BRPI0617206A2

BRPI0617206A2 - processo para uso de biomassa em um processo de geração de biogás

Info

Publication number: BRPI0617206A2
Application number: BRPI0617206-7A
Authority: BR
Inventors: Weidele Thomas
Original assignee: Kwk Gbr
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2011-07-19
Also published as: DE102005047719A1; ATE517189T1; WO2007039067A2; US7781194B2; ES2370163T3; WO2007039067A3; PL1929024T3; US20090035834A1; EP1929024A2; EP1929024B1

Abstract

<B>PROCESSO PARA O USO DE BIOMASSA EM UM PROCESSO DE GERAçãO DE BIOGáS.<D> A presente invenção refere-se a um processo para o uso de biomassa em um processo de geração de biogás. A presente invenção tem a tarefa de também possibilitar o uso de substratos com um alto teor de nitrogênio e de sólidos, consumindo pouca água, tendo assim, um bom balanço de energia e ser particularmente apropriado para o meio ambiente. Estes objetivos são solucionados através do tratamento do substrato com o produto recirculado para se tornar um meio capaz de ser bombeado, com um tratamento posterior com bactérias em ciclone e biodigestor, a separação do nitrogênio em um processo de "stripping", a separação dos resíduos de fermentação sólidos e o uso posterior do produto recirculado como transmissor de calor e meio de redução ao mesmo tempo. O processo é agradável ao meio ambiente tendo um ótimo balanço de energia.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "PROCESSOPARA O USO DE BIOMASSA EM UM PROCESSO DE GERAÇÃO DE BIOGÁS".

A presente invenção refere-se a um processo para oaproveitamento energético da biomassa com altos teores desólidos e nitrogênio como substrato em instalações de biogás.

A tabela 1 mostra a título de exemplo alguns dessessubstratos. Outros substratos com alto teor de sólidos são,entre outros, restos de vegetais verdes de todos os tipos,restos de frutas e legumes, de jardinagem e de gênerosalimentícios. Além disso, existem substratos com uma fraçãomuito alta de nitrogênio como farelos oriundos da extração deóleo e vinhaças. Substratos com um alto teor de sólidos são,por exemplo, estrume de aves com alta quantidade de cal eareia.

Tabela 1: Composição de substratos selecionados.

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Os processos de biogás conhecidos geralmente sãodivididos em processos de fermentação seca e de fermentaçãoúmida. A base para um processo vantajoso de biogás é, entreoutros, uma decomposição do substrato usado a fim defornecer, para as bactérias empregadas, uma área desuperfície de rendimento maior possível. As condições deambiente são de importância especial para as bactérias em talprocesso. Elas exigem uma temperatura constante no processo eum meio de suporte que possibilite uma grande mobilidade dasbactérias ou garanta o fornecimento de biomassa para asbactérias. Este condicionamento da temperatura juntamente como meio de confinamento necessário para o contato entre asbactérias e o substrato causam altos custos.No caso de processos de fermentação a seco, via deregra, o substrato é triturado e em forma sólida fechado emum recipiente hermético, onde o processo de biogás sedesenvolve. A desvantagem desse processo, via de regra, é obaixo rendimento de biogás que é causado pela entrada decalor irregular e, portanto, a ocorrência de oscilação natemperatura e a baixa mobilidade das bactérias.

Estas desvantagens essenciais não existem na fermentaçãoúmida. Devido ao meio de suporte líquido, tanto umatemperatura de processo constante como a mobilidade dasbactérias ou o fornecimento do substrato são assegurados.

Entretanto, a desvantagem da fermentação úmida é quesubstratos com altos teores de sólidos precisam serpermanentemente macerados com líquido. Esta, por sua vez,produz um aumento na quantidade de resíduos de fermentação eum respectivo dispêndio logístico no armazenamento etransporte. Uma possibilidade para redução na demanda delíquido é fornecida pela recirculação de resíduo defermentação para a maceração. Essa solução, porém, nãofunciona quando são usados substratos com altas concentraçõesde nitrogênio. Para a redução das concentrações denitrogênio, resta apenas a possibilidade da diluição dasconcentrações com líquido.

