderfolgende Phasen wirken, von denen jede einer vorherrschenden biochemischen Reaktion entspricht, derjenigen Gattung, bei welcher die zu behandelnden Stoffe in wenigstens einen Reaktor eingeführt werden, wo sie der Wirkung von Mikroorganismen, wie eine Anaerobengärung zum Zweck der Biogaserzeugung veranlassenden Kolonien von Bakterien unterworfen werden, wobei die Stoffe bestimmt sind, sich zwischen einem Haupteintritt und einem Austritt, die an den beiden Enden des Reaktors liegen, fortlaufend zu bewegen, wobei die sich gemäss einer der für die mittlere nutzbare Behandlung der in der zufuhrenthaltenen Stoffe notwenidgen Aufenthaltzeit entsprechenden hydraulischen Rückhaltezeit durchbewegen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es darin besteht :

den Stoff in dem Reaktor in Längsrichtung und entlang einer nicht geradlinigen, konkaven und insbesondere krummen Laufbahn fortlaufend umzuwälzen ;

einen Stofffluss wenigstens in einem geeigneten Bereich der Laufbahn wenigstens zu entnehmen, um ihn stromaufwärts wiedereinzuführen, um eine wenigstens teilweise Rückführung der für einen Bereich mit vorherrschender Reaktion spezifischen behandelten Stoffe durchzuführen, wobei die Eintrittstelle und die Entnahmestelle der rückgeführten Stoffe jeweils im wesentlichen an der Eintrittstelle und an der Austrittstelle eines den besagten Bereich innerhalb des Reaktors bestimmenden virtuellen Volumens liegen ; das Rückführungsverhältnis innerhalb des besagten Bereiches zu modulieren, um die mittlere Aufenthaltzeit der Stoffe in diesem Bereich an die Fortpflanzungszeit der für diesen Bereich spezifischen Kolonien von Mirkoorganismen anzupassen ; und

die für eine innerhalb jedem der aufeinanderfolgenden Bereiche vorherrschende Reaktion spezifischen Bedingungen zu kontrollieren, indem man regelmässig den Abgriff von physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Messungen unternimmt, die geeignet sind, die Bestimmung des Zustandes des Stoffes und die Verhältnisse des Ablaufes der vorherrschenden Reaktion innerhalb jedes Bereiches zu gestatten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung der Stoffe zwischen dem Austritt eines für die vorherrschende Reaktion spezifischen Arbeitsbereiches und dem Eintritt dieses Bereiches eingestellt wird, um die Einimpfung der in den Bereich eintretenden neuen Stoffen mit für die vorherrschende Reaktion innerhalb dieses Bereiches spezifischen Kolonien von Mikroorganismen zu ermöglichen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem darin besteht, die oberhalb jedes Bereiches herrschenden gasförmigen Atmosphären zu begrenzen, indem man ein Trennmittel wie eine obere Querwand an dem Austritt eines Bereiches mit vorherrsehender Reaktion und dem Eintritt eines einer anderen vorherrschenden Reaktion entsprechenden späteren Bereiches entsprechenden Stellen einzusetzen, wobei die oberhalb jedes Bereiches liegenden gasförmigen Atmosphären somit voneinander isoliert sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem darin besteht, der gasförmigen Atmosphäre eines Bereiches entzogenes Biogas in den Stoff in Behandlung innerhalb eines vorgeordneten oder nachgeordneten Bereiches rückzuführen, wobei das Biogas als chemisches oder biochemisches Mittel bei der Entwicklung der vorherrschenden Reaktion wirkt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, innerhalb der der Laufbahn der behandelten Stoffe entsprechenden Laufbahn schwachen Querschnitts und grosser Länge vier aufeinander folgende Bereiche zu bestimmen, von denen jede einer vorherrschenden Reaktion entspricht, und zwar :

a) einen einer hydrolysen Reaktion zugewiesenen und zwischen dem Haupteintritt und einem ersten Sekundäreintritt liegenden ersten Bereich ;

b) einen stromabwärts entlang der Laufbahn liegenden und einer säureerzeugenden Reaktion zugewiesenen, zwischen dem ersten Sekundäreintritt und einem zweiten Sekundäreintritt liegenden zweiten Bereich ;

c) einen seinerseits stromabwärts entlang der Laufbahn der behandelten Stoffe liegenden und einer azetoerzeugenden Reaktion zugewiesenen dritten Bereich, wobei dieser dritte Bereich zwischen dem zweiten Sekundäreintritt und einem dritten Sekundäreintritt liegt ; und

d) einen stromabwärts liegenden und einer methanerzeugenden Reaktion entsprechenden vierten Bereich, wobei der besagte Bereich zwischen dem dritten Sekundäreintritt und dem Austritt der Stoffe als Abgänge liegt ;

und das es darin besteht, die Zufuhr-, Rückführungs-, Temperatur-, Biogaswiedereinführungsverhältnisse innerhalb jedes Bereiches in Abhängigkeit der vorherrschenden Reaktion innerhalb dieses Bereiches zu kontrollieren.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Laufbahn der behandelten sich in Durchgang befindenden Stoffe drei den vorherrschenden Reaktionen entsprechende aufeinander folgende Bereiche vorgesehen sind :

