FR2580294A1

FR2580294A1 - Fermentation process and improvement to packed fermenters.

Info

Publication number: FR2580294A1
Application number: FR8505719A
Authority: FR
Inventors: Claude Camilleri
Original assignee: Societe Generale pour les Techniques Nouvelles SA SGN
Current assignee: Societe Generale pour les Techniques Nouvelles SA SGN
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1985-04-16
Publication date: 1986-10-17
Also published as: IN171041B; FR2580294B1; IT1188651B; IT8620066A0; IT8620066A1; ES8800724A1; ES554058A0

Abstract

The present invention relates to a process for the anaerobic fermentation of carbon containing liquid substrates by the action of bacteria, characterised in that the fermentation is carried out in two stages, in two separate sections of the fermenter, in that the first (acidogenic) stage is carried out in a medium 105 stirred by floating bacteria, in that the second (methanogenic) stage is carried out by downward trickling through a packing 8 on which the biomass is fixed, and in that the bacteria of this second stage which might be carried away are separated and recycled; it also relates to the fermenter used for implementing the said process.

Description

PROCèDE DE FERMENTATION ET PERFECTIONNEMENT
AUX FERMENTEURS A GARNISSAGE
On sait que les matières carbonées en solution ou en suspension peuvent être digérées par des bactéries anaérobies de sorte que le carbone présent soit transformé en gaz carbonique et en méthane.FERMENTATION AND IMPROVEMENT PROCESS
TO FARMERS WITH TRIM
It is known that carbonaceous materials in solution or in suspension can be digested by anaerobic bacteria so that the carbon present is transformed into carbon dioxide and methane.

Le principe de cette transformation du carbone organique en gaz carbonique (CO2) et méthane (CH4) a été étudié et il est admis que La transformation se fait en deux phases successives, les deux étant anaérobies :
Première phase dite acidogène sous L'action d4une population de bactéries. Les molécules organiques sont transformées en acides gras volatils (dits AGV) et principaLement en acide acétique et propionique avec dégagement concommitant de gaz carbonique (CO). The principle of this transformation of organic carbon into carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) has been studied and it is accepted that The transformation takes place in two successive phases, both being anaerobic:
First phase known as acidogenic under the action of a population of bacteria. The organic molecules are transformed into volatile fatty acids (called AGV) and mainly into acetic and propionic acid with concomitant release of carbon dioxide (CO).

Seconde phase dite méthanogéne. Une seconde population de bactéries transforment les AGV présents en méthane et en gaz carbonique selon la réaction schématique CH3 (CH2)n C02 H

Second phase known as methanogen. A second population of bacteria transform the VFAs present in methane and carbon dioxide according to the schematic reaction CH3 (CH2) n C02 H

CH4 et CC2. CH4 and CC2.

En fait, il y a des étapes intermédiaires mais dans la technique de fermentation on ne s'intéresse qu'au résultat final. In fact, there are intermediate stages but in the fermentation technique one is only interested in the final result.

Les brevets français ne81/01564 et n 82/09806 ont décrit des procédés et appareillages pour réaliser les fermentations méthanogènes. Les études théoriques ont montré que la première phase (acidogène) était rapide et que la deuxième phase (méthanogène) était lente.French patents ne81 / 01564 and n 82/09806 have described methods and apparatus for carrying out methanogenic fermentations. Theoretical studies have shown that the first phase (acidogenic) was rapid and that the second phase (methanogenic) was slow.

Les essais à différentes échelles menés à bien par la demanderesse lui ont montré que la faible vitesse de la deuxième phase était due, au moins en partie, au manque de concentration en bactéries méthanogènes. The tests carried out on different scales carried out by the applicant showed it that the low speed of the second phase was due, at least in part, to the lack of concentration in methanogenic bacteria.

Les essais ayant montré que les boues évacuées d'un fermenteur conventionnel étaient très riches en bactéries vivantes, il fallait proposer une solution pour recycler les bactéries, ou ce qui est équivalent les boues. The tests having shown that the sludge discharged from a conventional fermenter was very rich in living bacteria, it was necessary to propose a solution for recycling the bacteria, or what is equivalent to the sludge.

