决于通过顶部(最常为至少一对通气道的顶部)在若干巴下注射的气体的流率和压力。
[0105]到达发酵器底部附近的气体施加侧向力，所述侧向力施加在半径为0.5至1.5米(例如，在通气道201周围)的混合椎体的截断表面上，还产生了搅拌底部的效果，如图8所示。该搅拌通过由将加压气体注射至在同一时间启动的几个邻近通气道201中所产生的涡旋协同来加强。该运动还特别有效地引起了物质的溶胀和表面波，防止了由纤维物质(如稻杆)所产生的任何外壳生产。
[0106]在例如4巴至10巴下室122中所压缩气体的体积(10至30m3)例如是发酵器体积和混合参数的函数。从室释放的气体体积可以是可变的，例如在气体注射期间根据体积、期望的气体速度、发酵器中物质的高度和后者的粘度而从6巴变化至4巴或者从7巴变化至5巴。
[0107]一旦在发酵器中进行液/固相分离，就相继启动每个区段。固体与液体物质的这种分离在具有高浓度干物质的粘稠培养基中非常缓慢。在整个发酵器中，完全搅拌循环花费数个小时并且一天可启动若干次，根据所讨论区段中物质的粘度花费更长或更短的时间。
[0108]在含加压气体的室122中于足够长的时间(数十分钟)内，在十至二十秒之间在例如由通气道108或201所限定的区段中，在加压气体向发酵器中的两次释放之间，由于增压器或压缩机125引起的气体的依次压缩使得压缩机125的功率显著减少约100的比率。
[0109]每个区段由接收来自室122的加压气体的至少两个通气道来限定。待搅拌区段中的每个通气道108或201可与同一区段的其他通气道108或201 —起启动并一次性从向若干个通气道108或201中进料的气体管112和205接收加压气体。
[0110]注射至通气道108或201中的气体进入发酵器的上覆气体填充空间中，以自然地通过通道212转移至柔性存储器或气量计(gaZOn^tre)121中。然后，存在于气量计121中的一部分气体被压缩机125吸出，所述压缩机125在新注射到新区段之前压缩室122中的气体。
[0111]一些通气道108允许正在发酵或发酵后的物质再循环到用于接种细菌或生物化学平衡一些区段的不同点处。
[0112]由于浆体泵112(如螺杆泵、混凝土泵或蜗杆式泵)，将物质引入并再循环。例如，正在发酵的物质借助物质管113和114进行再循环，这允许正在发酵的酸性物质113或者正在发酵的甲烷生成物质114再循环。所述设备还包含在发酵器的室100中将两个隔室101和102隔开的第一壁103。该壁103升高至发酵器室100的顶棚，使得隔室101和102的上覆气体填充空间105和106彼此独立。壁103通过发酵物质从第一隔室到第二隔室的通道107而在下部打开。由于由搅拌所引起的水解和均质化，根据流体的静力学规律(水平的平衡)，在搅拌之后(如果需要的话)借助输入来自第一隔室101的产酸区段的新物质所产生的重力来简单地进行物质的通过。
[0113]该壁103使得在发酵器的同一室100中可具有两种不同的温度水平，以能够在第一隔室中进行约65°C的热酶促水解以及在第二隔室中进行例如38°C至40°C的中温甚至是嗜热。水解/产酸的第一隔室101使得可溶解复杂的分子，以使其用于产生特别是挥发性脂肪酸、乙醇、氢和二氧化碳的产酸细菌。在第二隔室的甲烷生成阶段之前，根据基质，培养基的PH降低到例如5至6，但不低于4.5，其中由于将挥发性脂肪酸、氢和二氧化碳转化成基本上由甲烷和二氧化碳形成的生物气以及矿化氮的不同甲烷生成细菌家族的作用，PH成为接近中性的水平。
[0114]通过借助于通气道在发酵器的不同位置处分别再循环正在发酵或已发酵的物质，使得每个隔室中通过PH水平和上覆气体填充空间中和基质中可溶相中的H2水平(H2分压)管理发酵成为可能。根据不同细菌家族的细菌活性，pH和4水平的这种管理有利于有机物质降解成CHjP CO 2的速度和水平以及发酵器中物质保留时间的减少。热酶促水解使得木质素中捕集的碳可用于产酸发酵和甲烷生成发酵，并有利于更好的碳-氮平衡，特别是在秸杆肥料中。因此，隔板103允许对水解-产酸阶段与甲烷生成进行单独控制。
