JP2001314839A - 発酵槽の攪拌装置 - Google Patents
発酵槽の攪拌装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発酵槽内で発生するバイオガスを発酵汚泥の
攪拌動力として利用することができる発酵槽の攪拌装置
を提供する。 【解決手段】 閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度有機
性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽１と、閉鎖空間を形
成する槽体内に膜分離装置４を浸漬するとともに、膜分
離装置４の下方に散気装置６を配置した膜分離槽３と、
発酵槽１と膜分離槽３とを連通する循環系２と、一端が
発酵槽１の気相部に連通するとともに、他端が散気装置
６に連通し、途中にブロア８を介装したバイオガス循環
系７とを有する。
攪拌動力として利用することができる発酵槽の攪拌装置
を提供する。 【解決手段】 閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度有機
性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽１と、閉鎖空間を形
成する槽体内に膜分離装置４を浸漬するとともに、膜分
離装置４の下方に散気装置６を配置した膜分離槽３と、
発酵槽１と膜分離槽３とを連通する循環系２と、一端が
発酵槽１の気相部に連通するとともに、他端が散気装置
６に連通し、途中にブロア８を介装したバイオガス循環
系７とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発酵槽の攪拌装置
に関し、高濃度有機性廃棄物（し尿、浄化槽汚泥、生ご
み等）の処理技術に係るものである。
に関し、高濃度有機性廃棄物（し尿、浄化槽汚泥、生ご
み等）の処理技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、し尿、浄化槽汚泥、生ごみ等の高
濃度有機性廃棄物を処理する方法として嫌気性消化法が
ある。この嫌気性消化法であるメタン発酵法では、発酵
槽（発酵槽）内に原料となる高濃度有機性廃棄物を投入
し、メタン菌による発酵によって高濃度有機性廃棄物を
処理している。この発酵槽における攪拌には、機械式攪
拌方式、ポンプを用いた循環攪拌方式、ブロアによるガ
ス攪拌方式が主として行なわれている。
濃度有機性廃棄物を処理する方法として嫌気性消化法が
ある。この嫌気性消化法であるメタン発酵法では、発酵
槽（発酵槽）内に原料となる高濃度有機性廃棄物を投入
し、メタン菌による発酵によって高濃度有機性廃棄物を
処理している。この発酵槽における攪拌には、機械式攪
拌方式、ポンプを用いた循環攪拌方式、ブロアによるガ
ス攪拌方式が主として行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発酵槽の攪拌
には先に示した何れの方法においても攪拌動力が過大に
なりやすく、省エネルギー化という面では非常に不利で
あった。
には先に示した何れの方法においても攪拌動力が過大に
なりやすく、省エネルギー化という面では非常に不利で
あった。
【０００４】ところで、メタン発酵においてはバイオガ
スが発生する。このバイオガスを発酵槽における攪拌動
力として利用することができれば外部から系内に供給す
る攪拌動力を低減することができるが、発酵槽内の発酵
汚泥をバイオガス自体で行うには多量のバイオガスを必
要とする。
スが発生する。このバイオガスを発酵槽における攪拌動
力として利用することができれば外部から系内に供給す
る攪拌動力を低減することができるが、発酵槽内の発酵
汚泥をバイオガス自体で行うには多量のバイオガスを必
要とする。
【０００５】バイオガスは発酵槽における負荷（有機物
量）が高いほどに多く発生するが、発酵槽から発酵汚泥
を引き抜くと、発酵汚泥とともに、メタン菌が槽外へ流
出し、メタン発酵槽内のＳＳ（メタン菌）濃度を高濃度
に調整することができず、特に生ごみのような分解率の
高い原料を多く含む場合には、発酵汚泥の引抜によって
槽内のＳＳ濃度が低くなってしまい、良好な処理を維持
できない問題がある。
量）が高いほどに多く発生するが、発酵槽から発酵汚泥
を引き抜くと、発酵汚泥とともに、メタン菌が槽外へ流
出し、メタン発酵槽内のＳＳ（メタン菌）濃度を高濃度
に調整することができず、特に生ごみのような分解率の
高い原料を多く含む場合には、発酵汚泥の引抜によって
槽内のＳＳ濃度が低くなってしまい、良好な処理を維持
できない問題がある。
【０００６】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、発酵槽内で発生するバイオガスを発酵汚泥の攪拌動
力として利用することができる発酵槽の攪拌装置を提供
することを目的とする。
り、発酵槽内で発生するバイオガスを発酵汚泥の攪拌動
