JP2002086195A - 有機性廃棄物の処理方法とその装置 - Google Patents
有機性廃棄物の処理方法とその装置Info
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- JP2002086195A JP2002086195A JP2000285144A JP2000285144A JP2002086195A JP 2002086195 A JP2002086195 A JP 2002086195A JP 2000285144 A JP2000285144 A JP 2000285144A JP 2000285144 A JP2000285144 A JP 2000285144A JP 2002086195 A JP2002086195 A JP 2002086195A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 苛性ソーダなどアルカリ性薬剤を添加するこ
となく効率的に、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、
尿素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有
機性廃棄物をメタン発酵処理するための前処理方法の提
供。 【解決手段】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を６０〜１２０℃の温度で６〜４８時間保持す
る前処理を行ない、該前処理後の有機性廃棄物を嫌気性
消化処理する。
となく効率的に、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、
尿素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有
機性廃棄物をメタン発酵処理するための前処理方法の提
供。 【解決手段】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を６０〜１２０℃の温度で６〜４８時間保持す
る前処理を行ない、該前処理後の有機性廃棄物を嫌気性
消化処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性廃棄物の処理
方法とその装置に関する。更に詳しくは有機性廃棄物処
理方法の内、嫌気性消化処理を主体とする方法とその装
置において該処理を効率高く、円滑に行なうための廃棄
物処理に関する。
方法とその装置に関する。更に詳しくは有機性廃棄物処
理方法の内、嫌気性消化処理を主体とする方法とその装
置において該処理を効率高く、円滑に行なうための廃棄
物処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機性固形物を高濃度に含む廃棄物の処
理の方法として、嫌気性消化により、有機酸発酵及びメ
タン発酵により可溶化処理と同時に炭化水素系化合物を
メタンに転換して回収処理する方法が行なわれている。
しかし、従来一般的に行なわれる該方法は必ずしも完成
された技術ではなく、消化率の向上、汚泥量の減容化、
メタンガス回収率の向上などに幾多の工夫がなされてい
る。例えば、嫌気性消化前にアルカリ処理を行なって可
溶化を向上させる方法が試みられたが、著しい増粘現象
があって、操作性が極めて悪化すること、従って均一な
ｐＨ制御が困難であることなどの難点があり実用化され
ていない。また、単に加熱することで可溶化を促進する
ことも試みられたが、可溶化の程度は低いものである。
理の方法として、嫌気性消化により、有機酸発酵及びメ
タン発酵により可溶化処理と同時に炭化水素系化合物を
メタンに転換して回収処理する方法が行なわれている。
しかし、従来一般的に行なわれる該方法は必ずしも完成
された技術ではなく、消化率の向上、汚泥量の減容化、
メタンガス回収率の向上などに幾多の工夫がなされてい
る。例えば、嫌気性消化前にアルカリ処理を行なって可
溶化を向上させる方法が試みられたが、著しい増粘現象
があって、操作性が極めて悪化すること、従って均一な
ｐＨ制御が困難であることなどの難点があり実用化され
ていない。また、単に加熱することで可溶化を促進する
ことも試みられたが、可溶化の程度は低いものである。
【０００３】そこで、特開平５−３４５２００号では熱
アルカリ処理を行なって可溶化を促進する方法が開示さ
れている。ここでは、前記したアルカリ添加による増粘
問題は加熱することで解決しているが、これとても相当
量のアルカリを使用する処理量比例のコストがかかる
し、更には一旦高めたｐＨを最終的には調節するための
中和剤が必要などの問題点がある。
アルカリ処理を行なって可溶化を促進する方法が開示さ
れている。ここでは、前記したアルカリ添加による増粘
問題は加熱することで解決しているが、これとても相当
量のアルカリを使用する処理量比例のコストがかかる
し、更には一旦高めたｐＨを最終的には調節するための
中和剤が必要などの問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の問
題点に鑑みなされたものであって、苛性ソーダなどアル
カリ性薬剤を添加することなく効率的に、し尿、畜産廃
棄物若しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在によ
りアルカリ性を呈する有機性廃棄物をメタン発酵処理す
るための前処理方法を提供することを目的とする。
題点に鑑みなされたものであって、苛性ソーダなどアル
カリ性薬剤を添加することなく効率的に、し尿、畜産廃
棄物若しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在によ
りアルカリ性を呈する有機性廃棄物をメタン発酵処理す
るための前処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】更に本発明はオゾン処理、過酸化水素処
