JP5758110B2 - Methane fermentation pretreatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、生ごみ、水産加工廃棄物等の有機性廃棄物をメタン発酵処理する際の前処理に用いるメタン発酵前処理装置に関する。 The present invention relates to a methane fermentation pretreatment apparatus used for pretreatment when organic waste such as food waste and fishery processing waste is subjected to methane fermentation.
従来、生ごみ、水産加工廃棄物等の有機性廃棄物(バイオマス原料)をメタン発酵処理する際には、メタン発酵効率を向上させるため、有機性廃棄物を発酵しやすいように可溶化(スラリー化)する処理を行う。 Conventionally, when organic waste (biomass raw materials) such as food waste and fishery processing waste is subjected to methane fermentation, solubilization (slurry) to facilitate fermentation of organic waste to improve methane fermentation efficiency Process).
また、この前処理工程はメタン発酵前処理装置を用いて行われ、このメタン発酵前処理装置は、例えば、粗破砕機、微破砕機、選別機、可溶化槽、スクリーン(第1固液分離手段)を備えて構成されている(例えば、特許文献1参照)。 Moreover, this pretreatment process is performed using the methane fermentation pretreatment apparatus, and this methane fermentation pretreatment apparatus includes, for example, a rough crusher, a fine crusher, a sorter, a solubilization tank, a screen (first solid-liquid separation). Means) (see, for example, Patent Document 1).
そして、前処理工程では、有機性廃棄物を粗破砕機、微破砕機で順に裁断した後、回転式や篩式などの選別機によって有機性廃棄物から大きな発酵不適物(発酵不適物の一部)を粗選別除去し、処理後の有機性廃棄物を可溶化槽に送る。次に、可溶化槽で有機性廃棄物を加熱しながら可溶化処理し、スラリー状の可溶化液をスクリーンに通過させ、このスクリーンによって可溶化液に含まれる発酵不適物を捕捉除去する。そして、このようにメタン発酵前処理装置で処理した可溶化液をメタン発酵槽に供給し、メタン発酵工程を行ってメタンガスを生産する。 In the pretreatment step, the organic waste is cut in order by a coarse crusher and a fine crusher, and then a large unsuitable fermentation product (a fermentation unsuitable product is identified from the organic waste by a rotary or sieve sorter). Part) is roughly sorted and removed, and the treated organic waste is sent to a solubilization tank. Next, the organic waste is solubilized while being heated in the solubilization tank, and the slurry-like solubilized liquid is passed through the screen, and the unsuitable fermentation contained in the solubilized liquid is captured and removed by this screen. And the solubilized liquid processed with the methane fermentation pre-processing apparatus in this way is supplied to a methane fermentation tank, a methane fermentation process is performed, and methane gas is produced.
一方、生ごみ等の有機性廃棄物には、ビニル、プラスチック、布(繊維)、割り箸、貝殻、骨、種、砂などの発酵不適物が混在している。そして、前処理ではこのような発酵不適物を除去しつつ可溶化して可溶化液(発酵原料)を生成するが、上記従来のメタン発酵前処理装置では、選別機で発酵不適物を粗選別除去し、また、可溶化槽で発酵不適物を沈殿又は浮上させて分離除去し、さらに、可溶化槽からメタン発酵槽の間に設けたスクリーンを通過させることにより可溶化液から発酵不適物を捕捉除去するようにしている。 On the other hand, organic waste such as kitchen garbage contains unsuitable fermentation materials such as vinyl, plastic, cloth (fiber), disposable chopsticks, shells, bones, seeds, and sand. And in the pretreatment, such unsuitable fermentation materials are removed and solubilized to produce a solubilized liquid (fermentation raw material). In the above conventional methane fermentation pretreatment device, unsuitable fermentation products are roughly sorted by a sorter. In addition, the unsuitable fermentation material is precipitated or floated in the solubilization tank, separated and removed, and further passed through a screen provided between the solubilization tank and the methane fermentation tank. I try to remove it.
しかしながら、このメタン発酵前処理装置においては、発酵不適物を選別機や可溶化槽、スクリーンによって高効率で除去しようとすると、発酵不適物とともに可溶化液(発酵原料)の多くも分離されてしまい、可溶化液が極端に減少する。従来、数mm〜数十mm(例えば6mm〜10mm程度)の大きな網目のスクリーンを使用するようにしているため、可溶化槽までで相当部分が微細化する砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物は、スクリーンを通過することになる。 However, in this methane fermentation pretreatment device, if an unsuitable fermentation product is removed with high efficiency by a sorter, a solubilization tank, or a screen, much of the solubilized liquid (fermentation raw material) is separated together with the unsuitable fermentation product. , Solubilized solution is extremely reduced. Conventionally, a large mesh screen of several mm to several tens of mm (for example, about 6 mm to 10 mm) is used, so that sand, shells, egg shells, bone fragments whose corresponding parts become finer up to the solubilization tank. Such a relatively small fermentation inadequate material will pass through the screen.
そして、このように発酵不適物が系外に排出されず、可溶化槽からメタン発酵槽に流入することによって、メタン発酵槽及びそれ以後の工程(水処理など)で、槽内や配管、撹拌機、ポンプなどの機器に対し、発酵不適物の堆積、閉塞、摩耗などの機械的トラブルが生じる場合があった。また、系外に排出されず、発酵不適物が大量に系内に蓄積すると、メタン発酵機能が低下する。 And inferior fermentation material is not discharged out of the system in this way, but flows into the methane fermentation tank from the solubilization tank, so that in the methane fermentation tank and subsequent processes (water treatment, etc.) In some cases, mechanical troubles such as accumulation, blockage, and wear of unsuitable fermentation materials may occur in machines such as machines and pumps. Moreover, if it is not discharged | emitted out of a system and a fermentation unsuitable thing accumulates in large quantities in a system, a methane fermentation function will fall.
さらに、可溶化槽の定期清掃やメタン発酵槽からの発酵不適物の排除などを行うために運転を休止する頻度が多くなり、また、このような作業を行っても完全に系内の発酵不適物を除去しきれない場合があった。特に、貝殻、卵の殻などは、含有するカルシウム分がスケールとして系内に蓄積しやすく、また、系内から除去しにくく、運転の障害になっている。 In addition, the frequency of suspension of operation increases to perform periodic cleaning of the solubilization tank and elimination of unsuitable fermentation materials from the methane fermenter. Sometimes things could not be removed. In particular, shells, egg shells, and the like are easily accumulated in the system as a calcium content, and are difficult to remove from the system, which is an obstacle to operation.
