NL2008758C2 - BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. - Google Patents
BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2008758C2 NL2008758C2 NL2008758A NL2008758A NL2008758C2 NL 2008758 C2 NL2008758 C2 NL 2008758C2 NL 2008758 A NL2008758 A NL 2008758A NL 2008758 A NL2008758 A NL 2008758A NL 2008758 C2 NL2008758 C2 NL 2008758C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate
- bioreactor
- subspace
- subspaces
- pressure
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/284—Anaerobic digestion processes using anaerobic baffled reactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such 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
- C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
-
- 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
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
- C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/42—Liquid level
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/02—Fluid flow conditions
- C02F2301/028—Tortuous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
Bioreactor voor het verwerken van een substraat en werkwijze voor het verwerken van een substraatBioreactor for processing a substrate and method for processing a substrate
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 bioreactor voor het verwerken van een substraat en werkwijze voor het verwerken van een substraat.The present invention relates to a bioreactor for processing a substrate and a method for processing a substrate.
Een bioreactor is zichzelf bekend in de volgende vorm. De bioreactor omvat in de bekende vorm vaak een re-actorruimte die aan een bovenzijde is afgedekt met een 10 flexibel zeil. Te verwerken substraat wordt in de bioreactor geplaatst, waarop volgend het verwerken van het substraat aanvangt. Het substraat wordt in combinatie met mi-cro-organismen in de bioreactor aangebracht, waarbij het daadwerkelijke verwerken van het substraat onder andere 15 middels roeren plaatsvindt.A bioreactor is known in the following form. In the known form, the bioreactor often comprises a reactor space which is covered at the top with a flexible tarpaulin. Substrate to be processed is placed in the bioreactor, after which the processing of the substrate starts. The substrate is introduced into the bioreactor in combination with micro-organisms, whereby the actual processing of the substrate is effected, among other things, by stirring.
Een nadeel van de bekende bioreactor is dat substraat dat zich reeds sinds enige tijd in de bioreactor bevindt wordt gemengd met substraat dat juist is toegevoegd aan de bioreactor. Het resultaat hiervan is, dat het 20 verwerken van het substraat wordt geremd. Dit wordt onder andere bewerkstelligd doordat verschillende (vijandige) leefgebieden van micro-organismen met elkaar worden gemengd. Een verder nadeel is dat thermische energie die is omvat door het substraat verloren gaat naar de omgeving.A disadvantage of the known bioreactor is that substrate that has been in the bioreactor for some time is mixed with substrate that has just been added to the bioreactor. The result of this is that the processing of the substrate is inhibited. This is achieved, among other things, by mixing different (hostile) habitats of microorganisms with each other. A further drawback is that thermal energy contained by the substrate is lost to the environment.
25 Met de onderhavige uitvinding is beoogd de nadelen van de bekende techniek te verhelpen, of althans te verminderen. Hiertoe verschaft de uitvinding een bioreactor voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, omvattende organisch afbreekbaar materi-30 aal, omvattende: - een substraatinlaat voor het aanvoeren van te verwerken substraat aan een reactorruimte; 2 - een substraatuitlaat voor het afvoeren van verwerkt substraat van de reactorruimte; en - een reactorruimte voor het verwerken van het te verwerken substraat, waarbij de bioreactor is onderver- 5 deeld in meerdere deelruimten, waarbij de substraatinlaat centraal is gerangschikt voor het in een bovenaanzicht in een centrale deelruimte invoeren van het substraat in bij voorkeur een centraal gerangschikte substraatinvoerdeelruimte.The present invention has for its object to obviate or at least to reduce the disadvantages of the known art. To this end, the invention provides a bioreactor for processing a substrate, preferably a fluid mixture, comprising biodegradable material, comprising: - a substrate inlet for supplying the substrate to be processed to a reactor space; 2 - a substrate outlet for discharging processed substrate from the reactor space; and - a reactor space for processing the substrate to be processed, wherein the bioreactor is subdivided into a plurality of subspaces, the substrate inlet being centrally arranged for inputting the substrate in a top view into a central subspace in preferably a centrally arranged substrate input subspace.
10 Een eerste voordeel van de bioreactor volgens de uitvinding is, dat thermische energie die is omvat door het substraat wordt opgenomen door substraat dat zich in een deelruimte bevindt. Dit voordeel wordt bewerkstelligd doordat de deelruimte grenst aan de centrale deelruimte en 15 zo in staat is thermische energie die wordt uitgestraald door de centrale deelruimte op te nemen. Een voordeel van het effect dat geen of althans minder thermische energie verloren gaat is, dat de efficiëntie van het verwerken van het substraat of verhoogd. Verder neemt de temperatuur in 20 tegengestelde richting tot de verwerkingsinrichting toe doordat de deelruimte die aan een buitenzijde van de bioreactor is gepositioneerd op temperatuur wordt gehouden.A first advantage of the bioreactor according to the invention is that thermal energy contained by the substrate is absorbed by substrate located in a subspace. This advantage is achieved in that the subspace is adjacent to the central subspace and is thus able to absorb thermal energy emitted by the central subspace. An advantage of the effect that no or at least less thermal energy is lost is that the efficiency of processing the substrate is increased or increased. Furthermore, the temperature increases in the opposite direction to the processing device in that the subspace that is positioned on an outside of the bioreactor is kept at temperature.
Een verder voordeel van de bioreactor volgens de uitvinding is, dat substraat dat zich sinds enige tijd in 25 de bioreactor bevindt gescheiden blijft van substraat dat juist is aangebracht in de bioreactor aangezien er deelruimten aanwezig zijn in de bioreactor. Het voordeel hiervan is dat het verwerkingsproces van het substraat geen hinder ondervindt van nieuw toegevoegd substraat en dat 30 vermenging van de verschillende fasen van het verwerkingsproces wordt voorkomen, waardoor de efficiëntie van het verwerkingsproces toeneemt.A further advantage of the bioreactor according to the invention is that the substrate that has been in the bioreactor for some time remains separate from the substrate that has just been arranged in the bioreactor since there are subspaces present in the bioreactor. The advantage of this is that the processing process of the substrate is not hindered by newly added substrate and that mixing of the different phases of the processing process is prevented, whereby the efficiency of the processing process increases.
33
Verder heeft de bioreactor volgens de uitvinding als voordeel, dat gas dat tijdens het verwerkingsproces van het substraat uit het substraat treedt bovenin de deelruimten wordt verzameld, bij voorkeur met uitzondering 5 van de centrale ruimte in welke het substraat de bioreactor wordt ingelaten, waardoor minder menging met CO2 plaatsvindt.Furthermore, the bioreactor according to the invention has the advantage that gas emerging from the substrate during the processing process of the substrate is collected at the top of the subspaces, preferably with the exception of the central space into which the substrate is admitted into the bioreactor, so that less mixing takes place. takes place with CO2.
De uitvinding kent diverse voorkeursuitvoeringsvormen die blijken uit de navolgende beschrijving van en-10 kele dergelijke uitvoeringsvormen. De voordelige inventieve eigenschappen van de uitvinding in al haar aspecten, met inbegrip van de in de afhankelijke conclusies gedefinieerde maatregelen, zijn geenszins beperkt tot de hierboven en/of hieronder genoemde overwegingen.The invention has various preferred embodiments which are apparent from the following description of some such embodiments. The advantageous inventive features of the invention in all its aspects, including the measures defined in the dependent claims, are by no means limited to the considerations mentioned above and / or below.
