DK152038B - Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr - Google Patents
Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr Download PDFInfo
- Publication number
- DK152038B DK152038B DK150981AA DK150981A DK152038B DK 152038 B DK152038 B DK 152038B DK 150981A A DK150981A A DK 150981AA DK 150981 A DK150981 A DK 150981A DK 152038 B DK152038 B DK 152038B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- primary reaction
- solid organic
- organic waste
- reactor
- waste material
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
- C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
- C12P5/023—Methane
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
DK 152038 B
o
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til anaerob omdannelse af fast organisk materiale stammende fra planter og/eller dyr, ved hvilken fremgangsmåde materialet underkastes en behandling, der 5 består af mindst to trin, hvis første trin, der foregår under anaerobe betingelser, medfører en nedbrydning til vandopløselige produkter og fede syrer med lav molekylvægt, medens der i det/de næste trin produceres methan under anaerobe betingelser ud fra de organiske forbindelser.
10 Der er i det følgende henvist til tegningen, på hvilken fig. 1 viser to kurver, som angiver henholdsvis % opløst COD i forhold til tiden og syreomdannelse i forhold til tiden i en omdannelse som er beskrevet i 15 "Journal of the Environmental Division", juni 1978, side 415-422, fig. 2 viser S opløst COD i forhold til tiden, når den her omhandlede fremgangsmåde udøves som en halvt stillestående drift, dvs. at der foretages en udtømning nr) og fornyelse af væsken i reaktionsrummet én gang dagligt, fig. 3 viser henholdsvis g COD/liter i afgangsvæsken fra reaktionsrummet og fedtsyre-COD-indhold i forhold til tiden i det tilfælde, hvor der ved den her omhandlede nr fremgangsmåde foretages kontinuerlig skylning, og fig. 4 viser gasudviklingen imod tiden i henholdsvis reaktoren og hjælpereaktoren.
I "Winkler Prins Technische Encyclopedie" (1), side 119 (1975) er anført, at den såkaldte aerobe nedbryd-30 ning er en længe kendt metode til omdannelse af fast or ganisk affald til kompost. Fremgangsmåden til dannelse af kompost omfatter en mikrobiologisk nedbrydning af organiske forbindelser, der let kan angribes under aerobe betingelser. Den metode til dannelse af kompost, der sædvanlig-35 vis anvendes, er frilufts- eller jordopfyldningsmetoden, 2
O
DK 152038B
ved hvilken man bliver af med affaldsmaterialet ved at lægge det i bunker. Under behandlingen af disse bunker befugtes de og vendes flere gange ved hjælp af en grave- eller grabmaskine .
5 Den sidstnævnte metode er arbejds-, tids- og plads krævende, således at omkostningerne er betydelige. Andre u-lemper ved metoden er, at ved den aerobe nedbrydning omdannes værdifuldt organisk materiale delvis til værdiløst carbondioxid og vand på den ene side, og på den anden side 10 kræves der bestemte forhold for at undgå forurening af grundvandet.
I "H2O Tijdschrift voor watervoorziening en afval-waterbehandelingM(Periodical for watersupply and wastewater treatment) (22)531 (1977)# er anført, at vandige suspensio-15 ner og opløsninger af organisk affald og uorganiske salte med lav viskositet og lavt faststofindhold kan underkastes en anaerob fermentering. Ifølge tidsskriftet hydrolyseres en del af de tilstedeværende polysaccharider (f.eks. cellulose) til dannelse af opløselige monomere i et forud-20 gående trin i en åben dam under påvirkning af eventuelt anaerobe bakterier under ikke-strengt anaerobe betingelser, hvorefter de opløselige monomere omdannes til fede syrer. Derpå dannes der methan ud fra de nævnte fede syrer i en reaktionsbeholder under anaerobe betingelser.
25 En sådan metode kan ikke anvendes til nedbrydning af fast organisk affald til dannelse af kompost.
Den nævnte anaerobe fermentering af vandige suspensioner og opløsninger med lav viskositet og lavt faststofindhold kan forbedres ved at udføre det forudgående 30 trin i en tank under anaerobe betingelser, men selv denne metode, beskrevet i "H2°" (10), 296 (1977), egner sig ikke til'nedbrydning'af fast organisk affald.
Ved disse to udførelsesformer for den anaerobe fermentering af vandige suspensioner og opløsninger af or-35 ganisk materiale med lav viskositet og lavt faststofindhold skilles i methanreaktoren en bakterierig slam, fortrinsvis et kornet produkt, fra afgangsvæsken og_ gassen.
O
DK 152038B
3 Såfremt man ønsker at producere methan i et enkelt trin ud fra fast organisk materiale i stedet for ud fra vandige suspensioner eller opløsninger af organisk materiale med lav viskositet og lavt faststofindhold, ser det ud til, 5 at omsætningshastigheden er meget lille. Årsagen hertil er, at der hurtigt opnås en så høj surhedsgrad, at mediet vil have en stærkt propagerings-inhiberende effekt på både de syreproducerende mikroorganismer og de methanproducerende mikroorganismer. Som en følge heraf foregår der hverken nogen 10 yderligere syreproduktion eller nogen methanproduktion, men der fremkommer en dårlig lugt (E^S, andre svovl-forbindelser og NH3), jfr. Journal of the Environmetal Engineering Division, juni 1978, side 415-422.
