JP2001314840A

JP2001314840A - 有機性廃棄物の消化処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2001314840A
Application number: JP2000139029A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kitano; 誠北野; Yutaka Kuriyama; 豊栗山; Susumu Katsuta; 進勝田; Hidekazu Yokoyama; 英一横山
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-13
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP4380022B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性廃棄物からバイオガスを生成させる消
化処理を安定して行えるようにする。【解決手段】一端部に入口２を備え、他端部に出口３
を備えた押し出し流れ形式の消化槽１の入口２側寄り位
置に堰１９を設け、堰１９より上流側の区画を第一室２
０とし、サンプル採取口３３を設ける。堰１９は、開口
部を設けた固定板と開口部を設けたスライド板とを備
え、両者をスライドさせることにより、開閉できるよう
にする。出口３より排出される消化処理済み汚泥１１の
一部を導く消化処理済み汚泥戻しライン２１を第一室２
０に接続する。堰１９を閉じた状態で第一室２０内に有
機性廃棄物４を投入して酸発酵を行わせ、遊離プロピオ
ン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えた場合には消化処理済み
汚泥１１を第一室２０に所容量戻し入れて５０ｍｇ／Ｌ
以下とさせた後、堰１９を開け、有機性廃棄物４を下流
側に流してメタン発酵を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家庭から排出される
厨芥やし尿、し尿処理場や下水処理場から排出される汚
泥、あるいは、畜産廃棄物といわれる畜産糞尿や藁、木
屑、バーク等の有機性廃棄物の単独あるいは混合物を消
化処理してメタンガスを生成させる有機性廃棄物の消化
処理方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機性廃棄物を処理するための手法の一
つとして、有機性廃棄物を原料としてメタン菌等の嫌気
性菌の働きによって消化処理させることにより、バイオ
ガスを生産させる方法が提案されている。

【０００３】かかる有機性廃棄物を消化処理するための
装置の一例としては、図６に示す如き押し出し流れ形式
の消化処理装置がある。該消化処理装置は、上側を閉塞
すると共に、一端部上側に入口２を設け且つ他端部下側
に出口３を設けた横長のトラフ状の消化槽１を設置し、
該消化槽１の入口２に、有機性廃棄物４を破砕するため
の破砕機５と、該破砕処理された有機性廃棄物４を混合
しスラリーとするためのミキサー６と、スラリーとされ
た有機性廃棄物４を消化槽１に押込み供給するための投
入ポンプ７とを順に備えた原料有機物供給ライン８を接
続し、又、消化槽１の出口３に、該消化槽１で消化処理
された消化処理済み汚泥１１を排出する排出ポンプ９を
備えた消化処理済み汚泥排出ライン１０を接続した構成
として、破砕機５、ミキサー６、投入ポンプ７を経て原
料有機物供給ライン８を通して導かれる有機性廃棄物４
を入口２より消化槽１内に順次投入し、該投入される有
機性廃棄物４により、消化槽１内に先に投入されている
有機性廃棄物４を、数週間から一ヶ月かけて出口３方向
に押し出して流しながら、メタン菌等の嫌気性菌の働き
により消化させてバイオガス（約６０％メタンガス）を
生成させ、該生成したバイオガスをバイオガス回収管
（図示せず）を介して回収できるようにしてある。

【０００４】この際、上記消化槽１内では、図７（イ）
（ロ）（ハ）に消化槽１の長手方向に関する有機物濃
度、脂肪酸濃度、バイオガス発生量の推移をそれぞれ示
す如く、先ず、長手方向の入口２側寄り位置において酸
発酵による有機物から脂肪酸への転換が主に進行し、そ
の下流側で、メタン菌によるメタン発酵が行われて脂肪
酸からバイオガスへの転換が行われる。なお、出口３側
の端部に至るときには、有機物濃度、脂肪酸濃度、バイ
オガス発生量はいずれも低い値となっている。

