JP2000502287A - 廃棄物の生物学的熱処理方法 - Google Patents

廃棄物の生物学的熱処理方法

Info

Publication number
JP2000502287A
JP2000502287A JP51325698A JP51325698A JP2000502287A JP 2000502287 A JP2000502287 A JP 2000502287A JP 51325698 A JP51325698 A JP 51325698A JP 51325698 A JP51325698 A JP 51325698A JP 2000502287 A JP2000502287 A JP 2000502287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
tank
heat exchanger
heat
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP51325698A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000502287A5 (ja
Inventor
カルル エルンシュト シュノール
ベルント ムッツ
Original Assignee
ヘルホッフ ウンヴェルトテクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1996141291 external-priority patent/DE19641291C1/de
Application filed by ヘルホッフ ウンヴェルトテクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical ヘルホッフ ウンヴェルトテクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2000502287A publication Critical patent/JP2000502287A/ja
Publication of JP2000502287A5 publication Critical patent/JP2000502287A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/60Heating or cooling during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/10Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
    • C05F17/15Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment the material being gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90Apparatus therefor
    • C05F17/964Constructional parts, e.g. floors, covers or doors
    • C05F17/971Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material
    • C05F17/979Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material the other material being gaseous
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 タンク内の有機成分を含む廃棄物の生物学的熱処理に使用する方法に関する。当該方法において、タンクから引出された排出空気をタンクに再び戻す。当該方法を改善するために、排出空気を再びタンクに入れる前に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】 廃棄物の生物学的熱処理方法 本発明は、タンクの中の有機成分を含む廃棄物の生物学的熱処理方法に関する ものであり、この方法では、タンクから引出された排出空気を、再びタンクに戻 すものである。言い換えれば、空気循環系を使用し、ここでは、タンクを出る全 て又は一部の排出空気が、タンクに再びフィードバックされる。当該方法は、有 機成分を含む廃棄物の生物学的熱コンポスト化又は安定化に使用され得る。 当該タンクは、強制換気を有する閉じたタンクである。