NO772611L - Fremmgangsm}te for behandling av bionedbrytbart organisk materiale - Google Patents

Abstract

Behandling av biologisk nedbrytbart materiale.

Description

Oppfinnelsen angår behandling av biologisk nedbrytbart organisk materiale som karbohydrater og proteinholdige stoffer.

Oppløsninger og suspensjoner av karbohydrater forekommer ofte som avløp fra matvarefabrikker og papirfabrikker. Karbohydrater i avlbp fra matvarefabrikker inneholder også en betydelig mengde sukkere som vanligvis finnes i oppløsning selv om det også kan forekomme uoppløselige bestanddeler som stivelser og celluloseholdige stoffer som er i suspensjon. Proteinholdig material kan også finnes. Karbohydrater i avlop fra papirfabrikker inneholder imidlertid vanligvis bare uopp-løselige bestanddeler i suspensjon. Oppløsninger og suspensjoner ay andre biologisk nedbrytbare organiske stoffer kan dannes som biprodukter eller avlop fra mange typer av kjemiske anlegg.

Slike avlopsvæsker er vanskelig å bli kvitt. Enkelte ganger lagres de midlertidig i tanker hvor faste stoffer delvis vil sedimentere ut og fores deretter til kloakk for viderebe-handling i normale kloakkrenseanlegg eller fores til elver eller andre vannveier. Myndighetene krever vanligvis betaling for behandling av disse uønskede avlopsvæsker eller for retten til å fore avlopet ut i elv. Når faste stoffer er utskilt i utfellingstanker, er disse stoffene gravet ned i hull i bakken spesielt utgravet for disse formål. Dette har også krevet betydelige omkostninger og er en dårlig løsning fra miljoverns-synspunkt.

I det senere har' enkelte fabrikkanlegg av den aktuelle typen blitt utstyrt med egne avlops-behandlingsanlegg som om-fatter omrorte slamtanker, biologiske filtere og sedimenterings- tanker, men disse er kostbare i anlegg og drift og opptar relativt store områder. ,

Det er foreslått forskjellige metoder for behandling av slikt avlop biologisk i forgjæringstanker, men vanligvis er disse bare økonomiske når avlopet er relativt konsentrert og virker ikke tilfredsstillende eller ikke i det hele tatt når avlopsvæsken er fortynnet, hvilket ofte er tilfelle. Vanligvis må-avlopet også være sterilt.

Siktepunktet for foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en fremgangsmåte for behandling av avlop av den omtalte type og som er særlig effektiv for behandling av fortyn-nede avlop.

Den foreliggende fremgangsmåte er en biologisk metode og kan resultere i dannelse av biologiske produkter .av den typen som vanligvis kalles en biomasse. Biomassen kan brukes som grunnlag for nyttige og salgbare produkter som dyrefor.

Det kan derfor godt tenkes at fremgangsmåten kan opereres på

en slik måte at den gir økonomisk utbytte i stedet for det tap som vanligvis er knyttet til metoder for bortskaffelse av slike avlopsvæsker.

Selv om oppfinnelsen hovedsakelig er utviklet med hensyn på behandling av avlop, er den ikke innskrenket til behandling av avlopsvæsker: som sådanne, dvs. til avlopsproduk-ter fra andre framstillingsprosesser, men kan brukes for behandling av andre oppløsninger eller suspensjoner av biologisk nedbrytbart organisk stoff. Man kan i henhold til oppfinnelsen også bruke oppløsninger eller suspensjoner som er spesielt fremstilt for slik behandling, for derved å"produsere biomassen på en effektiv måte.

Produksjon av biomasse ved tårn-forgjæring har vært omtalt. Fermenteringstårn eller forfjæringstårn er forgjæringstanker som har et opprettstående kolonneaktig arbeidskammer som inneholder en mikroorganisme som fordøyer det biologisk nedbrytbare materiale som fores opp gjennom kammeret, og denne konstruksjon har vært brukt for teknisk fremstilling av væsker som alkohol fra sukker (f.eks. ved brygging), eddiksyre fra alkohol (eksempelvis ved eddikproduksjon) og sitronsyre fra melasse og andre karbohydrater. Forskjellige kontinuerlige, halvkontinuerlige og satsvise forgjæringsprosesser, både aerobe o^. anaerobe, som har benyttet forskjellige gjærsopp, fungi og bakterier i fermenteringstårn har vært foreslått. Ved slike kontinuerlige og halvkontinuerlige prosesser har den biologisk nedbrytbare opplbsning eller suspensjon og vanligvis en gass.'inneholdende oksygen vært fort opp gjennom tårnet og den dannede væske og gass er fort ut fra arbeidskammeret eller fermenter-ingskammeret gjennom separate utlop. Det oppstår vanligvis problemer med dannelsen av skum på overflaten av væsken i kammeret og det er fblgelig oftest anordnet et ekspansjonskammer over væskeutlopet fra arbeidskammeret hvor skummet skal legge seg og mikroorganismene som ellers ville fores ut med-skummet faller tilbake i arbeidskammeret når skummet bryter sammen og hvor gassen fra prosessen fores ut fra ekspansjonskammeret gjennom et separat utlop som befinner seg i eller i nærheten av toppen av toppen av ekspansjonskammeret.

Ved disse fermenteringsprosesser for fremstilling av væsker er forgjæringsbetingelsene justert slik at man minimali-serer veksten av mikroorganismene og beholder mikroorganismene i arbeidskammeret. Det har vært foreslått å forandre beting-elsene slik at man begunstiger vekst av enkelte mikroorganismer for produksjon av en biomasse som kan fores ut sammen med væsken fra arbeidskammeret og skilles fra væsken og danne et utnyttbart produkt. Selv om dette kan oppnås, har man imidlertid funnet at de kinetiske forhold ved kontinuerlige og halvkontinuerlige prosesser er så innviklede og kjennskapet til disse så ufullstendig at slike fremgangsmåter hittil ikke har vært brukt.

For teknisk produksjon av biomasse har det hittil vært brukt prosesser (i det folgende ofte kalt "eldre fremgangsmåter") som har bygget på "luft-lofte"-fermentering, "trykk-syklus"-fermentering eller en reaktor med "omrort tank". Oftest er det foretrukket en fremgangsmåte med omrort tank-reaktor siden man ved denne fremgangsmåten relativt lett kommer frem til likevekt, steady state. Ved prosessen med rbre-tank blir en kontinuerlig strbm av en opplosning eller suspensjon av biologisk nedbrytbart organisk materiale som inneholder alle nodvendige salter og nitrogenholdige stoffer som kreves for mikroorganismevekst innfort i en tank som inneholder en mikroorganisme som kan leve tilfredsstillende på det biologisk ned brytbare materiale, luft innfores i oppløsningen eller suspensjonen og tankinnholdet blandes grundig ved hjelp av en elek-trisk rorer. Ved behandlingen fjerner mikroorganismene i det minste mesteparten av det biologisk' nedbrytbare organiske materialet og etter hvert som mikroorganismene vokser eller rettere sagt formerer seg, tappes overskuddet av mikroorganismer ut sammen med væsken som forlater tanken. Den avtappede mikroorganisme, eller biomasse, kan skilles ut og etter videre behandling brukes som dyrefor.

