FI73404B - Foerfarande foer anaerobisk nedbrytning av fast organiskt material. - Google Patents
Foerfarande foer anaerobisk nedbrytning av fast organiskt material. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73404B FI73404B FI810951A FI810951A FI73404B FI 73404 B FI73404 B FI 73404B FI 810951 A FI810951 A FI 810951A FI 810951 A FI810951 A FI 810951A FI 73404 B FI73404 B FI 73404B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- reactor
- primary reactor
- waste
- methane
- primary
- 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
1 73404
Menetelmä kiinteän orgaanisen aineen hajottamiseksi anaerobisesta
Keksintö koskee kiinteän orgaanisen, kasveista tai 5 eläimistä tai molemmista peräisin olevan aineksen anaerobisia käsittelymenetelmää, jossa mainittu aines käsitellään ainakin kahdessa vaiheessa, joista ensimmäisessä, anaerobisesta suoritettavassa, tapahtuu pilkkoutuminen vesiliukoisiksi tuotteiksi ja pienimolekyylisiksi rasvahapoksi, kun 10 taas yhdessä tai useammassa seuraavassa vaiheessa muodostuu anaerobisesti metaania mainituista orgaanisista yhdisteistä.
Kirjallisuudessa /Winkler Prins Technische Encyclopedie 1 (1975) 119/kerrotaan, että niin kutsuttu aerobinen hajotus on hidas menetelmä kiinteän orgaanisen 15 jätteen muuttamiseksi mullaksi. Tässä mullanvalmistusmene-telmässä helposti hajoavat orgaaniset yhdisteet hajotetaan mikrobiologisesti aerobisissa olosuhteissa.
Multaa valmistetaan tavallisesti taivasalla tai maakuopissa, joihin jäte kerätään kasoiksi. Käsittelyn aikana 20 nämä kasat kostutetaan ja käännetään useita kertoja kaivinkoneella tai kauhanosturilla.
Mainittu menetelmä on hidas, työläs ja paljon tilaa vaativa, joten kustannukset ovat huomattavat. Menetelmän haittapuolena on myös se, että arvokas orgaaninen aines 25 osittain muuttuu arvottomaksi hiilidioksidiksi ja vedeksi ja toisaalta se, että pohjaveden saastuminen täytyy estää sopivalla tavalla.
Julkaisussa /"I^O" Tidschrift voor watervoorziening en afvalwaterbehandeling (Periodical for Watersupply and 30 Wastewater Treatment 22 (1977) 531/ kuvataan, miten orgaanista jätettä ja epäorgaanisia suoloja sisältäviä vesisuspensioita ja -liuoksia, joilla on pieni viskositeetti ja kiintoainepitoisuus, voidaan käyttää anaerobisesti. Tämän artikkelin mukaan osa läsnä olevista polysakkarideista 35 (esim. selluloosasta) hydrolysoituu liukeneviksi monomee-reiksi esikäsittelyvaiheessa avoimessa altaassa mahdolli- 2 73404 sesti anaerobisten bakteerien vaikutuksesta olosuhteissa, jotka eivät ole täysin anaerboiset, minkä jälkeen mainitut liukenevat monomeerit muutetaan rasvahapoiksi. Sen jälkeen muodostuu rasvahapoista metaania anaerobisissa reaktorissa.
5 Tätä menetelmää ei voida käyttää kiinteän orgaanisen jätteen hajottamiseen mullaksi.
Parannusta mainittuun viskositeetiltaan ja kiintoaine-pitoisuudeltaan pienien vesisuspensioiden ja -liuosten anaerobiseen käyttämismenetelmään saadaan suorittamalla 10 esikäsittely säiliössä anaerobisesti, mutta tämäkään menetelmä /"ί^Ο" 10 (1977) 296/ ei sovi kiinteän orgaanisen jätteen hajottamiseen.
Näissä kahdessa esimerkissä, joissa käytetään anaerobisesti orgaaninen aineksen muodostamia liuoksia ja suspen-15 sioita, joilla on pieni viskositeetti ja kiintoainepitoi-suus, liete, jolla on suuri bakteeripitoisuus, ja joka on edullisesti rakeisessa muodossa, erotetaan lietevedestä ja kaasusta.
