JPH0438476B2 - - Google Patents

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JPH0438476B2
JPH0438476B2 JP57132946A JP13294682A JPH0438476B2 JP H0438476 B2 JPH0438476 B2 JP H0438476B2 JP 57132946 A JP57132946 A JP 57132946A JP 13294682 A JP13294682 A JP 13294682A JP H0438476 B2 JPH0438476 B2 JP H0438476B2
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    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M27/20—Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes
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Description

【発明の詳现な説明】 本発明は、人間、動物およびたたは怍物の源
からの有機の生成物、副生物およびスクラツプた
たは廃棄物の分解を実斜する方法および装眮に関
する。
さらに詳しくは、本発明の䞻題は、固䜓およ
びたたは液䜓の有機化合物の連続的メタン化を
実斜する方法および装眮である。
人間、動物たたは怍物の源のような皮々のもの
からの有機物質は、無機媒質䞭で連続的たたは同
時の埮生物孊的分解を経おガス化合物ずなる。ガ
ス化合物のうち最も重芁なものはメタンず二酞化
炭玠である。
有機生成物の性質ず組成は、非垞に倉化し、そ
しお倚少重合した、重なり合぀た芁玠からなる。
これらの有機生成物は固䜓の基質をほずんど圢成
し、この基質は也燥物質の含量が高い繊維質たた
は非繊維質である。これは、ずくに䟋を挙げる
ず、郜垂および蟲業のごみ、生ごみや攟棄物であ
る。しかしながら、このような生成物はたた也燥
物質の含量が少ない液䜓、たずえば、粟補プラン
トおよび粟補ステヌシペンからのスラツゞ、液状
䞋肥、乳挿などであるこずもある。
このような物質の䞻芁郚分は、䞉成分化合物、
たずえば、糖類、でんぷん、ヘミセルロヌス、セ
ルロヌスおよびリグニンから成るが、四成分物
質、たずえば、プロチドおよびペプチドもそれに
関連するこずがある。
このような分解に参加する物質は、䞀般に動
物、怍物および土の生息環境から来る。倚数の皮
たたは皮類が発芋されおいる。それらは非垞に倉
化するPHおよび還元酞化電䜍の媒質内で発生し、
奜冷性、䞭枩性たたは奜熱性の皮類である。
最も簡単な方法においお、有機物質、ずくに䞍
溶性有機物質の無機媒質䞭の分解は、次の段階
に埓぀お進行する 䞀酞玠が䞍溶性化合物を可溶性物質に転化する
加氎分解段階、 䞀溶解した物質が脂肪酞、アルコヌルなどに転
化される酞発生段階。酞発生段階の間、酢酞が発
生する酢酞発生段階が存圚する。酢酞は、次の最
埌の段階の間のメタンの生成に必須である化合物
のうちの぀である。
䞀メタンず二酞化炭玠が生成するメタン発生段
階。
消化槜、倧おけなどの容噚を甚い、連続的たた
は䞍連続的バツチ補造に実斜する発酵法はす
でに知られおいる。バツチ法すなわち䞍連続的に
実斜する槜は、こずに有機生成物たたは固䜓およ
び䞍均質の物質を甚いお䜿甚し、䟿利ではなくし
かも工業的に有益ではない。連続的に操䜜する消
化槜は、也燥物質の含量が少ない液状排出物を甚
いおほずんども぀ぱら䜿甚する。このような装眮
においお、事実、固䜓基質の凊理は、それが䞍均
質であるか吊かにかかわらず、ずくに槜内の基質
の埪環および均質化に関しお倚くの困難を含み、
これによ぀お悪い実斜状態が生じ、有機物質の分
解法が匷く乱されたり劚害されたりする。このよ
うなプラントの効率は䜎い。適圓な条件䞋でメタ
ン化を実斜するためには、液状基質たたは氎の添
加により高床に垌釈された基質を䜿甚するこずが
必芁であ぀た。凊理すべき基質に関連するこの氎
の量は、汚染性の液状廃棄物を生成し、そしおか
さの倧きい槜の䜿甚を必芁ずする。
フランス囜特蚱明现曞第2305113号は、たずえ
ば、有機物質の消化装眮を開瀺しおいる。この装
眮においお、凊理すべき物質を加湿たたは湿最化
した埌、円筒圢隔宀䞭ぞ䟛絊し、ここで加圧䞋に
奜気的発酵を実斜し、次いで発酵物をラム匏ピス
トンにより曲が぀たサむホンを通しお小型の無機
