JPH0730B2 - バイオコンバ−ジヨンリアクタ− - Google Patents

バイオコンバ−ジヨンリアクタ−

Info

Publication number
JPH0730B2
JPH0730B2 JP60169636A JP16963685A JPH0730B2 JP H0730 B2 JPH0730 B2 JP H0730B2 JP 60169636 A JP60169636 A JP 60169636A JP 16963685 A JP16963685 A JP 16963685A JP H0730 B2 JPH0730 B2 JP H0730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
chamber
fuselage
liquid
reactor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60169636A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6232876A (ja
Inventor
エル マツカーテイ ペリー
バツクマン アンドレ
Original Assignee
ザ ボ−ド オブ トラステイ−ズ オブ ザ リ−ランド スタンフオ−ド ジユニア ユニバ−シテイ
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
Priority to AU44435/85A priority Critical patent/AU589898B2/en
Application filed by ザ ボ−ド オブ トラステイ−ズ オブ ザ リ−ランド スタンフオ−ド ジユニア ユニバ−シテイ filed Critical ザ ボ−ド オブ トラステイ−ズ オブ ザ リ−ランド スタンフオ−ド ジユニア ユニバ−シテイ
Priority to JP60169636A priority patent/JPH0730B2/ja
Priority to CA 500942 priority patent/CA1294070C/en
Priority to DE8686304054T priority patent/DE3686107T2/de
Priority to EP19860304054 priority patent/EP0213691B1/en
Publication of JPS6232876A publication Critical patent/JPS6232876A/ja
Publication of JPH0730B2 publication Critical patent/JPH0730B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
    • 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
    • C02F3/284—Anaerobic digestion processes using anaerobic baffled reactors
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエネルギー省によりソーラ・エネルギー・リサ
ーチ・インスチユート（SERI）に与えられた契約No.EG
−77−Ｃ−01−4042のもとで政府支持で行なわれた。本
発明はSERIによりリーランド・スタンフオード・ジユニ
ア・ユニバシテイ（Leland Stanford,Jr.University）
の評議員会に対して与えられた下請契約No.XR−９−817
4−１のもとでスタンフオード大学で開発された。政府
は本発明に一定の権利を有する。
本発明は有機物質の嫌気性発酵に関し、より詳しくは有
機物質の嫌気性発酵に使用するバイオコンバージヨンリ
アクターに関する。
有機物質のメタンガスへの微生物学的転化は米国におけ
る天然ガスに対する現在の需要のかなりの部分を満たす
大きな潜在能力を有すると思われる。この目的に関連す
る技術はそれを商業化でき、ある場合にコスト競合エネ
ルギーを生ずることができる点まで進歩した。メタンへ
の発酵はそれが現在ガス配給網により容易に輸送できる
高品質のクリーン生成物ガスを生ずる利点を有する。さ
らに湿潤すぎて直接燃焼できない有機物質をメタンに発
酵することができる。他の利点はバイオマスの栄養価が
メタン発酵により破壊されず土壌へ再循環できることで
ある。
嫌気性発酵はまた一層普通に使用される好気性廃水処理
法に伴なう問題であるエネルギーの消費よりもそれを生
産するので、多くの有機物含有工業廃水の処理に非常に
魅力的になりつゝある。工業廃水の嫌気性発酵における
関心は強かつたが、しかし短かい滞留時間で有効に作用
する信頼性プロセスの利用性に欠けていた。
典型的な嫌気性発酵法には処理される有機物質を含む液
体流をバイオマスまたは微生物を接種したリアクター中
へ流すことが含まれる。その方法はリアクター中に生ず
る可溶性および微粒の物質の嫌気性発酵前に有機物質の
前処理を含むことも、または含まないこともできる。よ
り希薄な有機物質流（有機物２％未満）には発酵リアク
ターはリアクター中の微生物の滞留時間が系中の液体流
または流出液の滞留時間より非常に大きい固体接触型で
なければならない。現在のリアクターの設計に伴なう問
