JPH0438476B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人間、動物および／または植物の源
からの有機の生成物、副生物およびスクラツプま
たは廃棄物の分解を実施する方法および装置に関
する。

さらに詳しくは、本発明の主題は、固体およ
び／または液体の有機化合物の連続的メタン化を
実施する方法および装置である。

人間、動物または植物の源のような種々のもの
からの有機物質は、無機媒質中で連続的または同
時の微生物学的分解を経てガス化合物となる。ガ
ス化合物のうち最も重要なものはメタンと二酸化
炭素である。

有機生成物の性質と組成は、非常に変化し、そ
して多少重合した、重なり合つた要素からなる。
これらの有機生成物は固体の基質をほとんど形成
し、この基質は乾燥物質の含量が高い繊維質また
は非繊維質である。これは、とくに例を挙げる
と、都市および農業のごみ、生ごみや放棄物であ
る。しかしながら、このような生成物はまた乾燥
物質の含量が少ない液体、たとえば、精製プラン
トおよび精製ステーシヨンからのスラツジ、液状
下肥、乳漿などであることもある。

このような物質の主要部分は、三成分化合物、
たとえば、糖類、でんぷん、ヘミセルロース、セ
ルロースおよびリグニンから成るが、四成分物
質、たとえば、プロチドおよびペプチドもそれに
関連することがある。

このような分解に参加する物質は、一般に動
物、植物および土の生息環境から来る。多数の種
または種類が発見されている。それらは非常に変
化するPHおよび還元酸化電位の媒質内で発生し、
好冷性、中温性または好熱性の種類である。

最も簡単な方法において、有機物質、とくに不
溶性有機物質の無機媒質中の分解は、次の３段階
に従つて進行する： 一酸素が不溶性化合物を可溶性物質に転化する
加水分解段階、 一溶解した物質が脂肪酸、アルコールなどに転
化される酸発生段階。酸発生段階の間、酢酸が発
生する酢酸発生段階が存在する。酢酸は、次の最
後の段階の間のメタンの生成に必須である化合物
のうちの１つである。

一メタンと二酸化炭素が生成するメタン発生段
階。

消化槽、大おけなどの容器を用い、連続的また
は不連続的（バツチ製造）に実施する発酵法はす
でに知られている。バツチ法すなわち不連続的に
実施する槽は、ことに有機生成物または固体およ
び不均質の物質を用いて使用し、便利ではなくし
かも工業的に有益ではない。連続的に操作する消
化槽は、乾燥物質の含量が少ない液状排出物を用
いてほとんどもつぱら使用する。このような装置
において、事実、固体基質の処理は、それが不均
質であるか否かにかかわらず、とくに槽内の基質
の循環および均質化に関して多くの困難を含み、
これによつて悪い実施状態が生じ、有機物質の分
解法が強く乱されたり妨害されたりする。このよ
うなプラントの効率は低い。適当な条件下でメタ
ン化を実施するためには、液状基質または水の添
加により高度に希釈された基質を使用することが
必要であつた。処理すべき基質に関連するこの水
の量は、汚染性の液状廃棄物を生成し、そしてか
さの大きい槽の使用を必要とする。

フランス国特許明細書第2305113号は、たとえ
ば、有機物質の消化装置を開示している。この装
置において、処理すべき物質を加湿または湿潤化
した後、円筒形隔室中へ供給し、ここで加圧下に
好気的発酵を実施し、次いで発酵物をラム式ピス
トンにより曲がつたサイホンを通して小型の無機
的発酵隔室中へ、次いで大型の隔室へ推進させ
る。サイホンの曲がつた部分すなわちエルボ部分
内で、フオークが物質の逆流を防ぐ。前記特許明
細書に従えば、押出シヤフトまたは溜めも設置さ
れており、その中を発酵した物質はつめにより運
ばれる。

本発明の目的は、不均質か否かにかかわらず、
消化槽内の生成物を良好に均質化し、これによつ
て、一方において有機物質の消化を促進し、他方
において生成物の本体を流動化させることによ
り、槽内の生成物を循環させる、人間、動物また
は植物の源の、とくに乾燥物質の含量が高い、有
機の生成物、副生物または廃棄物またはごみの無
機的発酵を実施する方法および装置を提供するこ
とによつて、前記困難を排除することである。

その目的のため、本発明によれば、人間、動物
および／または植物の源の分解すべき有機の生成
物、副生物または廃棄物を、可能ならば前記生成
物に適当な基質をまいた後、閉じた容器に入れ、
前記生成物を前記容器内を循環方向に流し、そし
て分解した生成物の本体より上に発生したガス、
いわゆるバイオガスを回収することからなる、前
記生成物の嫌気媒質中の分解、とくにメタン発生
を実施する方法において、生成したバイオガスを
前記容器内に含有される前記生成物の本体の均質
化に使用することを特徴とする方法が提供され
る。