理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械的攪拌
処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から選ばれ
る少なくとも１つの方法を前記前処理の前後に行なうこ
とにより、更により効率的にメタン発酵処理を進める方
法を提供することを目的とする。
理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械的攪拌
処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から選ばれ
る少なくとも１つの方法を前記前処理の前後に行なうこ
とにより、更により効率的にメタン発酵処理を進める方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は請求項１記載の
ように、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及び
アンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄
物を処理する処理装置において、６０〜１２０℃の温度
で実質的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間保持す
る前処理工程と、該前処理後の有機性廃棄物を嫌気性消
化処理する工程とを具えたことを特徴とする有機性廃棄
物の処理方法を提案する。この場合、請求項２に記載の
ように、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及び
アンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄
物を嫌気性消化処理する方法であって、前記嫌気性消化
処理後の汚泥の一部を返送ライン上で、６０〜１２０℃
の温度で実質的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間
保持する前処理を行なった後、該前処理後の汚泥を返送
ラインにより嫌気性消化処理前に返送する様にしても好
ましい。
ように、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及び
アンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄
物を処理する処理装置において、６０〜１２０℃の温度
で実質的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間保持す
る前処理工程と、該前処理後の有機性廃棄物を嫌気性消
化処理する工程とを具えたことを特徴とする有機性廃棄
物の処理方法を提案する。この場合、請求項２に記載の
ように、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及び
アンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄
物を嫌気性消化処理する方法であって、前記嫌気性消化
処理後の汚泥の一部を返送ライン上で、６０〜１２０℃
の温度で実質的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間
保持する前処理を行なった後、該前処理後の汚泥を返送
ラインにより嫌気性消化処理前に返送する様にしても好
ましい。
【０００７】又本発明は、請求項３記載のように前処理
の工程において、前処理滞留時間を長くするか若しくは
前処理汚泥を前処理前に返送することにより前処理によ
って増加した微生物量を維持するようにしてもよい。更
に本発明は、前記前処理をして嫌気性消化処理を行なう
有機性廃棄物処理であって、前処理の前若しくは後に化
学的若しくは機械的改質処理をしてもよい。この場合、
前記改質処理がオゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／
過酸化水素処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的
破砕処理、パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも
１つの方法であるのがよい。
の工程において、前処理滞留時間を長くするか若しくは
前処理汚泥を前処理前に返送することにより前処理によ
って増加した微生物量を維持するようにしてもよい。更
に本発明は、前記前処理をして嫌気性消化処理を行なう
有機性廃棄物処理であって、前処理の前若しくは後に化
学的若しくは機械的改質処理をしてもよい。この場合、
前記改質処理がオゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／
過酸化水素処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的
破砕処理、パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも
１つの方法であるのがよい。
【０００８】請求項６記載の発明はし尿、畜産廃棄物若
しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在によりアル
カリ性を呈する有機性廃棄物を処理する処理装置におい
て、６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加の
状態で６〜４８時間保持する前処理手段と、該前処理後
の有機性廃棄物を嫌気性消化処理する手段からなること
を特徴とする。そして本発明は好ましくは、し尿、畜産