通常は、タンクの底部 に本質的に水平に延在する穿孔底部が備えられ、この上に、廃棄物が、腐敗材料 又は腐敗混合物として積み重ね又は塊の形で残る。通常、いくつかのファンから なる空気循環系を用いて、主に空気又は再循環空気からなるガス混合物は、当該 穿孔底部の下部領域に供給される。当該ガス混合物は、穿孔底部の又は他の開口 部を通ってかつそこから腐敗混合物を通って上方へ流れる。ガス混合物は、底部 から上向きに腐敗混合物中を流れ、そして排出空気としてタンクの上方部から引 出される。排出空気は、その全て又は一部が腐敗材料にフィードバックされる前 に処理され得る。例えば、循環空気から水を、凝縮物として生ずる水を分離する ことにより、例えば循環空気を冷やし、分離することが可能である。 コンポスト又は安定化物質を作るために生物廃棄物、すなわち有機成分を含む 廃棄物をコンポスト化する場合、腐敗混合物は、その中に含まれる生物学的に容 易に分解できる有機物質が分解されるまでの多少長い間換気される。腐敗混合物 は、主に好気条件下で最大限の代謝効果を生むバクテリアによって分解される。 激しい腐敗方法(すなわち、強制排気を有する閉じたタンクにおける方法)によ ってコンポスト化する公知方法を用いて、コンポスト化の速度を上げるために酸 素の供給を最適化する。これによって、固体、アモルファス又は液体の物質から 、気体物質のCO2、水蒸気及びアンモニアを生成する。これらの代謝生成物は 、腐敗物質を通って流れる空気と共に、排出空気として放出され、腐敗混合物中 の温度及び酸素含有量は、微生物の生命が妨害されていないと説明でき及び容易 に分解できる有機物質の存在する潜在物を可能な限り短時間で分解できるような 方 法で空気(すなわち、導入空気及び排出空気の状態)を使って調節される。 分解が困難な有機物質は、最初の例として、多くのバクテリア(それらが育つ 基質の水から代謝のために必要な酸素を得ている)と同じ真菌によって主に分解 される(Schlegel、General Microbiology、5th edition 、169頁参照)。この 潜在物の分解中において、新たなバイオマスは、容易に分解できる炭化水素化合 物から成る微生物細胞性物質の形で生ずる。この新しく作られた細胞性物質は、 嫌気性条件下よりも好気性条件下でおよそ20倍大きい。この細胞性物質は、容 易に分解する基本基質の有機物質として同じであり、およそ85%の生物学的に 容易に分解できる有機化合物から成り、及び基質に存在する容易に分解できる有 機物質の最後の分解において、分解できる潜在物を代表する。この潜在物の量は 過少評価するべきでない。基質量及び新しく作られたバイオマス(すなわち、生 物学的分解物)の減少は、指数関数的に減少して起こる、すなわち、この減少は 、全てのバイオマス(基本基質からなり及び細胞質物質からなる)の完全な溶解 ヘと導くのではなく、適当な時期の後に、基本基質(すなわち、生物廃棄物)の 有機質部分を完全に分解することができる。現在のほとんどのコンポスト化作業 者は、技術的処理の完了においてほとんどのコンポスト化は、なるほど、腐敗度 が4又は5になるのに従がって自己加熱を示すが、乾燥段階の後では、腐敗度が 1になるのに従がって自己加熱がもう一度観測できることを示すと訴えている。 これは、分解が難しい有機物質の微生物が、容易に分解され得る有機物質(細胞 質物質)に変わるという事実に起因し、そして、この有機物質は、再度湿らせた ときに直ちに反応し及び、新鮮な物質と同じように、短期間で(代謝生成物とし ての)大量の熱を放出する。この場合、コンポストの基質の温度は、短時間で急 激に増大する。これまでにおいて、このとき達する時間及び温度の最大値は、腐 敗度を決定するための主な基準である。なるほど、基質量に関する実験条件と周 囲の条件がいつも同じであれば、これは唯一正しいが、これまでの簡単で標準的 な方法として、これはコンポスト化の質を決定する。正しい実験方法は、一定時 間に発生する熱量又は他の代謝生成物量を正確に決定しなければならない(DE-O S43 36 497参照)。これは、有機物質の腐敗度又は分解度を決定できる唯一の方 法である。 コンポスト化法を実行する方法は、ここで言及するDE-PS 36 37 393、DE-PS40 21 865、DE-PS43 34 435、EP-PS 322 424、DE-PS 38 29 018、DE-PS 4124 880 、DE-PS 43 22 688、DE-PS 41 07 340、DE-GM 93 00 127 及びDE-PS42 15 267の 先行刊行物で知られている。これら全ての先行刊行物は、共通して腐敗混合物を 通って流れる空気からの雰囲気酸素を使用している。 