Jos halutaan muodostaa metaania yhdessä vaiheessa 20 kiinteästä orgaanisesta aineksesta, pienen kiintoainepitoi-suuden ja viskositeetin omaavien vesiliuosten tai -suspensioiden asemasta, ilmenee, että reaktionopeus on hyvin pieni. Tähän on syynä se, että nopeasti saavutetaan sellainen ympäristön happamuusaste, joka voimakkaasti estää sekä hap-25 poa muodostavien, että metaania tuottavien bakteerien kasvua. Tästä on seurauksena, että enää ei synny happoja eikä metaania, vaan muodostuu paha haju (H^S, muita rikkiyhdisteitä, ja NH^/vide Journal of the Environmental Engineering Division (June 1978) 415-422/.
30 Kuvassa 1 ovat käyrät, jotka kuvaavat prosentteina liuenneen KHK:n määrää ja hapon kehitystä ajan funktiona, katkoviiva kuvaa liuenneen rasvahapon sisältämää KHK:a.
Mainitun kuvan perusteella on ilmeistä, että tässä tapauksessa yli 25 % suurimmasta mahdollisesta liukeneva 35 KHK:n määrästä on liuennut syötetystä seoksesta, joka muodostuu oljista, juurikashakkeesta ja kuivatusta lehmänlan-
II
3 73404 nasta, 3 päivän esihajotuksen jälkeen. Tällön KHK käsittää 14 % rasvahappojen KHK:ta. On nähtävissä, että 30 päivän kuluttua tämä arvo on noussut 25 %:iin. Tässä vaiheessa ei muodostu metaania.
5 On myös yritetty käyttää kiinteä orgaanista jätettä anaerobisesti yllä kuvatuilla menetelmillä, jotka sopivat viskositeetiltaan ja kiintoainepitoisuudeltaan pienille orgaanista ainetta sisältäville liuoksille ja suspensioille, jauhamalla ensin kuiva materiaali, sekoittamalla se jauhet-10 tuna veteen ja käyttämällä sitten anaerobisesti. On kuitenkin huomattu, että kuivaa kiinteää ainetta saa olla tällaisessa seoksessa korkeintaan 5 paino-%.
Edellä mainitun lisäksi on kuvattu/U. S. Department of Commerce, julkaisu PB-258499 (August 1976), sivulta 30 15 eteenpäin, sivulla 36/ menetelmä, jossa valmistetaan 12 % kiintoainetta sisältävä seos käyttämällä metaanireaktorin lietevettä kiinteän jätteen Imettämiseen.
On myös julkaistu /US-patenttijulkaisu 4022665/ menetelmä, jossa jäte, esim. lanta, asumajäte, raakajätevesi, 20 primääriliete, aktiiviliete tai biomassa, joka on haluttaessa voitu hydrolysoida, syötetään ensimmäiseen reaktiovai-heeseen seoksena, joka sisältää 16-160 g/1 jätettä, jolloin muodostuu sekoitetuissa ja anaerobisissa olosuhteissa pienimolekyylisiä rasvahappoja.
25 Sen jälkeen mainittu liuos, joka sisältää rasvahappo ja ja muita hajoamistuotteita, syötetään jaksottain tai jatkuvasti määrässä 1,6-8 g orgaanista materiaalia reaktorin tilavuuslitraa kohti päivässä ensimmäisestä (happoa muodostavasta) vaiheesta ainakin yhteen metaania muodostavaan 30 vaiheeseen, jossa mainittu hapan nestemäinen seos reagoi sekoituissa ja anaerobisissa olosuhteissa muodostaen hiilidioksidia ja metaania. Jäljelle jäänyt mainitun seoksen osa, joka voi sisältää nestemäisiä ja/tai kiinteitä aineksia palautetaan, haluttaessa hydrolysointikäsittelyn jäl-35 keen, ensimmäisen reaktiovaiheen kautta prosessiin.
