NL2007266C2 - Verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem. - Google Patents

Description

Verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal.

Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking 10 op een bioreactor voor het verwerken van substraat, bij voorkeur op basis van micro-organismen, voor toepassing in een verwerkingssysteem.

Op de wereld is een groot aantal bronnen van verwerkbaar substraat, zoals boerderijen of suikerfabrieken, 15 aanwezig waar dieren worden gehouden. Deze dieren worden gehouden voor het voorzien van de mensheid in al haar behoeften, zoals de behoefte aan vlees, zuivel, materialen, etc. Gezien de immense hoeveelheid mensen, zijn de te vervullen behoeften eveneens enorm. Een gevolg hiervan is dat 20 een groot aantal dieren wordt gehouden, met als gevolg dat er grote hoeveelheden mest worden geproduceerd op de eerder genoemde boerderijen. In het algemeen heeft een boerderij een grote opslag voor het opslaan van de mest, zodat deze op een later tijdstip door een boer kan worden uitge-25 reden op land van de boerderij.

Het is niet ongebruikelijk dat in van dieren afkomstige mest door de boer voor een bepaalde tijd wordt opgeslagen in een daarvoor bestemde ruimte. Verder is het op zichzelf bekend dat in dierlijke mest micro-organismen, 30 zoals bijvoorbeeld EHEC-bacteriën, aanwezig kunnen zijn, welke organismen schadelijk kunnen zijn voor mensen. Een nadeel van de opslag van de mest voor een langere periode, welke kan oplopen tot wel 9 maanden, is dat wanneer bij- 2 voorbeeld één dier besmet is met een schadelijk micro-organisme, dat dit micro-organisme zich verspreidt door de gehele opslagruimte. Daarbij komt bij dat het micro-organisme zich kan vermenigvuldigen in de opslagperiode, 5 zodat het aantal micro-organismen significant toeneemt. Wanneer de boer besluit om de mest uit te rijden over het land, waarop bijvoorbeeld gewas bestemd voor menselijke consumptie is geplant, dan worden deze schadelijke micro-organismen verspreid over het gewas. Op het moment dat het 10 gewas in een winkel komt te liggen, dan is het risico aanwezig dat een consument van het gewas besmet raakt door het schadelijke micro-organisme.

Een verder nadeel is, dat in mest van dieren (schadelijke) gassen aanwezig zijn, zoals bijvoorbeeld me-15 thaan en/of ammonia, welke nadelige effecten hebben op de omgeving.

Met de onderhavige uitvinding is beoogd een dergelijk nadeel van de bekende techniek te verhelpen of althans te verminderen. Hiertoe verschaft de uitvinding een 20 verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende: - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te 25 verwerken substraat; - ten minste één verwarmingseenheid, welke is ingericht voor het selectief verwarmen van het te verwerken substraat; - een doorvoer voor doorvoer naar een bioreactor 30 voor het verwerken van het te verwerken substraat, welke is verbonden met de substraataanvoer; en - een pasteur voor het pasteuriseren van het substraat .

3

Een voordeel van de uitvinding is dat het risico op besmetting door schadelijke micro-organismen opgeheven is, of althans significant gereduceerd. In de context van de uitvinding heeft "pasteuriseren" de volgende betekenis: 5 het doden van micro-organismen door het verwarmen van het substraat tot een temperatuur van boven 50-60°C voor een bepaalde tijdsspanne. Met andere woorden, de micro-organismen die eventueel in het substraat aanwezig zijn, zullen na het passeren van de pasteur in hoofdzaak gedood 10 zijn, waardoor de kans op besmetting ten minste significant is gereduceerd. In een voorkeursuitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem verblijft het substraat gedurende één uur of langer in de pasteur, waarbij binnen de pasteur een temperatuur heerst van ongeveer 70°C.

15 De uitvinding kent diverse geprefereerde uitvoe ringsvormen, die blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele dergelijke uitvoeringsvormen. De voordelen en inventieve eigenschappen van de uitvinding in al haar aspecten, met inbegrip van de in de afhankelijke conclu-20 sies gedefinieerde maatregelen, zijn geenszins beperkt tot de hierboven en/of hieronder genoemde overwegingen.

Een eerste uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de ten minste ene verwarmingseenheid een warmtewisselaar omvat.

25 Warmtewisselaren worden vaak gebruikt om fluïdi op te warmen en/of af te koelen, in het bijzonder in omgevingen die zo veel mogelijk energieneutraal dienen te zijn. Verder is er veel bekend over de rendementen die met warmtewisselaren haalbaar is, zodat deze warmtewisselaar kan worden 30 aangepast aan de situatie waarin deze toepassing zal vinden .

Een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het 4 substraat de ten minste ene verwarmingseenheid passeert alvorens in de pasteur te worden ingevoerd. Daarbij is het van voordeel, dat het substraat na het verlaten van de pasteur andermaal de ten minste ene verwarmingseenheid 5 passeert. Het is op zichzelf bekend dat voor het pasteuriseren van een substraat een bepaalde temperatuur voor een bepaalde tijd moet worden bereikt, aangezien anders een te hoog niveau van micro-organismen achterblijft in het substraat. Onder pasteuriseren wordt verstaan het verlagen 10 van het aantal micro-organismen tot ten minste een niveau waarop deze micro-organismen met grote waarschijnlijk geen ziekten meer kunnen veroorzaken. Aldus blijkt uit het bovenstaande dat voor pasteuriseren thermische energie benodigd is.

15 In deze uitvoeringsvorm van het verwerkingssys teem volgens de uitvinding passeert het substraat eerst door de verwarmingseenheid, zodat hier opwarming plaatsvindt van het substraat. Vervolgens gaat het substraat de pasteur binnen, waar het pasteurisatieproces plaatsvindt. 20 Na afloop van het pasteurisatieproces omvat het substraat een hoeveelheid thermische energie die ten minste gedeeltelijk niet meer benodigd is in het resterende deel van het verwerkingssysteem. Doordat het substraat (met de thermische energie) na de pasteur andermaal de verwar-25 mingseenheid te laten passeren, kan het substraat hier dienst doen als "warmtebron." Het gepasteuriseerde substraat kan ten minste een deel van de hoeveelheid van thermische energie afstaan aan het nog te pasteuriseren substraat. Een voordeel hiervan is, dat er geen of althans 30 significant minder thermische energie moet worden toegevoerd aan het te pasteuriseren substraat, aangezien het te pasteuriseren substraat de thermische energie als het ware overneemt van het gepasteuriseerde substraat. In het bij- 5 zonder vindt dit toepassing in het geval dat de verwar-mingseenheid een warmtewisselaar is, aangezien het te pasteuriseren substraat en het gepasteuriseerde substraat in tegenstelde richting ten opzichte van elkaar en naast el-5 kaar door de warmtewisselaar worden voortbewogen, en zo de thermische energie eenvoudig overdraagbaar is tussen beide substraten.

