Installation pour la production', de gaz combustible par fermentation de produits organiques et comprenant une cuve de fermentation. La présente invention a pour objet une installation pour la production de gaz com bustible par fermentation de produits orga niques et comprenant une cuve<B>de</B> fermenta- tion, caractérisée en ce qu'avec cette cuve coopère une eloche dont le bord inférieur est constamment immergé dans le liquide contenu dans la cuve,
un dispositif provoquant auto matiquement l'évacuation du gaz accumulé sous ladite cloche quand le volume de ce .gaz atteint une certaine valeur, en vue de provo quer le retour sous la cloche du liquide chassé ,de celle-ci par le gaz accumulé.
Le dessin montre, à titre d'exemple, quatre formes de réalisation de l'installation selon l'invention: Fig. 1 est une coupe verticale générale de la première de ces formes de réalisation.
Fig. 2 en est une coupe partielle suivant II-II (fig. <B>1).</B>
Fig. 3 est une coupe partielle suivant III-III (fig. 2). Fig. 4 est une coupe verticale générale ;de la seconde de ces formes de réalisation.
Fig. 5 est une coupe verticale générale de la troisième de ces formes de réalisation.
F'ig. 6 est une coupe verticalegénérale de la quatrième forme de réalisation.
On supposera dans ce qui suit que la fer mentation envisagée est celle -de fumiers de tous genres et,de déchets cellulosiques en vue de .la production -de méthane.
Dans la forme de réalisation suivant fig. 1 à 3, l'installation comprend une cuve 1, faite en ciment et enterrée -de manière à être pro tégée contre le refroidissement. Cette cuve comporte à mi-hauteur un rebord 2 qui se prolonge vers le haut par une paroi verticale 3, parallèle à la paroi de la cuve, mais dis posée à une certaine distance de celle-ci. La paroi 3 détermine ainsi entre elle et les pa rois de la cuve un espace intermédiaire 4.
La section transversale :de la cuve est rectan gulaire, comme on le voit en fig. 2. Dans cet espace 4 est engagée la paroi latérale d'une cloche 5. Cette cloche, dont le bord inférieur est constamment immergé, est fixée amoviblement par des moyens non dé taillés. Elle peut, par exemple, reposer sur des supports 6 et être chargée d'un poids suf fisant, ou bien encore être verrouillée à des dispositifs de fixation 7 fixés à la paroi de la. cuve. Cette cloche est dimensionnée et dis posée de façon quelle recueille substantielle- ment la totalité des gaz résultant de la fer mentation.
La, cloche 5 s'élève légèrement au-dessus du bord supérieur de la paroi 3 et elle porte intérieurement un déflecteur incliné 8 disposé à une faible distance au-dessus dudit bord.
Le rebord ? est perforé de quelques trous 9 (fi-. 2 et 3), disposés dans les angles. De cloisons perforées 10 isolent contre le, ma tières solides les entrées inférieures de ces trous.
Le haut de la cuve communique par un canal latéral<B>Il</B> avec un puisard 1\? dans le quel se trouve un flotteur 1.3 commandant un interrupteur 14 lequel commande à son tour une vanne électromagnétique 15 insérée sur une canalisation de gaz 16, laquelle s'ouvre sous la. cloche 5, au-dessus du déflecteur 8. et passe par-dessus le bord inférieur de la cloche comme montré en fig. 1.
Le flotteur 13 est agencé de manière à commander l'ouver ture de la. vanne 15 quand le niveau ,dans le puisard 1? a. atteint une certaine hauteur, mais à ne la, refermer que lorsque le niveau dans ledit puisard s'est notablement abaissé. Le fonctionnement est le suivant: La. cuve étant ouverte, on soulève la. cloche 5 à la façon d'un couvercle et l'on peut ainsi librement accéder à l'intérieur sur toute la sur face de la cuve sans être gêné par un organe quelconque. On remplit la cuve des matières et liquides à faire fermenter (déchets de ma tières cellulosiques, pailles, fumiers divers. purin, etc.) sensiblement jusqu'au niveau du bord supérieur de la. paroi 3.