4 73404
Nyt on huomattu, että paljon tehokkaampi kiinteä orgaanisen aineen anaerobinen käyminen saadaan aikaan poistamalla miltei täydellisesti vesiliukoiset rasvahapot ja muut vesiliukoiset orgaaniset ja epäorgaaniset, ensimmäisessä 5 reaktiovaiheessa syntyneet aineet huuhtomalla seosta reaktorissa vesiliuoksella ja syöttämällä saatu liuos ainakin yhteen apureaktoriin, jolloin veteen liukenemattomat aineet jäävät ensimmäiseen reaktoriin, ja mainittu vesiliuos muodostaa apureaktorissa hiilidioksidia ja metaania, minkä jäl-10 keen jäljelle jäänyt aines, joka on ominaisuuksiltaan stabiilia multaa, poistetaan ensimmäisestä reaktorista.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä raaka-aineen syöttö suoritetaan jaksottaisesti. Menetelmälle on tunnusomaista, että se käsittää vaiheet, joissa 15 a) hajotetaan kiinteä, orgaaninen jäte anaerobisessa olosuhteissa primäärireaktorissa, joka on varustettu suo-datinpohjalla, ja b) huuhdotaan vaiheesta a) saatu kiinteä, orgaaninen jäte vesiliuoksella hajotuksessa muodostuneiden liukenevien 20 orgaanisten ja epäorgaanisten aineosien ja vesiliukoisten rasvahappojen liuottamiseksi ja poistamiseksi olennaisesti, c) syötetään vaiheesta b) saatu vesiliuos, joka on olennaisesti vapaa liukenemattomasta kiinteästä, orgaanisesta jätteestä, primäärireaktorista apureaktoriin, 25 d) jätetään jäljelle jäävä jäännös primäärireaktoriin, jossa voi tapahtua myös kaasun muodostusta, e) muutetaan vesiliuokseen liuennut orgaaninen aine anaerobisissa olosuhteissa apureaktorissa hiilidioksidin ja metaanikaasun seokseksi, ja 30 f) poistetaan jäljelle jäävä jäännös primäärireakto rista.
Tärkeät erot keksinnön mukaisen menetelmän ja US-pa-tenttijulkaisun 4022665 mukaisen menetelmän välillä ovat: 1) Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei jätettä syö-35 tetä jatkuvasti reaktoriin;
II
5 73404 2) Keksinnön mukaisessa menetelmässä vesiliukoiset rasvahapot ja muut vesiliukoiset orgaaniset aineet, jotka ovat syntyneet anaerobisesti ensimmäisessä vaiheessa, samoin kuin läsnä olevat epäorgaaniset aineet, poistetaan miltei 5 täydellisesti massasta huuhtomalla vesiliuoksella. Tällöin veteen liukenemattomat aineet jäävät reaktoriin. Tällä menettelyllä vältetään reaktorin pH:n lasku liian alhaiseksi ja/tai muiden inhiboivien tuotteiden määrän nousu niin korkeaksi, että bakteerikannan kasvu estyy liian suuren inhi-10 biittorimäärän tai väliaineen liian alhaisen pH-arvon takia. Lisäksi vältetään se, että aineet, jotka eivät ole pilkkoutuneet nestemäisiksi tuotteiksi, esim. selluloosaa sisältävät aineet, joutuisivat apureaktoriin ja hajoaisivat siellä haitaten metaanin tuotantoa.
15 3) Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa sovellutuksessa apureaktorista veden ja kaasun erotuksen jälkeen saatava vesifaasi käytetään ensimmäisessä reaktorissa massan huuhtomiseen.
4) Keksinnön mukaisella menetelmällä reaktorissa muo-20 dostuu jäännösmassa, jonka koostumus on muuttumaton, ja joka poistetaan mainitusta reaktorista, kun käymisprosessi on lopussa. Millään tunnetulla menetelmällä ei saada koostumukseltaan muuttumatonta massaa reaktorissa.
Tunnettujen menetelmien /U.S. Department of Commerce, 25 PB-258499 ja US-patenttijulkaisu 4022665/ haittapuolena on se, että energiaa kuluu kiinteän aineen jauhamiseen, ja että mainittujen lietteiden sisältämät monet kolloidiset aineet vaativat hyvin kalliiden reaktoreiden käyttöä.
Käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää inhiboivien 30 aineiden määrää reaktorissa pienennetään tehokkaasti ja pH-arvon lasku vältetään huuhtelemalla vedellä. Tällä tavalla vältetään se, että liian suuri inhibiittorimäärä tai liian alhainen pH estää bakteerikannan kasvun.
Vaikka huuhtominen voidaan suorittaa ulkopuolelta 35 otetulla vedellä, on edullista kierrättää apureaktorin lie-tevesi, sen jälkeen kun rasvahapot on hajotettu, ensimmäisen reaktorin huuhdevedeksi.
6 73404
Mainitut anaerobiset käymisreaktorit voidaan suorittaa mesofiilisellä ( 5 - 45°C) ja termofiilisellä (25 - 70° C) lämpötila-alueella.
Esimerkkeinä hajotettavista orgaanista aineista 5 voidaan mainita talousjätteet, oljet, kasvijätteet, lehdet, huuhteluvedet, kuoret, nauhat, ruohot ja yleensä orgaaniset ainekset, joiden kosteuspitoisuus on 10 - 60 p-%. Erityisesti menetelmää käytetään kostealle mätänevälle ja pahan hajuiselle eläin- ja/tai kasvijätteelle, joka 10 pitäisi säilyttää suljetussa tilassa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää myös nk. "energiaa tuottavia kasveja", esim. levää, orgaanisena lähtömateriaalina.
On huomattu, että käytettäessä "osittain seisovaa" 15 menetelmää, s.o. reaktorin neste vaihdetaan kerran päivässä, saadaan kuvan 2 mukainen KHK-käyrä. Tässä tapauksessa liuennut KHK käsittää n. 30 % rasvahappo - KHK:sta 2 päivän kuluttua ja n. 35 % rasvahappo - KHK:sta7 päivän kuluttua.
Sovellettaessa jatkuvaa huuhdontaa saadaan kuvan 3 20 mukainen käyrä reaktorin lieteveden sisältämästä KHK:sta ajan funktiona.
Tässä tapauksessa apureaktorin lietevettä käytetään huuhteluvetenä primäärireaktorissa.
Kiinteästä viivasta näkyy, että 10 päivän kuluttua 25 vain vähän KHK:a liukenee primäärireaktorista, ja rasva-happo-KHK:a osoittavasta katkoviivasta ilmenee, että liukeneva KHK koostuu miltei kokonaan rasvahapoista .
Kuva 4 osoittaa metaanin muodostumista mainitussa menetelmässä mesofiilisellä lämpötila-alueella. Kiinteä 30 viiva kuvaa kaasun muodostusta primäärireaktorissa.
Katkoviiva esittää metaanin muodostusta apureaktorissa.
10 päivän kuluttua n. 75 % käymiskykyisestä kiinteästä orgaanisesta materiaalista on hajonnut ja muuttunut nestemäiseksi. Kestää 30 päivää hajottaa loput 25 % käymis-35 kykyisestä orgaanisesta materiaalista.
7 73404
Sovellettaessa keksinnön mukaista menetelmää käytäntöön saattaa osoittautua hyväksi käyttää useampia kuin yhtä primäärireaktoria kutakin apureaktoria kohden. Tällä tavalla voidaan syöttää apureaktoriin koostumukseltaan tasalaa-5 tuista liuosta niin, että apureaktorin teho on mahdollisimman hyvä.
Eräiden aineiden hajomaisen edistämiseksi voidaan pri-määrireaktoriin lisätä apuaineita.
Täten, selluloosan hydrolyysin edistämiseksi, voidaan 10 lisätä sellulaasia ja/tai sellulaasia tuottava mikrobikanta, s.o. bakteereja ja sieniä selluloosaa sisältävään hajotettavaan materiaaliin.
Muita hydrolyysiä edistäviä aineita ovat tärkkelystä hajottavat diastaasi ja amylaasi, pektiinihydrolyysiä no-15 peuttava pektinaasi ja inuliinin hydrolyysin inulaasi.