Voorts omvat een verdere uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem volgens de uitvinding een additionele 10 verwarmingseenheid voor het selectief aanvullen van de ten minste ene verwarmingseenheid. Daarbij is het van voordeel, dat de additionele verwarmingseenheid voorafgaand aan de ten minste ene verwarmingseenheid is geplaatst. Het kan voorkomen dat het substraat wordt aangeleverd met een 15 temperatuur, die bijvoorbeeld lager dan gemiddeld in een particulier systeem is. Een mogelijk resultaat hiervan is, dat het pasteurisatieproces minder positieve effecten heeft.

Door een additionele verwarmingseenheid te ver-20 schaffen in het verwerkingssysteem, in het bijzonder voorafgaand aan de ten minste ene verwarmingssysteem, kan selectief het ten minste ene verwarmingssysteem worden aangevuld door de additionele verwarmingseenheid wanneer dit nodig is. Het substraat zal daardoor additioneel worden 25 verwarmd, zodat het substraat een gewenste temperatuur heeft voor het resterende deel van het verwerkingssysteem. Een voordeel hiervan is, dat de uitvoer, of althans de kwaliteit daarvan, van het verwerkingssysteem in hoofdzaak constant zal zijn, ongeacht de temperatuur van het sub-30 straat dat in het verwerkingssysteem wordt ingevoerd.

Een verdere uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem volgens heeft als kenmerk, dat het substraat de ten minste ene verwarmingseenheid passeert alvorens de bi- 6 oreactor binnen te treden. Daarbij is het van voordeel, dat het substraat na het verlaten van de bioreactor andermaal de ten minste ene verwarmingseenheid passeert. Bij het binnengaan van de reactor heeft het substraat een be-5 paalde temperatuur, bijvoorbeeld in het bereik van 35-44°C, bij voorkeur 38-42°C, bij verdere voorkeur 40°C, welke temperatuur mede wordt bewerkstelligd onder toepassing van de ten minste ene verwarmingseenheid.

Bij het door het substraat verlaten van de biore-10 actor, zal het substraat ten minste nog een groot deel van de thermische energie omvatten die eveneens aanwezig was in het substraat bij het binnengaan van de bioreactor. In de praktijk blijkt dat het substraat na het verlaten van de bioreactor bruikbaar is voor verdere doeleinden, waar-15 bij geen thermische energie of althans minder thermische energie benodigd is.

Met andere woorden omvat na het verlaten van de bioreactor het substraat thermische energie, welke bruikbaar is op andere punten in het verwerkingssysteem, zodat 20 het verwerkingssysteem in het geheel duurzamer en/of milieuvriendelijker is. Door het substraat na het verlaten van de bioreactor andermaal de verwarmingseenheid te laten passeren, kan de thermische energie van het substraat dat de bioreactor heeft verlaten, worden overgedragen aan het 25 substraat dat de bioreactor nog binnen moet gaan. In het bijzonder vindt dit toepassing wanneer de verwarmingseenheid een warmtewisselaar omvat.

In een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding, omvat het verwerkings-30 systeem een verwarmingsinrichting voor het aanvullen van een verwarmingscapaciteit van de ene of meer dan één verwarmingseenheid, bij voorkeur omvattende een warmte-opslagtank, een generator en een verwarmer. Een verwer- 7 kingssysteem volgens de uitvinding is plaatsbaar op elke geografische locatie met een substraatverwerkingsbehoefte. In de praktijk kan dit tot gevolg hebben dat er grote temperatuurverschillen zijn of ontstaan tussen de buitenzijde 5 van het verwerkingssysteem en de binnenzijde.

Een groot temperatuurverschil kan leiden tot grotere energie inefficiënties dan in omstandigheden waar het temperatuurverschil kleiner is. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem volgens de uitvin-10 ding is, dat het door de verwarmingsinrichting mogelijk is om te compenseren voor degelijke energieverliezen. Verder kan de verwarminrichting dienen voor het verwarmen van het substraat op een willekeurige locatie in het verwerkingssysteem, waarbij de verwarmingsinrichting al dan niet in 15 verbinding staat met een verwarmingseenheid of een additionele verwarmingseenheid. Het is hierbij als voordelig opgemerkt door de uitvinder dat bij een hoge mate van ener-gie-uitwisseling tussen substraat voor en na de pasteur, de relatief belangrijkste energie toevoer slechts dient 20 ter bijverwarming voor het compenseren van energieverliezen aan de omgeving.

Een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat ten minste één pomp is voorzien voor het verplaatsten van in 25 het verwerkingssysteem aanwezig substraat. Voor bepaalde elementen van het verwerkingssysteem, zoals een pasteur, is een bepaalde doorloopsnelheid vereist. Een te lage doorsnelheid kan enerzijds bijvoorbeeld leiden tot het gaan vastzetten van het substraat aan bijvoorbeeld een 30 binnenkant van een leiding van het verwerkingssysteem. Een te hoge doorloopsnelheid kan anderzijds bijvoorbeeld in het geval van een pasteur leiden tot een te hoog resterende niveau van micro-organismen in het substraat, met alle 8 gevolgen van dien. Door een pomp in het verwerkingssysteem te voorzien, is het mogelijk om de doorloopsnelheid van het substraat te reguleren. Het kan bijvoorbeeld wenselijk zijn om de doorloopsnelheid aan te passen op een hoeveel-5 heid aangevoerd substraat en/of een temperatuur van het substraat in bijvoorbeeld de pasteur.

Bij verdere voorkeur is er slechts één pomp, ten behoeve van het realiseren van één substraatstuwing, aanwezig in deze uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem 10 volgens de uitvinding. Een aanzienlijk voordeel is dat belangrijke parameters, bijvoorbeeld de temperatuur binnen de pasteur en of de bioreactor, middels het aansturen van een pomp regelbaar zijn. Tevens is de opnamesnelheid vanaf substraattoevoer hiermee regelbaar. De afzonderlijke ele-15 menten van deze uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem zijn dan zodanig gerangschikt dat nadat het substraat door de pomp in beweging is gebracht, dat het substraat zich verder op eigen kracht, bij voorkeur op basis van zwaartekracht, voortbeweegt door het resterende van het verwer-20 kingssysteem. Een wijze waarop dit kan worden bewerkstelligd is het boven elkaar rangschikken van de afzonderlijke elementen of althans het gedeeltelijk boven elkaar rangschikken van de afzonderlijke elementen van het verwerkingssysteem.

25 Een verdere uitvoeringsvorm van het verwerkings systeem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat ten minste één temperatuursensor is voorzien nabij de ten minste ene verwarmingseenheid, een additionele verwarmings-eenheid, de pasteur en/of de bioreactor. Voor bijvoorbeeld 30 het bovenstaand vermelde pasteuriseren van het substraat is een bepaalde temperatuur vereist, aangezien anders het gewenste effect van het pasteuriseren niet wordt bereikt.