Foreliggende oppfinnelse byr imidlertid på fordeler

i forhold til denne eldre metode som det vil fremgå i det folgende.

I henhold til foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for behandling av biologisk nedbrytbart organisk stoff hvor et væskeformet medium som inneholder det nedbrytbare materiale bringes til å stromme opp gjennom et opprettstående arbeidskammer som har et formatforhold på ikke under 3:1, hvor en flokkulerende mikroorganisme dyrkes som er istand til å fordoye i det minste en del av det biologisk nedbrytbare organiske materiale og oksygenholdig gass innfores i kammeret for å gjore det mulig for mikroorganismen å få utvikle seg, og karakteriseres ved at mikroorganismen er i alt vesentlig flokkulerende gjennom hele kammeret og at den resulterende blanding av behandlet medium, gass og overskytende mikroorganisme tappes av gjennom et felles utlop i toppen av kammeret.

Et viktig skille mellom fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen og de tidligere kjente tårn-fermenteringsprosesser er at det behandlede medium, overskytende mikroorganisme (biomasse) som dannes ved organismeveksten i kammeret og eventuelle andre flytende eller faste stoffer som dannes i prosessen eller som danner rester fra utgangsstoffene tappes av gjennom samme utlop som gassen. Blandingen av gass/væske/faste stoffer, heretter kalt "reaks'jonsproduktet" , blir fortrinnsvis tappet av i nærheten av eller i toppen av kammeret. Ovre del av kammeret har fortrinnsvis avsmalnende form, f.eks. som en av-skåret kjegle eller kuppelform, hvor reaksjonsproduktets utlop er i toppen. Man har funnet at en slik form hindrer eller re-duserer blokkering eller tetting av utlopet med faste stoffer i reaksjonsproduktet og bidrar til fordelaktige kinetiske for hold. En annen fordelaktig utforelse er at reaksjonsproduktet drives ut gjennom en åpning som har form i det vesentlige som en omvendt U.

Ved oppfinnelsens fremgangsmåte er skumming intet pro-blem, men kan derimot være gunstig og onskelig. Man har funnet at gassen virker som en loftepumpe for de faste stoffer og væsker som inngår i reaksjonsproduktet og lbfter dem opp gjennom utlopet. Ved lav fortynning (definert senere) vil relativt store mengder oppskummet væske med mellomrom tvinges ut gjennom åpningen slik at væskenivået i kammeret med vekslende mellomrom kan falle lavere enn toppen av kammeret og etterlate et gassfylt rom. Selv om en nærstående prosess finner sted ved stor fortynning, vil tommingen skje oftere og det gassfylte rommets volum blir mindre. Væskenivået vil da oftest strekke seg inn i nedre del av utlopsrbret og ikke etterlate gassfylt rom i selve kammeret. Med fortynningsgrad menes her forholdet mellom (A) volumet av flytende medium inneholdende biologisk nedbrytbart materiale og eventuelle hjelpestoffer som begunstiger veksten av mikroorganismene, som innfores i arbeidskammeret pr. time i forhold til (B) væskevolumet i arbeidskammeret.

Den gassen som innfores i arbeidskammeret kan være oksygen alene eller en blanding av oksygen og andre gasser som normalt ikke deltar i de kjemiske reaksjoner som foregår i arbeidskammeret. Spesielt vil luft kunne danne denne oksy-genkilden. Man finner i praksis at bruk av oksygen alene er mindre effektivt og dyrere enn bruk av luft idet forsok har vist at når oksygen benyttes i stedet for luft, vil den nød-vendige mengde oksygen være omkring halvparten av luftmengden selv om bare ca. en femtedel av luften består av oksygen.

Man antar at grunnen til den forbedring som oppnås når ddt brukes en blanding av oksygen og en annen gass er fblgende: For et gitt volum oksygen som innfores i arbeidskammeret pr. tidsenhet vil det totale gassvolumet som innfores pr. tidsenhet bkes. Gassen danner bobler og blærer i væsken og re-duserer således volumvekten for væskeinnholdet i arbeidskammeret. Dette forer igjen til en oket forskjell mellom tett-heten av de flokkulerte mikroorganismer og den effektive tett-het for blandingen omkring mikroorganisme-flokkulatene slik at gravitasjonsvirkningen på flokkulatene bkes og derved gjor at de holdes bedre tilbake i kammeret. En annen fordel ved å bruke en blanding av oksygen og andre gasser er at økningen i gassvolumet som innfores i kammeret pr. tidsenhet har tendens' til å forbedre, sirkulasjonen av kammerinnholdet og følgelig reaksjonsgraden.

Fordi gassen vil stige opp gjennom væsken i kammeret og fordi det er gunstig at hele innholdet i kammeret blir tilstrekkelig oksygenert, er det en fordel at gassen innfores i nærheten av kammerbunnen. Gassen bor fordeles gjennom væsken i form av små blærer både av ovenstående grunn og for å gi hurtig oppløsning av oksygenet. Det foretrekkes derfor at gassen ikke innfores gjennom en enkelt dyse, men gjennom en fordeler som danner små bobler. Ved en hensiktsmessig konstruksjon bringes gassen opp gjennom en perforert plate i bunnen av arbeidskammeret idet væsken er over platen og ikke tillates å falle under denne. Når kammeret ikke er for stort, kan platen med fordel være en sintret glasskive. En sinterglass-skive kan imidlertid være for svak til å bære vekten av væsken i et stbrre kammer og i dette tilfelle kan det brukes en metall-plate eller plastplate med separate hull.

Hvis gassen innfores med for lav hastighet, vil mikroorganismeveksten hemmes på grunn av manglende oksygen og prosessen vil ikke gå tilfredsstillende. Hvis det innfores mer oksygen enn nødvendig, med hensyn på mikroorganismene,

vil mengden oksygen som oppløses i væsken stige betraktelig.

Det er derfor relativt enkelt å innfore for mye oksygen og deretter å redusere strbmningsmengden inntil mengden opplost oksygen plutselig faller til nær null (men ikke null). Dette er den foretrukne innfbringsmengde..