Une des caractéristiques de l'invention est de procéder à un recyclage des boues pour pallier la perte des bactéries, ledit recyclageétant permis par la forme donnée au fermenteur. One of the characteristics of the invention is to recycle the sludge to compensate for the loss of bacteria, said recycling being permitted by the form given to the fermenter.

Une autre caractéristique de L'invention est la séparation des biogaz issus des deux étapes de réaction, cette séparation étant permise par la forme donnée intérieurement au fermenteur. Another characteristic of the invention is the separation of biogas from the two reaction stages, this separation being permitted by the form given internally to the fermenter.

La présente invention est également caractérisée Dar la différence des temps de séjour de l'effluent à traiter dans la zone acidogène (passage rapide) et dans la phase méthanogène (passage lent). The present invention is also characterized by the difference in the residence times of the effluent to be treated in the acidogenic zone (rapid passage) and in the methanogenic phase (slow passage).

On pourra comprendre l'invention en suivant la description du procédé, puis ensuite la description de fermenteurs permettant de mettre en oeuvre le procédé. The invention can be understood by following the description of the process, then the description of fermenters allowing the process to be implemented.

DESCRIPTION DU PROCEDE
L'effluent à traiter doit être suffisamment fluide pour pouvoir être pompé et descendre une canalisation ou traverser un garnissage sous la seule action de la gravité. On opérera dans un fermenteur vertical comportant une partie avec garnissage et une partie libre.DESCRIPTION OF THE PROCESS
The effluent to be treated must be sufficiently fluid to be able to be pumped down a pipe or pass through a lining under the sole action of gravity. We will operate in a vertical fermenter comprising a part with packing and a free part.

La phase acidogène rapide sera menée dans La oartie libre avec un temps de séjour rapide et la phase méthanogene dans la partie avec garnissage avec un temps de séjour long. The rapid acidogenic phase will be carried out in the free part with a rapid residence time and the methanogenic phase in the packed part with a long residence time.

Pour simplifier la description on suppose, sans que cela soit obligatoire, que la partie libre est en bas du fermenteur et que la partie avec garnissage est au-dessus. To simplify the description, it is assumed, without this being compulsory, that the free part is at the bottom of the fermenter and that the part with packing is above.

Entre les deux sera placé le dispositif de séparation des boues décrit plus loin. Between the two will be placed the sludge separation device described below.

L'effluent à traiter est introduit par une pompe avec unevitessenotable dans la partie basse du fermenteur (c'est-à-dire dans la partie libre). Pour améliorer le brassage et le mélangeage dans cette zone basse, on a intérêt à prévoir des arrivées tangentielles pour le liquide. The effluent to be treated is introduced by a pump with a sizable speed in the lower part of the fermenter (i.e. in the free part). To improve stirring and mixing in this low area, it is advantageous to provide tangential arrivals for the liquid.

La première fermentation effectuée dans cette zone avec un temps de séjour d'environ une heure et une production d'un gaz évacué par une canalisation (placée à la partie haute de cette zone) donne un effluent intermediaire riche en acides gras volatils et un gaz très riche en C02 (C02 + traces d'hydrogène et méthane). The first fermentation carried out in this zone with a residence time of approximately one hour and the production of a gas evacuated by a pipe (placed at the top of this zone) gives an intermediate effluent rich in volatile fatty acids and a gas. very rich in C02 (C02 + traces of hydrogen and methane).

La pression dans ce premier compartiment est suffisante pour que cet effluent intermédiaire monte par une canalisation jusqu'au-dessus du niveau supérieur du garnissage ou il est déversé après dégazage. The pressure in this first compartment is sufficient for this intermediate effluent to rise via a pipe to above the upper level of the lining or it is discharged after degassing.