9

Door een temperatuursensor te verschaffen op ten minste één van de bovenstaand genoemde elementen van het verwerkingssysteem, kan de temperatuur van het substraat geregistreerd worden en op basis van de registratie de 5 temperatuur te regelen. Bijvoorbeeld kan als reactie op een temperatuurdaling van het substraat de verwarmingseen-heid worden ingeschakeld of de verwarming naar een hoger niveau worden geschakeld. Daarbij is het, als aangeduid in het voorgaande, van voordeel, dat een pompsnelheid van de 10 pomp afhankelijk is van een door de ten minste ene temperatuursensor geregistreerde temperatuur en/of een hoeveelheid substraat aanwezig in de substraatbuffer.

Het is mogelijk dat een temperatuur van een substraat te laag is, ongeacht welke oorzaak, en dat een ver-15 warmingseenheid het substraat te langzaam opwarmt. Door de pompsnelheid te verlagen, zal het substraat meer tijd doorbrengen in de verwarmingseenheid, waardoor het substraat langere tijd heeft om op te warmen en aldus de gewenste temperatuur te bereiken.

20 Verder is het een doel van het verwerkingssysteem om een constante stroom van substraat door het verwerkingssysteem te laten stromen. Door de pompsnelheid aan te passen aan de op voorraad zijnde hoeveelheid substraat, kan deze constante stroom van substraat worden bewerkstel-25 ligd. Bij voorkeur wordt de pompsnelheid aangepast op basis van een combinatie van een geregistreerde temperatuur en een op voorraad zijnde hoeveelheid substraat.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding, is het verwerkings-30 systeem in hoofdzaak fluïdumdicht. Daarbij is het van voordeel, dat het verwerkingssysteem, bij voorkeur de bio-reactor, een gasuitvoer omvat, voor het uitvoeren van uit het te vergisten substraat afkomstig gas, zoals methaan- 10 gas. Het is op zichzelf bekend dat bij het verwerken, zoals vergisten, van een substraat gassen kunnen vrijkomen die op zichzelf nuttig kunnen worden gebruikt als energiebron of grondstof en/of die schadelijk zijn voor de omge-5 ving en/of die nadelige effecten kunnen hebben op een gebruiker van het verwerkingssysteem. Door het systeem flu-idumdicht te maken, wordt bewerkstelligd dat nuttige gassen kunnen worden opgevangen en/of dat eventuele schadelijke gassen het verwerkingssysteem niet verlaten, of al-10 thans niet op een willekeurige locatie binnen het verwerkingssysteem. Voorts is een voordeel van het onderhavige systeem en/of van een onderhavige werkwijze dat het ontstaan van nadelige gassen wordt voorkomen of althans aanzienlijk gereduceerd met het afbreken van substraatelemen-15 ten.

In het bijzonder wanneer een gas-uitvoer binnen het verwerkingssysteem is voorzien, kunnen eventuele nuttige en/of schadelijke gassen gecontroleerd worden afge-voerd, zodat een gebruiker van het verwerkingssysteem weet 20 waar het gas wordt afgevoerd en aldus daar op kan anticiperen. Wanneer het gas eenmaal uit het verwerkingssysteem is afgevoerd, kan het gas bijvoorbeeld worden opgeslagen, worden gefilterd, of op elke andere willekeurige manier die mogelijk is worden behandeld.

25 Daarbij is het van voordeel, dat het gas herbruik baar is binnen het verwerkingssysteem. Door het gas dat afkomstig is uit het substraat te gebruiken binnen het verwerkingssysteem volstaat een geringere toevoer van externe energie en/of externe aanvoer van brandstof voor 30 aandrijfmiddelen, bijvoorbeeld een pomp, af. Het uit het substraat afkomstige gas kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een generator aan te drijven, welke op zijn beurt energie opwekt voor het aandrijven van bijvoorbeeld een pomp.

11

Ook is het denkbaar dat bijvoorbeeld het gas wordt gebruikt om een verwarmingseenheid (of warmtewisselaar) van thermische energie te voorzien. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvin-5 ding, is dat het geheel energieneutraal is, of althans het verwerkingssysteem is meer energieneutraal dan de reeds bekende systemen.

Een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de 10 gas-uitvoering in verbinding staat met een gasverwerkings-inrichting, omvattende: - ten minste één gasraffinage-eenheid; en/of - ten minste één elektrobiochemische bioreactor; en/of 15 - ten minste één biochemische bioreactor.

Daarbij is het van voordeel, dat uit het verwerkingssysteem en/of uit de gasverwerkingsinrichting afkomstig gas is geselecteerd uit de groep, omvattende: methaan (CH4) , koolstofdioxide (CO2) , waterstofsulfide (H2S), kool-20 stofmonoxide (CO), zwavel (S) of een combinatie daarvan.

Een voordeel van deze uitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem volgens de uitvinding is, dat uit het verwerkingssysteem afkomstig gas op een afval reducerende wijze wordt afgevoerd en/of wordt verwerkt tot een aantal 25 afzonderlijke gassen. Deze afzonderlijke gassen kunnen bijvoorbeeld een toepassing vinden binnen het verwerkingssysteem en/of binnen processen op een agrarische bedrijf.

Uit het verwerkingssysteem afkomstig gas wordt toegevoerd aan de ten minste ene gasraffinage-eenheid, 30 welke gas in hoofdzaak methaan, koolstofmonoxide en waterstofsulfide omvat. Uit de gasraffinage-eenheid komen bijvoorbeeld drie afzonderlijke gasstromen, voor ieder van de eerder genoemde gassen één. Het scheiden van de gassen 12 wordt in de gasraffinage-eenheid op een op zichzelf bekende wijze uitgevoerd.

Vanuit de gasraffinage-eenheid vloeit de koolstofdioxide naar een elektrobiochemische bioreactor. In de 5 elektrobiochemische reactor vindt een elektrobiochemisch proces plaats, waarbij koolstofdioxide wordt omgezet in koolstofmonoxide en waterstof. Het proces is tot stand gebracht door bacteriën, welke onderhevig zijn aan een dag-nachtritme, en welke als input enige elektriciteit verei-10 sen. Het dag-nachtritme kan worden bewerkstellig door bijvoorbeeld elektriciteit op te wekken met behulp van een zonnecel en/of te regelen op basis van een signaal van de zonnecel, welke is in verbinding staat met de bioreactor.

De waterstofsulfide vloeit vanuit de gasraffinage-15 eenheid naar de ten minste ene biochemische reactor. Binnen de biochemische reactor wordt de waterstofsulfide door een op zichzelf bekende mechanische en/of biologische techniek omgezet naar zwavel. Deze zwavel kan bijvoorbeeld worden toegevoerd aan substraat dat afkomstig is uit een 20 bioreactor, zodat de combinatie van het uit de bioreactor afkomstig substraat en de toegevoerde zwavel kan dienen als kunstmestvervanger.

