JP2003024998A - メタン発酵槽とその装置 - Google Patents
メタン発酵槽とその装置Info
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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
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- Accessories For Mixers (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱水汚泥等の高濃度汚泥を効果的にメタン発
酵することの出来るメタン発酵槽の提供。 【解決手段】 嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタ
ン発酵を行うメタン発酵槽において前記嫌気性槽内へほ
ぼ垂直に垂下する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の
取り付け角度が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し
位置側の撹拌翼の方が大になるように設定し、更に、前
記撹拌翼より更に抜き出し位置側に延在する回転軸の、
抜き出し付近にスクリュー翼を取り付けたことを特徴と
する、
酵することの出来るメタン発酵槽の提供。 【解決手段】 嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタ
ン発酵を行うメタン発酵槽において前記嫌気性槽内へほ
ぼ垂直に垂下する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の
取り付け角度が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し
位置側の撹拌翼の方が大になるように設定し、更に、前
記撹拌翼より更に抜き出し位置側に延在する回転軸の、
抜き出し付近にスクリュー翼を取り付けたことを特徴と
する、
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱水汚泥等の高濃
度汚泥のメタン発酵を行うメタン発酵槽とその装置に関
する。
度汚泥のメタン発酵を行うメタン発酵槽とその装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥のメタン発酵は、下水処理の重
要なユニットプロセスとして古くから知られているが、
設備が嵩だかく、また消化率も低く、能率が悪いのが欠
点とされ、そのために敬遠されがちである。最近、地球
環境意識の高まりとともに、再生可能なエネルギー資源
である下水汚泥のメタン発酵の重要性が見直されている
が、下水汚泥をエネルギー資源化するためには新しい発
想に基く技術革新が必要である。
要なユニットプロセスとして古くから知られているが、
設備が嵩だかく、また消化率も低く、能率が悪いのが欠
点とされ、そのために敬遠されがちである。最近、地球
環境意識の高まりとともに、再生可能なエネルギー資源
である下水汚泥のメタン発酵の重要性が見直されている
が、下水汚泥をエネルギー資源化するためには新しい発
想に基く技術革新が必要である。
【０００３】メタン発酵の高効率化を図る手だてとして
は、高温発酵、汚泥の加熱処理、汚泥の高濃度化が考え
られるが、これら高温発酵、汚泥の加熱処理は熱収支の
点と深くかかわっており、これらを実施するには加熱エ
ネルギが必要となるので、結局は汚泥の高濃度化が最重
要事項となる。
は、高温発酵、汚泥の加熱処理、汚泥の高濃度化が考え
られるが、これら高温発酵、汚泥の加熱処理は熱収支の
点と深くかかわっており、これらを実施するには加熱エ
ネルギが必要となるので、結局は汚泥の高濃度化が最重
要事項となる。
【０００４】従来、こうした点から、下水汚泥の嫌気性
消化方法として、特開平２−３１８９８号公報に、メタ
ン発酵後の消化汚泥の一部を廃棄すると共に残部を循環
させ、この循環消化汚泥に生汚泥を添加しメタン発酵さ
せる方法であって、前記生汚泥を１０％以上の固形分濃
度に脱水し、得られた脱水汚泥を１２０〜１８０℃の温
度で加熱処理し、この加熱処理汚泥を前記循環消化汚泥
に添加して均一に混合し、この混合物をメタン発酵させ
る方法が知られている。
消化方法として、特開平２−３１８９８号公報に、メタ
ン発酵後の消化汚泥の一部を廃棄すると共に残部を循環
させ、この循環消化汚泥に生汚泥を添加しメタン発酵さ
せる方法であって、前記生汚泥を１０％以上の固形分濃
度に脱水し、得られた脱水汚泥を１２０〜１８０℃の温
度で加熱処理し、この加熱処理汚泥を前記循環消化汚泥
に添加して均一に混合し、この混合物をメタン発酵させ
る方法が知られている。
【０００５】しかし、この方法では、汚泥の加熱処理は