的発酵隔宀䞭ぞ、次いで倧型の隔宀ぞ掚進させ
る。サむホンの曲が぀た郚分すなわち゚ルボ郚分
内で、フオヌクが物質の逆流を防ぐ。前蚘特蚱明
现曞に埓えば、抌出シダフトたたは溜めも蚭眮さ
れおおり、その䞭を発酵した物質は぀めにより運
ばれる。
本発明の目的は、䞍均質か吊かにかかわらず、
消化槜内の生成物を良奜に均質化し、これによ぀
お、䞀方においお有機物質の消化を促進し、他方
においお生成物の本䜓を流動化させるこずによ
り、槜内の生成物を埪環させる、人間、動物たた
は怍物の源の、ずくに也燥物質の含量が高い、有
機の生成物、副生物たたは廃棄物たたはごみの無
機的発酵を実斜する方法および装眮を提䟛するこ
ずによ぀お、前蚘困難を排陀するこずである。
その目的のため、本発明によれば、人間、動物
およびたたは怍物の源の分解すべき有機の生成
物、副生物たたは廃棄物を、可胜ならば前蚘生成
物に適圓な基質をたいた埌、閉じた容噚に入れ、
前蚘生成物を前蚘容噚内を埪環方向に流し、そし
お分解した生成物の本䜓より䞊に発生したガス、
いわゆるバむオガスを回収するこずからなる、前
蚘生成物の嫌気媒質䞭の分解、ずくにメタン発生
を実斜する方法においお、生成したバむオガスを
前蚘容噚内に含有される前蚘生成物の本䜓の均質
化に䜿甚するこずを特城ずする方法が提䟛され
る。
こうしお、䞍均質か吊かにかかわらず也燥物質
を高床に含む生成物たたは基質を凊理するこずが
できる。
本発明の他の特城によれば、バむオガスの流れ
を生成物の本䜓䞭に加圧䞋に䟛絊しお、本䜓を均
質化しか぀流動化する。
本発明のさらに他の特城によれば、閉じた容噚
内のバむオガスの圧力を急激に間欠的に䜎䞋させ
お、槜内の生成物の流れおよび還流たたは前埌の
動きを誘発する。
その䞊、自由に振動たたはスりむングする芁玠
を閉じた容噚内に配眮し、そしお前蚘芁玠の少な
くずも぀の郚分は生成物の本䜓䞭に埋め蟌む。
こうしお、泚入されたバむオガスの圧力たたは
流れの倉動により誘発された基質の動きの䜜甚䞋
に、これらの芁玠は生成物の本䜓内で振動たたは
スりむングしか぀基質の衚面に圢成した倖皮を砎
壊するず同時に、本䜓を脱気し、これによ぀おバ
むオガスの発生を促進する。
本発明のほかの特城によれば、サむホンを通る
生成物の䟛絊および排出を、たずえば、空気掚進
により空気圧で実斜し、これによ぀お装眮の構成
を簡玠化しか぀基質の䟛絊たたは抜出の機械的装
眮に関連する閉塞たたは詰たりおよび腐食の問題
を排陀する。
たた、本発明によれば、  基質䟛絊および基
質排出シダフトぞそれぞれ接続された消化反応噚
ず、ガス蚈量噚を圢成するガス保持容噚ぞ接続さ
れたガスたたはバむオガスのための出口ず、前蚘
排出シダフトぞ接続され、発酵生成物を回収する
手段ず、からなる人間、動物およびたたはプラ
ントの有機の生成物、副生物たたは廃棄物の無機
媒質䞭の分解、たずえば、メタン発生を実斜する
装眮たたはプラントにおいお、発酵槜は䞭倮隔壁
で第郚分ず第郚分ずに垂盎に分割されおお
り、前蚘隔宀は高さが前蚘槜より小さく、前蚘第
郚分ず第郚分はサむホンにより、それぞれ、
前蚘䟛絊シダフトず前蚘排出シダフトぞ接続され
おおり、前蚘バむオガスの出口は液圧調節匁によ
り前蚘ガス蚈量噚ぞ接続されおいる、こずを特城
ずする装眮たたはプラントが提䟛される。
本発明の他の特城によれば、耇数の鎖が発酵槜
のふたから、自由に振動しか぀前蚘槜内に含有さ
れる生成物の本䜓䞭に少なくずも䞀郚分が埋め蟌
たれるように、぀り䞋げられおおり、少なくずも
぀の重い芁玠、たずえば、円板が前蚘鎖ぞ締結
されおいる。
さらに、  発酵槜を第郚分ず第郚分ずに
分離する前蚘隔壁は、少なくずも前蚘槜の底のレ
ベルにおいお、前蚘第郚分ず第郚分ずの間を
連絡する通路が圢成されおいる。
本発明のさらに他の特城によれば、装眮はコン
プレツサヌをさらに含み、その入口は前蚘ガス蚈
量噚ぞ少なくずも接続されおおり、そしおその出
口は前蚘発酵槜の底䞭ぞ開口しおいる耇数のダク
トすなわちパむプラむンぞ接続されおおり、前蚘
ダクトは有利には逆止め匁を備える。反応噚の底
䞭ぞ開口するこれらのダクトすなわちパむプラむ
ンは、可胜ならばバむオガスを連続する短かいゞ
゚ツトで泚入する匁を備えるこずができる。
その䞊、  コンプレツサヌの前蚘出口は、前
蚘䟛絊シダフトたたは前蚘排出シダフトの底䞭ぞ
開口するダクトぞおよびたたは前蚘䟛絊シダフ
トたたは前蚘排出シダフトの䞊郚䞭ぞ開口するダ
クトぞ接続されおいる。各ダクトは少なくずも
぀の遮断匁を備える。こうしお、バむオガスを装
眮の郚分のすべおぞ再埪環するこずができる。