ドイツ特許出願第195 13 262.9-41 号明細書において、空気及び発酵中に生ず るガスの完全に閉じた循環が開示され、その中で、呼吸のために要求される酸素 は、廃棄物の含水量、化学化合物又は外部から供給される新鮮な水から得られる のであって、空気から得ていない。ここで、容易分解性有機物質の分解後の腐敗 混合物の乾燥は、循環空気から水を分離した後に新鮮な空気を供給することによ って起きる。しかしながら、この操作方法は、新鮮な空気を供給することによっ て、循環ガスの適度な相対湿気が、なるほど減少し、従って水の吸収能力は増加 するが、当該基質中の残留水の蒸発のために要求された熱はなくなっているとい う不利益を有している。もし、容易分解性有機物質がないために、生物学的に発 生した熱が減少するならば、腐敗混合物の熱エネルギー不足のために、完全な湿 気の抽出、従って、最終生成物の環境的に無害な貯蔵安定性は保証されないだろ う。さらに、これまで使用された当該操作方法は、排出空気からの湿気の抽出が 、露点限界の冷却管中で起きるという不利益を有している。その結果、腐敗混合 物中の温度が下がるとき、循環空気における水の吸収能力は限定され、及び腐敗 混合物中で得られる最終的な含水量の値は、長期の貯蔵安定性及び発熱量を保証 するには不利益となる。 従って、ドイツ特許出願第195 13 262.9-41 号明細書によって起こる欠点を除 去し及び始めに記述した形の有機成分含有廃棄物の生物学的処理のための改善方 法を提案することが本発明の目的である。 本発明によれば、排出空気が、タンクに再投入される前に加熱されることでこ の目的が達成される。当該排出空気又は循環空気は、腐敗混合物において、貯蔵 されている場合の腐敗混合物を囲む空気と拡散平衡を導く残留湿気含量が得られ るような方法で加熱される。 再加熱に使用できる熱源として、特に以下の方法が使用できる。好ましくは空 気/空気交換器による循環空気から引出される凝縮熱エネルギーのフィードバッ ク、圧力を増加して空気の状態を変化させること、空気循環系から凝縮熱を放出 すること、この場合、熱は、そのヒートポンプを使って高い温度レベルまで上げ る、熱は乾燥安定化生成物又は廃棄物から産出された他の中間生成物の燃焼過程 からの熱、遮蔽流出(screen overflow)の燃焼過程からの熱、他のエネルギー 担体の燃焼過程からの熱、他のエネルギー担体の燃焼過程からの熱、ソーラー装 置からの熱、変電過程からの熱である。当該熱源は、中央プラントとして、又は いくつかのタンクを含むプラントの全てのタンクに供給する分散した発電所(en ergy station)としても機能させることができる。 さらに有利な展開は、従属請求項に記述されている。 好ましくは、循環空気、すなわちタンクにフィードバックされる排出空気の組 成は、その成分の分圧によって調節される。従がって、循環ガス容量の組成は、 ガス成分の分圧によって調節される。その結果から、外部からの気体の酸素の供 給なしで好気性の呼吸を確保できる(しかしながら、外部からの気体酸素を供給 することはできる)。腐敗プロセスの質量平衡の間、驚くべきことに、たとえ好 気性代謝の全特性が存在していても、気体酸素の消費はほとんど検出されなかっ たことがわかった。このことから、当該基質中における容易分解性有機物質の分 解のために好気性呼吸に要求される酸素は、すでに存在し及び好気性分解の微生 物相に対して十分であり又は水を供給によって得られると結諭できる(この点に つき、PCT出願 PCT/EP 96/01532参照)。 別のさらなる有利な展開は、気体の代謝生成物は、循環空気から分離されるこ とを特徴とする。この分離は、好ましくは、モレキュラシーブによって容易にな される。循環するスカベンジャーガスの分圧を調節するために、気体代謝生成物 は、従って、ガス混合物から分離し、この混合物は、好ましくは適当なモレキュ ラシーブによって起こる。 ガスは、腐敗混合物から出てきた後、湿気を吸着しており、冷却されて、例え ば、水、アンモニア等のようにその中に一緒に運ばれた、凝縮性及び/又は昇華 性の物が、循環系から液体中に分離でき及び除去できる。”代謝ガス”(二酸化 炭素及び水蒸気)に対する微生物の環境における”キャリヤーガス(窒素及び酸 素)”の分圧比が、好ましくは、全圧が大気圧(1013mbar=ヘクトパスカル)以 上に増加したとき、CO2、アンモニア及び水蒸気の過剰量を除去するように調 節する。これは、洗浄操作によって行うことができる。 その後、ガスは、以前のように、水の吸収量を増加するために酸素含有乾燥空 気と混合されるのではなく、熱源によって外部から暖められる。その結果、ガス 成分の分圧比は変化する。