汚泥の脱水の後に行われるため、余剰汚泥を多く含む下
水汚泥の場合には汚泥濃度１０％以上の脱水汚泥を加熱
処理すると、加熱処理によって生じた可溶性の含窒素有
機化合物は全量加熱処理汚泥に含まれることになり、こ
れが嫌気性消化により高濃度のＮＨ３に転化するために
ＮＨ３濃度障害により消化率が低く抑えられるという問
題があった。
汚泥の脱水の後に行われるため、余剰汚泥を多く含む下
水汚泥の場合には汚泥濃度１０％以上の脱水汚泥を加熱
処理すると、加熱処理によって生じた可溶性の含窒素有
機化合物は全量加熱処理汚泥に含まれることになり、こ
れが嫌気性消化により高濃度のＮＨ３に転化するために
ＮＨ３濃度障害により消化率が低く抑えられるという問
題があった。
【０００６】かかる課題を解決するために、下水汚泥の
嫌気性消化プロセスにおいて、消化槽の容量を減じなが
らメタンとＣＯ２を主成分とするガス（以下メタンガス
という）の発生効率を向上するために、余剰汚泥をあら
かじめ６０℃以上の温度で加熱処理した後、脱水して１
０〜２５重量％の脱水汚泥とし、この脱水汚泥を脱水汚
泥メタン発酵槽から引抜いた消化汚泥と混合し、得られ
た混合物を脱水汚泥メタン発酵槽に供給すると共に、脱
水汚泥の供給量に見合った量の消化汚泥を廃棄すること
を特徴とする技術が提案されている。（特開平７−１８
５５９５）
嫌気性消化プロセスにおいて、消化槽の容量を減じなが
らメタンとＣＯ２を主成分とするガス（以下メタンガス
という）の発生効率を向上するために、余剰汚泥をあら
かじめ６０℃以上の温度で加熱処理した後、脱水して１
０〜２５重量％の脱水汚泥とし、この脱水汚泥を脱水汚
泥メタン発酵槽から引抜いた消化汚泥と混合し、得られ
た混合物を脱水汚泥メタン発酵槽に供給すると共に、脱
水汚泥の供給量に見合った量の消化汚泥を廃棄すること
を特徴とする技術が提案されている。（特開平７−１８
５５９５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来技術においても余剰汚泥をあらかじめ６０℃以上の温
度で加熱処理しなければならず、熱効率の面で問題であ
るし、又このような脱水汚泥は高濃度となると粘度が非
常に高くなり、撹拌混合が困難になる。そのため汚泥濃
度（固形物質濃度）が１０％を越える高濃度汚泥を対象
としたメタン発酵槽は実現はなかなか困難である。特に
メタン発酵槽における混合撹拌は、メタン発酵群と基質
である汚泥との接触促進だけでなく、発生したメタンガ
スの除去も必要であるが、濃度が高いとこのメタンガス
の除去がうまくいかなくなる。更に高濃度汚泥は移送も
困難であり、汚泥の投入や抜出が困難となっている。
来技術においても余剰汚泥をあらかじめ６０℃以上の温
度で加熱処理しなければならず、熱効率の面で問題であ
るし、又このような脱水汚泥は高濃度となると粘度が非
常に高くなり、撹拌混合が困難になる。そのため汚泥濃
度（固形物質濃度）が１０％を越える高濃度汚泥を対象
としたメタン発酵槽は実現はなかなか困難である。特に
メタン発酵槽における混合撹拌は、メタン発酵群と基質
である汚泥との接触促進だけでなく、発生したメタンガ
スの除去も必要であるが、濃度が高いとこのメタンガス
の除去がうまくいかなくなる。更に高濃度汚泥は移送も
困難であり、汚泥の投入や抜出が困難となっている。
【０００８】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、脱
水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌気性消化することの
出来るメタン発酵槽を提供することを目的とする。即ち
本発明は、メタン発酵槽自体に汚泥の撹拌、高濃度汚泥
のメタン発酵を可能に脱水汚泥等の高濃度汚泥を効果的
にメタン発酵を行う事の出来るメタン発酵槽を提供する
ことを目的とする。又本発明は多段のガス抜き、回収を
行うために、メタン発酵促進とメタンガス阻害防止を実
現し、これにより脱水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌
気性消化することの出来るメタン発酵槽を提供すること
を目的とする。更に本発明は、メタン発酵汚泥と高濃度
汚泥を予備混合することで、接触効率を向上させ、メタ
ン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大させることで脱
水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌気性消化することの
出来るメタン発酵槽を提供することを目的とする。又本
発明はメタン発酵槽を減圧された発酵槽とすることでメ
タンガス回収を容易にして更にメタン発酵速度向上と発
生量を増大させることにより、脱水汚泥等の高濃度汚泥
を効果的に嫌気性消化することの出来るメタン発酵槽を
提供することを目的とする。