【０００５】ところで、有機性廃棄物の消化処理方法
は、当初、排水中に溶解する有機物を対象にしていたた
め、有機物濃度が希薄であり高負荷の消化処理が可能で
あったが、上記押し出し流れ方式の消化処理装置の如
く、有機性廃棄物４の固形物を含むスラリーのような高
濃度の有機性廃棄物４を消化処理する場合には、メタン
発酵によるバイオガスの生成が行われない消化不良を起
こす場合がたびたび発生するという問題があった。

【０００６】このため、上記押し出し流れ形式の消化処
理装置においても有機性廃棄物の消化処理を安定して行
わせるための従来技術として、特開平６−３１９５２６
号公報に開示されたものがある。これは、図８に示す如
く、図６に示したものと同様に横型の消化槽１を備えた
押し出し流れ形式の消化処理装置において、消化槽１の
出口３に達した消化処理済み汚泥１１の一部を、戻り配
管１２を通して、消化槽１の入口２に常に戻すようにす
ると共に、消化槽１内における有機性廃棄物４の押し出
し流れ方向の所要間隔位置に複数の測定個所１３を設定
して、該各測定個所１３毎にｐＨ値と固形物濃度とを監
視し、ｐＨ値が所望するｐＨ値より低い個所１３があっ
た場合に、該個所１３に対して、消化処理済み汚泥１１
を出口３下流のプレス１４で圧搾して得られるメタン菌
を帯びた圧搾水１５を、制御配管１６を通して導くこと
により、各個所１３毎におけるｐＨ値の調整を行うこと
で、安定な消化状態を維持するようにしてある。なお、
１７は入口２の上流側に設けた供給バンカ、１８は供給
バンカ１７中の有機性廃棄物４を入口２に供給するため
の供給配管であり、該供給配管１８には、戻り配管１２
から戻される消化処理済み汚泥１１を有機性廃棄物４に
混合して一緒に搬送するため図示しない混合・搬送領域
が設けられている。その他、図６に示したものと同一の
ものには同一符号が付してある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８の消化
処理装置では、所定のｐＨ範囲でメタン菌が増殖すると
いう前提の下に、消化槽１内のｐＨ値を有機性廃棄物４
の流れ方向の複数の測定個所１３で計測し、各個所１３
毎におけるｐＨ値が上記ｐＨ範囲を外れていた場合に、
メタン菌を帯びた圧搾水１５を、ｐＨ範囲を外れていた
個所１３に戻すことによって有機物のメタン発酵の安定
性を確保しているが、この方法では時折消化槽１内のメ
タン菌の早期の死滅によりｐＨの変動が生じてしまう恐
れがあり、その場合、ｐＨ変動が生じた個所１３別に対
応が必要であることから、発酵の安定性維持は複雑で実
現するのには困難が伴う。

【０００８】そこで、本発明者等は、より安定に有機性
廃棄物を消化処理してメタンガスを発生させるための工
夫、研究を重ねた結果、遊離プロピオン酸の濃度が５０
ｍｇ／Ｌ以下であるか否かが、有機性廃棄物の消化によ
るバイオガスの生成に大きく影響することを見出し、本
発明をなした。

【０００９】したがって、本発明の目的とするところ
は、有機性廃棄物の消化によるバイオガスの生成をより
安定して行わせることのできる有機性廃棄物の消化処理
方法及び装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて
有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有
機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口側
寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有機性廃棄物
を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン酸の濃度が
５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排出される消
化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し入れ、遊離
プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記
堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を
行わせる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置とする。

【００１１】消化槽の入口付近となる第一室内におい
て、遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下に制限
した後下流側に流すことにより、堰の下流側位置ではメ
タン菌によるバイオガスの生成は阻害されることなく進
行するため、有機性廃棄物の消化処理は安定して行われ
るようになる。