Se para a maceração somente for disponibilizado água enão estrume líquido, existe ainda o risco que as bactériasnecessárias sejam deslocadas para fora do processo, causandouma interrupção na produção de biogás. A possível remoção dasbactérias, no processo de biogás, tem sua origem no longotempo de geração de bactérias, ou seja, com o resíduo dafermentação saem mais bactérias do biodigestor do que sãogeradas. Isto se refere principalmente às bactérias para ageração de metano.

Na recirculação de resíduos de fermentação para amaceração do substrato em instalações de biogás existentes,freqüentemente, ocorre uma concentração elevada de mineraisno fermentador. Estes minerais em parte possuem a propriedadede agir como inibidores em relação ao processo de biogás.

Um inibidor muito problemático é o amoníaco. Arecirculação de resíduos de fermentação é crítica,particularmente, no uso de substratos com alta percentagem denitrogênio. No processo de biogás, o nitrogênio orgânicoligado é transformado em amônio que, por sua vez, se encontraem um equilíbrio químico com o amoníaco. Este equilíbrio édependente, essencialmente, da temperatura e do valor de pH.O amoníaco é tóxico para as bactérias e a causa da ditainibição de nitrogênio. Através da recirculação de altasconcentrações de amônio e à maior formação de amoníaco,ocorre obstrução do processo de geração de biogás e, em casoextremo, pode causar a interrupção da geração de biogás. Alémdisso, devido às altas concentrações de amônio noarmazenamento do resíduo líquido de fermentação, há umapermanente formação de amoníaco e isto causa emissões deamoníaco.

Impurezas de grandes proporções, via de regra, sãoseparadas antes da entrada na instalação de biogás. Emcontrapartida, impurezas de dimensões pequenas chegam aofermentador junto com o substrato e lá se depositam. Emparticular, a sedimentação de lama e areia ê um grandeproblema. A causa para as sedimentações de impurezas nofermentador, no entanto, é o tamanho das impurezas que nãopermite nenhuma separação por meio de peneiras ou ancinho.Além disso, via de regra, essas partículas são não magnéticase eletricamente neutras. Uma separação através da força dagravidade muitas vezes não é possível, pois são ligadas abiomassa e, portanto, a diferença de densidade entre a águaou a biomassa macerada é muito pequena. Ainda, assedimentações no fermentador também são problemáticas, umavez que os sistemas de remoção existentes, tais como válvulade corrediça ou raspagem de fundos funcionam apenas de modoinsuficiente. A causa disso é que as sedimentações sãomovimentadas pela válvula de corrediça e assim, em grandeparte, permanecem no biodigestor. 0 aumento das sedimentaçõescausa, então, uma sobrecarga dos sistemas de retirada atémesmo falhas, restando, somente, a retirada manual dasprecipitações, na qual a operação da instalação de biogásprecisa ser interrompida.

0 objetivo da presente invenção é a superação dasdesvantagens existentes no processo de geração de biogás eaproveitar com vantagem energética substratos com um altoteor de sólidos e um alto grau de nitrogênio em umainstalação de biogás. Nisso deve ser garantido que osseguintes itens sejam implementados:

- aumento da produção de biogás por meio de:

1) separação de matérias estranhas

2) otimização da biologia

3) redução dos inibidores (em particular, evitar oaumento de nitrogênio em instalações de biogás);

- economia expressiva de água;- balanço de energia vantajoso;

- evitar emissões de amoníaco; e

- redução da ocorrência de resíduos de fermentação.