La deuxième phase à vitesse lente se fait dans le garnissage avec une vitesse de déplacement due à la seule gravité à l'intérieur du garnissage. The second phase at slow speed takes place in the lining with a displacement speed due to gravity alone inside the lining.

On constate en outre que la biomasse se fixe sur le garnissage si celui-ci est bien divisé. It is further noted that the biomass is fixed on the lining if the latter is well divided.

On doit choisir un garnissage possédant l'ensemble des propriétés un peu contradictoires puisque l'on veut qu'il ait une grande surface pour fixer beaucoup de bactéries et que néanmoins le substrat s'écoule à travers. On verra dans les exemples que les garnissages du type FLOCOR E ou R conviennent. One must choose a packing having the whole of the properties a little contradictory since one wants that it has a large surface to fix many bacteria and that nevertheless the substrate flows through. It will be seen in the examples that the linings of the FLOCOR E or R type are suitable.

En partie haute du fermenteur, on recueille les gaz de deuxième phase très riche en méthane (70 % à 80 X) et en C02 (20 à 30 %).In the upper part of the fermenter, the second phase gases, very rich in methane (70% at 80%) and in CO 2 (20 to 30%), are collected.

Le liquide ayant traversé le garnissage est soumis dans le fermenteur à une décantation. Le liquide clair peut être rejeté car sa demande chimique en oxygène (en abrégé DCO) a été réduite et est en dessous des normes interdisant le rejet. The liquid which has passed through the packing is subjected to decantation in the fermenter. Clear liquid can be rejected because its chemical oxygen demand (abbreviated as COD) has been reduced and is below the standards prohibiting discharge.

Les boues s'écoulent grace à la forme du fermenteur et sont recueillies pour être recycles au niveau de La pompe d'alimentation. On recycle ainsi une forte population bactérienne et on augmente la biomasse présente et active dans le fermenteur. The sludge flows thanks to the shape of the fermenter and is collected to be recycled at the level of the feed pump. A large bacterial population is thus recycled and the biomass present and active in the fermenter is increased.

DESCRIPTION D'UN PREMIER TYPE DE FERMENTEUR
POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE
En suivant La figure 1, on voit que le premier type de fermenteur est composé d'un corps cylindrique 4 posé sur un fond 2 et fermé à la partie supérieure par un toit conique 3. En partant du haut la partie cylindrique est coupée successivement, de façon optionnelle par une grille horizontale supérieure 7, par une grille horizontale inférieure 6 et par une cloison conique 102. DESCRIPTION OF A FIRST TYPE OF FARMER
FOR THE IMPLEMENTATION OF THE PROCESS
By following FIG. 1, it can be seen that the first type of fermenter is composed of a cylindrical body 4 placed on a bottom 2 and closed at the upper part by a conical roof 3. Starting from the top, the cylindrical part is cut successively, optionally by an upper horizontal grid 7, by a lower horizontal grid 6 and by a conical partition 102.

Ladite cloison est soudée hermétiquement par sa péri phérie à la paroi cylindrique 4 et comporte à son sommet 106 (placé sur l'axe du fermenteur) une canalisation descendante 5 traversant de façon étanche le fond 2. Said partition is hermetically welded by its periphery to the cylindrical wall 4 and comprises at its top 106 (placed on the axis of the fermenter) a downward pipe 5 passing tightly through the bottom 2.

La zone 1 comprise au-dessus de la grille 6 contient un garnissage 8. Zone 1 included above the grid 6 contains a lining 8.

On peut utiliser plusieurs sortes de garnissages suivant des techniques bien connues, en particulier des garnissages ordonnés ou des garnissages en vrac. La demanderesse a utilisé avec succès les garnissages "FLOCOR" (marque déposée d'IMPERIAL CHEMICAL INDUS
TRIES) des types E et R seuls ou ensemble.Several kinds of packings can be used according to well-known techniques, in particular ordered packings or bulk packings. The Applicant has successfully used "FLOCOR" packings (registered trademark of IMPERIAL CHEMICAL INDUS
TRIES) of types E and R alone or together.