Primäärireaktoria voidaan käyttää hajuttomana varastona. Jos jätettä lisätään jaksottaisesti reaktoriin, tämä ei ala kehittää pahaa hajua, sillä mainittu reaktori on täysin suljettu ja läsnä olevat ja syntyvät hapot toimivat 20 säilytysaineena.
Reaktori voidaan käynnistää haluttuna ajankohtana huuhtomalla sitä nesteellä. Käyttämällä reaktoaria em. tavalla saavutetaan huomattava etu verrattuna vanhoihin menetelmiin, joissa tarvitaan erityisjärjestelyjä viikonloppui-25 sin, jotta syntynyt jäte saataisiin käistellyksi kyllin nopeasti.
Tarvitsee tuskin selittää, että tällaisessa primääri-reaktoreiden ja apureaktorien yhdistelmässä primäärireakto-rit toimivat jaksottain ja apureaktorit jatkuvasti. Keksin-30 nön mukaisessa järjestelmässä apureaktori toimii nopeammin kuin tavallisessa ylösvirtausreaktorin sovellutuksessa, sillä primäärireaktorin lietevesi ei, toisin kuin tunnetussa alhaisen viskositeetin ja kiintoainepitoisuuden omaaville dispersioille sopivassa menetelmässä, sisällä hitaasti ha-35 joavien ainedien muodostamia kolloidihiukkasia.
β 73404
Mullalla, jota saadaan lietteenä reaktorista, on sellainen C:N -suhde, että se on miltei hajutonta, ja se sisältää ne ravinnesuolat, joita oli alkuperäisessä kiinteässä orgaanisessa materiaalissa.
Esimerkki 5 Suuret kappaleet, kuten puu, kengät, autonrenkaat jne., erotettiin talousjätteestä "Fläkt"-laitteessa.
Lisäksi pääosa metallijätteestär paperi ja muovi poistettiin mainitusta jätteestä.
Jäljelle jäänyt osa oli märkää murenevaa massaa, 10 joka kokonaan läpäisi 10 mm:n seulan. Analyysi osoitti, että sillä oli seuraava koostumus: vettä 47,6 p-% eetteriuutetta 1,6 " vesiuutetta 7,4 " 15 liukenematonta proteiinia 1,6 " pektiiniä 0,3 " hemiselluloosaa 1,9 " selluloosaa 7,1 " ligniiniä 4,2 " 20 tuhkaa 28,1 99,8
Mainitusta analyysistä voidaan laskea, että mainitulla talousjätteellä oli KHK-arvo 359 g/kg.
25 100 kg mainittua esikäsiteltyä jätettä ja 5 kg anaerobisesti mädätettyä talousjätettä, jolla oli kosteuspitoisuus 48 paino-%, sekoitettiin keskenään. Seos syötettiin primäärireaktoriin, joka oli varustettu siiviläpohjal-la. Sitten reaktoriin lisättiin 35°C vettä, kunnes veden 2q pinta reaktorissa oli n. 10 cm jätekerroksen pinnan yläpuolella. Poistovesi kerättiin reaktorin siiviläpohjän alta astiaan, jonka vetoisuus oli 50 1. Mainitulla poisto-vedellä oli ensimmäisenä päivänä KHK- arvo 30 g/1 ja seuraa-vina päivinä arvot muuttuivat kuvan 3 mukaisesti.
%
II
9 73404
Mainittua liuosta pumpattiin 50 l:n astiasta apureaktorin (metaanireaktorin) alaosaan nopeudella 71 1/päivä. Metaanireaktorin tilavuus oli 200 1. Lämmittämällä apureaktorin vaippaa, sen sisältö pidettiin 35°C:n lämpötilassa.
5 Apureaktorin yläosaan oli asennettu erotin bakteerilietteen, lieteveden ja biokaasun erottamiseksi.
Erotettu bakteeriliete kierrätettiin tavanomaiseen tapaan takaisin apureaktoriin. Biokaasu syötettiin kaasusäiliöön. Koska apureaktori (metaanireaktori) oli 10 sijoitettu melko korkealle,lietevesi voitiin juoksuttaa painovoiman avulla primäärireaktoriin (nopeudella 71 1/päivä).