A presente invenção tem a tarefa de garantir o processode biogás em operação regular essencialmente sem a adiçãoconstante de líquido. Assim, pode se reduzir a quantidade deresíduos de fermentação. 0 resíduo de fermentação deve serhigienizado no final do processo e destacar-se apenas porpequenas possibilidades de emissões (como, por exemplo, deamoníaco).

Além disso, deve ser possível usar biomassa com grandesfrações de impurezas.

A presente invenção também deve solucionar a tarefa deaproveitar substratos com altos teores de sólidos para aprodução de biogás. Além disso, deve ser possível o uso desubstratos contendo nitrogênio (Ver Tabela 1).

0 balanço de energia de todo o processo deve serconfigurado de forma que com somente pequenas perdas de calorseja obtido um resultado tecnicamente, economicamente eecologicamente aceitável.

De acordo com a presente invenção, as dificuldades sãosolucionadas de acordo com a reivindicação principal. As sub-reivindicações apresentam realizações apropriadas. Osdesenhos facilitam a compreensão da presente invenção.

0 processo, de acordo com a presente invenção, ocorre daseguinte forma:

A biomassa (substratos) é introduzida no processo comomatéria sólida (1,2). A fim de possibilitar um processo debiogás otimizado, as matérias sólidas são trituradas (3) . Comexceção dos processos de partida, nenhum líquido ê acrescidoà invenção. 0 processo de biogás ocorre de maneira que ossubstratos sejam capazes de serem bombeados de formalíquida. Em um misturador (4), os substratos, juntamente como produto de recirculação, são macerados. Depois domisturador, os substratos têm mais uma vez seu tamanhoreduzido por um triturador de forma alinhada (5) para oaumento da sua área de superfície ativa e serem transportadospor uma bomba (6).

0 produto de recirculação somente é substituído na faseinicial do processo, de acordo com a presente invenção, porágua ou excrementos líquidos.

No estágio preliminar, o qual é executado como ciclone,(7) ocorre a hidrólise, a formação de ácidos e a separação deimpurezas. A hidrólise e a formação de ácidos são osprimeiros estágios de decomposição no processo de biogás. Emvirtude do início da decomposição biológica, ocorre umaseparação da matéria orgânica e inorgânica do substrato. Oscomponentes inorgânicos mais pesados, por exemplo, areia, sãoseparados pelo ciclone e não interferem mais no restante doprocesso de biogás. 0 tempo de permanência do substrato noestágio preliminar é de até seis dias. Ao mesmo tempo, éobtida uma otimização do processo de biogás pela separaçãoespacial dos diversos estágios de decomposição, na qual podemser reguladas, respectivamente, as condições ideais deambiente para as bactérias específicas. Nos biodigestoresseguintes (8, 9), ocorre a geração de ácido acético e ageração de metano, ou seja, a formação do biogás. Nosbiodigestores, o substrato é circulado por meio deagitadores. A fermentação dos substratos ocorre de modomesófilo, isto é, temperaturas entre 38 a 42°C, ou termófilo,isto é, temperaturas entre 50 e 60°C. 0 tempo de permanêncianos biodigestores é de 2 0 a 4 0 dias. A quantidade, o tamanhodos biodigestores e o tempo de permanência da mistura dosubstrato dependem do tipo e da quantidade dos substratos.

0 biogás é armazenado em bolhas de gás (9) e, após umapurificação (19) em uma instalação combinada de calor e força[KWK] (20) , é transformado em corrente elétrica e calor. Viade regra, são usados usinas térmicas de bloco, mas tambémpodem ser usadas microturbinas a gás, turbinas a gás, célulasde combustível ou processos ORC [Organic Ranking Cycle].

O resíduo da fermentação do processo de biogás é usadopara a maceração dos substratos no misturador (4). Nisso, osresíduos de fermentação são divididos em duas correntesparciais.

A corrente parcial 1 (A) são resíduos não tratados.Através destes, o substrato novo é biologicamente ativado, oqual fornece uma fluência do processo de biogás seminterrupções. Este fato propicia a grande vantagem de quechegam ao dispositivo de maceração aquelas bactérias que são,particularmente, bem apropriadas para o substrato até agorausado, decompondo rapidamente o substrato e gerando uma altaprodução de biogás.