Et egnet mål på innfbringsmengden (innfort mengde '

pr. tidsenhet) av gass i arbeidskammeret vil i det fblgende kalles "gassens flatehastighet". Dette er det gassvolumet som innfores pr. tidsenhet dividert med arbeidskammerets tverrsnittsareal. Man har funnet eksperimentelt at for enhver gitt systemtype vil den gunstigste flatehastigheten være omtrent konstant og uavhengig av kammervolumet. For luft er dette

tall fortrinnsvis omkring 1-10 cmsek.<->"'", en typisk verdi for

små arbeidskammere er 2 cmsek.. Generelt finner man at hoyere tall kan brukes i arbeidskammere med storre volum. Når flatehastigheten for gassen stiger til en viss maksimalverdi, blir systemet ustabilt og vil ikke kunne drives tilfredsstil-'lende, og denne maksimalverdi oker med okende arbeidskammer-volum.

De mikroorganismene som benyttes i henhold til foreliggende oppfinnelse må være flokkulerende, dvs. med hensyn på fungi omtrent kuleformede kolonier av hyfer og med hensyn på gjærsopp omtrent kuleformede aggregater av celler. Man har kunnet iaktta at oftest vil flokkulantene av mikroorganismer utvikles fra enkeltceller eller små celleklaser og danne flokkulater i form av perler eller granulater hvis overflate kan synes glatt eller kan ha utadragende tråder eller hyfer. Alle disse typer, av flokkulater vil til sist ha tendens til å brytes opp til enkeltceller eller klaser som hver for seg igjen danner grunnlag for nye flokkulater. Man har funnet at mor-fologien for mikroorganismene kan reguleres på enkel måte i'forbindelse med foreliggende oppfinnelse og at det vanligvis ikke er nødvendig med spesialbetingelser. Om onsket kan flok-kuleringen begunstiges eller påskyndes på kjente måter ved hjelp av f.lokkuleringsmidler som for enkelte gjærsopp er alumi-niumklorid eller kalsiumklorid. På grunn av den enkle morfo-logiske regulering har metoden stor virkningsgrad innenfor et bredt område av biologisk nedbrytbare oppløsninger og suspensjoner, konsentrasjoner og produksjonsmengder.

Mikroorganismene er overveiende flokkulerende gjennom hele arbeidskammeret. Størstedelen av mikroorganismene skal således foreligge i flokkulent form og fortrinnsvis minst 75% og helst så mye som mulig av mikroorganismene i flokkulent form. Dette er i motsetning til forholdene ved rbrtankprosessen hvor roreren vil bryte opp flokkulatene i det minste i nærheten av rbrerbladene.

En typisk flokkulatstbrrelse kan være 0,5 - 20 mm, særlig 2 - 10 mm. Store flokkulater foretrekkes idet disse lettere kan hindres i å vaskes ut for tidlig fra kammeret.

Mikroorganismen kan være av en enkelt type eller en blanding av to eller flere typer. Fortrinnsvis er det bare én type mikroorganismer i arbeidskammeret. Mikroorganismen ernærer seg ved de biologisk nedbrytbare næringsstoffer og metaboliserer disse til en proteinholdig biomasse. Egnede mikroorganismer for tilpasning til spesielle biologisk nedbrytbare stoffer som behandles kan finnes ved eksperimenter. Flokkulerende gjær kan brukes, men oppfinnelsens fremgangsmåte er særlig gunstig når man bruker trådformet .fungi. Et typisk eksempel på trådfungus er Aspergillus niger. Selv om A, niger imidlertid lett for-doyer sukkeret, vil det ikke på enkel måte fordoye langkjedede karbohydrater som stivelser og celluloseholdige stoffer eller proteinholdige forbindelser. Andre mikroorganismer vil imidlertid kunne fordoye i det minste noen av de langkjedede karbohydrater og en typisk mikroorganisme av denne typen er Trichoderma viride. Stammer av mikroorganismer som er særlig egnet for spesielle biologisk nedbrytbare materialer kan velges på grunnlag av eksperimenter» Andre filament-fungi som kan brukes er Sporotrichum thermopile, Penicillium roquefortii, Geotrichum candidum, Thizopus spp., Mucor spp. og Fusarium spp. Blant flokkulerende gjær som har vært brukt finner man Saccharomyces cerevisiae NCYC 1026 og Saccharomyces carlsbergensis (uvarum).

Man antar at ved utforelse av oppfinnelsens fremgangsmåte vil den relative, mengde flokkulater i forhold til enkeltceller og celleklaser være storre i arbeidskammeret enn i den biomasse som tappes ut av arbeidskammeret. Mikroorga-nismeflokkulatene vil derfor ha tendens til å holdes tilbake i arbeidskammeret sannsynligvis på grunn av tyngdekraften,

selv om konsentrasjonen av mikroorganisme fra den ene delen av arbeidskammeret til en annen ikke varierer vesentlig pga. turbulens i kammeret som skyldes at gassen rorer kammerinnholdet tilstrekkelig til at innholdet fordeler seg jevnt i. hele kammeret. Man har funnet at i visse tilfelle, f.eks. i forbindelse med relativt store arbeidskammere, kan konsentrasjonen av mikroorganismer variere fra sted til sted i kammeret, men når likevekt er nådd, vil konsentrasjonen på ett sted ha tendens til å holde seg vesentlig konstant selv om styrken av opp-løsning eller suspensjon av biologisk nedbrytbart materiale varierer.

Et annet fenomen som man har iakttatt er at mikroorganismene har tendens til, særlig trådformede mikroorganismer, å innfange uoppløselige partikler som ikke kan fordSyes og bærer disse med seg når de forlater arbeidskammeret. Dette vil hjelpe til å hindre oppbygning av slike partikler i arbeidskammeret.

Det biologisk nedbrytbare materialet som kan behandles i henhold til oppfinnelsens metode kan være eller være basert på f.eks. avlop fra fSigende typer av matvarefabrikker: meierier og ysterier, potetforedlingsfabrikker som fabrikker for fremstilling av potetlSv og andre produkter basert på poteter, fabrikker for bearbeiding av andre stivelsesholdige grSnnsaker som ved fremstilling av konditorvarer og konfekt, anlegg for behandling av bonner eller erter, f.eks. for herme-tisering av disse grSnnsaker, fabrikker for fremstilling av pameolje og sukkerfabrikker og suggerbearbeidende anlegg som fremstiller f.eks. slikkerier, mineralvann og karamell eller sukkerkulSr„' Oppfinnelsen kan også anvendes på behandling av avlSp fra forgjæringsanlegg som f.eks. avlSpsvæsker inneholdende organiske syrer som sitronsyre og eddiksyre. Eventuelt kan biologisk nedbrytbare opplSsninger og suspensjoner fremstil-les spesielt for behandling ved foreliggende fremgangsmåte.

Det flytende medium er oftest vann.