こうして、不均質か否かにかかわらず乾燥物質
を高度に含む生成物または基質を処理することが
できる。

本発明の他の特徴によれば、バイオガスの流れ
を生成物の本体中に加圧下に供給して、本体を均
質化しかつ流動化する。

本発明のさらに他の特徴によれば、閉じた容器
内のバイオガスの圧力を急激に間欠的に低下させ
て、槽内の生成物の流れおよび還流または前後の
動きを誘発する。

その上、自由に振動またはスウイングする要素
を閉じた容器内に配置し、そして前記要素の少な
くとも１つの部分は生成物の本体中に埋め込む。

こうして、注入されたバイオガスの圧力または
流れの変動により誘発された基質の動きの作用下
に、これらの要素は生成物の本体内で振動または
スウイングしかつ基質の表面に形成した外皮を破
壊すると同時に、本体を脱気し、これによつてバ
イオガスの発生を促進する。

本発明のほかの特徴によれば、サイホンを通る
生成物の供給および排出を、たとえば、空気推進
により空気圧で実施し、これによつて装置の構成
を簡素化しかつ基質の供給または抽出の機械的装
置に関連する閉塞または詰まりおよび腐食の問題
を排除する。

また、本発明によれば、……基質供給および基
質排出シヤフトへそれぞれ接続された消化反応器
と、ガス計量器を形成するガス保持容器へ接続さ
れたガスまたはバイオガスのための出口と、前記
排出シヤフトへ接続され、発酵生成物を回収する
手段と、からなる人間、動物および／またはプラ
ントの有機の生成物、副生物または廃棄物の無機
媒質中の分解、たとえば、メタン発生を実施する
装置またはプラントにおいて、発酵槽は中央隔壁
で第１部分と第２部分とに垂直に分割されてお
り、前記隔室は高さが前記槽より小さく、前記第
１部分と第２部分はサイホンにより、それぞれ、
前記供給シヤフトと前記排出シヤフトへ接続され
ており、前記バイオガスの出口は液圧調節弁によ
り前記ガス計量器へ接続されている、ことを特徴
とする装置またはプラントが提供される。

本発明の他の特徴によれば、複数の鎖が発酵槽
のふたから、自由に振動しかつ前記槽内に含有さ
れる生成物の本体中に少なくとも一部分が埋め込
まれるように、つり下げられており、少なくとも
１つの重い要素、たとえば、円板が前記鎖へ締結
されている。

さらに、……発酵槽を第１部分と第２部分とに
分離する前記隔壁は、少なくとも前記槽の底のレ
ベルにおいて、前記第１部分と第２部分との間を
連絡する通路が形成されている。

本発明のさらに他の特徴によれば、装置はコン
プレツサーをさらに含み、その入口は前記ガス計
量器へ少なくとも接続されており、そしてその出
口は前記発酵槽の底中へ開口している複数のダク
トすなわちパイプラインへ接続されており、前記
ダクトは有利には逆止め弁を備える。反応器の底
中へ開口するこれらのダクトすなわちパイプライ
ンは、可能ならばバイオガスを連続する短かいジ
エツトで注入する弁を備えることができる。

その上、……コンプレツサーの前記出口は、前
記供給シヤフトまたは前記排出シヤフトの底中へ
開口するダクトへおよび／または前記供給シヤフ
トまたは前記排出シヤフトの上部中へ開口するダ
クトへ接続されている。各ダクトは少なくとも１
つの遮断弁を備える。こうして、バイオガスを装
置の部分のすべてへ再循環することができる。

さらに、装置は可能であるならば、空気コンプ
レツサーをさらに含み、その出口は前記供給シヤ
フトおよび／または前記排出シヤフトへ、接続さ
れており、これによつて、供給シヤフト内の好気
性媒質中の分解を必要に応じて誘発しまたは続
け、そして推肥としての使用を考えて排出シヤフ
ト内の基質の転化を促進する。

また、装置は、……前記排出シヤフトの出口で
回収された発酵固体生成物から分離された液体ま
たは発酵液を、前記発酵槽中へおよび／または前
記供給シヤフトまたは排出シヤフト中へ、再循環
する手段をさらに含み、この液体は発酵液または
接種液である。

本発明のさらに他の面によれば、供給シヤフト
は２系列のスロツトまたはスリツトを有し、前記
スロツトは互いに間隔を置いて位置し、そして、
それぞれ、ふたおよびシヤフトの底部端からある
距離を置いて位置する。