力として利用することができる発酵槽の攪拌装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題解決するための手段】上記した課題を解決するた
めに、請求項１に係る本発明の発酵槽の攪拌装置は、嫌
気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度有機性
廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、閉鎖空間を形成す
る槽体内に膜分離装置を浸漬するとともに、膜分離装置
の下方に散気装置を配置した膜分離槽と、発酵槽と膜分
離槽とを連通する循環系と、一端が発酵槽の気相部に連
通するとともに、他端が散気装置に連通し、途中にブロ
アを介装したバイオガス循環系とを有する構成としたも
のである。
めに、請求項１に係る本発明の発酵槽の攪拌装置は、嫌
気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度有機性
廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、閉鎖空間を形成す
る槽体内に膜分離装置を浸漬するとともに、膜分離装置
の下方に散気装置を配置した膜分離槽と、発酵槽と膜分
離槽とを連通する循環系と、一端が発酵槽の気相部に連
通するとともに、他端が散気装置に連通し、途中にブロ
アを介装したバイオガス循環系とを有する構成としたも
のである。
【０００８】上記した構成により、発酵槽で生じる発酵
汚泥を循環系を通して膜分離槽へ循環し、膜分離槽にお
いて発酵汚泥を膜分離装置でろ過し、膜分離装置でろ過
した透過液を系外へ取り出すことにより、発酵槽内にお
けるメタン細菌を含む浮遊固形物の濃度をメタン発酵を
維持するに必要な所定値に維持し、発酵槽において高負
荷運転を可能にする。
汚泥を循環系を通して膜分離槽へ循環し、膜分離槽にお
いて発酵汚泥を膜分離装置でろ過し、膜分離装置でろ過
した透過液を系外へ取り出すことにより、発酵槽内にお
けるメタン細菌を含む浮遊固形物の濃度をメタン発酵を
維持するに必要な所定値に維持し、発酵槽において高負
荷運転を可能にする。
【０００９】この高負荷運転によって発酵槽内で多量に
発生するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリ
フト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起
し、駆動流によって発酵槽内を攪拌する。発酵槽の気相
に達したバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス
循環系を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離
装置へ向けて散気する。散気した気体は、気液混相の掃
流となって膜分離装置の膜面を洗浄する。
発生するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリ
フト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起
し、駆動流によって発酵槽内を攪拌する。発酵槽の気相
に達したバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス
循環系を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離
装置へ向けて散気する。散気した気体は、気液混相の掃
流となって膜分離装置の膜面を洗浄する。
【００１０】請求項２に係る本発明の発酵槽の攪拌装置
は、嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度
有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、発酵槽内に
浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に配置した散
気装置と、一端が発酵槽の気相部に連通するとともに、
他端が散気装置に連通し、途中にブロアを介装したバイ
オガス循環系とを有する構成としたものである。
は、嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度
有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、発酵槽内に
浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に配置した散
気装置と、一端が発酵槽の気相部に連通するとともに、
他端が散気装置に連通し、途中にブロアを介装したバイ
オガス循環系とを有する構成としたものである。
【００１１】上記した構成により、発酵槽内で多量に発
生するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリフ
