NL2021457B1 - Method and device for biological drying - Google Patents

Method and device for biological drying Download PDF

Info

Publication number
NL2021457B1
NL2021457B1 NL2021457A NL2021457A NL2021457B1 NL 2021457 B1 NL2021457 B1 NL 2021457B1 NL 2021457 A NL2021457 A NL 2021457A NL 2021457 A NL2021457 A NL 2021457A NL 2021457 B1 NL2021457 B1 NL 2021457B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reactor space
air
reactor
inlet
residual material
Prior art date
Application number
NL2021457A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Henricus Horstink Franciscus
Original Assignee
Fhp Beheer B V
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
Application filed by Fhp Beheer B V filed Critical Fhp Beheer B V
Priority to NL2021457A priority Critical patent/NL2021457B1/en
Priority to PCT/NL2019/050523 priority patent/WO2020032799A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2021457B1 publication Critical patent/NL2021457B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/14Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the materials or objects to be dried being moved by gravity
    • F26B3/16Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the materials or objects to be dried being moved by gravity in a counter-flow of the gas or vapour
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/12Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
    • F26B17/14Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft the materials moving through a counter-current of gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/16Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening using drying or composting beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/22Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/14Drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/20Heating or cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/02Biomass, e.g. waste vegetative matter, straw

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Bij een werkwijze en inrichting voor het biologisch drogen van een organische reststof, wordt de reststof in een reactorruimte (100) gevoerd en aan een microbieel afbraakproces onderworpen. De reststof wordt in een eerste richting door de reactorruimte gevoerd terwijl gelijktijdig een geforceerde luchtstroom in een aan de eerste richting tegengestelde tweede richting door de reactorruimte wordt gevoerd. De geforceerde luchtstroom wordt daarbij tussen een luchtinlaat (20) van de reactorruimte en een productinlaat (105) van de reactorruimte ten dele, in het bijzonder grotendeels, afgevangen en via een dampuitlaat (22) uit de reactorruimte uitgelaten. Hierdoor wordt vocht aan de reststof onttrokken en kan de reststof in een althans ten dele gedroogde vorm aan een productuitlaat (110) van de reactorruimte worden afgenomen.In a method and apparatus for the biological drying of an organic residual material, the residual material is fed into a reactor space (100) and subjected to a microbial degradation process. The residual material is passed through the reactor space in a first direction while at the same time a forced air flow is passed through the reactor space in a second direction opposite to the first direction. The forced air flow is thereby partly, in particular largely, captured between an air inlet (20) of the reactor space and a product inlet (105) of the reactor space and discharged from the reactor space via a vapor outlet (22). As a result, moisture is extracted from the residual material and the residual material can be removed in an at least partially dried form from a product outlet (110) of the reactor space.

Description

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het biologisch drogen van een organische reststof, waarbij: de reststof in een reactorruimte wordt gevoerd; de reststof aan een microbieel afbraakproces wordt onderworpen; water aan de reststof wordt onttrokken; en de reststof in een althans ten dele gedroogde vorm aan een productuitlaat van de reactorruimte wordt afgenomen.The present invention relates to a method for the biological drying of an organic residual material, wherein: the residual material is fed into a reactor space; the residual is subjected to a microbial degradation process; water is extracted from the residual material; and the residual material is removed from the reactor space in an at least partially dried form at a product outlet.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het biologisch drogen van een organische uitgangsmassa omvattende een procesreactor met een reactorruimte en met een productinlaat voor het ontvangen van de uitgangsstof aan of nabij een top van de reactorruimte, welke reactorruimte aan een van de productinlaat afgewende bodemzijde uitmondt in een productuitlaat alwaar althans ten dele gedroogde organische massa afneembaar is.The invention also relates to a device for the biological drying of an organic starting mass comprising a process reactor with a reactor space and with a product inlet for receiving the starting material at or near a top of the reactor space, which reactor space at a bottom side remote from the product inlet. opens into a product outlet where at least partially dried organic mass is removable.

Voor wat betreft het daarbij toegepaste uitgangsmateriaal gaat het om een biologisch afbreekbare organische massa, die als reststof overblijft uit een afvalstroom van een industrieel of agrarisch productieproces. De stoffen zullen vaak afvalstoffen of dierlijke meststoffen zijn, maar hoeven niet per definitie van biologische oorsprong te zijn. Deze stoffen hebben als overeenkomst een hoog vochtgehalte waardoor de stoffen meestal ook biologisch instabiel en infectueus zijn (rotting, ziektekiemen). Door (biologische) droging kan in een dergelijk geval een belangrijke massareductie van de reststof worden bereikt alsmede een biologische stabilisatie.As regards the starting material used, this is a biodegradable organic mass, which remains as a residual from a waste stream from an industrial or agricultural production process. The substances will often be waste or animal fertilizers, but need not necessarily be of biological origin. These substances have a high moisture content, which means that the substances are usually also biologically unstable and infectious (rot, germs). In such a case, an important mass reduction of the residual substance and a biological stabilization can be achieved by (biological) drying.

De onderhavige uitvinding ziet met name op een werkwijze en inrichting voor biologische droging van uitgangsmateriaal, hierna ook wel kortweg aangeduid als biodroging. Concreet kan het daarbij in het bijzonder gaan om een verwerking van:The present invention particularly relates to a method and device for biological drying of starting material, hereinafter also referred to briefly as biodrying. Specifically, this may in particular concern the processing of:

Ontwaterde varkensmest (ruw of vergist)Dehydrated pig manure (raw or fermented)

Ontwaterd waterzuiveringsslib, industrieel of communaal (ruw of vergist)Dewatered sewage sludge, industrial or communal (raw or fermented)

Ontwaterd digestaat van overige (vloeibare) vergistingDehydrated digestate from other (liquid) fermentation

Biologisch afbreekbare organische afvalstoffen uit de chemische industrie Slachtbijproducten en -afvalBiodegradable organic waste from the chemical industry Slaughter by-products and waste

Daarnaast kunnen vloeibare biologische afvalstoffen als toeslagstof in combinatie met ander materiaal wordt gedroogd.In addition, liquid biological waste can be dried as an additive in combination with other material.

-2Van oudsher vindt industriële biodroging in de vorm van compostering plaats in grote gecentraliseerde installaties (inrichtingen). Het is niet gekomen tot de ontwikkeling van kleinere installaties voor de industrie. De ontwikkeling van decentrale installaties voor biologische droging is tot nu toe beperkt gebleven tot agrarische toepassingen in de intensieve veeteelt. Het gaat dan vooral om de compostering van dierlijke mest in een roterende trommel. De trommel is bedoeld voor het beluchten, homogeniseren en een intern transport van het te verwerken materiaal. De bij het proces vrijkomende waterdamp wordt door overblazing met veel lucht afgevoerd. Deze systemen vereisen echter porositeit (structuur) in het uitgangsmateriaal voor een adequate zuurstofvoorziening. Dit systeem is daardoor slechts voor bepaalde mestsoorten toepasbaar, zoals pluimveemest en koemest.-2 Traditionally, industrial biodrying takes place in the form of composting in large centralized installations (installations). Small plants for industry have not been developed. The development of decentralized plants for biological drying has hitherto been limited to agricultural applications in intensive livestock farming. This mainly concerns the composting of animal manure in a rotating drum. The drum is used for aeration, homogenization and internal transport of the material to be processed. The water vapor released during the process is discharged by blowing with a lot of air. However, these systems require porosity (structure) in the starting material for adequate oxygenation. This system can therefore only be used for certain types of manure, such as poultry manure and cow manure.

Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een werkwijze en inrichting voor biologische droging die breder inzetbaar zijn, energetisch zuinig zijn en zich, naast voor een gecentraliseerde grootschalige toepassing, met name ook lenen voor relatief kleinschalige decentrale toepassingen.The object of the present invention is inter alia to provide a method and device for biological drying which are more widely applicable, are energy-efficient and, in addition to being suitable for a centralized large-scale application, are also particularly suitable for relatively small-scale decentralized applications.

Om het beoogde doel te bereiken heeft een werkwijze van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de reststof gedurende het proces in een eerste richting door de reactorruimte wordt verplaatst, dat gelijktijdig een geforceerde luchtstroom in een aan de eerste richting tegengestelde tweede richting door de reactorruimte wordt gevoerd, en dat de luchtstroom tussen een luchtinlaat en een productinlaat ten dele uit de reactorruimte wordt uitgelaten. Een inrichting van de hiervoor beschreven soort heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk dat de reactorruimte aan de bodemzijde een luchtinlaat omvat, dat de reactorruimte is voorzien van ventilatormiddelen voor het onderhouden en naar de luchtinlaat leiden van een geforceerde luchtstroom en dat de reactorruimte tussen de luchtinlaat en de productinlaat evacuatiemiddelen omvat voor het afvangen en via een dampuitlaat evacueren van een deel van de luchtstroom.In order to achieve the intended object, a method of the type described in the opening paragraph according to the invention has the feature that during the process the residual material is displaced in a first direction through the reactor space, which simultaneously forces a forced air flow in a second direction opposite to the first direction. direction through the reactor space, and that the air flow between an air inlet and a product inlet is partially exhausted from the reactor space. According to the invention, a device of the type described above has the feature that the reactor space on the bottom side comprises an air inlet, that the reactor space is provided with fan means for maintaining and directing a forced air flow to the air inlet and that the reactor space between the air inlet and the product inlet includes evacuation means for capturing and evacuating a portion of the air stream through a vapor outlet.

Bij de uitvinding gaat het daarbij om een microbieel omzettingsproces onder invloed van micro-organismen. Deze micro-organismen kunnen alleen opgelost substraat (monomeren) via hun celwand opnemen. Vast (gepolymeriseerd) substraat dient hiertoe eerst te worden gehydrolyseerd, dat wil zeggen het worden afgebroken onder invloed van water. De hydrolyse geschiedt enzymatisch en/of thermisch. Indien zuurstof in toereikende mate aanwezig is, wordtThe invention concerns a microbial conversion process under the influence of micro-organisms. These microorganisms can only absorb dissolved substrate (monomers) through their cell wall. To this end, solid (polymerized) substrate must first be hydrolysed, i.e. it is broken down under the influence of water. The hydrolysis takes place enzymatically and / or thermally. If oxygen is sufficiently present,

-3het opgelost substraat door de biomassa ingezet voor groei en metabolisme. Deze twee processen, dat wil zeggen groei en metabolisme, gaan hand in hand. De hoeveelheid biomassa neemt toe door groei onder gelijktijdige en proportionele productie van warmte. Uiteindelijk wordt een deel van de organische uitgangsstof biologisch omgezet (verbrand) tot kooldioxide en water.-3the dissolved substrate used by the biomass for growth and metabolism. These two processes, ie growth and metabolism, go hand in hand. The amount of biomass increases due to growth with simultaneous and proportional production of heat. Eventually, part of the organic starting material is biologically converted (burned) into carbon dioxide and water.