On replace la cloche 5 en; ayant soin de laisser échapper l'air par un organe 5a qu'on referme ensuite de façon étanche. Puis on ferme la. cuve par une plaque 17 non étanche en ciment isolant, fibro-ciment ou autre, recouverte d'une couche isolante 18. On a ainsi reconstitué une sorte de marais artificiel en vase clos.
La vanne 15 étant fermée, les gaz pro duits par la fermentation s'accumulent sous la. cloche 5 et refoulent le liquide dont le niveau monte au-dessus de la cloche et dans le puisard 1? jusqu'au moment où il atteint la hauteur pour laquelle le dispositif 13, 14 a été réglé. A ce moment, la vanne 1.5 s'ouvre et les gaz de fermentation sont chassés par la canalisation 16, par exemple vers un gazo- mi4re les accumulant sous très faible pres sion. Le liquide refoulé revient à grande vi tesse sous la cloche par les trous 9 qui ont servi à son refoulement.
La section de ces trous étant nettement insuffisante pour ce re tour rapide. la perte de charge atteint une valeur telle que la plus brande partie du liquide remonte entre la paroi 3 et la paroi de la cloche et vient jaillir soirs le déflecteur 8 -dessus du niveau qu'a à ce moment le <B>,</B> au liquide sous la cloche;
ce déflecteur répand ainsi celte partie (lu liquide en nappe dans l'espace libre sous la cloche. assurant ainsi l'arrosage et le brassage énergique désirés. La partie du liquide qui revient par les trous '.1 provoque: au fond de la. cuve des courants violents qui agitent les boues et autres dépôts.
Une fois le niveau sous la. cloche suffi samment remonté, la vanne 15 se referme et les phénomènes recommencent.
Il peut y avoir intérêt en certains cas à réchauffer le liquide de la cuve. Ceci peut ,'obtenir notamment par une résistance élec trique. par une circulation d'eau chaude à thermosiphon comportant un serpentin dans la. cuve et nu serpentin chauffé. par exemple, par un briîleur à. méthane, etc. On peut<B>éga-</B> lement enfouir la cuve dans du fumier ou autre masse organique fermentant à l'air libre en fermentation oxydante, accélérée ou non.
Ce fumier peut d'ailleurs, après avoir ainsi assuré le chauffage, être chargé dans la cuve pour y subir utilement la fermentation anaérobie. La fermentation oxydante préala ble que ce fumier aura. subie empêchera d'ail- leurs les fermentations parasites indésirables, telles que les fermentations butyriques ou pu trides susceptibles de .gêner la fermentation méthanique.
Dans l'installation décrite, la totalité du gaz produit s'accumule sous, la cloche 5, pré- férablement faite en métal, matière absolu ment imperméable au méthane, alors que dans les constructions connues de cuves à fermen tation méthanique, le gaz est en général re cueilli dans des chambres à parois en ciment qui, en dépit -de tous les enduits dont on. le recouvre, reste toujours relativement per méable au méthane et provoque ainsi des fuites inadmissibles de ce gaz.
Bien entendu, la manoeuvre de la vanne 15 peut être assurée de façon automatique par tout mécanisme autre que celui représenté et plus particulièrement par un, système d'élec trodes que le liquide court-circuite en s'éle vant dans le puisard 12.
Dans une variante,de cette installation, la cuve, la cloche et la cloison 3 pourraient être de section circulaire. L'espace 4 et le déflec- teur seraient dans ce cas annulaires.
La forme de réalisation suivant fig. 4 pré sente sensiblement les mêmes caractéristiques générales sauf sur deux points: Tout d'abord les trous 9 de fig. 2 et 3, destinés à assurer la communication entre le bas de la cuve 2 et la partie supérieure de celle-ci qui en est isolée par la cloche amovi ble 5 dont le bord inférieur -est constamment immergé, sont ici supprimés et remplacés par une canalisation extérieure 19 débouchant très haut, sous le couvercle 17-18.
