JP2003225636A - 有機廃棄物の処理装置 - Google Patents
有機廃棄物の処理装置Info
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- tank
- biogas
- biofermentor
- treating organic
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- Y—GENERAL 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
- 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境汚染等を生じることなく、有機廃棄部を
含有するスラリーを適正に処理できるようにする。 【解決手段】 メタンガスを含有するバイオガスを生成
するバイオ発酵槽１と、このバイオ発酵槽１内に空気を
供給して上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化する
空気導入手段１５と、上記バイオ発酵槽１から排出され
た懸濁液から水分を分離する脱水機２２と、この脱水機
２２から排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化
手段３２と、この浄化手段３２により浄化された浄化液
を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺菌
部３３と、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガス
を燃料とする熱機関とを備え、この熱機関から排出され
た排気ガスを、上記殺菌部３３に加熱用熱源として供給
するように構成した。
含有するスラリーを適正に処理できるようにする。 【解決手段】 メタンガスを含有するバイオガスを生成
するバイオ発酵槽１と、このバイオ発酵槽１内に空気を
供給して上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化する
空気導入手段１５と、上記バイオ発酵槽１から排出され
た懸濁液から水分を分離する脱水機２２と、この脱水機
２２から排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化
手段３２と、この浄化手段３２により浄化された浄化液
を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺菌
部３３と、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガス
を燃料とする熱機関とを備え、この熱機関から排出され
た排気ガスを、上記殺菌部３３に加熱用熱源として供給
するように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミ等の有機廃
棄物をバイオ発酵させてバイオガスを生成する有機廃棄
物の処理装置に関するものである。
棄物をバイオ発酵させてバイオガスを生成する有機廃棄
物の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、生ゴミ、家畜糞尿および下水汚泥
等からなる有機廃棄物の総量は年々増加している。そし
て、上記有機廃棄物等を堆肥化してリサイクルすること
も行われているが、その量は極めて僅かであり、大半は
焼却後に埋め立て処分されている。しかし、生ゴミ等は
含水率が高いために、腐敗し易く、かつ単独で燃焼させ
ることが困難であるとともに、炉内の温度を上昇させる
ことが困難であり、ダイオキシンの発生を引き起こす可
能性が懸念されている。また、埋め立て地の不足や、焼
却場建設の立地難などが社会問題化しており、ゴミの減
量化・資源化が早急に求められている。
等からなる有機廃棄物の総量は年々増加している。そし
て、上記有機廃棄物等を堆肥化してリサイクルすること
も行われているが、その量は極めて僅かであり、大半は
焼却後に埋め立て処分されている。しかし、生ゴミ等は
含水率が高いために、腐敗し易く、かつ単独で燃焼させ
ることが困難であるとともに、炉内の温度を上昇させる
ことが困難であり、ダイオキシンの発生を引き起こす可
能性が懸念されている。また、埋め立て地の不足や、焼
却場建設の立地難などが社会問題化しており、ゴミの減
量化・資源化が早急に求められている。
【０００３】このため、例えば特開平９−１７４０９５
号公報に示されるように、リン酸およびアンモニウムを
含む有機性スラリーにマグネシウム塩を添加し、リン酸
マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）の結晶を形成する