15 Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de biore actor heeft als kenmerk, dat de centrale deelruimte bij voorkeur is omgeven door de andere deelruimten. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is, dat de andere deelruimten als het ware dienen als isolatie voor de centrale 20 deelruimte. Een resultaat hiervan is, dat thermische energie die is omvat door het substraat in de centrale deelruimte, en welke thermische energie wordt uitgezonden vanuit de centrale deelruimte, wordt opgevangen in de deelruimte die de centrale deelruimte omgeeft. In het geval 25 dat voor het deelruimte is aangebracht rondom de deelruimte die de centraal deelruimte omgeeft, treedt hier hetzelfde effect op. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de efficiëntie van het verwerkingsproces van het substraat wordt verhoogd.A first preferred embodiment of the biorector is characterized in that the central subspace is preferably surrounded by the other subspaces. An advantage of this embodiment is that the other subspaces serve as it were as insulation for the central subspace. A result of this is that thermal energy contained by the substrate in the central subspace, and which thermal energy is emitted from the central subspace, is collected in the subspace surrounding the central subspace. In the case that is arranged in front of the subspace around the subspace surrounding the central subspace, the same effect occurs here. An advantage of this embodiment is that the efficiency of the processing process of the substrate is increased.
30 Een verder voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat een omvang van de deelruimten kan worden afgestemd op de duur van de hydraulische retentietijd in de respectieve deelruimte, dat resulteert in een nauwkeurige verwerking 4 van het substraat en een compactere bouwwijze van de bio-reactor.A further advantage of this embodiment is that a size of the subspaces can be adjusted to the duration of the hydraulic retention time in the respective subspace, which results in accurate processing of the substrate and a more compact construction of the bio-reactor.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de biore-actor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat een 5 transport van het substraat door de bioreactor plaatsvindt vanaf een centrale as binnen de centrale deelruimte naar een deelruimte die zich op afstand van de centrale as bevindt, waarbij het transport bij voorkeur radiaal uit-waarts plaatsvindt. Het substraat dat het meest recent is 10 ingebracht in de bioreactor heeft in het algemeen een lagere temperatuur dan het substraat dat in een eerder stadium is ingebracht in de bioreactor. Door het recentere substraat als het ware te laten omsluiten door het in een eerder stadium aangebrachte substraat kan het meest recen-15 te substraat de thermische energie die wordt afgegeven door het eerder ingebrachte substraat opgenomen. Op deze wijze wordt optimaal gebruik gemaakt van thermische energie die is opgeslagen in het substraat. De deelruimte die aan de buitenzijde van de bioreactor wordt bij voorkeur op 20 temperatuur gehouden door substraat uit een onderste laag van deze deelruimte af te tappen, te verwarmen tot de gewenste temperatuur en in een bovenlaag van deze deelruimte het substraat in deze deelruimte te brengen.A further preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that a transport of the substrate through the bioreactor takes place from a central axis within the central subspace to a subspace located at a distance from the central axis, wherein the transport preferably radially outward. The substrate most recently introduced into the bioreactor generally has a lower temperature than the substrate introduced into the bioreactor at an earlier stage. By allowing the more recent substrate to be encircled by the substrate applied at an earlier stage, the most recent substrate can absorb the thermal energy released by the previously introduced substrate. In this way, optimum use is made of thermal energy stored in the substrate. The subspace that is on the outside of the bioreactor is preferably kept at temperature by draining the substrate from a bottom layer of this subspace, heating it to the desired temperature and bringing the substrate into this subspace in an upper layer of this subspace.
In geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreactor 25 volgde uitvinding heeft als kenmerk, dat de deelruimten zijn bewerkstelligd door in hoofdzaak verticaal gerangschikt tussenwanden, bij verder voorkeur concentrisch gerangschikte tussenwanden. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de ruimte die benodigd is voor het plaat-30 sen van de bioreactor beperkt blijft of althans beperkt blijft tot het volume van de bioreactor. Een voordeel hiervan is, dat in het geval dat de bioreactor bijvoorbeeld op een boerderij wordt toegepast de eigenaar van de 5 boerderij minder ruimte zou kwijt zijn voor het plaatsen van de bioreactor. Met andere woorden, de bioreactor volgens deze uitvoeringsvorm is efficiënt met betrekking tot gebruik van ruimte die is benodigd voor het plaatsen van 5 deze bioreactor.In a preferred embodiment of the bioreactor 25 the invention according to the invention is characterized in that the subspaces are realized by substantially vertically arranged intermediate walls, and furthermore preferably concentrically arranged intermediate walls. An advantage of this embodiment is that the space required for placing the bioreactor remains limited or at least limited to the volume of the bioreactor. An advantage of this is that in the case that the bioreactor is applied to, for example, a farm, the owner of the farm would have lost less space for placing the bioreactor. In other words, the bioreactor according to this embodiment is efficient with regard to the use of space required for placing this bioreactor.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de bioreactor drie, vier, vijf, zes of meer deelruimten, deelruimten omvat. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat deze bi-10 oreactor aanpasbaar is op de gewenste omstandigheden in welke deze bioreactor toepassing zal vinden. Verder is het volume van de bioreactor aanpasbaar op de specifieke eisen die het beschikbare substraat stelt. Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor heeft als kenmerk, 15 dat overbrengmiddelen zijn voorzien voor het overbrengen van substraat van een deelruimte naar een andere deelruimte. Gedurende het verwerkingsproces van het substraat zal de pH van het substraat veranderen als gevolg van de bewerkingen uit substraat. Bij voorkeur neemt de pH toe van-20 af de centrale as in hun uitwaarts richting, zoals bijvoorbeeld vanaf pH 5 naar pH 8. In het geval dat de pH op een bepaalde positie in de bioreactor/reactorruimte niet de gewenste waarde heeft, is het mogelijk om substraat van de ene deelruimte die op die positie een andere pH waarde 25 heeft, over te brengen naar een de gewenste positie in een andere deelruimte. Op deze wijze is het mogelijk om een pH waarde aan te passen naar een gewenste waarde of althans de pH waarde bij te sturen naar deze gewenste waarde. Het bij sturen van de pH waarde heeft een gunstige invloed op 30 het verdere verloop van het verwerkingsproces van het substraat .A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that the bioreactor comprises three, four, five, six or more subspaces, subspaces. An advantage of this embodiment is that this bi-oreactor is adaptable to the desired conditions in which this bioreactor will find application. Furthermore, the volume of the bioreactor can be adjusted to the specific requirements of the available substrate. A further preferred embodiment of the bioreactor is characterized in that transfer means are provided for transferring substrate from one subspace to another subspace. During the substrate processing process, the pH of the substrate will change as a result of the substrate processing. Preferably the pH increases from the central axis in their outward direction, such as for example from pH 5 to pH 8. In the case that the pH at a certain position in the bioreactor / reactor space is not the desired value, it is possible to transfer substrate from one subspace that has a different pH value at that position to a desired position in another subspace. In this way it is possible to adjust a pH value to a desired value or at least adjust the pH value to this desired value. The control of the pH value has a favorable influence on the further course of the processing process of the substrate.