La zone 105 située sous la cloison 102 est le lieu de la première phase de réaction. Une canalisation 9 partant de la partie supérieure de ladite zone 105 conduit à la partie haute du fermenteur. A noter que,pour simplifier la figure, on a dessiné une canalisation 9 unique et extérieure. En fait, on peut utiliser une pluralité de telles canalisations et, en particulier dans les pays froids, on peut placer ces canalisations à l'intérieur du corps du fermenteur. Sinon, il y aura intérêt à les calorifuger soigneusement. The zone 105 located under the partition 102 is the site of the first reaction phase. A line 9 starting from the upper part of said zone 105 leads to the upper part of the fermenter. Note that, to simplify the figure, a single and external pipe 9 has been drawn. In fact, one can use a plurality of such pipes and, in particular in cold countries, one can place these pipes inside the body of the fermenter. Otherwise, it will be beneficial to insulate them carefully.

A la partie haute une canalisation 10 alimente une pluralité d'éclateurs ou de pommes de douches 107. Le but est de répartir au mieux le liquide provenant de la partie 105 sur toute la surface de la grille 7. La circulation des liquides est assuré par une pompe 12 reliée du coté aspiration par la tubulure 11 à la tubulure 5 et du côté refoulement à la tubulure 15 entrant dans la partie 105 le plus près possible du fond 2. Le substrat à traiter est amené (sous charge de préférence) dans la canalisation 15. Une série devannesl3, 14, 19 et 108 permettent de mettre en service, d'isoler ou de vidanger. In the upper part, a pipe 10 feeds a plurality of spark gaps or shower heads 107. The aim is to distribute the liquid coming from the part 105 as well as possible over the entire surface of the grid 7. The circulation of the liquids is ensured by a pump 12 connected on the suction side by the pipe 11 to the pipe 5 and on the delivery side to the pipe 15 entering the part 105 as close as possible to the bottom 2. The substrate to be treated is brought (preferably under load) into the pipe 15. A series of valves 13, 14, 19 and 108 make it possible to commission, isolate or drain.

Les gaz produits dans la zone 1 s'échappent par la canalisation 18, les gaz produits par La partie 105 s'échappent par
La canalisation 17. On n'a pas représenté la garde nécessaire pour séparer gaz et liquide pouvant sortir par 17.The gases produced in zone 1 escape through line 18, the gases produced by Part 105 escape through
Line 17. The guard necessary to separate gas and liquid which can exit through 17 has not been shown.

A la base de la partie 105, on a également une tuyauterie 16 par laquelle on peut insuffler un gaz. At the base of the part 105, there is also a pipe 16 through which a gas can be blown.

Dans la zone comprise entre la cloison 102 et la grille 6, on a placé une bavette 103 juste au-dessus de la tubulure 104 de sortie de l'effluent épuré. In the area between the partition 102 and the grid 6, a flap 103 was placed just above the tube 104 for the outlet of the purified effluent.

Sur la figure 2, on a figuré un détail de la canalisation 15. Pour améliorer le brassage dans la partie 105, la canalisation 15 est composée de 2 ou 4. (ou plus) canalisations
tangentes. La figure 2 comporte 2 canalisations 15 arrivant tangen
tiellement à la paroi cylindrique.In FIG. 2, a detail of the pipe 15 has been shown. To improve the mixing in the part 105, the pipe 15 is composed of 2 or 4. (or more) pipes
tangents. Figure 2 has 2 pipes 15 arriving tangen
directly to the cylindrical wall.

De la meme manière, on améliore la sortie de l'effluent ayant subi la première phase en te collectant par une série de sorties 25, réunies extérieurement (cas de la figure 2) ou intérieurement
(non figuré) par une canalisation torique 26 réunie à la canalisation verticale 9 extérieure (cas de la figure 2) ou intérieure (non figurée).In the same way, the output of the effluent having undergone the first phase is improved by collecting you by a series of outlets 25, assembled externally (case of FIG. 2) or internally
(not shown) by a toric pipe 26 joined to the vertical pipe 9 outside (case of Figure 2) or inside (not shown).