題の一つは微生物をリアクター内に保持できないか、ま
たは保持されれば、生ずる高濃度がリアクターを詰らせ
る傾向があるのでリアクター中に微生物に対する長い滞
留時間を維持することが困難なことである。いくつかの
系が過去に開発された。最も簡単で最も費用のかゝらな
い系はリアクター中に媒体またはかくはんなく、しかし
上部に分離漏斗を有しリアクター内の液体および生物学
的固体からガスを分離させる上昇流装置が含まれる。こ
の設計はレテインガ（Lettinga）他による論文、「メタ
ノール性廃物の嫌気性処理」、ウオーター・リサーチ
（Water Reserch）,Vol 13,pp 725〜737,1979、に記載
される。この系はリアクターの下部帯域中に細菌固体が
大部分凝集して残留する能力に依存する。入つてくる廃
物と細菌固体との混合は主に上昇する気泡により生ずる
乱れにより促進される。この方法はアツプフロー嫌気性
スラツジブランケツト法と称される。系は比較的低廉で
あるが、しかしバクテリア固体の制御の困難なためにそ
の信頼性が変動する。リアクターは１日未満の滞留時間
で運転されたけれども、バクテリア固体のガス誘発上昇
および出口の詰りが問題であつた。
第２の系はヤング他（Young and Mc Carty）による論
文、「廃物処理用嫌気性フイルター」、ジヤーナル・ウ
オーター・ポリユーシヨン・コントロール・フエデレー
シヨン（Journal Water Pollution Control Federatio
n）,vol.41,R160−173,1969−５月、に記載された嫌気
性フイルターである。これは固体媒体例えば岩石を用い
て細菌を系内に保持する上昇流または下降流の系である
ことができる。系は１日またはそれ未満の滞留時間で運
転でき、非常に信頼性がある。しかし媒体、岩石が大き
な空間を占め反応器を非常に大きくする。他の媒体、例
えばプラスチツクを用いるとこの問題を低減できるが、
しかし一般に高価である。この問題に対する若干の解決
法が主張されたけれども、リアクターはまた事実上詰る
ことができる。
他の系はスイツエンバウム他（Switzenbaum and Jewel
l）による論文、「嫌気性の固着膜展開床リアクター処
理」、ジヤーナル・ウオーター・ポリユーシヨン・コン
トロール・フエデレーシヨン（Journal Water Pollutio
n Control Federation）,vol.52,pp 1953−1965、1980
−７月、に記載された流動床リアクターである。このリ
アクターは微生物が固着し成長する酸化アルミニウム微
粒子または他の媒体を含む上昇流系である。再循環を使
用して媒体を流動化しまたは展開する十分な流れを得
る。この系では有機物質流と細菌との間の接触が最適化
され、滞留時間を有意に低下できる。しかし、この系
は、殊に小規模で他の系より信頼性運転が一層困難であ
る。また媒体の膨張に必要な高い再循環速度に対するエ
ネルギー要求に関して若干の疑問がある。
なお他の系は回転生物接触器である。これに関し、有機
物質または廃物は一連のゆつくり回転するプラスチツク
円板近くで水平に移動する。微生物はプラスチツク円板
の表面に固着される。この系は約70％の空隙体積を有す
る。この系は流動床リアクターとフイルター系との間の
良好な妥協を意味すると思われる。しかし、回転円板の
ために装置は高価であり、全く複雑である。この系はテ
イト他（Tait and Friedman）の論文、「炭素質廃水用
嫌気性回転生物接触器」、ジヤーナル・ウオーター・ポ
リユーシヨン・コントロール・フエデレーシヨン（Jour
nal Water Pollution Control Federation）,vol.52,pp
2257〜2269,1980、に記載される。
本発明は上記リアクターの利点の若干をそれらの不利益
なく包含する連続バイオコンバージヨンリアクターであ
る。系は一連のじやま板を使用し、有機物質を含む液体
流がリアクターの入口から出口へ通るときじやま板の下
および上を流れる。細菌または微生物はリアクター内を
上昇および下降するが、しかしゆつくりした速さで水平
に移動する傾向がある。リアクターは設計が簡単で信頼
性があり、微生物をリアクター内に維持するのに有用で
あり１日またはそれ未満の処理滞留時間が可能である。
本発明の目的は有機物質の嫌気性発酵のための改良され
たバイオコンバージヨンリアクターを提供することであ
る。
本発明のより特定の目的は設計が簡単で信頼性があり、
微生物をリアクター内に維持し、１日またはそれ未満の
有機物質の処理滞留時間が可能である改良されたバイオ
コンバージヨンリアクターを提供することである。
本発明によれば有機物質の嫌気性発酵のためのバイオコ
ンバージヨンリアクターが提供される。
したがって、本発明は、有機物質の嫌気性発酵用バイオ
コンバージョンリアクターであって、予定体積を囲む頂
壁、底壁および側壁を有する胴体、有機物質を含む液体
流が通って該胴体に入る該胴体の入口、前記液体流が通
って該胴体を出る該胴体の出口、該胴体内に、その長さ
に沿って配置され、互いに間隔を置き、そのヘリが該胴
体の側壁に接合されている複数のじゃま板を含み；じゃ
ま板の少なくとも１つはその下縁で、該胴体の底壁に接
合され、そこから実質的に垂直上部方向に延びており、
少なくとも１つの他のじゃま板は、その上部分が、下縁
で該胴体の底壁に接合された前記じゃま板と実質的に平