Een geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreactor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de biore- 6 actor houderelementen omvat voor het houden van micro-organismen, welke functioneel zijn in het verwerkingsproces voor het verwerken van het substraat. Daarbij is het van voordeel, dat de houderelementen tegen- en/of mee-5 strooms verplaatsbaar zijn aangebracht binnen de reactor-ruimte. Middels de micro-organismen wordt het verwerkingsproces van het substraat bevordert en/of gestuurd. Door houderelementen in de bioreactor te brengen kunnen de micro-organismen in het substraat worden gebracht. Een voor-10 deel van deze uitvoeringsvorm is, dat doordat de houderelementen verplaatsbaar zijn aangebracht binnen de deelruimten de houderelementen verplaatst kunnen worden bevolkt in afhankelijkheid van de pH waarde van het substraat. Het is zichzelf bekend dat bepaalde micro-15 organismen het meest efficiënt functioneren bij bepaalde pH waarden. Verder kan de pH waarde op een bepaalde positie binnen een deelruimte variëren in de tijd in afhankelijkheid van de inhoud van het substraat en/of de hoeveelheid substraat die binnen een bepaalde tijdsperiode aan de 20 bioreactor wordt toegevoerd. Door de houderelementen op de positie te brengen waar een pH waarde heerst bij welke de micro-organismen optimaal functioneren, wordt de efficiëntie van het verwerkingsproces van het substraat verhoogd.A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that the bioreactor comprises holder elements for holding microorganisms which are functional in the processing process for processing the substrate. It is thereby advantageous that the holder elements are arranged displaceably counter and / or co-current within the reactor space. The processing process of the substrate is promoted and / or controlled through the microorganisms. By introducing container elements into the bioreactor, the microorganisms can be introduced into the substrate. An advantage of this embodiment is that because the holder elements are displaceably arranged within the subspaces, the holder elements can be populated in dependence on the pH value of the substrate. It is known that certain micro-organisms function most efficiently at certain pH values. Furthermore, the pH value at a certain position within a subspace can vary over time depending on the content of the substrate and / or the amount of substrate that is supplied to the bioreactor within a certain period of time. By placing the holder elements at a position where a pH value prevails at which the microorganisms function optimally, the efficiency of the processing of the substrate is increased.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de biore-25 actor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat de houderelementen ringen, roosters of kanaal omvattende elementen zijn. Een bioreactor kan bijvoorbeeld enkele duizenden ringen omvatten. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat dergelijke producten makkelijk aan te brengen zijn in 30 een bioreactor. Verder is het mogelijk dat binnen een deelruimte houderelementen worden geplaatst welke elk een ander soort micro-organisme omvatten. Met andere woorden, 7 het substraat kan meerdere stadia van het verwerkingsproces binnen eenzelfde deelruimte doorlopen.A further preferred embodiment of the bio-actuator according to the invention is characterized in that the holder elements are elements comprising rings, gratings or channel. A bioreactor may, for example, comprise several thousand rings. An advantage of this embodiment is that such products can easily be applied in a bioreactor. Furthermore, it is possible that holder elements are placed within a subspace, each of which comprises a different type of microorganism. In other words, the substrate can go through multiple stages of the processing process within the same subspace.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de beheerreactor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat de bioreactor 5 een drukregulering omvat voor het reguleren van druk in de deelruimten en/of de substraatuitlaat. Daarbij is het van voordeel, dat de drukregulering is geconfigureerd voor het onderling op elkaar afstemmen van de druk in de deelruimten en/of de substraatuitlaat. Voor een voordeel van deze 10 uitvoeringsvorm is dat de druk in de centrale deelruimte, de overige deelruimten en de substraatuitlaat onderling op elkaar worden afgestemd, zodat de druk in elk van deze gelijk te worden gesteld aan de overige van deze groep. Een voordeel hiervan is, dat onder andere de stroomsnelheid 15 van het substraat door de bioreactor geregeld kan worden. Een verder voordeel is, dat voorkomen kan worden dat de bioreactor leegstroomt op een moment dat het niet gewenst is. Door bijvoorbeeld de druk te verhogen zal de stroom van het substraat door de bioreactor stagneren, en tegen-20 gesteld door het verlagen van de druk zal de stroom van het substraat door de bioreactor toenemen.A preferred embodiment of the management reactor according to the invention is characterized in that the bioreactor 5 comprises a pressure regulation for regulating pressure in the subspaces and / or the substrate outlet. It is thereby advantageous that the pressure regulation is configured to mutually coordinate the pressure in the subspaces and / or the substrate outlet. An advantage of this embodiment is that the pressure in the central subspace, the other subspaces and the substrate outlet are mutually adjusted, so that the pressure in each of these is set equal to the others in this group. An advantage hereof is that, among other things, the flow rate of the substrate can be controlled by the bioreactor. A further advantage is that the bioreactor can be prevented from draining at a time when it is not desired. For example, by increasing the pressure, the flow of the substrate through the bioreactor will stagnate, and opposed to lowering the pressure, the flow of the substrate through the bioreactor will increase.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor volgens uitvinding heeft als kenmerk, een eerste deelruimte, in welke het substraat de bioreactor binnen-25 komt, een aerobe deelruimte is, en waarbij een laatste deelruimte, vanuit welke het substraat de bioreactor verlaat, een anaerobe deelruimte is. Wanneer het substraat in de bioreactor wordt gebracht zal het een aanzienlijke hoeveelheid zuurstof omvatten. Aangezien zuurstof niet bevor-30 derlijk is voor het verwerkingsproces van het substraat is het raadzaam om de zuurstof allereerst uit het substraat te verwijderen bijvoorbeeld door toepassing van de genoemde micro-organismen. Door het nieuwe binnen te brengen 8 substraat allereerst in een aerobe deelruimte te plaatsen wordt het substraat allereerst onderworpen aan een stap van het verwerkingsproces welke betrekking heeft op het verwijderen van zuurstof uit het substraat. De deelruimten 5 die volgen op de eerste deelruimte zijn anaëroob, dat betekent dat het substraat hier geen zuurstof omvat en dat de deelruimte zelf ook geen zuurstof omvat. In deze deelruimten kan zo geen reactie optreden tussen het substraat en zuurstof, wegens het afwezig zijn van zuurstof. Een 10 voordeel hiervan is dat het verwerkingsproces van het substraat op deze wijze beter bestuurbaar is.A further preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that a first subspace in which the substrate enters the bioreactor is an aerobic subspace, and wherein a final subspace from which the substrate leaves the bioreactor is an anaerobic subspace . When the substrate is introduced into the bioreactor, it will contain a substantial amount of oxygen. Since oxygen is not conducive to the processing of the substrate, it is advisable to first remove the oxygen from the substrate, for example by using the said microorganisms. By first placing the new substrate to be introduced into an aerobic subspace, the substrate is first subjected to a step of the processing process which relates to the removal of oxygen from the substrate. The subspaces 5 following the first subspace are anaerobic, which means that the substrate here does not contain oxygen and that the subspace itself also does not contain oxygen. In this way, no reaction can occur between the substrate and oxygen due to the absence of oxygen. An advantage hereof is that the processing process of the substrate can be better controlled in this way.
En geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreactor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat een overgang van een eerste deelruimte naar een tweede deelruimteruimte 15 zich in een onderbereik van de bioreactor bevindt, en waarbij een overgang van een tweede deelruimte naar een derde deelruimte zich in een bovenbereik van de bioreactor bevindt. Een gevolg van een dergelijke rangschikking van de deelruimten ofwel de overgangen tussen de deelruimten 20 is dat het substraat op een bepaalde wijze door de bioreactor wordt getransporteerd. Het substraat komt de bioreactor binnen in de centrale deelruimte, meer specifiek in een bovenbereik van de centrale deelruimte. Na binnenkomst zal het substraat zijn op basis van druk en zwaartekracht 25 in de richting van de bodem van de deelruimte gaan bewegen. Aan de bodem van de centrale deelruimte wordt het substraat op basis van kracht overgebracht naar een tweede deelruimte, in welke deelruimte het substraat omhoog wordt transporteert op basis van de druk die wordt uitgeoefend 30 door het substraat dat binnenkomt in de centrale deelruimte en/of druk die daar wordt uitgeoefend door gas. Daaropvolgend dan het substraat een volgende deelruimte betreden in welke deelruimte het substraat er opnieuw een neer- 9 waartse bewegingsrichting heeft. In het geval dat de bio-reactor 3 deelruimten omvat zal het substraat naar de neerwaartse bewegingsrichting in de derde deelruimte via een opwaartse beweging de bioreactor verlaten. Voordeel 5 van deze uitvoeringsvorm is, dat het transport van het substraat het door de bioreactor op deze wijze controleerbaar is via het aanpassen van drukken in de deelruimten.A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that a transition from a first subspace to a second subspace space 15 is in a lower range of the bioreactor, and wherein a transition from a second subspace to a third subspace is in an upper range of the bioreactor. A consequence of such an arrangement of the subspaces or the transitions between the subspaces 20 is that the substrate is transported through the bioreactor in a certain way. The substrate enters the bioreactor in the central subspace, more specifically in an upper range of the central subspace. After arrival, the substrate will start to move in the direction of the bottom of the subspace on the basis of pressure and gravity. At the bottom of the central subspace the substrate is transferred to a second subspace on the basis of force, in which subspace the substrate is transported upwards on the basis of the pressure exerted by the substrate entering the central subspace and / or pressure that is exercised there by gas. Subsequently then the substrate enters a next subspace in which subspace the substrate again has a downward direction of movement. In the case that the bio-reactor comprises 3 subspaces, the substrate will leave the bioreactor via the upward movement direction in the third subspace. The advantage of this embodiment is that the transport of the substrate through the bioreactor can be controlled in this way by adjusting pressures in the subspaces.
Daarbij is het van voordeel, dat een maasvormig element is voorzien, welke is aangebracht over de respec-10 tieve overgang tussen deelruimten. Op deze wijze wordt gekomen dat bijvoorbeeld de houderelementen vanuit een eerste deelruimte naar een tweede deelruimte worden verplaatst onder invloed van de stroming van het substraat. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat verstoring 15 van het verwerkingsproces van het substraat binnen de bioreactor voorkomen.It is thereby advantageous that a mesh-shaped element is provided, which is arranged over the respective transition between subspaces. In this way it is achieved that, for example, the holder elements are moved from a first subspace to a second subspace under the influence of the flow of the substrate. An advantage of this embodiment is that disruption of the processing process of the substrate occurs within the bioreactor.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat een gasinlaat is voorzien voor het aanvoeren van een gas, zoals bij voor-20 keur een combinatie van H2 en CO, bij voorkeur aan de centrale deelruimte van de bioreactor. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het mogelijk is om een gas toe te voegen aan de centrale deelruimte en/of de overige deelruimten, met als resultaat dat op deze wijze de druk bin-25 nen tussen de centrale deelruimte verhoogd kan worden. Op deze wijze is mogelijk om het transport van het substraat binnen de bioreactor te beïnvloeden op basis van druk, zoals bovenstaand is uiteengezet.A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that a gas inlet is provided for supplying a gas, such as preferably a combination of H 2 and CO, preferably at the central subspace of the bioreactor. An advantage of this embodiment is that it is possible to add a gas to the central subspace and / or the other subspaces, with the result that in this way the pressure inside the central subspace can be increased. In this way it is possible to influence the transport of the substrate within the bioreactor on the basis of pressure, as explained above.
Een verder voordeel van het aanvoeren van een gas 30 omvattende een combinatie van H2 en CO is dat een dergelijke gascombinatie het verwerkingsproces van het substraat binnen de tweede deelruimte zal bevorderen.A further advantage of supplying a gas comprising a combination of H2 and CO is that such a gas combination will promote the processing process of the substrate within the second subspace.
1010
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de biore-actor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, een gasuit-laat is voorzien voor het afvoeren van gas dat afkomstig is uit het substraat, welke gasuitlaat bij voorkeur is 5 voorzien ter hoogte van de tweede en/of de daaropvolgende ruimte(s) van de bioreactor. Gedurende het verwerkingsproces van het substraat zullen gassen ontstaan die worden verzameld in bijvoorbeeld de tweede en derde deelruimte van de reactorruimte van de bioreactor. Teneinde te voor-10 komen dat de druk te hoog wordt, met als resultaat dat bij voorbeeld de stroming van het substraat door de bioreactor stagneert, is het van voordeel het mogelijk is om gas af te voeren vanuit desbetreffende deelruimten. Een verder voordeel is dat het mogelijk is om de stroming van het 15 substraat door de bioreactor te beïnvloeden middels de druk in de betreffende deelruimten.A further preferred embodiment of the bio-actuator according to the invention has the feature that a gas outlet is provided for discharging gas originating from the substrate, which gas outlet is preferably provided at the level of the second and / or the following space (s) of the bioreactor. During the processing process of the substrate, gases will arise which are collected in, for example, the second and third subspace of the bioreactor reactor space. In order to prevent the pressure from becoming too high, with the result that, for example, the flow of the substrate through the bioreactor stagnates, it is advantageous to allow gas to be discharged from the relevant subspaces. A further advantage is that it is possible to influence the flow of the substrate through the bioreactor by means of the pressure in the relevant subspaces.
Een geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreactor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de sub-straatuitlaat in een bovenbereik van de bioreactor is aan-20 gebracht, en bij voorkeur na het verlaten van de bioreactor een neerwaartse oriëntatie heeft. Het wil zeggen dat het af te voeren substraat van boven naar beneden wordt gevoerd, volgens het zwanenhalsprincipe. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is, dat het substraat een impuls no-25 dig heeft om de bioreactor te verlaten, dit wel bewerkstelligd doordat de substraatuitlaat op deze wijze de vorm heeft van een zwanenhals en daardoor een soortgelijke werking als een zwanenhals heeft. De genoemde impuls worden bewerkstelligd door drukken die van buitenaf kunnen worden 30 opgelegd aan een of meer dan een deelruimte.A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that the substrate outlet is arranged in an upper region of the bioreactor, and preferably has a downward orientation after leaving the bioreactor. That is, the substrate to be discharged is fed from top to bottom, according to the gooseneck principle. An advantage of this embodiment is that the substrate needs a pulse to leave the bioreactor, this being effected in that the substrate outlet is in this way in the form of a gooseneck and therefore has a similar effect as a gooseneck. Said pulse is effected by pressures which can be imposed from outside on one or more than one subspace.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat de bioreactor aan een bovenzijde is afgesloten met een afdeke- 11 lement dat is vervaardigd uit een stijf materiaal, zoals bij voorbeeld polyester. Teneinde de druk te weerstaan die optreden binnen de reactorruimte is het nodig dat de afdekking van de reactorruimte in staat is deze druk te 5 weerstaan. Een afdekelement dat bij voorkeur is vervaardigd uit polyester heeft een zodanige stijfheid, dat het afdekelement in staat is de druk te weerstaan die optreden binnen de reactorruimte en/of de afzonderlijke deelruimten .A further preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that the bioreactor is closed at the top with a cover element which is made from a rigid material, such as for example polyester. In order to withstand the pressure occurring within the reactor space, it is necessary for the reactor space cover to be able to withstand this pressure. A cover element which is preferably made of polyester has such a rigidity that the cover element is able to withstand the pressure occurring within the reactor space and / or the individual subspaces.
