EP0055290A1 - Modules de fermentation - Google Patents

Modules de fermentation

Info

Publication number
EP0055290A1
EP0055290A1 EP81902034A EP81902034A EP0055290A1 EP 0055290 A1 EP0055290 A1 EP 0055290A1 EP 81902034 A EP81902034 A EP 81902034A EP 81902034 A EP81902034 A EP 81902034A EP 0055290 A1 EP0055290 A1 EP 0055290A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compartment
circulation
module
upstream
fermenter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP81902034A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel David
Lucien Plas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of EP0055290A1 publication Critical patent/EP0055290A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34—Internal compartments or partitions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/18—Flow directing inserts
    • C12M27/20—Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention is in the field of medium fermentation techniques? liquid or viscous, homogeneous or not and it relates to an aerobic or anaerobic fermenting device in the aforementioned media, this device being of the type allowing the so-called fractional or pseudo-continuous fermentation.
  • a first mode consists in continuously introducing the fermentable medium into a tank and also withdrawing continuously from said tank, at equal rate, the fermented medium; the capacity of the tank is adapted to the inlet and outlet flow, so that the fermentation time is sufficient; generally the tank is provided with stirring means in order to homogenize its content and to break down the bacterial clumps.
  • Such an fermentation method has the advantage of the simplicity of the means, namely a single tank having an advantageous volume / surface ratio, but as disadvantages, on the one hand of having to reject an appreciable part of the tangible iron material, and on the other hand apart from leaving unstirred areas.
  • a second method of fermentation consists in using a plurality of tanks which are successively filled, abandoned to fermentation and emptied; each tank can be provided with stirring means; according to this mode of fermentation, which is said to be pseudo-continuous or even fractionated, the exhaustion of the fermentable medium is much more pushed than in the case of the previous mode, but the problem of unstirred zones arises for it tanks and a tanks and above all the complexity of the network of filling and racking pipes.
  • a first aim of the present invention is to propose a fermenter authorizing a transfer of the fermentable medium from an input to an output, in a pseudo-continuous and automatic manner in order to avoid any intermediate manipulation.
  • a second aim is to propose a liar iron ensuring the fractionation of the medium in order to limit as much as possible the mixing of the fresh medium with the used medium.
  • a third object of the invention is to provide a fermenter ensuring compartmentalized mixing by recirculation of the medium either under the effect of mechanical stirrers, or under the effect of jets of fluids, liquids or gases.
  • a fourth aim of the present invention is to propose a fermenter whose construction is modular, that is to say achievable by juxtaposition of similar successive modules.
  • a fermen tation module enabling the above-mentioned aims to be achieved is generally characterized in that it consists of an annular enclosure arranged substantially vertically, provided at its upper part with a partition separating the upper annular space into an upstream compartment and a downstream compartment, e of a pair of opposite side openings opening one into the upstream compartment, the other into the downstream compartment said partition providing at its base a fairly reduced section communication between the two upstream and downstream compartments, said communication being intended to allow circulation at a fairly low speed between the upstream compartment and the downstream compartment, said partition being intended to block a so-called circulation "flushing" at high flow rate, said lateral openings being intended to allow the passage of said flushing circulation, said lateral openings s having their lowest point located some distance above the highest point.
  • such a module incorporates means for circulating the fermentable medium at low flow rate; these means can be of the fluid jet type the fluid used in the jet is the fermentation medium itself, the pressure necessary for the jet being created by a pump it results from such means that on the one hand, and thanks to the annular form of the module there is practically no zone not subject to stirring, and on the other hand that the pump can act as a means of dispersing the bacterial masses.
  • la_ low-bit circulation which ensures the mixing of the medium in a module can either be in the same direction, or in the opposite direction to the flush circulation; both cases of the respective directions of these circulations have advantages.