A corrente parcial 2 (B) , primeiramente, é submetida aum preparo do substrato (10) para eliminação dos inibidores.Nisso, primeiramente, trata-se da remoção de amônio/amoníacocom a ajuda de um processo de "stripping" . O processo de"stripping" é aquecido com o calor de escape da instalaçãoKWK (20) . Simultaneamente, consegue-se uma higienização dosresíduos de fermentação, ou seja, a temperatura, no processode "stripping", fica acima de 70°C durante um períodosuperior a 60 minutos. Por esse motivo, o processo de"stripping" funciona em batelada. O grau de separação denitrogênio do amônio deve ficar em torno de cerca de 50 a90%. Para minimizar a energia de aquecimento para o processode "stripping", os resíduos de fermentação trazidos ouretirados são aquecidos ou esfriados (11) em processo decontracorrente. Para possibilitar o processo em contra-corrente, três recipientes de "stripping" são previstos paratal processo, dos quais no máximo dois recipientes estão emoperação ou um recipiente está em operação e,respectivamente, um recipiente está sendo preenchido ouesvaziado. Os resíduos de fermentação higienizados e pobresem nitrogênio são alimentados continuamente através de umrecipiente de compensação (12) ante um separador (13).Alternativamente, o processo de "stripping" pode serexecutado com quatro recipientes de "stripping", sendo que,cada vez que um recipiente está sendo preenchido e esvaziado,dois recipientes estão em operação. Nessa variação, orecipiente de compensação (12), ante o separador (13), podeser dispensado.O separador (13) separa os resíduos de fermentação emuma fase sólida e uma fase líquida. A fração de sólidos dafase líquida é de cerca de 2 a 6%. Ela é aproveitada para amaceração do substrato. Devido ao processo de "stripping" é,ao mesmo tempo, obtida uma desintegração térmica da biomassados resíduos de fermentação. Assim, consegue-se uma maiortransformação da biomassa recirculada da fase líquida nobiodigestor e rendimentos de gás mais elevados.

A fração de matéria sólida da fase sólida é de cerca de25 a 50%. Através do processo de "stripping", a concentraçãode amônio na fase sólida é reduzida para aproximadamente 0,5a IOkg de NH4/t de teor de sólidos. Isso reduzconsideravelmente as emissões de amoníaco. A título decomparação, as concentrações de amônio em resíduos defermentação líquidos não tratados ficam em torno de 20 a 80kgde NH4/t de teor de sólidos. As emissões de odores sãoreduzidas pela decomposição dos substratos no processo debiogás e higienização. Uma outra decomposição aeróbica dosresíduos de fermentação e, com isso, a formação de emissõesde odores, é impedida através da secagem ao ar dos resíduosde fermentação com o calor de escape (14) do processo de"stripping". Os resíduos de fermentação sólidos sãoarmazenados e podem ser usados como biofertilizantes naagricultora.

0 processo de biogás precisa ser aquecido. Devido àsrelações de massa entre o substrato e o produto recirculado,a entrada de calor essencial no processo de biogás ocorre pormeio do processo de "stripping". Adicionalmente, o calor deescape do processo de "stripping" é aproveitado para oaquecimento do processo de biogás. Alternativamente, tambémpode ser usado diretamente o calor da instalação combinada deforça e calor [KWK] (2 0) para o aquecimento. O aquecimento éfeito através de um transmissor de calor externo (18) . Paratal, o substrato é retirado do estágio preliminar e dosbiodigestores, aquecido no transmissor de calor e bombeado devolta. Os recipientes são aquecidos alternadamente e osubstrato é novamente conduzido àquele recipiente de onde foiretirado. No ciclone, o substrato para o aquecimento éretirado na saída, com o objetivo de manter a parte depoluentes e também a poluição do trocador de calor o maisbaixo possível.