10 Een verdere geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreactor volgens de uitvinding omvat een afvoerleiding, bij voorkeur aangebracht in een onderlaag van een buitendeelruimte, een met de afvoerleiding verbonden verwarmin-richting en een toevoerleiding, welke bij voorkeur is aan-15 gebracht in een bovenlaag van de buitendeelruimte. Een voordeel hiervan is dat het mogelijk is om substraat af te tappen ter hoogte van de onderlaag van de buitendeelruimte, dit substraat vervolgens te verwarmen middels de ver-warminrichting, en daarna het substraat verwarmd terug te 20 voeren naar de bovenlaag van de buitendeelruimte. Op deze wijze is het mogelijk om het verwerkingsproces van het substraat te beïnvloeden middels het toevoegen van thermische energie vanaf buiten de bioreactor. Een buitendeelruimte is een deelruimte die zich aan de buitenomtrek van 25 de bioreactor bevindt.A further preferred embodiment of the bioreactor according to the invention comprises a discharge line, preferably arranged in a lower layer of an outer sub-area, a heating device connected to the discharge line and a supply line, which is preferably arranged in an upper layer of the outdoor area. An advantage hereof is that it is possible to drain the substrate at the lower layer of the outer part space, subsequently to heat this substrate by means of the heating device, and then to return the substrate heated to the upper layer of the outer part space. In this way it is possible to influence the processing process of the substrate by adding thermal energy from outside the bioreactor. An outer subspace is a subspace located at the outer circumference of the bioreactor.
Daarbij is het van voordeel, dat de verwarmin-richting een warmtewisselaar, een gasgestookte inrichting, een zonnecollector en/of een combinatie daarvan. Dergelijke verwarminrichting zijn op zichzelf bekend, zodat het 30 mogelijk is om de toe te voeren thermische energie aan te passen op de specifieke eisen die het beschikbare substraat stelt. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de bioreactor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat ten minste 12 één afvoerleiding is voorzien voor het afvoeren van sediment uit de bioreactor. Gedurende het verwerkingsproces van het substraat binnen de reactorruimte is het mogelijk dat sediment ontstaat dat het gevolg is van het verwer-5 kingsproces. Het sediment kan leiden tot opstoppingen of vertragingen van de transportstroom van het substraat binnen de bioreactor tussen de hoofdsom wordt het deelruimten van de reactorruimte. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm van de bioreactor is dat het mogelijk is het sediment 10 uit de bioreactor uit te voeren, bij voorkeur terwijl deze bioreactor in gebruik is. Deze wijze zal het verwerkingsproces van het substraat binnen de bioreactor optimaal verlopen.It is advantageous here that the heating device is a heat exchanger, a gas-fired device, a solar collector and / or a combination thereof. Such a heating device are known per se, so that it is possible to adjust the thermal energy to be supplied to the specific requirements of the available substrate. A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that at least 12 one discharge line is provided for discharging sediment from the bioreactor. During the processing process of the substrate within the reactor space, it is possible that sediment is formed that results from the processing process. The sediment can lead to congestion or delays in the transport stream of the substrate within the bioreactor between the principal becomes the subspaces of the reactor space. An advantage of this embodiment of the bioreactor is that it is possible to discharge the sediment 10 from the bioreactor, preferably while this bioreactor is in use. This way the processing of the substrate within the bioreactor will proceed optimally.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de biore-15 actor volgens uitvinding heeft als kenmerk, dat een afvoerleiding is voorzien in de bodem van de eerste deelruimte, waarbij sediment uit de tweede deelruimte via deze afvoerleiding afvoerbaar is, en waarbij een afvoerleiding is voorzien van de derde deelruimte. Een voorbeeld van de-20 ze uitvoeringsvorm instapt de bodem die zich uitstrekt onder de eerste en tweede deelruimten zodanige is georiënteerd dat het sediment in de richting van de afvoerleiding beweegt. Hetzelfde is van toepassing voor de derde deelruimte. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het 25 sediment continu naar de afvoerleiding beweegt en dus geen onderbreking van het verwerkingsproces van het substraat nodig is teneinde het sediment uit de bioreactor te verwijderen .A further preferred embodiment of the bio-actuator according to the invention is characterized in that a discharge line is provided in the bottom of the first sub-area, wherein sediment from the second sub-area can be discharged via this discharge line, and wherein a discharge line is provided with the third sub-area . An example of this embodiment enters the bottom that extends below the first and second subspaces so that the sediment moves toward the drain line. The same applies to the third subspace. An advantage of this embodiment is that the sediment moves continuously to the discharge line and thus no interruption of the processing process of the substrate is necessary in order to remove the sediment from the bioreactor.
Een geprefereerde uitvoeringsvorm van de bioreac-30 tor volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat een buitenwand van de bioreactor is voorzien van isolatie. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de thermische energie binnen de reactorruimte wordt gehouden, waardoor 13 het substraat deze thermische energie kan absorberen. Deze thermische energie is benodigd voor het verwerkingsproces van het substraat. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de efficiëntie van het verwerkingsproces van het 5 substraat binnen de reactorruimte wordt verhoogd.A preferred embodiment of the bioreactor according to the invention is characterized in that an outer wall of the bioreactor is provided with insulation. An advantage of this embodiment is that the thermal energy is kept within the reactor space, so that the substrate can absorb this thermal energy. This thermal energy is required for the processing of the substrate. An advantage of this embodiment is that the efficiency of the processing process of the substrate within the reactor space is increased.
Een verder van aspect van de uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende stappen 10 voor: - het inlaten van te verwerken substraat aan een reactorruimte, bij voorkeur aan een centrale deelruimte van de reactorruimte, - het transporteren van het substraat naar een 15 volgende deelruimte van de reactorruimte middels het uitoefenen van druk op het substraat, - het, optioneel, transporteren van het substraat vanuit de deelruimte naar een volgende deelruimte, en - het uitlaten van verwerkt substraat vanuit de 20 reactorruimte.A further aspect of the invention relates to a method for processing a substrate, preferably a fluid mixture, such as comprising biodegradable material, comprising steps for: - introducing substrate to be processed into a reactor space, preferably to a central subspace of the reactor space, - transporting the substrate to a subsequent subspace of the reactor space by exerting pressure on the substrate, - optionally, transporting the substrate from the subspace to a next subspace, and - venting processed substrate from the reactor space.
Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat substraat dat zich sinds enige tijd in de bi-oreactor bevindt gescheiden blijft van substraat dat juist is aangebracht in de bioreactor aangezien het substraat 25 stap voor stap door de verschillende deelruimten beweegt. Het voordeel hiervan is dat het verwerkingsproces van het substraat geen hinder ondervindt van nieuw toegevoegd substraat, waardoor de efficiëntie van het verwerkingsproces toeneemt. Met andere woorden, het substraat ondergaat het 30 verwerkingsproces stap voor stap en ondervindt geen hinder van eerdere en/of latere stappen van het verwerkingsproces voor het verwerken van het substraat.An advantage of the method according to the invention is that the substrate which has been in the bioreactor for some time remains separate from the substrate which has just been arranged in the bioreactor since the substrate moves step by step through the different subspaces. The advantage of this is that the processing process of the substrate is not hampered by newly added substrate, whereby the efficiency of the processing process increases. In other words, the substrate undergoes the processing process step by step and is not hindered by earlier and / or later steps of the processing process for processing the substrate.
1414
Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de werkplaats volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het transporteren van het substraat het radiaal inwaarts transporteren van het substraat omvat. Een resultaat hier-5 van is, dat thermische energie van het substraat in een deelruimte die aan een buitenzijde van de bioreactor is gelegen, en welke thermische energie wordt afgegeven vanaf deze deelruimte, wordt opgevangen in de deelruimte die grenst aan deze deelruimte. Een voordeel van deze uitvoe-10 ringsvorm is dat thermische energie die afkomstig is uit het substraat wordt gebruikt om het verwerkingsproces van het substraat te bevorderen, waardoor minder energie benodigd is van buiten de bioreactor.A first preferred embodiment of the workplace according to the invention is characterized in that transporting the substrate comprises transporting the substrate radially inwards. A result of this is that thermal energy from the substrate in a subspace located on an outside of the bioreactor, and which thermal energy is released from this subspace, is collected in the subspace adjacent to this subspace. An advantage of this embodiment is that thermal energy originating from the substrate is used to promote the processing process of the substrate, thereby requiring less energy from outside the bioreactor.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werk-15 wijze volgens de uitvinding omvat stappen voor het reguleren van een druk binnen de deelruimte(n). Daarbij is het van voordeel dat de werkwijze stappen omvat voor het onderling op elkaar afstemmen van de druk in de deelruimten en/of een substraatuitlaat. Een voordeel hiervan is, dat 20 onder andere de stroomsnelheid van het substraat door de bioreactor geregeld kan worden. Een verder voordeel is, dat voorkomen kan worden dat de bioreactor leegstroomt op een moment dat het niet gewenst is. Door bijvoorbeeld de druk te verhogen zal de stroom van het substraat door de 25 bioreactor stagneren, en tegengesteld door het verlagen van de druk zal de stroom van het substraat door de bioreactor toenemen. Door dit bij voorkeur schommelend te doen ontstaat een schommelende beweging die ertoe leidt dat een gas wordt gemaakt van het substraat.A further preferred embodiment of the method according to the invention comprises steps for regulating a pressure within the subspace (s). It is thereby advantageous that the method comprises steps for mutually coordinating the pressure in the subspaces and / or a substrate outlet. An advantage hereof is that, among other things, the flow rate of the substrate can be controlled by the bioreactor. A further advantage is that the bioreactor can be prevented from draining at a time when it is not desired. For example, by increasing the pressure, the flow of the substrate through the bioreactor will stagnate, and opposed to lowering the pressure, the flow of the substrate through the bioreactor will increase. By preferably rocking this, a rocking movement is created which results in a gas being made from the substrate.
30 Een geprefereerde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding met als kenmerk, dat het vloeistofniveau in de deelruimte(n) wordt gereguleerd middelen het reguleren van de druk binnen deze deelruimte(n). Een voor- 15 deel van deze uitvoeringsvorm is dat op deze wijze bestuurbaar is hoeveel substraat en hoe snel het substraat uit de reactor stroomt. Door de wisselend optredende drukverschillen wordt bevorderd dat gas wordt losgemaakt uit 5 het substraat. De hoeveelheid uitstromend substraat en binnen welke tijdsperiode het substraat uitstroomt is afhankelijk van hoeveel substraat wordt aangevoerd aan de bioreactor/de centrale deelruimte en van hoe de druk binnen de deelruimten van buiten af wordt beïnvloed.A preferred embodiment of the method according to the invention, characterized in that the liquid level in the subspace (n) is regulated by means of regulating the pressure within this subspace (n). An advantage of this embodiment is that in this way it is controllable how much substrate and how fast the substrate flows out of the reactor. Due to the varying pressure differences, it is promoted that gas is released from the substrate. The amount of substrate flowing out and within which time period the substrate flows out depends on how much substrate is supplied to the bioreactor / the central subspace and how the pressure within the subspaces is influenced from outside.
10 Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze vol gens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de temperatuur van het substraat wordt geregeld, bij voorkeur buiten de reactorruimte. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is, dat in het geval dat de temperatuur van het substraat dat 15 wordt geplaatst binnen de bioreactor lager is dan bijvoorbeeld gewoonlijk, het mogelijk is om het substraat op te warmen. Hierdoor is bewerkstelligd dat de tijd die het substraat benodigd om door de gehele bioreactor te bewegen onafhankelijk is van de temperatuur van het substraat dat 20 in de bioreactor wordt geplaatst.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the temperature of the substrate is controlled, preferably outside the reactor space. An advantage of this embodiment is that in the case that the temperature of the substrate that is placed inside the bioreactor is lower than, for example, usual, it is possible to heat up the substrate. This ensures that the time required for the substrate to move through the entire bioreactor is independent of the temperature of the substrate that is placed in the bioreactor.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat een pH-verloop wordt toegepast binnen de reactorruimte, waarbij bij voorkeur de pH toeneemt vanaf een centrale as van de 25 reactorruimte in uitwaartse richting. In het geval dat de pH op een bepaalde positie in de bioreactor/reactorruimte niet de gewenste waarde heeft, is het mogelijk om substraat van de ene deelruimte die op die positie een andere pH waarde heeft, over te brengen naar een de gewenste po-30 sitie in een andere deelruimte. Op deze wijze is het mogelijk om een pH waarde aan te passen naar een gewenste waarde of althans de pH waarde bij te sturen naar deze gewenste waarde. Het bij sturen van de pH waarde heeft een 16 gunstige invloed op het verdere verloop van het verwerkingsproces van het substraat.A further preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that a pH course is applied within the reactor space, wherein preferably the pH increases from a central axis of the reactor space in an outward direction. In the case that the pH at a certain position in the bioreactor / reactor space does not have the desired value, it is possible to transfer substrate from one subspace that has a different pH value at that position to a desired po-30. in another subspace. In this way it is possible to adjust a pH value to a desired value or at least adjust the pH value to this desired value. The control of the pH value has a favorable influence on the further course of the processing process of the substrate.
Een verder aspect van de uitvinding heeft betrekking op een werkwijze volgens de uitvinding onder toepas-5 sing van inrichting volgens de uitvinding. Dit aspect heeft tenminste dezelfde voordelen als die poster aan zijn genoemd in relatie tot de bioreactor en/of de werkwijze.A further aspect of the invention relates to a method according to the invention using a device according to the invention. This aspect has at least the same advantages as those mentioned in relation to the bioreactor and / or the process.