さらに、ガスの水及び二酸化炭素吸収量は増加し及び 水の蒸発に要求される熱エネルギーは供給される。これは、緩やかに起こる乾燥 硬直のために微生物分解能力が急激に落ちるときに特に大きく有利である。バイ オマスは、微生物分解が完全に停止するような方法で、安定化させれば、廃棄物 粒子の表面における水の含有量は、標準状態の空気より低い値にまで導かれるは ずであり(H2O<3.9g/kgw 対照物質のほぼ15%及び空気の湿気に一致す る)、及び容易分解性物質、例えば、炭水化物は、生物学的に分解されるはずで ある。これまでの方法(再加熱又は機械的な熱乾燥なしで、循環空気でコンポス ト化する)を使用すれば、これは、短時間(すなわち、少なくとも約7日以上) ではできないが、本発明に従った方法で行うことができる。 別のさらなる有利な展開は、好気性の及び嫌気性のガス混合物は、窒素含有量 に依存して、交互に腐敗混合物を通って流れることを特徴とする。 さらに、水が飽和した、水吸収性ガス混合物が、微生物の優勢なタイプに依存 して腐敗混合物を通って交互に流れるときに利点がある。 ある場合には、循環空気を純酸素で富化することが利点になるかもしれない。 別のさらなる有利な展開は、凝縮物は、排出空気から分離され、かつこの凝縮 物の体積及び/又はこれらの成分が制御されることを特徴とする。当該凝縮物は 、冷却によって排出空気と分離してもよい。これを補収し、測定してもよく、こ れに続いてその容量及び/又は成分を調節してもよい。その後、循環空気は加熱 される。 好ましくは、当該方法の調節は、伝導率、化学的酸素要求量及び/又は凝縮物 のpH値に依存して起こる。 当該循環ガスは、好ましくはいくつかの導入空気ファンによってしかも排出空 気ファンなしで移動される。新たに形成するバイオマスを更に減少するために、 腐敗混合物は、発酵サイクルの後でタンクから取り除かれ、好ましくは再粉砕さ れ、好ましくは再び湿らせ、そしてタンク(発酵器)にフィードバックさせ、も う一度腐敗サイクルに付することができる。そのようにすると、速やかに起きる 熱発生の結果として、温度の増加が観察でき、その増大が大きくなるにつれて、 先行する生物学的分解の結果として、厳密な好気性微生物の新たに形成されたバ イオマスがさらに大きくなる。 本発明は、次のような考察に基づいている。 生物学的分解を行うような細菌、真菌及び酵母は、異なった生活状態の下でそ れらの代謝の最大限を展開する。細菌は、むしろ高いaw値0.98を好む(aw 値は、酸素及び養分が溶解している水に対する相対空気湿度を表す)。一方で、 好ましくはaw値0.8のカビ菌及び好ましくはaw値0.6の酵母は、かなり相 対湿度の低い、すなわち水が少なく及び結果的に周囲の酸素も少ない所で生存す ることができる。 低い酸素含有量の雰囲気では、新しい細胞物質の形成は少なく、それえゆえに 、発達し又は貯蔵できる安定なコンポストを生産するために分解される必要もな い。 生物ガス(bio-gas )CH4の形成は、基質の酸性化を、循環ガス組成の湿気( aw値<85%)、CO2含有量(>10%)、酸素含有量(<10%)及びアン モニア含有量(<1%)を、真菌及び真菌様微生物(放線菌)に対しては、有利 な中間体分解生成物及び環境条件が生ずるように制御することによって回避する ときに妨げることができる。 基質の湿気を変える断続的な操作方法は、乾燥硬直したバイオマスは、容易に 小さな破片へと粉砕され、従って、細菌により攻撃され易くなるという利点を持 っている。その結果、真菌相の粉砕の後、測定が行われ及び最適な分解代謝のた めに要求される環境湿気を生じる。本発明によれば、これは経時的に、水と結合 した酸素の分圧を変化させることによって、任意の嫌気性微生物が、例えば脱窒 素作用によって有機的に結合した酸素を利用する機会が与えられることで達成さ れる。 別のさらなる有利な展開は、水は、排気空気をタンクに再び入れる前に排出空 気に供給されることを特徴とする。好ましくは、新鮮な水が供給される。水の供 給は、好ましくはタンクに再び入る排出空気を暖めた後に行われる。当該水は、 好ましくは空気の流れの中に噴霧される。 別のさらなる有利な展開によれば、いくつかのタンクが用意され、その排気空 気管は、排出空気マニホールド中に開口し、その導入空気管は、導入空気マニホ ールドから分岐している。その結果、当該プロセスを、特に効果的に実行するこ とができる。さらに、当該マニホールドの結果として、様々なタンクの当該CO2 含有量を釣り合わせることができるという付加的な利点がある。もし、例えば 、特定のタンクの循環空気中の当該CO2含有量が非常に高ければ、低いCO2含 有量の空気を、当該マニホールドからこのタンクへ供給できるだろう。