ト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起し、
駆動流によって発酵槽内を攪拌する。発酵槽の気相に達
したバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス循環
系を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離装置
へ向けて散気する。散気した気体は、気液混相の掃流と
なって膜分離装置の膜面を洗浄する。このとき、発酵槽
の駆動流の一部が掃流となって膜分離装置の膜面の洗浄
に寄与するので、ブロアの駆動力を低減できる。
生するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリフ
ト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起し、
駆動流によって発酵槽内を攪拌する。発酵槽の気相に達
したバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス循環
系を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離装置
へ向けて散気する。散気した気体は、気液混相の掃流と
なって膜分離装置の膜面を洗浄する。このとき、発酵槽
の駆動流の一部が掃流となって膜分離装置の膜面の洗浄
に寄与するので、ブロアの駆動力を低減できる。
【００１２】請求項３に係る本発明の発酵槽の攪拌装置
は、嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度
有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、発酵槽内に
浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に配置し、槽
内で発生するバイオガスに由来する気液混相流を膜分離
装置に案内するガイド体とを有し、ガイド体は下面に膜
分離装置へ向けて上り勾配の案内面を有するとともに、
槽内側面との間に下向流路を形成する構成としたもので
ある。
は、嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体内で高濃度
有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、発酵槽内に
浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に配置し、槽
内で発生するバイオガスに由来する気液混相流を膜分離
装置に案内するガイド体とを有し、ガイド体は下面に膜
分離装置へ向けて上り勾配の案内面を有するとともに、
槽内側面との間に下向流路を形成する構成としたもので
ある。
【００１３】上記した構成より、発酵槽内で多量に発生
するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリフト
作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起し、駆
動流によって発酵槽内を攪拌する。駆動流はガイド体の
下面に案内されることで、全量が気液混相の掃流となっ
て膜分離装置の膜面を洗浄し、膜分離装置を通過して後
に下向流路を通って槽底部に循環する。
するバイオガスを作動気体とし、作動気体のエアリフト
作用によって気液混相の駆動流を発酵槽内に生起し、駆
動流によって発酵槽内を攪拌する。駆動流はガイド体の
下面に案内されることで、全量が気液混相の掃流となっ
て膜分離装置の膜面を洗浄し、膜分離装置を通過して後
に下向流路を通って槽底部に循環する。
【００１４】したがって、バイオガス自体を動力として
発酵槽内の攪拌と膜分離装置の膜面洗浄を行うことがで
きる。請求項４に係る本発明の発酵槽の攪拌装置は、膜
分離装置の下方に配置した散気装置と、一端が発酵槽の
気相部に連通するとともに、他端が散気装置に連通し、
途中にブロアを介装したバイオガス循環系とを有する構
成としたものである。
発酵槽内の攪拌と膜分離装置の膜面洗浄を行うことがで
きる。請求項４に係る本発明の発酵槽の攪拌装置は、膜
分離装置の下方に配置した散気装置と、一端が発酵槽の
気相部に連通するとともに、他端が散気装置に連通し、
途中にブロアを介装したバイオガス循環系とを有する構
成としたものである。
【００１５】上記した構成により、発酵槽の気相に達し
たバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス循環系
を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離装置へ
向けて散気する。散気した気体は、駆動流とともに気液
混相の掃流となって膜分離装置の膜面を洗浄するので、
バイオガスの発生量が低下する場合にあっても十分な掃
流を確保することができる。