さらに、液圧弁は槽の外側またはシヤフト内に
位置し、一方ガス計量器は槽の外側または上に位
置する。後者の場合において、ガスはパイプを通
つて逃げ、このパイプは槽を通して伸び、そして
発酵から生ずるバイオガス内に存在する水を収集
するための凝縮サイホンに導びかれる。好ましく
は、これらのガスを次いで精製器、たとえば、ス
クラバー、クリーナーまたはフイルターに通す。

さらに、反応器の第１実施態様によれば、前記
供給シアフトおよび排出シヤフトは前記発酵槽の
周辺に互いに近接して配置されており、前記隔壁
は前記第１サイホンの入口と前記第２サイクルの
入口との間に垂直に配置されかつ発酵槽の幅より
小さい幅と前記槽の高さより低い高さを有し、一
方発酵槽の底は二重の傾斜を示し、有利にはだ円
形である。

この装置の反応器の他の実施態様に従えば、…
…前記供給シヤフトと前記排出シヤフトは、発酵
槽の周辺に実質的に直径方向に向かい合つた関係
で配置されており、隔壁は垂直にかつ槽の実質的
に１つの直径に沿つて配置され、そして槽の高さ
より低い高さを有する。この槽の底は好ましくは
単一の傾斜すなわちピツチを有し、一方隔壁はそ
の下部に通路が形成されている。

最後に、装置は装置内を流れる流体間の種々の
熱交換を実施し、とくに発酵液または接種液を反
応器すなわち消化器への供給前に加熱するため
の、熱交換器を含む。

添付図面を参照しながら、本発明をさらに実施
する。

第１図および第２図を参照すると、装置または
プラントの第１実施態様、とくにその反応器の第
１実施態様が描かれている。

装置の反応器１は、ふた３ａにより完全に密閉
または流体密の関係に閉じられた供給シヤフト３
と、ドーム形ふた２ａを有する発酵槽２と、ふた
４ａにより閉じられた排出シヤフト４とからな
る。発酵槽２は隔壁７により２つの部分に分離さ
れている。隔壁７は槽２の１つの直径に実施的に
沿つて位置し、そして槽２の高さより小さい高さ
を有する。その上、この隔壁７はその下部に通路
７ａを残す。

第１図に示し、そして第２図において明りよう
に見られる実施態様において、供給および排出シ
ヤフト３および４は槽２の周辺に直径方向に向か
い合つた関係で配置されており、そして槽２のそ
れぞれ第１および第２の部分へサイホン５，６を
介して接続されている。サイホン５は可能ならば
鎖３５のような手段を有することができる。鎖３
５は１つの方向にのみ柔軟性であり、無気発酵の
間供給シヤフト３へ向かう基質の逆流もしくはも
どり流を制動または防止する。

槽２は遮断弁１０ａを有しかつ液圧弁１１中へ
開口するガス出口ダクトもしくはパイプラインを
含む。そのとき発生するガスもしくはバイオガス
はダクトもしくはパイプライン１２を通つて、第
１図に示さないガス計量器１５へ流れる。

また、供給シヤフト３は、その上に互いに間隔
を置いて位置する２系列のスロツトもしくはスリ
ツト８を含む。

反応器は、また、槽２のドーム様部分２ａから
つり下がつた鎖９を含む。鎖９の機能は、後述す
る。

第１図に示す実施態様において、排出シヤフト
４はその上部にふた４ａを有する。ふた４ａはガ
スダクトもしくはパイプライン１１５、出口サイ
ホン１２７および調整可能な開口もしくは出口１
２９をもつアウトフオールなどのオーバーフロー
シユートもしくはこぼれ通路１２８を備える。

さらに、反応器１はいくつかのダクトを含む。
これらのダクトはガスを排出シヤフトまたは供給
シヤフトから排出するか、あるいは空気を排出シ
ヤフトまたは供給シヤフト中へ供給するか、ある
いは発酵液または接種液を槽２中へ供給する。こ
れらの種々のダクトは、装置のダクトの説明と一
緒に詳述する。

第３図および第４図に示す本発明の反応器１の
第２実施態様は、第１実施態様と異なり、液圧弁
１１′は反応器槽２内に配置されており、槽２は
上部にガス計量器１５′を有する。弁１１′はダク
ト１０′に取付けられており、そしてダクト１
０′の一端は第１図のパイプ１０のように槽の上
部２ａから伸び、一方他端は計量器１５′中へ開
口している。ガス計量器中へ開口するパイプ１４
５は、一方において、発酵から生ずる熱いガスも
しくはバイオガス中に存在する水を収集もしくは
回収する凝縮サイホン１４６へ導かれ、他方にお
いて生成したバイオガスを、たとえば、精製装
置、クリーナー、スクラバーまたはフイルター手
段中へ運ぶダクトへ導かれる。遮断弁１４７はダ
クト１４５に設けられている。