Kurverne for procent opløst COD og for syreproduk-15 tionen imod tiden ved en sådan omdannelse er vist grafisk i fig. 1, hvor den stiplede linie angiver opløst fedtsyre-COD--indhold imod tiden.
Af fig. 1 fremgår det, at i et sådant tilfælde er mere end 25% af det maksimalt opløselige COD allerede 20 opløst fra en podet blanding af halm + roeaffald + tørret komøg efter præ-acidolyse i 3 dage. COD omfatter således 14% af fedtsyre-COD. Det er tydeligt, at efter et .tidsrum på 30 dage er dette blevet øget til ca. 25%. På dette stadium dannes der ikke noget methan.
25 Der har også været gjort forsøg på at udføre den anaerobe fermentering af fast organisk affald ifølge de ovenfor nævnte metoder for suspensioner eller opløsninger af organisk materiale med lav viskositet og lavt faststofindhold ved først at formale det tørre materiale, derpå at 30 opløse det formalede materiale i vand og endelig at fermen tere det anaerobt. Det har imidlertid vist sig, at tørstofindholdet i en sådan slam ikke må overstige 5 vægt-%.
I publikationen PB-258499 fra US Department of
Commerce, dateret august 1976, side 30 ff. er på side 36 35 beskrevet en metode, ved hvilken en opslæmning med et faststof indhold på 12 vægt-% fremstilles ved anvendelse af afgangsvæsken fra methanreaktoren til fremstilling af en opslæmning af det faste affald.
4
DK 152038 B
O
Endvidere er en sådan metode beskrevet i US-patent- skrift nr. 4.022.665, hvor affald, f.eks. gødning, kommunalt affald, råkloakvand, primært slam, aktiveret slam eller biomasse, som om Ønsket er underkastet en hydrolyse- i 5 -behandling, kontinuerligt føres til det første reaktions- j e i
trin i en mængde pa 16 til 160 g/liter, ud fra hvilket J
materiale der under omrøring og under anaerobe betingelser j dannes fede syrer med lav molekylvægt. ]
Derefter føres den nævnte flydende blanding, der ! 10 indeholder fede syrer og andre nedbrydningsprodukter, diskon tinuerligt eller kontinuerligt i en mængde på 1,6 til 8 g organisk materiale/liter/dag fra det første (syrnende) reaktionstrin til mindst ét andet (methandannende) trin, hvor den | nævnte sure flydende blanding under omrystning og under ; anaerobe betingelser omsættes til carbondioxid og methan. j
De resterende del af den flydende blanding, der kan. j bestå af flydende og/eller fast materiale, recirkuleres, om j ønsket efter at være blevet underkastet hydrolyse, til det første reaktionstrin for at blive underkastet hele pro- 20 cessen igen.
Det har nu vist sig, at man kan opnå en langt mere effektiv anaerob omdannelse af fast organisk materiale ved praktisk talt fuldstændigt at fjerne de vandopløselige fede syrer og andre vandopløselige organiske og uorganiske 25 materialer, der er produceret i det første reaktionstrin, i et reaktionsrum ved at skylle med en vandig væske og føre den fremkomne opløsning til mindst én hjælpereaktor, idet de vanduopløselige materialer, der stadig er til stede i reaktionsrummet, efterlades i dette, medens det organiske 30 materiale i de ovenfor nævnte vandige opløsninger i hjælpereaktoren omdannes til en blanding af carbondioxid og methan, hvorefter det i reaktionsrummet tilbageblivende materiale, der har egenskaber som en stabiliseret kompost, fjernes fra reaktionsrummet.
35
O
DK 152038B
5 I overensstemmelse hermed tilvejebringer den foreliggende opfindelse en fremgangsmåde til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr, hvilken fremgangsmåde er 5 ejendommelig ved, at (a) det faste affaldsmateriale intermitterende føres ind i et primært reaktionsrum, (b) det faste organiske affaldsmateriale samtidig nedbrydes under anaerobe betingelser i det primære reaktionsrum, som er forsynet med en sigteanordning, medens (c) det faste 10 organiske affaldsmateriale fra trin (a) skylles med vand, som har en temperatur på 5-70°C, og som kan være forurenet med opløselige og/eller uopløselige, organiske og/eller uorganiske materialer stammende fra planter og/eller dyr, for i alt væsentligt at opløse og fjerne opløselige 15 organiske og uorganiske stoffer og de vandopløselige fedtsyrer, som dannes ved nedbrydningen, (d) den i trin (b) opnåede væske, som i alt væsentligt er fri for uopløst, fast, organisk affaldsmateriale, ledes fra det primære reaktionsrum ind i en hjælpereaktor, (c) det opløste organiske materiale i den vandige opløsning under anaerobe betingelser omdannes til en blanding af carbondioxid og methan, og (f) den tilbageværende rest fjernes fra det primære reaktionsrum.