  • fermentation module was designed not to be used in isolation, but to operate in conjunction with similar models; it will be noted that it constitutes in itself a fe mentor but that in the following description the term fermenter is reserved for an association of several modules
  • a fermenter consisting of a plurality of modules similar to the module described above, is characterized in general in that said modules are arranged side by side so that the downstream opening of one communicates with the opening upstream of the contiguous module, from which it follows that in continuous operation a flushing circulation in one has a flushing circulation in the following.
  • Such a fermenter further comprises high-speed feed means for suddenly introducing into the upstream compartment of a so-called head module a said high flow supply means intended to create flushing current are preferably of the siphon type, which simplifies the control of their operation; they can also be of the tilting tank type, or of a snap-open type; these various means are well known from hydraulic techniques; preferably the aforementioned high-speed supply means comprise a supply conduit opening into the head module tangentially, from which it follows that the kinetic energy of the supply current is used to contribute to the current hunt.
  • the general shape of the enclosure is not necessarily circular, but that it could also be of elongated elliptical or speudo-elliptical shape, the main thing being that it does not include angular parts which can hinder the different circulations.
  • a fermenter of the invention is quite general in its applications; i can be used for the production of various metabolites: enzymes, alcohol, methane gas, etc. as well as for the production of an interesting biomass: production of yeast from molasses, whey, etc. as well as for the purification by bacteria of industrial, urban or agricultural wastewater ⁇ .
  • the present invention will be better understood and other characteristics of detail will be set out in the description which will be given of a particular embodiment, in relation to the figures of the attached single sheet in which:
  • Fig. 1 is a tick diagram representation, from above, of a fermenter of the invention.
  • Fig.2 is a section, also dry mat, along line AA of the previous figure.
  • a fermenter consists of a plurality of five fermentation modules 1 5. These modules are coaxial cylindrical rings, of horizontal axis, and they are juxtaposed to each other; they form a five-stage fermenter, the module 1 of which is called the input or head module, and the module of which is said to be the output or tail module.
  • Each module can be descriptively divided into an upper part 6 and a lower part 7, the level of separation of these two parts being able to be chosen as the horizontal plane 8 tangent to the internal wall re 9.
  • a partition 10 forming a deflector; the sound barrier 10 which has been cut in FIG. 2 is clearly visible in plan in FIG. 1 and where it is clear that it is arranged at an angle relative to the cutting plane AA; this partition separates the upper part of the module into two compartments 11 and 12 said respectively upstream and downstream, it being understood that these designations refer to the direction of general progression of the medium in the fermenter, such that this progression will be described later .
  • the side walls of a module are provided in the upper part thereof with an opening.
  • lateral are entirely included in one or other of the downstream and upstream compartments; they are substantially rec tangular and their lower side is located at a certain height 19 above the interior wall, in other words and as already said they have their lowest point located at a certain distance above the point the highest of the lower part of the upper part of said annular enclosure.
  • the level of the fermentable liquid medium contained in the module cannot exceed, at rest, the level Défi or by the lower side of the opening since there would be when flowing through the opening. It is also noted that the communication 16 has a height 20 slightly less than the distance separating the opening from the interior wall.
  • the communication 16 is intended to allow the passage of a fairly slow current, said to be higher, at low speed, below the partition; this current is a stirring current of the fermentation medium in the module.
  • This stirring current is created in the case of the figure by a jet 21 produced by a crown 22 supplied by a pump 23 from a sample 24 carried out in the fermentation medium; it should be noted that instead of a jet of liquid, the current could be created using a gaseous jet which could for example be carbon dioxide (anaerobic fermentation) or alternatively oxygen or air (aerobic fermentation), it could also consist of a jet of any other liquid useful for fermentation.
  • a high-speed supply device of a conventional siphon type has been shown diagrammatically at 25 and it is noted that this device is connected to the annular space by a pipe 26 arriving tangentially to this space; this takes advantage of the kinetic energy resulting from the load height of the feed device relative to the fermenter.
  • the above-mentioned device 25 can, however, be replaced by a feed chute 30 (sché ⁇ matrise in fig.l) arriving at the inlet opening 18 of the abruptly powered by any means.