水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌気性消化することの
出来るメタン発酵槽を提供することを目的とする。即ち
本発明は、メタン発酵槽自体に汚泥の撹拌、高濃度汚泥
のメタン発酵を可能に脱水汚泥等の高濃度汚泥を効果的
にメタン発酵を行う事の出来るメタン発酵槽を提供する
ことを目的とする。又本発明は多段のガス抜き、回収を
行うために、メタン発酵促進とメタンガス阻害防止を実
現し、これにより脱水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌
気性消化することの出来るメタン発酵槽を提供すること
を目的とする。更に本発明は、メタン発酵汚泥と高濃度
汚泥を予備混合することで、接触効率を向上させ、メタ
ン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大させることで脱
水汚泥等の高濃度汚泥を効果的に嫌気性消化することの
出来るメタン発酵槽を提供することを目的とする。又本
発明はメタン発酵槽を減圧された発酵槽とすることでメ
タンガス回収を容易にして更にメタン発酵速度向上と発
生量を増大させることにより、脱水汚泥等の高濃度汚泥
を効果的に嫌気性消化することの出来るメタン発酵槽を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタン発酵を行うメ
タン発酵槽において、前記嫌気性槽内へほぼ垂直に垂下
する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の取り付け角度
が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し位置側の撹拌
翼の方が大になるように設定したことを特徴とし、更に
請求項３記載の発明は、前記撹拌翼より更に抜き出し位
置側に延在する回転軸の、抜き出し付近にスクリュー翼
を取り付けたことを特徴とする。
嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタン発酵を行うメ
タン発酵槽において、前記嫌気性槽内へほぼ垂直に垂下
する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の取り付け角度
が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し位置側の撹拌
翼の方が大になるように設定したことを特徴とし、更に
請求項３記載の発明は、前記撹拌翼より更に抜き出し位
置側に延在する回転軸の、抜き出し付近にスクリュー翼
を取り付けたことを特徴とする。
【００１０】本発明は汚泥の移送方向が下向き流でも、
上向き流でもいずれの場合も適用可能であるが、例えば
下向き流の場合は、撹拌翼（パドル）上から下へ取り付
け、取り付け角度を１５°から４５°に増加させ、抜き
出し付近でスクリュー翼を取り付ける。これにより汚泥
の撹拌混合だけでなく、移送が可能となる。
上向き流でもいずれの場合も適用可能であるが、例えば
下向き流の場合は、撹拌翼（パドル）上から下へ取り付
け、取り付け角度を１５°から４５°に増加させ、抜き
出し付近でスクリュー翼を取り付ける。これにより汚泥
の撹拌混合だけでなく、移送が可能となる。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記嫌気性槽内の
側面に、槽深さ方向に複数のガス抜き部を設けたことを
特徴とする。かかる発明によれば、メタン発酵槽の深さ
方向にもガス抜き部を設けることで、発生したメタンガ
スをその場の各発酵段階で回収することが可能となり、
発生メタンガスによる阻害を防止してメタン発酵が進行
する。
側面に、槽深さ方向に複数のガス抜き部を設けたことを
特徴とする。かかる発明によれば、メタン発酵槽の深さ
方向にもガス抜き部を設けることで、発生したメタンガ
スをその場の各発酵段階で回収することが可能となり、
発生メタンガスによる阻害を防止してメタン発酵が進行
する。
【００１２】請求項４記載の発明は、前記嫌気性槽内の
側面の汚泥投入部を下側に、抜き出し部を槽上部に設
け、泥流の移送を上向き流としたことを特徴とする。か
かる発明によれば、汚泥泥流の移送を上向き流とするこ
とで、ガス抜き回収を促進し、メタン発酵の効率を向上
させる。
側面の汚泥投入部を下側に、抜き出し部を槽上部に設
け、泥流の移送を上向き流としたことを特徴とする。か
かる発明によれば、汚泥泥流の移送を上向き流とするこ
とで、ガス抜き回収を促進し、メタン発酵の効率を向上
させる。
【００１３】請求項５記載の発明は、前記嫌気性槽内が
減圧、好ましくは４００ｍＨｇ以下に減圧されているこ
とを特徴とする。かかる発明によれば、メタン発酵槽を
実質的に真空の発酵槽とすることでメタンガス回収を容
易にして更にメタン発酵速度向上と発生量を増大させる
事が出来る。