【００１２】又、押し出し流れ形式の横型の消化槽内に
て有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる
有機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口
側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有機性廃棄
物を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン酸の濃度
が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排出される
消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し入れ、該
消化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の濃
度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記第
一室に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以
下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄
物のメタン発酵を行わせる方法及び装置とすることによ
り、消化処理済み汚泥の戻し入れによっても５０ｍｇ／
Ｌ以下とならない第一室内の遊離プロピオン酸の濃度を
確実に５０ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、有機性廃棄
物の消化処理を安定して行わせることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】図１及び図２（イ）（ロ）は本発明の有機
性廃棄物の消化処理方法及び装置の実施の一形態を示す
もので、図６に示したものと同様の構成としてある消化
処理装置における消化槽１の全長の１／４〜１／１０と
なる入口２側寄りの所要位置に、上流側と下流側とを連
通状態もしくは遮断状態に切替可能な堰１９を設けて、
該堰１９により区画されて入口２側となる消化槽１内を
第一室２０とし、且つ排出ポンプ９より下流側位置の消
化処理済み汚泥排出ライン１０に、消化処理済み汚泥戻
しライン２１を分岐させて設けて、該分岐させた消化処
理済み汚泥戻しライン２１を消化槽１の第一室２０内に
連通するように接続し、且つ上記消化処理済み汚泥戻し
ライン２１の分岐部より下流側位置となる消化処理済み
汚泥排出ライン１０に流量調整バルブ２２を、又、消化
処理済み汚泥戻しライン２１に、流量調整バルブ２３を
それぞれ設けて、必要に応じて流量調整バルブ２２を所
要量閉じると共に、流量調整バルブ２３を開放すること
により、消化槽１で消化処理して排出される消化処理済
み汚泥１１の一部を第一室２０内に供給することができ
るようにする。

【００１５】上記消化槽１には、長手方向に沿って入口
２側端部から出口３側端部まで貫通して延びるよう配し
た回転軸２５ａの長手方向所要間隔位置に、放射方向に
突出する撹拌羽根２５ｂを取り付けてなる撹拌装置２４
を設け、消化槽出口３側の外側に設けた駆動装置２６の
駆動により撹拌羽根２５ｂを回転させることにより、消
化槽１内の有機性廃棄物４を撹拌することができるよう
にしてある。

【００１６】上記堰１９は、たとえば、その一例を図２
（イ）（ロ）に示す如く、消化槽１の内側に、多数の開
口部２８を上下左右の各方向に並べて設けてなる固定板
２７を設置すると共に、該固定板２７の近傍位置におけ
る消化槽１の側部内面にガイドレール２９を設置し、該
ガイドレール２９に、固定板２７の各開口部２８と対応
するよう多数の開口部３１を設けたスライド板３０の両
側端部を、上下方向にスライド自在に支持させて、該ス
ライド板３０を図示しない駆動機構によって上下方向に
スライドさせることにより、固定板２７の開口部２８に
スライド板３０の開口部３１を一致させたり、固定板２
７の開口部２８をスライド板３０で塞ぐことにより、開
閉が行われるようにしてあり、堰１９を開くと、堰１９
の上流側と下流側とが連通状態になり、堰１９を閉じる
と、堰１９の上流側と下流側とが遮断状態になるように
してある。なお、固定板２７を回転軸３２が貫通してい
る部分ではスライド板３０には、上下方向に延びる長孔
３２を設けて、スライド板３０と回転軸３２との干渉を
防止できるようにしてある。

【００１７】更に、第一室２０には、内部の有機性廃棄
物４の一部をサンプルとして採取するためのサンプル採
取口３３が設けてある。その他、図６に示したものと同
一のものには同一符号を付してある。

【００１８】有機性廃棄物４の消化処理を行う場合は、
先ず、堰１９を閉じて堰１９により上流側と下流側を遮
断した状態とし、且つ駆動装置２６により撹拌装置２４
を回転させた状態として、原料有機物供給ライン８を経
て導かれる有機性廃棄物４を、入口２より消化槽１の第
一室２０内に投入する。投入された有機性廃棄物４は、
第一室２０内において嫌気性菌により主に酸発酵され、
有機物の脂肪酸への転換が進行させられる。