第１工程と、ＭＡＰの結晶を含む有機性スラリーを固相
と液槽とに分離する第２工程と、固相を好気的に発酵さ
せてＭＡＰを含有する堆肥を製造する第３工程と、液槽
を上向流嫌気性汚泥ろ床法のバイオ発酵槽によって処理
する第４工程と、第４工程からの流出液中の有機成分お
よび窒素の除去を好気性生物膜式処理槽と脱窒槽とによ
り行う第５工程とを含む有機性スラリーの処理方法およ
び処理装置が提案されており、上記バイオ発酵槽におい
て生成されたバイオガスを発電機またはボイラーの燃料
として使用することが行われている。
号公報に示されるように、リン酸およびアンモニウムを
含む有機性スラリーにマグネシウム塩を添加し、リン酸
マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）の結晶を形成する
第１工程と、ＭＡＰの結晶を含む有機性スラリーを固相
と液槽とに分離する第２工程と、固相を好気的に発酵さ
せてＭＡＰを含有する堆肥を製造する第３工程と、液槽
を上向流嫌気性汚泥ろ床法のバイオ発酵槽によって処理
する第４工程と、第４工程からの流出液中の有機成分お
よび窒素の除去を好気性生物膜式処理槽と脱窒槽とによ
り行う第５工程とを含む有機性スラリーの処理方法およ
び処理装置が提案されており、上記バイオ発酵槽におい
て生成されたバイオガスを発電機またはボイラーの燃料
として使用することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにバイオ発
酵槽内でフロックを形成したメタン生成菌による発酵作
用により、嫌気環境下において有機廃棄物を分解してメ
タンガスを含有するバイオガスを生成するように構成し
た場合には、このバイオガスの有効利用を図ることがで
きるという利点を有する反面、上記バイオ発酵槽内で発
生した硫化水素がバイオガス中に混入し易く、上記硫化
水素によって発電機またはボイラー等が早期に腐食され
易いという問題があった。
酵槽内でフロックを形成したメタン生成菌による発酵作
用により、嫌気環境下において有機廃棄物を分解してメ
タンガスを含有するバイオガスを生成するように構成し
た場合には、このバイオガスの有効利用を図ることがで
きるという利点を有する反面、上記バイオ発酵槽内で発
生した硫化水素がバイオガス中に混入し易く、上記硫化
水素によって発電機またはボイラー等が早期に腐食され
易いという問題があった。
【０００５】このため、上記公報に記載された有機性ス
ラリーの処理装置では、上記バイオ発酵槽で発生したバ
イオガス中の硫化水素を、上記好気性生物膜式処理槽か
らの流出液に吸収させて脱硫する脱硫槽を設け、この脱
硫槽において硫黄化合物を吸収した液体を脱窒槽に供給
し、この液体を脱窒反応の電子供与体として利用すると
ともに、脱窒後の液体を上記生物膜式処理槽に戻すこと
により、残留硫化水素成分を硫黄または硫酸として回収
するように構成されている。しかし、上記脱硫槽を設け
た場合においても、バイオガス中の硫化水素を完全に除
去することは困難であり、この硫化水素がバイオガス中
に混入した状態で発電機またはボイラー等に供給される
ことにより、これらが腐食するのを防止することができ
ないという問題がある。
ラリーの処理装置では、上記バイオ発酵槽で発生したバ
イオガス中の硫化水素を、上記好気性生物膜式処理槽か
らの流出液に吸収させて脱硫する脱硫槽を設け、この脱
硫槽において硫黄化合物を吸収した液体を脱窒槽に供給
し、この液体を脱窒反応の電子供与体として利用すると
ともに、脱窒後の液体を上記生物膜式処理槽に戻すこと
により、残留硫化水素成分を硫黄または硫酸として回収
するように構成されている。しかし、上記脱硫槽を設け
た場合においても、バイオガス中の硫化水素を完全に除
去することは困難であり、この硫化水素がバイオガス中
に混入した状態で発電機またはボイラー等に供給される
ことにより、これらが腐食するのを防止することができ
ないという問題がある。
【０００６】また、上記有機スラリーの処理装置は、固
形成分である堆肥と、気体成分であるメタンガスを含有
するバイオガスとを生成する過程で生じた液体成分を処
理水として放流し、あるいは畜舎の洗浄水として使用す
るように構成されている。しかし、上記液体成分中に
は、多量のタンパク質やアンモニア成分等が含有されて
いるため、上記液体成分を放流すると、富栄養化等の環
境汚染が発生するという問題があった。
形成分である堆肥と、気体成分であるメタンガスを含有
するバイオガスとを生成する過程で生じた液体成分を処
理水として放流し、あるいは畜舎の洗浄水として使用す
るように構成されている。しかし、上記液体成分中に
は、多量のタンパク質やアンモニア成分等が含有されて