本発明のメタン発酵前処理装置は、有機性廃棄物をメタン発酵処理する際の前処理に用いるメタン発酵前処理装置であって、前記有機性廃棄物を可溶化処理する可溶化槽と、前記可溶化槽で前記有機性廃棄物を可溶化処理してなる可溶化液を通過させることにより、前記可溶化液に含まれる発酵不適物を除去する第1固液分離手段のスクリーンと、前記スクリーンで処理した後の可溶化液を受け入れるとともに該可溶化液に遠心力を作用させて前記可溶化液に含まれる発酵不適物を分離する液体サイクロン及び該液体サイクロンで分離した発酵不適物を受け入れて脱水処理する水切装置を有する第2固液分離手段とを備え、前記水切装置は、前記液体サイクロンで分離した発酵不適物を沈降性不適物濃縮液として受け入れ、さらに発酵不適物を重力沈降させて再濃縮する重力分離装置と、前記液体サイクロンから前記沈降性不適物濃縮液を前記重力分離装置に定量排出させる濃縮液定量排出装置と、前記重力分離装置で再濃縮した発酵不適物をパイプ内に受け入れ、前記パイプ内を移動するブレードによって搬送して排出させる不適物排出装置と、前記沈降性不適物濃縮液の液体成分をオーバーフローで排出する排出口とを備え、前記不適物排出装置の前記パイプは、高低差をつけて配置され、前記不適物排出装置の排出口は、少なくとも前記水切装置の前記排水口のオーバーフロー位置よりも高い位置に配置されており、前記水切装置の前記排水口から排出された前記液体成分は、前記可溶化槽に返送されることを特徴とする。 The methane fermentation pretreatment device of the present invention is a methane fermentation pretreatment device used for pretreatment when subjecting organic waste to methane fermentation, and a solubilization tank for solubilizing the organic waste, A screen of first solid-liquid separation means for removing unsuitable fermentation substances contained in the solubilized liquid by passing a solubilized liquid obtained by solubilizing the organic waste in a solubilizing tank; and the screen Accepting the solubilized liquid after being treated with the liquid cyclone for separating the unsuitable fermentation contained in the solubilized liquid by applying centrifugal force to the solubilized liquid and the unsuitable fermentation separated by the liquid cyclone and a second solid-liquid separation means having a draining device for dehydrating, the water draining device accepts the fermented unsuitable product separated by the hydrocyclone as precipitated unsuitable product concentrate further fermentation unsuitable product Gravity separator for gravity sedimentation and reconcentration, concentrated liquid quantitative discharge device for quantitatively discharging the settleable inappropriate material concentrate from the hydrocyclone to the gravity separator, and fermentation unsuitable material reconcentrated by the gravity separator A non-appropriate substance discharge device that receives the liquid in the pipe and conveys and discharges it with a blade that moves in the pipe; and a discharge port that discharges the liquid component of the sedimentable unsuitable substance concentrate by overflow, and discharges the non-appropriate substance The pipe of the apparatus is arranged with a height difference, and the discharge port of the unsuitable material discharge apparatus is arranged at a position higher than at least the overflow position of the drain port of the drainer, The liquid component discharged from the drain port is returned to the solubilization tank .
この発明においては、第1固液分離手段のスクリーンによって可溶化液から発酵不適物を除去した後、液体サイクロン及び水切装置を有する第2固液分離手段によって可溶化液から発酵不適物を除去することができる。これにより、可溶化槽までで微細化してスクリーンを通過してしまう砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物を第2固液分離手段によって可溶化液から除去することが可能になる。
また、濃縮液定量排出装置によって重力分離装置に沈降性不適物濃縮液を液体サイクロンから定量供給(排出)することができ、重力分離装置によって沈降性不適物濃縮液中の発酵不適物を濃縮し、沈降性不適物濃縮液を液体成分と発酵不適物に分離することができ、不適物排出装置によって脱水処理後の発酵不適物を搬送して系内から排出することができる。そして、例えば重力分離装置からオーバーフローさせるなどして分離排出した沈降性不適物濃縮液の液体成分を可溶化槽に返送するように構成すると、さらに発酵不適物を高効率で除去しつつ可溶化液の減少を抑えることが可能になる。また、このように構成した水切装置によって処理することで発酵不適物を確実に減容化することができ、その処分を容易にすることが可能になる。
In this invention, after removing unsuitable fermentation substances from the solubilized liquid by the screen of the first solid-liquid separation means, unsuitable fermentation substances are removed from the solubilized liquid by the second solid-liquid separation means having a hydrocyclone and drainer. be able to. This removes relatively small unsuitable fermentation materials such as sand, shells, egg shells, bone fragments, etc. that have been refined up to the solubilization tank and passed through the screen by the second solid-liquid separation means. Is possible.
In addition, it is possible to quantitatively supply (discharge) the settled unsuitable substance concentrate from the hydrocyclone to the gravity separator by the concentrated liquid dispenser, and to concentrate the fermentation unsuitable substances in the settled unsuitable substance concentrate by the gravity separator. In addition, it is possible to separate the concentrated unsuitable sediment solution into a liquid component and unsuitable fermentation product, and to transport the unsuitable fermentation material after the dehydration treatment by the unsuitable material discharge device and discharge it from the system. And, for example, if the liquid component of the settled inappropriate material concentrated liquid separated and discharged by overflowing from the gravity separator is returned to the solubilization tank, the solubilized liquid is further removed while removing the inappropriate fermentation material with high efficiency. Can be suppressed. Moreover, by processing with the drainer configured as described above, it is possible to reliably reduce the volume of unsuitable fermentation materials and facilitate disposal thereof.
また、本発明のメタン発酵前処理装置においては、前記液体サイクロンで分離した可溶化液を受け入れて可溶化処理する再可溶化槽を備えるとともに、前記再可溶化槽から一部の可溶化液を前記可溶化槽に返送するように構成されていることが望ましい。 Further, in the methane fermentation pretreatment apparatus of the present invention, the methane fermentation pretreatment apparatus includes a resolubilization tank that receives and solubilizes the solubilized liquid separated by the hydrocyclone, and a part of the solubilized liquid from the resolubilized tank. It is desirable to be configured to return to the solubilization tank.
この発明においては、第2固液分離手段の液体サイクロンで分離した可溶化液を再可溶化槽に送り、その可溶化液の一部を再可溶化槽から可溶化槽に返送して循環させる。そして、この循環によって可溶化液に含まれる発酵不適物の除去を繰り返し行うことができ、発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。また、再可溶化槽で可溶化液(発酵原料)のさらなる可溶化を進めることができるとともに、ポンプなどによって再可溶化槽から可溶化槽に返送して可溶化液を循環させることによって可溶化を促進させることが可能になる。 In this invention, the solubilized liquid separated by the liquid cyclone of the second solid-liquid separation means is sent to the resolubilization tank, and a part of the solubilized liquid is returned from the resolubilization tank to the solubilization tank for circulation. . And by this circulation, the unsuitable fermentation material contained in the solubilized liquid can be repeatedly removed, and the removal efficiency of the unsuitable fermentation product can be increased. Further, the solubilization liquid (fermentation raw material) can be further solubilized in the resolubilization tank, and the solubilization liquid is returned to the solubilization tank by a pump and circulated through the solubilization liquid. Can be promoted.