For at mikroorganismen skal trives, må den også til-r fSres relativt små mengder1 nitrogenholdige stoffer og ennå mindre mengder av visse salter. Disse forbindelser og salter er kjent på området. Egnede stoffer kan finnes opprinnelig i opplSsningen eller suspensjonen som skal behandles, særlig hvis den består av avlSp fra visse typer av matvarefabrikker, men hvis noen eller alle slike er fraværende, må de innfSres i blandingen. Fortrinnsvis tilsettes de til opplSsningen eller suspensjonen fSr behandlingen, selv om de i det minste teore-tisk kunne tilsettes til materialet under behandlingen. For enkelhetsskyld vil opplSsningen eller suspensjonen sammen.med nSdvendige nitrogenholdige stoffer og salter av den beskrevne typen kalles "utgangsmåteriale". For at driften skal skje tilfredsstillende, bSr utgangsmaterialet være rent, i det minste i den forstand at det ikke er vesentlig forurenset med giftige stoffer og ikke inneholder stSrre mengder forurensende mikroorganismer. Det er imidlertid vanligvis ikke nSdvendig å steri lisere utgangsmaterialet idet man har oppdaget at fremmede mikroorganismer som innfores i arbeidskammeret sammen med utgangsmaterialet ikke er istand til å konkurrere-med de utvalgte mikroorganismer og utvaskes fra kammeret for de har fått an-ledning til å etablere seg. Dette er særlig tydelig ved hoy fortynningsgrad. Når trådfungi brukes, vil videre pH falle betraktelig på grunn av syredannelse under veksten av soppen og denne okede surhetsgrad vil hemme veksten av konkurrerende mikroorganismer som gjærsopp og bakterier. Når man bruker de kjente eldre fremgangsmåter, er det vanligvis nbdvendig å sterilisere utgangsmaterialet for å hindre uonskede mikroorganismer i å komme inn i arbeidskammeret og vokse der i konkurranse med den valgte mikroorganismen.

Man har også funnet at hvis foreliggende prosess når likevekt og tilforselen av utgangsmateriale stanser en viss periode, fortsetter mikroorganismene å leve i arbeidskammeret og prosessen kan oppstartes på ny.på tilfredsstillende måte uten spesielle forholdsregler. Hvis det f.eks. ikke innfores utgangsmateriale i 48 eller 60 timer, hvilket kan være tilfelle hvis prosessen brukes for behandling av avlop fra en fabrikk som stenges over lordag og sondag, kan prosessen normalt startes opp igjen uten vanskelighet. I lopet av dette tidsrom foregår ingen stromning av væske gjennom arbeidskammeret og fremmede mikroorganismer vil kunne vokse og etablere seg i mye hoyere konsentrasjoner enn når prosessen er i normal drift. Ikke desto mindre finner man vanligvis at når prosessen startes opp igjen, vaskes de fremmede mikroorganismene bort temmelig hurtig og prosessen går tilbake til omtrent den opprinnelige likevektstilstand.

Ved hjelp av oppfinnelsens fremgangsmåte, og særlig når trådfungus benyttes som mikroorganisme, kan man nå en tilstand som er slik at hvis fortynningsgraden alene ble oket gradvis, ville konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret synke jevnt. Fremgangsmåten er meget effektiv når den brukes under disse betingelser. For å fastslå om en spe-siell metode drives under denne tilstand, måler man konsentrasjonen av mikroorganismer i kammeret for varierende fortynningsgrader når likevektstilstand er nådd i hvert tilfelle.

Den omtalte tilstand inntreffer ikke når man benyt-

ter prosesser i likhet med roretankprosessen. Hvis konsentrasjonen av biologisk nedbrytbart materiale i utgangsmaterialet som fores inn i tanken, (dvs. arbeidskammeret), ved konstant fortynningsgrad ved denne kjente roretankprosessen bkes til konsentrasjonen av mikroorganismer i tanken ikke kan okes ytterligere, ved bkning av konsentrasjonen av biologisk nedbrytbart material, og fortynningsgraden derpå okes gradvis,

finner man at konsentrasjonen av mikroorganismer i tanken til å begynne med holder seg vesentlig uforandret og at når en viss kritisk fortynningsgrad er nådd, faller konsentrasjonen av mikroorganismer skarpt på grunn av at mikroorganismene plutselig ikke lenger er istand til å motstå strbmningskraften slik at størstedelen vaskes plutselig ut av tanken og proses-

sen derved ikke lenger er brukbar.

Denne kritiske fortynningsgrad avhenger av en rekke faktorer, hvorav en viktig faktor er typen av mikroorganisme som brukes, men typisk vil den kritiske fortynningsgrad for roretankprosessen ligge i området 0,1 - 0,5 h""^. Selv om fremgangsmåten i he nhold til foreliggende oppfinnelse også har kritisk fortynningsgrad, vil denne vanligvis inntreffe etter en jevn reduksjon av mikroorganismekonsentrasjonen omtalt oven-

for og ligger mye hoyere enn for roretankprosessen. F.eks. kan foreliggende fremgangsmåte opereres ved fortynningsgrader på

opptil ca. 7 h<_1>.

I motsetning- til roretankprosessen og lignende fremgangsmåter har man også ved gjennomfbring av foreliggende metode funnet at, i det minste når konsentrasjonene av biolo-

gisk nedbrytbart materiale i utgangsmaterialet ligger innenfor t det normale området, konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret ikke varierer i vesentlig grad når konsentra-

sjonen av biologisk nedbrytbart materiale i utgangsmaterialet varierer, selv om mikroorganismekonsentrasjonen varierer med fortynningsgraden og eventuelt sammensetningen av utgangsmaterialet. Hvis konsentrasjonen eller styrken av utgangsmaterialet reduseres til et meget lavt nivå, inntreffer riktig-

nok et tidspunkt hvor det finnes utilstrekkelig mengde biolo-

gisk nedbrytbart materiale i utgangsmaterialet til å mulig-

gjbre en jevn og kontinuerlig vekst av mikroorganismer i ar-

beidskammeret, og fremgangsmåten vil ikke lenger operere effektivt. Ved lave konsentrasjoner av biologisk nedbrytbart materiale i utgangsstoffet og ved en gitt fortynningsgrad, kan mikroorganismene utvikle seg i arbeidskammeret, men veksten kan være så langsom at det dannes meget lite overskudd av mikroorganismer. Etterhvert som utgangsmaterialets konsentrasjon okes videre og ved samme fortynningsgrad, oker veksten av mikroorganismene, men ettersom konsetrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret holder seg konstant, produserer prosessen biomasse i okende mengder. Når utgangsmaterialets konsentrasjon når en viss verdi, for samme fortynningsgrad, når pro-duksjonen av biomasse en maksimumsverdi og overskuddet av biologisk nedbrytbart materiale tommes ut med produktet.

