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CH562556A5 - Utilisation of waste products and/or heat from bioreactors - particularly from fermenters, as growth factors for plant culture - Google Patents

Utilisation of waste products and/or heat from bioreactors - particularly from fermenters, as growth factors for plant culture

Info

Publication number
CH562556A5
CH562556A5 CH368774A CH368774A CH562556A5 CH 562556 A5 CH562556 A5 CH 562556A5 CH 368774 A CH368774 A CH 368774A CH 368774 A CH368774 A CH 368774A CH 562556 A5 CH562556 A5 CH 562556A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
bioreactors
green
waste
heat
cultures
Prior art date
Application number
CH368774A
Other languages
German (de)
Original Assignee
Mueller Hans Maennedorf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Hans Maennedorf filed Critical Mueller Hans Maennedorf
Priority to CH368774A priority Critical patent/CH562556A5/en
Priority to JP50027930A priority patent/JPS50134836A/ja
Priority to SE7502746A priority patent/SE7502746L/
Priority to AT193175A priority patent/AT338200B/en
Priority to IT21213/75A priority patent/IT1034236B/en
Priority to GB10591/75A priority patent/GB1489000A/en
Priority to FR7508483A priority patent/FR2264087B3/fr
Priority to DE19752511114 priority patent/DE2511114A1/en
Publication of CH562556A5 publication Critical patent/CH562556A5/en
Priority to US05/661,118 priority patent/US4003160A/en

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D7/00—Fertilisers producing carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/02—Treatment of plants with carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Biological utilisation of waste material and/or waste heat from bioreactors e.g. fermenters by supplying these waste products as plant growth factors. Utilises the very large amounts of material particularly CO2 and of heat produced from biological processes and at present entirely wasted. The CO2-containing waste air e.g. from fermenters, is pref. supplied by pipeline and distributions equipment together with waste heat, both to plants grown in open fields and to those in greenhouses. Alternatively, the waste products are utilised for submerged plant growth, e.g. algae cultivation.

Description

  

  
 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur biologischen Ausnutzung von Abfallstoffen und/oder Abwärme von Bioreaktoren, beispielsweise aus Fermentern.



   Es ist bekannt, dass Bioreaktoren - speziell für die Herstellung von Mikroorganismen, welche als Nahrungs- und Futtermittel verwendet werden - einerseits grosse Mengen von Kohlensäure, anderseits entsprechend grosse Mengen von Wärme als  Abfall  produzieren. Je nachdem, welche Nährsubstrate für die meist aerobe Fermentierung verwendet werden, fallen 3000 bis 10 000 kg Cal pro kg erzeugte Trockensubstanz an und eine entsprechend grosse Menge von Kohlensäure. Die Wärme muss durch entsprechende Kühlung abgeführt werden, und die Kohlensäure verlässt die Reaktoren in der Abluft. Als Beispiel soll erwähnt werden, dass ein Bioreaktor von 200 m3 Nutzinhalt, in welchem Futterhefe hergestellt wird. und welcher im Tag ungefähr 20 000 kg Trockenhefe erzeugt, bei einer Belüftungsrate von 1,5 Volumen Luft pro Minute, täglich 432 000 m3 Abluft ausstösst.

  Diese Abluft enthält - je nach Produkt - 2 bis   10 %    Kohlensäure-Gas. Es ist dies eine enorme Menge CO2, welches in die Atmosphäre ausgeströmt wird. Auf der anderen Seite müssen durch die erwähnte Kühlung - ebenfalls je nach Produkt - pro Tag ungefähr 60 bis 200 Millionen kg Cal Wärme abgeführt werden.



   Die erwähnten Hefen, oder Bakterien und Pilze, werden bekanntlich in immer grösserem Umfang als Nahrungs- und Futtermittel auf obige Weise erzeugt. Da nun vielfach in jenen Ländern. in welchen soche  künstliche  Eiweissprodukte hergestellt werden müssen, auch die übrigen, pflanzlichen Nahrungs- und Futtermittel fehlen - oder zumindest knapp   sind,    wäre interessant, eine Symbiose zwischen Bioreaktoren und Grünkulturen zu erreichen.