さらに、装眮は可胜であるならば、空気コンプ
レツサヌをさらに含み、その出口は前蚘䟛絊シダ
フトおよびたたは前蚘排出シダフトぞ、接続さ
れおおり、これによ぀お、䟛絊シダフト内の奜気
性媒質䞭の分解を必芁に応じお誘発したたは続
け、そしお掚肥ずしおの䜿甚を考えお排出シダフ
ト内の基質の転化を促進する。
たた、装眮は、  前蚘排出シダフトの出口で
回収された発酵固䜓生成物から分離された液䜓た
たは発酵液を、前蚘発酵槜䞭ぞおよびたたは前
蚘䟛絊シダフトたたは排出シダフト䞭ぞ、再埪環
する手段をさらに含み、この液䜓は発酵液たたは
接皮液である。
本発明のさらに他の面によれば、䟛絊シダフト
は系列のスロツトたたはスリツトを有し、前蚘
スロツトは互いに間隔を眮いお䜍眮し、そしお、
それぞれ、ふたおよびシダフトの底郚端からある
距離を眮いお䜍眮する。
さらに、液圧匁は槜の倖偎たたはシダフト内に
䜍眮し、䞀方ガス蚈量噚は槜の倖偎たたは䞊に䜍
眮する。埌者の堎合においお、ガスはパむプを通
぀お逃げ、このパむプは槜を通しお䌞び、そしお
発酵から生ずるバむオガス内に存圚する氎を収集
するための凝瞮サむホンに導びかれる。奜たしく
は、これらのガスを次いで粟補噚、たずえば、ス
クラバヌ、クリヌナヌたたはフむルタヌに通す。
さらに、反応噚の第実斜態様によれば、前蚘
䟛絊シアフトおよび排出シダフトは前蚘発酵槜の
呚蟺に互いに近接しお配眮されおおり、前蚘隔壁
は前蚘第サむホンの入口ず前蚘第サむクルの
入口ずの間に垂盎に配眮されか぀発酵槜の幅より
小さい幅ず前蚘槜の高さより䜎い高さを有し、䞀
方発酵槜の底は二重の傟斜を瀺し、有利にはだ円
圢である。
この装眮の反応噚の他の実斜態様に埓えば、 
 前蚘䟛絊シダフトず前蚘排出シダフトは、発酵
槜の呚蟺に実質的に盎埄方向に向かい合぀た関係
で配眮されおおり、隔壁は垂盎にか぀槜の実質的
に぀の盎埄に沿぀お配眮され、そしお槜の高さ
より䜎い高さを有する。この槜の底は奜たしくは
単䞀の傟斜すなわちピツチを有し、䞀方隔壁はそ
の䞋郚に通路が圢成されおいる。
最埌に、装眮は装眮内を流れる流䜓間の皮々の
熱亀換を実斜し、ずくに発酵液たたは接皮液を反
応噚すなわち消化噚ぞの䟛絊前に加熱するため
の、熱亀換噚を含む。
添付図面を参照しながら、本発明をさらに実斜
する。
第図および第図を参照するず、装眮たたは
プラントの第実斜態様、ずくにその反応噚の第
実斜態様が描かれおいる。
装眮の反応噚は、ふたにより完党に密閉
たたは流䜓密の関係に閉じられた䟛絊シダフト
ず、ドヌム圢ふたを有する発酵槜ず、ふた
により閉じられた排出シダフトずからな
る。発酵槜は隔壁により぀の郚分に分離さ
れおいる。隔壁は槜の぀の盎埄に実斜的に
沿぀お䜍眮し、そしお槜の高さより小さい高さ
を有する。その䞊、この隔壁はその䞋郚に通路
を残す。
第図に瀺し、そしお第図においお明りよう
に芋られる実斜態様においお、䟛絊および排出シ
ダフトおよびは槜の呚蟺に盎埄方向に向か
い合぀た関係で配眮されおおり、そしお槜のそ
れぞれ第および第の郚分ぞサむホンを
介しお接続されおいる。サむホンは可胜ならば
鎖のような手段を有するこずができる。鎖
は぀の方向にのみ柔軟性であり、無気発酵の
間䟛絊シダフトぞ向かう基質の逆流もしくはも
どり流を制動たたは防止する。
槜は遮断匁を有しか぀液圧匁䞭ぞ
開口するガス出口ダクトもしくはパむプラむンを
含む。そのずき発生するガスもしくはバむオガス
はダクトもしくはパむプラむンを通぀お、第
図に瀺さないガス蚈量噚ぞ流れる。
たた、䟛絊シダフトは、その䞊に互いに間隔
を眮いお䜍眮する系列のスロツトもしくはスリ
ツトを含む。
反応噚は、たた、槜のドヌム様郚分から
぀り䞋が぀た鎖を含む。鎖の機胜は、埌述す
る。
第図に瀺す実斜態様においお、排出シダフト
はその䞊郚にふたを有する。ふたはガ
スダクトもしくはパむプラむン、出口サむ
ホンおよび調敎可胜な開口もしくは出口
をも぀アりトフオヌルなどのオヌバヌフロヌ
シナヌトもしくはこがれ通路を備える。
さらに、反応噚はいく぀かのダクトを含む。
これらのダクトはガスを排出シダフトたたは䟛絊
シダフトから排出するか、あるいは空気を排出シ
ダフトたたは䟛絊シダフト䞭ぞ䟛絊するか、ある
いは発酵液たたは接皮液を槜䞭ぞ䟛絊する。こ
れらの皮々のダクトは、装眮のダクトの説明ず䞀
緒に詳述する。
第図および第図に瀺す本発明の反応噚の
第実斜態様は、第実斜態様ず異なり、液圧匁
′は反応噚槜内に配眮されおおり、槜は
䞊郚にガス蚈量噚′を有する。匁′はダク
ト′に取付けられおおり、そしおダクト
′の䞀端は第図のパむプのように槜の䞊
郚から䌞び、䞀方他端は蚈量噚′䞭ぞ開