廃棄物若しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在に
よりアルカリ性を呈する有機性廃棄物を嫌気性消化処理
する装置において、前記嫌気性消化処理後の汚泥の一部
を返送する返送ライン上に６０〜１２０℃の温度で実質
的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間保持する前処
理を介在させ、該前処理後の汚泥を嫌気性消化処理装置
前の処理ラインに返送するように構成される。更に前記
前処理手段の前処理滞留時間を長期に保つよう構成する
か若しくは前処理手段から排出する汚泥を前記前処理手
段前に返送する返送ラインを設けて、前処理によって増
加した微生物量を維持することも好ましい構成である。
しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在によりアル
カリ性を呈する有機性廃棄物を処理する処理装置におい
て、６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加の
状態で６〜４８時間保持する前処理手段と、該前処理後
の有機性廃棄物を嫌気性消化処理する手段からなること
を特徴とする。そして本発明は好ましくは、し尿、畜産
廃棄物若しくは厨芥など、尿素及びアンモニアの存在に
よりアルカリ性を呈する有機性廃棄物を嫌気性消化処理
する装置において、前記嫌気性消化処理後の汚泥の一部
を返送する返送ライン上に６０〜１２０℃の温度で実質
的にアルカリ非添加の状態で６〜４８時間保持する前処
理を介在させ、該前処理後の汚泥を嫌気性消化処理装置
前の処理ラインに返送するように構成される。更に前記
前処理手段の前処理滞留時間を長期に保つよう構成する
か若しくは前処理手段から排出する汚泥を前記前処理手
段前に返送する返送ラインを設けて、前処理によって増
加した微生物量を維持することも好ましい構成である。
【０００９】又本発明は、前処理手段の前若しくは後ラ
インに化学的若しくは機械的改質処理手段、具体的に
は、オゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／過酸化水素
処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的破砕処理、
パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも１つの手段
を配するのがよい。
インに化学的若しくは機械的改質処理手段、具体的に
は、オゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／過酸化水素
処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的破砕処理、
パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも１つの手段
を配するのがよい。
【００１０】本発明で問題にする有機性廃棄物は、アン
モニアなど廃棄物自体に含有する化合物により既にアル
カリを呈しているので、この中程度に高いｐＨを利用し
て加熱前処理することにより、可溶化を促進する。これ
により、従来のように改めてアルカリを添加するという
コスト要因を排除でき、また中程度に高いｐＨ下で加熱
処理をするので、増粘問題も避けられる。
モニアなど廃棄物自体に含有する化合物により既にアル
カリを呈しているので、この中程度に高いｐＨを利用し
て加熱前処理することにより、可溶化を促進する。これ
により、従来のように改めてアルカリを添加するという
コスト要因を排除でき、また中程度に高いｐＨ下で加熱
処理をするので、増粘問題も避けられる。
【００１１】嫌気性消化法では有機物を嫌気性菌の作用
で最終的にはメタンや炭酸ガスなどに還元分解するもの
であるが、嫌気性菌には多くの種類の通気性嫌気性菌、
偏性嫌気性菌があって、これらの微生物の関与で加水分
解、発酵によって酸生成過程を経て、還元的分解による
ガス生成過程へと進む。
で最終的にはメタンや炭酸ガスなどに還元分解するもの
であるが、嫌気性菌には多くの種類の通気性嫌気性菌、
偏性嫌気性菌があって、これらの微生物の関与で加水分
解、発酵によって酸生成過程を経て、還元的分解による
ガス生成過程へと進む。
【００１２】本発明の前処理工程では、通気性嫌気性菌
の活躍が主体的と考えられ、有機物は主として低級脂肪
酸などまでに分解が進み、ガスの発生を伴わず可溶化が
実現すると考えられる。従って本発明の前処理過程の末
期では生成脂肪酸によって、含有アンモニアは自己中和
され、アンモニア塩として固定され、次の偏性嫌気性菌
の活躍の場であるメタン発酵過程に適切なｐＨ域になる
ので、何ら中和などのｐＨ調整操作は必要ない。
の活躍が主体的と考えられ、有機物は主として低級脂肪
酸などまでに分解が進み、ガスの発生を伴わず可溶化が
実現すると考えられる。従って本発明の前処理過程の末
期では生成脂肪酸によって、含有アンモニアは自己中和
され、アンモニア塩として固定され、次の偏性嫌気性菌
の活躍の場であるメタン発酵過程に適切なｐＨ域になる
ので、何ら中和などのｐＨ調整操作は必要ない。
【００１３】本発明の前処理過程での保持温度、保持時
間条件については前記可溶化過程が可溶化酵素生産菌の
増殖とともに円滑に進行し、該有機性廃棄物を次段のメ
タン発酵過程に移すのに適当な状態になるまでに必要な
条件を試行錯誤の結果見出したものである。ただしメタ
ン発酵過程でもメタン発酵とバランスしながら酸生成は
進みうるので、その条件幅はかなりの範囲を選択しうる
が、その温度幅は６０〜８０℃が好ましい。
間条件については前記可溶化過程が可溶化酵素生産菌の
増殖とともに円滑に進行し、該有機性廃棄物を次段のメ
タン発酵過程に移すのに適当な状態になるまでに必要な
条件を試行錯誤の結果見出したものである。ただしメタ
ン発酵過程でもメタン発酵とバランスしながら酸生成は