減圧、好ましくは４００ｍＨｇ以下に減圧されているこ
とを特徴とする。かかる発明によれば、メタン発酵槽を
実質的に真空の発酵槽とすることでメタンガス回収を容
易にして更にメタン発酵速度向上と発生量を増大させる
事が出来る。
【００１４】請求項６記載の発明は、嫌気性槽内に高濃
度汚泥を投入してメタン発酵を行うメタン発酵槽を備え
たメタン発酵装置において、前記嫌気性槽内へほぼ垂直
に垂下する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の取り付
け角度が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し位置側
の撹拌翼の方が大になるように設定したメタン発酵槽に
投入される汚泥が、高濃度汚泥にメタン発酵後のメタン
発酵汚泥の少なくとも一部が混合された混合汚泥である
ことを特徴とする。
度汚泥を投入してメタン発酵を行うメタン発酵槽を備え
たメタン発酵装置において、前記嫌気性槽内へほぼ垂直
に垂下する回転軸に撹拌翼を取り付け該撹拌翼の取り付
け角度が、汚泥投入位置側の撹拌翼より抜き出し位置側
の撹拌翼の方が大になるように設定したメタン発酵槽に
投入される汚泥が、高濃度汚泥にメタン発酵後のメタン
発酵汚泥の少なくとも一部が混合された混合汚泥である
ことを特徴とする。
【００１５】本発明によれば請求項１記載の効果ととも
に、メタン発酵汚泥と高濃度汚泥を予備混合すること
で、撹拌混合が容易になるとともに、接触効率を向上さ
せ、メタン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大させる
とともに、メタン発酵汚泥を返送し、汚泥と事前混合す
ることで接触効率が向上し、メタン発酵速度の向上、メ
タンガス発生量増大する。
に、メタン発酵汚泥と高濃度汚泥を予備混合すること
で、撹拌混合が容易になるとともに、接触効率を向上さ
せ、メタン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大させる
とともに、メタン発酵汚泥を返送し、汚泥と事前混合す
ることで接触効率が向上し、メタン発酵速度の向上、メ
タンガス発生量増大する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施形態にかかる高
濃度汚泥のメタン発酵槽１を示し、脱水汚泥等の高濃度
汚泥を下向き流にてメタン発酵を行う実施例で、槽の円
筒部１Ａの底部を円錐状に縮径（円錐部１Ｂ）させて、
その底端に汚泥取り出し口２を設ける。又円筒部１Ａの
側面上部にはポンプ３ａにより押し込まれる汚泥投入口
３を設けるとともに、その円筒部１Ａ他側壁面に槽深さ
方向に複数のガス抜き部４を上下に設けている。ガス抜
き部４は汚泥流が下向き流であるために、図１（Ｂ）に
示すように汚泥がメタンガスとともに、抜き出されない
ようにガス開口４０の上面内壁側に、屋根状の邪魔板４
１を槽内壁側に突設するとともに、ガス抜き出し通路４
２を下向きコの字状に屈曲させてそのコの字部出口端
で、槽壁面に沿って上向きに延在する集合通路４５と連
通させている。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施形態にかかる高
濃度汚泥のメタン発酵槽１を示し、脱水汚泥等の高濃度
汚泥を下向き流にてメタン発酵を行う実施例で、槽の円
筒部１Ａの底部を円錐状に縮径（円錐部１Ｂ）させて、
その底端に汚泥取り出し口２を設ける。又円筒部１Ａの
側面上部にはポンプ３ａにより押し込まれる汚泥投入口
３を設けるとともに、その円筒部１Ａ他側壁面に槽深さ
方向に複数のガス抜き部４を上下に設けている。ガス抜
き部４は汚泥流が下向き流であるために、図１（Ｂ）に
示すように汚泥がメタンガスとともに、抜き出されない
ようにガス開口４０の上面内壁側に、屋根状の邪魔板４
１を槽内壁側に突設するとともに、ガス抜き出し通路４
２を下向きコの字状に屈曲させてそのコの字部出口端
で、槽壁面に沿って上向きに延在する集合通路４５と連
通させている。
【００１７】前記円筒部１Ａの上面は蓋体１Ｃにより閉
塞されてほぼ密閉された嫌気性槽として機能させるとと
もに、該蓋体１Ｃ中心部にモータ５により回転する回転
軸６を、槽内へほぼ垂直に垂下する如くほぼ底端の汚泥
取り出し口２付近まで延在させて該回転軸６に槽半径方
向に水平延在する片側パドル状撹拌翼７Ａ、７Ｂ、…７
Ｎを汚泥投入位置より下方に９０°ずつ周方向に３〜数
段、ガス抜き部最下段位置まで取り付ける。そして変位
させて取り付けた撹拌翼の取り付け角度は、汚泥投入位
置側の撹拌翼７Ａが１５°抜き出し位置側の撹拌翼７Ｎ
が４５°程度になるように除々に取り付け角度が大にな
るように設定する。
塞されてほぼ密閉された嫌気性槽として機能させるとと
もに、該蓋体１Ｃ中心部にモータ５により回転する回転
軸６を、槽内へほぼ垂直に垂下する如くほぼ底端の汚泥