また、第2固液分離手段で処理した後の可溶化液が再可溶化槽から可溶化槽に返送されるため、可溶化槽から第1固液分離手段のスクリーン、さらに第2固液分離手段の液体サイクロンに送られる可溶化液の見かけ上の発酵不適物濃度を低下させることでき、また、可溶化液の流動性を改善することができ、発酵不適物の除去を容易にすることができる。さらに、第2固液分離手段で処理した後の可溶化液を再可溶化槽から可溶化槽に返送することで、可溶化槽の容量を最小限にとどめることができ、可溶化槽でのスカム浮上や沈殿によるトラブルリスクを低減させることが可能になる。 Moreover, since the solubilized liquid after processing by the second solid-liquid separation means is returned from the resolubilization tank to the solubilization tank, the screen of the first solid-liquid separation means from the solubilization tank, and further the second solid-liquid separation. The apparent fermentation unsuitable substance concentration of the solubilized liquid sent to the liquid cyclone of the means can be reduced, the fluidity of the solubilized liquid can be improved, and the removal of the unsuitable fermentation substance can be facilitated. it can. Furthermore, by returning the solubilized liquid after the treatment by the second solid-liquid separation means from the resolubilization tank to the solubilization tank, the capacity of the solubilization tank can be minimized. It is possible to reduce the risk of trouble due to scum surfacing and sedimentation.
さらに、本発明のメタン発酵前処理装置においては、前記第1固液分離手段のスクリーンで除去した発酵不適物と、前記第2固液分離手段で除去した発酵不適物とを受け入れて脱水処理する脱水機を備えていることがより望ましい。 Furthermore, in the pretreatment apparatus for methane fermentation according to the present invention, the unsuitable fermentation material removed by the screen of the first solid-liquid separation means and the unsuitable fermentation material removed by the second solid-liquid separation means are received and dehydrated. It is more desirable to have a dehydrator.
この発明においては、第2固液分離手段で除去した沈降性の発酵不適物と、第1固液分離手段のスクリーンで除去した浮上性及び沈降性の発酵不適物とを脱水機で脱水処理することにより、これら発酵不適物に含まれた可溶化液(発酵原料)を分離し、可溶化槽に戻すことができる。これにより、発酵不適物を高効率で除去しつつ可溶化液の減少を抑えることが可能になる。また、発酵不適物から水分を除去して発酵不適物を減容化することができ、その処分を容易にすることが可能になる。 In this invention, the sedimentation-fermented unsuitable material removed by the second solid-liquid separation means and the floating and sedimentation-suitable fermentation material removed by the screen of the first solid-liquid separation means are dehydrated by a dehydrator. Thus, the solubilized liquid (fermentation raw material) contained in these unsuitable fermentation materials can be separated and returned to the solubilization tank. Thereby, it becomes possible to suppress the decrease in the solubilized liquid while removing unsuitable fermentation materials with high efficiency. Further, it is possible to reduce the volume of the unsuitable fermentation by removing moisture from the unsuitable fermentation, and it is possible to facilitate the disposal thereof.
また、本発明のメタン発酵前処理装置においては、前記可溶化槽と前記スクリーンの間に破砕ポンプを備え、前記破砕ポンプの駆動によって、前記可溶化槽から可溶化液を破砕処理しながら前記スクリーンに送り、且つ、可溶化液の一部を前記破砕ポンプから前記可溶化槽に、あるいは前記スクリーンから前記可溶化槽に返送するように構成されていることがさらに望ましい。 Further, in the methane fermentation pretreatment apparatus of the present invention, a crushing pump is provided between the solubilization tank and the screen, and the screen is obtained by crushing the solubilized liquid from the solubilization tank by driving the crushing pump. It is further preferable that a part of the solubilized liquid is sent from the crushing pump to the solubilization tank or from the screen to the solubilization tank.
この発明においては、破砕ポンプによって可溶化液を可溶化槽からスクリーンに破砕処理しながら送ることで、可溶化液の可溶化を促進させることができるとともに、可溶化液に含まれる発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。また、可溶化液の一部を破砕ポンプから可溶化槽に、あるいはスクリーンから可溶化槽に返送することにより、確実に、可溶化液の可溶化を促進させることができるとともに、可溶化液に含まれる発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。 In this invention, the solubilization liquid is sent from the solubilization tank to the screen while being crushed by the crushing pump, so that the solubilization of the solubilization liquid can be promoted, and the unsuitable fermentation material contained in the solubilization liquid The removal efficiency can be increased. In addition, by returning a part of the solubilizing liquid from the crushing pump to the solubilizing tank or from the screen to the solubilizing tank, the solubilization of the solubilizing liquid can be surely promoted, It becomes possible to raise the removal efficiency of the unsuitable fermentation contained.
さらに、本発明のメタン発酵前処理装置においては、前記可溶化槽が、前記有機性廃棄物を受け入れて可溶化する可溶化部と、前記可溶化部で前記有機性廃棄物を可溶化処理してなる可溶化液を前記可溶化部からオーバーフローさせて受け入れる調整部とを備えるとともに、駆動によって、前記可溶化部内の可溶化液を吸引し、破砕処理しながら前記可溶化部に返送する破砕ポンプを備えていてもよい。 Furthermore, in the methane fermentation pretreatment device of the present invention, the solubilization tank receives the organic waste and solubilizes the organic waste, and the solubilization unit solubilizes the organic waste. A crushing pump that sucks the solubilized liquid in the solubilized part by driving and returns the solubilized liquid to the solubilized part while being crushed. May be provided.
この発明においては、可溶化槽の可溶化部によって有機性廃棄物を可溶化し、この可溶化部から調整部に可溶化液をオーバーフローさせることで、沈降性の発酵不適物(一部の発酵不適物)を可溶化部に留め、この沈降性の発酵不適物を除去した可溶化液を調整部で一時的に貯留し、沈降性の発酵不適物を除去した可溶化液を調整部からスクリーンに送ることができる。そして、このように可溶化部から調整部に可溶化液をオーバーフローさせるように構成することで、可溶化に寄与する滞留時間を一定に保って安定的に可溶化処理を行うことが可能になる。また、発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。 In the present invention, the organic waste is solubilized by the solubilizing part of the solubilizing tank, and the solubilized liquid is overflowed from the solubilizing part to the adjusting part, thereby causing a sedimentation inappropriate fermentation product (partial fermentation). The solubilized liquid from which the unsettled fermentation unsuitable material has been removed is temporarily stored in the adjusting section, and the solubilized liquid from which the precipitable fermentation unsuitable material has been removed is screened from the adjusting section. Can be sent to. And, it is possible to perform the solubilization process stably while keeping the residence time contributing to the solubilization constant by configuring the solubilization liquid to overflow from the solubilization part to the adjustment part in this way. . Moreover, it becomes possible to raise the removal efficiency of a fermentation unsuitable thing.
さらに、破砕ポンプの駆動によって、可溶化部内の可溶化液を吸引し、破砕処理しながら可溶化部に返送して循環させることにより、可溶化液の可溶化を促進させることができるとともに、確実に、可溶化に寄与する滞留時間を一定に保って安定的に可溶化処理を行うことが可能になる。 Furthermore, by driving the crushing pump, the solubilized liquid in the solubilized part is sucked, returned to the solubilized part and circulated while crushing, so that the solubilization of the solubilized liquid can be promoted and reliably In addition, it is possible to stably perform the solubilization process while keeping the residence time contributing to the solubilization constant.