Ved bruk av foreliggende fremgangsmåte finner man generelt at denne maksimale produktivitet okes jevnt med okende fortynningsgrad inntil mikroorganismeen ved hby fortynningsgrad (f.eks. minst 3.h"^) begynner å vaskes ut fra kammeret. Dette it motsetning til roretankprosessen hvor, selv om produktiviteten oker mye hurtigere med okende fortynningsgrad inntil man når maksimalverdien, produktiviteten derpå faller hurtig til en meget lav verdi som inntreffer ved den kritiske fortynningsgrad som generelt ligger mye lavere enn den kritiske fortynningsgrad for den foreliggende fremgangsmåten. Fig. 1 og 2 på de vedlagte tegninger viser typiske kurver og skal illustrere enkelte av forskjellene mellom foreliggende fremgangsmåte og roretankprosessen. På kurvene fig. 1 og 2 er skalaen lineær og går fra null hvor aksene motes. I hvert diagram er abscissen et mål for fortynningsgraden og skalaen er den samme i begge tilfeller. På fig. 1 er ordinaten et må for konsentrasjonen av mikroorganisme for hver gitt fortynningsgrad, mens på fig. 2 er ordinaten et mål for maksimal produktivitet ved en gitt fortynningsgrad. På begge figurer betegner den heltrukne kurven en typisk fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse mens den strekede linje betegner en typisk rbretankprosess. Fig. 1 viser hvorledes mikroorganismekonsentrasjonen i arbeidskammeret (under likevektstilstand) synker jevnt med okende fortynningsgrad og illustrerer det faktum at maksimal konsentrasjon av mikroorganisme i rbretanken godt kan ligge vesentlig hoyere enn ifblge foreliggende fremgangsmåte over et visst område av fortynningsgrader. Man ser imidlertid at maksimal mikroorganismekonsentrasjon i roretankprosessen varierer med styrken (konsentrasjonen) av utgangsmaterialet slik at den strekede linjen bare gjengir tall for en gitt utgangskon-sentrasjon. På lignende måte viser fig. 2 at produktiviteten for roretankprosessen er storre enn for den foreliggende fremgangsmåten innenfor det nevnte område. Det kan derfor noen ganger være gunstig å bruke roretankprosessen når fortynningsgraden faller innenfor dette område.

På grunn av at maksimal produktivitet oker med okende fortynningsgrad, og det er forbundet andre fordeler med hoye fortynningsgrader, er det normalt gunstig å drive fremgangsmåten ved relativt hoy fortynningsgrad. Dette betyr at mikroorganis-mekonsentras jonen i arbeidskammeret er relativt liten og at konsentrasjonen av utgangsmateriale må være tilsvarende lav. Hvis metoden brukes for behandling av relativt konsentrert utgangsmateriale, kan det derfor være gunstig å fortynne det for behandling.

Således er den foreslåtte fremgangsmåte særlig egnet for behandling av fortynnet utgangsmateriale, f.eks. oppløs-ninger eller suspensjoner som inneholder fra 0,1 - 20 g.l<->^ av biologisk nedbrytbart materiale. Fortrinnsvis inneholder utgangsmaterialet minst 0,5 og spesielt 1-10 g.l<->"^ bionedbryt-bart materiale. Imidlertid kan hoyere konsentrasjoner som f.eks. 100 g.l""'"brukes om onsket i enkelte tilfeller.

Ved gjennomføring av denne fremgangsmåten er den reelle hastighet for utgangsmaterialet som strømmer gjennom arbeidskammeret relativt liten. Av denne grunn er det ikke av-gjørende at utgangsmaterialet tilfores arbeidskammeret kontinuerlig og i konstant hastighet. Materialet kan tilfores kammeret med mellomrom f.eks. halvkontinuerlig eller med ujevne mellomrom eller en blanding av disse systemer.forutsatt at den måten hvorpå systemet opererer ikke forandres vesentlig fra drifts-måten når materialet tilfores kontinuerlig og med-konstant hastighet pr. tidsenhet.

Selv om utgangsmaterialet vanligvis vil innfores i arbeidskammeret i nærheten' av dens nedre ende, er et slikt system ikke det eneste. F.eks. kan utgangsmaterialet innfores halvveis oppe på arbeidskammeret. Den viktigste faktor for å bestemme hvor utgangsmaterialet skal innfores er nødvendig-heten av å sikre tilstrekkelig sirkulasjon av materialet i kammeret og unngå områder hvor materialet vil oppholde seg i mye lengre tid enn midlere oppholdstid.

Foreliggende fremgangsmåte opereres med fordel på en slik måte at, andre faktorer konstant, hvis konsentrasjonen av biologisk nedbrytbart organisk materiale i utgangsmaterialet ville okes, ville det dannes overskudd av biologisk nedbrytbart materiale som ville tommes ut med sluttproduktet#Selv om det vanligvis er gunstig å operere fremgangsmåten på en slik måte at lite eller intet biologisk nedbrytbart materiale tommes ut med produktet, er dette ikke avgjorende og det kan noen ganger være bnskelig at slik uttomming forekommer. I det tilfelle kan produktet som går ut fra arbeidskammeret brukes som utgangsmateriale eller som grunnlag for utgangsmateriale i en påfolgende prosess som enten er av samme typen eller av en annen type, f.eks. av eldre kjent type. På lignende måte kan utgangsmaterialet for den foreliggende fremgangsmåten be-stå av materiale som kommer fra andre behandlinger.

Som tidligere nevnt bor arbeidskammeret ha et formatforhold på minst 3:1. "Formatforholdet" betegner her forholdet mellom kammerets hbyde og dets diameter når kammeret er i form av en rett sylinder. Når arbeidskammeret har en annen form, vil formatforholdet for et slikt kammer være som for et kammer med rett sirkulær sylinder og som opereres på ekvivalent måte. Dette gjor det mulig å fastslå formatforholdet for et ikke-sylindrisk arbeidskammer eksperimentelt.

Formatforholdet for arbeidskammeret bor.ikke være under 3:1 idet fremgangsmåten ved lavere forhold normalt ikke kan drives effektivt og vil ligge nær opptil roretankprosessen som karakteriseres ved at maksimal konsentrasjon av mikroorganismer er vesentlig uavhengig av fortynningsgraden til

den kritiske fortynningsgrad nås. Ved gjennomføring av foreliggende oppfinnelse er formatforholdet fortrinnsvis minst 5:1 og helst 7:1 til 15:1. Det beste området er 10:1 til 12:1. Når formatforholdet ligger hoyere enn ca. 15:1,begynner arbeidskammeret å ligne et ror og det foreligger fare for at mikroorganismene kan vaskes ut av kammeret ved lave fortynnings-

grader. Den situasjonen er imidlertid forskjellig fra den tilstand som opptrer i .roretankprosessen ved at konsentrasjonen av mikroorganismer, inntil .utvaskingen finner sted, synker jevnt med okende fortynningsgrad.

Arbeidskammerets storrelse avhenger av mengden utgangsmateriale som skal behandles pr. tidsenhet og av utgangsmaterialets konsentrasjon (styrke). Som forklart tidligere bestemmer utgangsmaterialets konsentrasjon den maksimale fortynning s grad . som kan benyttes hvis man vil ha minimalt bio-nedbrytbart materiale uttomt med produktet, og den maksimale fortynningsgrad sammen med utgangsmaterialets volum pr. tidsenhet bestemmer igjen arbeidskammerets volum. Siden det ofte er gunstig å arbeide ved relativt hoye fortynningsgrader, be-hover arbeidskammeret ikke være stort.

