(57)【要約】バイオマスをメタン化するためのバイオリアクタ、そのようなバイオリアクタが備えられるバイオガスプラント、およびそのようなバイオガスプラントの制御方法が提示される。一つのフラップドアにより、バイオガスリアクタは、投入および排出を可能にするために大きく開口して、気密式に封止できるようになっている。バイオリアクタのバイオガス発生量に応じて、バイオガス消費装置のバイオガス消費量を制御することによって、バイオガスの中間貯蔵が、これに伴うすべての危険を含めて、不要となる。バイオリアクタ内の酸素分圧を検出することによって、漏れを早い時点で検出し、適切な対策を講じることができる。浸出液の組成を検出することによって、ガス化プロセスに的確な影響を与えることができる。
2004513621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスをメタン化するためのバイオリアクタであって、
フラップドア（１４）により気密式に封止可能な、バイオマスを収容する発酵タンク（２；２００）と、
タンク壁面（４）に備えられるパネル状加熱装置（２０）と、
バイオガス排出ポート（１８）と、
浸出液排出装置（２２）とを有しているバイオリアクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のバイオリアクタにおいて、前記フラップドア（１４）の周縁部領域に流体、特に空気により膨張できるようになっている、全周にわたって延びるシールホース（１３０）が備えられることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のバイオリアクタにおいて、前記フラップドア（１４）が、同フラップドア（１４）が閉じた状態にあるときに位置する平面において、前記発酵タンク（２；２００）の内寸よりも小さい外寸を有しており、これにより前記タンク壁面（４，６，８，１０；２０８）が同フラップドア（１４）を越えて突出することを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のバイオリアクタにおいて、前記フラップドア（１４）が油圧装置（１６）により作動可能であることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のバイオリアクタにおいて、前記発酵タンク（２；２００）が、四つの側壁（６，８，１２，１４）と、底板（４）と、天板（１０；２０４）とを有する立方体または直方体であり、また前記フラップドア（１４）が、前記発酵タンク（２；２００）の一つの壁面、望ましくは直立した一つの側壁を形成することを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のバイオリアクタにおいて、前記発酵タンク（２００）の前記天板が、複数のリフトシリンダ（２０２）、望ましくは差動シリンダにより、上昇および下降可能な蓋（２０４）として構成されることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載のバイオリアクタにおいて、前記発酵タンクが円筒形状を有しており、また前記フラップドアが、円筒の一方の端面を覆い隠す円形の蓋の形状を有していることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のバイオリアクタにおいて、前記加熱装置（２０）が、一種のフロアヒータのように、前記発酵タンク（２；２００）の前記底板（４）および／またはその他の壁面（６，８，１２）に組み込まれることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のバイオリアクタにおいて、前記発酵タンク（２；２００）が、一種の鉄筋コンクリート製プレハブガレージのように構成されることを特徴とするバイオリアクタ。
【請求項１０】
熱エネルギ、電気エネルギ、または機械的エネルギを発生するバイオガスプラントであって、
バイオマスからバイオガスを発生する、請求項１から９のいずれか一項に記載の少なくとも一つのバイオリアクタ（２；２００）と、
熱エネルギ、電気エネルギ、または機械的エネルギを発生するバイオガス消費装置（３０）と、
少なくとも一つの前記バイオリアクタ（２，２００）からバイオガスを前記バイオガス消費装置（３０）に送るためのバイオガス経路（３２）とを有するバイオガスプラント。