前述の両者の実施態様において、反応器の底２
ｂは、単一の傾斜もしくはピツチを有し、そして
入口サイホン５はサイホン６のレベルより高いレ
ベルに位置する。

第５図および第６図に示す反応器の実施態様
は、上の２つの実施態様と異なり、反応器１のシ
ヤフト３および４は槽２周辺上に互いに近接して
配置されている。隔壁７は発酵槽２内の両者のサ
イホン５，６の入口の間に位置し、その幅は反応
器の幅よりも小さいので、基質は矢印Ｆの方向に
流れることができる。その上、２つの実施態様に
おけるように、隔壁７の高さは槽２の高さより低
い。この実施態様において、供給シヤフト３に関
連するサイホン５は、同様に、排出シヤフト４に
関連するサイホン６のレベルより高いレベルに位
置する。発酵槽５の底２ｂは、二重の傾斜もしく
はピツチを示し、そして有利にはだ円形である。

さらに、槽２のドーム形の上部２ａへ締結され
ている鎖９は重い要素９ａたとえば円板を有し、
これらの円板は好ましくは鎖９の下部へ締結され
ている。こうして、鎖９は槽のドリーム形上部２
ａからつり下げられていて、槽中へ自由に下が
り、その少なくとも一部分は、第１０ａ，１０
ｂ，１１ａ，１１ｂ図に明りように示すように、
処理すべき基質中に埋め込まれている。これらの
鎖９を重い要素９ａと一緒に第１〜４図に示す反
応器内に配置することは、もちろん可能である。

その上、本発明の他の実施態様に従い、出口サ
イホン１２７、排出シヤフト４に設けられたアウ
トフオール、フローシユートもしくはこぼれ通路
１２８の代わりに逆止め弁（図示せず）を備える
排出もしくは出口ダクトを使用できる。

第７〜９図を参照して、本発明による装置、と
くにその種々の流体運搬ダクトを説明する。

図面を理解しやすくする目的で、バイオガスが
流れているダクトを太い実線で示し、これに対し
て発酵液または接種物を運ぶダクトを細い実線で
示し、そして空気が流れているダクトを破線で示
す。

第９図に示すプラントにおいて、発酵槽２は、
有利には逆止め弁１０ａを備えるガス出口ダクト
１０を通して、流圧弁１１へ接続されている。次
いで流圧弁１１はガス保持容器またはガス計量器
１５へダクトもしくはパイプライン１２を介して
接続されており、そしてダクト１２中には、たと
えば、ガスメーター１４および緩衝ガスメーター
を形成する容器１３が取付けられている。

ガス計量器１５は出口ダクト１６を有する。こ
の出口ダクト１６は逆止め弁１６ａを有し、そし
て一方において、ガスをたとえば精製器、貯蔵ス
テーシヨンまたはバーナーへ運ぶためのダクト１
７へ接続されており、他方において、ガスコンプ
レツサーまたはブースター１８の入口へ接続され
ていて、プラント内にバイオガスを循環する。こ
のガスコンプレツサーまたはブースター１８の出
口１９はダクト２１およびブランチダクト２２お
よび２３を経て、弁２２ａ，２３ａを通り、それ
ぞれ、供給シヤフト３および排出シヤフト３，４
の上部へ接続されている。また、ブースター１８
の出口１９は弁２０ａを有するダクト２０を通し
て、供給および排出シヤフト３，４の底部へダク
ト２４，２５を経て接続され、そして槽２の底部
へ複数のダクト２６を経て接続されている。他方
において、発酵槽２の上部はコンプレツサー１８
の入口へ、弁２７ａを有するダクト２７を経て、
接続されている。

好ましくは、発酵槽２の底中へ開口するダクト
２６およびダクト２４，２５は、反応器１内に含
有される物質の前記ダクト中への流入を防ぐ逆止
め弁（図示せず）を備える。その上、ダクト２６
は、可能ならば、短かい連続的なジエツトを加圧
下に噴射する弁手段（図示せず）を有することが
できる。

後述する第９図に示すガス回路は、例示のみを
目的とする。反応器内にガス流を循環させるため
の他のダクト、装置または弁などを設けること、
たとえば、第７および第８図に示すプラント内で
他の流体との熱交換を行うことは、もちろん可能
である。