Til forskjell fra roretankprosessen vil rbring ved mekaniske anordninger ikke være gunstig ved foreliggende metode og man innsparer derfor slike utgifter og oker reproduserbar-heten.

Videre kan en viss tilbakeblanding være gunstig og derfor kreves heller ikke l.edeskovler og perforerte plater i arbeidskammeret i motsetning til andre tårnforgjæringspro-sesser.

Typisk apparatur for gjennomfbring av oppfinnelsen er skjematisk vist på fig.'3. Apparaturen består av en beholder 10 hvor mesteparten av beholderen innvendig danner arbeidskammeret 11 i form av en rett sirkulær sylinder med vertikal akse. Nedre avgrensing av arbeidskammeret angis av en perforert plate 12 i nærheten av beholderens nedre ende idet platen fordeler luften fra et luftinntak 13 i beholderens nedre ende. Utgangsmaterialet innfores gjennom et innlop 14 kort over platen. Toppen av kammeret 15 er kuppelformet og' forbundet i overste.punkt med et utlopsror 16 med ombby U-form,

av tidligere beskrevne grunner. En vannkappe 17 forer oppvar-met eller åvkjblt vann omkring beholderen for å holde innholdet ved bnsket temperatur. Forskjellige hjelpemidler illustreres: en nedre prbvetakingsåpning 18, termometer 19, ter-mistor 20, en sbker 21 for måling av oksygenkonsentrasjonen opplost i væsken i kammeret, en pH-måler 22, ovre prbvetakingsåpning 23, åpning 24 for innfbring av materiale i arbeidskam-

meret og en pH-referanseelektrode 25.

Beholderen kan være av egnet materiale som f.eks. plast. Man har funnet at innholdet i arbeidskammeret vanligvis blir surt og at det kan nå en pH på helt ned til 1,5. Be-holderforingen må derfor velges slik at den ikke odelegges under disse sure betingelser. Om onsket kan produktet fra beholderen behandles med kalk eller behandles på annen måte slik at det noytraliseres eller gjbres mindre surt, imidlertid er slik behandling vanligvis unbdvendig.

Avhengig av typen utgangsmateriale og faktorer som sannsynlige variasjoner av konsentrasjonen med tiden kan foreliggende metode brukes enten alene eller i kombinasjon med andre prosesser. F.eks. kan et relativt konsentrert avlop eller lignende behandles fort i roretankprosessen, men på en slik måte at enkelte sukkere eller sukkerholdige forbindelser tommes ut med produktet, og etter separasjon av biomassen kan produktet behandles i henhold til foreliggende metode. Alternativt kan det forste av to behandlingstrinn også foregå etter foreliggende metode. Det kan også her være gunstig å bruke den foreliggende fremgangsmåte som et forutgående trinn i et eksisterende behandlingssystem. Det kan f.eks. hende at en matvarefabrikk har sitt eget system for behandling av avlopsvæsker. Hvis anlegget så utvides, kan det hende at avlopet overbelaster det eksisterende behandlingssystemet. For å unngå å bygge et nytt system parallelt med et eksisterende system kan det være okonomisk gunstig å behandle alt avlop i henhold til foreliggende metode og fore utlopet fra den foreliggende fremgangsmåten til det allerede byggede system.

Den foreslåtte fremgangsmåten kan brukes for å redusere BOD (biological oxygen demand = biologisk oksygenbehov) og faststoffinnholdet i industrielt avlop slik at det blir bedre egnet for vanlig kloakk-avlop.

Biomassen i produktet kan skilles fra resten av produktet på passende måte. F,eks. kan separasjonen skje ved gravitasjon i en sedimenteringstank, selv om én vanskelighet er at en del av biomassen har tendens til å flyte og må skum-mes av fra tanken. Alternativt eller i tillegg kan biomassen eller den resterende biomasse separeres ved sentrifugering eller filtrering f.eks. i et roterende vakuumfilter. Faste par tikler som er innleiret i biomassen kan forbli der eller separeres fra. Etter separasjon kan biomassen tbrkes og pulveri-seres eller presses til pellets for lagring eller bearbeiding.

De relativt store mikroorganismer som kan benyttes ved foreliggende fremgangsmåte gjor det mulig å fraskille biomassen enkelt ved filtrering. Videre er mikroorganismenes mor-fologi slik at kolloidale og suspenderte faste stoffer kan rives med på en slik måte at også disse kan gjenvinnes ved normale filtreringsteknikker slik at man unngår kompliserte separasjonsprosesser.

Biomassens proteininnhold vil avhenge av utgangsmaterialet og den anvendte mikroorganisme. Oppfinnelsens fremgangsmåte er særlig egnet for_fremstilling proteinrik biomasse (f.eks. minst 30 g.lOO g"<1>). Proteinene oppviser et bredt aminosyrespektrum og har generelt hoyere næringsverdi enn pro-tein avledet fra de fleste gronnsaker og korntyper. Oppfinnelsens fremgangsmåte kan brukes for fremstilling av biomasse som egner seg for matvarer for mennesker eller dyr, f.eks. fisk, kjeledyr eller husdyr, eller som gjodningsmiddel eller jordforbedrer.

Oppfinnelsen skal illustreres ved de folgende eksem-pier.

Eksempel 1

Avlop fra et meieri ble behandlet i henhold til foreliggende oppfinnelse i apparatur av lignende type som vist på fig. 3. Avlopet inneholdt 2,5 g.l<-1>faststoffer på vektbasis (de faste stoffer er de bestanddeler som blir tilbake ved inn-damping av væskefasen), hvorav 65 vektprosent var sukrose og resten, 35 vektprosent, melketorrstoffer som laktose, protein-er som kasein, salter og vitaminer. Avlopet ble behandlet i en beholder med et arbeidskammer med volum ca. 1000 liter og et formatforhold 10:1, idet arbeidskammeret var 5 m hoyt og 50 cm i diameter. Arbeidskammeret.inneholdt en stamme av Aspergillus niger som fordoyde sukrose og en del av laktosen. For å sikre at mikroorganismen hadde tilstrekkelig nitrogen tilsatte man ammoniumnitrat til avlopet i en konsentrasjon på .0,2 g.l<->^ og i tillegg dinatriumhydrogenfosfat i-en konsentrasjon på 0,05 g.l<->^. Avlopet ble fort gjennom arbeidskammeret ved en f ortynningsgrad på 0,17 h""<*>"og kammerinnholdet ble holdt

på 30°C. Mikroorganismens aktivitet avgir varme og det var vanligvis ikke nodvendig å innfore mye ekstra varme for å

holde temperaturen på dette nivå. Luft ble fort gjennom kammeret' med en flatehastighet på 2 cm.sek."''". Etter oppnåelse av likevektstilstand fant man at konsentrasjonen av mikroorganismer i kammeret var 2,0 g.l"<1>(målt som torrvekt), mens konsentrasjonen av mikroorganismer i avlopet var noe under 1,0 g.l"<1>. Minst 90% av kaseinet ble oppfanget av mikroorganismene og uttbmt med disse fra kammeret. pH falt til 2,9. Det ble ikke foretatt noe for å sterilisere avlopet, men få uonskede mikroorganismer ble funnet i kammeret. Mikroorganismene i det ut-tomte produktet ble fraskilt ved hjelp av en vibrasjonssikt. Alternativt kunne man ha brukt en sentrifuge eller en vakuum-sikt. Konsentrasjonen av faststoff i det utgående produkt var 0,2 g.l"<1>på vektbasis.