De væsentlige forskelle mellem den her omhandlede 25 fremgangsmåde og fremgangsmåden beskrevet i US-patentskrift nr. 4.022.665 er følgende.
1) Ved den her omhandlede fremgangsmåde føres affaldet ikke kontinuerligt til reaktionsrummet.
2) Ved den her omhandlede fremgangsmåde fjernes de 30 vandopløselige fede syrer og andre vandopløselige organiske materialer produceret under anaerobe betingelser i det første trin såvel som tilstedeværende uorganiske materialer praktisk talt fuldstændigt fra reaktionsmassen ved skylning med en vandig væske. Følgelig bliver de vanduopløselige ma-35 terialer tilbage i reaktionsrummet. På grund heraf undgås det, at pH-værdien i reaktionsrummet bliver for la\^ og/eller at koncentrationen af andre inhiberende produkter bliver så høj, at den mikrobielle floras vækst inhiberes.
0
DK 152038B
6 i
Desuden undgås det, at de materialer, der ikke er blevet nedbrudt til flydende produkter, f.eks. celluloseholdige materialer, føres til hjælpereaktoren, nedbrydes og omdannes her og vil påvirke methanproduktionen.
5 3) Ifølge en foretrukken udførelsesform for frem gangsmåden ifølge opfindelsen anvendes efter fraskillelse af vand og gas i hjælpereaktoren netop den vandige fase til skylning af det i reaktionsrummet tilstedeværende masse. j
Ulemper ved fremgangsmåderne kendt fra PB-258499 i i 10 fra US Department of Commerce/ loc. citv og US patentskrift nr. j 4.022.665 er, at der forbruges energi til formaling af det j faste materiale, og på grund af tilstedeværelsen af mange j i kolloide materialer i åpslæmningen kræves det, at der i ) anvendes meget kostbare reaktionsbeholdere. j 15 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er vand- ! skylningen effektiv til en sænkning af koncentrationen af i inhiberende stoffer i reaktionsbeholderen og til undgåelse ! af en sænkning af pH-værdien. På denne måde hindrer man, at den mikrobielle floras propagering inhiberes af for høj 20 koncentration af inhiberende stoffer eller for lav pH-værdi af mediet.
Selv om skylningen kan gennemføres med frisk tilført vand, foretrækkes det at anvende afgangsvæsken fra hjælpereaktoren efter omdannelsen af de tilstedeværende fede 25 syrer ved at recirkulere det som skyllevæske for reaktions beholderen.
De ovenfor nævnte anaerobe fermenteringer kan gennemføres inden for det mesophile temperaturoraråde (5 til 45°C) og inden for det termophile temperaturområde (25 til 30 70°C) .
Som eksempler på fast organisk materiale, der skal i nedbrydes,kan nævnes husholdningsaffald, halm, vegetabilsk affald, blade, skyllevand, skaller, hinder, slcræller, græs og almindeligt organisk materiale med et fugtighedsindhold på 35 ca. 10 til ca. 60 vægt-%. Den her omhandlede fremgangsmåde
O
DK 152038B
7 anvendes især til vådt, letfordærveligt og ildelugtende, animalsk og/eller vegetabilsk affald, der bør opbevares i et lukket rum.
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kan også 5 såkaldte "energidyrkningsplanter", f.eks. tang, anvendes som organisk udgangsmateriale.
Det har vist sig, at der, når der anvendes en halvt stillestående proces, dvs. at der gennemføres en udtømning og fornyelse af væsken i reaktionsrummet én gang om 10 dagen, fås en COD-opløsnings-kurve som vist i fig. 2.
I dette tilfælde omfatter opløst COD ca. 30% af fedtsyre--COD efter 2 dage og ca. 35% fedtsyre-COD efter 7 dage.
Når der skylles kontinuerligt, fås der en COD-kurve i reaktionsbeholderens spildevand imod tiden som vist 15 i fig. 3.
I dette tilfælde anvendes afgangsvæsken fra hjælpereaktoren som skyllemiddel for det (primære) reaktionsrum.
Det fremgår således af den fuldt optrukne linie, at der efter 10 dage kun er opløst lidt COD fra reaktions- 20 rummet, og af den stiplede linie, der viser indholdet af fedtsyre-COD, at dette opløselige COD næsten udelukkende består af fede syrer.
Methanproduktionen ved en sådan omdannelse inden for det mesophile temperaturområde er vist i fig. 4. Den optrukne linie vedrører gasproduktionen i det (primære) reaktionsrum. Den stiplede linie repræsenterer methanproduktionen i hjælpereaktoren.
Efter 10 dage er ca. 75% af det fermenterbare, faste organiske materiale nedbrudt og fjernet i form af en 30 ^ opløsning. Det tager 30 dage at nedbryde de resterende 25% af det fermenterbare organiske materiale.