さらに、本発明のメタン発酵前処理装置においては、前記不適物排出装置のブレードに、前記パイプ内の発酵不適物を掻き揚げつつ搬送するためのブラシが取り付けられていてもよい。 Furthermore, in the methane fermentation pretreatment apparatus of the present invention, a brush for conveying the unsuitable material in the pipe while being lifted up may be attached to the blade of the unsuitable material discharge device.
この発明においては、ブレードだけではパイプ内の発酵不適物を掻き揚げて搬送しにくい場合に、ブレードにブラシを取り付けることによって、発酵不適物を掻き揚げて確実に搬送することができ、好適に発酵不適物を排出することが可能になる。 In this invention, when it is difficult to lift and convey unsuitable fermentation material in the pipe with the blade alone, by attaching a brush to the blade, the unsuitable fermentation material can be lifted up and transported reliably. It becomes possible to discharge inappropriate materials.
本発明のメタン発酵前処理装置においては、可溶化槽までで微細化してスクリーンを通過してしまう砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物を第2固液分離手段によって可溶化液から除去することが可能になる。 In the methane fermentation pretreatment apparatus of the present invention, the second solid-liquid separation means removes relatively small unsuitable fermentation materials such as sand, shells, egg shells, bone fragments, etc. Can be removed from the lysate.
これにより、発酵不適物を除去した好適な状態の可溶化液(発酵原料)をメタン発酵槽に供給することができ、メタン発酵槽及びそれ以後の工程で、槽内や配管、撹拌機、ポンプなどの機器に対し、発酵不適物の堆積、閉塞、摩耗などの機械的トラブルが生じることを防止できる。また、系外に排出されず、発酵不適物が大量に系内に蓄積することがないため、従来と比較し、メタン発酵機能を向上させ、メタンガスの製造歩掛りを向上させることが可能になる。さらに、可溶化槽の定期清掃やメタン発酵槽からの発酵不適物の排除などを行うために運転を休止する頻度を少なくすることも可能になる。 Thereby, the solubilized liquid (fermentation raw material) of the suitable state which removed the fermentation unsuitable thing can be supplied to a methane fermentation tank, and in a methane fermentation tank and the process after it, in a tank, piping, a stirrer, a pump It is possible to prevent mechanical troubles such as accumulation, blockage, and wear of unsuitable fermentation materials. Moreover, since it is not discharged | emitted out of a system and a fermentation unsuitable thing does not accumulate in a system in large quantities, compared with the past, it becomes possible to improve a methane fermentation function and to improve the manufacture yield of methane gas. Furthermore, it is possible to reduce the frequency of stopping the operation in order to perform periodic cleaning of the solubilization tank and elimination of inappropriate fermentation materials from the methane fermentation tank.
以下、図1から図6を参照し、本発明の第1実施形態に係るメタン発酵前処理装置について説明する。ここで、本実施形態は、生ごみ、水産加工廃棄物等の有機性廃棄物(バイオマス原料)をメタン発酵処理する際の前処理に用いるメタン発酵前処理装置に関するものである。 Hereinafter, the methane fermentation pretreatment apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Here, this embodiment is related with the methane fermentation pretreatment apparatus used for the pretreatment at the time of carrying out the methane fermentation process of organic wastes (biomass raw materials), such as garbage and fishery processing waste.
本実施形態のメタン発酵前処理装置Aは、図1に示すように、有機性廃棄物(以下、廃棄物という)S1を受け入れる受入ホッパ1と、破砕機2(2a、2b)と、選別機3と、可溶化槽4と、第1固液分離手段5と、脱水機6と、第2固液分離手段7とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment includes an
破砕機2は、受入ホッパ1から供給された廃棄物S1を破砕処理するためのものであり、本実施形態では、粗破砕機2aと微破砕機2bによって2段階破砕を行うように構成されている。例えば、粗破砕機2aでは、破砕後の粒径が200mm以下となるようにし、その後さらに細かく破砕する微破砕機2bでは、破砕後の粒径が50mm以下となるようにする。
The
ここで、廃棄物S1の種類は多種多様であるため、破砕機2は、必ずしも本実施形態のように限定されるものではなく、持ち込まれる廃棄物S1の形態に応じて、その数、種類、組み合わせなどを適宜選定すればよい。例えば、大型の固形生ごみを多く含むような場合には、粗破砕機2aとして2軸破砕手段又はハンマー破砕手段等を用い、微破砕機2bとして2軸破砕手段を用いことが好ましい。また、繊維分などが少ない生ごみの場合には、例えば圧縮破砕手段を用いることが好ましい。また、水分が少ない生ごみの場合には、例えばパルパー手段を用いることが好ましい。
Here, since the types of the waste S1 are various, the
選別機3は、例えば回転ドラム式、篩式などの選別機であり、破砕機2で破砕処理した廃棄物S2に混入しているビニル等の大きな発酵不適物(粗不適物)を粗選別する。
The
可溶化槽4は、選別機3で粗選別処理して一部の発酵不適物を除去した後の廃棄物S3を例えば水分量85%以上の所定の水分量になるように可溶化(スラリー化)するためのものである。また、この可溶化槽4は、選別機3から送られた廃棄物S3を加温装置8で加熱しつつ撹拌することにより可溶化し、可溶化液(発酵原料)S4を生成するように構成されている。また、加温装置8は、例えば、廃棄物S3に蒸気を吹き込んで加熱するように構成されていたり、循環させた廃棄物S3を熱交換によって加熱するように構成されている。そして、本実施形態では、このような加温装置8によって40℃程度になるように加熱して廃棄物S3を可溶化し、可溶化液S4を生成するように構成されている。
The solubilization tank 4 is solubilized (slurried) so that the waste S3 after the rough sorting process by the
第1固液分離手段5は、可溶化液S4中に残留して含まれる比較的大きなビニル等の発酵不適物を除去するためのものである。そして、本実施形態において、この第1固液分離手段5は、例えば目開きが1〜20mm程度、好ましくは10〜12mm程度のスクリーンとされ、ポンプ9の駆動とともに可溶化槽4から可溶化液S4を送液して通過させることにより、可溶化液S4中の発酵不適物の一部を捕捉除去する。
The first solid-liquid separation means 5 is for removing fermentation unsuitable substances such as relatively large vinyl remaining in the solubilized liquid S4. And in this embodiment, this 1st solid-liquid separation means 5 is made into the screen whose opening is about 1-20 mm, for example, Preferably it is about 10-12 mm, and the solubilization liquid is supplied from the solubilization tank 4 with the drive of the