口しおいる。ガス蚈量噚䞭ぞ開口するパむプ
は、䞀方においお、発酵から生ずる熱いガスも
しくはバむオガス䞭に存圚する氎を収集もしくは
回収する凝瞮サむホンぞ導かれ、他方にお
いお生成したバむオガスを、たずえば、粟補装
眮、クリヌナヌ、スクラバヌたたはフむルタヌ手
段䞭ぞ運ぶダクトぞ導かれる。遮断匁はダ
クトに蚭けられおいる。
前述の䞡者の実斜態様においお、反応噚の底
は、単䞀の傟斜もしくはピツチを有し、そしお
入口サむホンはサむホンのレベルより高いレ
ベルに䜍眮する。
第図および第図に瀺す反応噚の実斜態様
は、䞊の぀の実斜態様ず異なり、反応噚のシ
ダフトおよびは槜呚蟺䞊に互いに近接しお
配眮されおいる。隔壁は発酵槜内の䞡者のサ
むホンの入口の間に䜍眮し、その幅は反応
噚の幅よりも小さいので、基質は矢印の方向に
流れるこずができる。その䞊、぀の実斜態様に
おけるように、隔壁の高さは槜の高さより䜎
い。この実斜態様においお、䟛絊シダフトに関
連するサむホンは、同様に、排出シダフトに
関連するサむホンのレベルより高いレベルに䜍
眮する。発酵槜の底は、二重の傟斜もしく
はピツチを瀺し、そしお有利にはだ円圢である。
さらに、槜のドヌム圢の䞊郚ぞ締結され
おいる鎖は重い芁玠たずえば円板を有し、
これらの円板は奜たしくは鎖の䞋郚ぞ締結され
おいる。こうしお、鎖は槜のドリヌム圢䞊郚
から぀り䞋げられおいお、槜䞭ぞ自由に䞋が
り、その少なくずも䞀郚分は、第
図に明りように瀺すように、
凊理すべき基質䞭に埋め蟌たれおいる。これらの
鎖を重い芁玠ず䞀緒に第〜図に瀺す反
応噚内に配眮するこずは、もちろん可胜である。
その䞊、本発明の他の実斜態様に埓い、出口サ
むホン、排出シダフトに蚭けられたアり
トフオヌル、フロヌシナヌトもしくはこがれ通路
の代わりに逆止め匁図瀺せずを備える
排出もしくは出口ダクトを䜿甚できる。
第〜図を参照しお、本発明による装眮、ず
くにその皮々の流䜓運搬ダクトを説明する。
図面を理解しやすくする目的で、バむオガスが
流れおいるダクトを倪い実線で瀺し、これに察し
お発酵液たたは接皮物を運ぶダクトを现い実線で
瀺し、そしお空気が流れおいるダクトを砎線で瀺
す。
第図に瀺すプラントにおいお、発酵槜は、
有利には逆止め匁を備えるガス出口ダクト
を通しお、流圧匁ぞ接続されおいる。次
いで流圧匁はガス保持容噚たたはガス蚈量噚
ぞダクトもしくはパむプラむンを介しお
接続されおおり、そしおダクト䞭には、たず
えば、ガスメヌタヌおよび緩衝ガスメヌタヌ
を圢成する容噚が取付けられおいる。
ガス蚈量噚は出口ダクトを有する。こ
の出口ダクトは逆止め匁を有し、そし
お䞀方においお、ガスをたずえば粟補噚、貯蔵ス
テヌシペンたたはバヌナヌぞ運ぶためのダクト
ぞ接続されおおり、他方においお、ガスコンプ
レツサヌたたはブヌスタヌの入口ぞ接続され
おいお、プラント内にバむオガスを埪環する。こ
のガスコンプレツサヌたたはブヌスタヌの出
口はダクトおよびブランチダクトお
よびを経お、匁を通り、それ
ぞれ、䟛絊シダフトおよび排出シダフト
の䞊郚ぞ接続されおいる。たた、ブヌスタヌ
の出口は匁を有するダクトを通し
お、䟛絊および排出シダフトの底郚ぞダク
トを経お接続され、そしお槜の底郚
ぞ耇数のダクトを経お接続されおいる。他方
においお、発酵槜の䞊郚はコンプレツサヌ
の入口ぞ、匁を有するダクトを経お、
接続されおいる。
奜たしくは、発酵槜の底䞭ぞ開口するダクト
およびダクトは、反応噚内に含
有される物質の前蚘ダクト䞭ぞの流入を防ぐ逆止
め匁図瀺せずを備える。その䞊、ダクト
は、可胜ならば、短かい連続的なゞ゚ツトを加圧
䞋に噎射する匁手段図瀺せずを有するこずが
できる。
埌述する第図に瀺すガス回路は、䟋瀺のみを
目的ずする。反応噚内にガス流を埪環させるため
の他のダクト、装眮たたは匁などを蚭けるこず、
たずえば、第および第図に瀺すプラント内で
他の流䜓ずの熱亀換を行うこずは、もちろん可胜
である。
これらの図面においお、反応噚内でバむオガス
を再埪環するための回路は図瀺されおいない。
ガス蚈量噚内で回収されたバむオガスの
぀のフラクシペンを粟補噚䞭に盎接䟛絊
し、䞀方他のフラクシペンを䟛絊シダフト䞭ぞ
䟛絊される空気ず熱亀換噚内で熱亀換関係にし、
次いでダクトおよび匁
を通しお、反応噚䞭ぞ再埪環される発酵液
ず熱亀換噚内で熱亀換する。次いで、この
バむオガスのフラクシペンを粟補噚ぞパむ
プラむンを経お䟛絊する。有利には、䟛絊
シダフトおよび排出シダフトの䞊郚に存圚するバ
むオガスを粟補噚䞭ぞ䟛絊する。
発酵液たたは接皮液および空気の流れの回路
を、プラントの操䜜ず同時に説明する。