Når fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemføres i praksis^ kan det vise sig hensigtsmæssigt at anvende mere end et (primært) reaktionsrum til hver hjælpereaktor. Når 35 8
O
DK 152038B
man anvender denne driftsmåde, er det muligt til hjælpereaktoren at lede en tilgangsstrøm af homogen sammensætning, således at der kan opnås en optimal ydelse fra reaktoren.
5 For at fremme nedbrydningen af særlige materi aler i det primære reaktionsrum, kan der tilsættes hjælpestoffer .
Således kan der for at fremme hydrolysen af cellulose sættes cellulase og/eller en cellulase-produce-10 rende kultur af mikroorganismer, d.v.s. bakterier og svampe, til det celluloseholdige materiale, der skal nedbrydes.
i
Andre hydrolysefremmende additiver er diastase j eller amylase til nedbrydning af stivelse, pectinase til j hydrolyse af pectin og inulase til hydrolyse af inulin. i 15 Det primære reaktionsrum kan anvendes som oplags plads, der er fri for dårlig lugt. Såfremt man leder affaldet diskontinuerligt til reaktionsrummet, vil det ikke begynde at udvikle dårlig lugt, da det nævnte reaktionsrum er fuldstændigt lukket til, medens de tilstedeværende syrer 20 og de producerede syrer har en konserverende effekt.
Reaktionsrummet kan sættes i gang når som helst ved at skylle det med en vandig væske. Denne måde at anvende reaktionsrummet på frembyder en væsentlig fordel i sammenligning med de kendte metoder, hvor der i week-enderne 25 skal træffes foranstaltninger til oparbejdning af det oplag rede affald i en effektiv rækkefølge.
En forklaring er næppe nødvendig for at vise, at ved en sådan kombination af (primære) reaktionsrum og hjælpereaktorer drives de (primære) reaktionsrum portionsvis, 30 og hjælpereaktorerne drives kontinuerligt. Ved systemet ifølge opfindelsen arbejder hjælpereaktoren hurtigere end ved den sædvanlige anvendelse af en modstrømsreaktor, fordi afgangsvæsken fra det (primære) reaktionsrum ikke, til forskel fra den kendte metode for dispersioner med lav visko-35 sitet og en lille procentdel af faste stoffer, indeholder kolloide partikler af langsomt nedbrydelige materialer.
O
DK 152038B
9
Det kompostmateriale, der fas som en opslffimnincf fra r< aktionsrummet, har et sådant C:N forhold, at det er praktisk talt frit for nogen som helst lugt og indeholder de næringssalte, der var til stede i det faste organiske udgangs-5 materiale.
Eksempel I
I et Flækt apparat fjernes store dele, såsom træ, sko, dæk og lignende, fra husholdningsaffaldr 10 Desuden fjernes størstedelen af det metalliske affald, papir og plast fra husholdningsaffaldet.
Den resterende del er en våd, letsmuldrende masse, der kvantitativt passerer gennem en sigte med en maskevidde på 10 mm. En analyse viser følgende sammensætning; 15
Vand 47,6 vægt-%
Etherekstrakt 1,6 vægt-%
Vandekstrakt 7,4 vægt-%
Uopløseligt protein 1,6 vægt-% 20 Pectin 0,3 vægt-%
Hemicellulose 1,9 vægt-%
Cellulose 7,1 vægt-%
Lignin 4,2 vægt-%
Aske 28,1 vægt-% 25 99,8 vægt-%
Ud fra den ovenfor nævnte analyse kan det beregnes, at 1 kg af det nævnte husholdningsaffald har et COD på 359 g/kg.
30 100 kg af det forbehandlede affald blandes med 5 kg anaerobt forrådnet husholdningsaffald med et fugtig-hedsindhold på 48 vægt-%. Denne blanding føres til et primært reaktionsrum, der er forsynet med en sibund. Derefter føres der 35°C varmt vand til reaktionsrummet, indtil vand-35 standen i reaktionsrummet er ca. 10 cm over husholdningsaffaldets niveau. Afgangsvæsken opsamles under sibunden' i re-
DK 152038B
10 0 i aktionsrummet i en beholder med en kapacitet på 50 liter.
Den første dag har denne afgangsvæske en. COD-værdi på 32 g/liter, | og i løbet af de følgende dage har COD-værdierne et forløb j som vist i fig. 3.
5 Denne væske pumpes fra 50 liter beholderen ind i den nedre side af en hjælpereaktor (methanreaktor) med en hastighed på 71 liter/dag. Methanreaktoren har en kapacitet på 200 liter. Ved at opvarme hjælpereaktorens kappe holdes O * dens indhold ved en temperatur på 35 C. j 10 I toppen af denne hjælpereaktor er anbragt en separator, der skal adskille bakterieslammet, afgangsvæsken (vand) og biogassen.