In een conventioneel composteerproces is na enkele dagen de initiële hoeveelheid opgelost substraat verbruikt en gaat het proces een evenwichtsfase in. Vanaf dat moment is de hydrolyse de snelheidsbepalende factor van de omzetting en warmteproductie; wat wordt gehydrolyseerd, wordt meteen verbruikt. De temperatuur is een belangrijke factor in de hydrolysesnelheid en dus in de omzettingssnelheid van de biomassa.In a conventional composting process, the initial amount of dissolved substrate is consumed after a few days and the process enters an equilibrium phase. From that moment on, hydrolysis is the rate determining factor of conversion and heat production; what is hydrolysed is immediately consumed. The temperature is an important factor in the hydrolysis rate and thus in the conversion rate of the biomass.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op een tegenstroom van lucht door een zich verplaatsende biomassa. Hierdoor ontwikkelen zich onderscheidenlijke zones in de biomassa, waarbij aan een uitgang vooral een omzetting van organische stof in kooldioxide en water plaatsvindt onder productie van warmte en aan een ingang van de reactor een zone in de biomassa vooral door hydrolyse van grotere organische moleculen (polymeren) wordt gekenmerkt die dient als voorfase voor de latere omzetting.The present invention is based on a counterflow of air through a moving biomass. As a result, different zones develop in the biomass, whereby at an output mainly a conversion of organic matter into carbon dioxide and water takes place, producing heat, and at an input of the reactor a zone in the biomass mainly through hydrolysis of larger organic molecules (polymers). is characterized as a preliminary phase for the later conversion.

Door de luchtstroom geforceerd in tegengestelde richting door de massa te leiden wordt de gegenereerde warmte afgevoerd en stroomopwaarts in de biomassa geleid waar de hydrolyse plaatsvindt. Dit leidt tot een belangrijke temperatuurverhoging van dit proces en daarmee tot een belangrijke toename van de hydrolysesnelheid. Een tweede aspect van hydrolyse bij hogere temperatuur is dat ook moeilijker afbreekbare substraten zullen worden gehydrolyseerd. Naast een toename van de hydrolysesnelheid, komt er aldus ook méér energie beschikbaar in de latere omzettingsfase. Al met al kan aldus een bijzonder snelle en efficiënte hydrolysatie worden bereikt zonder noodzaak van een externe warmtebron. Een balans van de warmteproductie (conversie) en de warmteafvoer (hoeveelheid doorgeblazen lucht) bepaalt de temperatuur.By forcing the airflow through the mass in the opposite direction, the generated heat is dissipated and directed upstream into the biomass where the hydrolysis takes place. This leads to a significant increase in temperature of this process and thus to a significant increase in the rate of hydrolysis. A second aspect of hydrolysis at a higher temperature is that more difficult degradable substrates will also be hydrolysed. In addition to an increase in the hydrolysis rate, more energy will thus also become available in the later conversion phase. All in all, a particularly rapid and efficient hydrolysis can thus be achieved without the need for an external heat source. A balance between heat production (conversion) and heat dissipation (amount of air blown) determines the temperature.

Tegelijkertijd zal deze warme luchtstroom althans nagenoeg verzadigd zijn met waterdamp die in de omzettingszone wordt geproduceerd zal worden onttrokken aan de biomassa. Tussen de luchtinlaat en de productinlaat, wordt deze warme luchtstroom (zijdelings) ten dele, in hetAt the same time, this warm airflow will be at least substantially saturated with water vapor produced in the conversion zone and will be extracted from the biomass. Between the air inlet and the product inlet, this warm air flow (sideways) is partly, in the

-4bijzonder grotendeels, uitgelaten via een daartoe voorziene dampuitlaat, en daarmee van de biomassa afgescheiden. Deze onttrekking van vocht leidt tot de beoogde droging van het uitgangsmateriaal en daarmee tot een belangrijke massareductie daarvan. Een resterend deel van de toegevoerde lucht stroomt door de hydrolysezone en zorgt daar voor een afdoende beluchting van de biomassa. Het materiaal dat voorin de reactor wordt toegevoerd zal door condensatie van deze hete verzadigde lucht snel opwarmen en vervolgens door biologische activering bij een beperkte luchtkoeling verder opwarmen.-4 in particular largely, exhausted via a vapor outlet provided for this purpose, and thereby separated from the biomass. This extraction of moisture leads to the intended drying of the starting material and thus to an important mass reduction thereof. A remaining part of the supplied air flows through the hydrolysis zone and there ensures adequate aeration of the biomass. The material fed in the front of the reactor will heat up quickly by condensation of this hot saturated air and then heat up further by biological activation with limited air cooling.

Vertaald naar conventionele compostering voorziet de onderhavige uitvinding in een thermisch versterkte hydrolyse als voorbewerking met een hogere energieopbrengst als gevolg, bij gelijk reactorvolume en gelijke reactietijd, en dus een hogere capaciteit per kubieke meter reactorvolume. Door de verticale opstelling van de omzettingsreactor vergt de inrichting volgens de uitvinding qua plaatsruimte bovendien een relatief gering oppervlak en wordt slim gebruik gemaakt van uitzakking van de biomassa onder invloed van de zwaartekracht. De gestage productstroom door de reactorruimte vergt daardoor slechts een invoer en een afvoer. Deze wordt bij voorkeur stapsgewijs uitgevoerd.Translated to conventional composting, the present invention provides thermally enhanced hydrolysis as a pre-treatment with a higher energy yield as a result, with equal reactor volume and equal reaction time, and thus higher capacity per cubic meter of reactor volume. Due to the vertical arrangement of the conversion reactor, the device according to the invention also requires a relatively small surface area in terms of space and smart use is made of the sagging of the biomass under the influence of gravity. The steady flow of product through the reactor space therefore requires only an inlet and an outlet. It is preferably performed step by step.

De hete en met waterdamp verzadigde lucht die zijdelings wordt uitgelaten, zorgt voor de daadwerkelijke ontwatering en dus droging van de reactormassa. Buiten de reactorruimte kan de lucht relatief eenvoudig worden gedroogd door de waterdamp te laten condenseren. De daarbij vrijkomende warmte kan worden benut voor een voorverwarming de lucht die in de reactor wordt gevoerd. In de praktijk is gebleken dat reeds een gering deel van de totale luchtstroom toereikend is om de hydrolysezone van voldoende zuurstof te voorzien en daarin de beoogde omgevingstemperatuur te vestigen. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft dan ook als kenmerk dat de luchtstroom tussen de luchtinlaat en de productinlaat voor het merendeel, namelijk voor circa 70%-90%, in het bijzonder voor rond 80%, wordt uitgelaten. Evenals de afgetakte luchtstroom is ook de doorgaande luchtstroom warm en verzadigd met waterdamp, die werd opgenomen uit de omzettingszone. In de koelere hydrolysezone zal daarom condensatie plaatsvinden en de daarbij vrijkomende condensatiewarmte levert een extra bijdrage aan de beoogde relatief hoge omgevingstemperatuur in de hydrolysezone.The hot air, saturated with water vapor, which is let out laterally, ensures the actual dewatering and thus drying of the reactor mass. Outside the reactor space, the air can be dried relatively simply by condensing the water vapor. The heat released during this process can be used for preheating the air that is fed into the reactor. It has been found in practice that already a small part of the total air flow is sufficient to supply the hydrolysis zone with sufficient oxygen and to establish the intended ambient temperature therein. A special embodiment of the method according to the invention therefore has the feature that the air flow between the air inlet and the product inlet is for the most part, namely about 70% -90%, in particular around 80%. Like the branch airflow, the continuous airflow is warm and saturated with water vapor, which was taken up from the conversion zone. Condensation will therefore take place in the cooler hydrolysis zone and the heat of condensation released thereby will make an additional contribution to the intended relatively high ambient temperature in the hydrolysis zone.

-5De optimale positie van deze aftakking is enigszins afhankelijk van het uitgangsmateriaal maar ligt in de meeste gevallen circa halverwege. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft dan ook als kenmerk de evacuatiemiddelen circa halverwege de reactorruimte tussen de luchtinlaat en de productinlaat zijn voorzien. De daarmee gerealiseerde aftakking van de luchtstroom creëert een scheiding tussen de omzettingszone, die door een nog volledige luchtstroom wordt gekoeld, enerzijds en de hydrolysezone, die als gevolg van een aanzienlijk gereduceerde luchtdoorstroming op een aanzienlijk hogere temperatuur ligt, anderzijds. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft daardoor als kenmerk dat de reactorruimte een hydrolysezone omvat, waarin gedurende bedrijf hydrolyse van de uitgangsmassa bij een relatief hoge temperatuur plaatsvindt, alsmede een omzettingszone, waarin gedurende bedrijf organische stof bij een lagere temperatuur microbieel moleculair wordt afgebroken, waarbij de evacuatiemiddelen tussen de hydrolysezone en de omzettingszone zijn voorzien.-5 The optimal position of this branch depends somewhat on the starting material, but in most cases it is approximately halfway. A special embodiment of the device according to the invention is therefore characterized in that the evacuation means are provided approximately halfway between the reactor space between the air inlet and the product inlet. The branch of the air flow realized therewith creates a separation between the conversion zone, which is cooled by a still complete air flow, on the one hand, and the hydrolysis zone, which is at a considerably higher temperature due to a considerably reduced air flow, on the other hand. A special embodiment of the device according to the invention is therefore characterized in that the reactor space comprises a hydrolysis zone, in which hydrolysis of the starting mass takes place at a relatively high temperature during operation, as well as a conversion zone, in which organic matter becomes microbial molecular at a lower temperature during operation. demolished, whereby the evacuation means are provided between the hydrolysis zone and the conversion zone.

Met het oog op een adequate beluchting van de reactorruimte heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat luchtstroomafwaarts van de luchtinlaat een lamellensysteem is voorzien dat in staat en ingericht is om vanuit een luchtkamer de luchtstroom onderin de reactorruimte over de reactorruimte te verspreiden. Onder de lamellen kunnen luchtgaten worden aangebracht die zorgen voor de luchttoevoer. Het materiaal glijdt daarentegen over de lamellen heen, terwijl de lucht via een aanvankelijk neerwaarts traject het materiaal in wordt gevoerd. Op deze wijze wordt tegengegaan dat materiaal de luchtkamer kan binnentreden, terwijl niettemin de luchtstroom de reactorruimte, met daarin het materiaal, kan binnendringen.With a view to adequate aeration of the reactor space, a further special embodiment of the device according to the invention has the feature that, downstream of the air inlet, a lamellar system is provided which is capable and arranged from an air chamber of the air flow at the bottom of the reactor space over the reactor space. spreading. Air holes can be provided under the slats to ensure the air supply. The material, on the other hand, slides over the slats, while the air is introduced into the material via an initial downward trajectory. In this way it is prevented that material can enter the air chamber, while nevertheless the air flow can enter the reactor space, with the material therein.