Cette cana lisation ne peut plus assurer que la remontée du liquide sous l'action de la pression des gaz, mais non sa redescente, puisqu'elle n'est pas noyée à son :débouché. Comme dans l'exemple précédent, la cloche 5 est dimensionnée et disposée de façon à recueillir sensiblement la totalité -des gaz formés.
En second lieu, le contrôle de l'échappe- ment,des gaz est assuré non plus par un méca nisme automatique en fonction du niveau à l'extérieur de la cloche, mais par un dispositf manométrique comportant une petite cloche auxiliaire extérieure 20 sous laquelle débou che la canalisation 16 qui passe sous le bord inférieur\.de la cloche 5 et s'ouvre, la canali sation 21 allant au gazomètre ou autre réser voir.
La canalisation 16 est agencée en forme de tube en<B>U,</B> comme montré.
Le remplissage en liquide de la cuve doit ici atteindre un niveau supérieur à celui du sommet de la cloche 5 (ladite cloche étant entièrement remplie de liquide). La canalisa tion 16 d'échappement de gaz est donc noyée. Les gaz s'accumulent sous .la cloche, refou lant le liquide qui remonte par la canalisation extérieure 19 et vient retomber dans l'espace au-dessus de la cloche.
En même temps, le niveau baisse dans la partie verticale descen dante de la canalisation 16 qui forme mano mètre. Quand le niveau atteint le coude infé rieur de ladite canalisation, le gaz peut s'échapper librement en rejetant -dans la fosse 22 de la cloche .auxiliaire 20 le reste de liquide qui obstruait encore la canalisation 16.
La pression des gaz cessant brusquement, le liquide accumulé au-dessus -de la cloche 5 re vient sous celle-ci en chassant les gaz et en jaillissant en nappe sous le .déflecteur 8.
Vers la fin -de ce retour de liquide, l'entrée de la canalisation 16 est noyée et les phéno mènes recommencent.
Au lieu de faire déboucher la canalisa- tion extérieure 19 bien au,dessus, du niveau maximum du liquide dans la cuve, on peut situer ce débouché entre ,les niveaux minimum et maximum. Lors du retour du liquide, une partie -de celui-ci redescend par ladite cana- lisation 19, provoquant un brassage énergique au fond de la cuve, ce qui est favorable à la bonne marche de la fermentation;
néanmoins, une partie importante du liquide rejaillit sous la cloche à la façon qui a été exposée.
La paroi ,de la canalisation 16 est percée d'un trou calibré 16a s'ouvrant au niveau de la partie inférieure @de la fosse 22.
Ce trou remplit deux fonctions: <B>10</B> Pendant la période de refoulement lent du liquide par le gaz dans :la canalisation 16, il limite la pression de refoulement à celle correspondant à la différence de hauteur entre le niveau de la. fosse 22 et le niveau du liquide dans la branche descendante de la ca nalisation 16, c'est-à-dire qu'il annule en quelque sorte l'effet hydraulique de la partie supérieure de ladite canalisation au-dessus du liquide dans la.
fosse 22. On évite ainsi tout excès de pression intempestif.
20 Après l'évacuation du gaz de la cloche 5, ce trou 16t assure le remplissage positif de la. canalisation 16 en liquide, le niveau dans la. branche montante étant exactement égal à celui de la. fosse ??, même si des bulle: de gaz restent enfermées dans la canalisation. Ce remplissage par l'orifice 16a se fait à par tir du liquide de la fosse et: compense ainsi la quantité de liquide rejetée dans celle-ci par le gaz lors! de chaque cycle de fonctionnement à, partir de la canalisation 16.
Dans la forme de réalisation de fi,,,-. 'J' <B>011</B> retrouve les mêmes éléments que dans celle de fil-. 4, mais la. disposition constructive est telle que l'ensemble des appareils constitue un bloc facilement amovible d'une cuve en ciment ne présentant aucune chambre annu laire ou canalisation extérieure d'exécution délicate pour un entrepreneur non spécialiste.