【請求項１１】
請求項１０に記載のバイオガスプラントにおいて、
前記バイオガス経路（３２）に配置される、バイオガス流量を調節する弁機構（３４）と、
少なくとも一つの前記バイオリアクタ（２−ｉ）内の圧力と周囲圧力との差圧を検出する差圧検出機構（４４）と、
前記差圧検出機構（４４）で検出される差圧が所定の制御範囲内に位置するように、バイオガスの消費量を制御するバイオガス消費制御装置（４６）とを有することを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバイオガスプラントにおいて、前記差圧の制御範囲が正値であることを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１３】
請求項１０から１２の少なくともいずれか一項に記載のバイオガスプラントにおいて、
少なくとも一つの前記バイオリアクタ（２−ｉ）内の酸素分圧を検出する分圧測定装置（５０）と、
前記バイオガス消費装置（３０）から前記少なくとも一つのバイオリアクタ（２−ｉ）に排出ガスを供給する排出ガス掃気経路（５４）と、
前記排出ガス掃気経路（５４）を各バイオリアクタ（２−ｉ）に接続するとともに、各バイオリアクタ（２−ｉ）をその周囲に連通する、各バイオリアクタ（２−ｉ）用の弁機構（５８−ｉ，６０−ｉ）と、
各バイオリアクタ（２−ｉ）内の酸素分圧がある所定の値を上回ると、前記弁機構（５８−ｉ，６０−ｉ）を作動させて、各バイオリアクタ（２−ｉ）を溢れさす制御装置（５２）とを有することを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１４】
請求項１３に記載のバイオガスプラントにおいて、前記各バイオリアクタ（２−ｉ）用の前記弁機構（５８−ｉ，６０−ｉ）が、前記排出ガス掃気経路（５４）内に設けられた遮断弁（５８−ｉ）と、前記周囲に連通するための掃気弁（６０−ｉ）とから成る一対のバルブであることを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１５】
請求項１０から１４のいずれか一項に記載のバイオガスプラントにおいて、
浸出液排出装置（２２）と、
前記浸出液排出装置（２２）により集められる浸出液を少なくとも一つの前記バイオリアクタ（２−ｉ）に還流する浸出液戻し管（２８，７４）と、
前記浸出液排出装置（２２）により集められる浸出液の有意な各種パラメータを検出する測定装置（７２）と、
前記測定装置（７２）により検出される前記各種パラメータに応じて、前記浸出液戻し管（７４）に各種添加剤を供給する混入装置（７０）とを有することを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１６】
請求項１５に記載のバイオガスプラントにおいて、前記浸出液測定装置（７２）が浸出液のｐＨ値を測定し、浸出液のｐＨ値が所定値を下回ると、前記混入装置（７０）がアルカリ性溶液、特に消石灰または石灰乳を供給するように構成されることを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載のバイオガスプラントにおいて、前記混入装置（７０）が、前記各バイオリアクタ（２−ｉ）内の活性バクテリア用の栄養分、特に乳糖を供給するように構成されることを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１８】
請求項１０から１７のいずれか一項に記載のバイオガスプラントにおいて、複数のバイオガス消費装置（３０）が設けられることを特徴とするバイオガスプラント。
【請求項１９】
請求項１０から１８のいずれか一項に記載のバイオガスプラントの制御方法であって、
ａ）各バイオリアクタ（２−ｉ）内の圧力と周囲圧力との差圧を監視する工程と、
ｂ）前記監視される差圧が、ある所定の圧力範囲内に留まるように、前記バイオガス消費装置（３０）により消費されるバイオガス量を制御する工程とを有する方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記バイオガス消費装置（３０）により消費されるバイオガス量の制御を、前記バイオガス経路（３２）のバイオガス流量を変えることにより行うことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１３から１８のいずれか一項に記載のバイオガスプラントの制御方法であって、