Les figures 3 et 4 représentent ensemble une amélio
ration de la collecte de l'effluent épuré. Sous la grille 6, est placée une bavette de tôle 103 ayant la forme d'un tronc de cône et soudée par sa plus grande périphérie à la-paroi cylindrique 4 du fermenteur.Figures 3 and 4 together show an improvement
ration of the collection of the purified effluent. Under the grid 6, is placed a sheet flap 103 having the shape of a truncated cone and welded by its larger periphery to the cylindrical wall 4 of the fermenter.

Entre cette bavette et la paroi cylindrique, on a disposé une canalisation torique 140 munie d'une pluralité de trous 141 à sa partie inférieure. Cette canalisation 140 est réunie à la cana
lisation 104 de sortie de l'effluent épuré.Between this flap and the cylindrical wall, an O-shaped pipe 140 is provided, provided with a plurality of holes 141 at its lower part. This line 140 is joined to the cana
lization 104 of the purified effluent outlet.

On retrouve les éléments précédemments décrits sur une vue en perspective partiellement écorchée. Les repères ont été conservés par rapport aux figures précédentes et on s'y reportera. We find the elements previously described on a partially cutaway perspective view. The benchmarks have been kept in relation to the previous figures and we will refer to them.

Comme on le verra dans l'exemple de conditions de
fonctionnement, il peut être nécessaire de séparer au niveau de la
canalisation 9 les gaz (pratiquement du gaz carbonique) produits en première phase dans la zone 105 (voir figure 1).La fig.5 est une représentation, en arraché partiel, du fernenteur selon l'invention. 1
Pour cela, comme le montre, la fiacre 6, on nrolot7e vers
le haut la canalisation 9 par la canalisation 60 qui se termine par une partie évasée 61. Le liquide issu de la canalisation 9 atteint
le niveau libre 62 et peut redescendre par la canalisation 64 vers
la canalisation 10 alimentant les pommes de douche 107.La hauteur
de la partie évasée doit être telle que la différence de niveau entre 62 et 107 corresponde à une pression suffisante pour bien répartir
le liquide.As will be seen in the example of conditions of
operation it may be necessary to separate at the
line 9 the gases (practically carbon dioxide) produced in the first phase in zone 105 (see FIG. 1). FIG. 5 is a representation, partially broken away, of the fernenteur according to the invention. 1
For this, as shown in the cab 6, we nrolot7e vers
the top of the line 9 through the line 60 which ends in a flared part 61. The liquid from the line 9 reaches
the free level 62 and can descend via the pipeline 64 to
the pipe 10 supplying the shower heads 107.
of the flared part must be such that the difference in level between 62 and 107 corresponds to sufficient pressure to distribute well
the liquid.

DESCRIPTION D'UN DEUXIEME TYPE DE FERMENTEUR
On suivra cette description sur la figure 7. Par rapport
à la description du premier fermenteur, on peut se borner à remarquer
les différences. DESCRIPTION OF A SECOND TYPE OF FARMER
This description will be followed in Figure 7. Relative
to the description of the first fermenter, we can limit ourselves to noticing
the differences.

La séparation entre les zones où se font les deux phases est obtenue par une cloison conique 70 ayant son sommet en haut de cette zone 105, à quelques centimètres sous La grille 6. Le cône se prolonge vers le haut par une canalisation 71 qui alimente les pommes de douche 107. The separation between the zones where the two phases take place is obtained by a conical partition 70 having its apex at the top of this zone 105, a few centimeters below the grid 6. The cone is extended upwards by a pipe 71 which supplies the shower heads 107.

La périphérie de la cloison conique 70 est soudée d'une manière étanche à La paroi cylindrique 4. The periphery of the conical partition 70 is welded in a sealed manner to the cylindrical wall 4.