進みうるので、その条件幅はかなりの範囲を選択しうる
が、その温度幅は６０〜８０℃が好ましい。
【００１４】本発明は更に、前記嫌気性消化処理後の汚
泥の一部を６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非
添加で、６〜４８時間保持する前処理を行ない嫌気性消
化処理前に返送する。
泥の一部を６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非
添加で、６〜４８時間保持する前処理を行ない嫌気性消
化処理前に返送する。
【００１５】嫌気性処理後の処理水は固液分離後、脱離
液は次段の処理もしくは放流に廻り、濃縮汚泥は余剰汚
泥として引き抜き廃棄処理する分と、返送汚泥として嫌
気性処理前に戻し、消化処理槽即ちメタン発酵槽内の汚
泥即ち常駐微生物群濃度の維持を図る分に分けるのが通
常である。本発明の更なる特徴として前記した変法は、
この返送汚泥の径路に前処理工程を挿入し、返送汚泥を
前処理した後嫌気性消化処理前即ちメタン発酵槽の入口
に戻す方法である。
液は次段の処理もしくは放流に廻り、濃縮汚泥は余剰汚
泥として引き抜き廃棄処理する分と、返送汚泥として嫌
気性処理前に戻し、消化処理槽即ちメタン発酵槽内の汚
泥即ち常駐微生物群濃度の維持を図る分に分けるのが通
常である。本発明の更なる特徴として前記した変法は、
この返送汚泥の径路に前処理工程を挿入し、返送汚泥を
前処理した後嫌気性消化処理前即ちメタン発酵槽の入口
に戻す方法である。
【００１６】本発明は更に、前記嫌気性消化処理後の汚
泥の一部を嫌気性消化処理前若しくは前記前処理前に返
送する。即ち、返送汚泥の入口は嫌気性処理前に加え
て、前処理前であってもよい。
泥の一部を嫌気性消化処理前若しくは前記前処理前に返
送する。即ち、返送汚泥の入口は嫌気性処理前に加え
て、前処理前であってもよい。
【００１７】本発明は更に、前記前処理をして嫌気性消
化処理を行なう有機性廃棄物処理であって、前処理の前
若しくは後に化学的若しくは機械的改質処理をしてい
る。有機性廃棄物の排出源によって、各種の性格を持っ
ているため、これに応じた補助処理として、本発明の生
物的前処理の前後に化学的若しくは機械的改質処理を挿
入して処理の円滑化、完璧化を図ることが有効である。
化処理を行なう有機性廃棄物処理であって、前処理の前
若しくは後に化学的若しくは機械的改質処理をしてい
る。有機性廃棄物の排出源によって、各種の性格を持っ
ているため、これに応じた補助処理として、本発明の生
物的前処理の前後に化学的若しくは機械的改質処理を挿
入して処理の円滑化、完璧化を図ることが有効である。
【００１８】又、前記改質処理は、オゾン処理、過酸化
水素処理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械
的攪拌処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から
選ばれる少なくとも１つの方法であることを特徴とす
る。
水素処理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械
的攪拌処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から
選ばれる少なくとも１つの方法であることを特徴とす
る。
【００１９】オゾン処理による改質処理は周知の方法で
あって、オゾンによる化学的酸化力を利用して、有機性
廃棄物を酸化分解し、前処理若しくは嫌気性消化処理段
階での生物処理において、易分解性の物質に変化させる
効果を与える。オゾン処理は目的物質をオゾンと接触さ
せて行なうが、例えば高圧無声放電で発生したオゾン、
空気混合ガスをオゾン処理槽に滞留させた有機性廃棄
物、その処理途上物若しくは返送汚泥に吹きこんで行な
う。攪拌下に吹きこめば接触効率は向上し、攪拌羽根の
数や位置、ノズルの位置及び数についての工夫をすれ
ば、さらに効果が高まる。
あって、オゾンによる化学的酸化力を利用して、有機性
廃棄物を酸化分解し、前処理若しくは嫌気性消化処理段
階での生物処理において、易分解性の物質に変化させる
効果を与える。オゾン処理は目的物質をオゾンと接触さ
せて行なうが、例えば高圧無声放電で発生したオゾン、
空気混合ガスをオゾン処理槽に滞留させた有機性廃棄
物、その処理途上物若しくは返送汚泥に吹きこんで行な
う。攪拌下に吹きこめば接触効率は向上し、攪拌羽根の
数や位置、ノズルの位置及び数についての工夫をすれ
ば、さらに効果が高まる。
【００２０】機械的攪拌処理、機械的破砕処理は、やは
り周知の装置で実施可能であって、処理物の比表面積を
増加し、攪拌による物質移動を助長し以後の生物処理の
速度を高める。
り周知の装置で実施可能であって、処理物の比表面積を
増加し、攪拌による物質移動を助長し以後の生物処理の
速度を高める。
【００２１】また、超音波処理は周知の超音波発振器を
用いて行なうことができ、上記の機械的処理では不可能
な微細な領域までエネルギーを伝播できるので、物理的
な処理であっても、例えば水に不溶な油脂類を微粒子と
して水相に分散させ、固体有機物の表面を水親和性の微
生物群が作用し易い状態に変化させる作用などがあるの
で、やはり以後の生物処理の速度を高める。
用いて行なうことができ、上記の機械的処理では不可能
な微細な領域までエネルギーを伝播できるので、物理的
な処理であっても、例えば水に不溶な油脂類を微粒子と
して水相に分散させ、固体有機物の表面を水親和性の微
生物群が作用し易い状態に変化させる作用などがあるの
で、やはり以後の生物処理の速度を高める。
【００２２】パルスプラズマ処理は高周波電圧印加によ
る、プラズマ放電を利用すればよく、発生プラズマで対
象物中に活性化学種を生成させることで、生物処理では
できない化学的な分解を行なうことができる。これによ
り、有機性廃棄物などは以後の生物処理が容易に進行す