取り出し口２付近まで延在させて該回転軸６に槽半径方
向に水平延在する片側パドル状撹拌翼７Ａ、７Ｂ、…７
Ｎを汚泥投入位置より下方に９０°ずつ周方向に３〜数
段、ガス抜き部最下段位置まで取り付ける。そして変位
させて取り付けた撹拌翼の取り付け角度は、汚泥投入位
置側の撹拌翼７Ａが１５°抜き出し位置側の撹拌翼７Ｎ
が４５°程度になるように除々に取り付け角度が大にな
るように設定する。
【００１８】又円筒部１Ａ底側の円錐部１Ｂの回転軸６
終端側には、前記撹拌翼７Ｎより更に下側の抜き出し位
置側に延在する回転軸６の終端の、汚泥取り出し口２付
近にスクリュー翼８を取り付けている。
終端側には、前記撹拌翼７Ｎより更に下側の抜き出し位
置側に延在する回転軸６の終端の、汚泥取り出し口２付
近にスクリュー翼８を取り付けている。
【００１９】かかる実施例によれば、撹拌翼（パドル）
７Ａ〜７Ｎを上から下へ取り付け、取り付け角度を１５
°から４５°に増加させ、抜き出し付近でスクリュー翼
８を取り付けているために、汚泥の撹拌混合だけでな
く、移送が可能となる。槽上部の汚泥投入口３より投入
された汚泥は、撹拌翼７Ａ〜７Ｎの回転に従って板向き
に移送されるとともに、取り付け角度の増加に従って徐
々にその移送速度が増加するとともに、拡回転翼７Ａ〜
７Ｎの側方にはガス抜き部４が設けられているために、
回転翼７Ａ〜７Ｎの回転により撹拌された汚泥より円滑
に各段毎にガス抜きがされ、撹拌翼７Ａ〜７Ｎの各段で
発生したメタンガスをその場の各発酵段階で回収するこ
とが可能となり、発生メタンガスによる阻害を防止して
メタン発酵が進行する。そしてガス抜きとメタン発酵が
終了した汚泥はスクリュー翼８により、汚泥取り出し口
２に移送され、後段のコンポスト工程１２に移動させる
事が出来る。
７Ａ〜７Ｎを上から下へ取り付け、取り付け角度を１５
°から４５°に増加させ、抜き出し付近でスクリュー翼
８を取り付けているために、汚泥の撹拌混合だけでな
く、移送が可能となる。槽上部の汚泥投入口３より投入
された汚泥は、撹拌翼７Ａ〜７Ｎの回転に従って板向き
に移送されるとともに、取り付け角度の増加に従って徐
々にその移送速度が増加するとともに、拡回転翼７Ａ〜
７Ｎの側方にはガス抜き部４が設けられているために、
回転翼７Ａ〜７Ｎの回転により撹拌された汚泥より円滑
に各段毎にガス抜きがされ、撹拌翼７Ａ〜７Ｎの各段で
発生したメタンガスをその場の各発酵段階で回収するこ
とが可能となり、発生メタンガスによる阻害を防止して
メタン発酵が進行する。そしてガス抜きとメタン発酵が
終了した汚泥はスクリュー翼８により、汚泥取り出し口
２に移送され、後段のコンポスト工程１２に移動させる
事が出来る。
【００２０】図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施
形態にかかる高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し、前記実
施例と異なり、脱水汚泥等の高濃度汚泥を上向き流にて
メタン発酵を行う実施例で、円筒部１Ａの上部を円錐状
に縮径（円錐部１Ｂ）させて、その上端に汚泥取り出し
口２を設ける。又円筒部１Ａの側面下部には汚泥投入口
３を設けるとともに、その円筒部１Ａ他側壁面に槽深さ
方向に複数のガス抜き部４を上下に設けている。ガス抜
き部４は汚泥流が上向き流であるために、汚泥がメタン
ガスとともに、抜き出されないように、ガス開口４０の
下面内壁側に、屋根状の邪魔板４１を槽内壁側に突設す
るとともに、メタンガス抜き出し通路を水平に延在させ
てその出口端で、槽壁面に沿って上向きに延在する集合
通路４５と連通させている。
形態にかかる高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し、前記実
施例と異なり、脱水汚泥等の高濃度汚泥を上向き流にて
メタン発酵を行う実施例で、円筒部１Ａの上部を円錐状
に縮径（円錐部１Ｂ）させて、その上端に汚泥取り出し
口２を設ける。又円筒部１Ａの側面下部には汚泥投入口
３を設けるとともに、その円筒部１Ａ他側壁面に槽深さ
方向に複数のガス抜き部４を上下に設けている。ガス抜
き部４は汚泥流が上向き流であるために、汚泥がメタン
ガスとともに、抜き出されないように、ガス開口４０の
下面内壁側に、屋根状の邪魔板４１を槽内壁側に突設す
るとともに、メタンガス抜き出し通路を水平に延在させ
てその出口端で、槽壁面に沿って上向きに延在する集合
通路４５と連通させている。
【００２１】前記円筒部１Ａの下面は底板１０により閉
塞されてほぼ密閉された嫌気性槽として機能させるとと
もに、該底板１０中心部にモータ５により回転する回転
軸６を、槽内へほぼ垂直に直上する如くほぼ上端の取り
出し口２付近まで延在させて該回転軸６に槽半径方向に
水平延在する片側パドル状撹拌翼７Ａ、７Ｂ…７Ｎを汚
泥投入位置より上方に９０°ずつ周方向に３〜数段、ガ
ス抜き部最下段位置まで取り付ける。そして変位させて