  • Such a fermenter is as follows; when a sudden emptying of the supply means takes place, a hunting current is created in the annular space represented by an arrow such as 27; such a current with a high flow rate abuts against a partition such as 10 which, thanks to its inclination directs it in the direction of the opening; if the opening opens into the upstream compartment of the neighboring module, the partition of the latter directs it into the downstream compartment where it then loads the medium contained in it and the phenomenon is reproduced from one module to the next. 'other until the previously present content of the last module is discharged from the fermenter ⁇ to an outlet chute 28. Thanks to this intermittent flushing current, the fermentable medium is transferred successively from one module to another without substantial mixing of the media of each module.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

La presente invention est du domaine des fermentations et elle a pour objet un fermenteur modulaire. Un fermenteur de l'invention est constitue d'une enceinte annulaire disposee sensiblement verticalement, pourvue a sa partie haute d'une cloison (10) separant l'espace annulaire superieur en un compartiment amont (11) et un compartiment aval (12), et d'un couple d'ouvertures telles que (17) en regard debouchant l'une dans le compartiment amont, l'autre dans le compartiment aval, ladite cloison menageant a sa base une communication (16) de section assez reduite entre les deux compartiments amont et aval, ladite communication etant destinee a permettre une circulation a debit assez faible entre le compartiment amont et le compartiment aval, ladite cloison etant destinee a faire barrage a une circulation dite de "chasse" a fort debit, lesdites ouvertures laterales etant destinees a permettre le passage de ladite circulation de chasse, lesdites ouvertures laterales ayant leur point le plus bas situe a une certaine distance (19) au-dessus du point le plus haut de la partie inferieure de la partie haute de ladite enceinte annulaire. Applications a la production de metabolites divers: enzymes, alcool, gaz methane etc..., de biomasse. production de levure a partir de melasse, lactoserum etc..., et a l'epuration d'eaux de rejet.

Description

"MODULES DE FERMENTATION"
La présente invention est du domaine de techniques de fermentation en milieu? liquides ou visqueux, ho mogènes ou non et elle a pour objet un dispositif de fermenta tion aérobie ou anaérobie dans les milieux précités, ce dis- positif étant du type permettant la fermentation dite frac¬ tionnée ou pseudo-continue.
On' connaît différents modes de réalisa¬ tions industrielles des fermentations. Un premier mode consis te à introduire de façon continue dans une cuve le milieu fermentescible et à soutirer également de façon continue de ladite cuve, à égal débit, le milieu fermenté ; la capacité de la cuve est adaptée au débit d'entrée et de sortie, de fa¬ çon telle que le temps de fermentation soit suffisant ; géné¬ ralement la cuve est pourvue de moyens d'agitation afin d'ho- mogénëiser son contenu et de briser les amas bactériens. Un tel mode de fermentation a comme avantage la simplicité des moyens à savoir une seule cuve ayant un rapport volume/surfa¬ ce avantageux, mais comme inconvénients, d'une part de devoir rejeter une partie appréciable des matière fer entescibles, et d'autre part de laisser subsister des zones non agitées.
Un deuxième mode de fermentation consis¬ te à utiliser une pluralité de cuves qui sont successivement remplies, abandonnées à fermentation et vidées ; chaque cuve peut être pourvue de moyens d'agitation ; suivant ce mode de fermentation, qui est dit pseudo-continu ou encore fractionné, l'épuisement du milieu fermentescible est beaucoup plus pous¬ sé que dans le cas du mode précédent, mais il se pose pour lui le problème des zones non agitées dans les cuves et un cuves et surtout à la complexité du réseau de canalisations remplissage et de soutirage.
Un premier but de la présente inventio est de proposer un fermenteur autorisant un transfert du mi- lieu fermentescible d'une entrée vers une sortie, de façon pseudo-continue et automatique afin d'éviter toute manipula¬ tion intermédiaire.
Un deuxième but est de proposer un fer menteur assurant le fractionnement du milieu afin de limiter au maximum le mélange du milieu frais avec le milieu usé.