Hieronder volgt een beschrijving van enkele in de bijbehorende tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, die 10 slechts bij wijze van voorbeeld zijn verschaft, en waarin gelijke of gelijksoortige onderdelen, componenten en elementen zijn aangeduid met dezelfde referentienummers, en waarin:The following is a description of some of the embodiments shown in the accompanying drawings, which are provided by way of example only, and in which identical or similar parts, components and elements are designated by the same reference numerals, and in which:
Fig. IA een schematische dwarsdoorsnede toont in 15 een verticaal vlak van een uitvoeringsvorm van een bioreactor volgens de uitvinding; enFIG. 1A shows a schematic cross-section in a vertical plane of an embodiment of a bioreactor according to the invention; and
Fig. 1B een schematische dwarsdoorsnede toont in een horizontaal vlak van een uitvoeringsvorm van een bioreactor volgens de uitvinding.FIG. 1B shows a schematic cross-section in a horizontal plane of an embodiment of a bioreactor according to the invention.
20 Fig. IA toont een schematische dwarsdoorsnede in een verticaal vlak van een uitvoeringsvorm van een bioreactor 1 volgens de uitvinding. De bioreactor 1 omvat een reactorruimte die wordt begrensd door een buitenwand 2. De bovenzijde van de reactorruimte is afgedekt met een stijf 25 afdekelement 14, dat bij voorbeeld is vervaardigd uit polyester. Het afdekelement 14 dient stijf te zijn ten einde drukken, zowel onder- als overdruk, te kunnen weerstaan die optreden binnen de reactorruimte gedurende gebruik. De reactorruimte omvat drie deelruimten A, B en C. De drie 30 deelruimten worden tot stand gebracht middels tussenwanden 3, 4. De overgang 5 van deelruimte A naar deelruimte B bevindt zich in nabijheid van de bodem van de reactorruimte. De overgang 5 kan zijn voorzien van een maasvormig element 17 (niet getoond), ten einde te voorkomen dat houderelementen 15 bewegen van deelruimte A naar deelruimte B. Hetzelfde is van toepassing voor overgang 6 van deelruimte B naar deelruimte C.FIG. 1A shows a schematic cross-section in a vertical plane of an embodiment of a bioreactor 1 according to the invention. The bioreactor 1 comprises a reactor space which is bounded by an outer wall 2. The top side of the reactor space is covered with a rigid cover element 14, which is for instance made of polyester. The cover element 14 must be rigid in order to withstand pressures, both underpressure and overpressure, occurring within the reactor space during use. The reactor space comprises three subspaces A, B and C. The three subspaces are created by means of partitions 3, 4. The transition 5 from subspace A to subspace B is located in the vicinity of the bottom of the reactor space. The transition 5 can be provided with a mesh-shaped element 17 (not shown), in order to prevent holder elements 15 from moving from subspace A to subspace B. The same applies to transition 6 from subspace B to subspace C.
5 Deelruimte A is voorzien van een substraatinlaat 7, en een gasinlaat 8. De gasinlaat 8 dient voor het toevoegen van gas, zoals lucht, aan de deelruimte A zodat de druk binnen deze deelruimte A kan worden verhoogd. Een andere gascombinatie die toepasbaar is, is een combinatie 10 van H2 en CO, teneinde het verwerkingsproces van het substraat binnen de bioreactor te bevorderen. Het substraat wordt in deelruimte A gebracht via substraatinlaat 7.Subspace A is provided with a substrate inlet 7 and a gas inlet 8. The gas inlet 8 serves to add gas, such as air, to the subspace A so that the pressure within this subspace A can be increased. Another gas combination that is applicable is a combination of H 2 and CO, in order to promote the processing of the substrate within the bioreactor. The substrate is introduced into subspace A via substrate inlet 7.
Deelruimten B en C zijn voorzien van een gasuit-laat 9, welke is ingericht voor het uitlaten van gas. Ge-15 durende het verwerkingsproces van het substraat treedt gasvorming op, waardoor de druk in deelruimten B en C zal toenemen. Teneinde te voorkomen dat de druk in de deelruimten te hoog wordt voor het functioneren van de bioreactor is het mogelijk gas uit de deelruimten B en C te la-20 ten.Subspaces B and C are provided with a gas outlet 9, which is arranged for gas outlet. During the processing process of the substrate, gas formation occurs, as a result of which the pressure in subspaces B and C will increase. In order to prevent the pressure in the subspaces from becoming too high for the bioreactor to function, it is possible to release gas from the subspaces B and C.
Verder is een drukregulering 10 voorzien, welke via leidingen 11 in verbinding staat met deelruimten A, B en C en substraatuitlaat 16. De drukregulering 10 is ingericht om de druk in deelruimten A, B en C en substraatuit-25 laat 16 ten opzichte van elkaar gelijk te houden. Op deze wijze is het mogelijk om de stroming van het substraat door de deelruimten A, B en C te beïnvloeden. Middels lijn d is aangegeven dat het vloeistofniveau in alle deelruimten A, B en C gelijk is.A pressure regulation 10 is further provided, which is connected via conduits 11 to subspaces A, B and C and substrate outlet 16. The pressure regulation 10 is adapted to control the pressure in subspaces A, B and C and substrate outlet 16 relative to each other keep it the same. In this way it is possible to influence the flow of the substrate through the subspaces A, B and C. Line d indicates that the liquid level in all subspaces A, B and C is the same.
30 De reactorruimte omvat verder houderelementen 15, welke dienen voor het op de juiste positie brengen van mi-cro-organismen die benodigd zijn voor het verwerkingsproces van het substraat op die positie binnen de bioreactor.The reactor space further comprises container elements 15, which serve to bring the microorganisms required for the processing of the substrate to that position within the bioreactor.
1818
De houderelementen 15 bewegen naar de juiste positie binnen de deelruimten A, B en C op basis van de pH van het substraat.The holder elements 15 move to the correct position within the subspaces A, B and C based on the pH of the substrate.
Verder is een afvoerleiding 17 getoond, welke is 5 aangebracht in een onderlaag van de buitendeelruimte C. Middels deze afvoerleiding 17 wordt substraat afgetapt vanuit deze onderlaag van de buitendeelruimte C. Het afgetapte substraat wordt toegevoerd aan een verwarminrichting 18, welke een zonnecollector, warmtewisselaar, gasgestook-10 te inrichting of een combinatie daarvan kan zijn. In de verwarminrichting 18 wordt het substraat opgewarmd. Na het opwarmen van het substraat wordt dit substraat teruggevoerd naar een bovenlaag van de bovendeelruimte C. Het substraat beweegt in de richting van pijl m. Een voordeel 15 hiervan is dat een circulatie tot stand wordt gebracht binnen de deelruimte C en dat thermische energie wordt toegevoerd aan de bioreactor 1.Furthermore, a discharge line 17 is shown, which is arranged in a lower layer of the outer part space C. Through this discharge line 17, substrate is drained from this lower layer of the outer part space C. The drained substrate is supplied to a heating device 18, which is a solar collector, heat exchanger, gas-fired device or a combination thereof. The substrate is heated in the heating device 18. After the substrate has been heated up, this substrate is returned to an upper layer of the upper part space C. The substrate moves in the direction of arrow m. An advantage hereof is that circulation is established within the part space C and that thermal energy is supplied. at the bioreactor 1.