Den fraskilte bakterieslam føres tilbage på sædvanlig måde til hjælpereaktoren. Biogassen føres til en gas-15 beholder. Da hjælpereaktoren (methanreaktoren) er tilstrækkelig høj, kan afgangsvæsken ledes under påvirkning af gravitationen til det primære reaktionsrum (med en hastighed på 71 liter/dag). j På grund af en tilførsel på 71 liter afgangsvæske | 20 fra det primære reaktionsrum til hjælpereaktoren produceres der den første dag en mængde biogas, som indeholder i alt 825 liter methan. Den producerede mængde biogas i et tidsrum på 10 dage i hjælpereaktoren indeholder i alt 6417 liter methan. Denne methanproduktion har et forløb som vist 25 i fig. 4. Efter 10 dage er tilførslen af væske til hjælpereaktoren afsluttet.
Efter 3 dage begynder en produktion af biogas i det primære reaktionsrum. Den samlede mængde produceret methan har et forløb som vist i fig. 4. Biogassen produ-30 ceret i løbet af 30 dage i det primære reaktionsrum indeholder totalt 2140 liter methan.
Efter 30 dage er husholdningsaffaldet forrådnet så meget, at det kan anvendes som kompost. Der fås 77,8 kg kompost. Denne kompost har et fugtighedsindhold på 49,2 35 vægt-%, et askeindhold på 39 vægt-% og et indhold af organisk materiale på 10,9 vægt-%.
O
DK 152038B
11
Eksempel II
Vægge og bund i et reaktionsrum med en overflade på 10 x 5 m og en højde på 1 m overtrækkes indvendigt med en plastfolie. I bundfolien i reaktionsrummet anbringes et 5 system af drænrør. Derefter placeres der oven på dette dræ-. ningssystem et sandlag, som har en tykkelse på 60 cm. Oven , på dette sandlag hældes 100 m · færdigdyrkede tomatplanter.
Plantematerialet har følgende gennemsnitlige sammensætning : 10
Fugtighed 84,8 %
Etherekstrakt 0,43%
Vandekstrakt 2,17%
Uopløseligt protein 1,26%
Pectin 1,07% 15
Hemicellulose 0,70%
Cellulose 3,31%
Lignin 1,27%
Aske 4,54% I alt 99,55% 20
Ud fra denne sammensætning kan det beregnes, at 1 kg af det ovenfor nævnte plantemateriale har et COD på 130 g/kg.
Oven på den dannede bunke af tomatplanter anbrin-25 ges et system af sprinklerrør. Derefter anbringes der oven på bunken en plastdug, som danner en gastæt forbindelse med folien, som dækker bunden og væggen af reaktionsrummet. Spildevand fra en methanreaktor med en temperatur på 35°C sprøj-tes gennem sprinklerrørene og ud over bunken med en kapacitet på 1500 liter/time.
Permeatet fjernes fra reaktionsrummet gennem et dræningssystem. Dette permeat har efter den første dag en COD-værdi på 3,7 g/liter. Væsken, ledes til en beholder med en oc kapacitet på 10.000 liter og opvarmes heri -til en tempera-tur på 35°C. Den opvarmede væske føres med en hastighed på 1500 liter/time til den nedre del af en methanreaktor med en 3 kapacitet på 10 m .
- rl DK 152038B j 12 i
O
! I reaktoren omdannes det organiske materiale på sædvanlig måde til biogas ved hjælp af anaerobe bakterier ved en temperatur på 35°C.
Biogas og renset vand fjernes separat i den øvre 5 side af reaktoren. Vandet pumpes til sprinklerrørene i reaktionsrummet. Den ovenfor nævnte væskestrøm fra reaktionsrummet til methanreaktoren opretholdes i 30 dage. Efter de 30 dage er i reaktionsrummet en mængde organisk faststof med j en COD-værdi på 1240 kg blevet opløst og fjernet med per- j 10 meatet. Der dannes og fjernes fra den nævnte mængde orga- j 3 ! nisk materiale i alt 750 m biogas med et methanindhold j
på 60%. Efter de 30 dage er tomatplanterne tilstrækkeligt I
3 forrådnet til at blive anvendt som kompost. Der fås 13 m kompost med et faststofindhold på 15 vægt-%.
15
. I
| 20 ! ! ] i
25 I
i i ! i 30 35
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr, kendetegnet ved, at (a) det faste affalds- 5 materiale intermitterende føres ind i et primært reaktionsrum, (b) det faste organiske affaldsmateriale samtidig nedbrydes under anaerobe betingelser i det primære reaktionsrum, som er forsynet med en sigteanordning, medens (c) det faste organiske affaldsmateriale fra 10 trin (a) skylles med vand, som har en temperatur på 5-70°C, og som kan være forurenet med opløselige og/eller uopløselige/ organiske og/eller uorganiske materialer stammende fra planter og/eller dyr, for i alt væsentligt at opløse og fjerne opløselige organiske og uorganiske 15 stoffer og de vandopløselige fedtsyrer, som dannes ved nedbrydningen, (d) den i trin (b) opnåede væske, som i alt væsentligt er fri for uopløst, .fast, organisk affaldsmateriale/ ledes fra det primære reaktionsrum ind i en hjælpereaktor, (e) det opløste 20 organiske materiale i den vandige opløsning under anaerobe betingelser i hjælpereaktoren omdannes til en blanding af carbondioxid og methan, og (f) den tilbageværende rest fjernes fra det primære reaktionsrum.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at der anvendes et primært reaktionsrum^ som er lukket helt af.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der anvendes mere end et primært reaktionsrum.