Vastaten 71 l:n syöttöä primäärireaktorista apureaktoriin, ensimmäisenä päivänä tuotettiin biokaasu-15 määrä, joka sisälsi 825 1 metaania. Apureaktorissa 10 päivän aikana syntynyt biokaasu sisälsi kaikkiaan 6417 1 metaania. Metaanituotannon kehitys näkyy kuvasta 4.
10 päivän kuluttua nesteen syöttö apureaktoriin lopetettiin.
3 päivän kuluttua alkoi biokaasun tuotto primääri-20 reaktorissa. Metaanin kokonaistuotanto näkyy kuvasta 4.
30 päivän aikana primäärireaktorissa muodostunut biokaasu sisälsi kaikkiaan 2140 1 metaania.
30 päivän kuluttua talousjäte oli mädännyt niin paljon, että sitä voitiin käyttää multana. Multaa saatiin 25 77,8 kg. Siinä oli vettä 49,2 p-%, tuhkaa 39 p-% ja or gaanista ainetta 10,9-%.
Esimerkki II
2
Primäärireaktorin (pinta-ala 10 x 5 m , korkeus 1 m) pohja ja seinät peitettiin sisäpuolelta muovikalvolla.
30 Pohjaa peittävälle kalvolle asennettiin salaojaputkisto.
Sen jälkeen putkiston päälle lisättiin 60 cm hiekkaa.
3
Hiekkakerroksen päälle kaadettiin 100 m pois heitettäviä tomaatin versoja.
Mainitulla kasvimateriaalilla oli seuraava keskimääräinen koostumus: ίο 734 0 4 vettä 84,8 p-% eetteriuutetta 0,43 " vesiuutetta 2,17 " liukenematonta proteiinia 1,26 " pektiiniä 1,07 " ^ hemiselluloosaa 0,70 " selluloosaa 3,31 " ligniiniä 1,27 " tuhkaa 4,54 " 99,55 " 10
Koostumuksesta voidaan laskea kasvimateriaalin KHK-arvoksi 130 g/kg.
Tomaatin versojen muodostaman keon päälle asennettiin suihkuputkisto. Sen jälkeen kasan päälle laitet-15 tiin muovipeite siten, että sen ja pohjaa ja seiniä peittävän muovikelmun välinen sauma tuli kaasutiiviiksi.
Metaanireaktorin lietevettä, jonka lämpötila oli 35°C suihkutettiin mainitun putkiston kautta kasan päälle nopeudella 1500 1/h.
20 Läpi valunut neste poistettiin reaktorista sala ojaputkiston kautta. Nesteen KHK-arvo oli 1 päivän kuluttua 3,7 g/1. Neste syötettiin astiaan, jonka vetoisuus oli 10 000 1, ja lämmitettiin siinä 35°C:n lämpötilaan. Lämmitettyä liuosta syötettiin nopeudella 3 25 1500 1/h metaanireaktorin, tilavuudeltaan 10 m , alaosaan.
Tässä reaktorissa orgaaninen aines muutettiin biokaasuksi anaerobisten bakteerien avulla 35°C:n lämpötilassa .
Biokaasu ja puhdistettu vesi poistettiin erikseen 30 reaktorin yläpäästä. Vesi pumpattiin primäärireaktorin suihkuputkiin.
Yllä mainittua nestevirtausta primäärireaktorista metaanireaktoriin ylläpidettiin 30 päivää. 30 päivän kuluttua KHK-arvoa 1240 kg vastaava määrä orgaanista ainetta oli 35 liuennut primäärireaktorissa ja poistunut läpi valuneen veden mukana. Kaikkiaan 750 m^ biokaasua, jonka metaani- 11 73404 pitoisuus oli 60 % muodostui em. määrästä orgaanista ainetta. Mainittujen 30 päivän kuluttua tomaatin versot olivat kyllin mädänneitä multana käytettäviksi. Kaikkiaan saatiin 3 13 m multaa, jonka kiintoainepitoisuus oli 15 paino-%.