【００１９】次に、第一室２０内のサンプルをサンプル
採取口３３より採取し、該サンプルをｐＨメーターと、
プロピオン酸濃度計にそれぞれかけてｐＨとプロピオン
酸濃度を測定し、該各測定値から第一室２０内における
遊離プロピオン酸濃度を算出し、その値が５０ｍｇ／Ｌ
以上であるときは、５０ｍｇ／Ｌ以下となるようにす
る。

【００２０】ここで、遊離プロピオン酸濃度を５０ｍｇ
／Ｌ以下とする根拠について説明する。

【００２１】図３は本発明者等による実験に用いられた
実験装置を示すもので、消化槽のモデルとなるバイアル
瓶３４を、温度を５５℃に保持する恒温器３５内に設置
した２基のスターラー３６上にそれぞれ載置し、該各バ
イアル瓶３４内で有機性廃棄物４をメタン菌により消化
させることで発生する気体、すなわちバイオガス３７
を、管３８を介して容器３９内に水中で捕集し、その体
積を測ることができるように構成してある。４０は容器
３９を沈めるために水４１を張ったタンクである。

【００２２】上記有機性廃棄物４としては、厨芥ごみ、
豚糞、牛糞をそれぞれ単独で且つ有機物濃度を１０、２
０、６０ｇ／Ｌに変化させた各条件のものを用いるよう
にした。

【００２３】バイアル瓶２１に、上記各条件に設定した
有機性廃棄物４を５００ｍｌずつ入れ、スターラー３６
上で撹拌しながら、メタン菌による有機性廃棄物４の消
化処理を行わせ、発生するバイオガス３７量の経時的な
変化からバイオガス生成速度を求め、同時にバイアル瓶
２１内よりサンプルを採取し、ｐＨメーターとプロピオ
ン酸濃度計を用いてサンプルのｐＨとプロピオン酸濃度
を測定し、該各測定値より下記の式（１）を用いて遊離
プロピオン酸濃度を算出し、バイオガス生成速度と遊離
プロピオン酸濃度との関係をグラフにプロットし、図４
に示す如き結果を得た。

【００２４】Ｋａ：プロピオン酸の解離定数ｐＫａ：ｐＫａ＝−ｌｏｇＫａｐＨ：水素イオン濃度これにより、遊離プロピオン酸濃度がバイオガス生成速
度に明らかな負の相関を示すことが確認されると共に、
遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、
バイオガスが発生し、特に、５０ｍｇ／Ｌから減少する
のと強く相関してバイオガス生成速度が急激に増加する
ことが判明した。一方、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍ
ｇ／Ｌを超える場合には、バイオガス３７の生成が阻害
されてバイオガス３７が全く得られないことが明らかと
なった。更に、バイオガス生成速度が５０％阻害される
遊離プロピオン酸濃度は１０ｍｇ／Ｌ以下であり、極め
て低い濃度での阻害であることがわかるが、この値は、
従来、排水のメタン発酵において報告された非電離揮発
性全脂肪酸の５０％阻害濃度より低いといえる。

【００２５】上記において算出された第一室２０内の遊
離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、
消化処理済み汚泥排出ライン１０上の流量調整バルブ２
２と、消化処理済み汚泥戻しライン２１上の流量調整バ
ルブ２３とをそれぞれ適宜操作して、出口３より排出さ
れる消化処理済み汚泥（通常、消化が良好に行われれば
遊離プロピオン酸濃度は１ｍｇ／Ｌ以下）１１を、消化
処理済み汚泥戻しライン２１を通して第一室２０内に戻
し入れ、遊離プロピオン酸濃度を希釈させるようにす
る。この際、第一室２０に戻す消化処理済み汚泥１１の
戻し量は、計算上希釈だけの効果で遊離プロピオン酸濃
度が５０ｍｇ／Ｌとなるように返送設定しておき、実際
に戻し入れた後、撹拌、混合された第一室２０内より上
記と同様に再度サンプルを採取して、ｐＨとプロピオン
酸濃度とを測定し、上記式（１）により遊離プロピオン
酸濃度を算出するようにする。