Une canalisation torique 72 est située dans la partie basse de la zone comprise entre le cône 70 et le cylindre 4. Cette canalisation débouche dans la canalisation 11 reliée à la pompe 12. A toric pipe 72 is located in the lower part of the zone between the cone 70 and the cylinder 4. This pipe opens into the pipe 11 connected to the pump 12.

On retrouve comme sur le premier type les différentes vannes nécessaires.We find, as on the first type, the different necessary valves.

FONCTIONNEMENT DES FERMENTEURS
On peut expliquer le fonctionnement sur un type et la transposition est évidente au deuxième type. On considère donc le fermenteur du premier type représenté sur les figures 1 à 6.OPERATION OF FERMENTERS
We can explain the operation on one type and the transposition is obvious to the second type. We therefore consider the fermenter of the first type shown in FIGS. 1 to 6.

Par la canalisation 15, on introduit (sous charge) le liquide à traiter. La disposition tangentielle des arrivées (figure 2) introduit un mouvement rapide de rotation, ce qui homogénéise la zone 105 et en même temps aide à maintenir en suspension les diverses particules présentes dans le substrat. Via the line 15, the liquid to be treated is introduced (under load). The tangential arrangement of the arrivals (FIG. 2) introduces a rapid rotational movement, which homogenizes the zone 105 and at the same time helps to maintain in suspension the various particles present in the substrate.

La première phase de réaction dite acidogene se déroule rapidement en transformant le carbone organique présent en acides gras volatils et en gaz carbonique. Ce dernier s'échappe en plus grande partie par la tubulure 17. On n'a pas figuré le dispositif laissant sortir le gaz sans sortie de liquide car différents types satisfaisants sont connus. Le Liquide ayant déjà réagi monte par la canalisation 9 en entraînant une partie du C02. Le dispositif de la figure 6 permet de récupérer le gaz alors que Le liquide est amené par ta canalisation 10 à un ensemble d'éclateurs. Une pluie est ainsi répandue sur toute la surface de la grille 7. Ce liquide descend lentement par gravité à travers le garnissage 8.Les essais de la demanderesse ont montré que la biomasse (ctest-å-dire bactéries anaérobies capables de transformer Les acides gras en méthane) se fixaient remarquablement bien sur un garnissage de matière plastique. The first so-called acidogenic reaction phase takes place quickly, transforming the organic carbon present in volatile fatty acids and carbon dioxide. The latter escapes for the most part through the tubing 17. The device allowing the gas to exit without leaving the liquid has not been shown since various satisfactory types are known. The liquid which has already reacted rises through line 9, entraining part of the C02. The device of FIG. 6 makes it possible to recover the gas while the liquid is brought by your pipe 10 to a set of spark gaps. Rain is thus spread over the entire surface of the grid 7. This liquid descends slowly by gravity through the lining 8. The Applicant's tests have shown that the biomass (ie anaerobic bacteria capable of transforming fatty acids in methane) were fixed remarkably well on a plastic filling.

Le méthane produit passe à travers le garnissage vers le haut et est recueilli par la canalisation 18. L'effluent ayant subi la deuxième phase de réaction en traversant le garnissage sort par la grille 6 et entre dans la zone de décantation au-dessus du cône. Les vitesses de traversée du garnissage sont faibles et la zone 109 est ainsi très calme si bien que les matières en suspension restant malgré les deux réactions successives se déposent sur le cône 102 sous forme d'une boue qui s'écoule lentement vers le bas du cône et la canalisation 5.The methane produced passes through the packing upwards and is collected by the pipe 18. The effluent having undergone the second reaction phase by passing through the packing leaves through the grid 6 and enters the settling zone above the cone. . The velocities of the packing are low and the area 109 is thus very calm so that the suspended matter remaining despite the two successive reactions is deposited on the cone 102 in the form of a mud which flows slowly down the cone and pipe 5.