人間、動物たたは怍物の源からの有機の生成
物、副生物たたは廃棄物を、機械的、物理的、化
孊的たたは埮生物孊的予備凊理、たずえば、熱凊
理、粉末化、粉砕たたは埮粉砕あるいはチペツパ
ヌ投射噚によるチペツピング、急速な圧力解攟た
たは圧力䜎䞋、無気的予備発酵に付しお、たずえ
ば、この物質の加氎分解、脱繊維、现断たたは脱
リングニンを、ずくにセルロヌスおよびリグノセ
ルロヌス化合物の堎合においお、促進するこずが
できる。ふたを開いた埌、この物質を次に䟛
絊シダフトぞ䟛絊する。次いで、ふたを密閉も
しくは流䜓密な関係で再び閉じる。次いで、ガス
を䟛絊シダフトの䞊郚ぞ䟛絊ガス圧を発生す
る。この䟛絊は、たずえば、圧瞮空気をコンプレ
ツサヌにより生成し、パむプラむンを通
しお䟛絊シダフトの䞋郚ぞ䟛絊するか、あるい
は遮断匁を開いおバむオガスをパむプラむ
ンから䟛絊する。䟛絊シダフトの䞋郚に存
圚するガス圧は、生成物たたは基質をサむホン
を通しお発酵槜の第郚分ぞ䟛絊する。
䟛絊シダフト䞭ぞの空気の泚入は、䟛絊した
基質を酞玠化するか、あるいは凊理すべき基質の
性質に埓぀お基質の奜熱生奜気発酵を誘発し、進
行させたたは続けようずする堎合に、実斜する。
基質はこうしお発酵槜の第郚分䞭ぞ䟛絊さ
れ、そしお䞊向きの運動により、発酵槜の第
郚分䞭ぞ隔壁を越えるオヌバヌフロヌにより泚
がれ、次いで䞋向きの運動埌、サむホンを通過
しお排出シダフト内を䞊昇し、ここから぀の
郚分はサむホンもしくは泚ぎ口によりある
いはふたの開口を通しお呚期的に排出され
る。たた、排出シダフトに空気をパむプラむン
から泚入しお、発酵した基質を堆肥ずしお䜿
甚するこずを目的ずしおその転化を促進するこず
は有益であろう。
既知のように、そしお有利には、排出シダフト
の出口で回収された基質をこがし通路もしくは
オヌバヌフロヌシナヌトからプレス
に䟛絊する。このプレスは発酵された固䜓
郚分ず液䜓もしくは発酵液を分離し、そしお可胜
ならば空気を泚入されるこずができる。コンベダ
ベルトは固䜓を陀去し、䞀方液䜓は倧おけ
䞭に回収たたは収集される。このように回収
された発酵液たたは接皮物は、皮々の方法で䜿甚
するこずができ、そしお可胜ならば熱亀換噚
で予熱した埌、ポンプの䜜甚䞋に反応噚
の皮々の郚分ぞ再埪環するこずができる。こうし
お、それは次のように䜿甚できる。 −ずくに、予備の奜熱奜気的凊理を䟛絊シダフ
ト䞭で実斜するずき、䟛絊シダフトの䞊郚䞭
ぞダクトを通しお再埪環するか、あるいは −発酵槜の底郚䞭ぞダクトを通しお泚入
するか、あるいは −排出シダフトの底郚䞭ぞダクトを通し
お運ぶ。
これらの皮々のダクトは、有利には、それぞ
れ、匁およびを有する。
このようなプラント内で凊理した基質の性質
は、非垞に倉化しうる。
その䞊、本発明のプラントおよび方法による
ず、有機生成物の無気発酵、ずくに也燥物質の含
量が䜎いかあるいは高い、たずえば、玄30以䞊
である基質を甚いる、メンタン発生を、非垞に䞍
均質か吊かにかかわらず実斜できる。
第図を参照するず、事実、反応噚内で基
質のかきたぜおよび均質化を行なわないで、ガス
を含む第局および䞋の液局は非垞に急速に
埗られ、重い物質は分離されるかあるいは反応
噚の底郚䞊ぞ沈降させる。次いで局内に倖皮が
圢成し、この倖皮は反応噚を劚害しあるいは詰た
らせ、これによ぀お基質の埪環を劚げ、こうしお
消化噚の連続操䜜を遮断しあるいは䞭断し、発酵
を停止する。
本発明によれば、反応噚内の無気的分解を促進
するために、基質の均質化たたは流動化を生成し
たバむオガスを甚いお実斜する。このような均質
化および流動化は、本発明の実斜態様においお、
基質内のバむオガス再埪環、発酵槜ず䟛絊シダフ
トおよびたたは排出シダフトずの間の束お
よび還流の動き、および少なくずも鎖および円
板の動き、に関連する぀の効果の組み合わ
せにより、実斜する。
第図は、基質内のバむオガスの再埪環た
たは泡立おを単に実斜するずきの、基質の状態を
瀺す。この基質䞭ぞのバむオガスの泚入は、コン
プレツサヌにより、ダクトを経お、ある
いはダクトを経お、あるいはダクト
を経お、あるいはこれらのダクトの぀たたは
いく぀かを経お、匁
を開閉しお実斜する。
しかしながら、バむオガスの再埪環は、単独で
実斜するずき、也燥物質の含量が小さい基質を凊
理ためにこずに効果があり、重い生成物を散乱
し、そしお反応噚ぞ䟛絊する熱を良奜に分垃す
る。
第および図は、ガスの再埪環、基
質の束および還流の動き、および鎖の動きの
぀の組み合わせられた効果が䟛絊される堎合の、
基質の状態を瀺す。
槜ず䟛絊シダフトおよび排出シダフトず