Met het oog op een minimale ecologische voetafdruk, verdient het de voorkeur om dat het proces zo weinig mogelijk verse lucht opneemt, terwijl ook een hoeveelheid afgeblazen lucht bij voorkeur laag is. Met het oog daarop heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat de luchtstroom, na de reactorruimte te hebben verlaten, in een althans nagenoeg gesloten systeem althans grotendeels naar de reactorruimte wordt terug gevoerd. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe als kenmerk dat de dampuitlaat in een althans in hoofdzaak gesloten circuit is gekoppeld aan een inlaat van de ventilatormiddelen. In een verder uitvoeringsvorm is de inrichting volgens de uitvinding daarbij gekenmerkt doordat nabij de top van de reactorruimteIn view of a minimal ecological footprint, it is preferable that the process absorbs as little fresh air as possible, while also an amount of exhausted air is preferably low. In view of this, a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the air flow, after having left the reactor space, is returned to the reactor space in an at least substantially closed system, at least for the most part. To this end, a special embodiment of the device according to the invention has the feature that the vapor outlet is coupled in an at least substantially closed circuit to an inlet of the fan means. In a further embodiment, the device according to the invention is characterized in that near the top of the reactor space

-6een gedefinieerde luchtuitlaat is voorzien waaraan een restant van de luchtstroom althans grotendeels wordt ontvangen en dat de luchtuitlaat in een althans in hoofdzaak gesloten circuit is gekoppeld aan een inlaat van de ventilatormiddelen.-A defined air outlet is provided to which a residual of the air flow is at least largely received and that the air outlet is coupled in an at least substantially closed circuit to an inlet of the fan means.

Beide deel-luchtstromen door het systeem kunnen aldus worden afgevangen. Een netto luchtconsumptie van het systeem omvat in dat geval voornamelijk nog een door de aerobe afbraakprocessen binnen de reactor verbruikte hoeveelheid zuurstof. Louter deze relatief geringe zuurstofbehoefte kan eenvoudig door buitenlucht of desgewenst anderszins van buitenaf worden gesuppleerd. Ook is daardoor tevens de afgasflow van het systeem naar de omgeving minimaal en een eventuele afgasstroom goed beheersbaar en, indien nodig, door middel van een kleinschalige installatie te reinigen.Both partial air flows through the system can thus be captured. In that case, a net air consumption of the system mainly comprises an amount of oxygen consumed by the aerobic degradation processes within the reactor. This relatively low oxygen requirement can easily be supplemented by outside air or, if desired, otherwise from the outside. This also means that the waste gas flow from the system to the environment is minimal and any waste gas flow can be easily controlled and, if necessary, cleaned by means of a small-scale installation.

In de lucht uit de reactor zal doorgaans een hoge concentratie ammoniak aanwezig zijn, die kan oplopen tot enkele duizenden ppm's afkomstig van in het afbraakproces betrokken eiwitten en andere stikstof houdende verbindingen. Om deze ammoniak niet in condensaat op te laten lossen, wat anders lozings- of afvoerprobleem zou kunnen veroorzaken, heeft een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat de luchtstroom, na de reactorruimte te hebben verlaten, wordt gereinigd, in het bijzonder wordt ontdaan van ammoniak, vooraleer deze over een condensor te leiden. Hiertoe heeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de dampuitlaat via een ammoniakwasser is gekoppeld aan een condensatie-inrichting die in staat en ingericht is om vocht aan een luchtstroom te onttrekken. In een verdere uitvoeringsvorm heeft de inrichting volgens de uitvinding daarbij als kenmerk dat ook de luchtuitlaat via een ammoniumwasser is gekoppeld aan een, al of niet met de dampuitlaat gedeelde, condensatie-inrichting die in staat en ingericht is om vocht een luchtstroom te onttrekken.The air from the reactor will usually contain a high concentration of ammonia, which can be up to several thousand ppm from proteins involved in the degradation process and other nitrogenous compounds. In order not to allow this ammonia to dissolve in condensate, which could otherwise cause a discharge or discharge problem, a further embodiment of the method according to the invention is characterized in that the air flow, after leaving the reactor space, is cleaned, in particular the ammonia is removed before passing it over a condenser. To this end, a special embodiment of the device according to the invention has the feature that the vapor outlet is coupled via an ammonia scrubber to a condensation device which is capable and adapted to extract moisture from an air stream. In a further embodiment, the device according to the invention is characterized in that the air outlet is also coupled via an ammonium scrubber to a condensation device, whether or not shared with the vapor outlet, which is capable and adapted to extract moisture from an air stream.

Voor een optimale verwerking is het van belang dat het materiaal dat in de reactor wordt gelaten voldoende structuur heeft en goed beluchtbaar is om door middel van de geforceerde luchtstroom zuurstof toe te laten en waterdamp af te voeren. Met name voor die gevallen waarin het uitgangsmateriaal dit niet van nature heeft, heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat dat droge, althans gedroogde, stof met verse reststof wordt vermengd vooraleer de reststof aan de reactorruimte toe te voeren. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeftFor optimal processing it is important that the material that is left in the reactor has sufficient structure and is well aerated to allow oxygen to flow through the forced air flow and to remove water vapor. Particularly for those cases where the starting material does not naturally have this, a further special embodiment of the process according to the invention is characterized in that the dry, at least dried, substance is mixed with fresh residual material before the residual material is fed to the reactor space. Has a special embodiment of the device according to the invention

-7hiertoe als kenmerk dat toevoermiddelen zijn gekoppeld aan een uitlaat van een menginrichting, welke menginrichting een eerste inlaat omvat voor de uitgangsmassa alsmede een tweede inlaat voor droge, althans ten dele gedroogde massa.This is characterized in that feed means are coupled to an outlet of a mixing device, which mixing device comprises a first inlet for the starting mass and a second inlet for dry, at least partially dried mass.

Door het verse materiaal intensief te mengen met gedroogd materiaal kan aldus een homogene en rulle massa worden verkregen met een toereikend aandeel droge stof, die na mengen typisch van de orde van ongeveer 40-50% zal kunnen zijn. Deze mengstap leidt tot een circulatiestroom van vaste stof over de reactor en heeft verscheidene gunstige effecten.Thus, by intensively mixing the fresh material with dried material, a homogeneous and free-flowing mass can be obtained with an adequate dry matter content, which after mixing can typically be of the order of about 40-50%. This mixing step leads to a solids circulation flow over the reactor and has several beneficial effects.

Korrels worden gebroken en worden daardoor goed gemineraliseerd tot optimaal uitgangsmateriaal voor het microbiële afbraakproces en eventuele inhomogeniteiten in de stroming van lucht en/of vaste stof door de reactor zijn daardoor tijdelijk en/of van plaats wisselend. Dit zorgt voor een constante kwaliteit van de productstroom.Grains are broken and are therefore well mineralized into optimal starting material for the microbial degradation process and any inhomogeneities in the flow of air and / or solid matter through the reactor are therefore temporary and / or varying in location. This ensures a constant quality of the product flow.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de werkwijze volgens de uitvinding daarbij gekenmerkt doordat hiervoor gedroogde reststof aan de productuitlaat wordt afgenomen en als drogere stof met verse reststof wordt vermengd vooraleer de reststof aan de reactorruimte toe te voeren. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe als kenmerk dat de tweede inlaat van de menginrichting aan de productuitlaat van de reactor is gekoppeld. Aldus wordt een deel van het gedroogde product gebruikt als toeslagstof voor de verwerken massa om daaraan een optimale samenstelling en consistentie te geven.In a preferred embodiment, the method according to the invention is characterized in that dried residual material is removed from the product outlet for this purpose and is mixed as fresh material with fresh residual material before the residual material is fed to the reactor space. To this end, a preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the second inlet of the mixing device is coupled to the product outlet of the reactor. Thus, part of the dried product is used as an additive to the processing mass to give it optimum composition and consistency.

Dit terug-mengen (back mixing) van reactor product heeft naast de hiervoor beschreven voordelen, bovendien als voordeel dat daarmee het uitgangsmateriaal wordt geënt met microbiële biomassa. Deze enting zorgt voor een snelle biologische activering. Bovendien kan de microbiële huishouding in de reactor zich daardoor specialiseren en zich met name afstemmen op hogere reactietemperaturen, vooral waar het om de hydrolysestap gaat. Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is dan ook gekenmerkt doordat het proces wordt uitgevoerd bij een temperatuur die een bovengrens van het microbiële afbraakproces benadert. De microbiële huishouding ontwikkelt zich dan tot een hyper-thermofiele. De daarmee haalbare efficiencywinst blijkt in de praktijk meer dan op te wegen tegen de voor het desgewenst terug-mengen eventueel benodigde hoeveelheid droog of gedroogd product. Een bijzondere gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens deIn addition to the above-described advantages, this back-mixing (back-mixing) of the reactor product also has the advantage that it is inoculated with microbial biomass. This vaccination ensures rapid biological activation. Moreover, the microbial housekeeping in the reactor can thereby specialize and in particular attune to higher reaction temperatures, especially where the hydrolysis step is concerned. A further particular embodiment of the method according to the invention is therefore characterized in that the process is carried out at a temperature approaching an upper limit of the microbial degradation process. The microbial household then develops into a hyper-thermophilic. In practice, the efficiency gain that is achievable thereby appears to more than outweigh the amount of dry or dried product that may be required for the desired back-mixing. A particularly favorable embodiment of the method according to the

-8uitvinding heeft in dat verband als kenmerk dat droge, althans gedroogde, stof in een verhouding van circa 1:2 tot 1:4 met verse reststof wordt vermengd.In this connection, the invention is characterized in that dry, at least dried, material is mixed with fresh residual material in a ratio of about 1: 2 to 1: 4.

Het inputmateriaal dient bij voorkeur vrij te zijn van grovere vaste delen omdat die blokkades kunnen geven in de verdere verwerking en het interne transport en bovendien naar hun aard minder ontvankelijk zijn voor microbiële afbraak. Om dit te vermijden heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding dan ook als kenmerk dat de reststof wordt vermalen vooraleer deze aan de reactorruimte toe te voeren. Hiertoe heeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat een maalinrichting is voorzien waarvan een uitlaat is gekoppeld aan de productinlaat van de reactor en met een inlaat die uitgangsmassa vanuit een bufferopslag ontvangt. De bufferopslag dient om de voeding naar de reactor gelijkmatig te laten verlopen en minder of niet afhankelijk te maken van variaties in een externe aanvoer.The input material should preferably be free of coarser solids because they can cause blockages in further processing and internal transport and, by the way, are less susceptible to microbial degradation. In order to avoid this, a further special embodiment of the process according to the invention therefore has the feature that the residual material is ground before feeding it to the reactor space. To this end, a special embodiment of the device according to the invention has the feature that a grinding device is provided, an outlet of which is coupled to the product inlet of the reactor and with an inlet that receives output mass from a buffer storage. The buffer storage serves to ensure that the feed to the reactor runs smoothly and to make it less or not dependent on variations in an external supply.