たバイオガスはブロアの駆動によってバイオガス循環系
を通して散気装置へ供給し、散気装置から膜分離装置へ
向けて散気する。散気した気体は、駆動流とともに気液
混相の掃流となって膜分離装置の膜面を洗浄するので、
バイオガスの発生量が低下する場合にあっても十分な掃
流を確保することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、メタン発酵槽１は
閉鎖空間を形成し、槽体内で高濃度有機性廃棄物をメタ
ン発酵させるものであり、高濃度有機性廃棄物の供給系
１ａが槽内の液相に連通している。
に基づいて説明する。図１において、メタン発酵槽１は
閉鎖空間を形成し、槽体内で高濃度有機性廃棄物をメタ
ン発酵させるものであり、高濃度有機性廃棄物の供給系
１ａが槽内の液相に連通している。
【００１７】循環系２を通して連通する膜分離槽３は閉
鎖空間を形成し、膜分離槽３の内部には膜分離装置４を
浸漬しており、膜分離装置４は、浸漬型平膜、中空糸膜
等を外圧式の形態において適用できる。本実施の形態に
おける膜分離装置４は、平行に配置する複数枚の平板状
膜カートリッジを鉛直方向に配置し、各平板状膜カート
リッジの相互間に流路を形成したものである。各平板状
膜カートリッジは、ＡＢＳ樹脂製の濾板の両表面に濾過
膜を配置し、透過液流路を集水管に連通しており、集水
管は膜透過液を導出する透過液導出管５に連通してい
る。
鎖空間を形成し、膜分離槽３の内部には膜分離装置４を
浸漬しており、膜分離装置４は、浸漬型平膜、中空糸膜
等を外圧式の形態において適用できる。本実施の形態に
おける膜分離装置４は、平行に配置する複数枚の平板状
膜カートリッジを鉛直方向に配置し、各平板状膜カート
リッジの相互間に流路を形成したものである。各平板状
膜カートリッジは、ＡＢＳ樹脂製の濾板の両表面に濾過
膜を配置し、透過液流路を集水管に連通しており、集水
管は膜透過液を導出する透過液導出管５に連通してい
る。
【００１８】膜分離装置４は、槽内での水頭を駆動圧と
して平板状膜カートリッジにより重力濾過し（透過液導
出管５に吸引ポンプを介装することで吸引濾過も可能で
ある）、膜カートリッジの膜面を透過した透過液を処理
水として透過液導出管５を通じて槽外へ導出する。
して平板状膜カートリッジにより重力濾過し（透過液導
出管５に吸引ポンプを介装することで吸引濾過も可能で
ある）、膜カートリッジの膜面を透過した透過液を処理
水として透過液導出管５を通じて槽外へ導出する。
【００１９】膜分離装置４の下方には散気装置６を配置
しており、散気装置６と発酵槽１の気相部とを連通して
バイオガス循環系７を設け、バイオガス循環系７の途中
にブロア８を介装している。発酵槽１の底部には汚泥引
抜ポンプ９を備えた汚泥引抜系１０を接続している。
しており、散気装置６と発酵槽１の気相部とを連通して
バイオガス循環系７を設け、バイオガス循環系７の途中
にブロア８を介装している。発酵槽１の底部には汚泥引
抜ポンプ９を備えた汚泥引抜系１０を接続している。
【００２０】以下、上記した構成における作用を説明す
る。メタン発酵槽１では供給系１ａから槽内に供給する
高濃度の有機性廃棄物をメタン発酵させる。高濃度の有
機性廃棄物をメタン発酵させる際に、メタン発酵槽１に
導入する有機性廃棄物の投入量の変動によって有機物負
荷（分解ＣＯＤｃｒ負荷）が過剰になることがあり、そ
の場合は酸生成菌の反応速度がメタン細菌よりも速いた
めに、酢酸、プロピオン酸などの揮発性脂肪酸の蓄積が
みられる。
る。メタン発酵槽１では供給系１ａから槽内に供給する
高濃度の有機性廃棄物をメタン発酵させる。高濃度の有
機性廃棄物をメタン発酵させる際に、メタン発酵槽１に
導入する有機性廃棄物の投入量の変動によって有機物負
荷（分解ＣＯＤｃｒ負荷）が過剰になることがあり、そ
の場合は酸生成菌の反応速度がメタン細菌よりも速いた
めに、酢酸、プロピオン酸などの揮発性脂肪酸の蓄積が
みられる。
【００２１】この揮発性脂肪酸の濃度が高くなり、遊離
の揮発性脂肪酸の濃度が高まると、メタン発酵が阻害さ
れるようになり、速やかに揮発性脂肪酸の濃度を低下さ
せないとメタン細菌が活性を失う。また、発酵槽内に導
入する有機性廃棄物の総窒素量（Ｔ−Ｎ）の濃度が高い
と、菌体合成に使用するもの以外の窒素はアンモニア態
窒素となる。このアンモニア態窒素の濃度が高くなり、
遊離のアンモニア濃度が高くなると、メタン発酵が阻害
される。
の揮発性脂肪酸の濃度が高まると、メタン発酵が阻害さ
れるようになり、速やかに揮発性脂肪酸の濃度を低下さ
せないとメタン細菌が活性を失う。また、発酵槽内に導
入する有機性廃棄物の総窒素量（Ｔ−Ｎ）の濃度が高い
と、菌体合成に使用するもの以外の窒素はアンモニア態
窒素となる。このアンモニア態窒素の濃度が高くなり、
遊離のアンモニア濃度が高くなると、メタン発酵が阻害
される。
【００２２】このため、メタン発酵槽１の発酵汚泥を循
環系２を通して膜分離槽３へ循環させ、膜分離槽３にお
いて発酵汚泥を膜分離装置４でろ過し、ろ過した透過液