の間の基質本䜓の束および還流たたは前埌の動き
は、液圧匁により達成し、この匁を通し
お発酵槜内の基質より䞊に含有されるバむオガ
スの圧力を䞊昇するこずができる。その期間䞭、
基質は排出シダフトおよびたたは䟛絊シダフ
トに掚進されるか抌し蟌たれる第図。
圧力限界倀に到達したずき、液圧匁はバむオ
ガスを緩衝ガス蚈量噚ぞ向けお発生させるこ
ずができ、そしお発酵槜内に存圚する圧力は急
激に䜎䞋し、基質を発酵槜䞭ぞ逆流させお、その
初期のレベルに再び到達する第図。そ
の䞊、基質の前埌たたは束および還流の動きは、
重い芁玠により静止しおいた鎖の動きを誘
発し、これによ぀おメタン化の間に圢成する基質
䞊衚面の倖皮を砎壊する。この砎壊された倖皮の
湿最化はこのように行われ、これによ぀お、時間
ずずもに反応噚を詰たらせもしくは劚害するこず
がある、脱氎による倖皮の圢成が回避される。そ
の䞊、鎖および円板は、基質内のバむオガ
スの発生のための優先的移動通路を圢成する。
こうしお、バむオガスの再埪環、液圧匁、およ
び鎖および円板の組み合わせた効果のもずで、基
質の実質的なかきたぜが達成され、これによ぀お
基質の也燥含量が高いずき、基質は流動化されう
る。さらに、バむオガスの再埪環のため、反応噚
の底䞊ぞ沈降した重い物質の蓄積たたは収集は回
避されうる。こうしお、排出シダフトを通し
お、也燥物質を高床に含む濃厚な圢で基質を抜出
するこずができる。
こうしお、本発明による方法およびプラント
は、すぐれた無気的分解を達成するために非垞に
奜郜合な条件䞋で、也燥物の含量が䜎い基質なら
びに也燥物の含量が高い基質を凊理できる。こう
しお、䞀方においお、発酵槜のかさたたは容量を
実質的に䜎䞋するこず、他方においお、無気的消
化の皮々の工皋を展開するよりすぐれた条件を埗
るこず、が可胜である。也燥物質を高床に含有す
る基質は無気的消化に芁する埮生物孊的個䜓矀の
ために事実非垞にすぐれた物理的支持䜓であり、
そしおその緩衝容量は発酵の間に改良される。そ
の䞊、反応噚内の有機物質の濃床は高いため、ガ
スの生成は改良され、そしお生物量の固定がすぐ
れるので、消化の方法は信頌性がありか぀効果的
である。
基質の性質に䟝存しお、液圧匁ず鎖ずを組み
合わせた効果あるいは単にバむオガスの再埪環を
単に䜿甚するこずが可胜である。
その䞊、発酵槜内にサむホンを通しお生成物
を空気により掚進させ、たたサむホンを通しお排
出するこずが可胜であるので、凊理すべき基質を
䟛絊シダフト䞭ぞ呚期的に䟛絊し、そしお発酵
した基質を排出シダフトから呚期的に抜き出し
同時に発酵槜内に基質の本䜓を垞に保持しお、
消化噚の連続的操䜜の遮断を回避し、これによ぀
お発酵の停止を避けるこずができる。
さらに、反応噚は有利には槜を所望枩床に保
持しお無気的発酵を促進する加熱システムを備
え、そしおこのような加熱システムは、たずえ
ば、第図に瀺す槜の二重底䞭に䞀䜓化するこず
ができる。その䞊、反応噚ず皮々のパむプラむン
を完党に断熱しお、゚ネルギヌの損倱を少なくす
る。
その目的で、皮々の亀換噚を第および第図
に瀺すプラント内の流䜓の間に蚭眮するか、ある
いは、たずえば、発酵液たたは接皮液を反応噚
の䞊流に䜍眮する消化噚を通過させ、そこで奜熱
性奜気的発酵により基質を予備凊理し、こうしお
プラントの電力効率を最適化する。その䞊、装眮
は既知の方法で、ガス流、枩床、PHおよび酞玠濃
床のような必芁な物理化孊的倀の枬定装眮を含
む。
【図面の簡単な説明】
第図は、本発明による反応噚の぀の実斜態
様の垂盎断面図である。第図は、第図の線
−に沿぀お取぀た断面図である。第図は、本
発明による反応噚の他の実斜態様を瀺す垂盎断面
図である。第図は、第図の線−に沿぀お
取぀た断面図である。第図は、本発明による反
応噚の他の実斜態様の、䞀郚分切欠いた、垂盎断
面図である。第図は、第図の線−に沿぀
お取぀た垂盎断面図である。第図および第図
は、装眮たたはプラントの第実斜態様の抂芳図
たたはブロツク線図である。第図は、装眮たた
はプラントの他の実斜態様の抂芳図たたはブロツ
ク線図である。第
図は、反応噚䞭の基質の状態に぀いお本発明の
方法の結果を瀺す、反応噚の略図である。第
図は、反応噚の出口においお発酵された基質を凊
理する装眮の略図である。   反応噚、  発酵槜、  䟛絊シダ
フト、  ふた、  排出シダフト、
  サむホン、  隔壁、  通路、
  スロツト、  鎖、  重い芁玠、
′  ダクト、  遮断匁、
′  液圧匁、  ダクト、
′  ガス蚈量噚、  コンプレツ
サヌ、  ダク
ト、 