Het methaan kan vanuit de gasraffinage-eenheid bijvoorbeeld naar een opslag vloeien, vanuit waar het te-25 rug het verwerkingssysteem kan invloeien of naar andere processen binnen bijvoorbeeld een agrarisch bedrijf. Opgemerkt wordt dat het methaan kan worden samengeperst alvorens dit methaan een toepassing vindt.

Verder wordt opgemerkt dat het mogelijk is, dat 30 het gas vanuit het verwerkingssysteem een opslag invloeit om aldaar tijdelijk te worden opgeslagen. De opslag staat in verbinding met de gasraffinage-eenheid, zodat bovenstaande processen plaats kunnen vinden.

13

Een voorkeursuitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het verwerkingssysteem meer dan één bioreactor omvat, bij voorkeur vijf bioreactoren. Een voordeel van deze uitvoe-5 ringsvorm is dat het aantal van in gebruik zijnde bioreactoren aanpasbaar is op een hoeveelheid voor handen zijnde substraat, zoals bijvoorbeeld in het geval van het opstarten van het verwerkingssysteem. Verder is een flexibele capaciteit van het verwerkingssysteem volgens de uitvin-10 ding voorhanden, zodat bijvoorbeeld de totale capaciteit van het verwerkingssysteem volgens de uitvinding eenvoudig uitbreidbaar is door het toevoegen van een bioreactor.

Een verder voordeel van een verwerkingssysteem met meer dan één bioreactor is, dat bijvoorbeeld onder het in 15 werking laten van de overige bioreactoren één bioreactor buiten werking kan worden gesteld zodat men hier reparatie- of onderhoudswerkzaamheden aan kan uitvoeren. Op deze wijze hoeft niet het gehele verwerkingssysteem te worden uitgeschakeld, maar slechts een deel.

20 Een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkings systeem volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het verwerkingssysteem een scheidingseenheid omvat voor het scheiden van vaste stoffen uit een verwerkt substraat, zoals een digestaat, afkomstig uit de bioreactor, bij voor-25 keur verder omvattende een waterverwerkingseenheid. Daarbij is het van voordeel, dat uit de waterverwerkingseenheid afkomstig water drinkbaar is, zoals door boerderijdieren. Wanneer het substraat de bioreactor is gepasseerd, en verwerkingen zijn uitgevoerd op het substraat, dan kan 30 het resulterende substraat, zoals het digestaat, een mengsel zijn van vaste stoffen en vloeistoffen.

Door de vaste stoffen en de vloeistoffen, bijvoorbeeld water, van elkaar te scheiden middels een schei- 14 dingseenheid kunnen beide bestandsdelen van het resulterende substraat afzonderlijk worden gebruikt nadat het substraat is verwerkt. De vaste stoffen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden als voedingsstoffen, welke bijvoor-5 beeld uitgereden kunnen worden op het land van een boer.

De vloeistoffen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden voor het verschaffen van drinkwater aan dieren die op de boerderij van een boer leven, teneinde land van een boer te besproeien, of teneinde als proceswater binnen bijvoor-10 beeld een agrarisch bedrijf te worden toegepast. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat in voorbeeld de boer minder materiaal hoeft in te kopen, maar meer materiaal uit het substraat haalt. Met andere woorden, de boer wordt meer zelfvoorzienend.

15 In een uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem van de uitvinding wordt zwavel onttrokken van het substraat en/of afgevoerd gas op een zichzelf bekende mechanische en/of biologische werkwijze. Het onttrokken zwavel kan binnen het verwerkingssysteem worden toegevoerd aan 20 het substraat, bijvoorbeeld nadat het substraat een biore-actor heeft verlaten. Een voorbeeld van een toepassing van zwavel is dat het als additief kan worden toegepast ter versterking van een functie als kunstmest of vervanger daarvan.

25 Dit is in het bijzonder het geval, wanneer het te vergisten substraat mest omvat van boerderijdieren, zoals varkens, koeien en/of kippen. Verder is het niet meer nodig om de mest enkele maanden op te slaan, maar wordt deze direct verwerkt door het verwerkingssysteem. Een bijkomend 30 voordeel is dat uit het mest afkomstige gassen worden opgevangen, waardoor een hoeveelheid nare geuren op een boerderij tevens zal afnemen.

15

Hieronder volgt een beschrijving van enkele in de bijbehorende tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, die slechts bij wijze van voorbeeld zijn verschaft, en waarin gelijke of gelijksoortige onderdelen, componenten en ele-5 menten zijn aangeduid met dezelfde referentienummers, en waarin:

Fig. 1 een schematische weergave toont van een eerste uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding; 10 Fig. 2 een schematische weergave toont van een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding;

Fig. 3 een schematische weergave toont van een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens 15 de uitvinding;

Fig. 4 een schematische weergave toont van een eerste uitvoeringsvorm van een bioreactor volgens de uitvinding;

Fig. 5 een schematische weergave toont van een 20 uitvoeringsvorm van een gasverwerkingsinrichting; en

Fig. 6 een dwarsdoorsnede toont van een snijdin- richting.

Fig. 1 toont een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem 1 volgens de 25 uitvinding. Het verwerkingssysteem 1 omvat een substraat-aanvoer 2 voor het aanvoeren van substraat. Verder is een additionele verwarmingseenheid 3 voorzien voor het selectief verwarmen van het substraat, bijvoorbeeld in het geval dat het substraat bij het binnengaan van de pasteur 11 30 een te lage temperatuur heeft.

Nadat het substraat de additionele verwarmingseenheid is gepasseerd zal het substraat een warmtewisselaar 4 binnengaan zodat het substraat naar een gewenste tempera 16 tuur kan worden gebracht. De uitvoer 5 van de warmtewisselaar 3 staat in vloeistofverbinding met een invoer 5 van een pasteur 11. In de pasteur 11 zal het substraat worden gepasteuriseerd.

5 Via verbinding 6 staat een uitvoer van de pasteur 11 in verbinding met een invoer van de warmtewisselaar 4. In de figuur is duidelijk te zien dat het gepasteuriseerde substraat in tegenstelde richting door de warmtewisselaar 4 stroomt ten opzichte van het te pasteuriseren substraat. 10 Hierdoor wordt de overdracht van thermische energie vanaf het gepasteuriseerde substraat naar het te pasteuriseren substraat bevordert.