を透過液導出管５を通して系外へ取り出す。この膜分離
によってメタン発酵槽１におけるメタン細菌を含む浮遊
固形物の濃度をメタン発酵を維持するに必要な所定値で
ある２〜７％に、好ましくは３〜６％に維持するととも
に、発酵阻害物質を取り出してその濃度を適値に調整し
て発酵槽１における分解ＣＯＤｃｒ負荷の高い高負荷運
転を可能にする。メタン発酵槽１の余剰汚泥は汚泥引抜
ポンプ９の駆動によって汚泥引抜系１０を通して槽外へ
排出する。
環系２を通して膜分離槽３へ循環させ、膜分離槽３にお
いて発酵汚泥を膜分離装置４でろ過し、ろ過した透過液
を透過液導出管５を通して系外へ取り出す。この膜分離
によってメタン発酵槽１におけるメタン細菌を含む浮遊
固形物の濃度をメタン発酵を維持するに必要な所定値で
ある２〜７％に、好ましくは３〜６％に維持するととも
に、発酵阻害物質を取り出してその濃度を適値に調整し
て発酵槽１における分解ＣＯＤｃｒ負荷の高い高負荷運
転を可能にする。メタン発酵槽１の余剰汚泥は汚泥引抜
ポンプ９の駆動によって汚泥引抜系１０を通して槽外へ
排出する。
【００２３】この分解ＣＯＤｃｒ負荷の高い高負荷運転
によってメタン発酵槽１における単位量当たりのバイオ
ガス発生量が多くなり、多量のバイオガスが発生する。
このバイオガスを作動気体としてそのエアリフト作用に
よって気液混相の駆動流をメタン発酵槽１の内部に生起
し、駆動流によってメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌す
る。
によってメタン発酵槽１における単位量当たりのバイオ
ガス発生量が多くなり、多量のバイオガスが発生する。
このバイオガスを作動気体としてそのエアリフト作用に
よって気液混相の駆動流をメタン発酵槽１の内部に生起
し、駆動流によってメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌す
る。
【００２４】例えば、分解ＣＯＤｃｒ負荷が１０ｋｇ／
ＣＯＤｃｒ（ｍ3汚泥・ｄ）以上で、メタンガス濃度が
６５％とすると汚泥１ｍ3当たりのガス発生による曝気
強度は０．２５ｍ3／（ｍ3・ｈ）程度となり、汚泥の攪
拌には十分な値となる。
ＣＯＤｃｒ（ｍ3汚泥・ｄ）以上で、メタンガス濃度が
６５％とすると汚泥１ｍ3当たりのガス発生による曝気
強度は０．２５ｍ3／（ｍ3・ｈ）程度となり、汚泥の攪
拌には十分な値となる。
【００２５】したがって、バイオガス自体を駆動力とし
てメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌するので、メタン発
酵槽１の攪拌のために外部から加える攪拌動力（補助動
力）を抑制することができる。
てメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌するので、メタン発
酵槽１の攪拌のために外部から加える攪拌動力（補助動
力）を抑制することができる。
【００２６】メタン発酵槽１の気相に達したバイオガス
はブロア８の駆動によってバイオガス循環系７を通して
散気装置６へ供給し、散気装置６から膜分離装置４へ向
けて散気する。散気したバイオガスは、気液混相の掃流
となって膜分離装置４の膜面を洗浄する。
はブロア８の駆動によってバイオガス循環系７を通して
散気装置６へ供給し、散気装置６から膜分離装置４へ向
けて散気する。散気したバイオガスは、気液混相の掃流
となって膜分離装置４の膜面を洗浄する。
【００２７】図２は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、この構成においては、膜分離装置４および散気
装置６をメタン発酵槽１の内部に配置している。この構
成によれば、メタン発酵槽１で多量に発生するバイオガ
スを作動気体とし、作動気体のエアリフト作用によって
気液混相の駆動流をメタン発酵槽１に生起し、駆動流に
よってメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌する。一方、メ
タン発酵槽１の気相に達したバイオガスはブロア８の駆
動によってバイオガス循環系７を通して散気装置６へ供
給し、散気装置６から膜分離装置４へ向けて散気する。
であり、この構成においては、膜分離装置４および散気
装置６をメタン発酵槽１の内部に配置している。この構
成によれば、メタン発酵槽１で多量に発生するバイオガ
スを作動気体とし、作動気体のエアリフト作用によって
気液混相の駆動流をメタン発酵槽１に生起し、駆動流に
よってメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌する。一方、メ
タン発酵槽１の気相に達したバイオガスはブロア８の駆
動によってバイオガス循環系７を通して散気装置６へ供
給し、散気装置６から膜分離装置４へ向けて散気する。
【００２８】散気したバイオガスは、気液混相の掃流と
なって膜分離装置４の膜面を洗浄する。このとき、メタ
ン発酵槽１の駆動流の一部が掃流となって膜分離装置４
の膜面の洗浄に寄与するので、ブロア８の駆動力を低減