ａ）前記各バイオガスリアクタ（２−ｉ）内の酸素分圧を個別に監視する工程と、
ｂ）酸素分圧がある所定の閾値を上回るときに、前記バイオガス経路（３２）から前記各バイオリアクタ（２−ｉ）を遮断する工程と、
ｃ）前記各バイオリアクタ（２−ｉ）を、前記バイオガス消費装置（３０）からの排出ガスで溢れさす工程と、
ｄ）前記各バイオリアクタ（２−ｉ）を開放する工程とを有する方法。
【請求項２２】
請求項１５から１８に記載のバイオガスプラントの制御方法であって、
ａ）前記バイオリアクタ（２−ｉ）から排出される浸出液の有意な各種パラメータを監視する工程と、
ｂ）前記検出される有意な各種パラメータに応じて、各種添加剤を混入する工程と、
ｃ）前記バイオリアクタ（２−ｉ）に、混合物を浸出液として還流する工程とを有する方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、ある所定のｐＨ値を上回る場合、前記バイオリアクタ（２−ｉ）内に還流する前に、前記浸出液に消石灰または石灰乳を添加することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の方法において、前記バイオリアクタ（２−ｉ）内に還流する前に、前記浸出液に各種栄養分を、特に乳糖および／またはメタン生成菌の形で添加することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、バイオマスをメタン化するためのバイオリアクタ、そのようなバイオリアクタを用いて、熱エネルギ、電気エネルギ、または機械的なエネルギを発生するバイオガスプラント、および、そのようなバイオガスプラントの制御方法に関する。
【０００１】
欧州特許第０９３４９９８号明細書において、農業から生じるバイオマスまたはバイオ廃棄物からバイオガスを発生するために、一度に注ぎ込んだり、山積したり、あるいは塊状にまとめたりすることが可能な、菌を接種された生乾きのバイオマスをメタン化するための、いわゆる乾燥発酵法が知られている。気密容器内に貯蔵されたバイオマスに、接種剤を添加することによって生成された反応マスが、気密下で発酵されるようになっている。
【０００２】
本発明の課題は、この乾燥発酵法のために、低コストのバイオリアクタを提示することにある。その他に、安全なバイオプラントを提示することも本発明の課題である。さらに、そのようなバイオプラントの稼動および制御方法を提示することも本発明の課題である。
【０００３】
これらの課題は、請求項１、１０、１９、２１ならびに２２の特徴により、解決される。
【０００４】
請求項１によるバイオリアクタは、非常に簡単な構造を有している。充分大型に構成される気密式に封止可能なフラップドアにより、バイオマスのタンク内への装填が容易になると同時に、メタン化の後には余ったバイオマスを再び簡単に取り出すことができる。メタン化に必要な温度は、タンク壁面に備えられるパネル状の加熱装置によりもたらされる。これ以外にも、加熱装置の制御を通じて、ガス化プロセスに影響を与えることができる。浸出液排出装置により排出される浸出液は、必要に応じて精製した後に、再び発酵タンクに送られる。
【０００５】
請求項２および３による本発明の好ましい構成例では、発酵タンクを気密に封止するフラップドアに膨張式シールホースが備えられる。フラップドアが閉じた状態にあるとき、このシールホースが膨張し、フラップドアを容器壁面に対し簡単に気密式に封止する。
【０００６】
請求項４による本発明のさらに別の好ましい構成例では、フラップドアが、そのようなサイズでは手動操作がもはや殆ど不可能であるために、油圧式で作動できるようになっている。
【０００７】
請求項５による本発明のもう一つの好ましい構成例では、発酵タンクが立方体または直方体に構成され、フラップドアが立方体または直方体の一つの壁面を形成している。これにより一方では簡単な構造が得られ、他方では発酵タンクの装充填のために充分に大きい開口部が得られるようになる。ほかにもこれにより、発酵タンクの製造が簡単になる。
【０００８】
請求項６による本発明の別の好ましい構成例では、発酵タンクの蓋をリフトシリンダにより持ち上げて、再び気密式に封止できるようになっている。これにより発酵タンクの急速な通気が保証される。