行であり、かつその下縁が、底壁から間隔を置き、出口
方向に傾斜して流路を規定するものであり、前記複数の
じゃま板が、底壁から上方向への流路あって、前記液体
流の流れを通すアツプフロー室、および底壁に向かう下
向への流路であって、前記液体流の流れを通すダウンフ
ロー室を規定するように配置されており、さらに、ダウ
ンフロー室の体積がアツプフロー室の体積よりも小さい
ことを特徴とするバイオコンバージョンリアクターを提
供する。バイオコンバージヨンリアクターは予定体積を
囲む頂壁、側壁および底壁を有する胴体を含む。胴体は
さらに入口および出口を含み、それを通つて有機物質を
含有する液体流が流れる。複数のじやま板が胴体内に配
置され、互いに間隔を置いてそのへりが胴体の側壁に接
合されている。じやま板は１つ置きに下縁で胴体の底壁
に接合される。他のじやま板は底壁から間隔を置いてそ
の間に流路を規定する下縁を有する。液体流は他のじや
ま板の下縁を迂回して流路を通つて上昇し１つ置きのじ
やま板の上縁を横切つて流れる。じやま板は胴体内の微
生物に対する障壁を与え、その流れを妨げ流出液が流通
するとき微生物がリアクター内に残留する。ガス口もま
た備えられ、それを通してリアクター中のガスが脱出す
ることができる。
本発明のバイオコンバージヨンリアクターは以下図面に
関連して詳細に説明される。
本発明のバイオコンバージヨンリアクターは有機物質を
嫌気的に発酵させるために開発された。例えばそのリア
クターを用いて農業残留物、例えばとうもろこし稗、麦
わらおよび稲わら、の処理からの有機物含有流を、メタ
ンガスを生成させるために嫌気的に発酵させることがで
きる。リアクターはまた工業廃水の嫌気性処理に使用で
きる。典型的な嫌気性処理法は生ずる可溶性および粒状
の物質の嫌気性発酵前に有機物質の前処理を含むことが
できまたは含まないこともできる。比較的希薄な有機廃
物（有機物質２％未満）を処理するにはリアクター中の
微生物の滞留時間が有機物質を含む液体流の滞留時間よ
り非常に大きくなければならない。本発明のバイオコン
バージヨンリアクターは非常に希薄ないし中程度の濃度
の有機物流の嫌気性処理に使用するのに適する。
図面について説明すると同じ要素は各種の図面中類似の
参照数字により示され、まず第１図に注目すると参考例
となるバイオコンバージヨンリアクター10が示される。
バイオコンバージヨンリアクター10は長方形形状であ
り、頂壁、底壁および側壁それぞれ14,16,18および20、
を有し、予定体積22を規定する胴体12を含む。リアクタ
ー10は入口24および出口26を有する。有機物質を含有す
る液体流は胴体12の内部または予定体積22に入口24を通
つて入る。液体流は出口26を通つてリアクターを退出す
る。リアクターを通る流れの流れ方向は矢印“A"および
“B"で示される。流入液体と混合しそれを希釈する流出
液流の再循環を用いることができまた用いないことがで
きる。胴体12中のガス口28もまた設けることができる。
胴体12内の有機物質の嫌気性発酵により生ずるメタンお
よび他のガスはガス口28を通つて脱出することができ
る。
複数のじやま板30および32が予定体積22内に胴体12の長
さに沿つて配置される。じやま板30および32は長方形形
状でありその各へりで胴体12の側壁18および20に取付け
られる。従つてじやま板は胴体の横断次元を横切つて延
びる。じやま板32はその下縁32aで胴体の底壁16に事実
上それに垂直に取付けられる。じやま板30の下縁30aは
底壁16から間隔を置いてその間に流路34が規定される。
じやま板30および32は事実上互いに平行する。胴体12が
長方形以外の形状、例えば方形または円筒形であれば、
じやま板30および32はそれに応じて適合される。
じやま板30および32は胴体12の内部を複数のダウンフロ
ー室およびアップフロー室、それぞれ36および38、に分
離する。ダウンフロー室とアップフロー室の横断寸法は
事実上等しい。ダウンフロー室36は入口24に最も近い通
路の側で流路34に流通している。アツプフロー室38はそ
の出口26に最も近い流路34の側に流通している。胴体12
内の液体流の水準は線“C"により表わされる。じやま板
30の上縁30bはこの水準を超えて延びる。バイオコンバ
ージヨンリアクター10の構成は予定体積22に関して室36
および38中に液体の高体積を可能にし、従つて効率的な
リアクター体積の使用を与える。室36および38並びに室
間の流路34を含む大きいオープンスペースが微生物また
はバイオマスによるリアクターの詰りを実質的に排除す
る。
バイオコンバージヨンリアクター10はまたリアクターの
縦方向次元沿いに間隔を置いて複数の試料採取口42を含
むことができる。試料採取口はリアクター中の液体流の
試料採取を容易にし、またリアクターを詰らせる固体の
放出を可能にする。
該技術によく知られるように、リアクター10はリアクタ
ーを流通する液体流中の有機物質と反応してこれらの物
質を嫌気的に発酵させる微生物で接種される。リアクタ
ーを通る流れは垂直じやま板30および32により確立され
た流路に沿う。じやま板は液体流が入口から出口へ進む
ときそれをじやま板の下および上に流れさせる。より詳
しくはリアクター10へ入る液体流はダウンフロー室36を
下向きに、じやま板30の下縁30aを迂回して、すなわち
流路34を通つて、次いでアップフロー室38を上向きに通
つて流れる。アツプフロー室38から液体流はじやま板32