   Aufgabe der Erfindung ist die Ausnutzung von unverwerteten Abfallprodukten von Bioreaktoren für Grünkulturen.



   Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren so gelöst. dass diese Abfallprodukte als Wachstumsfaktoren Grünkulturen zugeführt werden.



   Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise erläutert.



   Während die Eiweisse erzeugenden Mikroorganismen Kohlensäure und Wärme als Abfallprodukte produzieren, brauchen grüne Pflanzen grosse Mengen dieser beiden Abfallprodukte für ihr Wachstum. Neuerdings werden solche Grünkulturen nicht nur auf freiem Feld produziert, sondern auch in Gewächshäusern, welche teilweise auch für kontinuierlichen Betrieb eingerichtet sind.



   Es wurde gefunden, dass die erwähnten Abfallprodukte, d. h. Kohlensäure und Wärme, diesen Grünkulturen zugeführt werden können, wodurch eine beträchtliche Mehrproduktion erhalten wird. Die aus den Bioreaktoren ausströmende, kohlensäurehaltige Abluft wird in Rohrleitungen beispielsweise Freikulturen oder Gewächshäusern zugeführt. Sie kann auch in Wasser gelöst als gleichzeitige Bewässerung zu den Kulturen gebracht werden. In Gegenden, in welchen zu wenig Wärme für solche Kulturen vorhanden ist, kann die Abwärme vom Kühlsystem der Bioreaktoren ebenfalls diesen Kulturen durch ein Zirkulationssystem zugeführt werden.



   Es ist also eine Kombination von Bioreaktoren mit Grünkulturen, bei welcher die Grünkultur die Abfallstoffe der Bioreaktoren ausnützt. Es soll noch erwähnt werden, dass als Grünkultur auch die Grünalgen gemeint sein können, welche CO2 verwerten und neuerdings in submersem Verfahren, d. h. in Wasser, gezüchtet werden. In diesem Fall wird das
Abgas der Bioreaktoren in die wässerige Phase eingeblasen.

 

   PATENTANSPRUCH



   Verfahren zur biologischen Ausnutzung von Abfallstoffen und/oder Abwärme von Bioreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass diese Abfallprodukte als Wachstumsfaktoren Grünkulturen zugeführt werden.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die CO2-haltigen Abgase durch Rohrleitungs- und Verteilungs-Anlagen im offenen Feld den Grünkulturen zugeführt werden.



   2. Verfahren nach Patenanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die CO2-haltigen Abgase den Grünkulturen im Gewächshaus zugeführt werden.



   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Bioreaktoren abgeführte Abwärme den Grünkulturen zugeführt wird.



   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallprodukte submersen Grünkulturen, wie Algen, zugeführt werden.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   



  
 



   The invention relates to a method for the biological utilization of waste materials and / or waste heat from bioreactors, for example from fermenters.



   It is known that bioreactors - especially for the production of microorganisms which are used as food and feed - produce large amounts of carbonic acid on the one hand and correspondingly large amounts of heat as waste on the other. Depending on which nutrient substrates are used for the mostly aerobic fermentation, 3000 to 10,000 kg of Cal per kg of dry matter produced and a correspondingly large amount of carbonic acid are produced. The heat must be dissipated through appropriate cooling, and the carbon dioxide leaves the reactors in the exhaust air. As an example, it should be mentioned that a bioreactor with a net volume of 200 m3 in which feed yeast is produced. and which produces around 20,000 kg of dry yeast per day, at a ventilation rate of 1.5 volumes of air per minute, emits 432,000 m3 of exhaust air daily.

  This exhaust air contains - depending on the product - 2 to 10% carbon dioxide gas. It is an enormous amount of CO2 that is being released into the atmosphere. On the other hand, the aforementioned cooling - also depending on the product - has to dissipate around 60 to 200 million kg of cal heat per day.



   The yeasts mentioned, or bacteria and fungi, are known to be produced in the above manner to an ever greater extent as food and feed. Since now many times in those countries. In which such artificial protein products have to be manufactured, the other plant-based food and feed are also missing - or at least in short supply, it would be interesting to achieve a symbiosis between bioreactors and green cultures.