【０００９】
請求項７による本発明の別の好ましい構成例では、発酵タンクが円筒形に構成され、フラップドアは円板状の蓋の形状を有している。この形状は、特にバイオマスが藁俵である場合に適している。
【００１０】
請求項８による本発明の別の好ましい構成例では、暖かいガスが上昇することから、加熱装置が一種のフロアヒータのように発酵タンクの底板に組み込まれており、これにより発酵タンク内のバイオマスの均一な加熱が達成される。これに加えて、またはその代わりに、加熱装置はそれ以外のタンク壁面に組み込まれてもかまわない。
【００１１】
請求項９による本発明のさらにもう一つの好ましい構成例では、発酵タンクが一種の鉄筋コンクリート製プレハブガレージのように構成されている。この「プレハブガレージ」の開口側は、フラップドアにより気密式に封止される。これにより、極めて低コストの構造が得られる。
【００１２】
請求項１０では、本発明によるバイオリアクタが、バイオガスプラントに装備される。
【００１３】
請求項１１では、特にバイオリアクタ内で発生されるバイオガスの中間貯蔵を不要とする、本発明によるバイオリアクタがバイオガスプラントに装備される。これは請求項１９の制御方法により実現される。たとえばブロックタイプの火力発電所や燃焼ボイラや燃料電池などのバイオガス消費装置が、様々な負荷領域で稼動されることによって、その時々に発生するバイオガスだけが消費されるようになる。したがって、発生したバイオガスの中間貯蔵装置が不要となる。バイオリアクタからバイオガス消費装置へのバイオガスの供給は、差圧検出機構とバイオガス消費制御装置とにより、それぞれのバイオガスリアクタ内の圧力と周囲圧力との差圧が、ある一定の圧力範囲内になるように制御される。バイオリアクタ内のガス圧と周囲圧力間の差圧が上昇すると、より多くのバイオガスがバイオガス消費装置に供給されるため、バイオガス消費装置は、より高出力で熱エネルギ、電気エネルギ、または機械的エネルギを発生する。差圧が低下すると、バイオガス消費装置へのバイオガス供給が絞られ、これに伴いバイオガス消費装置は低出力で稼動される。
【００１４】
この方法により、バイオリアクタ内で発生したバイオガスの中間貯蔵用の、たとえば風船状のタンクが不要となる。このため、そのようなバイオガス中間貯蔵タンクの大きな潜在的危険性が完全に排除され、バイオガスプラントの安全性は格段と向上する。
【００１５】
請求項１３によるバイオガスプラントも同様に、一段と優れた安全性を特徴としている。これは請求項２１の制御方法により達成される。バイオガスリアクタに漏れが生じると、バイオリアクタ内に、簡単に着火する爆発性の、バイオガスと酸素の混合物が生成される。このため火花放電、たばこ、または静電気により、重大な爆発を来たす場合がある。請求項１３によるバイオガスプラントでは、それぞれのバイオリアクタ内の酸素分圧が計測ないしは連続監視されるようになっている。それぞれのバイオリアクタ内の酸素分圧が一定値を上回れば、漏れが発生し、酸素が侵入したと想定される。この危険な状態を防止するために、酸素分圧がある閾値を上回ると、そのバイオリアクタが、バイオガス経路から遮断されるようになっている。これと同時に、バイオガス消費装置から、排出ガス、すなわち実質的にＣＯ２が排出ガス掃気経路を通して、酸素分圧が一段と高くなっているバイオリアクタ内に導入されるとともに、このバイオリアクタの掃気弁が開かれることによって、このバイオリアクタ内に存在するガスがバイオリアクタから逃れられるようになり、最終的にはほぼ二酸化炭素だけがバイオリアクタ内に残っているようになる。漏れが想定されるそれぞれのバイオリアクタに二酸化炭素ないしは排出ガスが溢れることによって、爆発の危険性なくしてバイオリアクタを開放し、引き続いてこれを修復することができる。
【００１６】
請求項１５によるバイオガスプラントは、高い作動信頼性を特徴としている。これは、それぞれのバイオリアクタから流出する浸出液に、その時々の組成に応じて各種添加剤を、その添加剤が還流してしまう前に添加することによって達成される。これにより、バイオリアクタ内のガス化反応にプラスの影響を与えることができる。たとえば流出した浸出液のｐＨ値を還流の前に検出して、ｐＨ値が低過ぎる場合は、アルカリ性溶液、特に消石灰または石灰乳を適切量だけ添加してやればよい（請求項１６）。これ以外にも浸出液の、たとえば組成や固形物含有率などの有意な各種パラメータの測定を通じて、バイオリアクタ内の発酵プロセスに関し何らかの推論を引き出すことができる。発酵プロセスに関与するバクテリアのための栄養分として、各種添加剤、たとえば乳糖を混合することによって発酵プロセスにプラスの影響を与え、バイオガスの歩留まりを向上することができる（請求項１７、および２１から２４）。