Nadat het gepasteuriseerde substraat de warmtewisselaar 4 andermaal heeft gepasseerd, zal het gepasteuri-15 seerde substraat via substraatafvoer 7 het verwerkingssysteem 1 verlaten. De pasteur 11 staat in verbinding met een pomp 8, welke is ingericht voor het verplaatsen van het substraat door het verwerkingssysteem 1. De additionele verwarmingseenheid 3, evenals de pasteur 11 zijn verder 20 verbonden met leidingen 9, welke dienen voor de aanvoer van bijvoorbeeld warme vloeistof voor het verschaffen van thermische energie. De additionele verwarmingseenheid 3 kan van de warme vloeistof worden voorzien middels klep 10.

25 Fig. 2 toont een schematische weergave van een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem 1 volgens de uitvinding. Het verwerkingssysteem 1 van Figuur 2 komt grotendeels overeen met het verwerkingssysteem 1 van Figuur 1, zodat voor het overeenkomstige deel en elementen 30 wordt verwezen naar Figuur 1. De substraatafvoer 7 vanuit de warmtewisselaar 4 staat in verbinding met een bioreac-tor 13, in welke het substraat ten minste gedeeltelijk wordt verwerkt. Op welke wijze het substraat zich door de 17 bioreactor 13 verplaatst, zal onderstaand in meer detail worden beschreven.

Nadat het substraat het proces in de bioreactor 13 heeft ondergaan, zal het substraat de bioreactor 13 via 5 substraatafvoer 15 verlaten. Verder is in de figuur duidelijk te zien, dat de bioreactor 13 van een gasuitvoer 14 is voorzien voor het afvoeren van gas dat ontstaat door het proces in de reactor en/of op natuurlijke wijze ontsnapt uit het substraat. Optioneel is een pH-sensor 16 10 voorzien aan of bij de bioreactor 13, welke pH-sensor 16 in verbinding staat met een besturingssysteem (niet getoond) . De pH van het substraat dat zich in de bioreactor 13 bevindt, kan een indicatie vormen voor de toestand van het substraat in de bioreactor 13.

15 Fig. 3 toont een schematische weergave van een verdere uitvoeringsvorm van een verwerkingssysteem volgens de uitvinding. Een deel van het in Fig. 3 getoonde verwerkingssysteem komt overeen met het in Fig. 2 getoonde verwerkingssysteem en/of het in Fig. 1 getoonde verwerkings-20 systeem. Het overeenkomstige deel en/of de overeenkomstige componenten zijn in relatie met Fig. 3 niet andermaal besproken, de aandacht is gelegd op de verschillen. Voorafgaand aan de substraataanvoer 2 zijn sequentieel een sub-straatbuffer 22 en een additionele verwarmingseenheid 17 25 geplaatst.

De substraatbuffer 22 dient voor het tijdelijk opvangen van het substraat, wanneer het substraat niet direct in het verwerkingssysteem 1 kan worden opgenomen. Optioneel is de substraatbuffer 22 gekoeld, zodat bepaalde 30 natuurlijke processen in het substraat tot stilstand komen of althans significant in activiteit afnemen. De sub-straatbuffer 22 kan verbonden zijn met een pomp 8, zoals pasteur 11 dat ook is, voor het verplaatsen van het sub- 18 straat door het verwerkingssysteem 1. Verder is na de sub-straatbuffer 22 de additionele verwarmingseenheid 17 voorzien, welke dient voor het opwarmen van het substraat.

Het is duidelijk te zien in de figuur dat sub-5 straatafvoer 15 van de bioreactor 13 de additionele verwarmingseenheid 17 passeert. Op deze wijze is het mogelijkheid gecreëerd om thermische energie die het substraat bij het verlaten van de bioreactor 13 heeft, over te dragen aan het substraat dat zich net buiten de substraatbuf-10 fer 22 bevindt. Een resultaat van deze verbinding is dat thermische energie wordt "hergebruikt," zodat er niet of beperkt energie van buiten het verwerkingssysteem 1 toegevoerd dient te worden. Het verwerkingssysteem 1 kan hierdoor zelfvoorzienend en dus tenminste energieneutraal 15 functioneren.

Verder is een verwarmingsinrichting 19 voorzien, welke dient voor het optioneel voorzien van warm water voor bijvoorbeeld de additionele verwarmingseenheid 3. De verwarmingsinrichting 19 kan een generator omvatten bij-20 voorbeeld voor omzetten van energie voor het verkrijgen van elektrische energie waarbij bijvoorbeeld restwarmte wordt benut voor het opwarmen van water, waarbij de generator via gasaanvoer 21 gas aangevoerd kan krijgen. Het gas dat via gasaanvoer 21 wordt aangevoerd, kan zijn ont-25 trokken aan de bioreactor 13 bij de gasuitvoer 14, zodat het verwerkingssysteem 1 zichzelf voorziet van brandstof.

Additioneel is een scheidingseenheid 18 voorzien voor het scheiden van vaste stoffen uit een digestaat afkomstig uit de bioreactor, bij voorkeur verder omvattende 30 een waterverwerkingseenheid 24. Op deze wijze kan het verwerkte substraat worden omgezet naar op bijvoorbeeld een boerderij bruikbare (voedings)componenten, zoals bijvoorbeeld nutriënten. Het verwerkingssysteem omvat verder een 19 besturingseenheid 20 voor het aansturen van bijvoorbeeld de pomp 8, de pasteur 11 of elk willekeurig component van het verwerkingssysteem 1 op basis van metingen door een pH-sensor 16 en/of een temperatuursensor 23.

5 Opgemerkt wordt dat het geheel in verticale rich ting boven elkaar geplaatst kan zijn, zodat het substraat zich vanaf de warmtewisselaar 7 mede op basis van zwaartekracht voortbeweegt door het verwerkingssysteem 1. Additioneel kan ten minste één of exact één pomp 8 zijn voorzien 10 voor het rondpompen, of verplaatsen van het substraat door het verwerkingssysteem.

Verder is in deze voorkeursuitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem 1 volgens de uitvinding een snijdin-richting 40 voorzien voor het reduceren van dimensies van 15 componenten die aanwezig zijn in het substraat, zodat de kans op verstoppingen in het verwerkingssysteem 1 significant is gereduceerd. De snijdinrichting 40 zal onderstaand in groter detail worden behandeld. Tevens is een zwavel-toevoer 28 voorzien, welke in deze uitvoeringsvorm is ver-20 bonden met de scheidingseenheid 18. Het zwavel (S) wordt hier toegevoegd aan het te scheiden en/of gescheiden substraat, bijvoorbeeld de vaste stoffen daaruit, met als resultaat dat bijvoorbeeld de combinatie van de uit het substraat onttrokken vaste stoffen, en het toegevoegde zwavel 25 (S) kan dienen als kunstmestvervanger.