その結果 、排出空気容量は、さらに減少され、あるいはゼロまで落とすことができる。 排出空気マニホールドの当該空気が、熱交換器、好ましくは空気/空気熱交換 器に最初に供給されたときに、それによって、排出空気マニホールドによって与 えられた当該熱は、導入空気マニホールドに又はそこに流れる当該空気又は循環 空気に移送されるという利点がある。排出空気マニホールドからの熱は、この代 わりに又はこれに加えて、更なる任意の熱交換器、好ましくは空気/水熱交換器 によって、冷却器、好ましくは水循環冷却器に放出されるときに有利である。 導入空気マニホールド中の当該空気又は循環空気は、予熱装置によって加熱さ れ、この加熱は、好ましくは、前記の空気/空気熱交換器より流れの後方で行わ れるとさらに有利である。 さらに、本発明は、本発明に従って実行する当該方法のための装置に関するも のであって、いくつかのタンク、当該タンクに及びタンクから連結された導入空 気管及び排出空気管、及び排出空気マニホールド並びに導入空気マニホールドを 備えたものである。 当該装置のさらに有利な展開は、従属請求項に記述されている。 本発明の具体例は、以下のように引用した添付図面から更に詳しく説明される 。 図1は、本発明の方法を実行するための他の構成要素を含む2つのタンクの概 略図である。 図2は、本発明の方法を実行するための他の構成要素を含むタンクの概略図で ある。 図3は、数個のタンクからなる本発明の方法を実行するための装置を示す。 発酵させるべきバイオマスは、図1に示すタンクRB1及びRB2(腐敗容器 )へ毎日満たされ、廃棄物処理サイクルも、1日周期に展開していることがわか る。追加のタンクを、プラントに存在させてもよい。各タンクには、その底部に 、本質的に水平に延びた穿孔底部1が備えられ、その底部には、穴又は他の開口 が備えられている。穿孔底部1の下には、複数の小さな空気室2が備えられ、そ の空気室2には、空気が入れるように、すなわち制御できるようになっている。 当該空気は、ファン4によって空気室2に供給され、穿孔底部1を通って該穿孔 底部1の上に存在する腐敗混合物3中に入る。多数の個々の空気室2により、あ る点又は狭い範囲における全ガス容量全体の通過の付随的危険性を有する腐敗混 合物3中のむらのあるガスの流れを防止する。穿孔底部1は、穿孔した頑丈な板 、穿孔煉瓦、振り子状の底輪郭又は空気透過性のベルトコンベアからなってもよ い。 穿孔底部1の上に、ガス透過性形態の腐敗混合物3が存在する。ファン4は、 導入空気熱交換器5を経由して腐敗混合物及び排出空気室6を通して、系の中に 閉じ込められたガス容量を循環する。 特別な場合としてCO2を排出して酸素を導入しなければならないときは、弁 7と8を開く。 冷却して熱交換器6から引出した凝縮物は、管9を通して酸素と富化した凝縮 物処理プラントへ供給する。その後は、それを使用して、さらなる腐敗サイクル のために腐敗物質を再び湿らせることができる。 熱交換器6から取り出した熱を、蓄熱装置10、ヒートポンプ11及びその他 の蓄熱装置12を通って熱交換器5へ供給し、そこで、導入空気へ移転する。乾 燥工程は最後であって、循環ガスの水吸収が、0g/kgに近くなるときである。熱 が熱過程、例えば安定化物質の燃焼から利用できるなら、これを地点13から熱 交換器12に供給できる。 図1の注目すべき点は、新鮮な水15を供給できることである。この新鮮な水 は、熱交換器5及び6で加熱された後、空気流の中に噴霧される。この方法で湿 らせた空気は、その後タンク中に流れ込む。 タンクは毎日満たされ、廃棄物処理産業の廃棄物処理サイクルに合うようにな っていて、これは、個々のタンクが、毎日分解過程において代謝生成物たる”熱 ”の放出で最大限に到達することを意味する。これを、時間−熱図14(ダイヤ グラム)に示す。毎日タンクRBnを満たす。タンクRB1は、約1日後に最大 熱量に達する。タンクRB2は2日後に、タンクRB3は3日後にという具合で ある。約7日後を見ると、熱放出は最小に到達しており、当該過程がここで終わ らせることができる。線図14は、毎日除去される総熱量に対してそれぞれ毎日 の最大量を基準とするのではなく、減少していく図形を基準とするということも 表している。このことから、7つの腐敗物タンクは、ヒートポンプにより熱交換 器につながれていて、コストと有用性の優位な比を達成できる。 図2は、腐敗物タンクの実施例であって、基本的に図1と同様に構成されたも のを図示する。当該腐敗物タンクに空気をファンで供給し、その空気は穿孔底部 及びその上に存在する腐敗混合物を通過する。その後、排出空気をもう一つのフ ァンによって引出し及び空気/空気熱交換器へ供給する。