いるため、上記液体成分を放流すると、富栄養化等の環
境汚染が発生するという問題があった。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、環境汚染等を生じることなく、有機廃棄部を含
有するスラリーを適正に処理することができる有機廃棄
物の処理装置を提供することを目的としている。
であり、環境汚染等を生じることなく、有機廃棄部を含
有するスラリーを適正に処理することができる有機廃棄
物の処理装置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】請求項１に係る発明は、
有機廃棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵
作用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成する
バイオ発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給して
このバイオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制
することにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低
減化する空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出さ
れた懸濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機か
ら排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段
と、この浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺
菌処理することにより液肥を生成する殺菌部と、上記バ
イオ発酵槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機
関とを備え、この熱機関から排出された排気ガスを、上
記殺菌部に加熱用熱源として供給するように構成したも
のである。
有機廃棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵
作用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成する
バイオ発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給して
このバイオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制
することにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低
減化する空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出さ
れた懸濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機か
ら排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段
と、この浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺
菌処理することにより液肥を生成する殺菌部と、上記バ
イオ発酵槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機
関とを備え、この熱機関から排出された排気ガスを、上
記殺菌部に加熱用熱源として供給するように構成したも
のである。
【０００９】上記構成によれば、バイオ発酵槽内に棲息
するメタン生成菌の発酵作用により、上記有機廃棄物が
分解されてメタンガスを含有するバイオガスが生成され
るとともに、上記空気導入手段から空気が導入されるこ
とにより、硫酸還元菌の活性が抑制されて上記バイオガ
ス中の硫化水素濃度が効果的に低減される。また、上記
バイオ発酵槽から排出された懸濁液が脱水機により脱水
処理されるとともに、浄化手段により浄化処理された
後、上記熱機関から供給される排気ガスを熱源として加
熱処理されることにより殺菌された液肥が得られ、その
有効利用を図ることが可能となる。
するメタン生成菌の発酵作用により、上記有機廃棄物が
分解されてメタンガスを含有するバイオガスが生成され
るとともに、上記空気導入手段から空気が導入されるこ
とにより、硫酸還元菌の活性が抑制されて上記バイオガ
ス中の硫化水素濃度が効果的に低減される。また、上記
バイオ発酵槽から排出された懸濁液が脱水機により脱水
処理されるとともに、浄化手段により浄化処理された