スクリーン5としては、例えばドラムスクリーン、シーブ等を用いることができる。また、可溶化液S4を通過させるスクリーン5の網部としては、例えば、織金網(金属線を織り込んでなる金網)、パンチングメタル(金属を主体とした素材に孔をあけて加工してなるスクリーン)、ウェッジワイヤ(逆三角形の断面をして異形線を等間隔に並べて目(スリット)を形成したスクリーン)等を用いるようにすればよい。
As the
脱水機6は、スクリーン5で捕捉除去した発酵不適物を受け入れ、この発酵不適物を脱水処理するように設けられている。また、本実施形態では、この脱水機6で脱水処理して得た可溶化液S5を可溶化槽4に返送するように構成されている。
The
第2固液分離手段7は、可溶化槽4までで微細化して第1固液分離手段5のスクリーンを通過してしまう砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物を除去するためのものである。そして、本実施形態において、この第2固液分離手段7は、図1及び図2(a)に示すように、液体サイクロン10と水切装置27とを備えて構成されている。また、水切装置27は、ロータリーバルブ(濃縮液定量排出装置)12と、水切タンク(重力分離装置)13と、パイプコンベア(不適物排出装置)11とを備えて構成されている。
The second solid-liquid separation means 7 is relatively small inferior fermentation material such as sand, shells, egg shells, bone fragments, etc., which are refined up to the solubilization tank 4 and pass through the screen of the first solid-liquid separation means 5. It is for removing. And in this embodiment, this 2nd solid-liquid separation means 7 is comprised including the
液体サイクロン10は、スクリーン5を通過し、ポンプ36の駆動とともに可溶化液S6を受け入れ、遠心力を作用させることによって、可溶化液S7と、この可溶化液S7に含まれた発酵不適物とを分離する。
The
そして、第2固液分離手段7は、液体サイクロン10によって分離された沈降性の発酵不適物を含む沈降性不適物濃縮液が、液体サイクロン10の下部に設置された水切装置27のロータリーバルブ12、水切タンク13を通してパイプコンベア11に排出されるように構成されている。すなわち、水切装置27は、液体サイクロン10とロータリーバルブ12が密閉状態で接続し、ロータリーバルブ12の下部の水切タンク13内で一旦大気解放され、液体サイクロン10の下部から排出される沈降性不適物濃縮液を水切タンク13に供給する。また、水切タンク13とパイプコンベア11とは再び密閉状態で接続し、水切タンク13で受け入れた沈降性不適物濃縮液が更に沈殿濃縮したものをパイプコンベア11で受け入れるように構成されている。また、水切タンク13には、液をオーバーフローで排出する排水口21が設けられている。
Then, the second solid-liquid separation means 7 is a
また、パイプコンベア11は、図2(a)、(b)に示すように、円筒状のパイプ15と、複数のブレード16と、牽引体17と、駆動装置18と、排出口20を備えて構成されている。パイプ15は、高低差をつけて配置され、排出口20は少なくとも水切タンク13の排水口21のオーバーフロー位置よりも高い位置に配置されている。そして、複数のブレード16は、貫通孔を備えて形成されるとともに牽引体17で連結してパイプ15の内部に配置され、駆動装置18の駆動によって牽引体17を牽引するとともにパイプ15の内部を移動するように設けられている。
2A and 2B, the
次に、上記構成からなる本実施形態のメタン発酵前処理装置Aを用いて有機性廃棄物(バイオマス原料)S1の前処理を行う方法について説明するとともに、本実施形態のメタン発酵前処理装置Aの作用及び効果について説明する。 Next, a method for pretreating organic waste (biomass raw material) S1 using the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment having the above-described configuration will be described, and the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment. The operation and effect of will be described.
はじめに、生ごみ等の廃棄物S1を受入ホッパ1に投入し、粗破砕機2a、微破砕機2bで順次廃棄物S1を破砕する。そして、所定の粒径以下になるように破砕した廃棄物S2を選別機3に送り、この選別機3で廃棄物S2に混入しているビニル等の大きな発酵不適物を粗選別するとともに、粗不適物を除去した廃棄物S3を可溶化槽4に送る。
First, waste S1 such as garbage is put into the
次に、可溶化槽4において、廃棄物S3を加温装置8で加熱しつつ撹拌することにより可溶化し、可溶化液S4を生成する。また、ポンプ9を駆動して可溶化槽4から可溶化液S4をスクリーン5に送り、スクリーン5を通過させることで、可溶化液S4に含まれる比較的大きなビニル等の発酵不適物を捕捉除去する。このとき、スクリーン5で捕捉した発酵不適物を脱水機6で脱水処理し、この脱水処理で得た可溶化液S5を可溶化槽4に返送する。これにより、発酵原料の可溶化液S5が系内に戻され、可溶化液S7が減少することを抑えることが可能になる。ちなみに、可溶化液は、低濃度で数千cp、高濃度で数万cpの粘性を有している。
Next, in the solubilization tank 4, the waste S <b> 3 is solubilized by being stirred with heating by the
一方、スクリーン5を通過した可溶化液S6には、可溶化槽4までで相当部分が微細化する砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物がスクリーン5で捕捉されずに残留している。
On the other hand, in the solubilized liquid S6 that has passed through the
これに対し、本実施形態では、このような発酵不適物が残留して含まれた可溶化液S6をポンプ36の駆動によって第2固液分離手段7の液体サイクロン10に送る。そして、可溶化液S7と、この可溶化液S7に含まれた比較的小さな発酵不適物とを分離する。分離した発酵不適物は、ロータリーバルブ12を通じ、沈降性不適物濃縮液として水切タンク13に排出される。水切タンク13で一旦大気開放された沈降性不適物濃縮液は、水切タンク13内で更に重力沈降して再濃縮され、発酵不適物を含まない液分が排水口21から排水され、再濃縮された発酵不適物は水切タンク13下部からパイプコンベア11に排出される。このパイプコンベア11において、駆動装置18の駆動により牽引体17を牽引し、ブレード16がパイプ15内を移動すると、沈降性不適物濃縮液に含まれる発酵不適物は、排出口20まで移送されて排出される。また、水切タンク13の排水口21から排出された沈降性不適物濃縮液の液体成分(可溶化液S8)は、本実施形態では、可溶化槽4に返送される。これにより、発酵原料の可溶化液S8が系内に戻され、可溶化液S7が減少することを抑えることが可能になる。
On the other hand, in the present embodiment, the solubilized liquid S6 containing such unsuitable fermentation material is sent to the
ここで、図3から図6に示すように、ブレード16の表面にブラシ19を単数または複数取り付けて構成し、パイプコンベア11のパイプ15内の発酵不適物を効率よく且つ確実にブラシ19で掻き揚げて搬送できるようにしてもよい。このとき、例えば、ブラシ19は、円筒状の取付部22と、取付部22の側面に一体に取り付けられたワイヤーブラシからなる捕捉部23とを備えて構成することが好ましい。また、捕捉部23は、パイプ15の内面に内接し、牽引体17が配される位置に切り込み24を設けて形成することが好ましい。そして、このように構成したブラシ19は、ブレード16に設けられた貫通孔と取付部22の内孔にボルト25を挿通し、ナット26で固定することにより、ブレード16に取り付けられる。このとき、牽引体17と捕捉部23が干渉しないように、牽引体17が捕捉部23の切り込み24部分に配置される。なお、図6に示すように、取付部22の側面に扇状の捕捉部23を設けてパイプコンベア11を構成してもよい。
Here, as shown in FIG. 3 to FIG. 6, the
一方、液体サイクロン10によって処理した後の可溶化液S7がメタン発酵槽(メタン発酵工程)に送られ、この可溶化液S7を発酵原料にしてメタン発酵(メタンガス(バイオ燃料)の生産)が行われる。
On the other hand, the solubilized liquid S7 processed by the
このため、発酵不適物を除去した好適な状態の可溶化液S7がメタン発酵槽に供給されることになり、メタン発酵槽及びそれ以後の工程で、槽内や配管、撹拌機、ポンプなどの機器に対し、発酵不適物の堆積、閉塞、摩耗などの機械的トラブルが生じることがない。 For this reason, the solubilized liquid S7 in a suitable state from which unsuitable fermentation materials have been removed will be supplied to the methane fermentation tank. In the methane fermentation tank and subsequent processes, the inside of the tank, piping, agitator, pump, etc. Mechanical troubles such as accumulation, clogging and wear of unsuitable fermentation materials do not occur on the equipment.