そこで、腐敗混合物に 供給される空気に熱を与える。その後、空気を水/空気熱交換器に供給し、そこ で熱をさらに空冷冷却塔に与える。そして、空気は空気/空気熱交換器の反対側 を通って流れ及び循環空気として、再び腐敗混合物に供給される。要求されるな ら、新鮮な空気を調節可能な弁を通じて循環系に供給できる。さらに、循環系か らの排出空気をバルブや接続したフィルターで除去することができる。凝縮した 水は、熱交換器から引出され得る。 好ましくは、密閉腐敗物タンクは、断熱された方がよい。好ましくは、これは 鉄筋コンクリートでできている方がよい。タンク中で、約1週間に、生物学的に 容易分解性化合物を作る全ての物質は、基質液中で溶解かつ結合した酸素により 、好気性呼吸により、気体の形で放出され、多くの部分は、循環する連続的移動 ガス容量とともに、腐敗混合物から除去され、ガス容量は、穿孔底部を通って上 方に腐敗混合物を通って供給され、穿孔底部には、好ましくは、空気を個々に供 給できるその下にある空気室を設けられる。循環空気の加熱は、排出空気から分 離された凝縮物の凝縮熱によって起こり得る(図2参照)。これは、循環ガス流 に おける圧力の増加、又は公知の熱担体を有する熱交換器によって起こる。本発明 の方法によって、バイオマスのコンポスト化が行われ、又は廃棄物の安定化が行 われ得る。当該方法の実行のための全プラントは、導入空気ファン、腐敗物タン ク(腐敗物容器)、排出空気/導入空気熱交換器、排出空気/熱担体熱交換器、 排出空気弁、排出空気精製プラント、導入空気弁、水噴霧ノズル、凝集物測定装 置、温度測定装置、プログラム調節器及びスイッチキャビネットから構成しても よい。排出空気ファン及び、CO2測定装置の有無に関係なく作動できる。腐敗 物タンクは鉄筋コンクリートハウジングで出来ていてもよく、断熱材、気密に閉 じることのできる扉、空気透過性底板、及びその下にあって、空気を個々に供給 できる空気箱はあってもなくてもよい。穿孔板の下部の空気ダクトは腐敗箱の下 で長手方向に、吹き入れ点から円錐形に延びていてもよく、及び/又は異なる空 気容量で供給してもよく、これによってこれは腐敗タンクの壁上での辺縁流量損 失に影響し得る。 図3は、いくつかのタンク21,22,23と、導入空気管24,25,26 であってそれぞれファンを配し、それぞれ一つのタンクに連結されている導入空 気管と、排出空気管27,28,29であってそれぞれのタンクから出ていく排 気空気管を有する装置を図示する。当該排出空気管27,28,29は、それぞ れすべり弁を介して排出空気マニホールド30に連結されている。導入空気管2 4,25,26には、それぞれすべり弁が設けられ、これらは、導入空気マニホ ールド31から分岐する。 排出空気マニホールド30は、空気/空気熱交換器32を通り、これによって 、排出空気マニホールド30を通って流れる空気の熱は、導入空気マニホールド 31を通って流れる空気に付与される。その後、排出空気マニホールド30の空 気は、3つの空気/水熱交換器33,34,35を通過し、これによって、その 熱は、冷水循環系36に付与される。 排出空気マニホールド30から分岐管38にあるすべり弁37を通って、空気 をバイオフルターに与えることができる。 排出空気マニホールド30は、連結管39経由に切り替えて、連結管39には 、すべり弁40を備え、導入空気マニホールド31に導かれている。枝管41は 、 すべり弁42を備えていて、これは導入空気への供給又は混合のために調節でき 、枝管41は、導入空気マニホールド31中に開口している。この後に流れの方 向に、CO2測定装置43が導入空気マニホールド31に備えられている。 そして、導入空気マニホールドを再び空気/空気熱交換器32に連結する。枝 管44はこの熱交換器32を迂回して、すなわちそれぞれすべり弁を備えた他の 導入空気管45,46,47を通して、導入空気又はその一部分もこの熱交換器 32の中で加熱されることなくタンク21,22,23に供給される。 全ての排出空気管27,28,29から、すべり弁を有する個々の循環空気管 は、対応する導入空気管24,25,26に連結している。その結果、循環空気 の一部をそれぞれのタンクに個々に循環でき及び循環空気の一部のみを当該マニ ホールドに通って流すことができる。 導入空気マニホールド31において、流れの方向で空気/空気熱交換器32の 後に、予熱装置48が設けられ、この予熱装置48は、外部の熱を供給できるよ うな空気/水熱交換器から構成されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,BR,CA,J P,KR,US