後、上記熱機関から供給される排気ガスを熱源として加
熱処理されることにより殺菌された液肥が得られ、その
有効利用を図ることが可能となる。
【００１０】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
の有機廃棄物の処理装置において、上下方向に伸びる筒
状体をバイオ発酵槽内に配設するとともに、このバイオ
発酵槽から導出されたバイオガスの一部を上記筒状体内
に戻して攪拌する攪拌手段を備えたものである。
の有機廃棄物の処理装置において、上下方向に伸びる筒
状体をバイオ発酵槽内に配設するとともに、このバイオ
発酵槽から導出されたバイオガスの一部を上記筒状体内
に戻して攪拌する攪拌手段を備えたものである。
【００１１】上記構成によれば、バイオ発酵槽から導出
されたバイオガスの一部が上記筒状体内に戻されて、そ
の内部が攪拌されることにより、メタン生成菌の発酵作
用が効果的に促進されることになる。
されたバイオガスの一部が上記筒状体内に戻されて、そ
の内部が攪拌されることにより、メタン生成菌の発酵作
用が効果的に促進されることになる。
【００１２】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は２記載の有機廃棄物の処理装置において、バイオ発酵
槽の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環手段と、
上記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環手段と、
上記温水および冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽
内の温度を制御する温度制御手段とを備えたものであ
る。
は２記載の有機廃棄物の処理装置において、バイオ発酵
槽の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環手段と、
上記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環手段と、
上記温水および冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽
内の温度を制御する温度制御手段とを備えたものであ
る。
【００１３】上記構成によれば、バイオ発酵槽の内部
が、メタン生成菌による発酵作用を促進できる適正温度
に維持されることにより、メタンガスを含有するバイオ
ガスの生成が効果的に促進されることになる。
が、メタン生成菌による発酵作用を促進できる適正温度
に維持されることにより、メタンガスを含有するバイオ
ガスの生成が効果的に促進されることになる。
【００１４】請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３
の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイ
オ発酵槽内にニッケル、コバルトおよび鉄等からなる群
から選択される一種以上の金属元素を添加したものであ
る。
の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイ
オ発酵槽内にニッケル、コバルトおよび鉄等からなる群
から選択される一種以上の金属元素を添加したものであ
る。
【００１５】上記構成によれば、ニッケルイオン、コバ
ルトイオンまたは鉄イオンと錯体を形成する金属酵素の
働きにより、上記メタンガスを含有するバイオガスの生
成が、さらに効果的に促進されることになる。
ルトイオンまたは鉄イオンと錯体を形成する金属酵素の
働きにより、上記メタンガスを含有するバイオガスの生
成が、さらに効果的に促進されることになる。
【００１６】請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４
の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイ
オ発酵槽で生成されたバイオガス中から二酸化炭素を除
去する二酸化炭素除去手段を備えたものである。
の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイ
オ発酵槽で生成されたバイオガス中から二酸化炭素を除
去する二酸化炭素除去手段を備えたものである。
【００１７】上記構成によれば、バイオ発酵槽で生成さ
れたバイオガス中のメタンガス濃度を効果的に上昇させ
ることにより、その有効性を向上させることが可能とな
る。
れたバイオガス中のメタンガス濃度を効果的に上昇させ
ることにより、その有効性を向上させることが可能とな