これらの図面において、反応器内でバイオガス
を再循環するための回路は図示されていない。

ガス計量器１５内で回収されたバイオガスの１
つのフラクシヨンを精製器１１１中に直接供給
し、一方他のフラクシヨンを供給シヤフト３中へ
供給される空気と熱交換器内で熱交換関係にし、
次いでダクト１０８，１１３および弁１０９，１
１２を通して、反応器１中へ再循環される発酵液
と熱交換器１１４内で熱交換する。次いで、この
バイオガスのフラクシヨンを精製器１１１へパイ
プライン１１５を経て供給する。有利には、供給
シヤフトおよび排出シヤフトの上部に存在するバ
イオガスを精製器１１１中へ供給する。

発酵液または接種液および空気の流れの回路
を、プラントの操作と同時に説明する。

人間、動物または植物の源からの有機の生成
物、副生物または廃棄物を、機械的、物理的、化
学的または微生物学的予備処理、たとえば、熱処
理、粉末化、粉砕または微粉砕あるいはチヨツパ
ー投射器によるチヨツピング、急速な圧力解放ま
たは圧力低下、無気的予備発酵に付して、たとえ
ば、この物質の加水分解、脱繊維、細断または脱
リングニンを、とくにセルロースおよびリグノセ
ルロース化合物の場合において、促進することが
できる。ふた３ａを開いた後、この物質を次に供
給シヤフト３へ供給する。次いで、ふたを密閉も
しくは流体密な関係で再び閉じる。次いで、ガス
を供給シヤフト３の上部へ供給ガス圧を発生す
る。この供給は、たとえば、圧縮空気をコンプレ
ツサー２８により生成し、パイプライン２９を通
して供給シヤフト３の下部へ供給するか、あるい
は遮断弁２３ａを開いてバイオガスをパイプライ
ン２３から供給する。供給シヤフト３の下部に存
在するガス圧は、生成物または基質をサイホン５
を通して発酵槽２の第１部分へ供給する。

供給シヤフト３中への空気の注入は、供給した
基質を酸素化するか、あるいは処理すべき基質の
性質に従つて基質の好熱生好気発酵を誘発し、進
行させまたは続けようとする場合に、実施する。

基質はこうして発酵槽２の第１部分中へ供給さ
れ、そして上向きの運動により、発酵槽２の第２
部分中へ隔壁７を越えるオーバーフローにより注
がれ、次いで下向きの運動後、サイホン６を通過
して排出シヤフト４内を上昇し、ここから１つの
部分はサイホンもしくは注ぎ口１２７によりある
いはふた４ａの開口を通して周期的に排出され
る。また、排出シヤフト４に空気をパイプライン
３６から注入して、発酵した基質を堆肥として使
用することを目的としてその転化を促進すること
は有益であろう。

既知のように、そして有利には、排出シヤフト
４の出口で回収された基質をこぼし通路もしくは
オーバーフローシユート１３０からプレス１３８
に供給する。このプレス１３８は発酵された固体
部分と液体もしくは発酵液を分離し、そして可能
ならば空気を注入されることができる。コンベヤ
ベルト１３９は固体を除去し、一方液体は大おけ
３０中に回収または収集される。このように回収
された発酵液または接種物は、種々の方法で使用
することができ、そして可能ならば熱交換器１１
４で予熱した後、ポンプ３１の作用下に反応器１
の種々の部分へ再循環することができる。こうし
て、それは次のように使用できる。： −とくに、予備の好熱好気的処理を供給シヤフ
ト３中で実施するとき、供給シヤフト３の上部中
へダクト３２を通して再循環するか、あるいは −発酵槽２の底部中へダクト３３を通して注入
するか、あるいは −排出シヤフト４の底部中へダクト３４を通し
て運ぶ。

これらの種々のダクトは、有利には、それぞ
れ、弁３２ａ，３３ａおよび３４ａを有する。

このようなプラント内で処理した基質の性質
は、非常に変化しうる。

その上、本発明のプラントおよび方法による
と、有機生成物の無気発酵、とくに乾燥物質の含
量が低いかあるいは高い、たとえば、約30％以上
である基質を用いる、メンタン発生を、非常に不
均質か否かにかかわらず実施できる。

第１０ａ図を参照すると、事実、反応器内で基
質のかきまぜおよび均質化を行なわないで、ガス
を含む第１層Ａおよび下の液層Ｂは非常に急速に
得られ、重い物質Ｃは分離されるかあるいは反応
器の底部上へ沈降させる。次いで層Ａ内に外皮が
形成し、この外皮は反応器を妨害しあるいは詰ま
らせ、これによつて基質の循環を妨げ、こうして
消化器の連続操作を遮断しあるいは中断し、発酵
を停止する。

本発明によれば、反応器内の無気的分解を促進
するために、基質の均質化または流動化を生成し
たバイオガスを用いて実施する。このような均質
化および流動化は、本発明の実施態様において、
基質内のバイオガス再循環、発酵槽と供給シヤフ
ト３および／または排出シヤフト４との間の束お
よび還流の動き、および少なくとも鎖９および円
板９ａの動き、に関連する３つの効果の組み合わ
せにより、実施する。