取り付けた撹拌翼の取り付け角度は、汚泥投入口３側の
撹拌翼７Ａが１５°汚泥取り出し口２側の撹拌翼７Ｎが
４５°程度になるように除々に取り付け角度が大になる
ように設定する。又円筒部１Ａ上側の円錐部１Ｂの回転
軸６終端側には、前記撹拌翼７Ｎより更に上側の汚泥取
り出し口２側に延在する回転軸６の終端の、抜き出し付
近にスクリュー翼８を取り付けている。又、予備スクリ
ュー８ａを底板１０の汚泥投入口３側にも設けている。
塞されてほぼ密閉された嫌気性槽として機能させるとと
もに、該底板１０中心部にモータ５により回転する回転
軸６を、槽内へほぼ垂直に直上する如くほぼ上端の取り
出し口２付近まで延在させて該回転軸６に槽半径方向に
水平延在する片側パドル状撹拌翼７Ａ、７Ｂ…７Ｎを汚
泥投入位置より上方に９０°ずつ周方向に３〜数段、ガ
ス抜き部最下段位置まで取り付ける。そして変位させて
取り付けた撹拌翼の取り付け角度は、汚泥投入口３側の
撹拌翼７Ａが１５°汚泥取り出し口２側の撹拌翼７Ｎが
４５°程度になるように除々に取り付け角度が大になる
ように設定する。又円筒部１Ａ上側の円錐部１Ｂの回転
軸６終端側には、前記撹拌翼７Ｎより更に上側の汚泥取
り出し口２側に延在する回転軸６の終端の、抜き出し付
近にスクリュー翼８を取り付けている。又、予備スクリ
ュー８ａを底板１０の汚泥投入口３側にも設けている。
【００２２】かかる実施例の作用は図１に示す実施例と
同様であるが、前記槽内の円筒部１Ａ側面の下側に汚泥
投入部３を、槽上端に汚泥取り出し口２を設けているた
めに、汚泥流の移送が上向き流となり、汚泥流の移送を
上向き流とすることで重力に抗したゆっくりとした移送
が可能となり、メタンガス抜きと回収を促進し、メタン
発酵の効率を向上させる。
同様であるが、前記槽内の円筒部１Ａ側面の下側に汚泥
投入部３を、槽上端に汚泥取り出し口２を設けているた
めに、汚泥流の移送が上向き流となり、汚泥流の移送を
上向き流とすることで重力に抗したゆっくりとした移送
が可能となり、メタンガス抜きと回収を促進し、メタン
発酵の効率を向上させる。
【００２３】図３は前記メタン発酵槽１のメタンガス集
合通路４５出口側に真空ポンプ１３を設け、前記メタン
発酵槽１内が減圧、好ましくは４００ｍＨｇ以下に減圧
下状態でメタン発酵を行っている実施例であり、１２は
コンポスト工程である。かかる実施例によれば、メタン
発酵槽１を実質的に真空の発酵槽とすることでメタンガ
ス回収を容易にして更にメタン発酵速度向上と発生量を
増大させる事が出来る。
合通路４５出口側に真空ポンプ１３を設け、前記メタン
発酵槽１内が減圧、好ましくは４００ｍＨｇ以下に減圧
下状態でメタン発酵を行っている実施例であり、１２は
コンポスト工程である。かかる実施例によれば、メタン
発酵槽１を実質的に真空の発酵槽とすることでメタンガ
ス回収を容易にして更にメタン発酵速度向上と発生量を
増大させる事が出来る。
【００２４】図４は、メタン発酵槽１に投入される汚泥
が、高濃度汚泥にメタン発酵後のメタン発酵汚泥の少な
くとも一部が混合された混合汚泥である実施例である。
即ちメタン発酵槽１発酵された発酵汚泥はコンポスト工
程１２に移送されるが、メタン発酵槽１の前段に混合槽
１１を設け、該混合槽１１に前記コンポスト工程に移送
されるメタン発酵汚泥の一部を返送し、メタン発酵汚泥
と高濃度汚泥を予備混合することで、メタン発酵槽１内
でも撹拌混合が容易になるとともに、メタン発酵汚泥と
高濃度汚泥の接触効率を向上させ、メタン発酵槽１自体
のメタン発生量を増大させるとともに、メタン発酵汚泥
と高濃度汚泥と事前混合することで接触効率が向上し、
メタン発酵速度の向上、メタンガス発生量の増大につな
がる。
が、高濃度汚泥にメタン発酵後のメタン発酵汚泥の少な
くとも一部が混合された混合汚泥である実施例である。
即ちメタン発酵槽１発酵された発酵汚泥はコンポスト工
程１２に移送されるが、メタン発酵槽１の前段に混合槽
１１を設け、該混合槽１１に前記コンポスト工程に移送
されるメタン発酵汚泥の一部を返送し、メタン発酵汚泥
と高濃度汚泥を予備混合することで、メタン発酵槽１内
でも撹拌混合が容易になるとともに、メタン発酵汚泥と
高濃度汚泥の接触効率を向上させ、メタン発酵槽１自体
のメタン発生量を増大させるとともに、メタン発酵汚泥
と高濃度汚泥と事前混合することで接触効率が向上し、
メタン発酵速度の向上、メタンガス発生量の増大につな
がる。
【００２５】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、発酵
槽自体に汚泥の撹拌、高濃度汚泥のメタン発酵を可能に
するとともに、深さ方向に多段のメタンガス抜き、回収
を行うために、メタン発 酵促進とメタンガス阻害防止
が実現される。又メタン発酵槽を実質的に真空の発酵槽
とすることでメタンガス回収を容易にして更にメタン発
酵速度向上と発生量を増大させる事が出来る。更に本発
明によれば、メタン発酵汚泥と高濃度汚泥を予備混合す