Un troisième but de l'invention est de proposer un fermenteur assurant un brassage compartimenté pa recirculation du milieu soit sous l'effet de brasseurs mécan ques, soit sous l'effet de jets de fluides, liquides ou gaz. Enfin un quatrième but de la présente invention est de proposer un fermenteur dont la construction soit modulaire, c'est à dire réalisable par juxtaposition de modules successifs semblables.
Ces buts sont atteints par un fermente conforme à l'invention, constitué d'un ou de plusieurs modul juxtaposés. Selon la présente invention, un module de fermen tation permettant d'atteindre les buts précités est caractér sé d'une manière générale en ce qu'il est constitué d'une en ceinte annulaire disposée sensiblement verticalement, pourvu à sa partie haute d'une cloison séparant l'espace annulaire supérieur en un compartiment amont et un comprtiment aval, e d'un couple d'ouvertures latérales en regard débouchant l'un dans le compartiment amont, l'autre dans le compartiment aval ladite cloison ménageant à sa base une communication de sec- tion assez réduite entre les deux compartiments amont et aval ladite communication étant destinée à permettre une circula¬ tion à débit assez faible entre le compartiment amont et le compartiment aval, ladite cloison étant destinée à faire bar¬ rage à une circulation dite de "chasse" à fort débit, Iesdite ouvertures latérales étant destinées à permettre le passage d ladite circulation de chasse, Iesdites ouvertures latérales ayant leur point le plus bas situé à une certaine distance au dessus du point le plus haut .de la partie inférieure de la De préférence un tel module incorpore moyens de mise en circulation du milieu fermentescible à fai ble débit ; ces moyens peuvent être du type à jet de fluide le fluide utilisé en jet est le milieu de fermentation lui- même, la pression nécessaire au jet étant crééepar une pompe il résulte de tels moyens que d'une part, et grâce à la form annulaire du module il n'existe pratiquement pas de zone non soumise au brassage, et d'autre part que la pompe peut agir comme moyen de dispersion des amas bactériens. On notera que la_ circulation à faible d bit qui assure le brassage du milieu dans un module peut êtr soit de même sens, soit de sens contraire à la circulation d chasse ; l'un et l'autre cas des sens respectifs de ces cir¬ culations présentent des avantages. Ainsi si l'on désire avo un meilleur fractionnement entre deux modules successifs on aura intérêt à pourvoir l'espace de communication ménagé sou la cloison, d'un volet formant clapet pouvant être maintenu en position ouverte par la circulation à faible débit et éta fermé par la circulation de chasse ; dans ce cas la circula- tion de chasse sera avantageusement de sens contraire à la circulation à faible débit.
Il doit être compris que le module de fermentation ci-dessus décrit a été conçu non pour être util sé isolément, mais pour fonctionner en relation avec des mod les semblables ; on notera qu'il constitue en lui-même un fe menteur mais que dans la suite de la description on réserve le terme de fermenteur à une association de plusieurs modules
Ainsi,un fermenteur constitué par une pluralité de modules semblables au module sus décrit, est ca- ractérisé dans sa généralité en ce que lesdits modules sont disposés côte à côte de telle sorte que l'ouverture aval de l'un communique avec l'ouverture amont du module contigu, d'où il résulte qu'en régime permanent une circulation de chasse dans l'un se répercute en une circulation de chasse dans les suivants.
Un tel fermenteur comprend en outre des moyens d'alimentation à fort débit pour introduire brusque¬ ment dans le compartiment amont d'un module dit de tête une lesdits moyens d'alimentation à fort débit destinés à créer courant de chasse sont de préférence du type à siphon, ce qu simplifie la commande de leur fonctionnement ; ils peuvent être aussi du type à cuve basculante, ou encore d'un type à soupape à ouverture brusque ; ces différents moyens sont bie connus des techniques de l'hydraulique ; de préférence les moyens d'alimentation à fort débit sus visés comprennent un conduit d'amenée débouchant dans le module de tête de façon tangentielle, d'où il résulte que l'énergie cinétique du cou rant d'alimentation est utilisée pour contribuer au courant chasse.