Claims (5)
1. Menetelmä kasveista tai eläimistä tai molemmista peräisin olevan kiinteän, orgaanisen aineen hajottamiseksi 5 anaerobisesti, jolloin raaka-aineen syöttö suoritetaan jaksottaisesti, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa a) hajotetaan kiinteä, orgaaninen jäte anaerobisissa olosuhteissa primäärireaktorissa, joka on varustettu suo- 10 datinpohjalla, ja b) huuhdotaan vaiheesta a) saatu kiinteä, orgaaninen jäte vesiliuoksella hajotuksessa muodostuneiden liukenevien orgaanisten ja epäorgaanisten aineosien ja vesiliukoisten rasvahappojen liuottamiseksi ja poistamiseksi olennaisesti, 15 c) syötetään vaiheesta b) saatu vesiliuos, joka on olennaisesti vapaa liukenemattomasta kiinteästä, orgaanisesta jätteestä, primäärireaktorista apureaktoriin, d) jätetään jäljelle jäävä jäännös primäärireaktoriin, jossa voi tapahtua myös kaasun muodostusta, 20 e) muutetaan vesiliuokseen liuennut orgaaninen aine anaerobisissa olosuhteissa apureaktorissa hiilidioksidin ja metaanikaasun seokseksi, ja f) poistetaan jäljelle jäävä jäännös primäärireaktorista .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että primäärireaktori on täysin suljettu.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään useampia kuin yhtä primäärireaktoria.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että apureaktorista tulevaa nestettä käytetään vaiheessa b) tapahtuvaan hajoavan kiinteän, orgaanisen jätteen huuhteluun.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetel- 35 mä, tunnettu siitä, että vaihe b) lopetetaan, kun metaanin muodostusta primäärireaktorissa tapahtuu itsestään tasaisella nopeudella. 73404
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. |
NL8006567A NL8006567A (nl) | 1980-04-03 | 1980-12-02 | Werkwijze voor het anaeroob composteren van vast organisch afvalmateriaal. |
NL8006567 | 1980-12-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI810951L FI810951L (fi) | 1981-10-04 |
FI73404B true FI73404B (fi) | 1987-06-30 |
FI73404C FI73404C (fi) | 1987-10-09 |
Family
ID=26645613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI810951A FI73404C (fi) | 1980-04-03 | 1981-03-27 | Foerfarande foer anaerobisk nedbrytning av fast organiskt material. |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4400195A (fi) |
EP (1) | EP0037612B1 (fi) |
AU (1) | AU539598B2 (fi) |
CA (1) | CA1166863A (fi) |
DE (1) | DE3171452D1 (fi) |
DK (1) | DK152038C (fi) |
ES (1) | ES501006A0 (fi) |
FI (1) | FI73404C (fi) |
GR (1) | GR74814B (fi) |
IE (1) | IE51128B1 (fi) |
IL (1) | IL62532A (fi) |
NL (1) | NL8006567A (fi) |
NO (1) | NO151499C (fi) |
NZ (1) | NZ196711A (fi) |
PT (1) | PT72795B (fi) |
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 |
US5290450A (en) * | 1988-03-30 | 1994-03-01 | Yoshio Kobayashi | Anaerobic digestion process for sewage sludge |
US5451319A (en) * | 1988-03-30 | 1995-09-19 | Kobayashi; Yoshio | 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 |
CN102137985B (zh) | 2008-07-02 | 2014-10-01 | 西里斯能源公司 | 优化含碳岩层的现场生物转化的方法 |
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 |
AU2010332294C1 (en) | 2009-12-18 | 2015-06-18 | Ciris Energy, Inc. | Biogasification of coal to methane and other useful products |
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 |
Family Cites Families (13)
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 |
US4022665A (en) * | 1974-12-09 | 1977-05-10 | Institute Of Gas Technology | Two phase anaerobic digestion |
US4067801A (en) * | 1975-05-14 | 1978-01-10 | Hitachi, Ltd. | Process and system for anaerobic treatment of biochemical waste |
US4204842A (en) * | 1976-04-01 | 1980-05-27 | Antonin Jullien | Process for converting biodegradable wastes into industrial gases |