【００１７】
その他の従属請求項は、本発明のさらに別の好ましい構成例に関するものである。
【００１８】
本発明のその他の細部、特徴および長所は、以下の幾つかの好ましい実施形態の図面に基づいた説明に示されている。
【００１９】
図１から３に示されるバイオリアクタないしはバイオガスリアクタは、一つの直方体の発酵タンク２から構成される。この発酵タンク２は、一種の鉄筋コンクリート製プレハブガレージのように構成され、六面に壁要素すなわち底板４と、二つの側壁６および８と、天板１０と、後壁１２と、気密式フラップドア１４により封止できるようになっている開口した前面とを有している。
【００２０】
フラップドア１４は、一つの油圧装置１６により作動できるようになっている。フラップドア１４が開いているときには、発酵タンク２の充填ならびに発酵タンク４からの残留バイオマスの排出を簡単に行うことができる。発酵タンク２内で発生したバイオガスは、バイオガス排出ポート１８から排出される。発酵タンク２の底板４と両側壁６、８の一部には、一種のフロアヒータのような加熱装置２０が備えられ、これにより発酵タンク２内に存在するバイオマスを相応の温度に調整できるようになっている。同じく底板４には、浸出液排出装置２２が一体化されている。これは、底板４に加工された横向きに延びる一つの溝２４に、一つの、穴あき板またはスリット板２６で蓋をしたものから構成されている。溝２４の中に集められた浸出液は、浸出液排出管２８から排出される。底板４は、矢印Ａの方向に溝２４に向かって下り勾配となっているために、浸出液は溝２４に集まるようになっている。
【００２１】
図３には、一つの溝２４だけが備えられている。これに代えて、そのような溝を複数備えることも可能である。これらの溝は、同様に横向きに配置されても、または縦向きに配置されてもよい。
【００２２】
図４ａは、フラップドア１４が閉じた状態の発酵タンク２の正面図である。図４ｂは、図４ａのＡ−Ａ断面図であり、開いた状態にあるフラップドア１４が破線で追加して記入されている。フラップドア１４の周縁部領域には、全周にわたり一つのシールホース１３０が取り付けられている。フラップドア１４は、閉じた状態において、ドア枠１３２を内側から把持しており（図４ｃ参照）、シールホース１３０を６バールの圧力で膨らませることによって、フラップドア１４はドア枠１３２に対してシールされる。
【００２３】
図４ｄには、ドア枠１３２の変形例が示されており、そこではドア枠１３２が全周にわたって延びる一つの突出部１３４を有している。膨張したシールホース１３０が、ドア枠１３２をこの突出部１３４の背後から把持することにより、シール性はさらに向上する。
【００２４】
図５には、バイオガスプラントの第１の実施形態が示されている。そこには、上述のバイオリアクタが複数導入されることが望ましい。このバイオガスプラントには、３個のバイオリアクタ２−１、２−２、２−３、ならびに、バイオガスから熱エネルギ、電気エネルギおよび／または機械的エネルギを発生する一つのバイオガス消費装置３０、たとえば燃料電池が含まれている。各バイオリアクタ２−ｉは、一本のバイオガス経路３２により、バイオガス消費装置３０に接続されている。バイオガス消費装置からは、排出ガスが一本の排出ガス経路３３を通して排出される。各バイオリアクタ２−ｉからバイオガス消費装置３０へ至るバイオガスの流れおよび量は、一つの弁機構３４を利用して制御されるようになっている。この弁機構３４には、流れ方向においてバイオガス消費装置３０の直前に配置される第１のバルブ３６と、流れ方向において各バイオリアクタ２−ｉの直後に配置される第２バルブ３８、第３バルブ４０、第４バルブ４２とが含まれている。バイオガス経路３２を通ってバイオガス消費装置３０に流れるバイオガスの量は、差圧検出機構４４とバイオガス消費制御装置４６とを利用して、閉ループ制御されるようになっている。差圧検出機構４４には、３個の差圧測定装置４４−１、４４−２、４４−３が含まれる。これらはいずれも、３個のバイオガスリアクタ２−１、２−２、２−３内のガス圧と周囲圧力との差を計測して、バイオガス消費制御装置４６に転送するようになっている。コンピュータ制御により、バイオガス経路３２からバイオガス消費装置３０に流れるバイオガス量は、差圧検出機構４４で検出される差圧が所定の正値の範囲内に留まるように閉ループ制御される。これは、４個のバルブ３６から４２を通るガス流量を適宜調整することにより行われる。すなわちバイオガス消費装置３０は、バイオガスがたくさんあるのか、少ししかないのかに応じて、様々な出力領域で稼動されるようになっている。