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.タンク中の有機成分を含む廃棄物の生物学的熱処理方法であって、タンクか ら引出された排出空気を、当該タンクに再び戻す方法において(循環空気操作 )、前記排出空気を、当該タンクに再び戻す前に加熱することを特徴とする当 該方法。 2.循環空気の組成を、その成分の分圧に依存して調節する、請求の範囲第1項 記載の方法。 3.気体代謝生成物を、循環空気から、好ましくはモレキュラシーブで分離する 、請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4.好気性及び嫌気性ガス混合物を、窒素含有量に依存して、腐敗混合物に交互 に流す、請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項に記載の方法。 5.湿気が飽和しかつ水吸収性のガス混合物を、微生物の優勢なタイプに依存し て、腐敗混合物に交互に流す、請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に 記載の方法。 6.循環空気が、純酸素で富化した、請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか1 項に記載の方法。 7.凝縮物を、排出空気から分離し及びこの凝縮物の容量及び/又は成分を調節 する、請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1項に記載の方法。 8.前記調節を、伝導性、化学的酸素要求量及び/又はpH値に依存して行なう 、 請求の範囲第7項記載の方法。 9.排出空気を当該タンクに再び入れる前に、水を、当該排出空気に供給する、 請求の範囲第1項乃至第8項のいずれか1項に記載の方法。 10.いくつかのタンク(21,22,23)が設けられ、その排出空気管(27 , 28,29)は、排出空気マニホールド(30)中に開口し、かつその導入 空 気管(24,25,26)は、導入空気マニホールド(31)から分岐する 、 請求の範囲第1項乃至第9項のいずれか1項に記載の方法。 11.排出空気マニホールド(30)から導入空気マニホールド(31)へ熱を与 えるための熱交換器、好ましくは、空気/空気熱交換器(32)を備える、請 求の範囲第10項記載の方法。 12.排出空気マニホールド(30)から冷却系、好ましくは水冷循環系(36) に熱を与えるための熱交換器、好ましくは、空気/水熱交換器(33,34, 35)を備える、請求の範囲第10項又は第11項記載の方法。 13.導入空気マニホールド(31)を通って流れる空気を予熱するための予熱装 置(48)を備える、請求の範囲第10項乃至第12項のいずれか1項に記載 の方法。 14.いくつかのタンク(21,22,23)を含み、導入空気管及び排出空気管 (24,25,26;27,28,29)が、タンク、排出空気マニホールド (30)及び導入空気マニホールド(31)に連結している、請求の範囲第1 0項記載の方法を実施するための装置。 15.熱交換器、好ましくは、空気/空気熱交換器(32)、及び/又は熱交換器 、好ましくは、空気/水熱交換器(33,34,35)、及び/又は予熱装置 (48)を備える、請求の範囲第14項記載の装置。
JP51325698A 1996-09-11 1997-09-10 廃棄物の生物学的熱処理方法 Pending JP2000502287A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19636911 1996-09-11
DE19636911.8 1996-09-11
DE1996141291 DE19641291C1 (de) 1996-09-11 1996-10-07 Verfahren zur biologisch-thermischen Behandlung von Abfällen
DE19641291.9 1996-10-07
PCT/EP1997/004959 WO1998011035A1 (de) 1996-09-11 1997-09-10 Verfahren zur biologisch-thermischen behandlung von abfällen