CH621715A5 (en) * | 1976-04-01 | 1981-02-27 | Pierre Morel | Process for recycling waste, especially household rubbish |
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 AU AU68850/81A patent/AU539598B2/en not_active Expired
- 1981-03-27 NO NO811057A patent/NO151499C/no not_active IP Right Cessation
- 1981-03-27 FI FI810951A patent/FI73404C/fi not_active IP Right Cessation
- 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 NZ NZ196711A patent/NZ196711A/en unknown
- 1981-04-02 DE DE8181200374T patent/DE3171452D1/de not_active Expired
- 1981-04-02 EP EP19810200374 patent/EP0037612B1/en not_active Expired
- 1981-04-02 DK DK150981A patent/DK152038C/da not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-02-08 US US06/347,073 patent/US4400195A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IE51128B1 (en) | 1986-10-15 |
FI810951L (fi) | 1981-10-04 |
US4400195A (en) | 1983-08-23 |
NO151499C (no) | 1985-04-24 |
DK150981A (da) | 1981-10-04 |
NL8006567A (nl) | 1981-11-02 |
IL62532A (en) | 1983-12-30 |
NO151499B (no) | 1985-01-07 |
FI73404C (fi) | 1987-10-09 |
NZ196711A (en) | 1984-12-14 |
CA1166863A (en) | 1984-05-08 |
AU539598B2 (en) | 1984-10-04 |
PT72795A (en) | 1981-05-01 |
EP0037612A1 (en) | 1981-10-14 |
DE3171452D1 (en) | 1985-08-29 |
EP0037612B1 (en) | 1985-07-24 |
IE810675L (en) | 1981-10-03 |
GR74814B (fi) | 1984-07-12 |
DK152038B (da) | 1988-01-25 |
NO811057L (no) | 1981-10-05 |
ES8201938A1 (es) | 1982-01-01 |
DK152038C (da) | 1988-07-11 |
PT72795B (en) | 1983-01-10 |
IL62532A0 (en) | 1981-05-20 |
AU6885081A (en) | 1981-10-08 |
ES501006A0 (es) | 1982-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI73404B (fi) | Foerfarande foer anaerobisk nedbrytning av fast organiskt material. | |
Messineo et al. | Biomethane recovery from olive mill residues through anaerobic digestion: A review of the state of the art technology | |
CA1198605A (en) | Anaerobic digestion of organic waste for biogas production | |
Bayrakdar et al. | Anaerobic digestion of chicken manure by a leach-bed process coupled with side-stream membrane ammonia separation | |
US4323367A (en) | Gas production by accelerated in situ bioleaching of landfills | |
Ngan et al. | Anaerobic digestion of rice straw for biogas production | |
US4396402A (en) | Gas production by accelerated bioleaching of organic materials | |
Pavan et al. | Performance of thermophilic semi-dry anaerobic digestion process changing the feed biodegradability | |
US20090032458A1 (en) | Biogas Producing Facility With Anaerobic Hydrolysis | |
US9163207B2 (en) | Anaerobic treatment system and device | |
WO2012018908A2 (en) | Digester for high solids waste | |
Aisien et al. | Biogas from cassava peels waste | |
Wid et al. | Anaerobic digestion of screenings for biogas recovery | |
Pesta | Anaerobic digestion of organic residues and wastes | |
KR100851898B1 (ko) | 건식 혐기성 소화공법에 있어서 소화효율 개선방법 | |
Polprasert et al. | Integrated biogas technology in the tropics 1. Performance of small-scale digesters | |
KR101313766B1 (ko) | 가축분뇨와 부재료의 혼합물을 이용한 고효율 혐기성소화 장치 및 방법 | |
Arshad et al. | Biogas: a promising clean energy technology | |
JPH0258999B2 (fi) | ||
Eltawil et al. | Evaluation and scrubbing of biogas generation from agricultural wastes and water hyacinth | |
EP1173389A1 (en) | Method of treating waste water | |
Karppinen | Anaerobic digestion of sedimented fiber from pulp industry for hydrolysis and biogas production | |
JPH02998B2 (fi) | ||
Lee et al. | Pilot-scale study of horizontal anaerobic digester for biogas production using food waste | |
Chhabra et al. | Techniques for anaerobic digestion of municipal and domestic solid wastes in India |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |
Owner name: INSTITUUT VOOR BEWARING EN VERWERKING |