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
有機廃棄物の処理装置の実施形態を示している。この有
機廃棄物の処理装置は、メタン生成菌の発酵作用により
メタンガスを含有したバイオガスを生成するバイオ発酵
槽１と、生ゴミ等の有機廃棄物をスラリー化して上記バ
イオ発酵槽１内に供給するスラリー供給手段２と、上記
バイオ発酵槽１から導出されたバイオガスを処理するバ
イオガス処理手段３とを備えている。
有機廃棄物の処理装置の実施形態を示している。この有
機廃棄物の処理装置は、メタン生成菌の発酵作用により
メタンガスを含有したバイオガスを生成するバイオ発酵
槽１と、生ゴミ等の有機廃棄物をスラリー化して上記バ
イオ発酵槽１内に供給するスラリー供給手段２と、上記
バイオ発酵槽１から導出されたバイオガスを処理するバ
イオガス処理手段３とを備えている。
【００１９】上記スラリー供給手段２は、コンベア４を
介して投入された生ゴミ等の有機廃棄物を粉砕すること
により細分化するディスポーザ５と、細分化された有機
廃棄物を貯留する貯留ピット６と、この貯留ピット６か
ら導出された有機廃棄物に、清水タンク７から供給され
た清水を吹き付けつつ、有機廃棄物をふるい分けて細径
体を原水ピット８内に導入する振動ふるい９と、原水ピ
ット８内に導入された有機廃棄物の細径体と清水との混
合物からなるスラリーを上記バイオ発酵槽１内に導出す
るポンプ１０および導出管１１とを有している。なお、
上記振動ふるい９の目詰まりを解消するため、清水タン
ク７内の清水が定期的に振動ふるい９に吹き付けられる
ことにより、その清掃が行われるようになっている。
介して投入された生ゴミ等の有機廃棄物を粉砕すること
により細分化するディスポーザ５と、細分化された有機
廃棄物を貯留する貯留ピット６と、この貯留ピット６か
ら導出された有機廃棄物に、清水タンク７から供給され
た清水を吹き付けつつ、有機廃棄物をふるい分けて細径
体を原水ピット８内に導入する振動ふるい９と、原水ピ
ット８内に導入された有機廃棄物の細径体と清水との混
合物からなるスラリーを上記バイオ発酵槽１内に導出す
るポンプ１０および導出管１１とを有している。なお、
上記振動ふるい９の目詰まりを解消するため、清水タン
ク７内の清水が定期的に振動ふるい９に吹き付けられる
ことにより、その清掃が行われるようになっている。
【００２０】上記バイオ発酵槽１には、その中央部の上
下方向に延びる筒状体１２と、上記供給管１１から導出
されたスラリーを上記筒状体１２内に供給する供給管１
３と、バイオ発酵槽１内において生成されたバイオガス
の一部を上記筒状体１２内に戻してバイオ発酵槽１の内
部、特に筒状体１２の内部を攪拌する攪拌手段１４とが
設けられるとともに、嫌気条件下で有機物を分解してメ
タンガスを含有するバイオガスを生成するメタン生成菌
が収容されている。
下方向に延びる筒状体１２と、上記供給管１１から導出
されたスラリーを上記筒状体１２内に供給する供給管１
３と、バイオ発酵槽１内において生成されたバイオガス
の一部を上記筒状体１２内に戻してバイオ発酵槽１の内
部、特に筒状体１２の内部を攪拌する攪拌手段１４とが
設けられるとともに、嫌気条件下で有機物を分解してメ
タンガスを含有するバイオガスを生成するメタン生成菌
が収容されている。
【００２１】そして、上記導出管１１から供給管１３を
介して筒状体１２内に上記スラリーが供給されるととも
に、攪拌手段１４を介して筒状体１２の内部に供給され
たバイオガスにより筒状体１２の内部およびバイオ発酵
槽１の内部が攪拌されつつ、上記バイオ発酵槽１内にお
いて繁殖したメタン生成菌の発酵作用により上記スラリ
ー中の有機廃棄物が分解されて、メタンガスを含有する
バイオガスが生成されるようになっている。
介して筒状体１２内に上記スラリーが供給されるととも
に、攪拌手段１４を介して筒状体１２の内部に供給され
たバイオガスにより筒状体１２の内部およびバイオ発酵
槽１の内部が攪拌されつつ、上記バイオ発酵槽１内にお
いて繁殖したメタン生成菌の発酵作用により上記スラリ
ー中の有機廃棄物が分解されて、メタンガスを含有する
バイオガスが生成されるようになっている。
【００２２】また、上記バイオ発酵槽１には、空気を導
入するための開閉弁を有する空気導入手段１５が設けら
れている。この空気導入手段１５の開閉弁を必要に応じ
て開放し、上記メタン生成菌の発酵作用に悪影響を与え
ない範囲でバイオ発酵槽１内に空気を導入することによ
り、上記バイオ発酵槽１内に棲息する硫酸還元菌の活性
を抑制して、上記バイオガス中に混入される硫化水素の
濃度を低減化するように構成されている。
入するための開閉弁を有する空気導入手段１５が設けら
れている。この空気導入手段１５の開閉弁を必要に応じ
て開放し、上記メタン生成菌の発酵作用に悪影響を与え