   The object of the invention is the utilization of unused waste products from bioreactors for green crops.



   The object is achieved according to the invention by a method. that these waste products are fed to green cultures as growth factors.



   The subject matter of the invention is explained below by way of example.



   While the protein-producing microorganisms produce carbonic acid and heat as waste products, green plants need large amounts of these two waste products for their growth. Recently, such green crops have not only been produced in the open, but also in greenhouses, some of which are also set up for continuous operation.



   It has been found that the mentioned waste products, i.e. H. Carbonic acid and heat can be supplied to these green crops, whereby a considerable additional production is obtained. The carbonic acid-containing exhaust air flowing out of the bioreactors is fed in pipes, for example, to free cultures or greenhouses. It can also be dissolved in water and brought to the crops for simultaneous irrigation. In areas in which there is too little heat for such cultures, the waste heat from the cooling system of the bioreactors can also be fed to these cultures by a circulation system.



   It is therefore a combination of bioreactors with green cultures, in which the green culture uses the waste materials of the bioreactors. It should also be mentioned that the green algae can also be meant as green culture, which utilize CO2 and recently in a submerged process, i.e. H. in water. In this case it will
Exhaust gas from the bioreactors is blown into the aqueous phase.

 

   PATENT CLAIM



   Process for the biological utilization of waste materials and / or waste heat from bioreactors, characterized in that these waste products are fed to green cultures as growth factors.



   SUBCLAIMS
1. The method according to claim, characterized in that the CO2-containing exhaust gases are fed to the green crops through piping and distribution systems in the open field.



   2. The method according to the patent claim, characterized in that the CO2-containing exhaust gases are fed to the green crops in the greenhouse.



   3. The method according to claim, characterized in that the waste heat removed from the bioreactors is fed to the green crops.



   4. The method according to claim, characterized in that the waste products are supplied to submerged green cultures, such as algae.

** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.

Claims (1)