a) ein der Hydrolyse zugewiesener erster Bereich ;

b) ein den säureerzeugenden und aceterzeugenden Reaktionen zugewiesener zweiter Bereich ; und schliesslich

c) ein einer methanerzeugenden Reaktion zugewiesener letzter Bereich ;

und dass es darin besteht, die Zufuhr-, Rückführungs-, Temperatur-, Biogaswiedereinspritzungsverhältnisse innerhalb jedes Bereiches in Abhängigkeit der vorherrschenden Reaktion innerhalb dieses Bereiches zu kontrollieren.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man entlang der Laufbahn der sich in Durchgang befindenden Stoffe zwei aufeinanderfolgende Bereiche bestimmt, nämlich :

a) einen den hydrolysen-, säureerzeugenden und aceterzeugenden Reaktionen zugewiesenen ersten Bereich; und

b) einen der methanerzeugenden vorherrschenden Reaktion zugewiesenen zweiten Bereich ;

und dass es darin besteht, die Zufuhr- Rückführungs- -Temperatur- Biogaswiedereinspritzungsverhältnisse innerhalb jedes Bereiches in Abhängigkeit der innerhalb dieses Bereiches vorherrschenden Reaktion zu kontrollieren.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontrolle der für eine vorherrschende Reaktion spezifischen Verhältnisse, der Abgriff von physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Messungen, insbesondere durch Messungen des pH, der Temperatur, der Zähflüssigkeit der sich in Durchgang befindenden Stoffe, der Zusammensetzung und des Durchsatzes des Biogases geschieht, und dies innerhalb jedes Bereiches und gestattet, dann spezifisch auf die Parameter zur Steuerung der vorherrschenden Reaktionen innerhalb jedes Bereiches in Abhängigkeit der tatsächlich festgestellten Entwicklung der Reaktion einzuwirken, wobei man somit die Bedingungen des Ablaufes der innerhalb jedes Bereiches vorherrschenden Reaktion optimisiert.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Gemisch innerhalb der Masse der sich in Behandlung befindenden Stoffe Metaboliten und Zwischenreagenzien, die der für die sich in diesem Bereich ablaufende vorherrschende Reaktion spezifischen bakteriellen Flora eigen sind, einführt, welche in der Familie gewählt werden, die besteht aus :

a) an Glycose reichen, in den der Säureerzeugung zugewiesenen Bereich eingeführten Erzeugnissen ;

b) an Acetat reichen, in den methanerzeugenden Bereich eingeführten Erzeugnissen ;

c) in den ursprünglichen hydrolysen Bereich zwecks der Veranlassung einer aeroben Vorgärung eingeführten reinen oder (insbesondere als Luft) gemischten Sauerstoff ; und

d) in den methanerzeugenden Bereich eingeführten reinen oder gemischten Wasserstoff, der fähig ist, die Reduktion des CO&sub2; und dessen Umwandlung in Methan zu veranlassen.

10. Anlage für die Behandlung von organischen Stoffen im festen oder breiartigen Zustand, die der Wirkung von Mikroorganismen wie bakteriellen Kolonien insbesondere für die Erzeugung von Biogas unterworfen werden, wobei die Anlage der aus einem einen Reaktor bildenden, mit einem Haupteintritt der zu behandelnden Stoffe und einem Austritt der als Abgänge die gerärten Stoffe versehenen geschlossenen Gefäss gebildeten Gattung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss mit gegenüber seinem Volumen schwachen konstanten Querschnitt entlang einer in Draufsicht ringsegmentförmigen Laufbahn durch eine Eintrittsleitung (39), eine Austrittsleitung (40) und Mittel zur Entnahme und Einführung der Stoffe (33, 34, 35, 36, 37, 38) oder von Biogas (70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) mit einem im Mittelpunkt des besagten Ringsegments liegenden, frei liegenden mittleren Teil verbunden ist, der einen Mittel zur Kontrolle und zur Steuerung der Behandlung in dem Gefäss an dessen verschiedenen Stellen aufweisenden technischen Bereich (23, 32) bildet.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie entlang ihrer Durchgangsstrecke die besagten Mittel (33, 35, 37) zur Stoffentnahme aus dem Fluss des sich innerhalb der Anlage in Durchgang befindenden Stoffes und die besagten Mittel (34, 36, 38) zur Wiedereinführung von Stoff zu dem Fluss der besagten sich im Durchgang befindenden Stoffe hin ausweist, wobeidiese Mittel an der konkaven Wand des Gefässes der Anlage liegen.