On peut avoir intérêt à revêtir la surface du cône (côté zone 109) d'un produit antiadhérence tel que du PTFE (poly tétrafluoroéthylène) connu sous la marque déposée "TEFLON" de Dupont de Nemours. Les peintures pour sol à base de polyuréthanne conviennent également. It may be advantageous to coat the surface of the cone (zone 109 side) with a non-stick product such as PTFE (poly tetrafluoroethylene) known under the registered trademark "TEFLON" from Dupont de Nemours. Polyurethane floor paints are also suitable.

Une pompe à faible débit (de l'ordre du dixième du débit de substrat frais) aspire les boues de la canalisation 5 et les recycle dans la canalisation 15. A low flow pump (of the order of a tenth of the flow of fresh substrate) sucks the sludge from line 5 and recycles it in line 15.

Pour recueillir L'effluent épuré (par les deux réactions successives et par la décantation finale) on dispose (figures 3 et 4) d'une canalisation torique 140 place sous une bavette de protection 103. La bavette évite que des boues ne soient entrainées vers la canalisation 140 au lieu de décanter. To collect the purified effluent (by the two successive reactions and by the final decantation) there is available (FIGS. 3 and 4) a toric pipe 140 placed under a protective flap 103. The flap prevents sludge from being entrained towards line 140 instead of decanting.

EXEMPLE DE FONCTIONNEMENT
On construit un fermenteur selon la figure 1 ayant pour dimensions : diamètre intérieur : 150 mm hauteur totale. 1,25 mètre
Les deux grilles 6, 7 sont espacées de 1 mètre, la grille basse étant à 20 cm du fond. La cloison conique 102 a un angle au sommet de 60 et est soudée corps cylindrique 4 environ 30 millimètres plus bas que la grille 6.OPERATING EXAMPLE
A fermenter is constructed according to FIG. 1 having the dimensions: internal diameter: 150 mm total height. 1.25 meter
The two grids 6, 7 are spaced 1 meter apart, the lower grid being 20 cm from the bottom. The conical partition 102 has an apex angle of 60 and is welded to the cylindrical body 4 about 30 millimeters lower than the grid 6.

La pompe 12 est une pompe péristaltique de débit réglable entre 0,1 et 2 litres/heure. Le fermenteur est rempli sur la grille d'environ 18 litres d'anneaux FLOCOR. Le substrat à traiter est une vinasse de distillation de vin blanc présentant une demande chimique en oxygène (DCO) de 25 g/litre et une demande biologique à 5 jours (DE05-) de 18 g/litre. The pump 12 is a peristaltic pump with a flow rate adjustable between 0.1 and 2 liters / hour. The fermenter is filled on the grid with approximately 18 liters of FLOCOR rings. The substrate to be treated is a white wine distillation vinasse with a chemical oxygen demand (COD) of 25 g / liter and a 5-day biological demand (DE05-) of 18 g / liter.

On alimente le fermenteur avec un débit de 16 litres jour de substrat à traiter et la pompe péristaltique est réglée à 0,3 litrelheure. On sort (aprés 8 jours de stabilisation) par la canalisation 104 un effluent présentant une DCO résiduaire de 3,75 g/litre et une DB05 résiduaire de 1,8 g/litre. The fermenter is supplied with a flow rate of 16 liters per day of substrate to be treated and the peristaltic pump is adjusted to 0.3 liters per hour. An effluent with a residual COD of 3.75 g / liter and a residual BOD5 of 1.8 g / liter are removed (after 8 days of stabilization) via line 104.

On analyse les gaz sortant de la partie basse (105) par la canalisation 17. La production est de 24,6 litres (conditions normales de température et pression) comprenant 96 à 98 % du C02, 1 à 2 % de méthane et sans doute environ 1 % d'hydrogène. De la même manière les gaz sortant de la partie haute par la canalisation 18 sont suivis :
production journalière environ 130 Litres (conditions normales de température et pression) comprenant entre 70 et 75 Z de méthane et 25 à 30 Z de C02.The gases leaving the lower part (105) are analyzed by the line 17. The production is 24.6 liters (normal temperature and pressure conditions) comprising 96 to 98% of the CO 2, 1 to 2% of methane and undoubtedly about 1% hydrogen. In the same way, the gases leaving the upper part via the pipe 18 are followed:
daily production around 130 Liters (normal temperature and pressure conditions) comprising between 70 and 75 Z of methane and 25 to 30 Z of C02.