Eksempel 2

Man gjennomforte en serie eksperimenter av lignende karakter som i eksempel 1, men med varierende konsentrasjoner av faststoff i utgangsmaterialet og varierende fortynningsgrader. I hvert tilfelle var utgangsmaterialet en opplbsning av sukrose i vann, sammen med de vanlige mindre mengder nitrogenholdige stoffer og andre salter. Utgangsmaterialet ble behandlet i autoklav for å sterilisere det. Eksperimentene ble gjennomfbrt i et kammer med volum 10,5 1. Resultatene frem-

går av fig.' 4 og 5.

På fig. 4 er abscissen, et mål for f ortynningsgraden (h-1) og ordinaten et mål for konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret (g.l<->^) etter oppnåelse av likevektstilstand (steady state).

De forskjellige symboler betegner de fblgende konsentrasjoner av sukrose i utgangsmaterialet:

O 55 g.l<-1>

© 27,5 g.l"<1>

O 10,0 g.l"<1>

5,0 g.l"<1>

2,5 g.l"<1>

Ved 2,0 g.l"1 hadde man ikke oppnådd likevektstilstand.

Man vil se at innenfor eksperimentell feilgrense var konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret uavhengig av sukrosekonsentrasjonen i utgangsmaterialet. Man ser også at konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret sank jevnt med okende fortynningsgrad,

På fig. 5 er abscissen igjen et mål for fortynningsgraden (h~^), men ordinaten er et mål for produktiviteten, dvs. vekten av mikroorganismer (målt som torrvekt) i produktet som tappes av fra arbeidskammeret pr. volumenhet av kammeret pr. tidsenhet (g.l<-1>.h-<1>).

Man vil se at ved en gitt fortynningsgrad vil produktiviteten oke med okende konsentrasjon av sukros inntil en maksimalverdi er nådd, hvilken maksimalverdi er uavhengig av sukrosekonsentrasjonen. Man vil også se at maksimal produktivitet oker med okende fortynningsgrad.

I tillegg kan man lett utregne at ved behandling av en gitt mengde-sukrose pr. tidsenhet kan man ofte oppnå storre produktivitet ved å oke utgangsmaterialets fortynning og oke fortynningsgraden for tårnet tilsvarende slik at samme mengde sukrose kommer inn i beholderen pr. tidsenhet.

Eksempel 3

Det ble utfort en rekke eksperimenter av lignende type som eksempel 2, men med den forskjell at sukroseopplos-ningen ikke ble sterilisert og at det bare ble anvendt en opp-løsning med én eneste konsentrasjon, nemlig 2,5 g.l<-1>. Eksperimentene ble utfort ved lignende fortynningsgrader som i eksempel 2 og videre ved mye hoyere fortynningsgrader. Resultatene er vist grafisk på fig. 6 og 7. På fig. 6 er abscissen . et mål for f ortynningsgraden (h<->^) og ordinaten et mål for konsentrasjonen av mikroorganismer (g.l"''") i arbeidskammeret. På fig. 7 er abscissen et mål for f ortynningsgraden (h""<*>") og ordinaten et mål for produktiviteten (g.l "'".h "*").

Fbrste del av kurven på fig. 6 så langt som til punk-tet A tilsvarer generelt kurven på fig. 4, selv om de virkelige konsentrasjoner av mikroorganismer ved forskjellig fortynningsgrad skiller seg fra disse konsentrasjoner i eksempel 2 på

grunn av at opplosningen ikke var sterilisert.

Etter at kurven er flatet ut, begynner mikroorganismenes konsentrasjon på synke gradvis med okende fortynningsgrad. Over en fortynningsgrad på ca.-1.5 h"<1>faller kurven igjen ned-over og hoyere enn en fortynningsgrad på ca. 3,0 h"*1 faller konsentrasjonen av mikroorganismer i arbeidskammeret hurtigere, men fremdeles temmelig jevnt.

De tilsvarende produktivitetstall fremgår av fig. 7. Man vil her se at okningen av produktiviteten med fortynningsgraden fortsetter inntil fortynningsgraden når en verdi på ca. 3,0 h"<1>hvoretter produktiviteten igjen faller. Hoyere enn en fortynningsgrad på ca. 3,0 h"<1>begynner utvasking å inntreffe, men dette er mye mindre markert enn når man bruker roretankprosessen.

Det må understrekes at disse fortynningsgrader er

mye hoyere enn fortynningsgradene som benyttes i roretankprosessen.

Eksempel 4

Det folgende eksperiment illustrerer variasjonen i mikroorganismenes konsentrasjon i arbeidskammeret med variasjonen av gassens flatehastighet (gfh). Utgangsmaterialet var som i eksempel 2, idet sukrosekonsentras jonen var 27,5 g.l""''. Utgangsmaterialet ble innfort i et arbeidskammer med formatforhold 12:1 og volum 10,5 1 i apparatur som vist på fig. 3, ved en f ortynningsgrad på 0,088 h""<1>. Temperaturen var 30°C. Etter opprettelse av likevekt, ble mikroorganismekonsentrasjonen (Aspergillus niger) i arbeidskammeret målt som tbrrvekt.

Eksempel 5

Avlop fra en palmeoljemblle ble behandlet i henhold til oppfinnelsen. Avlopet kommer fra en fabrikk som behandler kokosnbtter for fremstilling av kokosnbttolje. Ved denne behandling blir kokosnbtter oppmalt i nærvær av vann og den dannede blanding dampdestilleres. Destillatet består av en blanding av kokosnbttolje og en vannfraksjon som skiller seg fra den fbrste. Kokosoljen tappes av og vannfraksjonen blandes med destillatresten eller slammet. Det er denne blanding av slam og vannfraksjon som utgjor avlopet. Hittil har avlopet som hovedsakelig består av cellulose, fibre og sukker vært fort ut som avlop i elver.