の上縁32bを迂回して流れ、再び次のそれぞれのダウン
フロー室36を下向き方向に流れる。その流れ様式は液体
流が入口24から出口26へ進むにつれて繰返される（無記
号Ｕ形矢印参照）。じやま板はリアクター中の微生物ま
たは細菌に対する障壁を与えリアクターを通るその流れ
を妨げる。従つて微生物はリアクター内で上昇、下降す
るがしかし単に非常に遅い速度で水平に移動する傾向が
ある。液体流がリアクターを流通するときこれが微生物
をリアクター内に維持し、１日またはそれ未満の処理滞
留時間を可能にする。
本発明のバイオコンバージヨンリアクター10′、が第２
図に示される。バイオコンバージヨンリアクター10′は
リアクター10に類似し、じやま板30の形状およびアツプ
フロー室とダウンフロー室の相対寸法が異なる。リアク
ター10′ではダウンフロー室36′はアツプフロー室38′
より小さい横断寸法、従つて体積、を有する。リアクタ
ー中の微生物の大部分がアツプフロー室に集まることが
認められた。従つて、有機物質と微生物との混合を促進
し、それによりリアクターの効率を高めるためにダウン
フロー室を狭くしてアツプフロー室を広くした。さらに
じやま板30の下縁30aはアツプフロー室38′の方向へ、
従つてリアクターを通る流れの方向から遠ざけて傾斜さ
せた。これは流れの一層大きい体積をアップフロー室3
8′の中心へ運び微生物と有機物質との混合をさらに高
めるために行なつた。リアクター10′中の試料採取口の
数もまた第２列の口44を加えることにより増加し、試料
採取および詰りを生ずる固体の放出を容易にした。
参考例となる態様が第３図に示される。バイオコンバー
ジヨンリアクター10″はリアクター10および10′に類似
する。しかし、アツプフロー室およびダウンフロー室並
びに入口および出口の相対位置が変更された。殊にじや
ま板30″および32″はリアクター内で位置を変え、アッ
プフロー室36″がリアクターの底壁に近い位置に移した
入口24′に隣接して配置されている。同様に出口26′を
下げ、ダウンフロー室38″が出口26′に隣接して配置さ
れている。他の態様は入口（第１図参照）および出口
（第３図参照）の両方に隣接するダウンフロー室を有す
ることができる。じやま板もまたアツプフロー室が入口
および出口に隣接して配置されるように配置することが
できる。第２図の態様を同様に変更することができる。
第４図、第4A図および第4B図に示したバイオコンバージ
ヨンリアクター100はなお他の態様である。リアクター1
00は円筒形形状であり、その胴体120の底壁160はリアク
ターの基底を形成する。リアクターは入口および出口、
それぞれ240および260、を有する。流れの流れ方向は胴
体120の頂壁、底壁および周壁、それぞれ140,160および
180、により規定される予定体積220内の矢印“AA",“B
B"および無記号矢印により示される。ガス口280および
試料採取口420もまた備えられる。
複数の直立じやま板300および320が円筒形胴体100の予
定体積220内に配置され、その中心軸から放射状に延び
る。じやま板は長方形形状であり、そのへりで周壁180
の内部に接合される。じやま板は垂直であり、従つて胴
体の中心軸に平行する。じやま板320はその下縁320aで
胴体の底壁160に接合される。じやま板300の下縁300aは
底壁160から間隔を置いてその間に流路340が規定され
る。
じやま板300および320は胴体120の内部を複数のダウン
フロー室およびアツプフロー室、それぞれ360および38
0、に分離し、それらはパイ切片様に形成される（第4A
図および第4B図参照）。ダウンフロー室およびアツプフ
ロー室の横断寸法は第１図に示すように等しくてもよ
く、あるいはアツプフロー室が第２図の態様のように大
きい体積であることができる。同様に下縁300aは第４図
に示されるように直線であることができ、あるいは第２
図のようにアツプフロー室の方向に傾斜させることがで
きる。
リアクター内の流れの水準は線“CC"により表わされ
る。じやま板300の上縁300bは図示のようにこの水準を
超えて延びることができる。リアクターを通る流れはじ
やま板300および320により確立される流路に沿う。じや
ま板は液体が入口から出口へ通るときそれをじやま板の
下および上に流れさせる。入口240を通りリアクター100
へ入る液体流はダウンフロー室360を下向きに流れてじ
やま板300の下縁300aを迂回し、すなわち流路340を通
り、次いでダウンフロー室380を上向きに通る。アツプ
フロー室380から液体流はじやま板320の上縁320bの上を
迂回して流れ再び次のダウンフロー室を下向き方向に流
通する。その流れ様式は液体流が入口から出口へ円筒状
胴体を迂回して流れるにつれて繰返される。壁390は入
口および出口に隣接する室間の流通を遮断し、流れは出
口を通つて退出する。前記態様のようにじやま板は微生
物に対する障壁を与え、リアクターを通るその流れを妨
げる。じやま板並びに入口および出口の配列はまた第３
図の態様に関連して論議したように変更することができ
る。
本発明のなお他の態様が第５図に示される。この態様は
第２図に示したリアクターに類似する。リアクター10
はさらに媒体400を含み、例えば石またはプラスチツク
例えば球、サドルあるいは水より大きい密度を有する他
の開孔成形物が各室の底部に配置される。この媒体は2.