12. Anlage gemäss Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss des Reaktors an seinem oberen Teil und von seiner eine Abdeckung bildende Wandung kommend, Trennmittel wie im wesentlichen senkrechte Quertrennwände (41), die in dem reagierenden Stoff eintauchen aufweist, wobei diese Trennwände fähig sind, den freien Raum oberhalb des im Gefäss sich in Durchgang befindenden breiartigen Stoffes unter Abgrenzung von voneinander unabhängigen gasförmigen Volumen zu unterteilen, wobei jedes Volumen mit einer mittleren Einheit (32) verbunden ist, die fähig ist, wie in den jeden der Volumen entsprechenden und aus einer besonderen Zusammensetzung bestehenden besagten gasförmigen Phasen durchgeführten Entnahmen getrennt aufzunehmen.

13. Anlage gemäss einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der die gasförmigen Phasen der verschiedenen Bereiche isolierenden Trennwände unmittelbar im Bereich jedes der eine Sekundäreinführung entsprechenden Überführungsmittel (33, 34, 35, 36, 37, 38) liegt und somit Reaktionsbereiche (42, 43, 44, 45) abgrenzt, wobei jedes gasförmige Volumen jedes Bereiches von den gasförmigen Volumen der anderen Bereiche, wo eine unterschiedliche vorherrschende biochemische Reaktion stattfindet, getrennt ist.

14. Anlage gemäss einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor aus einem Behälter besteht, dessen Rauminhalt durch wenigstens zwei geneigte Seitenwände (2, 2') bestimmt wird, die am Fuss des Reaktors unter Bildung untereinander eines nach oben erweiterten Raumes zusammenlaufen, wobei die oberen Rände (3, 3') der beiden Wände im wesentlichen parallel und an den beiden Ende durch zwei Querwände verlängert sind, wobei eine erste Wand den Haupteintritt der Stoffe aufnimmt, wobei die andere Querwand den Austritt der Erzeugnisse als Abgänge aufnimmt und das der Reaktor eine einen Deckel bildende, abdichtend mit seinen beiden Seitenrändern (12, 12') auf den beiden oberen Rändern (3, 3') der besagten geneigten Seitenwände abdichten aufliegende obere Wand aufweist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor einerseits aus einem in dem Boden gegrabenen Graben, wobei der besagte Graben an dem Querschnitt mit nach oben insbesondere V-oder U-förmig erweiterten Gestalt hat, und die Wände des Grabens mit die geneigten Seitenwände (8, 8') des Behälters bestimmenden und die Abdichtung des Volumens dieses letzteren gewährleistenden Elementen versehen sind, und andererseits in der oberen Stellung oberhalb des Grabens aus Abdeckelementen (15, 15') besteht, wobei die entgegengesetzten Ränder jedes Abdeckelementes auf den oberen Kanten der besagten Oberflächenelemente aufliegen, wobei sie an ein Widerlager (10, 10') bildenden Auflageelemente fest angebracht sind und selbst mit den die Oberfläche und den Überzug des Grabens bildenden Elementen fest verbunden sind, wobei die Abdeckelemente (15, 15') zwischen zwei benachbarten Elementen zwischengefügte Abdichtungsmittel aufweisen und wobei die Endabdeckelemente an jedem Ende des Behälters eine mit einer zur Gewährleistung der Abdichtung an jedem Ende vorgesehene Randleiste (18) versehene Querwand (17) aufweisen.

16. Anlage gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der technische Bereich (23, 32, 32') Mittel zur Lagerung, zur Vorbereitung, zur Einführung und Rückführung der behandelten Stoffe und des Biogases, Mittel zum Umwälzen und zur Regelung der fliessfähigen Wärmeüberführungsmittel, Mittel zur Analyse der in dem Reaktor entnommenen Stoffe und zur Messung der Parameter der behandelten Stoffe und des erzeugten Biogases, Mittel zur Lagerung und zur Einführung von frischen Reagenzien oder Metaboliten aufweist, wobei dieser technische Bereich durch Mittel zur Handhabung und zur Bewegung von Feststoffen und/oder fliessfähigen Mitteln, wie radiale Leitungen mit verschiedenen Stellen des Reaktors in Verbindung stehen, wobei der technische Bereich in gleicher Entfernung von den besagten bedienten Stellen des Reaktors liegt.

17. Anlage gemäss einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Reaktor mehere entlang wenigstens einer seiner geneigten Seitenwände angeordneten und zur Verteilung des aus dem technischen Bereich eingespritzen Gases geeignete Einspritzröhren (23', 51, 52) aufweist, wobei die Röhren von einer in dem mittleren technischen Bereich liegenden Gasquelle aus gespeist werden.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er mittlere Bereich (23, 32, 32') Mittel zur Beförderung der Stoffe von dem besagten Bereich aus zu jedem der jeweiligen Haupt-oder Sekundäreintritten innerhalb des Reaktors hin aufweist, um die Speisung und die Rückführung des Reaktors in seinen verschiedenen Bereichen (42, 43, 44, 45) zu gestatten und dass die Anlage noch Mittel (33, 34, 35, 36, 37, 38) zur Beförderung der aus dem Reaktor im Bereich jedes Eintrittes zum Zweck der Rückführung dieses durch den vorangehenen Eintritt wiedereingeführten Stoffes entnommenen Stoffes aufweist.