JP2002079295A - 畜産排泄物処理システム - Google Patents

畜産排泄物処理システム

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JP2002079295A
JP2002079295A JP2000271721A JP2000271721A JP2002079295A JP 2002079295 A JP2002079295 A JP 2002079295A JP 2000271721 A JP2000271721 A JP 2000271721A JP 2000271721 A JP2000271721 A JP 2000271721A JP 2002079295 A JP2002079295 A JP 2002079295A
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JP
Japan
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excrement
equipment
pump
unit
livestock
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JP2000271721A
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English (en)
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Hiroshi Sato
博司 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

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  • Housing For Livestock And Birds (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、システム全体の消費電力量を抑え
させて、排泄物から回収したエネルギで、システムの運
転を行わせるとともに、余剰電力などを多目的に活用さ
せる。 【解決手段】 排泄物処理装置2で使用しているスクリ
ーンポンプ5、第1汚泥ポンプ8、第1撹はん機11、
第2汚泥ポンプ12、第2撹はん機22、第1返送ポン
プ25、ブロア29、第2返送ポンプ27などの運転タ
イミングを相互に連携させて、システムで使用される電
力のピークを低く抑えさせながら、排泄物を適切に処理
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家畜などが排泄す
る排泄物を処理する畜産排泄物処理システムに係わり、
特にシステム全体の消費電力を低く抑えて、排泄物から
回収したエネルギによって、システムで必要な電力を賄
うようにした畜産排泄物処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】家畜などが排泄する排泄物を処理する畜
産排泄物処理システムの1つとして、従来、図3に示す
システムが知られている。
【0003】この図に示す畜産排泄物処理システム10
1は、受け入れ槽102、スクリーンポンプ103、計
量槽104、貯槽105、第1汚泥ポンプ106などに
よって構成される排泄物受入部107と、メタン発酵槽
108、第1撹はん機109、第2汚泥ポンプ110な
どによって構成されるメタン発酵部113と、脱硫器1
14、ガスホルダ115、ボイラ116などによって構
成されるエネルギ回収部117と、汚泥貯留槽118、
固液分離装置119などによって構成される固液分離部
120と、発酵乾燥施設121、第2撹はん機122な
どによって構成される堆肥化部123と、汚水貯槽12
4、第1返送ポンプ125、汚水処理槽126、第2返
送ポンプ127、排水貯槽128、ブロア129などに
よって構成される排水処理部130とを備えている。
【0004】以上の構成の畜産排泄物処理システム10
1では、排泄物受入部107によって家畜などが排泄し
た排泄物を受け入れ、これが一定量に達する毎に、貯留
している排泄物をメタン発酵部113に搬送して、発酵
処理を行わつつ、この発酵処理で得られたメタンガスを
エネルギ回収部117に導いて発電などを行わせる。ま
た、この動作と並行し、メタン発酵部113から固液分
離部120に汚泥を搬送して、固形物と汚水とに分離さ
せた後、固形物を堆肥化部123に搬送して発酵乾燥さ
せる。また、汚水を排水処理部130に搬送して排水処
理を行わせ、得られた排水を河川などに放流させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の畜産排泄物処理システム101においては、
排泄物に対する一連の処理を行う際、図4に示すよう
に、各電気設備および各機械設備に合った運転タイミン
グで、これら各電気設備および各機械設備を運転してい
るので、各電気設備および各機械設備の運転開始時期が
重なりあって、各電気設備の起動電流(定常電流の十倍
程度の電流)、各機械設備の起動電流(定常電流の十倍
程度の電流)が流れ、システム全体の最大消費電力が過
大になってしまうことがあった。
【0006】このため、メタン発酵部113から排出さ
れるメタンガスを燃料にして、発電を行っているエネル
ギ回収部117で得られた電力の大半をシステムで使用
してしまい、最悪の場合には、外部から電力を供給して
貰わないと、システムで必要な電力さえも賄えないとい
う問題があった。
【0007】本発明は上記の事情に鑑み、システムで使
用している各電気設備の運転タイミング、各機械設備の
運転タイミングを相互に連携させて、システムで使用さ
れる電力のピークを低く抑えさせながら、排泄物を適切
に処理させることができ、これによってシステム全体の
消費電力量を低く抑えさせて、排泄物から回収したエネ