La cloche amovible 5 dont le bord infé rieur est constamment immergé est de dimen sions relativement restreintes. Ses dimensions et sa disposition sont néanmoins telles qu'elle recueille sensiblement tous les gaz qui se for ment. Cette cloche coiffe un rebord vertical circulaire 3a solidaire d'une cloison annulaire \33 reposant horizontalement sur un rebord 24 solidaire des parois de la cuve 1.
Le bord externe de la, cloison 23 est relevé et remonte jusqu'au haut de la. cuve 1 où cette cloison est fixée amoviblement par des dispositifs non figurés, tels que tirefonds, goupilles, verrous, etc. empêchant la cloison 23 d'être soulevée par la poussée du liquide si son poids propre est insuffisant. Cette cloison 23 n'est pas plane, mais affecte la. forme d'une surface concave à concavité tournée vers le bas; la cloison 23 avec son bord relevé constitue ainsi une sorte de cuvette annulaire à fond bombé. La elocho 5 est de son côté fixée à la cloison 23 par tout moyen convenable, par exemple par un dispositif à baïonnette 7'.
La cloche auxiliaire 20 du dispositif pro voquant l'évacuation automatique du gaz est logée dans une sorte de bâche 25 solidaire de la. cloison 23 et disposée entre la cloche 5 et le bord externe de ladite cloison. Cette bâche tient lieu de la fosse ?? de fig. 4. Le tuyau 21. de départ de gaz s'élève directement du sommet de la cloche auxiliaire 20 en traver- vant le couvercle 17 de la cuve 1. La canali- sation de liaison 16 est ainsi extrêmement courte.
La canalisation extérieure 19 de fib. 4 est ici remplacée par un tube plongeur 19' tra versant la cloison 23 à travers une sorte de presse-étoupe 26.
Le fonctionnement reste le même que sus exposé en référence à la fig. 4, mais cette forme (le réalisation présente l'avantage que l'ensemble (les appareils est porté par la cloi son annulaire 23. La cuve 1 est ainsi facile à réaliser, l'ensemble de la cloison et des appa reils qu'elle porte, fabriqué et assemblé en série à l'usine. venant se mettre en place en suite sans aucun ajustage, sans aucune com plication.
On remarquera que les bulles ga zeuses qui s'élèvent le long des parois de la cuve et qui risqueraient de passer entre celles- ci et le bord externe de la. cloison 23 sont déviées par le rebord 24 et renvoyées sous la face inférieure concave de la cloison 23 qui les amène à la. cloche 5. La construction dé crite présente encore l'avantage que pour le remplissage de la cuve on peut, en enlevant la cloison 23, accéder librement<B>à</B> tout l'espace interne sans avoir à prendre aucune précau tion pour ne pas déverser de matières solides dans un espace annulaire quelconque, au con traire du cas des formes de réalisations précé dentes.
L'installation suivant fi-. 5 comporte un serpentin réchauffeur<B>27.</B> ledit serpentin étant alimenté en eau chaude fou éventuellement en vapeur) par une petite chaudière auxiliaire. Ladite chaudière auxiliaire comporte lui corps 28a avec un tube (le départ de fumée ?8b le traversant à l'équerre, disposition qui aug- mente considérablement les surfaces de chauffe .sans compliquer outre mesure la construction. Le foyer peut être à combusti- bles solides ou comporter des brûleurs à mé thane.
Un compresseur 29 permet, par des cana- lisations 32, 34 et 35, .les opérations ci-après: 1o Pour accélérer la circulation par refou lement de liquide (circulation pulsée), le com presseur 29 peut, par la, canalisation 32, aspi rer du méthane dans le gazomètre 33 dans lequel ce gaz est accumulé et le refouler sous la cloche 5 par la canalisation 34. Tout se passe alors comme si le dégagement gazeux sous la cloche 5 était intensifié et les pulsa tions -de circulation du liquide sont plus ra pides.