Een toevoer van te koude lucht in de omzettingzone kan leiden tot een stagnatie van het omzettingsproces en dient daarom bij voorkeur te worden vermeden. Het verdient dan ook de voorkeur om de luchtstroom een gedefinieerde luchttemperatuur op te leggen, vooraleer de lucht de reactor binnen te leiden. Met voordeel kan de bij de omzetting geproduceerde warmte hiervoor worden ingezet. Hiertoe heeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding als kenmerk dat de luchtstroom wordt voorverwarmd met warmte die aan de reststof werd onttrokken vooraleer de luchtstroom in de reactorruimte te leiden. Niet alleen biedt dit een volledigere beheersing van het gehele proces, ook leidt tot een snellere en efficiëntere opstart van het systeem.An input of too cold air into the conversion zone can lead to a stagnation of the conversion process and should therefore preferably be avoided. It is therefore preferable to impose a defined air temperature on the airflow before the air is introduced into the reactor. The heat produced during the conversion can advantageously be used for this. To this end, a special embodiment of the method according to the invention is characterized in that the air flow is preheated with heat that was extracted from the residual material before the air flow is led into the reactor space. Not only does this provide more complete control of the entire process, it also leads to a faster and more efficient system start-up.

De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment and an accompanying drawing. In the drawing shows:

Figuur 1 een schematische voorstelling van een vaste stof afhandeling in een uitvoeringsvoorbeeld van een werkwijze en inrichting volgens de uitvinding;Figure 1 shows a schematic representation of a solid handling in an exemplary embodiment of a method and device according to the invention;

Figuur 2 een schematische voorstelling van een luchtbehandeling in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1;Figure 2 shows a schematic representation of an air treatment in the exemplary embodiment of figure 1;

Figuur 3 een schematische voorstelling van een microbiële cyclus in het proces en de inrichting volgens de uitvinding;Figure 3 shows a schematic representation of a microbial cycle in the process and the device according to the invention;

-9Figuur 4 een schematische zoneverdeling in een reactorruimte in het proces en de inrichting volgens de uitvinding;Figure 4 shows a schematic zone distribution in a reactor space in the process and the device according to the invention;

Figuur 5 in perspectief, een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding, toegepast in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1 en 2;Figure 5 in perspective, an exemplary embodiment of a device according to the invention, applied in the exemplary embodiment of Figures 1 and 2;

Figuur 6 een eerste dwarsdoorsnede van de inrichting van figuur 5;Figure 6 shows a first cross section of the device of figure 5;

Figuur 6B een uitvergroting van een cirkelgebied B in figuur 5;Figure 6B is an enlargement of a circle area B in Figure 5;

Figuur 7 een tweede dwarsdoorsnede, dwars op de doorsnede van figuur 6, van de inrichting van figuur 5; enFigure 7 is a second cross section, transverse to the section of Figure 6, of the device of Figure 5; and

Figuur 7B een uitvergroting van een cirkelgebied B in figuur 7.Figure 7B is an enlargement of a circle area B in Figure 7.

Overigens zij daarbij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet steeds op (eenzelfde) schaal zijn getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.Incidentally, it should be noted that the figures are purely schematic and not always drawn on (the same) scale. In particular, some dimensions may be exaggerated to a greater or lesser extent for the sake of clarity. Corresponding parts are designated with the same reference numerals in the figures.

Een uitvoeringsvoorbeeld van een systeem waarin een uitvoeringsvorm inrichting volgens de uitvinding is toegepast is schematische weergegeven in figuur 1 en 2. De inrichting volgens de uitvinding omvat hier een omzettingsreactor 100 met daaraan gekoppeld een vaste stof systeem, dat in figuur 1 ter linkerzijde van de reactor 10 schematische in weergegeven, alsmede een luchtbehandelingsysteem, dat in figuur 2 ter rechterzijde van de reactor 10 schematisch is getekend. Deze systemen zullen navolgend in meer detail worden beschreven.An exemplary embodiment of a system in which an embodiment device according to the invention has been applied is schematically shown in Figures 1 and 2. The device according to the invention here comprises a conversion reactor 100 with a solid-state system coupled thereto, which is shown in Figure 1 to the left of the reactor. 10 is shown schematically, as well as an air treatment system, which is schematically shown in figure 2 on the right side of the reactor 10. These systems will be described in more detail below.

Ter verduidelijking van de biologische werking van de reactor 100 is het aerobe biologische omzettingsproces, dat in de reactor 100 wordt geïnduceerd, schematisch in figuur 3 en 4 weergeven. In het processchema van figuur 3 stellen de rechthoeken hoeveelheden voor, de cirkels processen en de pijlen materiaalstromen. Nat substraatmateriaal 50 wordt in de reactor gevoerd. Het gaat hierbij voornamelijk om organisch gepolymeriseerd substraat. Microorganismen kunnen alleen vrij gemaakt substraat (monomeer) opnemen via de celwand. Vast gepolymeriseerd substraat dient hiertoe allereerst te worden gehydrolyseerd, dat wil zeggen afgebroken onder invloed van water. Deze hydrolyse geschiedt enzymatisch en/of thermisch in een eerste deel 52 van de reactor. Indien voldoende zuurstof aanwezig is, wordt het opgelost substraat door de biomassa ingezet voor groei en metabolisme 54. De hoeveelheid biomassa neemt toe door groei onder gelijktijdige proportionele productie van warmte. De organischeTo illustrate the biological activity of the reactor 100, the aerobic biological conversion process induced in the reactor 100 is shown schematically in Figures 3 and 4. In the process diagram of Figure 3, the rectangles represent quantities, the circles process and the arrows represent material flows. Wet substrate material 50 is fed into the reactor. This mainly concerns organically polymerized substrate. Microorganisms can only absorb released substrate (monomer) through the cell wall. To this end, solid polymerized substrate must first be hydrolysed, i.e. broken down under the influence of water. This hydrolysis takes place enzymatically and / or thermally in a first part 52 of the reactor. If sufficient oxygen is present, the dissolved substrate is used by the biomass for growth and metabolism 54. The amount of biomass increases by growth while simultaneously producing proportional heat. The organic

-10fractie wordt (biologisch) verbrand tot kooldioxide en water. De organische stikstof wordt ammoniak.-10 fraction is (biologically) burned to carbon dioxide and water. The organic nitrogen becomes ammonia.

Vanaf het moment dat de initiële hoeveelheid via hydrolyse opgelost substraat is verbruikt, gaat het proces een evenwichtsfase in: wat wordt gehydrolyseerd wordt meteen verbruikt. De hydrolyse is nu de snelheidsbepalende factor van de omzetting en de warmteproductie. De temperatuur is een belangrijke factor in de hydrolysesnelheid en dus in de omzettingssnelheid van de vervallende massa. De balans van de warmteproductie (conversie) en de warmteafvoer (hoeveelheid doorgeblazen lucht) bepaalt de temperatuur. Deze wordt halverwege de reactor beïnvloed door hier een deel van de ingeblazen luchtstroom tussen een omzettingszone en de hydrolysezone 52 af te laten. Hierdoor ondervindt de hydrolysezone 52 minder koeling en kan de (hydrolyse)temperatuur tot een voor de micro-organismen maximaal aanvaardbare worden opgevoerd. Hier kan zich aldus een hyper-thermofiele micro-culture ontwikkelen/specialiseren. Met de afgelaten lucht wordt tevens vocht uit de reactor verwijderd en daarmee een droging van het materiaal 56 doorgevoerd.From the moment the initial amount of substrate dissolved via hydrolysis is consumed, the process enters an equilibrium phase: what is hydrolysed is immediately consumed. Hydrolysis is now the rate determining factor of conversion and heat production. Temperature is an important factor in the rate of hydrolysis and thus in the rate of conversion of the decaying mass. The balance of heat production (conversion) and heat dissipation (amount of air blown) determines the temperature. This is influenced midway through the reactor by here discharging part of the blown-in airflow between a conversion zone and the hydrolysis zone 52. As a result, the hydrolysis zone 52 experiences less cooling and the (hydrolysis) temperature can be raised to a maximum acceptable for the micro-organisms. Here, a hyper-thermophilic micro-culture can thus develop / specialize. With the released air, moisture is also removed from the reactor and drying of the material 56 is thereby effected.

Door het tegenstroomprincipe worden in de reactor verschillende temperatuurzones gecreëerd, welke in figuur 4 schematisch zijn weergegeven. Door de luchtscheiding circa halverwege de reactor worden twee specifieke temperatuurzones gedefinieerd: een hydrolysezone 52 en een omzettingszone 54. Ook een aantal overige als zodanig te onderscheiden zones is in het schema aangegeven. Alle zones zijn in de praktijk overigens niet scherp afgebakend maar lopen geleidelijk in elkaar over. Hierna volgt een korte beschrijving van elk van de opeenvolgende zones in de reactor.Due to the counterflow principle, different temperature zones are created in the reactor, which are shown schematically in Figure 4. Two specific temperature zones are defined by the air separation approximately halfway down the reactor: a hydrolysis zone 52 and a conversion zone 54. A number of other zones that can be distinguished as such are also indicated in the diagram. In practice, all zones are not sharply delineated, but gradually merge. The following is a brief description of each of the successive zones in the reactor.

OPWARMINGS ZONE 50HEATING ZONE 50

Het materiaal dat bovenin de reactor wordt gevoerd zal door condensatie van de hete verzadigde lucht snel opwarmen. Dit creëert een opwarmingszone 50 bovenin de reactor.The material fed into the top of the reactor will heat up quickly due to condensation of the hot saturated air. This creates a heating zone 50 at the top of the reactor.

HYDROLYSEZONE 52HYDROLYSIS ZONE 52

In de hydrolysezone 52 heerst een hoge temperatuur voor een hoge hydrolysesnelheid. Deze hoge temperatuur wordt bereikt doordat de lucht uit de (volgende onderliggende) omzettingszone 54 al op hoge temperatuur is en door een beperkte, relatief geringe luchtstroom (20%) door de hydrolysezone. Deze laatste zorgt weliswaar voor voldoendeIn the hydrolysis zone 52, a high temperature prevails for a high hydrolysis rate. This high temperature is achieved because the air from the (next underlying) conversion zone 54 is already at a high temperature and due to a limited, relatively small air flow (20%) through the hydrolysis zone. The latter does provide sufficient

-11zuurstof maar biedt slechts een gering koelvermogen. Als gevolg van condensatie kan in de hydrolysezone 52 zelfs nog extra (condensatie)warmte tot ontwikkeling komen. De beoogde temperatuur is de maximaal haalbare voor de microbiële omzetting, die van de orde circa 80-82°C is. Hierop wordt gestuurd met de regelklep 26 die de drukval en daarmee de luchtstroom over deze zone 52 bepaalt.-11 oxygen but offers only a low cooling capacity. As a result of condensation, additional (condensation) heat can even develop in the hydrolysis zone 52. The target temperature is the maximum achievable for the microbial conversion, which is of the order of about 80-82 ° C. This is controlled by the control valve 26, which determines the pressure drop and thus the air flow over this zone 52.