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. ** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur biologischen Ausnutzung von Abfallstoffen und/oder Abwärme von Bioreaktoren, beispielsweise aus Fermentern. The invention relates to a method for the biological utilization of waste materials and / or waste heat from bioreactors, for example from fermenters. Es ist bekannt, dass Bioreaktoren - speziell für die Herstellung von Mikroorganismen, welche als Nahrungs- und Futtermittel verwendet werden - einerseits grosse Mengen von Kohlensäure, anderseits entsprechend grosse Mengen von Wärme als Abfall produzieren. Je nachdem, welche Nährsubstrate für die meist aerobe Fermentierung verwendet werden, fallen 3000 bis 10 000 kg Cal pro kg erzeugte Trockensubstanz an und eine entsprechend grosse Menge von Kohlensäure. Die Wärme muss durch entsprechende Kühlung abgeführt werden, und die Kohlensäure verlässt die Reaktoren in der Abluft. Als Beispiel soll erwähnt werden, dass ein Bioreaktor von 200 m3 Nutzinhalt, in welchem Futterhefe hergestellt wird. und welcher im Tag ungefähr 20 000 kg Trockenhefe erzeugt, bei einer Belüftungsrate von 1,5 Volumen Luft pro Minute, täglich 432 000 m3 Abluft ausstösst. It is known that bioreactors - especially for the production of microorganisms which are used as food and feed - produce large amounts of carbonic acid on the one hand and correspondingly large amounts of heat as waste on the other. Depending on which nutrient substrates are used for the mostly aerobic fermentation, 3000 to 10,000 kg of Cal per kg of dry matter produced and a correspondingly large amount of carbonic acid are produced. The heat must be dissipated through appropriate cooling, and the carbon dioxide leaves the reactors in the exhaust air. As an example, it should be mentioned that a bioreactor with a net volume of 200 m3 in which feed yeast is produced. and which produces around 20,000 kg of dry yeast per day, at a ventilation rate of 1.5 volumes of air per minute, emits 432,000 m3 of exhaust air daily. Diese Abluft enthält - je nach Produkt - 2 bis 10 % Kohlensäure-Gas. Es ist dies eine enorme Menge CO2, welches in die Atmosphäre ausgeströmt wird. Auf der anderen Seite müssen durch die erwähnte Kühlung - ebenfalls je nach Produkt - pro Tag ungefähr 60 bis 200 Millionen kg Cal Wärme abgeführt werden. This exhaust air contains - depending on the product - 2 to 10% carbon dioxide gas. It is an enormous amount of CO2 that is being released into the atmosphere. On the other hand, the aforementioned cooling - also depending on the product - has to dissipate around 60 to 200 million kg of cal heat per day. Die erwähnten Hefen, oder Bakterien und Pilze, werden bekanntlich in immer grösserem Umfang als Nahrungs- und Futtermittel auf obige Weise erzeugt. Da nun vielfach in jenen Ländern. in welchen soche künstliche Eiweissprodukte hergestellt werden müssen, auch die übrigen, pflanzlichen Nahrungs- und Futtermittel fehlen - oder zumindest knapp sind, wäre interessant, eine Symbiose zwischen Bioreaktoren und Grünkulturen zu erreichen. The yeasts mentioned, or bacteria and fungi, are known to be produced in the above manner to an ever greater extent as food and feed. Since now many times in those countries. In which such artificial protein products have to be manufactured, the other plant-based food and feed are also missing - or at least in short supply, it would be interesting to achieve a symbiosis between bioreactors and green cultures. Aufgabe der Erfindung ist die Ausnutzung von unverwerteten Abfallprodukten von Bioreaktoren für Grünkulturen. The object of the invention is the utilization of unused waste products from bioreactors for green crops. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren so gelöst. dass diese Abfallprodukte als Wachstumsfaktoren Grünkulturen zugeführt werden. The object is achieved according to the invention by a method. that these waste products are fed to green cultures as growth factors. Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise erläutert. The subject matter of the invention is explained below by way of example. Während die Eiweisse erzeugenden Mikroorganismen Kohlensäure und Wärme als Abfallprodukte produzieren, brauchen grüne Pflanzen grosse Mengen dieser beiden Abfallprodukte für ihr Wachstum. Neuerdings werden solche Grünkulturen nicht nur auf freiem Feld produziert, sondern auch in Gewächshäusern, welche teilweise auch für kontinuierlichen Betrieb eingerichtet sind. While the protein-producing microorganisms produce carbonic acid and heat as waste products, green plants need large amounts of these two waste products for their growth. Recently, such green crops have not only been produced in the open, but also in greenhouses, some of which are also set up for continuous operation. Es wurde gefunden, dass die erwähnten Abfallprodukte, d. h. Kohlensäure und Wärme, diesen Grünkulturen zugeführt werden können, wodurch eine beträchtliche Mehrproduktion erhalten wird. Die aus den Bioreaktoren ausströmende, kohlensäurehaltige Abluft wird in Rohrleitungen beispielsweise Freikulturen oder Gewächshäusern zugeführt. Sie kann auch in Wasser gelöst als gleichzeitige Bewässerung zu den Kulturen gebracht werden. In Gegenden, in welchen zu wenig Wärme für solche Kulturen vorhanden ist, kann die Abwärme vom Kühlsystem der Bioreaktoren ebenfalls diesen Kulturen durch ein Zirkulationssystem zugeführt werden. It has been found that the mentioned waste products, i.e. H. Carbonic acid and heat can be supplied to these green crops, whereby a considerable additional production is obtained. The carbonic acid-containing exhaust air flowing out of the bioreactors is fed in pipes, for example, to free cultures or greenhouses. It can also be dissolved in water and brought to the crops for simultaneous irrigation. In areas in which there is too little heat for such cultures, the waste heat from the cooling system of the bioreactors can also be fed to these cultures by a circulation system. Es ist also eine Kombination von Bioreaktoren mit Grünkulturen, bei welcher die Grünkultur die Abfallstoffe der Bioreaktoren ausnützt. Es soll noch erwähnt werden, dass als Grünkultur auch die Grünalgen gemeint sein können, welche CO2 verwerten und neuerdings in submersem Verfahren, d. h. in Wasser, gezüchtet werden. In diesem Fall wird das Abgas der Bioreaktoren in die wässerige Phase eingeblasen. It is therefore a combination of bioreactors with green cultures, in which the green culture uses the waste materials of the bioreactors. It should also be mentioned that the green algae can also be meant as green culture, which utilize CO2 and recently in a submerged process, i.e. H. in water. In this case it will Exhaust gas from the bioreactors is blown into the aqueous phase. PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Verfahren zur biologischen Ausnutzung von Abfallstoffen und/oder Abwärme von Bioreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass diese Abfallprodukte als Wachstumsfaktoren Grünkulturen zugeführt werden. Process for the biological utilization of waste materials and / or waste heat from bioreactors, characterized in that these waste products are fed to green cultures as growth factors. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die CO2-haltigen Abgase durch Rohrleitungs- und Verteilungs-Anlagen im offenen Feld den Grünkulturen zugeführt werden. SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the CO2-containing exhaust gases are fed to the green crops through piping and distribution systems in the open field. 2. Verfahren nach Patenanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die CO2-haltigen Abgase den Grünkulturen im Gewächshaus zugeführt werden. 2. The method according to the patent claim, characterized in that the CO2-containing exhaust gases are fed to the green crops in the greenhouse. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Bioreaktoren abgeführte Abwärme den Grünkulturen zugeführt wird. 3. The method according to claim, characterized in that the waste heat removed from the bioreactors is fed to the green crops. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallprodukte submersen Grünkulturen, wie Algen, zugeführt werden. 4. The method according to claim, characterized in that the waste products are supplied to submerged green cultures, such as algae.
CH368774A 1974-03-14 1974-03-14 Utilisation of waste products and/or heat from bioreactors - particularly from fermenters, as growth factors for plant culture CH562556A5 (en)