【００２５】
ここでは、各バイオリアクタ２−ｉ内で発生されるバイオガスの中間貯蔵装置がもはや不要であり、このため爆発の危険性も大幅に低減される点が大きな長所となっている。
【００２６】
図６には、本発明による第２の実施形態が示されている。これは、一つの安全装置が追加されている点で図５の実施形態とは異なっている。各バイオガスリアクタ２−１、２−２、２−３に対して配置される３個の分圧測定装置５０−１、５０−２、５０−３により構成された分圧測定機構５０により、３個のバイオリアクタ２−ｉ内の酸素分圧が常時監視されるようになっている。これらの測定値は、制御装置５２に送られる。バイオガス消費装置３０の排出ガス経路３３には排出ガス掃気経路５４が接続されており、この排出ガス掃気経路５４は、３個のバイオリアクタ２−ｉ内に合流している。ここでは一つの弁機構５６を利用して、３個のバイオリアクタ２−ｉに、バイオガス消費装置３０からの排出ガスで溢れさすことができるようになっている。弁機構５６には、３個のバイオリアクタに対して一対ずつ配置される、排出ガス掃気経路５４に設けられる遮断弁５８−１、５８−２、５８−３と、３個のバイオリアクタ２−ｉの内部をその周囲に連通させる３個の掃気弁６０−１、６０−２、６０−３とから成る、３個のバルブ対が含まれる。
【００２７】
通常の稼動状態において、これら６個のバルブ５８−ｉ、６０−ｉは閉じている。各分圧測定装置５０−ｉにより、３個のバイオリアクタ２−ｉ内の酸素分圧は連続監視されている。酸素分圧がある所定の閾値を上回る場合にはバイオリアクタ２−ｉに漏れがあり、その周囲から酸素がバイオリアクタ２−ｉ内に侵入し、その結果、爆発性混合物が生成されかねない状況にあると想定することができる。これを阻止するために、閾値を上回った場合には、酸素分圧が過大となっているバイオリアクタが、それぞれのバルブ３８、４０、４２を遮断することにより、バイオガス経路３２から切り離される。これと同時に、そのバイオリアクタに配置されている遮断弁５８−ｉおよび付属掃気弁６０−ｉが開かれて、排出ガスがバイオガス消費装置３０からこのバイオリアクタ２−ｉ内に導入される。これにより、このバイオリアクタ２−ｉ内のバイオガスと侵入した酸素は、掃気弁６０−ｉからその周囲に吐き出される。その後は引き続きこのバイオリアクタ２−ｉを、危険性ゼロ、すなわち爆発の危険性なく開放し、必要に応じて修復することができる。
【００２８】
図６に基づいて説明した安全装置は、他のバイオガスリアクタにも導入可能である。
【００２９】
図７および８には、バイオリアクタないしはバイオガスプラントのメタンの歩留まりを向上するための装置および方法が図解されている。図７および８では、３個のバイオリアクタ２−ｉが備えられている。これらは図５または６の実施形態と同様、バイオガス消費装置に接続されている（不図示）。３個のバイオリアクタ２−ｉから排出される浸出液は、３個の浸出液排出管２８−１、２８−２、２８−３を通り、各種添加剤を供給するために混入装置７０に送られる。そこでは測定装置７２により、メタン化にとって重要かつ有意な浸出液の各種パラメータ、たとえばｐＨ値や栄養分含有率などが測定される。測定装置７２において検出されるこれらの測定値に基づいて、混入装置７０内で浸出液に各種添加剤が添加され、その後この混合物は浸出液戻し管を通り、浸出液としてそれぞれのバイオリアクタ内に還流される。
【００３０】
たとえばｐＨ値がある所定値よりも低下した場合には、消石灰または石灰乳を添加すればよく、これによりｐＨ値は再び所望の値に上昇する。ほかにもこの混入装置７０において栄養分および／またはメタン生成菌を浸出液に混入し、浸出液戻し管７４から各バイオリアクタ２−ｉ内に導入するようにしてもよい。
【００３１】