できる。他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
なって膜分離装置４の膜面を洗浄する。このとき、メタ
ン発酵槽１の駆動流の一部が掃流となって膜分離装置４
の膜面の洗浄に寄与するので、ブロア８の駆動力を低減
できる。他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
【００２９】図３は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、この構成においては、メタン発酵槽１の内部に
浸漬した膜分離装置４の下方にガイド体１１を配置して
いる。ガイド体１１は下面に膜分離装置４へ向けて上り
勾配の案内面を有するとともに、槽内側面との間に下向
流路１２を形成しており、槽内で発生するバイオガスに
由来する気液混相流を膜分離装置４に案内する。
であり、この構成においては、メタン発酵槽１の内部に
浸漬した膜分離装置４の下方にガイド体１１を配置して
いる。ガイド体１１は下面に膜分離装置４へ向けて上り
勾配の案内面を有するとともに、槽内側面との間に下向
流路１２を形成しており、槽内で発生するバイオガスに
由来する気液混相流を膜分離装置４に案内する。
【００３０】この構成によれば、メタン発酵槽１の内部
で多量に発生するバイオガスに由来する気液混相の駆動
流は、槽内の発酵汚泥を攪拌するとともに、ガイド体１
１の下面に案内されることで、その全量が掃流となって
膜分離装置４の膜面を洗浄し、膜分離装置４を通過して
後に下向流路１２を通って槽底部に循環する。
で多量に発生するバイオガスに由来する気液混相の駆動
流は、槽内の発酵汚泥を攪拌するとともに、ガイド体１
１の下面に案内されることで、その全量が掃流となって
膜分離装置４の膜面を洗浄し、膜分離装置４を通過して
後に下向流路１２を通って槽底部に循環する。
【００３１】したがって、バイオガス自体を駆動力とし
てメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌するとともに、膜分
離装置４の膜面洗浄を行うことができ、メタン発酵槽１
の攪拌および膜分離装置４の膜面洗浄のために外部から
加える動力（補助動力）を抑制することができる。他の
作用効果は先の実施の形態と同様である。
てメタン発酵槽１の発酵汚泥を攪拌するとともに、膜分
離装置４の膜面洗浄を行うことができ、メタン発酵槽１
の攪拌および膜分離装置４の膜面洗浄のために外部から
加える動力（補助動力）を抑制することができる。他の
作用効果は先の実施の形態と同様である。
【００３２】図４は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、この構成においては、膜分離装置４の下方に散
気装置６を配置し、メタン発酵槽１の気相部と散気装置
６とを連通してバイオガス循環系７を設けている。
であり、この構成においては、膜分離装置４の下方に散
気装置６を配置し、メタン発酵槽１の気相部と散気装置
６とを連通してバイオガス循環系７を設けている。
【００３３】この構成により、メタン発酵槽１の気相に
達したバイオガスはブロア８の駆動によってバイオガス
循環系７を通して散気装置６へ循環し、散気装置６から
膜分離装置４へ向けて散気する。散気したバイオガス
は、駆動流とともに気液混相の掃流となって膜分離装置
４の膜面を洗浄するので、バイオガスの発生量が低下す
る場合にあっても十分な掃流を確保することができる。
他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
達したバイオガスはブロア８の駆動によってバイオガス
循環系７を通して散気装置６へ循環し、散気装置６から
膜分離装置４へ向けて散気する。散気したバイオガス
は、駆動流とともに気液混相の掃流となって膜分離装置
４の膜面を洗浄するので、バイオガスの発生量が低下す
る場合にあっても十分な掃流を確保することができる。
他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
酵槽で生じる発酵汚泥を膜分離装置でろ過することによ
り、発酵槽内におけるメタン細菌を含む浮遊固形物の濃
度をメタン発酵を維持するに必要な所定値に維持すると
ともに、発酵阻害物質を取り出してその濃度を適値に制
御して発酵槽において高負荷運転を可能にするので、高
負荷運転によって発酵槽内で多量のバイオガスを連続し
て発生させることができ、バイオガスを作動気体として
そのエアリフト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽
内に生起し、駆動流によって発酵槽内を攪拌することが
できる。
酵槽で生じる発酵汚泥を膜分離装置でろ過することによ
り、発酵槽内におけるメタン細菌を含む浮遊固形物の濃
度をメタン発酵を維持するに必要な所定値に維持すると
ともに、発酵阻害物質を取り出してその濃度を適値に制
御して発酵槽において高負荷運転を可能にするので、高