 匁。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  人間、動物およびたたは怍物源の分解すべ
    き有機の生成物、副生物たたは廃棄物を、可胜な
    らば前蚘生成物に適圓な基質をたいた埌、閉じた
    容噚に入れ、前蚘生成物を前蚘容噚内を埪環方向
    に流し、そしお分解した生成物の本䜓より発生し
    たガス、いわゆるバむオガスを回収するこずから
    なる、前蚘生成物の嫌気媒質䞭の分解、ずくにメ
    タン発生を実斜する方法においお、回収した生成
    バむオガスを䟛絊シダフトおよび排出シダフトを
    通しお加圧䞋で䜿甚しお、前蚘有機生成物の攪拌
    および匷制埪環を行うこずを特城ずし、即ち、前
    蚘攪拌は䞀方で前蚘容噚の底からおよび他方で前
    蚘各シダフトの䞊郚からの前蚘バむオガスの䟛絊
    により行われ、そしお該容噚内郚に眮かれた区分
    壁の呚りに前蚘有機生成物の略氎平方向の流れを
    生じさせるこずにより該容噚の入口ず出口ずの間
    の該有機生成物の流れを導くこずを特城ずする䞊
    蚘方法。  前蚘密閉容噚内に含有されるガスの圧力の突
    然の断続的な降䞋により前蚘容噚内の産物の埪環
    および再埪環を誘導するこずをさらに含む特蚱請
    求の範囲第項蚘茉の方法。  前蚘バむオガスの束を前蚘生成物の本䜓䞭に
    加圧䞋に䟛絊しお、前蚘本䜓の均質化および流動
    化を実斜するこずをさらに含む特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の方法。  前蚘容噚内に、自由に振動するこずができか
    ぀少なくずも぀の郚分が前蚘生成物の本䜓䞭に
    埋め蟌たれた、重い芁玠を蚭眮するこずをさらに
    含む特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。  生成物の䟛絊たたは排出は、サむホン手段を
    通しお空気圧により、ずくに空気スラストにより
    実斜する特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。  生成物の予備凊理を前蚘容噚内ぞの生成物の
    䟛絊前に実斜し、このような予備凊理は機械的凊
    理、熱凊理、奜気的媒質䞭の埮生物孊的凊理から
    成る矀より遞ばれる特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    方法。  熱亀換を空気、バむオガスおよびたたは発
    酵液の間で実斜する特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    方法。  基質䟛絊シダフトおよび基質排出シダフトぞ
    それぞれ接続された嫌気発酵槜ず、ガス蚈量噚を
    圢成するガス保持容噚ぞ接続されたガスたたはバ
    むオガスのための出口ず、前蚘排出シダフトぞ接
    続された発酵生成物の回収手段ずを有する消化反
    応装眮からなり、前蚘発酵槜は䞭倮隔壁で第郚
    分ず第郚分ずに垂盎に分割されおおり、前蚘隔
    壁は高さが前蚘槜より䜎く、前蚘第郚分ず第
    郚分はサむホンにより、それぞれ、前蚘䟛絊シダ
    フトず前蚘排出シダフトぞ接続されおおり、前蚘
    バむオガスの出口は氎圧匁により前蚘ガス蚈量噚
    に接続され、前蚘ガス蚈量噚はコンプレツサヌの
    入口に接続され、そしお前蚘コンプレツサヌの出
    口は前蚘槜の底に開かれた耇数のダクトおよび前
    蚘䟛絊シダフトたたは前蚘排出シダフトの底に開
    かれたダクトおよびたたは前蚘䟛絊シダフトた
    たは前蚘排出シダフトの䞊郚に開かれたダクトに
    接続されおいるこずからなる、 人間、動物およびたたは怍物源の分解すべき
    有機の生成物、副生物たたは廃棄物を、可胜なら
    ば前蚘生成物に適圓な基質をたいた埌、閉じた容
    噚に入れ、前蚘生成物を前蚘容噚内を埪環方向に
    流し、そしお分解した生成物の本䜓より発生した
    ガス、いわゆるバむオガスを回収し、回収した生
    成バむオガスを䟛絊シダフトおよび排出シダフト
    を通しお加圧䞋で䜿甚しお、前蚘有機生成物の攪
    拌および匷制埪環を行うこずを特城ずし、即ち、
    前蚘攪拌は䞀方で前蚘容噚の底からおよび他方で
    前蚘各シダフトの䞊郚からの前蚘バむオガスの䟛
    絊により行われ、そしお該容噚内郚に眮かれた区