54〜10.16cm（１〜４インチ）の平均外部寸法を有する
ことができる。その目的は一部は液体の良好な分布を達
成し、液体がアツプフロー室38を通つて上方へより均
一に流れ、それにより一層良好な処理およびより少い短
絡を達成することである。さらに、室内の細菌は、殊に
化学的酸素要求量で測定して500〜4000mg/の有機物含
量を有する希薄な可溶性廃水を扱うときに系外へ流れる
傾向が少ない。この希薄な廃水では流量が比較的早い傾
向があり細菌は系外へ送られる大きい傾向を有する。媒
体はそれが生ずるのを防止する。この変形は嫌気性フイ
ルター系の若干の利点を、全リアクターがそのような媒
体を含むときに生ずる高いコストおよび高い詰りの可能
性の不利益なく組合せる。
なお他の態様が第６図および第７図に示される。この態
様のリアクター420は流出液を再循環して流入液と混合
する装置を含む。これは第１室中の低pH条件の可能性を
低下するため、また殊により濃厚な廃水でリアクター全
体に細菌種の良好な分散を生ずるために好ましい。
再循環系は流出液を出口426から、最初のダウンフロー
室436でリアクターへ入る入口424へ再循環する適当な導
管422を含むことができる。ポンプ423および425が再循
環および流入液の導入を制御するために備えられる。
リアクター420の最後のアツプフロー室438は適当な媒体
427、例えばプラスチツク充てん物を併用され、この室
が清澄室として機能する。リアクターの流出液は最後の
室の中心から例示した配管装置により取り出される。
ガス再循環ライン440もまた含まれる。ガス再循環は固
体をくずすことを可能にする。
各室は固体捕集および放出を可能にする系を含む。各室
の底における配管470はそのような系を表わす。この系
のための関連する弁およびポンプは図示されていない。
さらに、最後のアツプフロー室は再循環ポンプ425によ
り逆洗することができる。
各アツプフロー室438はまた流体がダウンフロー室から
アツプフロー室へ入る一連の穴452を有する有孔底452を
含む（第７図参照）。有孔底は液体がアツプフロー室へ
入るときに液体の高い分布すなわち液体のより均一な上
向き流、を与える。図示のようにじやま板430の下縁430
aはアツプフロー室の方向に傾斜している。
オーバーフローリム454もまたアツプフロー室に含むこ
とができる。そのようなリムはバイオマスをアツプフロ
ー室内に保持するのを助ける。
さらに第６図に最もよく見られるように、リアクター42
0の室は逓減形状を有し第１アツプフロー室中のオーバ
ーフロー水準456が最高で最後の室中のオーバーフロー
水準458が最低である。隣接アツプフロー室間のオーバ
ーフロー水準は３〜5cmの高さで異なることができる。
オーバーフロー水準456自体はオーバーフロー水準457よ
り約３〜5cm高いことができる。
本発明の一定の特定態様を詳細に説明したけれども、本
発明はそのような態様のみに限定されず、むしろ特許請
求の範囲によるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のバイオコンバージヨンリアクターを示
す略図、 第２図は本発明のバイオコンバージヨンリアクターの代
替態様を示す略図、 第３図は本発明のバイオコンバージヨンリアクターの他
の態様を示す略図、 第４図、第4A図および第4B図はリアクターが円筒形形状
である本発明のバイオコンバージヨンリアクターの態様
を示す略図で、第4A図および第Ｂ図はそれぞれ第44図の
4a−4a,4b−4b断面図、 第５図は本発明のバイオコンバージヨンリアクターのな
お他の態様を示す略図、 第６図および第７図は本発明のさらに他の態様を示す略
図で、第７図は部分拡大斜視図である。 10,10′,10″,100,10,420……バイオコンバージヨン
リアクター、 30,30″,300,430,32,32″,320……じやま板、 36,36′,38″,360,436……ダウンフロー室、 38,38′,36″,380,38,438……アツプフロー室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレ バツクマン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 94301 パロ アルト タツソ ストリー ト 2420番 (56)参考文献 特公 昭48−40755（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】有機物質の嫌気性発酵用バイオコンバージ
    ョンリアクターであって、 予定体積を囲む頂壁、底壁および側壁を有する胴体、 有機物質を含む液体流が通って該胴体に入る該胴体の入
    口、 前記液体流が通って該胴体を出る該胴体の出口、及び 該胴体内に、その長さに沿って配置され、互いに間隔を
    置き、そのヘリが該胴体の側壁に接合されている複数の
    じゃま板を含み；じゃま板の少なくとも１つはその下縁
    で、該胴体の底壁に接合され、そこから実質的に垂直上
    部方向に延びており、少なくとも１つの他のじゃま板
    は、その上部分が、下縁で該胴体の底壁に接合された前
    記じゃま板と実質的に平行であり、かつその下縁が、底
    壁から間隔を置き、出口方向に傾斜して流路を規定する
    ものであり、 前記複数のじゃま板が、流路の一端に連結しており前記
    液体流の流れを通すアップフロー室、および流路の他端
    に連結しており前記液体流の流れを通すダウンフロー室
    を規定するように配置されており、さらに、ダウンフロ
    ー室の体積がアップフロー室の体積よりも小さいことを
    特徴とするバイオコンバージョンリアクター。
  2. 【請求項２】さらに、該胴体に、予定体積の生成された
    ガスを逃がすことができるガス出口を含む、特許請求の