第１０ｂ図は、基質内のバイオガスの再循環ま
たは泡立てを単に実施するときの、基質の状態を
示す。この基質中へのバイオガスの注入は、コン
プレツサー１８により、ダクト２２を経て、ある
いはダクト２４，２５を経て、あるいはダクト２
６を経て、あるいはこれらのダクトの１つまたは
いくつかを経て、弁２０ａ，２２ａ，２４ａ，２
５ａを開閉して実施する。

しかしながら、バイオガスの再循環は、単独で
実施するとき、乾燥物質の含量が小さい基質を処
理ためにことに効果があり、重い生成物Ｃを散乱
し、そして反応器へ供給する熱を良好に分布す
る。

第１１ａおよび１１ｂ図は、ガスの再循環、基
質の束および還流の動き、および鎖９の動きの３
つの組み合わせられた効果が供給される場合の、
基質の状態を示す。

槽２と供給シヤフト３および排出シヤフト４と
の間の基質本体の束および還流または前後の動き
は、液圧弁１１により達成し、この弁１１を通し
て発酵槽２内の基質より上に含有されるバイオガ
スの圧力を上昇することができる。その期間中、
基質は排出シヤフト４および／または供給シヤフ
ト３に推進されるか押し込まれる（第１１ａ図）。
圧力限界値に到達したとき、液圧弁１１はバイオ
ガスを緩衝ガス計量器１３へ向けて発生させるこ
とができ、そして発酵槽２内に存在する圧力は急
激に低下し、基質を発酵槽中へ逆流させて、その
初期のレベルに再び到達する（第１１ｂ図）。そ
の上、基質の前後または束および還流の動きは、
重い要素９ａにより静止していた鎖９の動きを誘
発し、これによつてメタン化の間に形成する基質
上表面の外皮を破壊する。この破壊された外皮の
湿潤化はこのように行われ、これによつて、時間
とともに反応器を詰まらせもしくは妨害すること
がある、脱水による外皮の形成が回避される。そ
の上、鎖９および円板９ａは、基質内のバイオガ
スの発生のための優先的移動通路を形成する。

こうして、バイオガスの再循環、液圧弁、およ
び鎖および円板の組み合わせた効果のもとで、基
質の実質的なかきまぜが達成され、これによつて
基質の乾燥含量が高いとき、基質は流動化されう
る。さらに、バイオガスの再循環のため、反応器
の底上へ沈降した重い物質の蓄積または収集は回
避されうる。こうして、排出シヤフト４を通し
て、乾燥物質を高度に含む濃厚な形で基質を抽出
することができる。

こうして、本発明による方法およびプラント
は、すぐれた無気的分解を達成するために非常に
好都合な条件下で、乾燥物の含量が低い基質なら
びに乾燥物の含量が高い基質を処理できる。こう
して、一方において、発酵槽のかさまたは容量を
実質的に低下すること、他方において、無気的消
化の種々の工程を展開するよりすぐれた条件を得
ること、が可能である。乾燥物質を高度に含有す
る基質は無気的消化に要する微生物学的個体群の
ために事実非常にすぐれた物理的支持体であり、
そしてその緩衝容量は発酵の間に改良される。そ
の上、反応器内の有機物質の濃度は高いため、ガ
スの生成は改良され、そして生物量の固定がすぐ
れるので、消化の方法は信頼性がありかつ効果的
である。

基質の性質に依存して、液圧弁と鎖９とを組み
合わせた効果あるいは単にバイオガスの再循環を
単に使用することが可能である。

その上、発酵槽２内にサイホンを通して生成物
を空気により推進させ、またサイホンを通して排
出することが可能であるので、処理すべき基質を
供給シヤフト３中へ周期的に供給し、そして発酵
した基質を排出シヤフト４から周期的に抜き出し
同時に発酵槽２内に基質の本体を常に保持して、
消化器の連続的操作の遮断を回避し、これによつ
て発酵の停止を避けることができる。

さらに、反応器１は有利には槽を所望温度に保
持して無気的発酵を促進する加熱システムを備
え、そしてこのような加熱システムは、たとえ
ば、第５図に示す槽の二重底中に一体化すること
ができる。その上、反応器と種々のパイプライン
を完全に断熱して、エネルギーの損失を少なくす
る。