20 Le compresseur; aspirant du méthane soit par la -canalisation 34, soit par la canali- sation 32, peut le refouler vers le fond de la cuve par la canalisation 35 et l'injecter dans cette cuve par le tube perforé 36. On réalise ainsi une sorte de barbotage qui brasse la masse du liquide en fermentation avec les so lides qu'il contient.
<B>30</B> Le gaz refoulé vers le tube perforé 36 peut être amené à traverser un serpentin 37 chauffé par la chaudière 28a, de telle sorte que le gaz barbotant dans le liquide con tribue à échauffer celui-ci.
La forme de réalisation de fig. 6 se dis tingue de celle de fig. 5 en ce qu'à la partie supérieure de la cuve est disposée une cloche gazométrique mobile 38, coiffant le bord extérieur .relevé de la cloison 23 et qui re cueille directement non seulement le gaz qui s'échappe de la canalisation 16, mais encore les bulles gazeuses qui se dégagent du liquide situé au-dessus de la cloison 23 et -dans la canalisation 19'.
La cloche auxiliaire 20 de fig. 5 est sup primée, le gaz montant directement dans la cloche gazométrique 38. Le tuyau 39 de prise de gaz s'engage dans l'espace annulaire entre la paroi de ladite cloche et le bord extérieur relevé de la cloison 23; il descend et traverse la paroi de la cuve 1.
De cette façon, l'ouver ture de la cuve est obtenue en enlevant direc- tement la cloche gazométrique 38 et la cloison 23 sans qu'on soit gêné par aucune tuyauterie.
Bien entendu, l'installation peut compor ter tous dispositifs de chauffage et de circu lation de gaz,du genre de ceux mentionnés au sujet -des formes de réalisation précédentes.
En fig. 5 et 6 on a indiqué en<I>a, b et</I> ci <I>,</I> b' les niveaux extrêmes dans les deux com partiments déterminés par la cloche fixe 5 dont le bord inférieur est constamment im mergé. Dans les installations selon les fig. 5 et 6, l'évacuation automatique des gaz a lieu de la même façon que clans l'installation de la fi,-. 4.
On a avantage à ensemencer le liquide utilisé dans des installations décrites par le moyen de bactéries appropriées afin que la fermentation méthanique commence aussi ra pidement que possible. Cet ensemencement, joint à la possibilité de maintenir la masse à la température voulue et en l'agitant de façon constante, permet de réduire dans une propor tion considérable le temps nécessaire pour la mise en marche d'une cuve.
Le rendement de ces installations s'en trouve ainsi augmenté de façon notable.
Installation for the production of fuel gas by fermentation of organic products and comprising a fermentation tank. The present invention relates to an installation for the production of combustible gas by fermentation of organic products and comprising a <B> fermentation </B> tank, characterized in that with this tank cooperates a ladle whose lower edge is constantly immersed in the liquid contained in the tank,
a device automatically causing the evacuation of the gas accumulated under said bell when the volume of this gas reaches a certain value, with a view to causing the return under the bell of the liquid expelled, thereof by the accumulated gas.
The drawing shows, by way of example, four embodiments of the installation according to the invention: FIG. 1 is a general vertical section of the first of these embodiments.
Fig. 2 is a partial section along II-II (fig. <B> 1). </B>
Fig. 3 is a partial section along III-III (fig. 2). Fig. 4 is a general vertical section of the second of these embodiments.
Fig. 5 is a general vertical section of the third of these embodiments.
F'ig. 6 is a general vertical section of the fourth embodiment.
It will be assumed in what follows that the fermentation envisaged is that of manure of all kinds and of cellulosic waste with a view to the production of methane.
In the embodiment according to FIG. 1 to 3, the installation comprises a tank 1, made of cement and buried - so as to be protected against cooling. This tank comprises at mid-height a rim 2 which is extended upwards by a vertical wall 3, parallel to the wall of the tank, but placed at a certain distance therefrom. The wall 3 thus determines an intermediate space 4 between it and the walls of the tank.