したがって、本実施形態のメタン発酵前処理装置Aにおいては、第1固液分離手段5のスクリーンによって可溶化液S4から発酵不適物を除去した後、液体サイクロン10及び水切装置11、13を有する第2固液分離手段7によって可溶化液S6から発酵不適物を除去することができる。これにより、可溶化槽4までで微細化してスクリーン5を通過してしまう砂、貝殻、卵の殻、骨片等の比較的小さな発酵不適物を第2固液分離手段7によって可溶化液S6から除去することが可能になる。
Therefore, in the methane fermentation pretreatment apparatus A of this embodiment, after removing unsuitable fermentation material from the solubilized liquid S4 by the screen of the first solid-liquid separation means 5, the first apparatus having the
よって、本実施形態のメタン発酵前処理装置Aによれば、発酵不適物を除去した好適な状態の可溶化液(発酵原料)S7をメタン発酵槽に供給することができ、メタン発酵槽及びそれ以後の工程で、槽内や配管、撹拌機、ポンプなどの機器に対し、堆積、閉塞、摩耗などの機械的トラブルが生じることを防止できる。また、系外に排出されず、発酵不適物が大量に系内に蓄積することがないため、従来と比較し、メタン発酵機能を向上させ、メタンガスの製造歩掛りを向上させることが可能になる。さらに、可溶化槽4の定期清掃やメタン発酵槽からの発酵不適物の排除などを行うために運転を休止する頻度を少なくすることも可能になる。 Therefore, according to the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment, the solubilized liquid (fermentation raw material) S7 in a suitable state from which unsuitable fermentation materials have been removed can be supplied to the methane fermentation tank. In subsequent processes, it is possible to prevent mechanical troubles such as accumulation, clogging, and abrasion from occurring in the tank, piping, agitator, pump and other devices. Moreover, since it is not discharged | emitted out of a system and a fermentation unsuitable thing does not accumulate in a system in large quantities, compared with the past, it becomes possible to improve a methane fermentation function and to improve the manufacture yield of methane gas. Furthermore, it becomes possible to reduce the frequency of stopping the operation in order to perform periodic cleaning of the solubilization tank 4 and elimination of fermentation inappropriate substances from the methane fermentation tank.
また、本実施形態のメタン発酵前処理装置Aにおいては、水切装置27が水切タンク(重力分離装置)13と、ロータリーバルブ(濃縮液定量排出装置)12と、パイプコンベア(不適物排出装置)11とを備えて構成されている。これにより、ロータリーバルブ12によって水切タンク13に沈降性不適物濃縮液を液体サイクロン10から定量供給(排出)することができ、水切タンク13によって沈降性不適物濃縮液中の発酵不適物を濃縮し、沈降性不適物濃縮液を液体成分と発酵不適物に分離することができる。また、パイプコンベア11によって脱水処理後の発酵不適物を搬送して系内から排出することができる。そして、水切タンク13からオーバーフローさせて分離排出した沈降性不適物濃縮液の液体成分を可溶化槽4に返送することで、さらに発酵不適物を高効率で除去しつつ可溶化液の減少を抑えることが可能になる。また、このように構成した水切装置27によって処理することで発酵不適物を確実に減容化することができ、その処分を容易にすることが可能になる。
Further, in the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment, the draining device 27 includes a draining tank (gravity separation device) 13, a rotary valve (concentrated liquid quantitative discharging device) 12, and a pipe conveyor (unsuitable material discharging device) 11. And is configured. As a result, the
さらに、パイプコンベア11のブレード16に、パイプ15内の発酵不適物を掻き揚げつつ搬送するためのブラシ19を取り付けることによって、ブレード16だけではパイプ15内の発酵不適物を掻き揚げて搬送しにくい場合に、発酵不適物を掻き揚げて確実に搬送することができ、好適に発酵不適物を排出することが可能になる。
Further, by attaching a
以上、本発明に係るメタン発酵前処理装置の第1実施形態について説明したが、本発明は上記の第1実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although 1st Embodiment of the methane fermentation pretreatment apparatus concerning this invention was described, this invention is not limited to said 1st Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. .
例えば、本実施形態では、メタン発酵前処理装置Aが受入ホッパ1と破砕機2と選別機3と可溶化槽4と第1固液分離手段5と脱水機6と第2固液分離手段7とを備えて構成されているものとしたが、本発明に係るメタン発酵前処理装置においては、少なくとも可溶化槽4と第1固液分離手段5と第2固液分離手段7を備えて構成されていればよく、これら構成要素4、5、7を備えていれば、本実施形態の作用効果を得ることが可能である。
For example, in the present embodiment, the methane fermentation pretreatment apparatus A includes the
また、図7に示すように、第2固液分離手段7の液体サイクロン10で分離した可溶化液S7を受け入れる再可溶化槽30を設け、再可溶化槽30から一部の可溶化液S9をポンプ31で可溶化槽4に返送するようにしてもよい。この場合には、本実施形態の作用効果に加え、一部の可溶化液S9を再可溶化槽30から可溶化槽4に返送して循環させることにより、発酵不適物の除去を循環によって繰り返し行うことが可能になる。このため、発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。
Moreover, as shown in FIG. 7, the
また、液体サイクロン10で分離した可溶化液S7を再可溶化槽30に送り、加温装置32によって再可溶化槽30内の可溶化液S7を加熱することで、さらなる可溶化を進めることができる。さらに、このように再可溶化槽30で可溶化液S7のさらなる可溶化を進めることができるとともに、ポンプ31などによって再可溶化槽30から可溶化槽4に返送して可溶化液S9を循環させることによっても可溶化を促進させることが可能になる。
Further, the solubilization liquid S7 separated by the
また、第2固液分離手段7によって発酵不適物の除去処理を施した可溶化液S7が再可溶化槽30から可溶化槽4に返送されるため、可溶化槽4からスクリーン5、第2固液分離手段7の液体サイクロン10に送られる可溶化液S4、S6の見かけ上の発酵不適物濃度を低下させることでき、また、可溶化液S4、S6の流動性を改善することができる。これにより、発酵不適物の除去を容易にすることができる。さらに、第2固液分離手段7によって発酵不適物の除去処理を施した可溶化液S7を再可溶化槽30から可溶化槽4に返送することで、可溶化槽4の容量を最小限にとどめることができ、可溶化槽4でのスカム浮上や沈殿によるトラブルリスクを低減させることも可能になる。
In addition, since the solubilized liquid S7 that has been subjected to the treatment for removing unsuitable fermentation by the second solid-liquid separation means 7 is returned from the
また、図8に示すように、第1固液分離手段5のスクリーンで除去した発酵不適物と、第2固液分離手段7で除去した発酵不適物とを受け入れて、脱水機6で脱水処理を施すようにしてもよい。この場合には、第2固液分離手段7で除去した沈降性の発酵不適物と、第1固液分離手段5のスクリーンで除去した浮上性及び沈降性の発酵不適物とを脱水機6で脱水処理することにより、これら発酵不適物に含まれた可溶化液(発酵原料)S5を可溶化槽4に戻すことができる。これにより、発酵不適物を高効率で除去しつつ可溶化液S7の減少を抑えることが可能になる。また、発酵不適物を減容化することができ、その処分を容易にすることが可能になる。
Further, as shown in FIG. 8, the unsuitable fermentation material removed by the screen of the first solid-liquid separation means 5 and the unsuitable fermentation material removed by the second solid-liquid separation means 7 are received and dehydrated by the