ルギで、システムの運転を行わせることができるととも
に、余剰電力などを多目的に活用させることができる畜
産排泄物処理システムを提供することを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、排泄物を処理して、ガスと固形物と排水
とを生成する畜産排泄物処理システムにおいて、排泄物
を処理する際に動作させる各電気設備および各機械設備
の起動タイミングまたは運転時間が相互に重ならないよ
うに、かつ前記各電気設備および各機械設備の運転時間
が最小となるように、前記各電気設備および各機械設備
の運転スケジュールを作成する運転スケジュール作成部
と、この運転スケジュール作成部で作成された前記運転
スケジュールに基づき、前記各電気設備および各機械設
備の運転を制御する制御部とを備えたことを特徴として
いる。
【0009】上記の構成により、本発明による畜産排泄
物処理システムでは、運転スケジュール作成部によっ
て、排泄物を処理する際に動作させる各電気設備および
各機械設備の起動タイミングまたは運転時間が相互に重
ならないように、かつ前記各電気設備および各機械設備
の運転時間が最小となるように、前記各電気設備および
各機械設備の運転スケジュールを作成するとともに、こ
の運転スケジュールに基づき、制御部によって、前記各
電気設備および各機械設備の運転を制御することによ
り、システムで使用している各電気設備の運転タイミン
グ、各機械設備の運転タイミングを相互に連携させて、
システムで使用される電力のピークを低く抑えさせなが
ら、排泄物を適切に処理させ、これによってシステム全
体の消費電力量を低く抑えさせて、排泄物から回収した
エネルギで、システムの運転を行わせる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明による畜産排泄物処
理システムの一実施形態を示すブロック図である。
【0011】この図に示す畜産排泄物処理システム1
は、排泄物の処理を行う排泄物処理装置2と、この排泄
物処理装置2を構成する各電気設備、各機械設備などの
運転タイミングを連携させて、排泄物処理装置2全体の
消費電力を低く抑えさせながら、排泄物を適切に処理さ
せる統括制御装置3とを備えており、排泄物処理装置2
で使用している各電気設備の運転タイミング、各機械設
備の運転タイミングを相互に連携させて、システムで使
用される電力のピークなどを低く抑えさせながら、排泄
物を適切に処理させる。
【0012】排泄物処理装置2は、受け入れ槽4、スク
リーンポンプ5、計量槽6、貯槽7、第1汚泥ポンプ8
などによって構成され、統括制御装置3から出力される
運転指令、停止指令などに基づき、スクリーンポンプ
5、第1汚泥ポンプ8などを運転させて、排泄物の受け
入れ処理、貯留処理、搬送処理などを行う排泄物受入部
9と、メタン発酵槽10、第1撹はん機11、第2汚泥
ポンプ12などによって構成され、供給された熱を用い
て、排泄物受入部9から供給された排泄物を加熱しなが
ら、統括制御装置3から出力される運転指令、停止指令
などに基づき、第1撹はん機11、第2汚泥ポンプ12
などを運転させて、排泄物の発酵処理、メタンガスの排
出処理、汚泥の搬送処理などを行うメタン発酵部13
と、脱硫器14、ガスホルダ15、ボイラ16などによ
って構成され、統括制御装置3から出力される運転指
令、停止指令などに基づき、脱硫器14、ボイラ16な
どを運転させて、メタン発酵部13から供給されるメタ
ンガス中の硫黄成分を除去する処理、一時貯留する処
理、燃焼させて蒸気を発生させ、発電する処理などを行
うエネルギ回収部17とを備えている。
【0013】さらに、この排泄物処理装置2は、汚泥貯
留槽18、固液分離装置19などによって構成され、統
括制御装置3から出力される運転指令、停止指令などに
基づき、固液分離装置19などを運転させて、メタン発
酵部13から供給される汚泥を一時貯留する処理、一時
貯留している汚泥を固形物と汚水とに分離する処理など
を行う固液分離部20と、発酵乾燥施設21、第2撹は
ん機22などによって構成され、統括制御装置3から出
力される運転指令、停止指令などに基づき、第2撹はん
機22などを運転させて、固液分離部20から供給され
る汚泥を撹はんしながら、発酵乾燥させて、堆肥を生成
する堆肥化部23と、汚水貯槽24、第1返送ポンプ2
5、汚水処理槽26、第2返送ポンプ27、排水貯槽2
8、ブロア29などによって構成され、統括制御装置3
から出力される運転指令、停止指令などに基づき、第1
返送ポンプ25、第2返送ポンプ27、ブロア29など
を運転させて、固液分離部20から供給される汚水を排
水処理する排水処理部30とを備えている。
【0014】そして、統括制御装置3から出力される運
転指令、停止指令などに基づき、スクリーンポンプ5、
第1汚泥ポンプ8、第1撹はん機11、第2汚泥ポンプ
12、第2撹はん機22、第1返送ポンプ25、ブロア
29、第2返送ポンプ27などを運転、停止させて、排
泄物受入部9によって家畜などが排泄した排泄物を受け
入れ、これが一定量に達する毎に、貯留している排泄物
をメタン発酵部13に搬送して、発酵処理を行わせなが
ら、この発酵処理で得られたメタンガスをエネルギ回収
部17に導いて、発電などを行わせる。またこの動作と
並行し、メタン発酵部13から固液分離部20に汚泥を
搬送して、固形物と汚水とに分離させた後、固形物を堆
肥化部23に搬送して、発酵乾燥させ、堆肥化するとと
もに、汚水を排水処理部30に搬送して、排水処理を行
わせ、これによって得られた排水を河川などに放流させ
る。
【0015】また、統括制御装置3は、各種キーを持つ
キーボード装置と、各種の情報処理を行うCPU、この
CPUの作業エリアとして使用されるRAM、前記CP
Uで使用される定数格納エリアなどとして使用されるR
OM、前記CPUのプログラム格納エリアなどとして使
用されるハードディスク機構などによって構成される制