図８には、図７に示される実施形態の変形例が示されており、そこでは、共通の一つの混入装置７０の代わりに、それぞれのバイオリアクタ２−ｉに対し、専用の混入装置７０−ｉが一つずつ、付属の測定装置７２−ｉとともに配置されている。これにより浸出液への添加を、それぞれのバイオリアクタ２−ｉ内のプロセスに個別に適合化することができる。
【００３２】
図９には、バイオリアクタないしは発酵タンク２００の第２の実施形態が示されている。この発酵タンク２００は、天板１０の代わりに、複数のリフトシリンダ２０２により持ち上げられるようになっている蓋２０４が備えられ、これを両側壁６、８および後壁１２の上に気密式にかぶせられるようになっている点で、図１から４に示される実施形態とは異なっている。その他の点について、図９に示される実施形態は、図１から４に示される実施形態と同一である。
【００３３】
蓋２０４は、若干凸状に膨らんで長く延びるように構成されており、また、その全周にわたって一つのシールリップ２０６を有している。フラップドア１４により封止可能な前面側において、両側壁６、８は、それぞれ上の角のところで一つのクロスメンバ２０８により互いに接続されている。両側壁６、８、後壁１２およびこのクロスメンバ２０８の上側には、一つの溝２１０が全周にわたって構成され、またこの溝２１０は、部分的に液体２１２で満たされている。液体２１２で満たされたこの溝２１０の中には、蓋２０４が、厳密にはその全周にわたって延びるシールリップ２０６が押し込まれ、発酵タンク２００を気密式に封止する。
【００３４】
図１０ａには、蓋２０４が持ち上げられた状態の断面図が示されており、図１０ｂには、蓋２０４がかぶせられ、全周にわたって延びているシールリップ２０６が溝２１０の液体２１２の中に押し込まれている状態の断面図が示されている。リフトシリンダ２０２は、両側壁６、８に組み込まれても、または両側壁６、８の外側に取り付けられてもよい。また、差動シリンダが使用されることが望ましい。蓋２０４は、シールリップ２０６のところで、リフトシリンダにより溝２１０の中に圧入される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるバイオリアクタを図解した見取り図である。
【図２】
図１のバイオリアクタの断面図である。
【図３】
図１ならびに図２のバイオリアクタの底板の略図である。
【図４】
図４ａは、発酵タンクのフラップドアの正面図である。図４ｂは、図４ａのフラップドアのＡ−Ａ断面図である。図４ｃは、図４ｂの細部構造を示した図である。図４ｄは、図４ｃと同様の詳細図であるが、ここではドア枠の変形例を示している。
【図５】
本発明によるバイオガスプラントの第１の実施形態を示した図である。
【図６】
バイオガスプラントの第２の実施形態を示した図である。
【図７】
バイオガスプラントならびにバイオリアクタの、第３の実施形態を示した図である。
【図８】
図７の実施形態の変形例を示した図である。
【図９】
本発明による他のバイオリアクタを図解する見取り図である。
【図１０】
図１０ａおよび図１０ｂは、図９の実施形態の詳細図である。
【符号の説明】
２…発酵タンク、４…底板、６…側壁、８…側壁、１０…天板、１２…後壁、１４…フラップドア、１６…油圧装置、１８…バイオガス排出ポート、２０…加熱装置、フロアヒータ、２２…浸出液排出装置、２４…溝、２６…穴あき板のカバー、またはスリット板のカバー、２８…浸出液排出管、１３０…シールホース、１３２…ドア枠、１３４…ドア枠突出部、３０…バイオガス消費装置、３２…バイオガス経路、３３…排出ガス経路、３４…弁機構、３６…第１バルブ、３８…第２バルブ、４０…第３バルブ、４２…第４バルブ、４４−ｉ…差圧検出機構、４６…バイオガス消費制御装置、５０…分圧測定装置、５２…制御装置、５４…排出ガス掃気経路、５６…弁機構、５８−ｉ…遮断弁、６０−ｉ…掃気弁、２８−ｉ…浸出液排出管、７０−ｉ…混入装置、７２−ｉ…測定装置、７４−ｉ…浸出液戻し管、２００…発酵タンク、２０２…リフトシリンダ、２０４…蓋、２０６…全周シールリップ、２０８…クロスメンバ、２１０…全周溝、２１２…２１０内の液体。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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