【００２６】上記消化処理済み汚泥１１の戻し入れによ
っても第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ
／Ｌ以下にならない場合には、遊離プロピオン酸濃度が
５０ｍｇ／Ｌ以下となるまで消化処理済み汚泥１１を更
に戻し入れて、上記と同様にして求められる遊離プロピ
オン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌとなることを確認する。

【００２７】一方、最初に採取されたサンプルのｐＨ及
びプロピオン酸濃度より算出された第一室２０内の遊離
プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、消化
処理済み汚泥１１を第一室２０に返送して混合する必要
はないが、押し出し流れ形式の消化処理装置の場合、原
料となる有機性廃棄物４に、メタン菌を接種するため
に、通常、原料の有機性廃棄物４を１００として消化処
理済み汚泥１１を１０から３０重量比戻すことが多く行
われており、この場合には、原料の有機性廃棄物４の１
０から３０重量比を消化処理済み汚泥１１の最低限の戻
し量として設定することが望ましい。

【００２８】このようにして、第一室２０内の遊離プロ
ピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であると確認した後、
堰１９のスライド板３０をスライドさせて堰１９を開
き、有機物の脂肪酸への転換が進行した有機性廃棄物４
を、第一室２０より堰１９の下流側に流すようにし、該
堰１９の下流側となる消化槽１内において、メタン発酵
による脂肪酸のバイオガスへの転換を進行させ、バイオ
ガスを生成させる。

【００２９】しかる後、再び堰１９のスライド板を初期
状態と同様にスライドさせて、該堰１９を閉じて再び上
流側と下流側とを遮断した後、原料有機物供給ライン８
を通して導いた有機性廃棄物４を、入口２より第一室２
０内に投入し、上記と同様の操作を行うことを繰り返す
ことで有機性廃棄物４の消化処理を行うようにする。

【００３０】このように、メタン発酵を進行させる際に
おける遊離プロピオン酸の濃度条件を、確実に５０ｍｇ
／Ｌ以下に制限することができることから、バイオガス
の生成が阻害される虞を解消することができて、有機性
廃棄物４の消化処理によるバイオガス生成を安定して行
わせることができ、この際、消化槽１の第一室２０内の
プロピオン酸濃度とｐＨを測定するのみで、遊離プロピ
オン酸の濃度が分かり、該遊離プロピオン酸濃度に基づ
いて消化処理の安定性を確認できるため、従来の如く、
消化槽１の長手方向の複数位置に設定した各測定個所１
３毎にｐＨを測定したり、ｐＨの測定結果に応じて各測
定個所１３毎に消化処理済み汚泥１１の圧搾水１５を戻
すようにする場合に比して、測定操作や設備を簡便なも
のとすることができ、又、第一室２０内の遊離プロピオ
ン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えた場合には、消化処理済
み汚泥１１を戻し入れて希釈し、遊離プロピオン酸濃度
を５０ｍｇ／Ｌ以下とすることのみで容易に対応するこ
とができ、更に、遊離プロピオン酸濃度を制御するの
は、消化槽１の入口側寄り位置に設けた第一室２０内の
みとしてあることから、消化処理済み汚泥１１の返送量
を少量とすることができる。なお、消化処理済み汚泥１
１を戻し入れることにより、第一室２０内の遊離プロピ
オン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを大きく下回るようになっ
ても差し支えない。