The cross section: of the tank is rectangular, as seen in fig. 2. In this space 4 is engaged the side wall of a bell 5. This bell, the lower edge of which is constantly submerged, is fixed removably by non-detailed means. It can, for example, rest on supports 6 and be loaded with a sufficient weight, or else be locked to fixing devices 7 fixed to the wall of the. tank. This bell is dimensioned and arranged in such a way that it collects substantially all of the gases resulting from the fermentation.
The bell 5 rises slightly above the upper edge of the wall 3 and internally carries an inclined deflector 8 disposed at a small distance above said edge.
The flange ? is punched with a few holes 9 (fig. 2 and 3), arranged in the corners. Perforated partitions 10 insulate against the solid materials the lower entries of these holes.
The top of the tank communicates by a lateral channel <B> Il </B> with a sump 1 \? in which there is a float 1.3 controlling a switch 14 which in turn controls an electromagnetic valve 15 inserted on a gas pipe 16, which opens under the. bell 5, above the deflector 8. and passes over the lower edge of the bell as shown in fig. 1.
The float 13 is arranged so as to control the opening of the. valve 15 when the level in sump 1? at. reaches a certain height, but not to close it until the level in said sump has dropped significantly. The operation is as follows: With the tank open, it is lifted. bell 5 in the manner of a cover and one can thus freely access the interior over the entire surface of the tank without being hampered by any member. The tank is filled with the materials and liquids to be fermented (cellulose waste, straws, various manures. Liquid manure, etc.) substantially up to the level of the upper edge of the. wall 3.
We replace the bell 5 in; taking care to let the air escape through a member 5a which is then closed in a sealed manner. Then we close it. tank by a non-waterproof plate 17 made of insulating cement, fiber cement or other, covered with an insulating layer 18. A sort of artificial marsh has thus been reconstituted in isolation.
The valve 15 being closed, the gases produced by the fermentation accumulate under the. bell 5 and discharge the liquid whose level rises above the bell and into sump 1? until it reaches the height for which the device 13, 14 has been adjusted. At this time, the valve 1.5 opens and the fermentation gases are expelled through line 16, for example to a gasoline accumulating them under very low pressure. The discharged liquid returns at high speed under the bell through the holes 9 which were used for its delivery.
The section of these holes is clearly insufficient for this rapid turnaround. the pressure drop reaches a value such that the greater part of the liquid rises between the wall 3 and the wall of the bell and even comes out the deflector 8 -above the level that at this time the <B>, </ B> to the liquid under the bell;
this deflector thus spreads this part (the liquid in a sheet in the free space under the bell. thus ensuring the desired sprinkling and vigorous stirring. The part of the liquid which returns through the holes' .1 causes: at the bottom of the. strong currents that stir up sludge and other deposits.
Once the level is below the. bell sufficiently reassembled, the valve 15 closes and the phenomena start again.
It may be advantageous in certain cases to heat the liquid in the tank. This can be achieved in particular by an electrical resistance. by circulating hot water with a thermosiphon comprising a coil in the. tank and bare heated coil. for example, by a briîleur à. methane, etc. It is also possible <B> </B> to bury the tank in manure or other organic mass fermenting in the open air in oxidative fermentation, accelerated or not.
This manure can moreover, after having thus ensured the heating, be loaded into the tank in order to undergo useful anaerobic fermentation. The prior oxidative fermentation that this manure will have. it will also prevent undesirable parasitic fermentations, such as butyric or trid fermentations which may interfere with the methane fermentation.
In the installation described, all of the gas produced accumulates under, the bell 5, preferably made of metal, a material absolutely impermeable to methane, while in the known constructions of methane-closed tanks, the gas is generally collected in rooms with cement walls which, in spite of all the plasters which one. covers it, always remains relatively permeable to methane and thus causes inadmissible leaks of this gas.
Of course, the operation of the valve 15 can be ensured automatically by any mechanism other than that shown and more particularly by a system of electrodes which the liquid by-passes by rising into the sump 12.
In a variant of this installation, the tank, the bell and the partition 3 could be of circular section. The space 4 and the deflector would in this case be annular.