De hydrolysezone 52 vereist een extra volume waar de omzetting beperkt is (ca 20% van de omzettingszone). De hydrolysesnelheid is echter exponentieel met de temperatuur waardoor hier de voorwaarde voor meer dan evenredig versnelde omzetting (in de omzettingszone) wordt gerealiseerd. Per saldo is het effect duidelijk positief. Daarnaast kost deze oplossing, bij gelijke bedhoogte en capaciteit, slechts weinig elektrische energie omdat de luchtstroom hier slechts van de orde van een vijfde van het totaal bedraagt en de benodigde drukval navenant lager is. Omdat het zuurstofgehalte na de hydrolysezone 52 zeer laag zal zijn (verwachting ruimschoots onder 10%) is het mogelijk om deze lucht preferent te spuien en het totale luchtverbruik uitermate laag te houden.The hydrolysis zone 52 requires an additional volume where the conversion is limited (about 20% of the conversion zone). However, the hydrolysis rate is exponential with temperature, so that the condition for more than proportionally accelerated conversion (in the conversion zone) is realized here. On balance, the effect is clearly positive. In addition, with the same bed height and capacity, this solution costs little electrical energy, because the airflow here is only about one fifth of the total and the required pressure drop is correspondingly lower. Because the oxygen content after the hydrolysis zone 52 will be very low (expected to be well below 10%), it is possible to preferentially blow this air and keep the total air consumption extremely low.

OMZETTINGSZONE 54CONVERSION ZONE 54

Het materiaal komt met een hoge concentratie opgelost substraat in de omzettingszone 54. Hier is de beluchting hoog zodat er warmteafvoer is, waardoor de temperatuur daalt. Dit vormt een ideaal klimaat voor een (explosieve) groei en activiteit van biomassa die gepaard gaat met een overeenkomstige warmteontwikkeling.The material enters the conversion zone 54 with a high concentration of dissolved substrate. Here the aeration is high so that heat is dissipated, causing the temperature to drop. This forms an ideal climate for an (explosive) growth and activity of biomass that is accompanied by a corresponding heat development.

EVENWICHTSZONE 56BALANCING ZONE 56

Naarmate de brandstof voor omzetting op raakt, raakt het systeem in een conditie waar de hydrolyse en omzetting in evenwicht zijn. Deze evenwichtszone 56 wordt door middel van een maatvoering van de reactor klein gehouden omdat deze minder efficiënt is.As the fuel for conversion runs out, the system becomes in a condition where the hydrolysis and conversion are in equilibrium. This equilibrium zone 56 is kept small by size of the reactor because it is less efficient.

AFKOELINGSZONE 58COOLING ZONE 58

In een afkoelingszone 58 aan een productuitgang van de reactor wordt het materiaal door de toevoer van koudere lucht en door uitzweting afgekoeld.In a cooling zone 58 at a product outlet of the reactor, the material is cooled by the supply of colder air and by swelling.

Een inputbuffer 10 is aanwezig om een voeding van nat/vochtig product naar de reactor gelijkmatig en ononderbroken te laten verlopen en niet afhankelijk te laten zijn van variaties inAn input buffer 10 is provided to ensure that a wet / moist product feed to the reactor proceeds smoothly and continuously and does not depend on variations in

-12een lokale of externe toevoer, bijvoorbeeld van ontwateringspersen. Het inputmateriaal voor de reactor 100 moet vrij zijn van grovere vaste delen omdat die anders in de uitsluizing van de reactor en in transportsystemen blokkades kunnen geven. Met het oog daarop is een voorbehandeling 12 aanwezig. Als er risico op grove delen, groter dan typisch van de orde van drie centimeter, aanwezig is dan kan de gehele materiaalstroom worden verkleind door een daarin voorziene maalinrichting die grotere delen tot onder deze maat verkleint. Ook kan hierin een screening op grove, niet verwerkbare materialen plaatsvinden, zoals steengoed en metalen.-12 a local or external supply, for example from dewatering presses. The input material for the reactor 100 must be free of coarser solids, as they may otherwise cause blockages in the reactor lockout and in transport systems. In view of this, a pretreatment 12 is provided. If there is a risk of coarse parts, larger than typically of the order of three centimeters, the entire material flow can be reduced by a grinder provided therein that reduces larger parts to below this size. It can also screen for coarse, non-processable materials, such as stoneware and metals.

Indien het input materiaal weinig of geen structuur heeft, kan de beluchtbaarheid daardoor te laag zijn om biologisch te kunnen worden geactiveerd en/of waterdamp af te voeren. Dit wordt verholpen met een menginrichting 14 die in staat is om het verse materiaal te mengen met droog of gedroogd materiaal. Door deze menging intensief uit te voeren kan een homogene en rulle massa worden verkregen. De vereiste droge stof, na mengen, zal ongeveer 40-50% zijn. In dit geval wordt in dat verband een zogenaamde terug-menging (back mixing) toegepast door een deel, bijvoorbeeld van de orde van 15%, van het gedroogde materiaal van de uitgang 110 van de reactor 100 af te nemen en naar de menginrichting 14 te voeren. De menger 14 is een belangrijke component is het gehele systeem. Deze dient om de voeding voor de reactor 100 homogeen en beluchtbaar te maken. Een betrouwbare wijze van mengen blijkt een batchgewijze menging, waarbij de twee te mengen stromen op gewicht worden geladen. Dit mengen (backmixing) maakt de structuurloze stof beluchtbaar en brengt actieve biomassa in het materiaal (enting). Aldus is er een re-circulatiestroom van vaste stof over de reactor. Dit heeft positieve effecten:If the input material has little or no structure, the aeration may therefore be too low for biological activation and / or removal of water vapor. This is remedied with a blender 14 capable of mixing the fresh material with dry or dried material. By carrying out this mixing intensively, a homogeneous and free-flowing mass can be obtained. The required dry matter, after mixing, will be about 40-50%. In this case, a so-called back-mixing (back-mixing) is used in this connection by taking a part, for example of the order of 15%, of the dried material from the outlet 110 of the reactor 100 and transfer it to the mixer 14. feed. The mixer 14 is an important component of the entire system. This serves to make the feed for the reactor 100 homogeneous and aerable. A reliable method of mixing has been found to be batch mixing, the two streams to be mixed being loaded by weight. This mixing (backmixing) makes the structured material aeration and introduces active biomass into the material (grafting). Thus, there is a solid recirculation flow over the reactor. This has positive effects:

Korrels worden gebroken en worden daardoor goed gemineraliseerd (vergelijkbaar met omzetten in compostering)Grains are broken and are therefore well mineralized (comparable to conversion to composting)

Inhomogeniteiten in de doorstroming (lucht en/of vaste stof) in de reactor zijn hierdoor tijdelijk en/of van plaats wisselend. Dit zorgt voor een constante kwaliteit van het product.Inhomogeneities in the flow (air and / or solid matter) in the reactor are therefore temporary and / or change of place. This ensures a constant quality of the product.

De inputstroom wordt geënt met product waardoor de biomassa in de reactor zich kan specialiseren (afstemmen op de hoge temperatuur)The input stream is inoculated with product which allows the biomass in the reactor to specialize (matching to the high temperature)

De enting zorgt voor een snelle biologische activering; enThe inoculation ensures rapid biological activation; and

Er ontstaat een specialisatie van de soorten micro-organismen (hyper-thermofilie).There is a specialization of the types of micro-organisms (hyper-thermophilia).

-13De backmixstroom bedraagt afhankelijk van de droge stof van de inputstroom circa het dubbele van de feedstroom in kilogram. Na een (gemiddelde) verblijftijd is het materiaal aldus typisch vijfmaal rond geweest.-13 Depending on the dry matter of the input stream, the backmix flow is approximately double the feed flow in kilograms. After an (average) residence time, the material has thus typically been round five times.

De reactorvoeding 105 ligt in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 5-7 op circa zes tot zeven meter hoogte. Het gemengde materiaal wordt naar boven gebracht door een, niet nader getoond, transportsysteem dat de structuur niet aantast. De te drogen biomassa wordt, gemengd met een aandeel gedroogd eindproduct, bovenin de reactor 100 gevoerd en door een draaiende hark vlak afgewerkt zodat de doorstroming van lucht homogeen is.In the exemplary embodiment of Fig. 5-7, the reactor feed 105 is at a height of approximately six to seven meters. The mixed material is brought up by a conveyor system (not shown in more detail) that does not affect the structure. The biomass to be dried, mixed with a proportion of dried end product, is fed into the top of the reactor 100 and finished flat by a rotating rake so that the air flow is homogeneous.

Aan de onderzijde en voor een uitgang 110 van de reactor 100 bevindt zich een uitsluissysteem dat zorgt voor een gelijkmatige zakking van de reactorinhoud. De uitsluizing van het gedroogde materiaal uit de reactor geschiedt door een aantal parallelle doseersluizen 111..113, zie ook figuur 7. Hiermee kan de doorlating van vaste stof naar de transportschroeven 114 worden geregeld. De sluizen 111..113 bestrijken de volle breedte van de reactor. In de getoonde reactor, met een doorsnede van circa drie bij drie meter, zijn aldus drie frequentiegeregelde draaisluizen 111..113 voorzien. Het materiaal loopt via een steile trechtervorm naar de desbetreffende sluis. De draaisluizen 111..113 wisselen periodiek van draairichting zodat voorkeursstroming langs de trechterzijden worden opgeheven. Door middel van daartoe voorziene inspectie! uiken 115 kan dit proces worden gecontroleerd en kunnen eventuele obstructies in de afvoer van materiaal worden verholpen.At the bottom and in front of an outlet 110 of the reactor 100 there is a discharge system which ensures an even subsidence of the reactor contents. The dried material is discharged from the reactor by a number of parallel metering sluices 111..113, see also figure 7. This allows the transmission of solid matter to the conveyor screws 114 to be controlled. Locks 111..113 cover the full width of the reactor. In the reactor shown, with a diameter of approximately three by three meters, three frequency-controlled rotary valves 111..113 are thus provided. The material runs through a steep funnel shape to the relevant lock. The rotary valves 111..113 periodically change direction of rotation so that preferred flow along the hopper sides is canceled. By means of an inspection provided for this! uiken 115, this process can be controlled and any obstacles in the discharge of material can be remedied.

Onder elke draaisluis 111..113 ligt coaxiaal een transportschroef 114 die het uitgesluisde materiaal naar één zijde van de reactor 100 brengt. Daar ligt een dwarsschroef 116 die het materiaal van drie sluizen 111..113 verzamelt en naar een productuitgang 110 buiten de reactor brengt. De doseersluizen 111..113 worden op doorzet aangestuurd. Onder deze sluizen wordt het materiaal met de transportschroeven 114 en dwarsschroef 116 via de productuitgang 110 naar de mixer 14 en een productbuffer 16 gebracht. Aangezien er een redelijke luchtdruk onderin de reactor heerst, is bij voorkeur een luchtdichte uitsluizing aanwezig, dan wel wordt de druk tijdens uitsluizing tijdelijk weggenomen. De voeding en uitsluizing vinden periodiek plaats, bijvoorbeeld elk uur vijf minuten. Het gehele vaste stofsysteem is aldus periodiek in bedrijf, typisch vijf minuten per uur. De vuigraad van deBeneath each rotary valve 111..113 is coaxially a conveyor screw 114 which brings the discharged material to one side of the reactor 100. There is a transverse screw 116 which collects the material from three locks 111..113 and brings it to a product outlet 110 outside the reactor. The dosing valves 111..113 are controlled on throughput. Under these locks, the material is conveyed with the conveyor screws 114 and cross screw 116 through the product outlet 110 to the mixer 14 and a product buffer 16. Since there is reasonable air pressure at the bottom of the reactor, an airtight seal is preferably present, or the pressure is temporarily removed during shutdown. The feeding and exclusion take place periodically, for example every hour for five minutes. The entire solid system is thus run periodically, typically five minutes per hour. The board of the

-14reactor 100 en van de inputbuffer 10 worden als stuurparameters in een niet nader getoonde automatisering gebruikt.Reactor 100 and of the input buffer 10 are used as control parameters in an automation not shown in more detail.