Como variação para o circuito na figura 2, o processo êconfigurado de acordo com a figura 3. Nessa variação, oestágio preliminar (7) biológico e a separação de areia (23)usam equipamentos separados. Depois do estágio preliminar (7)biológico, o substrato é submetido a um substrato preparado(10) . O preparo do substrato é configurado conforme variaçãoacima descrita.

O substrato higienizado e pobre em nitrogênio éconduzido para o separador de impurezas (23) .Alternativamente à figura 3, o separador de impurezas (23)também pode ser disposto entre o preparo do substrato (10) eo trocador de calor em contra-corrente (11). Do separador deimpurezas, o substrato, que foi higienizado e extraído deinibidores e impurezas, é conduzido para os biodigestores (8,9) seguintes para a geração de biogás. A fermentação acontececonforme descrito acima. Os resíduos de fermentação doprocesso de biogás (processo do biodigestor) são conduzidospara o separador (13) para a separação dos resíduos defermentação em uma fase sólida e líquida. A fase líquida éusada para a maceração do substrato. Uma recirculação em duascorrentes parciais pode ser dispensada nessa modalidade. 0resíduo do processo na figura 3 permanece inalterado emcomparação com o processo na figura 2.

Como uma outra modalidade, há a remoção das impurezastanto depois da geração de biogás (figura 2) , como tambémdepois da hidrólise (figura 3), para a obtenção de um grau deseparação especialmente alto no que se refere aos inibidores.Exemplo de execução

0 exemplo para a execução do processo usa como substratodejetos de galinhas, mas também é apropriado para o uso detodos os outros substratos já mencionados com alto teor denitrogênio e alto teor de sólidos (ver a figura Balanço).

0 uso de estrume de galinha é caracterizado pelo fato deque este substrato apresenta um alto teor de sólidos (TS =30% a 80%) e um alto teor de nitrogênio de até 6% de teor desólidos. No cálculo do presente exemplo, o teor de sólidos éde 48% com um teor de nitrogênio de 5% de teor de sólidos.

Como modalidade do processo descrito, o estrume degalinha é conduzido diretamente para o estágio preliminar semtrituração e misturador. No estágio preliminar, é gerado umsubstrato capaz de ser bombeado, com um teor de sólidos de TS= 10 a 15%, por meio de maceração com o produto recirculado.No cálculo do exemplo, o teor de sólidos é de 12,5%, sendoque para a partida da instalação são necessários cerca de2000ton de recirculado ou na primeira partida, água. Amistura é providenciada pelo agitador central do ciclone.

0 tempo de permanência do substrato no ciclone, noexemplo de execução, é de quatro dias. No ciclone, a areiacontida no estrume de galinha se separa. De acordo com oexemplo, cerca de 860t de areia são retiradas do processoanualmente.

No triturador de forma alinhada seguinte, ocorre oajuste da granulometria necessária do substrato. O trituradorde forma alinhada tritura essencialmente palha e penas quesão trituradas até o ponto que, devido à granulometria daspartículas, sejam garantidos uma boa capacidade de serembombeadas, e um fluxo do substrato sem obstrução nastubulações. Uma bomba conectada ao triturador de formaalinhada em série transporta o substrato para o biodigestor.

O tempo de permanência do substrato nos biodigestores,na presente modalidade de uso, é de 30 dias. 0 processoocorre de modo mesófilo a 40°C. A concentração de amônio nobiodigestor é de cerca de 4kg de NH4-N/t de substrato.

0 biogás gerado, antes de ser usado na usina térmica debloco, é preparado em uma purificação de gás externa. Com oobjetivo de garantir, em caso de falha da máquina de calor eenergia, o consumo do biogás e o aquecimento do preparo dosubstrato, estão instalados uma tocha de emergência e umaquecimento de emergência. A corrente elétrica é alimentadana rede, ao passo que o calor serve para o abastecimento deoutros consumidores e preparo do substrato.