【００３１】次いで、図５は本発明の実施の他の形態を
示すもので、図１に示したものと同様の構成としてある
有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽
１の第一室２０に、ｐＨ調整剤４２を投入するためのｐ
Ｈ調整剤投入ライン４３を設けて、第一室２０内より最
初に採取したサンプルのｐＨ及びプロピオン酸濃度より
算出した遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えて
いて、一回目の消化処理済み汚泥１１の戻し入れによっ
ても第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／
Ｌ以下とならない場合に、該第一室２０内に、ｐＨ調整
剤投入ライン４３を通して導いた所容量のｐＨ調整剤４
２を投入することにより、ｐＨを変化させて遊離プロピ
オン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下となるまで下げるよう
にしたものである。

【００３２】上記ｐＨ調整剤４２としては、カルシウム
（Ｃａ）の水酸塩が好ましいが、炭酸塩でも同様のｐＨ
調整作用を有するので適用可能である。又、塩を構成す
る陽イオンとしては、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）であれば同様な作用を得
ることができるが、比較的実用性の高い陽イオンとして
は、カルシウムが好適である。

【００３３】本実施の形態によれば上記実施の形態と同
様に、有機性廃棄物４の安定した消化処理を行うことが
でき、この際、ｐＨ調整剤４２は、第一室２０内の遊離
プロピオン酸の濃度を低下させることのみを目的として
投入するものであって、従来の如く、消化槽１内のｐＨ
を全面的に所定範囲内に維持することを目的とするもの
ではないことから、ｐＨ調整剤４２の使用量は少量でよ
い。

【００３４】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、消化槽１は、トラフ形状のものと
して示したが、円筒状やその他の形状としてもよいこ
と、堰１９は、上流側と下流側とを連通状態もしくは遮
断状態に切り替えることができれば、堰自体を上下方向
に変位させる形式等、任意の形式のものを採用してもよ
いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の有機性廃棄物
の消化処理方法によれば、押し出し流れ形式の横型の消
化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発
生させる有機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽
内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有
機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン
酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排
出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し
入れ、遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下とな
ると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメ
タン発酵を行わせる方法及び装置としてあるので、消化
槽内に投入された有機性廃棄物が主として酸発酵される
第一室内にて、遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ
以下に確実に制限した後、堰の下流側に流してメタン発
酵を行わせることができることから、メタン菌によるバ
イオガスの生成が阻害される虞を解消させることができ
て、有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせることが
でき、この際、第一室内におけるプロピオン酸濃度とｐ
Ｈを測定するのみで、遊離プロピオン酸の濃度が分か
り、該遊離プロピオン酸濃度に基づいて消化処理の安定
性を確認できるため、従来の如く、消化槽の長手方向の
複数個所に設定した各測定個所毎にｐＨを測定したり、
ｐＨの測定結果に応じて各測定個所毎に消化処理済み汚
泥の圧搾水を戻すようにする場合に比して、測定操作や
設備を簡便なものとすることができ、又、第一室内の遊
離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えた場合には、
消化処理済み汚泥を戻し入れて希釈し、遊離プロピオン
酸濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下とすることのみで容易に対応
することができ、更に、遊離プロピオン酸濃度を制御す
るのは、第一室内のみとしてあることから、消化処理済
み汚泥の返送量を少量とすることができるという優れた
効果を発揮し、又、押し出し流れ形式の横型の消化槽内
にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させ
る有機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入
口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有機性廃
棄物を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン酸の濃
度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排出され
る消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し入れ、
該消化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の
濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記
第一室に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ
以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃
棄物のメタン発酵を行わせる方法及び装置とすることに
より、消化処理済み汚泥の戻し入れによっても５０ｍｇ
／Ｌ以下とならない第一室内の遊離プロピオン酸の濃度
を確実に５０ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、メタン発
酵を行わせるべき有機性廃棄物中の遊離プロピオン酸の
濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下として有機性廃棄物の消化処理
を安定して行わせることができるという効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機性廃棄物の消化処理方法及び装置
の実施の一形態を示す切断概略側面図である。