その目的で、種々の交換器を第７および第８図
に示すプラント内の流体の間に設置するか、ある
いは、たとえば、発酵液または接種液を反応器１
の上流に位置する消化器を通過させ、そこで好熱
性好気的発酵により基質を予備処理し、こうして
プラントの電力効率を最適化する。その上、装置
は既知の方法で、ガス流、温度、PHおよび酸素濃
度のような必要な物理化学的値の測定装置を含
む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による反応器の１つの実施態
様の垂直断面図である。第２図は、第１図の線
−に沿つて取つた断面図である。第３図は、本
発明による反応器の他の実施態様を示す垂直断面
図である。第４図は、第３図の線−に沿つて
取つた断面図である。第５図は、本発明による反
応器の他の実施態様の、一部分切欠いた、垂直断
面図である。第６図は、第５図の線−に沿つ
て取つた垂直断面図である。第７図および第８図
は、装置またはプラントの第１実施態様の概観図
またはブロツク線図である。第９図は、装置また
はプラントの他の実施態様の概観図またはブロツ
ク線図である。第１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１
ｂ図は、反応器中の基質の状態について本発明の
方法の結果を示す、反応器の略図である。第１２
図は、反応器の出口において発酵された基質を処
理する装置の略図である。 １……反応器、２……発酵槽、３……供給シヤ
フト、２ａ……ふた、４……排出シヤフト、５，
６……サイホン、７……隔壁、７ａ……通路、８
……スロツト、９……鎖、９ａ……重い要素、１
０，１０′……ダクト、１０ａ……遮断弁、１１，
１１′……液圧弁、１２……ダクト、１５，１
５′……ガス計量器、１８，２８……コンプレツ
サー、２２，２３，２４，２５，２６……ダク
ト、２０ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ…
…弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人間、動物および／または植物源の分解すべ
   き有機の生成物、副生物または廃棄物を、可能な
   らば前記生成物に適当な基質をまいた後、閉じた
   容器に入れ、前記生成物を前記容器内を循環方向
   に流し、そして分解した生成物の本体より発生し
   たガス、いわゆるバイオガスを回収することから
   なる、前記生成物の嫌気媒質中の分解、とくにメ
   タン発生を実施する方法において、回収した生成
   バイオガスを供給シヤフトおよび排出シヤフトを
   通して加圧下で使用して、前記有機生成物の攪拌
   および強制循環を行うことを特徴とし、即ち、前
   記攪拌は一方で前記容器の底からおよび他方で前
   記各シヤフトの上部からの前記バイオガスの供給
   により行われ、そして該容器内部に置かれた区分
   壁の周りに前記有機生成物の略水平方向の流れを
   生じさせることにより該容器の入口と出口との間
   の該有機生成物の流れを導くことを特徴とする上
   記方法。 ２ 前記密閉容器内に含有されるガスの圧力の突
   然の断続的な降下により前記容器内の産物の循環
   および再循環を誘導することをさらに含む特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記バイオガスの束を前記生成物の本体中に
   加圧下に供給して、前記本体の均質化および流動
   化を実施することをさらに含む特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ４ 前記容器内に、自由に振動することができか
   つ少なくとも１つの部分が前記生成物の本体中に
   埋め込まれた、重い要素を設置することをさらに
   含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 生成物の供給または排出は、サイホン手段を
   通して空気圧により、とくに空気スラストにより
   実施する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 生成物の予備処理を前記容器内への生成物の
   供給前に実施し、このような予備処理は機械的処
   理、熱処理、好気的媒質中の微生物学的処理から
   成る群より選ばれる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ７ 熱交換を空気、バイオガスおよび／または発
   酵液の間で実施する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ８ 基質供給シヤフトおよび基質排出シヤフトへ
   それぞれ接続された嫌気発酵槽と、ガス計量器を
   形成するガス保持容器へ接続されたガスまたはバ
   イオガスのための出口と、前記排出シヤフトへ接
   続された発酵生成物の回収手段とを有する消化反
   応装置からなり、前記発酵槽は中央隔壁で第１部
   分と第２部分とに垂直に分割されており、前記隔
   壁は高さが前記槽より低く、前記第１部分と第２