負荷運転によって発酵槽内で多量のバイオガスを連続し
て発生させることができ、バイオガスを作動気体として
そのエアリフト作用によって気液混相の駆動流を発酵槽
内に生起し、駆動流によって発酵槽内を攪拌することが
できる。
【００３５】また、発酵槽内に膜分離装置を配置するこ
とにより、発酵槽の駆動流の一部を掃流として利用し、
ブロアの駆動力を低減できる。また、発酵槽内でバイオ
ガスに由来して発生する駆動流の全量をガイド体で膜分
離装置に案内することにより、バイオガス自体を動力と
して発酵槽内の攪拌と膜分離装置の膜面洗浄を行うこと
ができる。
とにより、発酵槽の駆動流の一部を掃流として利用し、
ブロアの駆動力を低減できる。また、発酵槽内でバイオ
ガスに由来して発生する駆動流の全量をガイド体で膜分
離装置に案内することにより、バイオガス自体を動力と
して発酵槽内の攪拌と膜分離装置の膜面洗浄を行うこと
ができる。
【図１】本発明の実施の形態におけるメタン発酵槽の構
成を示す摸式図である。
成を示す摸式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵槽
の構成を示す摸式図である。
の構成を示す摸式図である。
【図３】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵槽
の構成を示す摸式図である。
の構成を示す摸式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵槽
の構成を示す摸式図である。
の構成を示す摸式図である。
１ メタン発酵槽 ２ 循環系 ３ 膜分離槽 ４ 膜分離装置 ５ 透過液導出管 ６ 散気装置 ７ バイオガス循環系 ８ ブロア ９ 汚泥引抜ポンプ １０ 汚泥引抜系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 11/04 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＣ 11/12 Ｄ (72)発明者 柴田 敏行 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 添田 祐二 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 小松 敏宏 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 若原 慎一郎 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 Ｆターム(参考） 4D004 AA03 AC04 BA03 CA18 CB04 CC07 DA02 DA10 4D006 GA02 HA41 HA93 JA15A JA29A JA31A JA32A JA70A KA02 KA12 KA13 KA43 KB23 KC14 KD30 KE02Q KE12Q MA03 MB02 PB15 PC61 4D059 AA01 AA02 BA12 BE42 BJ09 BJ11 CA11 EB01 EB02 4G036 AC02
Claims (4)
- 【請求項１】 嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体
内で高濃度有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、
閉鎖空間を形成する槽体内に膜分離装置を浸漬するとと
もに、膜分離装置の下方に散気装置を配置した膜分離槽
と、発酵槽と膜分離槽とを連通する循環系と、一端が発
酵槽の気相部に連通するとともに、他端が散気装置に連
通し、途中にブロアを介装したバイオガス循環系とを有
することを特徴とする発酵槽の攪拌装置。 - 【請求項２】 嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体
内で高濃度有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、
発酵槽内に浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に
配置した散気装置と、一端が発酵槽の気相部に連通する
とともに、他端が散気装置に連通し、途中にブロアを介
装したバイオガス循環系とを有することを特徴とする発
酵槽の攪拌装置。 - 【請求項３】 嫌気状態をなす閉鎖空間を形成する槽体
内で高濃度有機性廃棄物をメタン発酵させる発酵槽と、
発酵槽内に浸漬した膜分離装置と、膜分離装置の下方に
配置し、槽内で発生するバイオガスに由来する気液混相
流を膜分離装置に案内するガイド体とを有し、ガイド体
は下面に膜分離装置へ向けて上り勾配の案内面を有する
とともに、槽内側面との間に下向流路を形成することを
特徴とする発酵槽の攪拌装置。 - 【請求項４】 膜分離装置の下方に配置した散気装置
と、一端が発酵槽の気相部に連通するとともに、他端が