Avlopet som ble benyttet til eksperimentene inneholdt 8,38 g.l"<1>totalt faststoff hvorav karbohydratinnholdet var 4,48 g.l""<*>". Til dette avlop tilsatte man ammohiumsulfat og natriumdihydrogenortofosfat i like mengder på 1/10 av kar-bohydratvekten. Avlopet ble behandlet i apparatur som på fig. 3 med arbeidskammer med volum 10,5 1 og formatforhold 12:1. Luft ble tilfort med en flatehastighet på 2 cm.sek."<1>og temperaturen i arbeidskammeret var 30°C.

Ved en fortynningsgrad på 0,10 h etter oppnåelse av steady state, var total mengde filtrerbare faststoffer i arbeidskammeret (målt som torrvekt ) 6,7 g.l"<1>og mikroorganis-meinnholdet (A. niger) (målt som torrvekt) var 5,79 g.l"<1>.

Ved en fortynningsgrad på 0,20 h~\ etter oppnåelse av steady state, var konsentrasjonen av totalt filtrerbare faststoffer i arbeidskammeret (torrvekt) 3,5 g.l"<1>og mikro-organismeinnholdet (torrvekt) 2,93 g.l"<1>.

Claims (47)

1. Fremgangsmåte for behandling av biologisk nedbrytbart organisk materiale hvor en flytende blanding inneholdende nevnte materiale bringes til å stromme oppover gjennom et opprettstående arbeidskammer med et formatforhold på minst 3:1 hvor flokkulerende mikroorganismer som kan fordoye i det minste en del av det bionedbrytbare materialet dyrket i arbeidskammeret og oksygenholdig gass innfores i kammeret slik at mikroorganismen kan utvikle seg, karakterisert ved at mikroorganismen er overveiende flokkulerende gjennom hele kammeret og den dannede blanding av behandlet væske-medium, gass og overskytende mikroorganismer tommes ut gjennom et felles utlop på toppen av kammeret.
2. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den dannede blanding tommes ut i nærheten av eller helt i toppen av kammeret.
3. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at ovre del av kammeret er konisk avsmalnende.
4. 4. Fremgangsmåte som angi It i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at ovre del av kammeret har form som en rettavskåret kjegle eller kuppel.
5. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3 eller 4, k a r a!Jk-terisert.ved at fellesutlopet er anordnet i topp-punktet av kammerets ovre del.
6. 6. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at fellesutlopet har form som et omvendt U-formet ror.
7. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at prosessen styres slik at hvis fortynningsgraden (som definert) ble oket. gradvis, ville konsentrasjonen av mikroorganismer i kammeret synke jevnt.
8. 8. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at prosessen styres slik at når andre faktorer er konstante og hvis konsentrasjonen av biologisk nedbrytbart materiale i væskemediet ble bket, ville det dannes et overskudd av biologisk nedbrytbart materiale som. ble uttomt med den dannede blanding.
9. 9. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at bare én type flokkulerende mikroorganisme dyrkes i arbeidskammeret.
10. 10. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at de flokkulerende mikroorganismer er en trådfungus.
11. 11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte trådfungus er Aspergillus niger.
12. 12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte trådfungus er Trichoderma viride, Sporotrichum thermopile, Penicillium roquefortii, Geotrichum candidum, Rhizopus spp., Mucor spp. eller Fusarium spp.
13. 13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 9, karakterisert ved at mikroorganismen er en flokkulerende gjær.
14. 14. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at det biologisk nedbrytbare materiale i det væskeformede medium er eller er basert på avlop fra en matvarefabrikk.
15. 15. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de oven stående krav, karakterisert ved at det biologisk nedbrytbare materialet i væskemediet er eller er basert på avlop fra en kokosoljefabrikk.
16. 16. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at det flytende medium er vann.
17. 17. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at det biologisk nedbrytbare materiale er i opplosning eller suspensjon i det flytende medium.
18. 18. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at det flytende medium også inneholder nitrogenholdige forbindelser og salter som gjor det mulig for mikroorganismen å trives i kammeret.
19. 19. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at kammeret har et formatforhold på minst 5:1.
20. 20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at formatforholdet er mellom 7:1 og 15:1.
21. 21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at formatforholdet er i området 10:1 til 12:1.
22. 22. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at gassen er en blanding av oksygen og en annen gass.
23. 23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert ved at gassen er
24. 24. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at gassen innfores ved eller i nærheten av kammerets bunn.
25. 25. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at gassen fordeles i væsken i form av små bobler eller blærer.
26. 26. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at gassen har slik stromningshastighet at mengden oksygen som' opplbses i væskemediet er nær null.
27. 27. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at gassen er luft og at flatehastigheten, dvs. gassvolumet som innfores pr. tidsenhet dividert med arbeidskammerets tverrsnittsareal, er mellom 1 og 10 cm.sek." <1> .
28. 28. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at de biologisk nedbrytbare materialet i væskemediet innfores i kammeret i nedre ende eller i nærheten av denne.
29. 29. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at mengden av biologisk nedbrytbart materiale i væskemediet er fra 0,1 - 20 g.l"1.
30. 30. Fremgangsmåte som angitt i krav 29, karakterisert ved at mengden av biologisk nedbrytbart, materiale i væskemediet er fra 0,5 - 20 g.l"1.
31. 31: Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert ved at mengden av biologisk nedbrytbart materiale i væskemediet er fra 1-10 g.l" <1> .
32. 32. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 28, karakterisert ved at mengden av biologisk nedbrytbart materiale i væskemediet er opp til 100 g.l" <1> .
33. 33. Fremgangsmåte sorn angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at hoveddelen av mikroorganismene er i flokkulerende form..
34. 34. Fremgangsmåte som angitt i krav 33, karakterisert ved at 75% av mikroorganismene er i flokkulent form.
35. 35. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at så mye som mulig av mikroorganismen er i flokkulent form.
36. 36. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at flokkulat-stbrrelsen for mikroorganismene hovedsakelig er i området 0,5 til 20 mm.
37. 37. Fremgangsmåte som angitt i krav 36, karakterisert ved at flokkulatstorrelsen for mikroorganismen hovedsakelig er i området 2 - 10 mm.
38. 38. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at kammerinn holdet ikke rbres med mekaniske anordninger.
39. 39. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at tilbakeblanding av kammerinnholdet ikke forhindres av ledeplater eller perforerte plater.
40. 40. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at fortynningsgraden (som definert) er over 0,5 h" <1> .
41. 41. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at den anvendte apparatur er i det vesentlige som beskrevet på fig. 3.
42. 42. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 og vesentlig som beskrevet i eksempel 1-5.
43. 43. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 og i det vesentlige som beskrevet.
44. 44. Biomasse fremstilt, i henhold til et eller flere av. de ovenstående krav.
45. 45. Biomasse i henhold til krav 44, anvendt som dyrefor.
46. 46. Biomasse som angitt i krav 44, anvendt som gjodningsmiddel.
47. 47. Biomasse i henhold til krav 44, anvendt som jordforbedrer.