    範囲第（１）項記載のバイオコンバージョンリアクタ
    ー。
  3. 【請求項３】さらに、該胴体に試料採取口を含む、特許
    請求の範囲第（２）項記載のバイオコンバージョンリア
    クター。
  4. 【請求項４】該胴体が長方形形状である特許請求の範囲
    第（３）項記載のバイオコンバージョンリアクター。
  5. 【請求項５】所定の体積の液体流が均一に流れるよう
    に、じゃま板の間で、該胴体の底壁に媒体を置いた、特
    許請求の範囲第（１）項記載のバイオコンバージョンリ
    アクター。
  6. 【請求項６】前記媒体が、平均の外部直径が2.54〜10.1
    6cmの粒子である特許請求の範囲第（５）項記載のバイ
    オコンバージョンリアクター。
  7. 【請求項７】該胴体から排出される液体流を再循環し、
    この液体流を該胴体に流入させる手段を有する特許請求
    の範囲第（１）項記載のバイオコンバージョンリアクタ
    ー。
  8. 【請求項８】出口から出るガスを該胴体に再循環させ
    る、該再循環ラインを有する特許請求の範囲第（１）項
    記載のバイオコンバージヨンリアクター
  9. 【請求項９】該胴体内に固体を捕集し、放出する手段を
    有する特許請求の範囲第（１）項記載のバイオコンバー
    ジョンリアクター。
  10. 【請求項１０】液体流に含まれている有機物質を嫌気性
    発酵するための、微生物を含むバイオコンバージョンリ
    アクターであって、 予定体積を囲む頂壁、底壁および側壁を有する胴体、 前記液体流を通して該胴体に入れる該胴体の入口、 前記液体流を通して該胴体から出す該胴体の出口、 該胴体内に、その長さに沿って配置され、互いに間隔を
    置き、そのヘリが該胴体の側壁に接合されている複数の
    じゃま板を含み；じゃま板の少なくとも１つはその下縁
    で、該胴体の底壁に接合され、少なくとも１つの他のじ
    ゃま板は、その下縁が、底壁から間隔を置き、その間に
    流路を規定するものであり、 前記複数のじゃま板が、流路の一端に連結されており前
    記液体流の流れを通すアップフロー室、オーバーリムを
    形成する垂直方向と水平方向の延長部分を含んでいるア
    ップフロー室の頂部、および流路の他端に連結しており
    前記液体流の流れを通すダウンフロー室を規定するよう
    に配置されており、 該胴体内の液体流は、ダウンフロー室を通って下方向へ
    流れ、次いで、前記流路を経て、アップフロー室を通っ
    て上方向に流れることを特徴とし、前記液体流が流れに
    つれて、該胴体内に微生物が残るように、該じゃま板
    が、該胴体を通る微生物の流れを妨げるバイオコンバー
    ジヨンリアクター。
  11. 【請求項１１】ダウンフロー室の体積がアップフロー室
    の体積よりも小さい特許請求の範囲第（10）項記載のバ
    イオコンバージョンリアクター。
  12. 【請求項１２】前記他のじゃま板の下縁が、隣接するダ
    ウンフロー室から離れて傾斜している特許請求の範囲第
    （11）項記載のバイオコンバージョンリアクター。
  13. 【請求項１３】微生物と反応させることにより、液体流
    に含まれている有機物質を嫌気性発酵するためのバイオ
    コンバージョンリアクターであって、 予定体積を囲む頂壁及び底壁、並びに円周状の壁を有す
    る円筒形胴体、 前記液体流を通して該胴体に入れる該胴体の入口、 前記液体流を通して該胴体から出す該胴体の出口、 該胴体内に配置され、互いに間隔を置いて、中心軸から
    放射状に広がっており、そのヘリが該胴体の円周状の壁
    に接合されている複数のじゃま板を含み； じゃま板の少なくとも１つはその下縁で、該胴体の底壁
    に接合され、少なくとも１つの他のじゃま板は、その下
    縁が、底壁から間隔を置き、その液体流の流れ方向に傾
    斜して、その間に液体流の流れを通す流路を規定するも
    のであり、 前記複数のじゃま板が、流路の一端に連結しており前記
    液体流の流れを通すアップフロー室、および流路の他端
    に連結しており前記液体流の流れを通すダウンフロー室
    を規定するように配置されていて、ダウンフロー室の体
    積はアップフロー室の体積よりも小さく、 該胴体の液体流は、ダウンフロー室を通って下向へ流
    れ、次いで、前記流路を経て、アップフロー室を通って
    上方向に流れることを特徴とし、前記液体流が該胴体内
    を経て流れにつれて、該胴体内に微生物が残るように、
    該じゃま板が、該胴体を通る微生物の流れを妨げるバイ
    オコンバージョンリアクター。
  14. 【請求項１４】前記胴体に入る液体流と混合されるよう
    に、前記胴体を出る液体流をリサイクルする手段を含む
    特許請求の範囲第（13）項記載のバイオコンバージョン
    リアクター。
JP60169636A 1985-07-31 1985-07-31 バイオコンバ−ジヨンリアクタ− Expired - Lifetime JPH0730B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU44435/85A AU589898B2 (en) 1985-07-31 1985-06-28 A bioconversion reactor
JP60169636A JPH0730B2 (ja) 1985-07-31 1985-07-31 バイオコンバ−ジヨンリアクタ−
CA 500942 CA1294070C (en) 1985-07-31 1986-02-03 Bioconversion reactor
DE8686304054T DE3686107T2 (de) 1985-07-31 1986-05-28 Bioumwandlungsreaktor.