Depois da fermentação, a corrente parcial 1 do substratopré-fermentado é recirculada com uma fração de sólidos de7,5% e novamente conduzida para o misturador. Assim, asbactérias necessárias para a fermentação são misturadas com osubstrato novo. 0 substrato restante (corrente parcial 2) élevado para o preparo do substrato. Lá, ele ê higienizado eanualmente são separados cerca de 310t de nitrogênio. Apósisso, ocorre a separação da fase líquida e da fase sólida. Afase líquida recirculada apresenta ainda uma concentração deamônio de cerca de 0, 8kg de NH4-N/t de substrato com um teorde sólidos de 3%. Do mesmo modo que a corrente parcial 1,essa fase é usada para a maceração dos substratos novos.

Devido à mistura do substrato novo com o recirculado dacorrente parcial 1 e corrente parcial 2 no misturador, surgeuma temperatura da mistura de cerca de 36°C. Com o calor deescape do preparo do substrato, o estágio preliminar e osbiodigestores são aquecidos através de um trocador de calor.Nisso, o aquecimento necessita ser de 36 para 40°C e asperdas de calor da instalação de biogás precisam sercompensadas.A fase sólida higienizada dos resíduos de fermentação,no presente caso, apresenta um teor de sólidos de cerca de36%. Depois de uma secagem ao ar, tal fase é armazenada em umdepósito de sólidos com um teor de cerca de 66% de sólidos epode ser usado, por exemplo, na agricultura. Como calor paraa secagem ao ar, é utilizado o calor de escape do processo de"stripping".

A presente invenção é explicada detalhadamente com aajuda das seguintes figuras:

- Figura 1: Esboço do princípio;

- Figura 2: Fluxograma 1;

- Figura 3: Fluxograma 2; e

- Figura 4: Balanço do exemplo de execução.

A presente invenção apresenta vantagens essenciais emcomparação com o estado da técnica. Agora é possívelaproveitar os substratos, de acordo com a presente invenção,que em processos de biogás convencionais não podem ser usadosou somente podem ser usados com grandes desvantagens.

A vantagem econômica da presente invenção, entre outros,está no menor consumo de água em comparação com os processosde fermentação úmidos, ao mesmo tempo em que possui umamelhor geração de biogás e, portanto, com rendimentos de gásconsideravelmente maiores em comparação com processos defermentação seca.

A Tabela 2 compara a presente invenção com umafermentação úmida normal. Como é visto em tal tabela, apresente invenção requer investimentos de cerca de 480.000euros a menos para o armazenamento dos resíduos defermentação. Adicionalmente, os custos anuais para a água e otransporte dos resíduos de fermentação para áreas de cultivoagrícolas diminuem por cerca de 458.000 euros.

Tabela 2: Comparação da presente invenção com uma fermentaçãoúmida convencional.

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Legenda para figura 1:

4 Misturar, Triturar;

5 Misturar, Triturar;

7 Estágio preliminar;

8 Biodigestor,·

9 Bolha de gás;

10 Preparo do substrato;

A Recirculação fluxo parcial 1;

AA Recirculação fluxo parcial 1;

B Fluxo parcial;

BB Recirculação fluxo parcial 2;

oí Biomassa ;

β Resíduos sólidos de fermentação;

Pontilhado: limite do agregado de substâncias sólidas; eSombreado: limite do agregado de substâncias líquidas.Legenda para figura 2:1 Recipiente;2 Silo;