Eveneens is in deze voorkeursuitvoeringsvorm van het verwerkingssysteem 1 volgens de uitvinding een kool-stofmonoxide-toevoer 29 voorzien. De koolstofmonoxide-toevoer 29 staat in verbinding met de bioreactor 13. In 30 het geval dat het substraat mest is, dan zal het verwerken van deze mest in de bioreactor 13 vaak gepaard gaan met de productie van methaan (CH4) . Door koolstofmonoxide (CO) toe te voeren aan de bioreactor 13, zal de productie van 20 methaan (CH4) in kwantiteit toenemen. Overigens is de me-thaanproductie bewerkstellig onder toepassing van micro-organismen, zoals bijvoorbeeld methanococcus jannaschii.

Fig. 4 toont een schematische weergave van een 5 eerste uitvoeringsvorm van een bioreactor 13 volgens de uitvinding. In de figuur is duidelijk te zien dat de bioreactor verschillende compartimenten 13a-13e omvat, waarbij in elk van de compartimenten 13a-13e een afzonderlijke bewerking kan worden uitgevoerd op het substraat middels 10 micro-organismen.

De bioreactor 13 is verder voorzien van een sub-straataanvoer 25, via welke substraat de bioreactor 13 wordt binnengebracht. Opgemerkt wordt dat de substraataan-voer 25 aan een bovenzijde van een eerste compartiment 13a 15 uitmondt, alwaar het substraat het compartiment 13a zal binnengaan. Na binnenkomst zal het substraat in de richting van pijl A naar een bodem van het compartiment 13a bewegen.

Wanneer het substraat nabij de bodem van het com-20 partiment is, zal het substraat mondstuk 26 binnengaan op basis van de druk die wordt uitgeoefend door het substraat dat aan de bovenzijde van het compartiment 13a binnenkomt. Na het binnengaan van het mondstuk 26 zal het substraat door verbindingsleiding 27 in de richting van het volgende 25 compartiment 13b bewegen, waar het substraat het compartiment 13b binnenkomt aan de bovenzijde van het compartiment. Op deze wijze zal het substraat een aantal, bv. 5, 10 of 15, compartimenten 13a-13e doorstromen alvorens bij de substraatafvoer 15 de bioreactor 13 te verlaten. De mi-30 cro-organismen die elk van de compartimenten 13a-13e aanwezig zijn, zullen steeds in hetzelfde compartiment 13a-13e blijven.

21

Fig. 5 toont een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van een gasverwerkingsinrichting. De gas-uitvoer 14, welke in verbinding staat met een bioreactor 13, staat in verbinding met een gasopslag 30. Vanuit de 5 gasopslag 30 stroomt het gas de gasraffinage-eenheid 31 in, waar het gas wordt opgezet in afzonderlijke gassen, zoals bijvoorbeeld koolstofdioxide, waterstofsulfide en methaan. De koolstofdioxide stroomt vanuit de gasraffina-ge-eenheid 31 naar een optionele elektrobiochemische bio-10 reactor 34, alwaar koolstofmonoxide wordt onttrokken uit de koolstofdioxide. De elektrobiochemische bioreactor 34 kan op zijn beurt weer in verbinding staan met de kool-stofmonoxide-toevoer 29, zodat vanuit daar de koolstofmonoxide binnen het verwerkingssysteem 1 kan worden toege-15 past.

De waterstofsulfide stroomt vanuit de gasraffina-ge-eenheid 31 naar een optionele biochemische reactor 33, waar de omzetting van de waterstofsulfide naar ten minste zwavel plaats vindt. De zwavel kan vanuit de biochemische 20 reactor 33 via de zwaveltoevoer 28 worden toegepast binnen het verwerkingssysteem 1, zoals bovenstaand beschreven.

Het methaan stroomt naar een verder deel 32 van de gasverwerkingsinrichting, waar het methaan kan worden opgeslagen, samengedrukt en vervolgens binnen het verwer-25 kingssysteem 1 kan worden toegepast via gasaanvoer 21 en/of op een andere wijze toepassing vindt.

Fig. 6 toont een dwarsdoorsnede van een snijdin-richting 35. Een dergelijke snijdinrichting 35 is vormbaar door twee reeksen van naast elkaar geplaatste schijven 36, 30 37, waarbij de twee reeksen tegenover elkaar zijn ge plaatst, welke schijven 36, 37 zijn voorzien van aangrijp-inhammen 39, welke roteren ten opzichte van een as 38 in de richting van pijl A. Opgemerkt wordt dat schijven 36, 22 37 van de tegenover elkaar geplaatste reeksen van schijven een klein overlap hebben in een bewegingsgebied, met als resultaat dat de schijven 36, 37 van de twee reeksen van schijven 36, 37 beurtelings naast elkaar zijn gerang-5 schikt. Door rotatie worden componenten, zoals bijvoorbeeld gras of stro, dat aanwezig is in het substraat, gegrepen door de aangrijpinhammen. De aangrijpinhammen zijn voorzien van scherpe randen zodat de componenten, zoals het gras, versneden worden alvorens een verdere verwerking 10 in het systeem.

Na kennisneming van het voorgaande zullen zich vele alternatieve en aanvullende uitvoeringsvormen aan de vakman opdringen, die allen zijn gelegen binnen het bereik van de onderhavige uitvinding, zoals die is gedefinieerd 15 in de bijbehorende conclusies.

Een verder aspect van de uitvinding is een verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende orga-20 nisch afbreekbaar materiaal, omvattende: - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te verwerken substraat; - ten minste één verwarmingseenheid voor het selectief verwarmen van het te verwerken substraat; 25 - een bioreactor voor het verwerken van het te verwerken substraat; en - een afvoer naar een verwerkingsinrichting, welke is ingericht voor het verwerken van uit de bioreactor afkomstig verwerkt substraat, 30 waarbij van de bioreactor afkomstige thermische energie in de ten minste ene verwarmingseenheid toepasbaar is.

23

Zoals reeds vermeld heeft het substraat bij het binnengaan van de bioreactor een bepaalde temperatuur, bijvoorbeeld ongeveer 40°C, en bij het verlaten van de bioreactor zal het substraat bij benadering nog steeds onge-5 veer dezelfde temperatuur hebben. Echter, uit de praktijk blijkt dat het substraat na het verlaten van de bioreactor deze thermische energie niet meer benodigd, zodat deze energie op een andere locatie binnen het verwerkingssysteem toepasbaar zou zijn. Door de thermische energie van 10 het substraat dat de bioreactor verlaat toe te passen in de ten minste ene verwarmingseenheid dient er minder energie van buitenaf in het verwerkingssysteem te worden gestopt, oftewel de totale energiebehoefte van het verwerkingssysteem zal afnemen door het hergebruiken van thermi-15 sche energie. Het verwerkingssysteem zal hierdoor meer energieneutraal worden.