De ruimte onder de trechters vormt een luchtkamer 125 waarop een blower via een luchtinlaat is aangesloten. De blower zorgt voor een continue geforceerde luchtstroom door de reactor, tegen de materiaalstroom in, ten behoeve van het drogingsproces. In de trechterwanden zijn lamellen 120 aangebracht. De lamellen 120 lopen over de volle breedte van de trechters en zijn qua aantal en uitblaashoogte zodanig ingericht dat de luchtsnelheid bij intrede van het materiaal beperkt is tot circa vijfmaal de gemiddelde verticale luchtsnelheid in de reactor. De lucht zal het materiaal achter de lamellen enigszins wegduwen en in beweging houden zodat brugvorming of opstopping wordt tegen gegaan. Verdekt onder de lamellen liggen sleuven die naar de reactorruimte toe openen ten behoeve van een vrije luchttoevoer naar de reactorruimte. Het materiaal glijdt over de lamellen 120 maar de lucht stroomt via een aanvankelijk neerwaarts traject het materiaal in. Hiermee wordt tegengegaan dat materiaal tot de luchtkamer 125 kan doordringen. De lucht wordt aldus met slechts een geringe drukval over het lamellensysteem 120 onderin de reactor 100 tegen de materiaalstroom in ingeblazen.The space under the hoppers forms an air chamber 125 to which a blower is connected via an air inlet. The blower provides a continuous forced air flow through the reactor, against the material flow, for the drying process. Slats 120 are arranged in the hopper walls. The fins 120 run the full width of the hoppers and are designed in number and discharge height such that the air velocity at the entry of the material is limited to approximately five times the average vertical air velocity in the reactor. The air will push the material slightly behind the slats and keep it moving so that bridging or blockage is prevented. Hidden beneath the fins are slots that open towards the reactor space for a free air supply to the reactor space. The material slides over the slats 120 but the air flows into the material through an initial downward trajectory. This prevents material from penetrating to the air chamber 125. The air is thus blown into the material stream at the bottom of the reactor 100 with only a slight pressure drop over the lamellae system.

De ingeblazen lucht wordt op twee hoogten uit de reactor onttrokken. Ongeveer halverwege de hoogte wordt circa 80% van de lucht afgevangen via daartoe voorziene evacuatiemiddelen 130 en via een dampuitlaat 22 met een regelklep 26 afgevoerd. De hoogte van deze luchtaftakking 22 is afhankelijk van het te verwerken inputmateriaal.The blown air is withdrawn from the reactor at two heights. About halfway up, about 80% of the air is captured via evacuation means 130 provided for that purpose and exhausted via a vapor outlet 22 with a control valve 26. The height of this air branch 22 depends on the input material to be processed.

De evacuatiemiddelen omvatten een stelsel van langwerpige goten 130 die dwars op een stroomrichting van de luchtstroom over althans nagenoeg een volle breedte in de reactorruimte zijn opgesteld. De goten 130 staan tegen de luchtstroom in om daarin lucht in te vangen en via pijpleidingen 135 naar de dampuitlaat 22 te leiden. De goten 130 omvatten in dit voorbeeld een aantal parallelle in een wigvorm gezette platen die over de breedte van de reactor zijn opgesteld. De punt van de wig wijst daarbij naar de top van de reactor. Het materiaal zakt om de wig heen. Onder de wig bevindt zich een luchtruimte die in contact staat met een door de reactorwand aangesloten pijp 135. De pijpen 135, die aan weerszijden van de wiggen kunnen zitten, lopen in een verzamelkanaal 22 dat naar de regelklep 26 loopt. Het aantal wiggen, de hoek en de open breedte van de wigvorm zijn aangepast voor de beste compromis tussen luchtweerstand en goede doorstroming van het zakkende materiaal.The evacuation means comprise a system of elongated troughs 130 arranged transversely of a flow direction of the air flow over at least a full width in the reactor space. The troughs 130 are opposed to the air flow to trap air therein and to pass them via pipelines 135 to the vapor outlet 22. The troughs 130 in this example comprise a number of parallel wedged plates arranged across the width of the reactor. The tip of the wedge points to the top of the reactor. The material sinks around the wedge. Under the wedge there is an air space which contacts a pipe 135 connected through the reactor wall. The pipes 135, which can sit on either side of the wedges, pass into a collection channel 22 that runs to the control valve 26. The number of wedges, the angle and the open width of the wedge shape have been adjusted for the best compromise between air resistance and good flow of the sagging material.

-15De overige circa 20% van de lucht stroomt onder een zeer lage drukval verder omhoog naar de top van de reactor. Via een aldaar voorziene luchtuitlaat 24 wordt ook deze lucht afgevangen. De genoemde percentages van de luchthoeveelheid zijn betrokken op droge lucht. Vaste stof en lucht gaan aldus in tegenstroom door de reactor 100.-15 The remaining approximately 20% of the air flows further upwards to the top of the reactor under a very low pressure drop. This air is also captured via an air outlet 24 provided there. The percentages of the air quantity mentioned are based on dry air. Solid and air thus pass through the reactor 100 in counter-current.

Het biologische proces in de reactor heeft beluchting nodig voor de toevoer van voldoende zuurstof en voor de afvoer van waterdamp. Dit wordt door het in figuur 2 schematisch weergegeven luchtsysteem verzorgd. Dit zorgt ervoor dat de in- en uitgaande luchtcondities (temperatuur, relatieve vochtigheid, zuurstofgehalte) en de luchtstroomsnelheid voor het proces optimaal te zijn en dat zo min mogelijk verse lucht wordt verbruikt. Hierdoor wordt ook de afgasflow klein gehouden en kan een afgasreiniging kleinschalig en goed beheersbaar worden gehouden om te voldoen aan milieueisen voor de uitstoot van ammoniak en geur.The biological process in the reactor requires aeration for the supply of sufficient oxygen and for the removal of water vapor. This is provided by the air system schematically shown in Figure 2. This ensures that the incoming and outgoing air conditions (temperature, relative humidity, oxygen content) and the air flow rate for the process are optimal and that as little fresh air as possible is consumed. As a result, the waste gas flow is also kept small and waste gas cleaning can be kept small and well manageable in order to meet environmental requirements for the emission of ammonia and odor.

Normaliter is de zuurstoftoevoer die noodzakelijk is om de microbiële processen in de reactor op gang te houden geen thema. De luchthoeveelheid die is benodigd voor een effectieve afvoer van waterdamp is namelijk van de orde van tienmaal hoger dan de luchthoeveelheid benodigd voor de aanvoer van zuurstof ten behoeve van de biomassa. De luchtbehoeftes voor zuurstof en waterafvoer zijn daardoor van elkaar ontkoppeld waardoor een verbruik aan verse lucht en een uitstoot van afgas kunnen worden geminimaliseerd. Deze ontkoppeling wordt mogelijk gemaakt door het terugkoelen van de lucht uit de reactor 100 door middel van een primaire condensor 31. Hierdoor kan de afgekoelde en gedroogde lucht naar de reactor 100 worden teruggevoerd en weer waterdamp opnemen doordat de temperatuur stijgt. Het aan de lucht onttrokken vocht (condensaat), in de figuur aan geduid als H20, kan worden geloosd of als proceswater worden toegepast.Normally, the oxygen supply necessary to keep the microbial processes in the reactor going is not an issue. The amount of air required for the effective removal of water vapor is of the order of ten times higher than the amount of air required for the supply of oxygen for the biomass. The air requirements for oxygen and water discharge are therefore decoupled from each other, so that fresh air consumption and exhaust gas emissions can be minimized. This decoupling is made possible by cooling the air back from the reactor 100 by means of a primary condenser 31. This allows the cooled and dried air to be returned to the reactor 100 and to take up water vapor again as the temperature rises. The moisture extracted from the air (condensate), indicated in the figure as H 2 0, can be discharged or used as process water.

De lucht uit de reactor kan een hoge concentratie ammoniak hebben, die kan oplopen tot enkele duizenden ppm's. Om deze ammoniak niet in het condensaat H20 op te lossen en een lozings- of afvoerprobleem te vermijden, wordt vóór de primaire condensor 31 de ammoniak (en tevens amines) met een zure wasser 32 met zeer hoog rendement uit de lucht gehaald. De zure wasser 32 produceert een bijna verzadigde oplossing van ammoniumsulfaat, hetgeen als een erkende meststof uit het proces winbaar is. Het condensaat H20 kan eventueel nog vluchtige organische componenten (VOC's) bevatten, maar die zijn verder onschadelijk in de afvoer.The air from the reactor can have a high concentration of ammonia, up to several thousand ppm's. In order not to dissolve this ammonia in the condensate H 2 O and to avoid a discharge or discharge problem, the ammonia (and also amines) is removed from the air with an acid washer 32 with a very high efficiency before the primary condenser 31. The acid washer 32 produces a nearly saturated solution of ammonium sulfate, which is recoverable from the process as a recognized fertilizer. The condensate H 2 0 may still contain volatile organic components (VOCs), but these are otherwise harmless in the discharge.

-16Uit luchtuitlaat 24 aan de top van de reactor 100 komt het restant van de luchtstroom met een hogere temperatuur en een wezenlijk lager zuurstofgehalte dan de lucht uit de aftakking 22. Deze stroom is het meest gunstig om uit het systeem te leiden als verdringingslucht van de noodzakelijke verse lucht. Hiertoe is een separate zure wassing 33 en een secundaire condensor 34 aanwezig. Deze zure wasser 33 kan geheel geïntegreerd worden met de primaire zure wasser 31 zonder extra pompen of meet- en regelcomponenten. De luchtstroom die door de aftakking gaat, draagt zorg voor het grootste deel van de drogingscapaciteit. De primaire condensor 31 zal daarom een hogere capaciteit dienen te hebben dan secundaire condensor 34. Hetzelfde geldt voor de zure wassers 31,33.-16 From air outlet 24 at the top of the reactor 100, the remainder of the airflow comes at a higher temperature and a substantially lower oxygen content than the air from the branch 22. This flow is most favorable to pass out of the system as displacement air from the necessary fresh air. For this purpose, a separate acid wash 33 and a secondary condenser 34 are provided. This acid washer 33 can be fully integrated with the primary acid washer 31 without additional pumps or measuring and control components. The airflow passing through the branch takes care of most of the drying capacity. The primary condenser 31 should therefore have a higher capacity than secondary condenser 34. The same applies to the acid scrubbers 31,33.