Dans la description qui précède il a été fait état d'une enceinte annulaire délimitée, tel que ce la ressort de la description par des surfaces réglées, c'est à dire par deux surfaces cylindriques et par deux surfaces planes ; la section diamétrale d'une telle enceinte est par exemple rectangulaire. On doit toutefois comprendre que si u telle conformation est pratique du point de vue des réalisa¬ tions en chaudronnerie, elle n'est toutefois pas nécessaire bon fonctionnement du dispos±tif. On pourrait ainsi concevoi que la forme du module soit du genre torique à section diam trale circulaire ou elliptique, formes intéressantes pour la construction d'un module à partir de résines armées par exem ple (verre-polyester) . Il doit être compris encore que la- forme générale de l'enceinte n'est pas nécessairement circu¬ laire, mais qu'elle pourrait être aussi bien de forme allongé elliptique ou speudo-elliptique, l'essentiel étant qu'elle ne comporte pas de parties angulaires pouvant gêner les différen tes circulations. On notera enfin qu'un fermenteur de l'invention est tout à fait général dans ses applications ; i peut être utilisé pour la production de metabolites divers : enzymes, alcool, gaz méthane, etc. aussi bien que pour la production d'une biomasse intéressante : production de levure à partir de mélasse, de lactosérum, etc..aussi bien que pour l'épuration par voie bactérienne d'eau de rejet industrieller, urbaine;ou agricole^. La présente invention sera mieux compr se et d'autres caractéristiques de détail seront exposées, à la- description qui va être faite d'une forme particulière de réalisation, en relation avec les figures de la planche uni- 5 que annexée dans laquelle :
La fig.l est une représentation schéma tique, en vue de dessus d'un fermenteur de l'invention, et
La fig.2 est une coupe, également sché matique, suivant la ligne AA de la figure précédente. Sur les fig.l et 2 un fermenteur est constitué d'une pluralité de cinq modules de fermentation 1 5. Ces modules sont des couronnes cylindriques coaxiales, d' xe horizontal, et ils sont juxtaposés les uns aux autres ; ils forment un fermenteur à cinq étages dont le module 1 est dit module d'entrée ou de tête, et dont le module 5 est dit module de sortie ou de queue.
Chaque module peut être descriptivement divisée en une partie supérieure 6 et en une partie inférieu¬ re 7, le niveau de séparation de ces deux parties pouvant êtr choisi comme le plan horizontal 8 tangent à la paroi intérieu re 9.
Dans la partie supérieure d'un module se trouve rapportée une cloison 10 formant déflecteur ; la cloi son 10 qui a été coupée sur la fig.2 est bien visible en plan sur la fig.l et où il ressort clairement qu'elle est disposée en biais par rapport au plan de coupe AA ; cette cloison sépa re la partie supérieure du module en deux compartiments 11 et 12 dits respectivement amont- et aval, étant entendu que ces désignations se réfèrent au sens de progression générale du milieu dans le fermenteur, tel que cette progression sera dé¬ crite plus loin.
On remarque 'sur la fig.2 que si la cloi son est fixée à la paroi extérieure 13 et au moins à l'une des parois latérales 14 et 15 (fig.l), elle ménage à sa base un interstice 16 de communication entre les compartiments amont et aval.
Les parois latérales d'un module sont -pourvues dans la partie supérieure de celui-ci d'une ouvertu¬ latérales sont comprises toute entière dans l'un ou l'autre des compartiments aval et amont ; elles sont sensiblement rec tangulaires et leur côté inférieur est situé â une certaine hauteur 19 au-dessus de la paroi intérieure, en d'autre terme et comme déjà dit elles ont leur point le plus bas situé à une certaine distance au-dessus du point le plus haut de la partie inférieure de la partie haute de ladite enceinte annu¬ laire.