Een verder aspect van de uitvinding heeft betrekking op een bioreactor voor het verwerken van substraat, bij voorkeur op basis van micro-organismen, voor toepas-20 sing in een verwerkingssysteem volgens de uitvinding, omvattende : - een substraatinlaat voor het inlaten van te verwerken substraat; - een behuizing, omvattende een aantal sequentieel 25 gekoppelde compartimenten waarin het substraat een bewer- kingsproces ondergaat; en - een substraatuitlaat voor het uitlaten van verwerkt substraat, waarbij het te verwerken substraat op basis van druk ver-30 plaatsbaar is door elk van de compartimenten.

In elk van de compartimenten vindt een andere op micro-organismen gebaseerde bewerking plaats van het substraat. De combinatie van elk van deze bewerkingen zorgt 24 ervoor de het substraat bij het verlaten volledig verwerkt is, zoals een gebruiker van een dergelijke bioreactor dat wenst. Een dergelijke bioreactor is een afgesloten geheel, welke van buitenaf niet of althans moeilijk toegankelijk 5 is. Een resultaat hiervan is, dat het zeer complex is om bijvoorbeeld in de bioreactor reparaties uit te voeren. Door het substraat op basis van druk door de bioreactor te verplaatsen, is het niet nodig om verplaatsingsmiddelen aan te brengen in de bioreactor zelf. Het substraat wordt 10 bijvoorbeeld middels een overdruk de bioreactor in gestuwd, of middels een onderdruk uit de bioreactor getrokken, waardoor het overige substraat in de bioreactor zal volgen. Een voordeel van deze bioreactor is dat op relatief eenvoudige wijze het substraat door de bioreactor 15 wordt verplaatst.

Een verder aspect van de uitvinding heeft betrekking op een verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, 20 zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende : - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te verwerken substraat; - een bioreactor voor het verwerken van het te 25 verwerken substraat; - een afvoer naar een verwerkingsinrichting; en - een substraatbuffer met een capaciteit die geschikt is voor het bufferen van een hoeveelheid substraat afkomstig van een binnen een vooraf bepaalde tijdsperiode, 30 zoals een uur, dag of week, onregelmatige aanvoer van substraat, zodanig dat over de tijdsperiode als geheel een verwerkingstempo instandhoudbaar is.

25

Een voorbeeld waar een dergelijk verwerkingssysteem toepassing zou kunnen vinden, is een boerderij waar dieren, bijvoorbeeld koeien en/of varkens worden gehouden. Het substraat is in dit voorbeeld de mest van de dieren 5 die worden gehouden op de boerderij. Aangezien in het algemeen dieren niet op gezette tijden ontlasten en/of de gehele dag in een stal, waarin het verwerkingssysteem is opgenomen, staan, zal de aanvoer van substraat niet constant zijn. Door een substraatbuffer op te nemen in het 10 verwerkingssysteem kan worden bewerkstelligd dat een constante stroom van substraat het bewerkingssysteem binnengaat, waardoor een bepaalde temperatuur binnen het verwerkingssysteem eenvoudiger handhaafbaar is. De constante stroom van substraat vanuit de substraatbuffer kan bij-15 voorbeeld worden bewerkstelligd door een pomp, waarbij een pompsnelheid van de pomp aanpasbaar is op basis van een hoeveelheid substraat dat aanwezig is in de substraat, en/of een temperatuur van het substraat op vooraf bepaalde locaties in het verwerkingssysteem. Het wordt opgemerkt 20 dat het mogelijk is om het substraat te koelen direct na opvang in de substraatbuffer, met als doel om bepaalde natuurlijke processen in het substraat tot stilstand te brengen of althans significant in activiteit te laten afnemen .

25 Verder is het mogelijk dat een voorverwerking plaatsvindt alvorens het substraat het verwerkingssysteem wordt ingeleid, bijvoorbeeld door middel van een snijdin-richting, welke componenten met relatief grote afmetingen binnen het substraat versnijdt tot componenten met geredu-30 ceerde afmetingen. Een voordeel hiervan is dat het substraat beter door het verwerkingssysteem zal voortbewegen of voortbewogen worden, waarbij de kans op ophopingen van substraat op een locatie binnen het verwerkingssysteem is 26 gereduceerd. Een dergelijke snijdinrichting wordt bijvoorbeeld gevormd door een reeks van naast elkaar geplaatste schijven die zijn voorzien van aangrijpinhammen, welke roteren ten opzichte van een as. Door rotatie worden compo-5 nenten, zoals bijvoorbeeld gras, in het substraat gegrepen door de aangrijpinhammen. De aangrijpinhammen zijn voorzien van scherpe randen, zodat de componenten, zoals het gras, versneden worden alvorens deze het verwerkingssysteem binnengaan.

10 Een verder aspect van de uitvinding heeft betrek king op een bioreactor voor het verwerken van substraat, bij voorkeur op basis van micro-organismen, voor toepassing in een verwerkingssysteem volgens de uitvinding, omvattende : 15 - een substraatinlaat voor het inlaten van te ver werken substraat; - een behuizing, omvattende een aantal sequentieel gekoppelde compartimenten waarin het substraat een bewer-kingsproces ondergaat; en 20 - een substraatuitlaat voor het uitlaten van ver werkt substraat, waarbij - koolstofmonoxide (CO) toevoerbaar is aan de bioreactor teneinde een reactie binnen ten minste één van de compartimenten te induceren.

25 Daarbij is het van voordeel, dat de koolstofmo noxide afkomstig is uit het in het verwerkingssysteem en/of in de bioreactor aanwezige substraat, ten einde een koolstofdioxideneutrale of koolstofdioxidenegatieve werking te realiseren. In het geval dat het substraat mest 30 is, dan zal het verwerken van deze mest in de bioreactor gepaard gaan met de productie van methaan (CH4) . Door koolstofmonoxide (CO) toe te voeren aan de bioreactor, zal de productie van methaan (CH4) in kwantiteit toenemen.

27

Overigens is de methaanproductie bewerkstellig onder toepassing van micro-organismen, zoals bijvoorbeeld methano-coccus jannaschii.

Een eerste voordeel van deze bioreactor volgens de 5 uitvinding is, dat door het omzetten van uit het substraat afkomstig koolstofdioxide (CO2) naar koolstofmonoxide (CO) de uitstoot van koolstofdioxide (CO2) naar de omgeving ten minste significant is gereduceerd, en wellicht gereduceerd tot nul, en/of dat koolstofdioxide (C02) aan de omgeving 10 kan worden onttrokken om te worden toegevoerd aan de bioreactor. Verder kan het binnen de bioreactor geproduceerde methaan (CH4) op een tal van plaatsen binnen bijvoorbeeld een agrarisch bedrijf toepassing vinden.

Claims (26)

1. Verwerkingssysteem, zoals een op micro-organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwer- 5 ken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende : - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te verwerken substraat; 10. ten minste één verwarmingseenheid, welke is in gericht voor het selectief verwarmen van het te verwerken substraat; - een doorvoer voor doorvoer naar een bioreactor voor het verwerken van het te verwerken substraat, welke 15 is verbonden met de substraataanvoer; en - een pasteur voor het pasteuriseren van het substraat .