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010152139A Division JP2010264447A (ja) 1996-09-11 2010-07-02 廃棄物の生物学的熱処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000502287A true JP2000502287A (ja) 2000-02-29
JP2000502287A5 JP2000502287A5 (ja) 2005-05-12

Family

ID=26029255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51325698A Pending JP2000502287A (ja) 1996-09-11 1997-09-10 廃棄物の生物学的熱処理方法

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0859749B1 (ja)
JP (1) JP2000502287A (ja)
AT (1) ATE189671T1 (ja)
AU (1) AU729613B2 (ja)
BR (1) BR9706746A (ja)
CA (1) CA2235963C (ja)
ES (1) ES2144851T3 (ja)
GR (1) GR3033213T3 (ja)
PT (1) PT859749E (ja)
WO (1) WO1998011035A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2018200792B1 (en) * 2017-07-18 2018-08-23 Sat Parkash GUPTA Improvements in environment controlled multi-span structured l1 capital and operating cost greenhouses for l1 cost food production

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107340C2 (de) * 1991-03-07 1994-09-08 Schnorr Karl Ernst Verfahren zur Kompostierung von organischen Abfällen
DE4124880C3 (de) * 1991-07-26 2002-11-21 Herhof Umwelttechnik Gmbh Verfahren zur Kompostierung von organischen Abfällen
DE4215267C2 (de) * 1992-05-09 1996-03-28 Grabbe Klaus Kompostierungsanlage
DK62593D0 (da) * 1993-06-01 1993-06-01 Krueger I Systems As Anlaeg og fremgangsmaade til kompostering af organisk materiale
DE4345238C2 (de) * 1993-10-08 1997-03-27 Herhof Umwelttechnik Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Energie, die bei der Kompostierung von organischen Stoffen erzeugt wird

Also Published As

Publication number Publication date
EP0859749B1 (de) 2000-02-09
PT859749E (pt) 2000-07-31
ES2144851T3 (es) 2000-06-16
CA2235963A1 (en) 1998-03-19
ATE189671T1 (de) 2000-02-15
WO1998011035A1 (de) 1998-03-19
AU4702197A (en) 1998-04-02
BR9706746A (pt) 1999-07-20
CA2235963C (en) 2008-06-17
AU729613B2 (en) 2001-02-08
EP0859749A1 (de) 1998-08-26
GR3033213T3 (en) 2000-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5534042A (en) Method and apparatus for composting organic matters having high water content
US6524848B2 (en) Recirculating composting system
US5145581A (en) Composting system utilizing air recirculation
DE3811399C2 (ja)
DE4021868C3 (de) Verfahren zur Kompostierung von Rottegut
CN105084966A (zh) 一种膜内衬集装箱式发酵装置及利用该装置进行堆肥、除臭的方法
US8124401B2 (en) Method and system for the production of biofertilisers
DE4034400C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompostierung von mikrobiell abbaubaren Abfallstoffen
CN106242650A (zh) 一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺
EP1208068B1 (en) An organic waste material treatment process
CN102432348A (zh) 一种厨余物好氧堆肥装置及多参数控制方法
JP2010264447A (ja) 廃棄物の生物学的熱処理方法
CN114350500B (zh) 一种膜覆盖好氧发酵循环装置及循环方法
Nakasaki et al. Effects of a bulking agent on the reaction rate of thermophilic sewage sludge composting
JP2000502287A (ja) 廃棄物の生物学的熱処理方法
KR102137399B1 (ko) 고온발효 악취 저감형 분뇨 처리 장치
GB1568223A (en) Method and apparatus for the treatment of wet sewage sludge
CA2127393A1 (en) Method and apparatus for composting organic substances, in particular waste material
WO2020032799A1 (en) Method and device for biological drying
JP3510539B2 (ja) 堆肥化装置の臭気処理方法とそのシステム
WO2019172745A1 (en) An aerobic composting apparatus
EP1847520A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompostierung von organischen Abfällen im Rottetunnel
JP3510540B2 (ja) 堆肥化装置の臭気処理方法とそのシステム
JPH0733573A (ja) 堆肥化方法及び装置並びにこの装置に用いる回転ドラム式発酵槽及び製品貯槽
CN116143556A (zh) 一种全量热风循环的低成本低排放高效好氧堆肥方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040907

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040907

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080220

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080331

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20080520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090826

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091009

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091002

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100823