ることで、撹拌混合が容易になるとともに、接触効率を
向上させ、メタン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大
させるとともに、メタン発酵汚泥を返送し、汚泥と事前
混合することで接触効率及びメタン発酵速度が向上し、
メタンガス発生量が増大する。
槽自体に汚泥の撹拌、高濃度汚泥のメタン発酵を可能に
するとともに、深さ方向に多段のメタンガス抜き、回収
を行うために、メタン発 酵促進とメタンガス阻害防止
が実現される。又メタン発酵槽を実質的に真空の発酵槽
とすることでメタンガス回収を容易にして更にメタン発
酵速度向上と発生量を増大させる事が出来る。更に本発
明によれば、メタン発酵汚泥と高濃度汚泥を予備混合す
ることで、撹拌混合が容易になるとともに、接触効率を
向上させ、メタン発酵反応槽自体のメタン発生量を増大
させるとともに、メタン発酵汚泥を返送し、汚泥と事前
混合することで接触効率及びメタン発酵速度が向上し、
メタンガス発生量が増大する。
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる下向き流にお
ける高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し（Ａ）は全体図、
（Ｂ）（Ｃ）はガス抜き部の拡大正面図と側面図をしめ
す。
ける高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し（Ａ）は全体図、
（Ｂ）（Ｃ）はガス抜き部の拡大正面図と側面図をしめ
す。
【図２】 本発明の第２実施形態にかかる上向き流にお
ける高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し（Ａ）は全体図、
（Ｂ）はガス抜き部の拡大側面図をしめす。
ける高濃度汚泥のメタン発酵槽を示し（Ａ）は全体図、
（Ｂ）はガス抜き部の拡大側面図をしめす。
【図３】 本発明の第３実施形態にかかる真空ポンプを
備えたメタン発酵装置の工程図を示す。
備えたメタン発酵装置の工程図を示す。
【図４】 本発明の第４実施形態にかかるメタン発酵汚
泥返送路を備えたメタン発酵装置の工程図を示す。
泥返送路を備えたメタン発酵装置の工程図を示す。
１ メタン発酵槽
２ 汚泥取り出し口
３ 汚泥投入口
４ ガス抜き部
６ 回転軸
７Ａ〜７Ｎ 攪拌翼
８ スクリュー翼
１１ 混合槽
１２ コンポスト工程
１３ 真空ポンプ
４１ 邪魔板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 進藤 義剛
横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重
工業株式会社基盤技術研究所内
(72)発明者 前田 智愛
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） 4D059 AA05 BA01 BA12 BJ02 BJ03
BJ14 EB08
4G037 AA11
4G078 AA06 AB20 BA05 CA01 CA08
CA12 CA17 DA01 DA09 DA28
DB10 EA01 EA10
Claims (6)
- 【請求項１】 嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタ
ン発酵を行うメタン発酵槽において、 前記嫌気性槽内へほぼ垂直に垂下する回転軸に撹拌翼を
取り付け該撹拌翼の取り付け角度が、汚泥投入位置側の
撹拌翼より抜き出し位置側の撹拌翼の方が大になるよう
に設定したことを特徴とするメタン発酵槽。 - 【請求項２】 前記嫌気性槽内の側面に、槽深さ方向に
複数のガス抜き部を設けたことを特徴とする請求項１記
載のメタン発酵槽。 - 【請求項３】 前記撹拌翼より更に抜き出し位置側に延
在する回転軸の、抜き出し付近にスクリュー翼を取り付
けたことを特徴とする請求項１記載のメタン発酵槽。 - 【請求項４】 前記嫌気性槽内の側面の汚泥投入部を下
側に、抜き出し部を槽上部に設け、汚泥流の移送を上向
き流としたことを特徴とする請求項１記載のメタン発酵
槽。 - 【請求項５】 前記嫌気性槽内が減圧、好ましくは４０
０ｍＨｇ以下に減圧されていることを特徴とする請求項
１記載のメタン発酵槽。 - 【請求項６】 嫌気性槽内に高濃度汚泥を投入してメタ
ン発酵を行うメタン発酵槽を備えたメタン発酵装置にお
いて、前記嫌気性槽内へほぼ垂直に垂下する回転軸に撹
拌翼を取り付け該撹拌翼の取り付け角度が、汚泥投入位
置側の撹拌翼より抜き出し位置側の撹拌翼の方が大にな
るように設定したメタン発酵槽に投入される汚泥が、高
濃度汚泥にメタン発酵後のメタン発酵汚泥の少なくとも
一部が混合された混合汚泥であることを特徴とするメタ