2. Verwerkingssysteem, zoals een op micro- 20 organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende : - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te 25 verwerken substraat; - ten minste één verwarmingseenheid voor het selectief verwarmen van het te verwerken substraat; - een bioreactor voor het verwerken van het te verwerken substraat; en 30. een afvoer naar een verwerkingsinrichting, welke is ingericht voor het verwerken van uit de bioreactor afkomstig verwerkt substraat, waarbij van de bioreactor afkomstige thermische energie in de ten minste ene verwarmingseenheid toepasbaar is.

3. Bioreactor voor het verwerken van substraat, bij voorkeur op basis van micro-organismen, voor toepassing in een verwerkingssysteem volgens conclusie 1 of 2, omvattende: - een substraatinlaat voor het inlaten van te ver-10 werken substraat; - een behuizing, omvattende een aantal sequentieel gekoppelde compartimenten waarin het substraat een bewer-kingsproces ondergaat; en - een substraatuitlaat voor het uitlaten van ver-15 werkt substraat, waarbij het te verwerken substraat op basis van druk verplaatsbaar is door elk van de compartimenten.

4. Verwerkingssysteem, zoals een op micro-20 organismen gebaseerd verwerkingssysteem, voor het verwerken van een substraat, in bij voorkeur een fluïde mengsel, zoals omvattende organisch afbreekbaar materiaal, omvattende : - een substraataanvoer voor het aanvoeren van te 25 verwerken substraat; - een bioreactor voor het verwerken van het te verwerken substraat; - een afvoer naar een verwerkingsinrichting; en - een substraatbuffer met een capaciteit die ge-30 schikt is voor het bufferen van een hoeveelheid substraat afkomstig van een binnen een vooraf bepaalde tijdsperiode, zoals een uur, dag of week, onregelmatige aanvoer van sub straat, zodanig dat over de tijdsperiode als geheel een verwerkingstempo instandhoudbaar is.

5. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaan-5 de conclusies, waarbij de ten minste ene verwarmingseen- heid een warmtewisselaar omvat.

6. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het substraat de ten minste ene 10 verwarmingseenheid passeert alvorens de pasteur binnen te treden.

7. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het substraat na het verlaten van 15 de pasteur andermaal de ten minste ene verwarmingseenheid passeert.

8. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een additionele verwar- 20 mingseenheid voor het selectief aanvullen van de ten minste ene verwarmingseenheid.

9. Verwerkingssysteem volgens conclusie 8, waarbij de additionele verwarmingseenheid voorafgaand aan de ten 25 minste ene verwarmingseenheid is geplaatst.

10. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het substraat de ten minste ene verwarmingseenheid passeert alvorens de bioreactor binnen 30 te treden.

11. Verwerkingssysteem volgens conclusie 10, waarbij het substraat na het verlaten van de bioreactor andermaal de ten minste ene verwarmingseenheid passeert.

12. Verwerkingssysteem volgens één van de voor gaande conclusies, verder omvattende een verwarmingsin-richting voor het aanvullen van een verwarmingscapaciteit van de ene of meer dan één verwarmingseenheid, bij voorkeur omvattende een warmte-opslagtank, een generator en 10 een verwarmer.

13. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één pomp is voorzien voor het verplaatsten van in het verwerkingssysteem aanwe- 15 zig substraat.

14. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één temperatuursen-sor is voorzien nabij de ten minste ene verwarmingseen- 20 heid, een additionele verwarmingseenheid, de pasteur en/of de bioreactor.

15. Verwerkingssysteem volgens conclusies 13 en/of 14, waarbij een pompsnelheid van de pomp afhankelijk is 25 van een door de ten minste ene temperatuursensor geregistreerde temperatuur en/of een hoeveelheid substraat aanwezig in de substraatbuffer.

16. Verwerkingssysteem volgens één van de voor- 30 gaande conclusies, waarbij het verwerkingssysteem in hoofdzaak luchtdicht is.

17. Verwerkingssysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het verwerkingssysteem een gas-uitvoer omvat, voor het uitvoeren van uit het te vergisten substraat afkomstig gas, zoals methaangas. 5

18. Verwerkingssysteem volgens conclusie 17, waarbij het gas herbruikbaar is binnen het verwerkingssysteem.

19. Verwerkingssysteem volgens conclusie 17 of 18, 10 waarbij de gas-uitvoering in verbinding staat met een gas- verwerkingsinrichting, omvattende: - ten minste één gasraffinage-eenheid; en/of - ten minste één elektrobiochemische bioreactor; en/of 15. ten minste één biochemische bioreactor.

20. Verwerkingssysteem volgens één van de conclusies 17 t/m 18, waarbij uit het verwerkingssysteem en/of uit de gasverwerkingsinrichting afkomstig gas is geselec- 20 teerd uit de groep, omvattende: methaan (CH4), koolstofdioxide (CO2) , waterstofsulfide (H2S) , koolstofmonoxide (CO) en zwavel (S) .

21. Verwerkingssysteem volgens één van de voor-25 gaande conclusies, omvattende een scheidingseenheid voor het scheiden van vaste stoffen uit een digestaat afkomstig uit de bioreactor, bij voorkeur verder omvattende een wa-terverwerkingseenheid.

22. Verwerkingssysteem volgens één van de vorige conclusies, waarbij het verwerkingssysteem meer dan één bioreactor omvat, bij voorkeur vijf bioreactoren.

23. Verwerkingssysteem volgens één van de vorige conclusie, waarbij uit de waterverwerkingseenheid afkomstig water drinkbaar is, zoals door boerderijdieren.

24. Verwerkingssysteem volgens één van de voor gaande conclusies, waarbij het te vergisten substraat mest omvat van boerderijdieren, zoals varkens, koeien en/of kippen.

25. Bioreactor voor het verwerken van substraat, bij voorkeur op basis van micro-organismen, voor toepassing in een verwerkingssysteem volgens conclusie 1 of 2, omvattende: - een substraatinlaat voor het inlaten van te ver- 15 werken substraat; - een behuizing, omvattende een aantal sequentieel gekoppelde compartimenten waarin het substraat een bewer-kingsproces ondergaat; en - een substraatuitlaat voor het uitlaten van ver- 20 werkt substraat, waarbij koolstofmonoxide (CO) toevoerbaar is aan de bioreactor teneinde een reactie binnen ten minste één van de compartimenten te induceren.

26. Bioreactor volgens conclusie 25, waarbij de koolstofmonoxide afkomstig is uit het in het verwerkingssysteem en/of in de bioreactor aanwezig substraat, ten einde een koolstofdioxide-neutrale of -negatieve werking te realiseren. 3 q *****