The embodiment according to FIG. 4 has substantially the same general characteristics except on two points: First of all, the holes 9 of FIG. 2 and 3, intended to ensure communication between the bottom of the tank 2 and the upper part of the latter which is isolated therefrom by the removable bell 5, the lower edge of which is constantly immersed, are here deleted and replaced by a external pipe 19 opening very high, under the cover 17-18.
This channeling can no longer ensure that the liquid rises under the action of the pressure of the gases, but not its descent, since it is not flooded at its outlet. As in the previous example, the bell 5 is dimensioned and arranged so as to collect substantially all of the gases formed.
In the second place, the control of the exhaust of the gases is no longer ensured by an automatic mechanism depending on the level outside the bell, but by a manometric device comprising a small external auxiliary bell 20 under which opens the pipe 16 which passes under the lower edge \ .de the bell 5 and opens, the pipe 21 going to the gasometer or other tank see.
Line 16 is arranged in the form of a <B> U, </B> tube as shown.
The liquid filling of the tank must here reach a level higher than that of the top of the bell 5 (said bell being completely filled with liquid). The gas exhaust pipe 16 is therefore flooded. The gases accumulate under the bell, pushing back the liquid which rises through the external pipe 19 and falls back into the space above the bell.
At the same time, the level drops in the descending vertical part of the pipe 16 which forms a manometer. When the level reaches the lower elbow of said pipe, the gas can escape freely by rejecting -in the pit 22 of the auxiliary bell 20 the remainder of the liquid which still obstructed the pipe 16.
The gas pressure suddenly ceasing, the liquid accumulated above the bell 5 re comes under it by expelling the gases and spouting in a sheet under the .deflector 8.
Towards the end of this liquid return, the inlet of pipe 16 is flooded and the phenomena begin again.
Instead of opening the outer pipe 19 well above the maximum level of the liquid in the tank, this outlet can be located between the minimum and maximum levels. When the liquid returns, part of the latter descends via said pipe 19, causing vigorous stirring at the bottom of the tank, which is favorable to the smooth running of the fermentation;
however, a significant portion of the liquid spurts out under the bell in the manner that has been exposed.
The wall of the pipe 16 is pierced with a calibrated hole 16a opening at the level of the lower part @de the pit 22.
This hole fulfills two functions: <B> 10 </B> During the period of slow delivery of the liquid by the gas in: pipe 16, it limits the discharge pressure to that corresponding to the height difference between the level of the . pit 22 and the level of the liquid in the descending branch of the pipe 16, that is to say it somehow cancels the hydraulic effect of the upper part of said pipe above the liquid in the.
pit 22. This prevents any untimely excess pressure.
20 After the gas has been evacuated from the bell 5, this hole 16t ensures the positive filling of the. pipe 16 in liquid, the level in the. rising branch being exactly equal to that of the. pit ??, even if gas bubbles remain locked in the pipe. This filling through the orifice 16a is done by firing liquid from the pit and: thus compensates for the quantity of liquid discharged into the latter by the gas during! of each operating cycle from line 16.
In the embodiment of fi ,,, -. 'J' <B> 011 </B> finds the same elements as in that of fil-. 4, but the. constructive arrangement is such that all the devices constitute an easily removable block of a cement tank having no annu lar chamber or external pipe delicate execution for a non-specialist contractor.
The removable bell 5, the lower edge of which is constantly immersed, is of relatively small dimensions. Its dimensions and arrangement are nevertheless such that it collects substantially all the gases which are formed. This bell covers a circular vertical rim 3a integral with an annular partition \ 33 resting horizontally on a rim 24 integral with the walls of the tank 1.
The outer edge of the partition 23 is raised and rises to the top of the. tank 1 where this partition is removably fixed by devices not shown, such as lag screws, pins, bolts, etc. preventing the partition 23 from being lifted by the thrust of the liquid if its own weight is insufficient. This partition 23 is not flat, but affects the. form of a concave surface with concavity facing downwards; the partition 23 with its raised edge thus constitutes a sort of annular bowl with a domed bottom. The elocho 5 is for its part fixed to the partition 23 by any suitable means, for example by a bayonet device 7 '.