散気装置に連通し、途中にブロアを介装したバイオガス
循環系とを有することを特徴とする請求項３に記載の発
酵槽の攪拌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136506A JP2001314839A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 発酵槽の攪拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136506A JP2001314839A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 発酵槽の攪拌装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314839A true JP2001314839A (ja) | 2001-11-13 |
Family
ID=18644435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000136506A Pending JP2001314839A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 発酵槽の攪拌装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001314839A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167608A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 低動力撹拌による発酵方法および装置 |
| JP2006255580A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 発酵液のアンモニア濃度低減装置および方法 |
| WO2010104054A1 (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | 株式会社クボタ | 膜型メタン発酵処理装置およびメタン発酵処理方法 |
| JP2010234226A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kubota Corp | メタン発酵処理装置 |
| KR101185225B1 (ko) * | 2010-09-29 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 이단 혐기소화 반응조를 이용한 수소 및 메탄가스 생산장치 |
| WO2013146013A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 株式会社クボタ | 嫌気性処理液の処理システムおよび処理方法 |
| JP2017006880A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所 | 有機性汚泥の処理方法及び有機性汚泥の処理装置 |
| CN111139167A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-12 | 宣城市水阳三宝食品有限公司 | 一种腌制品发酵装置 |
-
2000
- 2000-05-10 JP JP2000136506A patent/JP2001314839A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| WO2010104054A1 (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | 株式会社クボタ | 膜型メタン発酵処理装置およびメタン発酵処理方法 |
| JP2010234226A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kubota Corp | メタン発酵処理装置 |
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| WO2013146013A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 株式会社クボタ | 嫌気性処理液の処理システムおよび処理方法 |
| JP2017006880A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所 | 有機性汚泥の処理方法及び有機性汚泥の処理装置 |
| CN111139167A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-12 | 宣城市水阳三宝食品有限公司 | 一种腌制品发酵装置 |
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