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at afgangsvæsken fra hjælpereaktoren anvendes til skylning af det nedbrudte, faste, organiske affald i trin (c).
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af OG kravene 1-4, kendetegnet ved, at trin (c) afbrydes på det tidspunkt, hvor methanproduktionen i det primære reaktionsrum sker med en jævn, spontan hastighed.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8001997 | 1980-04-03 | ||
| NL8001997A NL8001997A (nl) | 1980-04-03 | 1980-04-03 | Werkwijze voor het anaeroob composteren van vast organisch afvalmateriaal. |
| NL8006567 | 1980-12-02 | ||
| NL8006567A NL8006567A (nl) | 1980-04-03 | 1980-12-02 | Werkwijze voor het anaeroob composteren van vast organisch afvalmateriaal. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK150981A DK150981A (da) | 1981-10-04 |
| DK152038B true DK152038B (da) | 1988-01-25 |
| DK152038C DK152038C (da) | 1988-07-11 |
Family
ID=26645613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK150981A DK152038C (da) | 1980-04-03 | 1981-04-02 | Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4400195A (da) |
| EP (1) | EP0037612B1 (da) |
| AU (1) | AU539598B2 (da) |
| CA (1) | CA1166863A (da) |
| DE (1) | DE3171452D1 (da) |
| DK (1) | DK152038C (da) |
| ES (1) | ES501006A0 (da) |
| FI (1) | FI73404C (da) |
| GR (1) | GR74814B (da) |
| IE (1) | IE51128B1 (da) |
| IL (1) | IL62532A (da) |
| NL (1) | NL8006567A (da) |
| NO (1) | NO151499C (da) |
| NZ (1) | NZ196711A (da) |
| PT (1) | PT72795B (da) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2539760B1 (fr) * | 1983-01-20 | 1985-09-27 | Elf Bio Rech | Procede de production de methane par fermentation anaerobie |
| DE3305476A1 (de) * | 1983-02-17 | 1984-08-23 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und vorrichtung zur anaeroben biologischen reinigung von abwasser |
| NL8303129A (nl) * | 1983-09-09 | 1985-04-01 | Gist Brocades Nv | Werkwijze en inrichting voor het anaeroob vergisten van vaste afvalstoffen in water in twee fasen. |
| LU85141A1 (fr) * | 1983-12-15 | 1985-09-12 | Belge Etat | Procede de production de methane par digestion anaerobie de matieres organiques |
| JPS61263699A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | Mikurotetsuku Tsuu Wan:Kk | メタンガスの発生方法及びその装置 |
| DE3711813A1 (de) * | 1987-04-08 | 1988-11-03 | Recycling Energie Abfall | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung und anaerober vergaerung biogen-organischer abfaelle |
| IT1219082B (it) * | 1988-03-07 | 1990-04-24 | Manifattura San Valeriano Spa | Procedimento e impianto per lo smaltimento e il riciclo di rifiuti solidi urbani mediante fermentazione anaerobica |
| US5451319A (en) * | 1988-03-30 | 1995-09-19 | Kobayashi; Yoshio | Anaerobic digestion process for sewage sludge |
| US5290450A (en) * | 1988-03-30 | 1994-03-01 | Yoshio Kobayashi | Anaerobic digestion process for sewage sludge |
| DE19600711A1 (de) * | 1996-01-11 | 1997-07-17 | An Maschinenbau Und Umweltschu | Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von organischem Material |
| DE19602489A1 (de) * | 1996-01-25 | 1997-07-31 | Christian Widmer | Verfahren zur biologischen Behandlung von organischen Materialien und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19619159A1 (de) * | 1996-05-11 | 1997-11-13 | Ml Entsorgungs Und Energieanla | Verfahren zur Behandlung von Hausmüll oder hausmüllähnlichen Stoffen |
| US6355456B1 (en) | 2000-01-19 | 2002-03-12 | Dakota Ag Energy, Inc. | Process of using wet grain residue from ethanol production to feed livestock for methane production |
| DE10157347B4 (de) * | 2001-11-22 | 2006-02-02 | Applikations- Und Technikzentrum Für Energieverfahrens-, Umwelt- Und Strömungstechnik (Atz-Evus) | Verfahren und Vorrichtung zum Abbau organischer Substanzen |
| US7381550B2 (en) * | 2004-01-08 | 2008-06-03 | Prime Bioshield, Llc. | Integrated process for producing “clean beef” (or milk), ethanol, cattle feed and bio-gas/bio-fertilizer |
| DE102004053615B3 (de) * | 2004-11-03 | 2006-05-18 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus | Abbauverfahren von biogenem Material |