ない範囲でバイオ発酵槽１内に空気を導入することによ
り、上記バイオ発酵槽１内に棲息する硫酸還元菌の活性
を抑制して、上記バイオガス中に混入される硫化水素の
濃度を低減化するように構成されている。
【００２３】上記バイオガス処理手段３は、バイオ発酵
槽１から導出されたバイオガス中に残存する硫化水素等
の硫黄化合物を分離して脱硫する脱硫槽１６と、脱硫後
のバイオガス中に混入された二酸化炭素成分を吸着して
除去するゼオライト１３Ｘ等と脱水作用を有するシリカ
ゲル等とが収容された二酸化炭素除去手段１７と、この
二酸化炭素除去手段１７を通過したバイオガスを貯留す
るガスホルダー１８とを有し、このガスホルダー１８内
に貯留されたバイオガスが発電機駆動用のエンジンまた
は温水ボイラー等からなる熱機関１９の燃料として供給
されるように構成されている。
槽１から導出されたバイオガス中に残存する硫化水素等
の硫黄化合物を分離して脱硫する脱硫槽１６と、脱硫後
のバイオガス中に混入された二酸化炭素成分を吸着して
除去するゼオライト１３Ｘ等と脱水作用を有するシリカ
ゲル等とが収容された二酸化炭素除去手段１７と、この
二酸化炭素除去手段１７を通過したバイオガスを貯留す
るガスホルダー１８とを有し、このガスホルダー１８内
に貯留されたバイオガスが発電機駆動用のエンジンまた
は温水ボイラー等からなる熱機関１９の燃料として供給
されるように構成されている。
【００２４】また、上記バイオ発酵槽１には、図２に示
すように、バイオ発酵槽１の底部からスラリーを吸引し
て下部側方に注入する注入管２０と、バイオ発酵槽１の
上部に上記スラリーをシャワー状に散布する散布管２１
と、バイオ発酵槽１の底部から排出された懸濁液を脱水
機２２に導出する導出管２３とが設けられている。そし
て、上記注入管２０を介してバイオ発酵槽１内に注入さ
れたスラリーによりバイオ発酵槽１の内部が攪拌される
とともに、上記散布管２１を介してバイオ発酵槽１の上
部に散布されたスラリーにより浮遊不純物からなるスカ
ムが側方に押しやられ、スカム排出口からスカムタンク
２４内に排出されるようになっている。
すように、バイオ発酵槽１の底部からスラリーを吸引し
て下部側方に注入する注入管２０と、バイオ発酵槽１の
上部に上記スラリーをシャワー状に散布する散布管２１
と、バイオ発酵槽１の底部から排出された懸濁液を脱水
機２２に導出する導出管２３とが設けられている。そし
て、上記注入管２０を介してバイオ発酵槽１内に注入さ
れたスラリーによりバイオ発酵槽１の内部が攪拌される
とともに、上記散布管２１を介してバイオ発酵槽１の上
部に散布されたスラリーにより浮遊不純物からなるスカ
ムが側方に押しやられ、スカム排出口からスカムタンク
２４内に排出されるようになっている。
【００２５】上記バイオ発酵槽１から排出された懸濁液
は、上記導出管２３を介して脱水機２２に導出され、こ
の脱水機２２によって脱離液と汚泥とに分離される。上
記汚泥は、水分調整材とともに団粒機２５内に導入され
て団粒化された後、一次発酵部２６内において約７０℃
の温度で４日間程度に亘り加熱されることにより、殺菌
されるとともに一次発酵処理された後、二次発酵部２７
において９日間程度に亘り二次発酵処理されて堆肥化さ
れるようになっている。
は、上記導出管２３を介して脱水機２２に導出され、こ
の脱水機２２によって脱離液と汚泥とに分離される。上
記汚泥は、水分調整材とともに団粒機２５内に導入され
て団粒化された後、一次発酵部２６内において約７０℃
の温度で４日間程度に亘り加熱されることにより、殺菌
されるとともに一次発酵処理された後、二次発酵部２７
において９日間程度に亘り二次発酵処理されて堆肥化さ
れるようになっている。
【００２６】一方、上記脱水機２２から導出された脱離
液は、原水槽２８に導入されて貯留されるとともに、嫌
気槽２９と、活性汚泥槽３０と、沈殿槽３１とを有する
浄化手段３２に供給されて上記脱離液が分解処理される
とともに沈殿濾過された後、その上澄み液からなる浄化
液が殺菌部３３に供給されて約１４０℃以上の温度で、
１５分間程度に亘り加熱されて殺菌されることにより、
濃縮液肥が生成されるように構成されている。すなわ
ち、上記脱離液中には、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求
量）で表される種々の有用成分が含有され、これらの有
用成分を分解処理することにより、液肥として利用可能
な上澄み液が生成されることになる。
液は、原水槽２８に導入されて貯留されるとともに、嫌
気槽２９と、活性汚泥槽３０と、沈殿槽３１とを有する
浄化手段３２に供給されて上記脱離液が分解処理される
とともに沈殿濾過された後、その上澄み液からなる浄化
液が殺菌部３３に供給されて約１４０℃以上の温度で、