御装置本体と、この制御装置本体から出力される表示信
号を取り込んで、排泄物処理装置2の運転状態などを画
面表示する表示装置とを備えており、排泄物処理装置2
の各部に配置された各センサから出力されるプロセス情
報に基づき、排泄物の時系列的な流れと、各時刻毎の各
電気設備、各機械設備の運転状態とを監視する処理、こ
の処理で得られた各電気設備、各機械設備の電気負荷を
最小に、かつ平準化することができる運転スケジュー
ル、例えば図2に示すように、各電気設備、各機械設備
の運転時間を必要最小限度にし、かつ各電気設備、各機
械設備の起動時刻、これら各電気設備、各機械設備の運
転時間が極力重ならないようにするのに必要な運転スケ
ジュールを求める処理、この処理で得られた運転スケジ
ュールに基づき、スクリーンポンプ5、第1汚泥ポンプ
8、第1撹はん機11、第2汚泥ポンプ12、第2撹は
ん機22、第1返送ポンプ25、ブロア29、第2返送
ポンプ27などに対する運転指令、停止指令などを出力
する処理を行う。
【0016】このように、この実施の形態では、排泄物
処理装置2で使用している各電気設備の運転タイミン
グ、各機械設備の運転タイミングを相互に連携させて、
システムで使用される電力のピークを低く抑えさせなが
ら、排泄物を適切に処理させるようにしているので、シ
ステムで使用している各電気設備の運転タイミング、各
機械設備の運転タイミングを相互に連携させて、システ
ムで使用される電力のピークを低く抑えながら、排泄物
を適切に処理させることができ、これによってシステム
全体の消費電力量を抑えて、排泄物から回収したエネル
ギで、システムの運転を行わせることができるととも
に、余剰電力などを多目的に活用させることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ステムで使用している各電気設備の運転タイミング、各
機械設備の運転タイミングを相互に連携させて、システ
ムで使用される電力のピークを低く抑えさせながら、排
泄物を適切に処理させることができ、これによってシス
テム全体の消費電力量を低く抑えさせて、排泄物から回
収したエネルギで、システムの運転を行わせることがで
きるとともに、余剰電力などを多目的に活用させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による畜産排泄物処理システムの実施の
形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示す畜産排泄物処理システムの動作例を
示すタイミング図である。
【図3】従来から知られている畜産排泄物処理システム
の一例を示すブロック図である。
【図4】図3に示す畜産排泄物処理システムの動作例を
示すタイミング図である。
【符号の説明】
1…畜産排泄物処理システム、2…排泄物処理装置、3
…統括制御装置(運転スケジュール作成部、制御部)、
4…受け入れ槽、5…スクリーンポンプ(電気設備、機
械設備)、6…計量槽、7…貯槽、8…第1汚泥ポンプ
(電気設備、機械設備)、9…排泄物受入部、10…メ
タン発酵槽、11…第1撹はん機(電気設備、機械設
備)、12…第2汚泥ポンプ(電気設備、機械設備)、
13…メタン発酵部、14…脱硫器(電気設備、機械設
備)、15…ガスホルダ、16…ボイラ、17…エネル
ギ回収部、18…汚泥貯留槽、19…固液分離装置(電
気設備、機械設備)、20…固液分離部、21…発酵乾
燥施設、22…第2撹はん機(電気設備、機械設備)、
23…堆肥化部、24…汚水貯槽、25…第1返送ポン
プ(電気設備、機械設備)、26…汚水処理槽、27…
第2返送ポンプ(電気設備、機械設備)、28…排水貯
槽、29…ブロア(電気設備、機械設備)、30…排水
処理部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排泄物を処理して、ガスと固形物と排水
    とを生成する畜産排泄物処理システムにおいて、 排泄物を処理する際に動作させる各電気設備および各機
    械設備の起動タイミングまたは運転時間が相互に重なら
    ないように、かつ前記各電気設備および各機械設備の運
    転時間が最小となるように、前記各電気設備および各機
    械設備の運転スケジュールを作成する運転スケジュール
    作成部と、 この運転スケジュール作成部で作成された前記運転スケ
    ジュールに基づき、前記各電気設備および各機械設備の
    運転を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする畜産排泄物処理システム。
JP2000271721A 2000-09-07 2000-09-07 畜産排泄物処理システム Pending JP2002079295A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012239941A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Metawater Co Ltd 排水処理システム
US10763671B2 (en) 2014-11-28 2020-09-01 Nec Corporation Power management apparatus, power management system, power management method, and non-transitory storage medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012239941A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Metawater Co Ltd 排水処理システム
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