On comprend donc à 1 'examen de la fig.2 que le niveau du milieu fermentescible liquide contenu dans le module ne peut pas excéder, au repos, le niveau défi¬ ni par le côté inférieur de l'ouverture puisqu'il y aurait dès lors écoulement à travers l'ouverture. On remarque aussi que la communication 16 a une hauteur 20 légèrement inférieu- re à la distance séparant l'ouverture de la paroi intérieure.
La communication 16 est destinée à permettre le passage d'un courant assez lent, dit, plus haut, à faible débit, au-dessous de la cloison ; ce courant est un courant d'agitation du milieu en fermentation dans le module. Ce courant d'agitation est créé dans le cas de la figure par un jet 21 produit par une couronne 22 alimentée par une pompe 23 à partir d'un prélèvement 24 effectué dans le milieu en fermentation ; on notera qu'au lieu d'un jet de liquide on pourrait créer le courant à l'aide d'un jet gazeux qui pour- rait être par exemple du gaz carbonique (fermentation anaéro- bie) ou encore de l'oxygène ou de l'air (fermentation aérobie), il pourrait être aussi constitué d'un jet de tout autre liqui de utile à la fermentation.
On a schématisé en 25 un dispositif d'alimentation à fort débit d'un type classique à siphon et on remarque que ce dispositif est relié à l'espace annulaire par une conduite 26 arrivant tangentiellement à cet espace ; on profite ainsi de l'énergie cinétique résultant de la hau¬ teur de charge du dispositif d'alimentation par rapport au fermenteur.
Le dispositif 25 précité peut toute¬ fois être remplacé par une goulotte d'alimentation 30 (sché¬ matisée sur la fig.l) arrivant à l'ouverture d'entrée 18 du alimentée de façon brusque par des moyens quelconques.
Le fonctionnement d'un tel fermenteur est le suivant ; lorsqu'une vidange brusque des moyens d'ali¬ mentation a lieu il se crée dans l'espace annulaire un couran de chasse représenté par une flèche telle que 27 ; un tel cou rant a fort débit vient en butée contre une cloison telle que 10 qui grâce à son inclinaison le dirige en direction de l'ou verture ; si l'ouverture débouche dans le compartiment amont du module voisin, la cloison de celui-ci le dirige dans le com partiment aval où il charge alors le milieu contenu dans ce¬ lui-ci et le phénomène se reproduit d'un module à l'autre jusqu'à ce que le contenu préalablement présent du dernier mo dule soit rejeté hors du fermenteurχ à une goulotte de sortie 28. Grâce à ce courant de chasse intermittent le milieu fermen- tescible est transvasé successivement d'un module à un autre sans mélange substantiel des milieux de chaque module. On no¬ tera que ces transvasements ont lieu sans pompe, ni tuyaute¬ rie, d'où il résulte pour un tel fermenteur un coût d'entre¬ tien et de fonctionnement très bas. Dans le cas* où le fermenteur est utili sé pour produire un gaz, par exemple du méthane, la partie haute des modules est étanche à l'air et peut être pourvue d'une chambre de réception 29 ; on peut faire communiquer les chambres de réception entre elles ou les laisser séparées de manière à recueillir des gaz éventuellement différents d'un module à l'autre. On notera que grâce au courant de chasse périodique les mousses qui se produisent quelquefois dans • certain cas à la surface des fermenteurs sont brisées par le courant de chasse pour être finalement évacuées à la sortie du module de queue.
Bien que l'invention n'ait pas pour objet de décrire de façon détaillée la construction d'un tel fermenteur, qui relève de l'art de la chaudronnerie, on pour¬ ra toutefois distinguer deux voies de fabrication ; l'une consiste à réaliser des enceintes en couronne cylindrique fermée à l'exception des ouvertures précitées ; l'autre con¬ siste à réaliser des enceintes en forme d'auges en couronne cylindrique pourvue seulement d'un fond annulaire, pourvu d'un module voisin pour constituer la quatrième paroi de l'e pace annulaire ; on fait ainsi l'économie d'un fond annulair pour chaque module. On pourra dans ce dernier cas notamment réaliser un fermenteur en bridant des modules les uns contre les autres au moyen de tirants formant boulons s'étendant su la longeur du fermenteur ; le fermenteur sera alors entière¬ ment visitable par desserrement des brides. On préconise enf la solution d'utiliser un tel fermenteur immergé dans une fo se remplie d'eau, ce qui simplifie considérablement la conce tion structurelle du fermenteur et rend aisément applicable le second cas de construction sus visé ; 1'immersion fournit en outre un moyen aisé de stabilisation et de contrôle de la température dans le fermenteur.