１５分間程度に亘り加熱されて殺菌されることにより、
濃縮液肥が生成されるように構成されている。すなわ
ち、上記脱離液中には、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求
量）で表される種々の有用成分が含有され、これらの有
用成分を分解処理することにより、液肥として利用可能
な上澄み液が生成されることになる。
【００２７】また、上記殺菌部３３には、バイオガスを
燃料とする熱機関１９から排出された排ガスが加熱用の
熱源として供給され、この排気ガスによって上記殺菌部
３３が所定温度（約１４０℃以上の温度）に加熱される
ことにより、上記浄化手段３２から供給された液肥成分
が殺菌処理されされるように構成されている。
燃料とする熱機関１９から排出された排ガスが加熱用の
熱源として供給され、この排気ガスによって上記殺菌部
３３が所定温度（約１４０℃以上の温度）に加熱される
ことにより、上記浄化手段３２から供給された液肥成分
が殺菌処理されされるように構成されている。
【００２８】また、上記バイオ発酵槽１の周壁部には、
図３に示すように、上記熱機関１９のウォータジャケッ
ト等から導出された温水を循環させる温水循環管３４を
有する温水循環手段と、水道水等からなる冷水を循環さ
せる冷水循環管３５を有する冷水循環手段とが設けられ
ている。
図３に示すように、上記熱機関１９のウォータジャケッ
ト等から導出された温水を循環させる温水循環管３４を
有する温水循環手段と、水道水等からなる冷水を循環さ
せる冷水循環管３５を有する冷水循環手段とが設けられ
ている。
【００２９】そして、上記バイオ発酵槽１内の温度を検
出する温度センサ３６の検出信号に応じ、上記温水循環
管３４に設けられた開閉弁３７のアクチュエータおよび
冷水循環管３５に設けられた開閉弁３８のアクチュエー
タに開閉指令信号を出力する温度制御手段３９を設け、
上記温水および冷水の循環状態を制御することにより、
バイオ発酵槽１内の温度を、バイオ発酵に適した温度に
維持する制御を実行するように構成されている。上記バ
イオ発酵に適した温度は、５３℃程度であることが実験
により確認されている。
出する温度センサ３６の検出信号に応じ、上記温水循環
管３４に設けられた開閉弁３７のアクチュエータおよび
冷水循環管３５に設けられた開閉弁３８のアクチュエー
タに開閉指令信号を出力する温度制御手段３９を設け、
上記温水および冷水の循環状態を制御することにより、
バイオ発酵槽１内の温度を、バイオ発酵に適した温度に
維持する制御を実行するように構成されている。上記バ
イオ発酵に適した温度は、５３℃程度であることが実験
により確認されている。
【００３０】上記のように有機廃棄物を含有するスラリ
ーをバイオ発酵槽１内に供給し、メタン生成菌の発酵作
用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成する有
機廃棄物の処理装置において、上記バイオ発酵槽１内に
空気を供給する空気導入手段１５を設け、この空気導入
手段１５により上記バイオ発酵槽１内に空気を供給して
バイオ発酵槽１内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制す
るように構成したため、上記バイオ発酵槽１内のメタン
生成菌の発酵作用により上記有機廃棄物を分解してメタ
ンガスを含有するバイオガスを生成することができると
ともに、このバイオガス中の硫化水素濃度を効果的に低
減化することができる。
ーをバイオ発酵槽１内に供給し、メタン生成菌の発酵作
用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成する有
機廃棄物の処理装置において、上記バイオ発酵槽１内に
空気を供給する空気導入手段１５を設け、この空気導入
手段１５により上記バイオ発酵槽１内に空気を供給して
バイオ発酵槽１内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制す
るように構成したため、上記バイオ発酵槽１内のメタン
生成菌の発酵作用により上記有機廃棄物を分解してメタ
ンガスを含有するバイオガスを生成することができると
ともに、このバイオガス中の硫化水素濃度を効果的に低
減化することができる。
【００３１】したがって、上記有機廃棄物量を効果的に
減量化することができるとともに、この有機廃棄物を分
解することにより生成されたバイオガスを熱機関１９等
の燃料として有効に利用することができる。さらに、上
記バイオガス中に硫化水素が混入していることに起因し
て、このバイオガスを燃料とする熱機関１９等が腐食す
るという事態の発生を効果的に抑制できるという利点が
ある。
減量化することができるとともに、この有機廃棄物を分