   部分はサイホンにより、それぞれ、前記供給シヤ
   フトと前記排出シヤフトへ接続されており、前記
   バイオガスの出口は水圧弁により前記ガス計量器
   に接続され、前記ガス計量器はコンプレツサーの
   入口に接続され、そして前記コンプレツサーの出
   口は前記槽の底に開かれた複数のダクトおよび前
   記供給シヤフトまたは前記排出シヤフトの底に開
   かれたダクトおよび／または前記供給シヤフトま
   たは前記排出シヤフトの上部に開かれたダクトに
   接続されていることからなる、 人間、動物および／または植物源の分解すべき
   有機の生成物、副生物または廃棄物を、可能なら
   ば前記生成物に適当な基質をまいた後、閉じた容
   器に入れ、前記生成物を前記容器内を循環方向に
   流し、そして分解した生成物の本体より発生した
   ガス、いわゆるバイオガスを回収し、回収した生
   成バイオガスを供給シヤフトおよび排出シヤフト
   を通して加圧下で使用して、前記有機生成物の攪
   拌および強制循環を行うことを特徴とし、即ち、
   前記攪拌は一方で前記容器の底からおよび他方で
   前記各シヤフトの上部からの前記バイオガスの供
   給により行われ、そして該容器内部に置かれた区
   分壁の周りに前記有機生成物の略水平方向の流れ
   を生じさせることにより該容器の入口と出口との
   間の該有機生成物の流れを導くことを特徴とする
   前記生成物の嫌気媒質中の分解、とくにメタン発
   生を実施する方法、を実施するための装置または
   プラント。 ９ 複数の鎖が発酵槽のふたから、自由に振動し
   かつ前記槽内に含有される生成物の本体中に少な
   くとも一部分が埋め込まれるように、つり下げら
   れており、少なくとも１つの重い要素、たとえ
   ば、円板が前記鎖へ締結されている特許請求の範
   囲第８項記載のプラント。 １０ 発酵槽を第１部分と第２部分とに分離する
   前記隔壁は、少なくとも前記槽の底のレベルにお
   いて、前記第１部分と第２部分との間を連結する
   通路を有する、特許請求の範囲第８項記載のプラ
   ント。 １１ 前記発酵槽の底中へ開口する前記ダクト
   は、各１つの逆止め弁と、可能ならばガスを短い
   連続的ジエツトで注入するための弁とを有する特
   許請求の範囲第８項記載のプラント。 １２ 空気コンプレツサーをさらに含み、その出
   口は前記供給シヤフトへおよび／または前記排出
   シヤフトへ、接続されている、特許請求の範囲第
   ８項記載のプラント。 １３ 前記供給シヤフトは２系列のスロツトを有
   し、前記スロツトは互いに間隔を置いて位置し、
   そして、それぞれ、前記シヤフトのふたおよび底
   部端からある距離を置いて位置し、前記コンプレ
   ツサーからの空気は、下の系列のスロツトを通
   り、次いで上の系列のスロツトを通つて、前記供
   給シヤフトの上部へ上向きに流れる、特許請求の
   範囲第１２項記載のプラント。 １４ 前記排出シヤフトの出口で回収された発酵
   固体生成物から分離された液体または発酵液を、
   前記発酵槽中へおよび／または前記供給シヤフト
   または排出シヤフト中へ再循環する手段をさらに
   含む、特許請求の範囲第８項記載のプラント。 １５ 供給シヤフトを発酵槽へ接続する前記第１
   サイホンは、前記サイホン中への基質の逆流を制
   動する手段を有し、この手段はとくに単一方向に
   柔軟な鎖から成る特許請求の範囲第８項記載のプ
   ラント。 １６ 生成したバイオガスと、それぞれ、前記コ
   ンプレツサーにより供給された空気または前記回
   収された発酵液と、の間で熱交換を行う熱交換器
   をさらに含む、特許請求の範囲第８項記載のプラ
   ント。 １７ 前記供給シヤフトおよび排出シヤフトは前
   記発酵槽の周辺に互いに近接して配置されてお
   り、前記隔壁は前記第１サイホンの入口と前記第
   ２サイホンの入口との間に垂直に配置されかつ発
   酵槽の幅より小さい幅の前記槽の高さより低い高
   さを有する特許請求の範囲第８項記載のプラン
   ト。 １８ 発酵槽の底は二重の傾斜を示し、そしてと
   くにだ円形である特許請求の範囲第１７項記載の
   プラント。 １９ 前記供給シヤフトと前記排出シヤフトは、
   発酵槽の周辺に実質的に直径方向に向かい合つた
   関係で配置されており、隔壁は垂直にかつ槽の実
   質的に１つの直径に沿つて配置され、そして槽の
   高さより低い高さを有する特許請求の範囲第８項
   記載のプラント。 ２０ 槽の底は単一の傾斜を有する特許請求の範
   囲第１９項記載のプラント。 ２１ 隔壁はその底部に通路を有する特許請求の
   範囲第１９項記載のプラント。 ２２ 嫌気的発酵槽は発酵過程において本体を振
   動させる液圧弁を含有し、そしてパイプを通して
   ガスを逃がすことができるガス計量器を支持し、
   そして前記パイプは前記槽を通して伸びており、
   そして一方において発酵から発生するバイオガス
   中に存在する水を回収する凝縮サイホンへ導か
   れ、他方において精製装置へ導かれている特許請
   求の範囲第８項記載のプラント。