[0115]通过热交换器的系统来管理两个不同的温度水平，所述热交换器向第一隔室101的超嗜热运行供应卡路里，并且因为来自第一隔室101的具有较高温度的发酵物质的输入，能够提取第二隔室102中过剩的卡路里。然而，第一隔室101的过剩温度可足以补偿整个发酵器中通过发酵器壁的能量损失。
[0116]第一隔室101配备有刚好在产酸物质通道103之前用于提取物质的通道，能够将酸性基质的一部分生物质再循环至具有新基质的混合器131中或在浆体泵112的帮助下直接进入通气道108之一中。
[0117]壁103限定了第一隔室的体积，例如，其占发酵器总体积的六分之一至四分之一。在一个变型中，壁103在例如距离发酵器底部数十厘米处停止，在壁的整个基质上留下通道。根据发酵器的几何结构调整该壁。在另一个变型中，通道117是锁系统的对象，其根据需要可封闭隔室101与102之间的通道。封闭可通过将阻断通道的板引入定位在发酵器上的槽中而从发酵器外启动。这种锁系统也可机械化，其只有在启动发酵器时或者如果意外地引入对发酵有毒的物质的话必须启动。
[0118]根据发酵器的尺寸和几何结构，发酵器还可包含第二壁117，所述第二壁117根据保留时间在从输入发酵器中的点至从发酵器中提取其的点的路径中引导物质。因此，减少了物质的前端并使路径延伸约两倍。物质的前端从引入点110移动到提取点111。这还使得在所述过程的限定阶段运行中主要细菌群体不能混合并因此不进入竞争。该第二壁117上升至第一隔室101中的发酵器顶部，将两个隔室的上覆气体填充空间隔开，并且不上升到第二隔室102的顶棚，从而使上覆气体填充空间在壁117的每一侧上完全自由。
[0119]本发明的这种变型特别适用于大容量设置和圆柱形发酵器。对于长度大于宽度的矩形发酵器而言，可去除这个壁117。
[0120]图4示出了分隔成两个隔室101和102的圆柱发酵器的俯视图，所述两个隔室101和102被限定两种气氛105和106的壁103以及隔板117隔开，所述隔板117引导第二隔室102上的物质并留下通道118以允许所述物质穿过第二隔室102的第二部分。
[0121]对于区段S5由四个，对于区段S1、S2、S4、S6、S7、S10、S11、S12由三个，对于区段S3、S8、S9、S13由两个，或者由接近分隔壁103、区段S4、S5的下部中通道之区域的一个的组织起来的通气道118，限定了混合区段，其中混合应在物质的高度和所述区段的底面宽度二者上受到控制，根据室122中的压力水平，通过经由速度和可变流率改变其搅拌，所述压力水平取决于压缩的持续时间，8.5分钟压缩使其升高至6相对巴而10分钟压缩使其升高至7相对巴。然后，气体在15秒中释放，例如从6巴至4巴或从7巴至5巴，其根据通气道的数量改变了通气道开口处气体的速度和流率。速度和流率可随意改变并进行调整以适应发酵物质的粘度。
[0122]图5示出了特别适合大发酵器体积的圆柱形发酵装置。
[0123]所述装置以单个容器100中的两个隔室101和102为基础。第一热酶促水解和产酸隔室101位于容器103内，所述容器103充当两个隔室101与102之间的壁。物质通过浆体泵穿过通气道108引入到第一区段SI中或者通过连接至浆体泵122的通道直接进入罐中。将由于超嗜热温度水解的通过若干个通气道108进行区段搅拌的物质移动到引导物质之壁117周围的区段SI至S4中，以通过大通道107离开，从而由于两个通气道柱塞流的高流率搅拌，通过在区段S5至S13中的流动继续其路径，物质的逐渐溶解使得流动更加容易，从而以消化物(在111中仍然粘稠)的形式从发酵器中离开。
[0124]所述装置还设置有模拟化并且根据设备类型或多或少自动化的控制器。基于注射开始时室中的压力水平和注射结束时的低水平，作为对于气体的给定体积、速度和流率由搅拌持续时间设定的物质粘度的函数，该控制器以差异化方式启动待注射至通气道中的气体的速度和流率。根据发酵器的平衡参数(气体的质量、PH等)和待发酵基质的特征，该控制器还启动气体或物质阀的打开或关闭以及通过通气道108或201在发酵器的限定点处物质的再循环量。或多或少自动化的一组气体或物质阀的这种控制器使得可根据气体或物质指示器改变发酵器中不同位置处待再循环的量，所述气体或物质指示器对于气体而言可在