| WO2006089766A1 (de) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Christian Widmer | Verfahren und reaktor zur biologischen aufbereitung von organik enthaltenden abfallstoffen |
| US7604743B2 (en) * | 2005-12-19 | 2009-10-20 | Stanley Consultants, Inc. | Process for producing ethanol and for energy recovery |
| US20090151229A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Chevron U.S.A. Inc. | Carbon dioxide recovery from biofuels processes for the production of urea |
| US7927491B2 (en) * | 2007-12-21 | 2011-04-19 | Highmark Renewables Research Limited Partnership | Integrated bio-digestion facility |
| US8176978B2 (en) * | 2008-07-02 | 2012-05-15 | Ciris Energy, Inc. | Method for optimizing in-situ bioconversion of carbon-bearing formations |
| AR074261A1 (es) * | 2008-11-04 | 2011-01-05 | Highmark Renewables Res Ltd Partnership | Fermentacion aumentada de etanol usando biodigestato |
| US20100297740A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | Xiaomei Li | Use of Anaerobic Digestion to Destroy Biohazards and to Enhance Biogas Production |
| CN102822346A (zh) | 2009-12-18 | 2012-12-12 | 西里斯能源公司 | 煤至甲烷和其它有用产物的生物气化 |
| WO2012015833A1 (en) | 2010-07-27 | 2012-02-02 | WISErg Corporation | Methods and systems for processing organic material |
| US8329455B2 (en) | 2011-07-08 | 2012-12-11 | Aikan North America, Inc. | Systems and methods for digestion of solid waste |
| CN102701809B (zh) * | 2012-06-07 | 2014-04-30 | 湖南润亿农生态有机肥科技发展有限公司 | 新型微生物有机肥及其制备方法 |
| CN102746038B (zh) * | 2012-07-18 | 2014-03-26 | 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所 | 以蔗糖滤泥发酵的腐熟有机物料及其制备方法 |
| CN102731179B (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-26 | 四川四通欧美环境工程有限公司 | 有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统的处置方法 |
| US9181138B2 (en) | 2013-03-12 | 2015-11-10 | WISErg Corporation | Methods and systems for stabilizing organic material |
| CN103755405A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-30 | 苏州科大微龙信息技术有限公司 | 一种酵素有机水稻基肥及其制备方法 |
| CN103896646B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-08-17 | 厦门禾嘉吉升生物技术有限公司 | 一种微生物有机肥的制备方法 |
| CN110204399A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 新疆生产建设兵团第九师农业科学研究所 | 一种种植富硒蔬菜的富硒土肥 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4022665A (en) * | 1974-12-09 | 1977-05-10 | Institute Of Gas Technology | Two phase anaerobic digestion |
| DE2714146A1 (de) * | 1976-04-01 | 1977-10-13 | Pierre Morel | Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden |
| GB1539441A (en) * | 1975-05-14 | 1979-01-31 | Hitachi Ltd | Process and apparatus for anaerobic treatment of organic waste |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2686146A (en) * | 1951-04-14 | 1954-08-10 | Arthur M Buswell | Process of treating citrus fruit wastes |
| US3539507A (en) * | 1968-10-31 | 1970-11-10 | Energy Systems Inc | Waste treatment process |
| US4053394A (en) * | 1974-04-18 | 1977-10-11 | Pliny Fisk | Process for separating and converting waste into useable products |
| US3981800A (en) * | 1974-11-22 | 1976-09-21 | Era, Incorporated | High quality methane gas through modified anaerobic digestion |
| US4204842A (en) * | 1976-04-01 | 1980-05-27 | Antonin Jullien | Process for converting biodegradable wastes into industrial gases |
| BE885575Q (fr) * | 1977-01-07 | 1981-02-02 | Shattock Geoffrey F | Traitement des boues par degradation biologique |
| US4092338A (en) * | 1977-01-27 | 1978-05-30 | De Fro Tossey | Sludge distribution network |
| JPS5444350A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-07 | Agency Of Ind Science & Technol | Aerobic digesting method |
| SE7802501L (sv) * | 1978-03-06 | 1979-09-07 | A Betong Ab | Forfarande for metangasframstellning och anordning for genomforande av forfarandet |
| JPS54136747A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-24 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Disposal process for organic waste water |
-
1980
- 1980-12-02 NL NL8006567A patent/NL8006567A/nl not_active Application Discontinuation
-
1981
- 1981-03-26 IE IE675/81A patent/IE51128B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-03-26 CA CA000373978A patent/CA1166863A/en not_active Expired