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AT193175A AT338200B (en) 1974-03-14 1975-03-13 METHOD OF EXPLOITING WASTE PRODUCTS DURING SINGLE-CELL PROTEIN MANUFACTURING IN BIOREACTORS
IT21213/75A IT1034236B (en) 1974-03-14 1975-03-13 PLANT FOR USING EXHAUST GAS AND LOST HEAT FROM BIOLOGICAL REACTORS
GB10591/75A GB1489000A (en) 1974-03-14 1975-03-13 Method of exploiting waste gases and heat from bio-reactors for biological purposes
FR7508483A FR2264087B3 (en) 1974-03-14 1975-03-13
DE19752511114 DE2511114A1 (en) 1974-03-14 1975-03-13 Utilisation of waste heat and products from fermentations - by accelerating growth in crops in fields or greenhouses
US05/661,118 US4003160A (en) 1974-03-14 1976-02-24 Process for growing chlorophyllose plants using carbon dioxide and heat generated in exothermic aerobic fermentation processes

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184160A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 Technica Entwicklungsgesellschaft mbH & Co. KG Process for the qualitative and quantitative improvement of the foliar fertilisation of utilitarian and ornamental plants in greenhouses and in the fields
EP0928776A2 (en) * 1998-01-09 1999-07-14 Biotop Landschaftsgestalltung Ges.m.b.H Method to lower the growing of algae in natural or artificial waters

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EP0184160A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 Technica Entwicklungsgesellschaft mbH & Co. KG Process for the qualitative and quantitative improvement of the foliar fertilisation of utilitarian and ornamental plants in greenhouses and in the fields
EP0184160A3 (en) * 1984-12-03 1987-01-21 Technica Entwicklungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Process for the qualitative and quantitative improvement of the foliar fertilisation of utilitarian and ornamental plants in greenhouses and in the fields
EP0928776A2 (en) * 1998-01-09 1999-07-14 Biotop Landschaftsgestalltung Ges.m.b.H Method to lower the growing of algae in natural or artificial waters
EP0928776A3 (en) * 1998-01-09 1999-07-21 Biotop Landschaftsgestalltung Ges.m.b.H Method to lower the growing of algae in natural or artificial waters
US6258280B1 (en) 1998-01-09 2001-07-10 Biotop Landschaftsgestaltung Gesellschaft M.B.H. Process for reducing the algae growth in water

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