3 Triturador;

4 Misturador;

5 Triturador de forma alinhada;

6 Bomba de substrato;

7 Estágio preliminar;

8 Biodigestor;

9 Bolha de gás;

10 Preparo do substrato;

11 Transmissor de calor para preparo do substrato;

12 Estabilizador;

13 Separador1-

14 Secagem de resíduos de fermentação;

15 Armazenamento de resíduos de fermentação;

16 Bomba de recirculação;

17 Bomba de aquecimento;

18 Transmissor de calor para aquecimento;

19 Purificação de gás;

20 Instalação KWK;

21 Consumidor;

22 Monitoramento do processo;

Α, AA Recirculação fluxo parcial 1B Fluxo parcial 2;

BB Recirculação fluxo parcial 2;

Linha contínua: Substrato;

Linha pontilhada: biogás;

Traço / traço / ponto / traço / traço: Produto recirculado 2;

Linha interrompida: Avanço; e

Traço / ponto / ponto / traço: Retorno.

Claims

1. Processo para o uso de biomassa em um processo de biogás,onde primeiro a biomassa presente como matéria sólida étriturada em um triturador, macerada, inoculada combactérias, e o biogás gerado é retirado, caracterizado pelofato de que:- a biomassa triturada com produto recirculado é macerada emum misturador e o substrato é colocado em uma forma capaz deser bombeada;- em seguida, a mistura capaz de ser bombeada é homogeneizadanovamente em um triturador de forma alinhada;- em um ou em vários separadores conectados em série comagitador, ocorre a hidrólise e a formação de ácido sob a açãodas bactérias;- componentes inorgânicos são separados e descartados;em biodigestores sob constante processo de mistura atemperaturas elevadas, ocorre a formação de ácido acético e aformação de metano, por meio do qual se forma o biogás;- o biogás é retirado, eventualmente armazenado e levado auma aplicação energética;- de modo que, resíduos de fermentação formados são divididosem duas correntes parciais, sendo que a corrente parcial 1será usada sem tratamento para a maceração de biomassa nova;- a corrente parcial 2 é submetida a um preparo de substrato;- em um processo de "stripping", é retirado da mesma, onitrogênio de amoníaco/amônio;- a corrente parcial 2, após o processo de "stripping", êaquecida, eventualmente, por meio do trocador de calor, éconduzida continuamente, através de um recipiente decompensação, para um separador como resíduo de fermentaçãohigienizado e pobre em nitrogênio e é dividida em uma fasesólida e uma fase líquida;- a fase líquida é conduzida para o misturador como produtorecirculado; e- a fase sólida ou é seca ou é aproveitada em forma desuspensão.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, conforme apresentado pela figura 2:a biomassa triturada junto com produto recirculado émacerada em um misturador (4) e o substrato é colocado em umaforma capaz de ser bombeada;- após, a mistura a ser bombeada é homogeneizada novamente emum triturador de forma alinhada (5) ;- em um ou vários ciclones conectados em série com agitadorcentral (7), ocorre a hidrólise e a formação de ácido sob açãodas bactérias;- componentes inorgânicos são separados;- em biodigestores (8) sob constante processo de agitação auma temperatura de cerca de 40°C, ocorre a formação de ácidoacético e a formação de metano, por meio do qual se forma obiogás;o biogás é retirado, armazenado (9) e levado a um usoenergético em uma usina combinada de força e calor KWK (20);de modo que os resíduos de fermentação formados, sãodivididos em duas correntes parciais;- de modo que a corrente parcial 1 (A, AA) , que possui umatemperatura de cerca de 4O0C, será usada sem tratamento para amaceração da biomassa nova;- a corrente parcial 2 (B) é submetida a um preparo desubstrato (10),sendo aquecida para cerca de 70 a 90°C;- em um processo de "stripping", retira-se nitrogênio deamoníaco/amônio,·de modo que o calor necessário para o processo de"stripping", é fornecido pela usina combinada KWK;- O dito processo de "stripping" ocorre a cerca de 75 a 90°C;os resíduos de fermentação consumidos e retirados sãoesfriados ou aquecidos no processo de contra-corrente (11);- a corrente parcial 2, após processo de "stripping", atravésdo trocador de calor (11) a uma temperatura de cerca de 45°C,é conduzida continuamente a um separador (13) através de umrecipiente de compensação (12) como resíduos de fermentação epobres em nitrogênio e separada em uma fase sólida e faselíquida;- a fase líquida é conduzida ao misturador (4) como produtorecirculado (BB) ,- e- a fase sólida ou é seca ou usada diretamente na forma desuspensão como fertilizante na agricultura.