- 1981-03-27 FI FI810951A patent/FI73404C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-03-27 NO NO811057A patent/NO151499C/no not_active IP Right Cessation
- 1981-03-27 AU AU68850/81A patent/AU539598B2/en not_active Expired
- 1981-03-30 GR GR64528A patent/GR74814B/el unknown
- 1981-03-31 IL IL6253281A patent/IL62532A/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-04-02 PT PT7279581A patent/PT72795B/pt unknown
- 1981-04-02 ES ES501006A patent/ES501006A0/es active Granted
- 1981-04-02 DK DK150981A patent/DK152038C/da not_active IP Right Cessation
- 1981-04-02 EP EP19810200374 patent/EP0037612B1/en not_active Expired
- 1981-04-02 NZ NZ196711A patent/NZ196711A/en unknown
- 1981-04-02 DE DE8181200374T patent/DE3171452D1/de not_active Expired
-
1982
- 1982-02-08 US US06/347,073 patent/US4400195A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4022665A (en) * | 1974-12-09 | 1977-05-10 | Institute Of Gas Technology | Two phase anaerobic digestion |
| GB1539441A (en) * | 1975-05-14 | 1979-01-31 | Hitachi Ltd | Process and apparatus for anaerobic treatment of organic waste |
| DE2714146A1 (de) * | 1976-04-01 | 1977-10-13 | Pierre Morel | Verfahren und vorrichtung zur rezyklisierung von muell, haushaltsabfaellen und anderen organischen rueckstaenden |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6885081A (en) | 1981-10-08 |
| EP0037612A1 (en) | 1981-10-14 |
| NO811057L (no) | 1981-10-05 |
| NL8006567A (nl) | 1981-11-02 |
| NO151499C (no) | 1985-04-24 |
| DE3171452D1 (en) | 1985-08-29 |
| AU539598B2 (en) | 1984-10-04 |
| ES8201938A1 (es) | 1982-01-01 |
| PT72795A (en) | 1981-05-01 |
| IL62532A (en) | 1983-12-30 |
| NZ196711A (en) | 1984-12-14 |
| US4400195A (en) | 1983-08-23 |
| DK152038C (da) | 1988-07-11 |
| FI73404C (fi) | 1987-10-09 |
| IE810675L (en) | 1981-10-03 |
| IL62532A0 (en) | 1981-05-20 |
| DK150981A (da) | 1981-10-04 |
| PT72795B (en) | 1983-01-10 |
| FI73404B (fi) | 1987-06-30 |
| CA1166863A (en) | 1984-05-08 |
| ES501006A0 (es) | 1982-01-01 |
| NO151499B (no) | 1985-01-07 |
| FI810951L (fi) | 1981-10-04 |
| IE51128B1 (en) | 1986-10-15 |
| EP0037612B1 (en) | 1985-07-24 |
| GR74814B (da) | 1984-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK152038B (da) | Fremgangsmaade til anaerob omdannelse af fast organisk affaldsmateriale stammende fra planter og/eller dyr | |
| US20090032458A1 (en) | Biogas Producing Facility With Anaerobic Hydrolysis | |
| CZ2003829A3 (cs) | Způsob snižování počtu životaschopných mikrobiálních mikroorganismů anebo BSE prionů přítomných v organickém materiálu, systém k provádění tohoto způsobu a použití systému nebo způsobu | |
| CN102489496A (zh) | 一种餐厨垃圾湿热处理后再进行厌氧消化的方法 | |
| CN112588788B (zh) | 一种餐厨垃圾短流程资源化处理工艺 | |
| US4435188A (en) | Installation for preparing combustible gases through fermentation | |
| Converti et al. | Co‐digestion of municipal sewage sludges and pre‐hydrolysed woody agricultural wastes | |
| JP2007143542A (ja) | 新規微生物コンソーシア及び固形有機物の液化のためのその使用 | |
| CN110079448A (zh) | 一种秸秆和粪污三段式共发酵制备沼气的方法及其装置 | |
| TWI656109B (zh) | 用於禽畜廢棄物厭氧消化的系統及方法 | |
| CN104745639B (zh) | 一种湿法—干法联合的两级厌氧发酵产沼气工艺 | |
| Razia et al. | Agro-based sugarcane industry wastes for production of high-value bioproducts | |
| CN105645596B (zh) | 一种活性污泥预处理药剂及其制备方法和应用方法 | |
| Heviánková et al. | Study and research on cleaning procedures of anaerobic digestion products | |
| Patwardhan | Industrial solid wastes | |
| CN206089691U (zh) | 有机垃圾资源化回用系统 | |
| CN208684795U (zh) | 一种有机肥联合生产装置 | |
| CN116157363A (zh) | 处理有机废物的方法和装置，包括其厌氧消化和消化物的堆肥 | |
| CN110092679A (zh) | 一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法 | |
| CN208022926U (zh) | 一种粪便颗粒肥生产系统 | |
| Wise | Fuel gas production of agricultural residues and municipal solid wastes by low-capital-cost batch digestion-a review | |
| JPH02998B2 (da) | ||
| JP3571273B2 (ja) | 下水汚泥の循環式処理方法 | |
| Köttner et al. | Dry fermentation biogas technology—A practical approach for closed loop sanitation, waste stabilization and nutrient recovery | |
| Chhabra et al. | Techniques for anaerobic digestion of municipal and domestic solid wastes in India |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUP | Patent expired | ||
| PUP | Patent expired |