次に、図9を参照し、本発明の第2実施形態に係るメタン発酵前処理装置について説明する。本実施形態は、第1実施形態と同様、生ごみ、水産加工廃棄物等の有機性廃棄物(バイオマス原料)をメタン発酵処理する際の前処理に用いるメタン発酵前処理装置に関するものである。このため、第1実施形態と同様の構成に対しては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a methane fermentation pretreatment device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As in the first embodiment, the present embodiment relates to a methane fermentation pretreatment apparatus used for pretreatment when organic waste (biomass raw material) such as garbage and fishery processing waste is subjected to methane fermentation. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図9に示すように、本実施形態のメタン発酵前処理装置Bは、第1実施形態と同様、有機性廃棄物(以下、廃棄物という)S1を受け入れる受入ホッパ1と、破砕機2と、選別機3と、可溶化槽4と、第1固液分離手段5と、脱水機6と、第2固液分離手段7とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 9, the methane fermentation pretreatment apparatus B of the present embodiment, like the first embodiment, receives an organic waste (hereinafter referred to as waste) S1, a
この一方で、本実施形態のメタン発酵前処理装置Aは、可溶化槽4と第1固液分離手段5のスクリーンとの間に破砕ポンプ33を備え、可溶化槽4から破砕ポンプ33の駆動によって可溶化液S4を破砕処理してスクリーン5に送りつつ、可溶化液S6の一部をスクリーン5から可溶化槽4に返送するように構成されている。なお、破砕ポンプ33は、破砕機構を備えたポンプであり、例えば、インペラの前に切刃と固定刃を備えた渦巻きポンプなどである。そして、駆動によって可溶化液S4を圧送するとともに、可溶化液S4中の発酵不適物を破砕(裁断)することができるように構成されている。
On the other hand, the methane fermentation pretreatment apparatus A of the present embodiment includes a crushing
このように構成した本実施形態のメタン発酵前処理装置Bにおいては、第1実施形態の作用効果に加え、破砕ポンプ33によって可溶化液S4を可溶化槽4からスクリーン5に破砕処理しながら送ることで、可溶化液(発酵原料)S4の可溶化を促進させることができる。
In the methane fermentation pretreatment apparatus B of the present embodiment configured as described above, the solubilized liquid S4 is sent from the solubilization tank 4 to the
また、破砕ポンプ33の駆動によってスクリーン5に送られた可溶化液S4は、第1実施形態と同様に第2固液分離手段7の液体サイクロン10に送られて処理されるとともに、その一部が破砕ポンプ33による圧送力によってスクリーン5から可溶化槽4に返送される。これにより、可溶化液S4、S6が可溶化槽4から破砕ポンプ33、破砕ポンプ33からスクリーン5、スクリーン5から可溶化槽4に循環することになる。
Further, the solubilized liquid S4 sent to the
このように可溶化液S4、S6が循環することで、可溶化槽4や破砕ポンプ33により、確実に可溶化液S4、S6の可溶化を促進させることができる。また、可溶化液S4、S6が循環することで、可溶化槽4やスクリーン5によって可溶化液S4、S6に含まれた発酵不適物を除去する除去効率を上昇させることが可能になる。
As the solubilizing liquids S4 and S6 circulate in this manner, the solubilization of the solubilizing liquids S4 and S6 can be surely promoted by the solubilizing tank 4 and the crushing
以上、本発明に係るメタン発酵前処理装置の第2実施形態について説明したが、本発明は上記の第2実施形態に限定されるものではなく、第1実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although 2nd Embodiment of the methane fermentation pretreatment apparatus which concerns on this invention was described, this invention is not limited to said 2nd Embodiment, The meaning is included including the example of a change of 1st Embodiment. As long as it does not deviate from the above, it can be appropriately changed.
例えば、図10に示すように、可溶化槽4とスクリーン5の間に破砕ポンプ33を備え、可溶化槽4から破砕ポンプ33の駆動によって可溶化液S4を破砕処理してスクリーン5に送りつつ、可溶化液S4の一部を破砕ポンプ33から可溶化槽4に返送するように構成してもよい。この場合においても、本実施形態と同様、破砕ポンプ33によって可溶化液S4を可溶化槽4からスクリーン5に破砕処理しながら送ることで、可溶化液S4の可溶化を促進させることができるとともに、可溶化液S4に含まれた発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。また、可溶化液S4の一部を破砕ポンプ33から可溶化槽4に返送することにより、確実に、可溶化液S4の可溶化を促進させることができるとともに、可溶化液S4に含まれた発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。
For example, as shown in FIG. 10, a crushing
さらに、図11に示すように、選別機3で選別した後の廃棄物S3を受け入れて可溶化する可溶化部34と、可溶化部34からオーバーフローさせた可溶化液S9を受け入れる調整部35とを備えて可溶化槽4を構成してもよい。また、これに加えて、その駆動によって、可溶化部34内の可溶化液S9を吸引し、破砕処理して可溶化部34に返送する破砕ポンプ33を備えるようにしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 11, the solubilizing
そして、この場合においては、可溶化槽4の可溶化部34によって廃棄物S3を可溶化し、この可溶化部34から調整部35に可溶化液S9をオーバーフローさせることで、沈降性の発酵不適物(一部の発酵不適物)を可溶化部34に留め、この沈降性の発酵不適物を除去した可溶化液S9を調整部35に一時的に貯留することができ、調整部35からスクリーン5に送ることができる。このように可溶化部34から調整部35に可溶化液S9をオーバーフローさせるように構成することで、可溶化に寄与する滞留時間を一定に保って安定的に可溶化処理を行うことが可能になるとともに、発酵不適物の除去効率を上昇させることが可能になる。
In this case, the waste S3 is solubilized by the
また、破砕ポンプ33によって、可溶化部34内の可溶化液S9を吸引し、破砕処理して可溶化部34に返送して循環させることにより、可溶化を促進させることができるとともに、確実に、可溶化に寄与する滞留時間を一定に保って安定的に可溶化処理を行うことが可能になる。
In addition, the solubilization liquid S9 in the
1 受入ホッパ
2 破砕機
2a 粗破砕機
2b 微破砕機
3 選別機
4 可溶化槽
5 第1固液分離手段(スクリーン)
6 脱水機
7 第2固液分離手段
8 加温装置
9 ポンプ
10 液体サイクロン
11 パイプコンベア(不適物排出装置)
12 ロータリーバルブ(濃縮液定量排出装置)
13 水切タンク(重力分離装置)
15 パイプ
16 ブレード
17 牽引体
18 駆動装置
19 ブラシ
20 排出口
21 排水口
22 取付部
23 捕捉部
24 切り込み
25 ボルト
26 ナット
27 水切装置
30 再可溶化槽
31 ポンプ
32 加温装置
33 破砕ポンプ
34 可溶化部
35 調整部
36 ポンプ
A メタン発酵前処理装置
B メタン発酵前処理装置
1 Accepting
6
12 Rotary valve (Concentrated liquid dispensing device)
13 Draining tank (gravity separator)
15
Claims (6)
前記有機性廃棄物を可溶化処理する可溶化槽と、
前記可溶化槽で前記有機性廃棄物を可溶化処理してなる可溶化液を通過させることにより、前記可溶化液に含まれる発酵不適物を除去する第1固液分離手段のスクリーンと、
前記スクリーンで処理した後の可溶化液を受け入れるとともに該可溶化液に遠心力を作用させて前記可溶化液に含まれる発酵不適物を分離する液体サイクロン及び該液体サイクロンで分離した発酵不適物を受け入れて脱水処理する水切装置を有する第2固液分離手段とを備え、
前記水切装置は、
前記液体サイクロンで分離した発酵不適物を沈降性不適物濃縮液として受け入れ、さらに発酵不適物を重力沈降させて再濃縮する重力分離装置と、
前記液体サイクロンから前記沈降性不適物濃縮液を前記重力分離装置に定量排出させる濃縮液定量排出装置と、
前記重力分離装置で再濃縮した発酵不適物をパイプ内に受け入れ、前記パイプ内を移動するブレードによって搬送して排出させる不適物排出装置と、
前記沈降性不適物濃縮液の液体成分をオーバーフローで排出する排水口とを備え、
前記不適物排出装置の前記パイプは、高低差をつけて配置され、前記不適物排出装置の排出口は、少なくとも前記水切装置の前記排水口のオーバーフロー位置よりも高い位置に配置されており、