De lucht die uiteindelijk wordt uitgestoten wordt van geur ontdaan tot ten minste onder een lokale vergunningswaarde. Hiertoe is een luchtfilter 38 voorzien dat de afgeblazen lucht van eventuele schadelijke componenten , bijvoorbeeld op basis van oxidatieve wassing of biofiltratie. Verse lucht kan gewoon buitenlucht zijn, maar het is voordelig hier een geurhoudende lucht voor aan te zuigen, bijvoorbeeld van de opslagbuffer 10 van inputmateriaal en/of van de productbuffer 16, teneinde de luchtstroom naar een daarvoor voorziene geurbehandeling klein te houden. Het is ook mogelijk om zuurstof verrijkte lucht in het systeem te brengen. Bij 40% zuurstof kan de in de geurverwijdering te behandelen luchtstroom meer dan gehalveerd worden. De verse lucht kan via een regelventiel 30 worden ingelaten en bijgemengd met de recirculerende luchtstroom. Eventueel kan de lucht worden voorverwarmd met de warmte uit secundaire condensor 33 via een daartoe voorziene warmtewisselaar 36, vooraleer de lucht in de reactor te laten. Hiermee wordt een deel thermische droging bewerkstelligd waardoor de eind droge stof beter wordt.The air that is ultimately emitted is deodorized to at least below a local license value. For this purpose, an air filter 38 is provided that blows off the air from any harmful components, for example on the basis of oxidative washing or biofiltration. Fresh air can simply be outside air, but it is advantageous to draw in an odor-containing air for this purpose, for instance from the storage buffer 10 of input material and / or from the product buffer 16, in order to keep the air flow to a provided odor treatment small. It is also possible to bring oxygen enriched air into the system. At 40% oxygen, the air flow to be treated in the odor removal can be more than halved. The fresh air can be introduced via a control valve 30 and mixed with the recirculating air flow. Optionally, the air can be preheated with the heat from secondary condenser 33 via a heat exchanger 36 provided for this purpose before leaving the air in the reactor. This achieves a part of thermal drying, which improves the final dry matter.

De hier beschreven werkwijze en inrichting lenen zich, behalve voor andere organische restmateriaal stromen, met name ook voor de verwerking van dierlijke mest. De verhouding [organische stofgehalte /watergehalte] en het absolute watergehalte van de uitgangsstof bepalen daarbij in grote mate de te behalen eind droge stof. Hierbij zijn globaal de volgende grenzen aan te houden:The method and device described here lend themselves, in addition to other organic residual material flows, in particular also for the processing of animal manure. The ratio [organic matter content / water content] and the absolute water content of the starting material largely determine the final dry matter to be achieved. In general, the following limits can be observed:

Samenstelling inputmateriaal Input material composition mest nat manure wet mest droog manure dry Droge stof [%] Dry matter [%] 20 20 35 35 Organische stof [% van droge stof) Organic matter [% of dry matter) >70 > 70 >35 > 35 Te behalen eind droge stof [%] Final dry matter to be achieved [%] 55 55 70 70 Massareductie [kg nat in/ kg droog uit] Mass reduction [kg wet in / kg dry out] ca 5 ca 5 2.5 2.5

-17Uitvoeringsvoorbeeld:-17 Implementation example:

Uitgaande van een doorzet van de orde van één ton per uur van een organische stof met 25% droge stof (met 70% organische stof, 50 g organische stikstof/kg droge stof) en een eind droge stof van 60%, is een praktisch uitvoeringsvoorbeeld realiseerbaar op basis van bijvoorbeeld een parallelle opstelling van een aantal van de getoonde reactoren, met typisch een gezamenlijk ingenomen grondoppervlak van de orde van 10 vierkante meter bij een hoogte van de orde van meter. Dit geeft de navolgende kengetallen voor de totale installatie:Assuming a throughput of the order of one ton per hour of an organic matter with 25% dry matter (with 70% organic matter, 50 g organic nitrogen / kg dry matter) and a final dry matter of 60%, a practical exemplary embodiment is feasible on the basis of, for example, a parallel arrangement of a number of the reactors shown, with typically a jointly occupied ground area of the order of 10 square meters at a height of the order of meters. This gives the following key figures for the total installation:

- - Eindproduct End product 240 240 kg/h kg / h Omzetting organische stof Organic matter conversion 110 110 kg/h kg / h Massareductie (massa nat in / massa gedroogd uit) Mass reduction (mass wet in / mass dried out) 4.2 4.2 - - Stookwaarde inputmateriaal a product Calorific value of input material a product 1.4 a 4.3 1.4 a 4.3 MJ/kg MJ / kg Backmixing Backmixing 1900 1900 kg/h kg / h Gemiddelde verblijftijd in reactor Average residence time in reactor 14 14 dag day Luchtdoorzet blower Air flow blower 2100 2100 m3/h m3 / h Elekriciteitsverbruik blower Electricity consumption blower 10 10 kWe kWe Overig elektriciteitsverbruik Other electricity consumption ca. 10 approx. 10 kWe kWe Verse luchttoevoer Fresh air supply 650 650 m3/h m3 / h Afgassen Fumigation 780 780 m3/h m3 / h Condensaat Condensate 670 670 kg/h kg / h Koelvermogen (evt. her te gebruiken bij ca 65°C) Cooling capacity (can be reused at approx. 65 ° C) 520 520 kW kW Zwavelzuur (96%) verbruik Sulfuric acid (96%) consumption 15(8) 15 (8) kg/h (liter/h) kg / h (liter / h) Ammoniumsulfaatproductie (40%) Ammonium sulfate production (40%) 50 (40) 50 (40) kg/h (liter/h) kg / h (liter / h)

Al met al biedt de uitvinding daarmee een bijzonder efficiënte biologische droging van reststof van uiteenlopende aard die daarbij als uitgangsmateriaal kan worden ingezet. De geïntegreerde hydrolyse biedt een ongeëvenaarde omzettingssnelheid en afbraak mogelijkheiden van organische stof, hetgeen de biologische droging van meer, gewoonlijk als lastig ervaren, stoffen mogelijk maakt, bijvoorbeeld materiaal met een gering gehalte aan droge stof en/of materaal dat is vergist en weinig structuur heeft.All in all, the invention thus offers a particularly efficient biological drying of residual material of various nature, which can be used as starting material. The integrated hydrolysis offers an unparalleled conversion rate and degradation potential of organic matter, which allows the biological drying of more substances, usually experienced as troublesome, for example material with a low dry matter content and / or material that has been fermented and has little structure. .

De lucht die de hydrolysezone verlaat, bevat zeer weinig zuurstof. Hierdoor kan het proces met een uitermate gering verbruik aan verse lucht functioneren en is de afgas stroom navenant klein. Verder is het systeem geëigend voor continu bedrijf, in tegenstroom, en is het proces volledig gesloten uitvoerbaar. Hierdoor is de procesvoering tevens goed te beheersen en te automatiseren. De inrichting is daardoor met een minimale personele inzet centraal maar ook decentraal uitvoerbaar. De biologische droging wordt bij voorkeur zodanig gestuurd dat de temperatuur tegen de bovengrens aan zit die de micro-organismen kunnen opwekken. HierbijThe air exiting the hydrolysis zone contains very little oxygen. This allows the process to function with an extremely low consumption of fresh air and the waste gas flow is correspondingly small. Furthermore, the system is suitable for continuous operation, in countercurrent, and the process is completely closed. This also makes it easy to control and automate the process. As a result, the layout can be implemented centrally, but also locally, with a minimum of personnel. The biological drying is preferably controlled in such a way that the temperature is close to the upper limit that the micro-organisms can generate. Hereby

-18is er een relatief geringe lucht doorblazing en zal het energieverbruik om de luchtstroom op gang te houden navenant laag zijn. Warmte wordt aantrekkelijk en gemakkelijk om terug te winnen, naast de eventuele winning van andere waardevolle grondstoffen. Door een verticale opstelling en het compacte bed in de reactor is het benodigd vloeroppervlak klein vergeleken met banddrogers en zondroging. Daarnaast is de reactor geschikt voor buitenopstelling. Hiertoe worden alle constructieve delen van de reactor bij voorkeur zoveel mogelijk uit roestvast staal of verduurzaamd staal vervaardigd.-18 there is relatively little air purging and the energy consumption to keep the airflow going will be correspondingly low. Heat becomes attractive and easy to recover, in addition to the potential extraction of other valuable raw materials. Due to a vertical arrangement and the compact bed in the reactor, the required floor space is small compared to belt dryers and sun drying. The reactor is also suitable for outdoor installation. To this end, all structural parts of the reactor are preferably manufactured as much as possible from stainless steel or preserved steel.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.Although the invention has been further elucidated above on the basis of only a single exemplary embodiment, it will be clear that the invention is by no means limited thereto. On the contrary, many variations and manifestations are still possible for an average skilled person within the scope of the invention.

Claims (24)