The auxiliary bell 20 of the device causing the automatic evacuation of the gas is housed in a kind of cover 25 integral with the. partition 23 and disposed between the bell 5 and the outer edge of said partition. This tarpaulin takes the place of the pit ?? of fig. 4. The gas starting pipe 21. rises directly from the top of the auxiliary bell 20 through the cover 17 of the tank 1. The connecting pipe 16 is thus extremely short.
The outer pipe 19 of fib. 4 is here replaced by a dip tube 19 'passing through the partition 23 through a kind of stuffing box 26.
The operation remains the same as explained above with reference to FIG. 4, but this form (the embodiment has the advantage that the assembly (the devices is carried by the annular partition 23). The tank 1 is thus easy to produce, the assembly of the partition and the devices it door, manufactured and assembled in series at the factory, coming into place afterwards without any adjustment, without any complications.
It will be noted that the ga zous bubbles which rise along the walls of the tank and which would risk passing between them and the outer edge of the. partition 23 are deflected by flange 24 and returned under the concave lower face of partition 23 which brings them to the. bell 5. The construction described also has the advantage that for the filling of the tank one can, by removing the partition 23, freely access <B> to </B> all the internal space without having to take any precautions. so as not to spill solid materials into any annular space, unlike the case of the previous embodiments.
The following installation fi-. 5 comprises a heating coil <B> 27. </B> said coil being supplied with hot water (possibly also steam) by a small auxiliary boiler. Said auxiliary boiler has its body 28a with a tube (the flue gas outlet 8b crossing it at a square, an arrangement which considerably increases the heating surfaces without unduly complicating the construction. The fireplace can be fuel-fired. solid or have methane burners.
A compressor 29 allows, through pipes 32, 34 and 35, the following operations: 1o To accelerate the circulation by discharging liquid (pulsed circulation), the compressor 29 can, through pipe 32, suck methane into the gasometer 33 in which this gas is accumulated and discharge it under the bell 5 through the pipe 34. Everything then takes place as if the release of gas under the bell 5 was intensified and the pulsations of circulation of the liquid are steeper.
20 The compressor; sucking in methane either through the -channel 34 or through the channel 32, can push it back to the bottom of the tank through the line 35 and inject it into this tank through the perforated tube 36. A sort of bubbling which stirs the mass of the fermenting liquid with the solids it contains.
<B> 30 </B> The gas discharged towards the perforated tube 36 can be passed through a coil 37 heated by the boiler 28a, so that the gas bubbling in the liquid contributes to heating the latter.
The embodiment of FIG. 6 is distinguished from that of FIG. 5 in that at the upper part of the tank is disposed a movable gasometric bell 38, capping the outer raised edge of the partition 23 and which directly collects not only the gas which escapes from the pipe 16, but also the gas bubbles which emerge from the liquid located above the partition 23 and in the pipe 19 '.
The auxiliary bell 20 of FIG. 5 is deleted, the gas rising directly into the gasometric bell 38. The gas intake pipe 39 engages in the annular space between the wall of said bell and the raised outer edge of the partition 23; it descends and crosses the wall of tank 1.
In this way, the opening of the tank is obtained by directly removing the gasometric bell 38 and the partition 23 without being hampered by any piping.
Of course, the installation can include all heating and gas circulation devices, of the type mentioned in connection with the preceding embodiments.
In fig. 5 and 6 we have indicated in <I> a, b and </I> ci <I>, </I> b 'the extreme levels in the two compartments determined by the fixed bell 5 whose lower edge is constantly im merged. In the installations according to fig. 5 and 6, the automatic gas evacuation takes place in the same way as in the installation of the fi, -. 4.
It is advantageous to inoculate the liquid used in the installations described by means of suitable bacteria so that the methane fermentation begins as quickly as possible. This seeding, together with the possibility of maintaining the mass at the desired temperature and by stirring it constantly, makes it possible to considerably reduce the time necessary for starting a tank.
The efficiency of these installations is thus significantly increased.