る物質へと変性されるのである。
る、プラズマ放電を利用すればよく、発生プラズマで対
象物中に活性化学種を生成させることで、生物処理では
できない化学的な分解を行なうことができる。これによ
り、有機性廃棄物などは以後の生物処理が容易に進行す
る物質へと変性されるのである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
【００２４】図１で、本発明の基本的なフローを説明す
ると、前処理槽２は槽型の反応器で、流入口、流出口に
加え、多管式の伝熱体に熱源４として蒸気を通過して用
いるタイプの加熱器３を備えている。メタン発酵槽６も
密閉槽型の処理槽で流入口、流出口及びガス流出口を備
えている。固液分離器１０は本例では沈殿槽型の分離器
を用い、沈殿部分を引き抜き汚泥として引き抜き、上澄
を脱離液１１として取り出すタイプのものである。図中
破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽６の前側ラインに
戻せるような分岐配管２２である。
ると、前処理槽２は槽型の反応器で、流入口、流出口に
加え、多管式の伝熱体に熱源４として蒸気を通過して用
いるタイプの加熱器３を備えている。メタン発酵槽６も
密閉槽型の処理槽で流入口、流出口及びガス流出口を備
えている。固液分離器１０は本例では沈殿槽型の分離器
を用い、沈殿部分を引き抜き汚泥として引き抜き、上澄
を脱離液１１として取り出すタイプのものである。図中
破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽６の前側ラインに
戻せるような分岐配管２２である。
【００２５】以下のすべての例では有機性廃棄物１とし
て、し尿と厨芥の混合廃棄物を用いた。この装置で、有
機性廃棄物１は前記引き抜き汚泥を余剰汚泥１２と返送
汚泥５に分岐した該返送汚泥５と前処理槽直前で合流
し、前処理槽２へ流入する。前処理槽２では温度を実質
的にアルカリを添加せずに、７０±１０℃に加温・保持
し、ここで約２４時間の平均滞留時間となるようにし
た。該前処理槽２の流出液はメタン発酵槽６に流入さ
せ、ここで平均滞留時間を同様２４時間与えて嫌気性消
化を行ない消化ガス７としてメタンガスを回収しガスホ
ルダに貯留した。メタン発酵槽６から流出する処理水８
は固液分離器１０で汚泥を沈殿させ、沈殿部分を引き抜
き汚泥として分離し、返送汚泥５と余剰汚泥１２に分岐
し返送汚泥経路（ライン）２１により返送汚泥５を返送
する。
て、し尿と厨芥の混合廃棄物を用いた。この装置で、有
機性廃棄物１は前記引き抜き汚泥を余剰汚泥１２と返送
汚泥５に分岐した該返送汚泥５と前処理槽直前で合流
し、前処理槽２へ流入する。前処理槽２では温度を実質
的にアルカリを添加せずに、７０±１０℃に加温・保持
し、ここで約２４時間の平均滞留時間となるようにし
た。該前処理槽２の流出液はメタン発酵槽６に流入さ
せ、ここで平均滞留時間を同様２４時間与えて嫌気性消
化を行ない消化ガス７としてメタンガスを回収しガスホ
ルダに貯留した。メタン発酵槽６から流出する処理水８
は固液分離器１０で汚泥を沈殿させ、沈殿部分を引き抜
き汚泥として分離し、返送汚泥５と余剰汚泥１２に分岐
し返送汚泥経路（ライン）２１により返送汚泥５を返送
する。
【００２６】図２で本発明の変法である返送汚泥を前処
理する方法を説明する。用いた装置は図１と同様だが接
続が異なっており、前処理槽を返送汚泥径路２１に挿入
した。
理する方法を説明する。用いた装置は図１と同様だが接
続が異なっており、前処理槽を返送汚泥径路２１に挿入
した。
【００２７】この装置で、返送汚泥５は前処理２へ流入
し、ここで実質的にアルカリを添加せずに、７０±１０
℃に加温して、２４時間の平均滞留時間を与え、該前処
理槽２から流出する返送汚泥をライン２１Ａを介して新
規に投入する有機性廃棄物と合流し、メタン発酵槽６に
導入する。該メタン発酵槽６以降は図１と同様な処理を
行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽６
と前処理槽の中間にも戻せるような分岐配管２２であ
る。
し、ここで実質的にアルカリを添加せずに、７０±１０
℃に加温して、２４時間の平均滞留時間を与え、該前処
理槽２から流出する返送汚泥をライン２１Ａを介して新
規に投入する有機性廃棄物と合流し、メタン発酵槽６に
導入する。該メタン発酵槽６以降は図１と同様な処理を
行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽６
と前処理槽の中間にも戻せるような分岐配管２２であ
る。
【００２８】図３で本発明の改質処理としてオゾン処理
を本発明の前処理の前に介在させた例を説明する。即
ち、有機性廃棄物１は返送ライン２１により返送汚泥と
合流して先ずはオゾン処理槽１３に入りここでオゾン１
４を吹きこむことにより、被処理物は改質され前処理槽
２に流入する。オゾン処理槽のオゾンの接触方式を図８
及び図９に示すタイプを使用したが、オゾンの消費率
（（吹きこみオゾン濃度−オゾン処理槽排ガス中のオゾ
ン濃度）÷吹きこみオゾン濃度）及び改質の程度は図８
が優れていた。図８及び図９において、１５は導入した
被処理液、１６は攪拌用のモーター、１７は吹きこみノ
ズル、１８は攪拌羽根である。オゾン１４は吹き込みノ
ズル１７より処理液１５中に吹き込まれオゾンガスの泡
は、被処理液１５が攪拌羽根１８で攪拌される内に分
散、混合し、効率良くガス泡と接触することになる。以
後本実施形態では全て図８のタイプの装置を使用した。
図３中破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽の前側ライ
ンと前処理槽の前側ライン夫々に戻せるような分岐配管
２２である。
を本発明の前処理の前に介在させた例を説明する。即
ち、有機性廃棄物１は返送ライン２１により返送汚泥と
合流して先ずはオゾン処理槽１３に入りここでオゾン１