On a constaté qu'une partie importante de ce gaz carbonique n'était pas produit dans la partie haute mais provenait de la partie basse : il était entraîné dans la canalisation 9 en meme temps que le liquide ayant subi là première phase de fermentation. Cet inconvénient est supprimé par le montage de la figure 6. It has been found that a large part of this carbon dioxide was not produced in the upper part but came from the lower part: it was entrained in the line 9 at the same time as the liquid having undergone the first fermentation phase there. This drawback is eliminated by the assembly of FIG. 6.

Grâce au recyclage par la canalisation 5 des boues ayant décanté et glissant sur la cloison 102, l'effluent sortant est débarrassé presque intégralement des particules en suspension. Thanks to the recycling by the pipe 5 of the sludge having settled and sliding on the partition 102, the outgoing effluent is almost completely rid of the particles in suspension.

L'exemple décrit en détail ci-dessus ne constitue qu'un cas parmi les différentes possibilités de réalisation entrant dans le cadre de la présente invention. The example described in detail above is only one case among the various possible embodiments within the scope of the present invention.

Claims

1. Process for anaerobic fermentation of carbonaceous fluid substrates by the action of bacteria, characterized in that the fermentation takes place in two stages, in two zones separated from the fermenter, that the first stage (acidogenic) is carried out in a medium agitated by floating bacteria, that the second stage (methanogen) is made by downward trickling through a lining on which the biomass is fixed and that the bacteria of this second stage which would be entrained are separated and recycled.

2. Method according to claim 1, characterized in that the bacteria of the second time entrained are separated by decantation in the fermenter itself and are recycled with the substrate to be treated.

3. Method according to claim 1 and 2, characterized in that the gases produced during the first and second times are collected separately.

4. Fermenter for the anaerobic treatment of carbonaceous fluid substrates under the action of bacteria, characterized in that this fermenter has the shape of a cylinder with vertical axis closed by a flat bottom at its lower part, by a conical cover at its upper part and that a conical partition divides this fermenter into two chambers, and that the upper chamber has a lining resting on a horizontal grid occupying the entire section of the fermenter.

5. Fermenter according to claim 4, characterized in that the conical partition forms a funnel extended at its narrow bottom part by a pipe sealingly passing through the lower chamber and the bottom of the fermenter and that one or more pipes bring the lower chamber with the part of the upper chamber between the top of the lining and the conical cover.

6. Fermenter according to. Claim 4, characterized in that the conical partition forms an inverted funnel extended at its narrow upper part by a pipe sealingly passing through the lining of the upper chamber and opening under the conical cover above the upper horizontal grid.

7. Fermenter according to claims 4 to 6, characterized in that the liquid from the lower chamber by the said pipe or pipes is sprayed over the entire upper section of the lining by shower heads or spark gaps.

8. Fermenter according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper surface of the conical partition is coated with a non-stick coating such as, inter alia, PTFE or polyurethanes.

9. Fermenter according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid to be treated is introduced into the lower chamber by one or more tangential pipes so as to create a vortex circulation in said lower chamber.

10. Fermenter according to any one of the preceding claims, characterized in that the sludge flowing over the conical partition is sucked by a toric pipe pierced with a plurality of holes and connected to a pump external to the fermenter and that the same pump delivers said sludge in the supply line of the substrate to be treated.

11. Fermenter according to any one of the preceding claims, characterized in that the outlet of the treated liquid is protected from sludge passing through the lower grid by a conical flap.

12. Fermenter according to any one of the preceding claims, characterized in that the central tube passes from top to bottom the fermenter and that the conical partition, the grids and the roof are fixed on said tubuLure.