ン発酵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214190A JP2003024998A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | メタン発酵槽とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214190A JP2003024998A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | メタン発酵槽とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003024998A true JP2003024998A (ja) | 2003-01-28 |
Family
ID=19049051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214190A Pending JP2003024998A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | メタン発酵槽とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003024998A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006111598A1 (es) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Universidad De Cádiz | Sistema para el desarrollo simultáneo de ensayos de biodegradabilidad |
| JP2007054730A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Taisei Corp | メタンガス回収装置 |
| JP2007054731A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Taisei Corp | メタンガス回収装置 |
| JP2007181760A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Taisei Corp | 発酵ガス生成装置 |
| US7846607B2 (en) | 2006-11-01 | 2010-12-07 | Hyundai Motor Company | Separator for fuel cell having channels for self-humidification |
| KR101110315B1 (ko) | 2011-10-10 | 2012-03-02 | 주식회사 제이엠스텍 | 유기성 슬러지 처리장치 |
| CN108786557A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-13 | 湖州品创孵化器有限公司 | 一种化学合成蜡生产用搅拌釜 |
| KR102691681B1 (ko) * | 2023-05-17 | 2024-08-05 | 심인철 | 수직형 건식 혐기성 소화조 |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001214190A patent/JP2003024998A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006111598A1 (es) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Universidad De Cádiz | Sistema para el desarrollo simultáneo de ensayos de biodegradabilidad |
| ES2272157A1 (es) * | 2005-04-19 | 2007-04-16 | Universidad De Cadiz, | Sistema para el desarrollo simultaneo de ensayos de biodegradabilidad. |
| JP2007054730A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Taisei Corp | メタンガス回収装置 |
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| KR102691681B1 (ko) * | 2023-05-17 | 2024-08-05 | 심인철 | 수직형 건식 혐기성 소화조 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080602 |