４を吹きこむことにより、被処理物は改質され前処理槽
２に流入する。オゾン処理槽のオゾンの接触方式を図８
及び図９に示すタイプを使用したが、オゾンの消費率
（（吹きこみオゾン濃度−オゾン処理槽排ガス中のオゾ
ン濃度）÷吹きこみオゾン濃度）及び改質の程度は図８
が優れていた。図８及び図９において、１５は導入した
被処理液、１６は攪拌用のモーター、１７は吹きこみノ
ズル、１８は攪拌羽根である。オゾン１４は吹き込みノ
ズル１７より処理液１５中に吹き込まれオゾンガスの泡
は、被処理液１５が攪拌羽根１８で攪拌される内に分
散、混合し、効率良くガス泡と接触することになる。以
後本実施形態では全て図８のタイプの装置を使用した。
図３中破線の矢印は返送汚泥をメタン発酵槽の前側ライ
ンと前処理槽の前側ライン夫々に戻せるような分岐配管
２２である。
【００２９】図４で本発明の改質処理としてオゾン処理
を本発明の前処理の後に介在させた例を説明する。即
ち、有機性廃棄物１は返送ライン２１で、返送汚泥と合
流して図１と同様な前処理をし前処理槽からの流出物は
オゾン処理槽１３に導入するオゾン処理槽１３では図３
と同様な処理を行ない、メタン発酵槽６以下は図１と同
様な処理を行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をメタ
ン発酵槽６の前側ラインとオゾン処理槽１３の前側ライ
ン夫々に戻せるような分岐配管２２である。
を本発明の前処理の後に介在させた例を説明する。即
ち、有機性廃棄物１は返送ライン２１で、返送汚泥と合
流して図１と同様な前処理をし前処理槽からの流出物は
オゾン処理槽１３に導入するオゾン処理槽１３では図３
と同様な処理を行ない、メタン発酵槽６以下は図１と同
様な処理を行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をメタ
ン発酵槽６の前側ラインとオゾン処理槽１３の前側ライ
ン夫々に戻せるような分岐配管２２である。
【００３０】図５は返送汚泥径路２１にオゾン処理槽１
３を挿入した例で、それぞれの操作条件は前図までの説
明のぞれぞれの工程と同様に行なった。図中破線の矢印
は返送汚泥をオゾン処理槽１３の入口側と出口側夫々に
おいて、メタン発酵槽６の前側ラインと前処理槽２前側
ライン夫々に戻せるような分岐配管２２である。
３を挿入した例で、それぞれの操作条件は前図までの説
明のぞれぞれの工程と同様に行なった。図中破線の矢印
は返送汚泥をオゾン処理槽１３の入口側と出口側夫々に
おいて、メタン発酵槽６の前側ラインと前処理槽２前側
ライン夫々に戻せるような分岐配管２２である。
【００３１】図６は返送汚泥径路(ライン)２１にオゾン
処理槽１４と前処理槽２をこの順序で直列で挿入した例
で、それぞれの操作条件は前図までの説明のぞれぞれの
工程と同様に行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をオ
ゾン処理槽１４の入口側と出口側夫々において、メタン
発酵槽６の前側ラインに夫々に戻せるような分岐配管２
２である。
処理槽１４と前処理槽２をこの順序で直列で挿入した例
で、それぞれの操作条件は前図までの説明のぞれぞれの
工程と同様に行なった。図中破線の矢印は返送汚泥をオ
ゾン処理槽１４の入口側と出口側夫々において、メタン
発酵槽６の前側ラインに夫々に戻せるような分岐配管２
２である。
【００３２】図７は返送汚泥径路２１に前処理槽２とオ
ゾン処理槽１３をこの順序で直列で挿入した例で、それ
ぞれの操作条件は前図までの説明のぞれぞれの工程と同
様に行なった。図中破線の矢印は返送汚泥を前処理槽２
の入口側と出口側夫々において、メタン発酵槽６の前側
ラインへ夫々戻せるような分岐配管２２である。
ゾン処理槽１３をこの順序で直列で挿入した例で、それ
ぞれの操作条件は前図までの説明のぞれぞれの工程と同
様に行なった。図中破線の矢印は返送汚泥を前処理槽２
の入口側と出口側夫々において、メタン発酵槽６の前側
ラインへ夫々戻せるような分岐配管２２である。
【００３３】なお比較例として図１の前処理槽のない装
置で、同一条件同一有機性廃棄物を用いて処理を行なっ
た。以上の各例を比較してその効果を見ると表１のよう
になった。
置で、同一条件同一有機性廃棄物を用いて処理を行なっ
た。以上の各例を比較してその効果を見ると表１のよう
になった。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により苛性
ソーダなどアルカリ性薬剤を添加することなく効率的
に、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及びアン
モニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄物を
メタン発酵処理するための前処理方法を提供することが
でき、オゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／過酸化水
素処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的破砕処
理、パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも１つの
方法を前記前処理の前後に行なうことにより、更により
効率的にメタン発酵処理を進めることができた。
ソーダなどアルカリ性薬剤を添加することなく効率的
に、し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿素及びアン
モニアの存在によりアルカリ性を呈する有機性廃棄物を
メタン発酵処理するための前処理方法を提供することが
でき、オゾン処理、過酸化水素処理、オゾン／過酸化水
素処理、超音波処理、機械的攪拌処理、機械的破砕処
理、パルスプラズマ処理から選ばれる少なくとも１つの