EP19860304054 EP0213691B1 (en) 1985-07-31 1986-05-28 A bioconversion reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60169636A JPH0730B2 (ja) 1985-07-31 1985-07-31 バイオコンバ−ジヨンリアクタ−
US77197285A 1985-09-03 1985-09-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6232876A JPS6232876A (ja) 1987-02-12
JPH0730B2 true JPH0730B2 (ja) 1995-01-11

Family

ID=36843219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60169636A Expired - Lifetime JPH0730B2 (ja) 1985-07-31 1985-07-31 バイオコンバ−ジヨンリアクタ−

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0213691B1 (ja)
JP (1) JPH0730B2 (ja)
AU (1) AU589898B2 (ja)
CA (1) CA1294070C (ja)
DE (1) DE3686107T2 (ja)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD235247B1 (de) * 1985-03-11 1987-11-18 Hochschule F Architektur U Bau Einrichtung zur anaeroben abwasserreinigung
AT391680B (de) * 1987-03-05 1990-11-12 Funder Ind Ges M B H Verfahren und einrichtung zum kontinuierlichen anaeroben biologischen abbau von verbindungen in abwaessern
FR2612914B1 (fr) * 1987-03-24 1991-05-03 Ciden Cuve de traitement anaerobie pour effluents charges d'elements polluants organiques
DE3861176D1 (de) * 1987-07-31 1991-01-10 Omnia Resina Mazzotti S R L Behaelter fuer die reinigung von abwasser und haushaltsabwasser.
US4925552A (en) * 1988-05-12 1990-05-15 Biotrol, Inc. Arrangement for water purification
US5062958A (en) * 1988-05-12 1991-11-05 Biotrol, Inc. Method for water purification
DE3823127A1 (de) * 1988-07-08 1990-01-11 Rheinische Braunkohlenw Ag Vorrichtung und verfahren zur reinigung von abwasser
WO1991016268A1 (fr) * 1990-04-19 1991-10-31 Mori-Gumi Co., Ltd. Systeme de traitement des dechets organiques et des eaux residuaires
DE69425361T2 (de) * 1993-06-16 2000-12-28 Toyo Denka Kogyo Co. Ltd., Kochi Methode und vorrichtung zum behandeln von wasser
GR1002986B (el) * 1997-04-09 1998-10-08 Νεος περιοδικος αναεροβιος χωνευτηρας με χωρισματα
DE19742734C2 (de) * 1997-09-27 2001-02-22 Biosystem Gmbh Ges Fuer Anwend Anlage zur anaeroben Behandlung von organisch belasteter Abwässer
DE19804007A1 (de) 1998-02-02 1999-08-05 Nordenskjoeld Reinhart Von Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Behandlung eines organisch belasteten Fluids unter Biogasgenerierung
US6451589B1 (en) 1999-10-25 2002-09-17 Ghd, Inc. Method and apparatus for solids processing
US7179642B2 (en) * 1999-10-25 2007-02-20 Ghd, Inc. Method and apparatus for solids processing
JP4577719B2 (ja) * 2005-04-28 2010-11-10 荏原エンジニアリングサービス株式会社 横型多段メタン発酵槽を用いるメタン発酵方法と装置
JP4850594B2 (ja) * 2005-06-16 2012-01-11 川崎重工業株式会社 有機性廃棄物の処理装置
DK200500270U3 (da) * 2005-11-23 2006-04-18 Bioace I S Biogenerator
CN101191117B (zh) * 2006-11-24 2011-07-20 河南桑达能源环保有限公司 单元成型高效沼气发生器
CN101600660B (zh) 2006-11-27 2012-07-04 Dvo公司 采用圆形罐的厌氧消化器
WO2008066546A1 (en) 2006-11-27 2008-06-05 Ghd, Inc. Method and apparatus for anaerobic digestion of organic liquid waste streams
CN100441521C (zh) * 2006-12-08 2008-12-10 重庆大学 周边布水折流复合式水解酸化反应器
KR100936540B1 (ko) * 2009-02-16 2010-01-13 이상범 바이오가스 생산용 아파트형 혐기소화장치
DE102009012418A1 (de) * 2009-03-10 2010-09-16 Oag Objekt- Und Anlagenplanungsgesellschaft Mbh Fermenter für eine Biogasanlage
WO2011066393A2 (en) 2009-11-25 2011-06-03 Ghd, Inc. Biosolids digester and process for biosolids production
DE102010000159A1 (de) * 2010-01-21 2011-07-28 BORDA e.V. Bremen Overseas Research and Development Association, 28359 Anlage und Verfahren zur anaeroben Behandlung organisch belasteter Abwässer
ITMI20120516A1 (it) * 2012-03-29 2013-09-30 Sereco Biotest S N C Apparato per la produzione di biogas e relativo metodo
GB201206794D0 (en) * 2012-04-18 2012-05-30 Cpi Innovation Services Ltd Anaerobic digestor reactor and methods for the treatment of aqueous organic waste streams
WO2014075192A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Gea Farm Technologies Canada Inc. System and method for producing biogas
MX362189B (es) * 2013-09-06 2018-12-13 Marco Antonio Castellanos Roldan Sistema y proceso multifuncional de tratamiento de aguas residuales.