Fig. 1B toont een schematische dwarsdoorsnede in een horizontaal vlak van een uitvoeringsvorm van een bio-20 reactor 1 volgens de uitvinding. De bioreactor 1 uit Fig. 1B omvat dezelfde componenten als de bioreactor 1 uit Fig. IA. Uit Fig. 1B is af te leiden dat de deelruimten A, B en C concentrisch zijn gerangschikt en dat deelruimte B deelruimte A omgeeft, en dat deelruimte B op zijn beurt wordt 25 omgeven door deelruimte C. Een voordeel van deze rangschikking is dat deelruimte B grenst aan deelruimte C en zo in staat is thermische energie die wordt afgegeven door deelruimte C op te nemen. Hetzelfde is van toepassing op de rangschikking van deelruimte B ten opzichte van deel-30 ruimte A. Een voordeel van het effect dat geen of althans minder thermische energie verloren gaat is, dat de efficiëntie van het verwerken van het substraat of verhoogd.FIG. 1B shows a schematic cross-section in a horizontal plane of an embodiment of a bio-reactor 1 according to the invention. The bioreactor 1 from FIG. 1B comprises the same components as the bioreactor 1 of FIG. IA. FIG. 1B, it can be deduced that the subspaces A, B and C are arranged concentrically and that subspace B surrounds subspace A, and that subspace B is in turn surrounded by subspace C. An advantage of this arrangement is that subspace B is adjacent to subspace C and thus is capable of absorbing thermal energy released by subspace C. The same applies to the arrangement of subspace B relative to subspace A. An advantage of the effect that no or at least less thermal energy is lost is that the efficiency of processing the substrate is increased or increased.
1919
In het voorgaande is de onderhavige uitvinding beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvormen. Verschillende aspecten van verschillende uitvoeringen worden beschreven geacht in combinatie met elkaar waarbij 5 alle combinaties die bij lezing door een vakman van het vakgebied op basis van dit document door een vakman binnen het begrip van de uitvinding vallen beschouwd worden te zijn meegelezen. Deze voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de beschermingsomvang van dit document. De 10 gevraagde rechten worden bepaald in de aangehechte conclusies .In the foregoing, the present invention has been described with reference to a few preferred embodiments. Different aspects of different embodiments are considered to be described in combination with each other, all combinations considered to be read by a person skilled in the art on the basis of this document being included in the understanding of the invention. These preferred embodiments are not limitative of the scope of this document. The rights requested are defined in the appended claims.
-k -k -k -k -k-k -k -k -k -k
Claims (30)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2008758A NL2008758C2 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2008758 | 2012-05-04 | ||
| NL2008758A NL2008758C2 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2008758C2 true NL2008758C2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=46395674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2008758A NL2008758C2 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2008758C2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB735790A (en) * | 1953-03-27 | 1955-08-31 | John Gibson | Improvements in or relating to small sewage treatment units |
| US4248972A (en) * | 1979-11-08 | 1981-02-03 | Universal Research And Development Corp. | Stacked modules for anaerobic digestion |
| US4289625A (en) * | 1980-01-18 | 1981-09-15 | Institute Of Gas Technology | Hybrid bio-thermal gasification |
| DE3232530A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Wilfried 8045 Ismaning Schraufstetter | High performance continuous bioreactor |
| US20050040107A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Kasparian Kaspar A. | Single vessel multi-zone wastewater bio-treatment system |
| US20060021935A1 (en) * | 2004-05-29 | 2006-02-02 | Kim Sae C | Circulating sewage/waste water purification device |
| US20090321350A1 (en) * | 2003-10-31 | 2009-12-31 | Pseudonym Corporation | Method of growing bacteria for use in wastewater treatment |
| US20100206791A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | Sang Bum Lee | Apartment-shaped anaerobic digester for producing biogas |
-
2012
- 2012-05-04 NL NL2008758A patent/NL2008758C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB735790A (en) * | 1953-03-27 | 1955-08-31 | John Gibson | Improvements in or relating to small sewage treatment units |
| US4248972A (en) * | 1979-11-08 | 1981-02-03 | Universal Research And Development Corp. | Stacked modules for anaerobic digestion |
| US4289625A (en) * | 1980-01-18 | 1981-09-15 | Institute Of Gas Technology | Hybrid bio-thermal gasification |
| DE3232530A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Wilfried 8045 Ismaning Schraufstetter | High performance continuous bioreactor |
| US20050040107A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Kasparian Kaspar A. | Single vessel multi-zone wastewater bio-treatment system |
| US20090321350A1 (en) * | 2003-10-31 | 2009-12-31 | Pseudonym Corporation | Method of growing bacteria for use in wastewater treatment |
| US20060021935A1 (en) * | 2004-05-29 | 2006-02-02 | Kim Sae C | Circulating sewage/waste water purification device |
| US20100206791A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | Sang Bum Lee | Apartment-shaped anaerobic digester for producing biogas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2195412B1 (en) | Bioreactor for mesophilic and/or thermophilic fermentation | |
| US8470177B2 (en) | Method and apparatus for anaerobic digestion of organic liquid waste streams | |
| RU2012129238A (en) | METHOD FOR TRANSFORMING HYDROCARBONS ON A SOLID CATALYST USING COMPOSITE REACTORS WITH MOVING LAYER | |
| US20090221054A1 (en) | Biogas system | |
| JPS63119839A (en) | Method and device for maintaining liquid-gas-dispersion in vertical vessel | |
| CN103769008B (en) | Slurry bed system common loop reactor | |
| CN105060473A (en) | Cyclone water distributor and anaerobic reactor | |
| CN103237879B (en) | Method and device in particular for mashing in the production of beer | |
| NL2008758C2 (en) | BIOACTOR FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE. | |
| CN108698871B (en) | Apparatus and method for biological treatment of organic waste and sewage | |
| RU2562483C9 (en) | Method and device for bitumen production | |
| Klein et al. | Effect of a gas–liquid separator on the hydrodynamics and circulation flow regimes in internal‐loop airlift reactors | |
| EP1236688A1 (en) | Biological purification plant for residual waters equipped with anaerobic digestors and purification process | |
| CA2563899A1 (en) | Metallurgical processing installation | |
| CN107790073A (en) | A kind of reactor novel internal structure and its design method and purposes | |
| Jamshidi et al. | Hydrodynamic and mass transfer characterization of a down flow jet loop bioreactor | |
| CA2640749A1 (en) | Loop reactor with clog-resistant gas distribution | |
| US11964891B2 (en) | Systems, devices and methods for anaerobically treating wastewater | |
| CA2979789A1 (en) | Microorganism culture method and culture apparatus | |
| JP6792437B2 (en) | Biogas generator | |
| EP2488457B1 (en) | Anaerobic/aerobic liquid purification system and method therefor | |
| CN107694483A (en) | A kind of new structure hydrogenation reactor and its design method and purposes | |
| CN102807304A (en) | Multilayer distributed worm reactor for urban sludge reduction treatment | |
| KR20210141609A (en) | Continuous Flow Systems for Biodiesel Manufacturing and Purification | |
| US20180334401A1 (en) | Plant for the purification of waste and/or process water by means of anaerobic microorganisms with a reactor tank and an external separation apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20160601 |