方法を前記前処理の前後に行なうことにより、更により
効率的にメタン発酵処理を進めることができた。
【図１】 本発明の基本的なフローを示す略図である。
【図２】 本発明の返送汚泥を前処理するフローを示す
略図である。
略図である。
【図３】 本発明の前処理前に改質処理をするフローを
示す略図である。
示す略図である。
【図４】 本発明の前処理後に改質処理をするフローを
示す略図である。
示す略図である。
【図５】 本発明の返送汚泥を改質処理してから前処理
前に返送するフローを示す略図である。
前に返送するフローを示す略図である。
【図６】 本発明の返送汚泥を改質処理し、次いで前処
理するフローを示す略図である。
理するフローを示す略図である。
【図７】 本発明の返送汚泥を前処理し、次いで改質処
理するフローを示す略図である。
理するフローを示す略図である。
【図８】 本発明のオゾン処理槽で多段ノズルと、多段
攪拌羽根を用いた例を示す略図である。
攪拌羽根を用いた例を示す略図である。
【図９】 本発明のオゾン処理槽で多段羽根を用いた例
を示す略図である。
を示す略図である。
１ 有機性廃棄物 ２ 前処理槽 ３ 加熱器 ４ 熱源 ５ 返送汚泥 ６ メタン発酵槽 ７ 消化ガス ８ 処理水 ９ ガスホルダ １０ 固液分離器 １１ 脱離液 １２ 余剰汚泥 １３ オゾン処理槽 １４ オゾン １５ 被処理液 １６ モーター １７ 吹きこみノズル １８ 攪拌羽根
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/06 Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｅ 11/12 11/18 11/18 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｐ (72)発明者 大村 友章 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重 工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 保田 雄二 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA01 CA04 CA15 CA18 CA36 CA43 CC11 CC12 CC15 DA03 DA06 4D040 AA02 AA13 AA32 AA45 AA62 AA63 4D059 AA01 AA07 AA08 BA12 BF14 CC03 EA06 EA16 EB06 EB16
Claims (10)
- 【請求項１】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を処理する処理装置において、 ６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加の状態
で６〜４８時間保持する前処理工程と、該前処理後の有
機性廃棄物を嫌気性消化処理する工程とを具えたことを
特徴とする有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を嫌気性消化処理する方法であって、前記嫌気
性消化処理後の汚泥の一部を返送ライン上で、６０〜１
２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加の状態で６〜４
８時間保持する前処理を行なった後、該前処理後の汚泥
を返送ラインにより嫌気性消化処理前に返送することを
特徴とする有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項３】 前処理の工程において、前処理滞留時間
を長くするか若しくは前処理汚泥を前処理前に返送する
ことにより前処理によって増加した微生物量を維持する
ことを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物の処理方
法。 - 【請求項４】 前記前処理をして嫌気性消化処理を行な
う有機性廃棄物処理であって、前処理の前若しくは後に
化学的若しくは機械的改質処理をすることを特徴とする
請求項１〜３いずれかの項記載の有機性廃棄物の処理方
法。 - 【請求項５】 前記改質処理がオゾン処理、過酸化水素
処理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械的攪
拌処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から選ば
れる少なくとも１つの方法であることを特徴とする請求
項４記載の有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項６】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を処理する処理装置において、 ６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加の状態
で６〜４８時間保持する前処理手段と、該前処理後の有
機性廃棄物を嫌気性消化処理する手段からなることを特
徴とする有機性廃棄物の処理装置。 - 【請求項７】 し尿、畜産廃棄物若しくは厨芥など、尿
素及びアンモニアの存在によりアルカリ性を呈する有機
性廃棄物を嫌気性消化処理する装置において、 前記嫌気性消化処理後の汚泥の一部を返送する返送ライ
ン上に６０〜１２０℃の温度で実質的にアルカリ非添加
の状態で６〜４８時間保持する前処理を介在させ、該前
処理後の汚泥を嫌気性消化処理装置前の処理ラインに返
送することを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。 - 【請求項８】前処理手段の前処理滞留時間を長期に保つ
よう構成するか若しくは前処理手段から排出する汚泥を
前記前処理手段前に返送する返送ラインを設けて、前処