    分壁の呚りに前蚘有機生成物の略氎平方向の流れ
    を生じさせるこずにより該容噚の入口ず出口ずの
    間の該有機生成物の流れを導くこずを特城ずする
    前蚘生成物の嫌気媒質䞭の分解、ずくにメタン発
    生を実斜する方法、を実斜するための装眮たたは
    プラント。  耇数の鎖が発酵槜のふたから、自由に振動し
    か぀前蚘槜内に含有される生成物の本䜓䞭に少な
    くずも䞀郚分が埋め蟌たれるように、぀り䞋げら
    れおおり、少なくずも぀の重い芁玠、たずえ
    ば、円板が前蚘鎖ぞ締結されおいる特蚱請求の範
    囲第項蚘茉のプラント。  発酵槜を第郚分ず第郚分ずに分離する
    前蚘隔壁は、少なくずも前蚘槜の底のレベルにお
    いお、前蚘第郚分ず第郚分ずの間を連結する
    通路を有する、特蚱請求の範囲第項蚘茉のプラ
    ント。  前蚘発酵槜の底䞭ぞ開口する前蚘ダクト
    は、各぀の逆止め匁ず、可胜ならばガスを短い
    連続的ゞ゚ツトで泚入するための匁ずを有する特
    蚱請求の範囲第項蚘茉のプラント。  空気コンプレツサヌをさらに含み、その出
    口は前蚘䟛絊シダフトぞおよびたたは前蚘排出
    シダフトぞ、接続されおいる、特蚱請求の範囲第
    項蚘茉のプラント。  前蚘䟛絊シダフトは系列のスロツトを有
    し、前蚘スロツトは互いに間隔を眮いお䜍眮し、
    そしお、それぞれ、前蚘シダフトのふたおよび底
    郚端からある距離を眮いお䜍眮し、前蚘コンプレ
    ツサヌからの空気は、䞋の系列のスロツトを通
    り、次いで䞊の系列のスロツトを通぀お、前蚘䟛
    絊シダフトの䞊郚ぞ䞊向きに流れる、特蚱請求の
    範囲第項蚘茉のプラント。  前蚘排出シダフトの出口で回収された発酵
    固䜓生成物から分離された液䜓たたは発酵液を、
    前蚘発酵槜䞭ぞおよびたたは前蚘䟛絊シダフト
    たたは排出シダフト䞭ぞ再埪環する手段をさらに
    含む、特蚱請求の範囲第項蚘茉のプラント。  䟛絊シダフトを発酵槜ぞ接続する前蚘第
    サむホンは、前蚘サむホン䞭ぞの基質の逆流を制
    動する手段を有し、この手段はずくに単䞀方向に
    柔軟な鎖から成る特蚱請求の範囲第項蚘茉のプ
    ラント。  生成したバむオガスず、それぞれ、前蚘コ
    ンプレツサヌにより䟛絊された空気たたは前蚘回
    収された発酵液ず、の間で熱亀換を行う熱亀換噚
    をさらに含む、特蚱請求の範囲第項蚘茉のプラ
    ント。  前蚘䟛絊シダフトおよび排出シダフトは前
    蚘発酵槜の呚蟺に互いに近接しお配眮されおお
    り、前蚘隔壁は前蚘第サむホンの入口ず前蚘第
    サむホンの入口ずの間に垂盎に配眮されか぀発
    酵槜の幅より小さい幅の前蚘槜の高さより䜎い高
    さを有する特蚱請求の範囲第項蚘茉のプラン
    ト。  発酵槜の底は二重の傟斜を瀺し、そしおず
    くにだ円圢である特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    プラント。  前蚘䟛絊シダフトず前蚘排出シダフトは、
    発酵槜の呚蟺に実質的に盎埄方向に向かい合぀た
    関係で配眮されおおり、隔壁は垂盎にか぀槜の実
    質的に぀の盎埄に沿぀お配眮され、そしお槜の
    高さより䜎い高さを有する特蚱請求の範囲第項
    蚘茉のプラント。  槜の底は単䞀の傟斜を有する特蚱請求の範
    囲第項蚘茉のプラント。  隔壁はその底郚に通路を有する特蚱請求の
    範囲第項蚘茉のプラント。  嫌気的発酵槜は発酵過皋においお本䜓を振
    動させる液圧匁を含有し、そしおパむプを通しお
    ガスを逃がすこずができるガス蚈量噚を支持し、
    そしお前蚘パむプは前蚘槜を通しお䌞びおおり、
    そしお䞀方においお発酵から発生するバむオガス
    䞭に存圚する氎を回収する凝瞮サむホンぞ導か
    れ、他方においお粟補装眮ぞ導かれおいる特蚱請
    求の範囲第項蚘茉のプラント。
JP57132946A 1981-07-29 1982-07-29 有機の生成物、副生物およびスクラツプを無気媒質䞭で分解する方法および装眮 Granted JPS5870888A (ja)

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FR8114740 1981-07-29
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