Conclusies:Conclusions: 1. Werkwijze voor het biologisch drogen van een organische reststof, waarbij de reststof in een reactorruimte wordt gevoerd; de reststof aan een microbieel afbraakproces wordt onderworpen; water aan de reststof wordt onttrokken; en de reststof in een althans ten dele gedroogde vorm aan een productuitlaat van de reactorruimte wordt afgenomen, met het kenmerk dat de reststof gedurende het proces in een eerste richting door de reactorruimte wordt verplaatst, dat gelijktijdig een geforceerde luchtstroom in een aan de eerste richting tegengestelde tweede richting door de reactorruimte wordt gevoerd, en dat de geforceerde luchtstroom tussen een luchtinlaat van de reactorruimte en een productinlaat van de reactorruimte ten dele, in het bijzonder grotendeels, uit de reactorruimte wordt uitgelaten.A method for the biological drying of an organic residual substance, wherein the residual substance is fed into a reactor space; the residual is subjected to a microbial degradation process; water is extracted from the residual material; and the residual material is withdrawn in an at least partially dried form from a product outlet of the reactor space, characterized in that the residual material is displaced in a first direction through the reactor space during the process, which simultaneously forces a flow of air in an opposite direction to the first direction is passed through the reactor space in the second direction, and that the forced air flow between an air inlet of the reactor space and a product inlet of the reactor space is partly, in particular largely, exhausted from the reactor space. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de luchtstroom tussen de luchtinlaat en de productinlaat voor circa 70%-90%, in het bijzonder voor rond 80%, wordt uitgelaten.Method according to claim 1, characterized in that the air flow between the air inlet and the product inlet is about 70% -90%, in particular about 80%, exhausted. 3. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de luchtstroom, na de reactorruimte te hebben verlaten, in een althans nagenoeg gesloten systeem althans grotendeels naar de reactorruimte wordt terug gevoerd.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the air flow, after having left the reactor space, is returned to the reactor space in an at least substantially closed system. 4. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de luchtstroom, na de reactorruimte te hebben verlaten, wordt gereinigd, in het bijzonder wordt ontdaan van ammoniak, vooraleer deze over een condensor te leiden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the air flow, after leaving the reactor space, is cleaned, in particular it is stripped of ammonia before it is passed over a condenser. 5. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat droge, althans gedroogde, stof met verse reststof wordt vermengd vooraleer de reststof aan de reactorruimte toe te voeren.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that dry, at least dried, material is mixed with fresh residual material before feeding the residual material to the reactor space. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat gedroogde reststof aan de productuitlaat wordt afgenomen en als drogere stof met verse reststof wordt vermengd vooraleer de reststof aan de reactorruimte toe te voeren.Process according to claim 5, characterized in that dried residual material is removed at the product outlet and is mixed as fresh material with fresh residual material before feeding the residual material to the reactor space. 7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk dat de droge, althans gedroogde, stof met verse reststof wordt vermengd tot een homogene rulle massa met daarin voor 40-50% vaste stof.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the dry, at least dried, substance is mixed with fresh residual material to form a homogeneous free-flowing mass containing 40-50% solids. 8. Werkwijze volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk dat droge, althans gedroogde, stof in een verhouding van circa 1:2 tot 1:4 met verse reststof wordt vermengd.Method according to claim 5, 6 or 7, characterized in that dry, at least dried, substance is mixed in a ratio of approximately 1: 2 to 1: 4 with fresh residual material. 9. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de reststof wordt vermalen vooraleer deze aan de reactorruimte toe te voeren.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the residual material is ground before feeding it to the reactor space. 10. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de reststof stapsgewijs door de reactorruimte wordt verplaatst.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the residual material is moved stepwise through the reactor space. 11. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de luchtstroom wordt voorverwarmd met warmte die aan de reststof werd onttrokken vooraleer de luchtstroom in de reactorruimte te leiden.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the air flow is preheated with heat extracted from the residual material before the air flow is led into the reactor space. 12. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de droging wordt uitgevoerd bij een temperatuur die een bovengrens van het microbiële afbraakproces benadert.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drying is carried out at a temperature approaching an upper limit of the microbial degradation process. 13. Inrichting voor het biologisch drogen van een organische uitgangsmassa omvattende een procesreactor met een reactorruimte en met een productinlaat voor het ontvangen van de uitgangsstof aan of nabij een top van de reactorruimte, welke reactorruimte aan een van de productinlaat afgewende bodemzijde uitmondt in een productuitlaat alwaar althans ten dele gedroogde organische massa afneembaar is met het kenmerk dat de reactorruimte aan de bodemzijde een luchtinlaat omvat, dat de reactorruimte is voorzien van ventilatormiddelen voor het onderhouden en naar de luchtinlaat leiden van een geforceerde luchtstroom en dat de reactorruimte tussen de luchtinlaat en de productinlaat evacuatiemiddelen omvat voor het afvangen en via een dampuitlaat evacueren van een deel van de luchtstroom.13. Apparatus for biological drying of an organic starting mass comprising a process reactor with a reactor space and with a product inlet for receiving the starting material at or near a top of the reactor space, which reactor space at a bottom side remote from the product inlet opens into a product outlet where at least partially dried organic mass is removable, characterized in that the reactor space at the bottom side comprises an air inlet, that the reactor space is provided with fan means for maintaining and directing a forced air flow to the air inlet and that the reactor space between the air inlet and the product inlet evacuation means for capturing and evacuating a portion of the air stream through a vapor outlet. 14. Inrichting volgens conclusie 13 met het kenmerk dat luchtstroomafwaarts van de luchtinlaat een lamellensysteem is voorzien dat in staat en ingericht is om vanuit een luchtkamer de luchtstroom onderin de reactorruimte over de reactorruimte te verspreiden.14. Device as claimed in claim 13, characterized in that, downstream of the air inlet, a lamella system is provided which is capable and arranged to distribute the air flow from the bottom of the reactor space over the reactor space from an air chamber. 15. Inrichting volgens conclusie 13 of 14 met het kenmerk dat de reactorruimte een hydrolysezone omvat, waarin gedurende bedrijf hydrolyse van de uitgangsmassa bij een relatief hoge temperatuur plaatsvindt, alsmede een omzettingszone, waarin gedurende bedrijf uitgangsmassa microbieel bij een lagere temperatuur moleculair wordt afgebroken, en dat de evacuatiemiddelen tussen de hydrolysezone en de omzettingszone zijn voorzien.Device according to claim 13 or 14, characterized in that the reactor space comprises a hydrolysis zone, in which hydrolysis of the starting mass takes place at a relatively high temperature during operation, and a conversion zone, in which the starting mass is microbially degraded at a lower temperature during operation, and that the evacuation means are provided between the hydrolysis zone and the conversion zone. 16. Inrichting volgens conclusie 13, 14 of 15 met het kenmerk dat de evacuatiemiddelen circa halverwege de reactorruimte tussen de luchtinlaat en de productinlaat zijn voorzien.16. Device according to claim 13, 14 or 15, characterized in that the evacuation means are provided approximately halfway between the reactor space between the air inlet and the product inlet. 17. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 16, met het kenmerk dat de evacuatiemiddelen een stelsel omvatten van langwerpige goten die dwars op een stroomrichting van de luchtstroom over althans nagenoeg een volle breedte in de reactorruimte zijn opgesteld, die tegen de luchtstroom in openen en naar de dampuitlaat leiden.Device according to one or more of claims 13 to 16, characterized in that the evacuation means comprise a system of elongated troughs arranged transversely of a flow direction of the air flow over at least a full width in the reactor space, which are arranged against the open the air stream and lead it to the vapor outlet. 18. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 17, met het kenmerk dat de dampuitlaat via een ammoniakwasser is gekoppeld aan een condensatie-inrichting die in staat en ingericht is om vocht aan een luchtstroom te onttrekken.Device according to one or more of claims 13 to 17, characterized in that the vapor outlet is coupled via an ammonia scrubber to a condensing device capable of extracting moisture from an air stream. 19. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 18, met het kenmerk dat de dampuitlaat in een althans in hoofdzaak gesloten circuit is gekoppeld aan een inlaat van de ventilatormiddelen.Device according to one or more of claims 13 to 18, characterized in that the vapor outlet is coupled in an at least substantially closed circuit to an inlet of the fan means. 20. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 19, met het kenmerk dat nabij de top van de reactorruimte een gedefinieerde luchtuitlaat is voorzien waaraan een restant van de luchtstroom althans grotendeels wordt ontvangen en dat de luchtuitlaat in een althans in hoofdzaak gesloten circuit is gekoppeld aan een inlaat van de ventilatormiddelen.Device according to one or more of Claims 13 to 19, characterized in that a defined air outlet is provided near the top of the reactor space, to which a remnant of the air flow is at least largely received and in that the air outlet is at least substantially closed circuit is coupled to an inlet of the fan means. 21. Inrichting volgens conclusie 20, met het kenmerk dat luchtuitlaat via een ammoniumwasser is gekoppeld aan een condensatie-inrichting die in staat en ingericht is om vocht een luchtstroom te onttrekken.21. Device as claimed in claim 20, characterized in that air outlet is coupled via an ammonium scrubber to a condensing device which is capable and adapted to extract moisture from an air stream. 55 22. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 21, met het kenmerk dat toevoermiddelen zijn gekoppeld aan een uitlaat van een menginrichting, welke menginrichting een eerste inlaat omvat voor de uitgangsmassa alsmede een tweede inlaat voor droge, althans ten dele gedroogde massa.Device according to one or more of claims 13 to 21, characterized in that feed means are coupled to an outlet of a mixing device, which mixing device comprises a first inlet for the starting mass and a second inlet for dry, at least partially dried mass . 1010 23. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk dat de tweede inlaat van de menginrichting aan de productuitlaat van de reactor is gekoppeld.An apparatus according to claim 22, characterized in that the second inlet of the mixing device is coupled to the product outlet of the reactor. 24. Inrichting volgens één of meer der conclusies 13 tot en met 23, met het kenmerk dat een maalinrichting is voorzien waarvan een uitlaai is gekoppeld aan de productinlaat van de24. Device as claimed in one or more of the claims 13 to 23, characterized in that a grinding device is provided, of which a blow-out is coupled to the product inlet of the 15 reactor en met een inlaat die uitgangsmassa vanuit een bufferopslag ontvangt.15 reactor and with an inlet that receives output mass from a buffer storage.
NL2021457A 2018-08-10 2018-08-10 Method and device for biological drying NL2021457B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2021457A NL2021457B1 (en) 2018-08-10 2018-08-10 Method and device for biological drying
PCT/NL2019/050523 WO2020032799A1 (en) 2018-08-10 2019-08-08 Method and device for biological drying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2021457A NL2021457B1 (en) 2018-08-10 2018-08-10 Method and device for biological drying

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2021457B1 true NL2021457B1 (en) 2020-02-20

Family

ID=67810989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2021457A NL2021457B1 (en) 2018-08-10 2018-08-10 Method and device for biological drying

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL2021457B1 (en)
WO (1) WO2020032799A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2028415B1 (en) 2021-06-08 2022-12-19 Kamanu B V Mass/gas throughput and bridge breaking in a process reactor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3904262A1 (en) * 1989-02-13 1990-08-16 Wilfried Schraufstetter Sludge drying plant to be operated in particular together with a biogas plant
SE529334C2 (en) * 2005-11-23 2007-07-10 Svensk Roekgasenergi Intressen Drying apparatus for particulate matter
FR2997322B1 (en) * 2012-10-26 2015-01-16 Suez Environnement LINE OF TREATMENT OF WASTES CONSISTING OF HOUSEHOLD GARBAGE AND / OR BIODECHETS
FI125914B (en) * 2014-09-17 2016-04-15 Petteri Salonen System and method for biomass treatment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020032799A1 (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10239776B2 (en) Organics and nutrient recovery from anaerobic digester residues
US9416038B2 (en) Organics and nutrient recovery from anaerobic digester residues
US7960165B2 (en) Method and apparatus for drying organic material
KR101785611B1 (en) Treatment plant for resourcing of organic waste
KR101626752B1 (en) Recycling System for anaerobic digestive fluid
PL198224B1 (en) Method and device for preparing a mixture of substances containing organic components
JP4221617B2 (en) Animal and plant residue dry fermented feed, dry fertilizer, etc.
KR101703490B1 (en) System for composting and solid fuel using livestock excretion and organic sludge
KR102063120B1 (en) Composting apparatus and method thereof for drying and fermenting organic wastes
CA2611292C (en) Method and system for the production of biofertilisers
NL2021457B1 (en) Method and device for biological drying
WO2006084943A1 (en) Method for treating biomass
CA3034772C (en) Method and device for drying of waste
KR100245607B1 (en) Production method and its apparatus of useful material by microbial addition to food garbage and waste
KR970010844B1 (en) Solid organic waste processing apparatus
KR100299069B1 (en) The methord and system of composting organic fertiliter with sewage sludge and food waste
WO2024004303A1 (en) Processing system for liquid waste containing organic matter
WO2010151101A1 (en) Novel in-vessel high rate composter
CA2860031C (en) Organics and nutrient recovery from anaerobic digester residues
KR20200067469A (en) System for processing pig excretions
Bidlingmaier The Treatment of Sewage Sludge under Aerobic-Thermophile Conditions
KR19980032172U (en) Ultra-fast fermentation dryer with liquid fertilizer