理によって増加した微生物量を維持することを特徴とす
る請求項６記載の有機性廃棄物の処理装置。 - 【請求項９】 前記前処理をして嫌気性消化処理を行な
う有機性廃棄物処理であって、前処理手段の前若しくは
後ラインに化学的若しくは機械的改質処理手段を配した
ことを特徴とする請求項６〜８いずれかの項記載の有機
性廃棄物の処理装置。 - 【請求項１０】 前記改質処理がオゾン処理、過酸化水
素処理、オゾン／過酸化水素処理、超音波処理、機械的
攪拌処理、機械的破砕処理、パルスプラズマ処理から選
ばれる少なくとも１つの手段であることを特徴とする請
求項９記載の有機性廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000285144A JP2002086195A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 有機性廃棄物の処理方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000285144A JP2002086195A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 有機性廃棄物の処理方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086195A true JP2002086195A (ja) | 2002-03-26 |
Family
ID=18769261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000285144A Withdrawn JP2002086195A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 有機性廃棄物の処理方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002086195A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125203A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 有機性廃水の処理装置 |
| JP2005288277A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sutai Rabo:Kk | ゴミ処理装置およびゴミ処理方法 |
| JP2006218429A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 固形有機性廃棄物の処理方法およびその装置 |
| JP2007007629A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Office Neo:Kk | 尿浄化方法及び装置 |
| WO2011096636A3 (en) * | 2010-02-05 | 2011-11-10 | Hoseo University Academic Cooperation Foundation | Advanced treatment system of wastewater having plasma discharging vessel |
| JP2012081403A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Swing Corp | 有機性排水処理装置および処理方法 |
| JP2017042755A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | 往復する膜を用いる浸漬型膜ろ過システム |
| KR20180048144A (ko) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 주식회사 부강테크 | 유기성 폐기물에서 열가수분해와 분리막을 이용하여 단백질과 아미노산을 회수하는 방법 |
-
2000
- 2000-09-20 JP JP2000285144A patent/JP2002086195A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9833741B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-12-05 | Doosan Heavy Industries & Constructions Co., Ltd. | Submerged membrane filtration system using reciprocating membrane |
| US10232316B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-03-19 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Submerged membrane filtration system using reciprocating membrane |
| KR20180048144A (ko) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 주식회사 부강테크 | 유기성 폐기물에서 열가수분해와 분리막을 이용하여 단백질과 아미노산을 회수하는 방법 |
| KR101976568B1 (ko) * | 2016-11-02 | 2019-05-09 | 주식회사 부강테크 | 유기성 폐기물에서 열가수분해와 분리막을 이용하여 단백질과 아미노산을 회수하는 방법 |
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