Bien que l'on ait décrit et représenté des formes préférées de réalisation et d'application d'un fermenteur de l'invention, il doit être compris que la porté de celle-ci n'est pas limitée à ces formes ou applications mais qu'elle s'étend au contenu des revendications qui sui¬ vent.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1.- Module de fermentation, caractérisé : en ce qu'il est constitué d'une encei te annulaire disposée sensiblement verticalement, pourvu à sa partie haute d'une cloison séparant l'espace annula re supérieur en un compartiment amont et un compartiment aval, et d'un couple d'ouvertures latérales en regard dé bouchant l'une dans le compartiment amont, l'autre dans compartiment aval, ladite cloison ménageant à sa base un communication de section assez réduite entre les deux co partiments amont et aval, ladite communication étant des tinée à permettre une circulation à débit assez faible e tre le compartiment amont et le compartiment aval, ladit cloison étant destinée à faire barrage à une circulation dite de "chasse" à fort débit, Iesdites ouvertures latér les étant destinées à permettre le passage de ladite cir lation de chasse, Iesdites ouvertures latérales ayant leu point le plus bas situé à une certaine distance au-dessus du point le plus haut de la partie inférieure de la parti haute de ladite enceinte annulaire ;
2.- Module selon la revendication 1, caractérisé :. en ce qu'il incorpore des moyens de mi se en circulation à faible débit ;
3.- Module selon la revendication 2, caractérisé : en ce que lesdits moyens de mise en circulation à faible débit sont des moyens du type à jet de fluide ;
. . - Module selon la revendication 3, caractérisé : en ce que le fluide utilisé en jet par lesdits moyens de mise en circulation à faible débit est le^ milieu de fermentation lui-même, la pression nécessair au jet étant crée par une pompe, d'où il résulte simultanément une homo
5.-Module selon a revenαication 2, caractérisé : en ce que les moyens de mise en circul tion à faible débit sont orientés de manière à créer une circulation en sens contraire à celui de la circulation d chasse ;
6.-Module selon la revendication 5, caractérisé : en ce que ladite communication est pou vue d'un volet formant clapet pouvant être maintenu en po sition ouverte par la circulation à faible débit et étant fermé par la circulation de chasse" ;
7.-Fermenteur constitué par une pluralité de modules conform à l'une quelconque des revendications précédentes, carac¬ térisé : en ce que lesdits modules sont disposé côte à côte de telle sorte que l'ouverture aval de l'un communique avec l'ouverture amont du module contigu, d'où il résulte qu'en régime permanent une circulation de chasse dans l'un se répercute en une circulation de chasse dans les suivants ;
8.-Fermenteur selon la revendication 7, caractérisé : en ce qu'il comprend en outre des moyens d'alimentation à fort débit pour introduire brusqu ment dans le compartiment amont d'un module dit de tête une quantité de milieu fermentescible ;
9.-Fermenteur selon la revendication 8, caractérisé : en ce que lesdits moyens d'alimentatio à fort débit sont du type à siphon ;
10.-Fermenteur selon la revendication 8, caractérisé : en ce que lesdits moyens d'alimentatio a fort débit comprennent un conduit d'amenée débouchant dans le module de tête de façon tangentielle, d'où il résulte que l'énergie cinétiqu du courant d'alimentation est utilisée pour contribuer au
EP81902034A 1980-07-07 1981-07-07 Modules de fermentation Withdrawn EP0055290A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8015319A FR2486096A1 (fr) 1980-07-07 1980-07-07 Modules de fermentation et fermenteurs dits a fermentation fractionnee resultant de l'association de modules
FR8015319 1980-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0055290A1 true EP0055290A1 (fr) 1982-07-07

Family

ID=9244046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81902034A Withdrawn EP0055290A1 (fr) 1980-07-07 1981-07-07 Modules de fermentation

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0055290A1 (fr)
FR (1) FR2486096A1 (fr)
WO (1) WO1982000157A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004035997A1 (de) * 2004-07-16 2006-02-02 Rühl, Bernhard Biogasanlage zur Bereitstellung von methanhaltigen Gasen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH253466A (de) * 1944-11-13 1948-03-15 Scholler Heinrich Ing Dr Verfahren zur kontinuierlichen Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere von Hefe und hefeartigen Pilzen.