【図２】図１の実施の形態に用いる堰の一例を示すもの
で、（イ）は切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ
方向矢視図である。

【図３】本発明の根拠となる実験に用いた実験装置を示
す概要図である。

【図４】図３の実験装置を用いて行った実験結果を示す
図である。

【図５】本発明の実施の他の形態を示す切断概略側面図
である。

【図６】押し出し流れ形式の消化処理装置の一例の概略
を示す切断側面図である。

【図７】図６の消化処理装置内における有機性廃棄物の
流れ方向に対する各成分量の変化を示すもので、（イ）
は有機物濃度の推移を、（ロ）は脂肪酸濃度の推移を、
（ハ）はバイオガス発生量の推移をそれぞれ示す図であ
る。

【図８】有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせるこ
とができるように従来提案されている押し出し流れ形式
の消化処理装置を示す切断概略側面図である。

【符号の説明】

１消化槽２入口３出口４有機性廃棄物１１消化処理済み汚泥２７堰２８第一室２９消化処理済み汚泥戻しライン４１サンプル採取口４２ｐＨ調整剤４３ｐＨ調整剤投入ライン

フロントページの続き (72)発明者勝田進東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者横山英一神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社横浜環境テクニカルセンター内Ｆターム(参考） 4D004 AA02 AA03 AA12 BA03 CA15 CA18 CB04 CB05 CB28 CB44 DA03 DA10 4D059 AA01 AA03 AA07 BA13 BA21 BA46 BA48 BA54 BF11 BJ03 CB12 CB20 DA01 DA05 DA08 DA38 DB32 DB33 EB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて
有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有
機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口側
寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有機性廃棄物
を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン酸の濃度が
５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排出される消
化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し入れ、遊離
プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記
堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を
行わせることを特徴とする有機性廃棄物の消化処理方
法。
【請求項２】押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて
有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有
機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口側
寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、有機性廃棄物
を投入して消化処理を行わせ遊離プロピオン酸の濃度が
５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、消化槽より排出される消
化処理済み汚泥の一部を、上記第一室に戻し入れ、該消
化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の濃度
が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記第一
室に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下
となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物
のメタン発酵を行わせることを特徴とする有機性廃棄物
の消化処理方法。
【請求項３】一端部に入口を設け且つ他端部に出口を
設けた消化槽の入口より該消化槽内に投入された有機性
廃棄物を、押し出し流れ形式で搬送しながら消化処理し
てバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理装置
において、上記消化槽内の入口側寄り位置に、上流側と
下流側とを連通、遮断切替可能な堰を設け、該堰より上
流側位置の消化槽内を第一室として区画形成し、該第一
室に出口より排出される消化処理済み汚泥の一部を戻し
入れるための消化処理済み汚泥戻しラインを接続して備
えると共に、上記第一室内の有機性廃棄物のｐＨとプロ
ピオン酸濃度測定用のサンプルを採取するためのサンプ
ル採取口を備えてなる構成を有することを特徴とする有
機性廃棄物の消化処理装置。
【請求項４】一端部に入口を設け且つ他端部に出口を
設けた消化槽の入口より該消化槽内に投入された有機性
廃棄物を、押し出し流れ形式で搬送しながら消化処理し
てバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理装置
において、上記消化槽内の入口側寄り位置に、上流側と
下流側とを連通、遮断切替可能な堰を設け、該堰より上
流側位置の消化槽内を第一室として区画形成し、該第一
室に出口より排出される消化処理済み汚泥の一部を戻し
入れるための消化処理済み汚泥戻しラインを接続して備
えると共に、上記第一室内の有機性廃棄物のｐＨとプロ
ピオン酸濃度測定用のサンプルを採取するためのサンプ
ル採取口を備え、更に、上記第一室に、ｐＨ調整剤を投
入するためのｐＨ調整剤投入ラインを接続してなる構成
を有することを特徴とする有機性廃棄物の消化処理装
置。