前記水切装置の前記排水口から排出された前記液体成分は、前記可溶化槽に返送されることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 A methane fermentation pretreatment device used for pretreatment when organic waste is subjected to methane fermentation,
A solubilization tank for solubilizing the organic waste,
A screen of first solid-liquid separation means for removing unsuitable fermentation substances contained in the solubilized liquid by passing a solubilized liquid obtained by solubilizing the organic waste in the solubilizing tank;
A liquid cyclone that receives the solubilized liquid after the treatment with the screen and applies centrifugal force to the solubilized liquid to separate unsuitable fermentation contained in the solubilized liquid, and the unsuitable fermentation separated by the liquid cyclone. A second solid-liquid separation means having a drainer for receiving and dewatering ,
The drainer is
Gravity separation device that accepts fermentation unsuitable substances separated by the liquid cyclone as a sedimentable unsuitable substance concentrate, and further gravity-precipitates the fermentation unsuitable substances to re-concentrate;
A concentrated liquid quantitative discharge device for quantitatively discharging the settleable inappropriate material concentrated liquid from the liquid cyclone to the gravity separation device;
Inappropriate matter discharge device that accepts unsuitable fermentation material reconcentrated in the gravity separator into a pipe, and transports and discharges it by a blade moving in the pipe;
A drainage outlet for discharging the liquid component of the sedimentation inappropriate material concentrate by overflow,
The pipe of the inappropriate material discharge device is arranged with a height difference, and the discharge port of the inappropriate material discharge device is disposed at a position higher than at least the overflow position of the drain port of the drainer,
The methane fermentation pretreatment device , wherein the liquid component discharged from the drain port of the drainer is returned to the solubilization tank .
前記液体サイクロンで分離した可溶化液を受け入れて可溶化処理する再可溶化槽を備えるとともに、前記再可溶化槽から一部の可溶化液を前記可溶化槽に返送するように構成されていることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 In the methane fermentation pretreatment apparatus according to claim 1,
A resolubilization tank that receives and solubilizes the solubilized liquid separated by the hydrocyclone is provided, and a part of the solubilized liquid is returned from the resolubilization tank to the solubilization tank. A methane fermentation pretreatment device characterized by that.
前記第1固液分離手段のスクリーンで除去した発酵不適物と、前記第2固液分離手段で除去した発酵不適物とを受け入れて脱水処理する脱水機を備えていることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 In the methane fermentation pretreatment apparatus according to claim 1 or 2,
A methane fermentation comprising a dehydrator for receiving and dehydrating an unsuitable fermentation product removed by the screen of the first solid-liquid separation unit and an unsuitable fermentation product removed by the second solid-liquid separation unit. Pre-processing device.
前記可溶化槽と前記スクリーンの間に破砕ポンプを備え、
前記破砕ポンプの駆動によって、前記可溶化槽から可溶化液を破砕処理しながら前記スクリーンに送り、且つ、可溶化液の一部を前記破砕ポンプから前記可溶化槽に、あるいは前記スクリーンから前記可溶化槽に返送するように構成されていることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 In the methane fermentation pretreatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A crushing pump is provided between the solubilization tank and the screen,
By driving the crushing pump, the solubilized liquid is sent from the solubilization tank to the screen while crushing, and a part of the solubilized liquid is transferred from the crushing pump to the solubilization tank or from the screen. It is comprised so that it may return to a solubilization tank.
前記可溶化槽が、前記有機性廃棄物を受け入れて可溶化する可溶化部と、前記可溶化部で前記有機性廃棄物を可溶化処理してなる可溶化液を前記可溶化部からオーバーフローさせて受け入れる調整部とを備えるとともに、
駆動によって、前記可溶化部内の可溶化液を吸引し、破砕処理しながら前記可溶化部に返送する破砕ポンプを備えていることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 In the methane fermentation pretreatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The solubilization tank allows the organic waste to be received and solubilized, and the solubilized liquid obtained by solubilizing the organic waste by the solubilization unit to overflow from the solubilization unit. And an adjustment section for receiving the
An apparatus for pretreatment of methane fermentation, comprising a crushing pump that sucks the solubilized liquid in the solubilized part by driving and returns it to the solubilized part while crushing.
前記不適物排出装置のブレードに、前記パイプ内の発酵不適物を掻き揚げつつ搬送するためのブラシが取り付けられていることを特徴とするメタン発酵前処理装置。 In the methane fermentation pretreatment apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
A methane fermentation pretreatment device, wherein a brush for transporting an unsuitable fermentation material in the pipe while being lifted is attached to a blade of the unsuitable product discharge device.
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