DE1442953A1 (de) * 1962-02-14 1969-01-16 Ziemann Gmbh A Vorrichtung zum Behandeln einer Fluessigkeit in nebeneinander angeordneten Durchflussgefaessen
US4205133A (en) * 1978-04-26 1980-05-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Apparatus for fermenting liquids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8200157A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1982000157A1 (fr) 1982-01-21
FR2486096A1 (fr) 1982-01-08
FR2486096B1 (fr) 1982-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2881547C (fr) Procede et dispositif de methanisation continue en voie seche
WO1986005200A1 (fr) Procede et installation pour realiser la degradation en milieu anaerobie de produits, sous-produits et dechets organiques d'origine humaine, animale et/ou vegetale
EP3393984B1 (fr) Installation et procédé de traitement biologique de déchets et effluents organiques
FR2932200A1 (fr) Chasse pour bachee a ouverture automatique et rapide
FR2947560A1 (fr) Reacteur pour la methanisation de la biomasse
WO1982000157A1 (fr) Modules de fermentation
EP0192900B1 (fr) Procédé et installation pour réaliser la dégradation en milieu anaérobie de produits, sous-produits et déchets organiques d'origine humaine, animale et/ou végétale
CA2529641C (fr) Procede de digestion anaerobie de boues et digesteur
WO2009047259A1 (fr) Digesteur anaerobie lavable avec biofilm fixe
EP0074290A1 (fr) Procédé et installation pour la réalisation d'une dégradation en milieu anaérobie de produits, sous-produits et des déchets organiques
FR2521975A1 (fr) Appareil pour le traitement anaerobie d'effluents residuaires
EP2086891A2 (fr) Procédé et installation de traitement anaérobie de matières à concentration de matière sèche élevée
FR2776651A1 (fr) Station de traitement des effluents notamment vinicoles
MX2011001902A (es) Metodo y aparato para cultivar organismos.
WO2010004103A2 (fr) Dispositif et procede de diffusion des boues pour digesteur a lit de boue, et digesteur a lit de boue correspondant
FR2932468A1 (fr) Dispositif et procede d'homogeneisation de boues pour digesteur anaerobie infiniment melange et digesteur anaerobie correspondant
FR2506178A1 (fr) Procede d'acceleration de fermentation anaerobie en continu evitant toute formation de croute
FR3067262A1 (fr) Digesteur en voie liquide a cuve unique compacte en pointe de diamant brassee hydrauliquement
EP4588998A1 (fr) Nouveau digesteur et installation de methanisation
WO2002090269A1 (fr) Reacteur de traitement biologique dans une station d'epuration
OA21456A (fr) Digesteur a volume de ciel gazeux réduit.
FR2789672A1 (fr) Procede de traitement d'effluents fonctionnant par alimentation alternee et aeration syncopee et installation de traitement correspondante
FR3042489A1 (fr) Reacteur biologique sequentiel et procede mettant en œuvre le reacteur
FR3114599A1 (fr) Système et procédé de production de biogaz désulfurisé
BE1032331A1 (fr) Dispositif et procédé de traitement des eaux usées

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT CH DE GB LU NL SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19820915