JP2015051405A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 ヴェオリア・ウォーター・ジャパン株式会社 有機物含有排水の処理装置および処理方法。
WO2016050893A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 Dong Energy Thermal Power A/S Methods and bioreactors for microbial digestion using immobilized biofilms
CN104496018B (zh) * 2014-12-23 2017-01-04 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种用于生物质处理的微隧道厌氧生物反应器
CN108033558A (zh) * 2017-12-26 2018-05-15 中冶华天包头设计研究总院有限公司 强化印染废水水解酸化性能的方法
CN108706727B (zh) * 2018-04-19 2021-07-27 中国矿业大学 一种折流式厌氧自养脱氮生物反应工艺及装置
CN109589880B (zh) * 2019-01-22 2023-09-19 常州瑞华化工工程技术股份有限公司 一种卧式高效平推流鼓泡反应器
CN110526389A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 江苏南大环保科技有限公司 一种生物脱氮用三相分离容器及生物脱氮反应器
FR3103824B1 (fr) * 2019-12-02 2022-09-09 Saxe Paris Investissement unité de méthanisation améliorée
CN113880248A (zh) * 2021-11-17 2022-01-04 李庆辉 一种折流循环式mbbr生化处理装置及生化处理方法
CN114921318B (zh) * 2022-05-27 2025-04-29 华南理工大学 一种多单元格的微流控平台及其高通量筛选方法
GB2626384A (en) * 2023-01-23 2024-07-24 The Biofactory Ltd Method of anaerobic digestion

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2202772A (en) * 1937-11-29 1940-05-28 Chicago Pump Co Digester
CH253466A (de) * 1944-11-13 1948-03-15 Scholler Heinrich Ing Dr Verfahren zur kontinuierlichen Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere von Hefe und hefeartigen Pilzen.
NL256235A (ja) * 1959-09-24 1900-01-01
JPS5038097B2 (ja) * 1971-10-08 1975-12-06
DE2965161D1 (en) * 1979-01-03 1983-05-11 Manahl Robert Apparatus for the production of methane from organic wastes
US4503154A (en) * 1982-01-05 1985-03-05 Biorganic Energy, Inc. Anaerobic digestion of organic waste for biogas production
AT380863B (de) * 1982-06-16 1986-07-25 Sera Aquaristik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur biologischen anaeroben denitrifikation von aquariumwasser
DE3248703A1 (de) * 1982-12-30 1984-07-05 Inprohold Establishment, Vaduz Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen erzeugen von biologischem, humusbildenden duenger

Also Published As

Publication number Publication date
DE3686107T2 (de) 1993-03-04
EP0213691A2 (en) 1987-03-11
DE3686107D1 (de) 1992-08-27
AU589898B2 (en) 1989-10-26
EP0213691B1 (en) 1992-07-22
AU4443585A (en) 1987-01-08
CA1294070C (en) 1992-01-07
EP0213691A3 (en) 1988-06-08
JPS6232876A (ja) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0730B2 (ja) バイオコンバ−ジヨンリアクタ−
US5091315A (en) Bioconversion reactor
CN100447099C (zh) 用于厌氧性废水处理的反应器和方法
US5733454A (en) Process and apparatus for the treatment of flowable waste
AU2002348041B2 (en) Fixed-film anaerobic digestion of flushed manure
AU2002348041A1 (en) Fixed-film anaerobic digestion of flushed manure
US5545327A (en) Wastewater treatment method and apparatus
CN205773937U (zh) 一种臭氧发生和处理装置
CN115028264A (zh) 一种前置缺氧泥膜复合生物脱氮除磷反应器及污水处理方法
CN114590955B (zh) 一体化农村污水处理站及其处理方法
CN110902827A (zh) 高效生物脱氮移动床生物膜反应器及其运行工艺
CN118724285A (zh) 一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理装置及方法
CN218146055U (zh) 一种污水厂硝化反硝化生物滤池
CN114772870B (zh) 一种连续流粒径可控污泥颗粒的污水处理装置与方法
CN206486350U (zh) 全生物脱氮及污泥减量系统
US4604361A (en) Reactor for producing gas by means of micro-organisms
Karapinar et al. Effect of particle number density on wastewater treatment performance of a fluidized-bed bioreactor
CN101439906A (zh) 好氧颗粒污泥泥层过滤反应器
CN205710329U (zh) 一种水处理设备
CN205710330U (zh) 一种水处理设备
CN222476329U (zh) 一种好氧生物流化床污水处理设备
CN205710328U (zh) 一种移动式生物膜反应器装置
JPS60166094A (ja) 廃水の処理方法
KR100479411B1 (ko) 혐기성 회전식 반응조
KR100327689B1 (ko) 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치