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, conforme apresentado na figura 3:- a biomassa triturada juntamente com o produto recirculado émacerada em um misturador (4) e o substrato é colocado em umaforma capaz de ser bombeada;- em seguida, a mistura capaz de ser bombeada é homogeneizadanovamente em um triturador de forma alinhada (5);- em um ou vários estágios preliminares (7) conectados emsérie com agitador central, ocorre a hidrólise e a formação deácido sob ação das bactérias;- após isso, a suspensão emergente é submetida a um preparo desubstrato (10) ;- de modo que a mesma é aquecida até 70 a 900C;- em um processo de "stripping", retira-se nitrogênio deamoníaco/amônio;de forma que o calor necessário para o processo de"stripping" pode ser fornecido pela usina combinada KWK (2 0);- o dito processo de "stripping" ocorrendo a 70 a 90°C;os resíduos de fermentação consumidos e retirados sãoresfriados ou pré-aquecidos em um processo de contra-corrente(11) ;em um separador (23), são separados e descartadoscomponentes inorgânicos;- em biodigestores (8) sob constante processo de agitação auma temperatura de 30 a 60°C, ocorre a formação do ácidoacético e a formação do metano;- o biogás é retirado, armazenado e levado a um aproveitamentoenergético;- os resíduos de fermentação, agora higienizados e pobres emnitrogênio, são levados continuamente a um separador (13) edivididos em uma fase sólida e líquida,·- a fase líquida é conduzida ao misturador (4) como produtorecirculado; ea fase sólida é seca (14) ou usada diretamente na forma desuspensão.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 3, caracterizado pelo fato de que, na partida do processode biogás contínuo no lugar dos resíduos de fermentação, éusado água ou esterco líquido para a maceração.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tempo de permanênciano estágio preliminar ê de um a seis dias.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações deIa2ede4a5, caracterizado pelo fato de que, com acorrente parcial 1, o substrato no misturador (4) ou nobiodigestor (8) é inoculado com bactérias.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 6, caracterizado pelo fato de que a fermentação nobiodigestor (8) é feita de modo mesófilo a temperaturas entree 42°C ou termófilo a temperaturas entre 50 e 60°C.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 7, caracterizado pelo fato de que, em vários biodigestores(8) independentemente um do outro, trabalha-se de modomesófilo e termófilo e o tempo de permanência nosbiodigestores (8) é de 20 a 40 dias.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 8, caracterizado pelo fato de que o processo de"stripping" ocorre a uma temperatura > 700C e com uma duraçãode tempo de > uma hora como processo em batelada.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 9, caracterizado pelo fato de que o processo de"stripping", no que se refere à alimentação e remoção deresíduos de fermentação, ocorre no processo de contra-correntetérmica.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 10, caracterizado pelo fato de que de três recipientes de"stripping", respectivamente" um pode ser preenchido, operadoe esvaziado ou um é esvaziado e dois são operados, de quatrorecipientes de "stripping", respectivamente, um é preenchido eesvaziado e dois são operados e o recipiente de compensação édispensado.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 11, caracterizado pelo fato de que, com o calor residualdo processo de "stripping", são aquecidos o estágio preliminar(7) e os biodigestores (8) e a fase sólida é seca noarmazenamento dos resíduos de fermentação (15).

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 12, caracterizado pelo fato de que, como biomassa com umalto teor de sólidos, é usado esterco de galinha, este élevado diretamente para o estágio preliminar (7), lá ocorre amistura, a dita mistura, em seguida, é levada para otriturador de forma alinhada.