解することにより生成されたバイオガスを熱機関１９等
の燃料として有効に利用することができる。さらに、上
記バイオガス中に硫化水素が混入していることに起因し
て、このバイオガスを燃料とする熱機関１９等が腐食す
るという事態の発生を効果的に抑制できるという利点が
ある。
【００３２】そして、上記のようにバイオ発酵槽１から
排出された懸濁液から水分を分離する脱水機２２と、こ
の脱水機２２で分離された脱離液を分解処理して浄化す
る浄化手段３２と、この浄化手段３２により浄化された
浄化液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成す
る殺菌部３３と、上記バイオ発酵槽１内で生成されたバ
イオガスを燃料とする熱機関１９とを設け、この熱機関
１９から排出された排気ガスを、上記殺菌部３３に加熱
用熱源として供給するように構成したため、上記バイオ
発酵槽１内で生成されたバイオガスを燃料として熱機関
１９を駆動することができるとともに、簡単な構成で上
記液肥を効果的に殺菌して、この液肥中の細菌または感
染性蛋白粒子（プリオン）等を絶滅させることができ
る。したがって、上記バイオ発酵槽１から排出された脱
離液から殺菌された液肥を生成することにより、その有
効利用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流
されることに起因する環境汚染の発生を防止することが
できる。
排出された懸濁液から水分を分離する脱水機２２と、こ
の脱水機２２で分離された脱離液を分解処理して浄化す
る浄化手段３２と、この浄化手段３２により浄化された
浄化液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成す
る殺菌部３３と、上記バイオ発酵槽１内で生成されたバ
イオガスを燃料とする熱機関１９とを設け、この熱機関
１９から排出された排気ガスを、上記殺菌部３３に加熱
用熱源として供給するように構成したため、上記バイオ
発酵槽１内で生成されたバイオガスを燃料として熱機関
１９を駆動することができるとともに、簡単な構成で上
記液肥を効果的に殺菌して、この液肥中の細菌または感
染性蛋白粒子（プリオン）等を絶滅させることができ
る。したがって、上記バイオ発酵槽１から排出された脱
離液から殺菌された液肥を生成することにより、その有
効利用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流
されることに起因する環境汚染の発生を防止することが
できる。
【００３３】特に、上記実施形態に示すように、脱水機
２２によって分離された汚泥を、水分調整材とともに団
粒機２５内に導入して団粒化した後、一次発酵部２６お
よび二次発酵部２７において発酵処理するとともに、殺
菌して堆肥を生成するように構成した場合には、その有
効利用を図ることができるという利点がある。
２２によって分離された汚泥を、水分調整材とともに団
粒機２５内に導入して団粒化した後、一次発酵部２６お
よび二次発酵部２７において発酵処理するとともに、殺
菌して堆肥を生成するように構成した場合には、その有
効利用を図ることができるという利点がある。
【００３４】また、上記実施形態では、上下方向に伸び
る筒状体１２をバイオ発酵槽１内に配設するとともに、
このバイオ発酵槽１から導出されたバイオガスの一部を
上記筒状体１２内に戻してバイオ発酵槽１の攪拌する攪
拌手段１４を設けたため、上記バイオガスによって上記
筒状体１２の内部を攪拌することにより、メタン生成菌
の発酵作用を効果的に促進してバイオガスを効率よく生
成することができる。
る筒状体１２をバイオ発酵槽１内に配設するとともに、
このバイオ発酵槽１から導出されたバイオガスの一部を
上記筒状体１２内に戻してバイオ発酵槽１の攪拌する攪
拌手段１４を設けたため、上記バイオガスによって上記
筒状体１２の内部を攪拌することにより、メタン生成菌
の発酵作用を効果的に促進してバイオガスを効率よく生
成することができる。
【００３５】さらに、上記実施形態に示すように、バイ
オ発酵槽１の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環
管３４および開閉弁３７等からなる温水循環手段と、上
記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環管３５およ
び開閉弁３８等からなる冷水循環手段と、上記温水およ
び冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽１内の温度を
制御する温度制御手段３９とを設け、バイオ発酵槽１の
内部を適正温度（５３℃程度）に維持してメタン生成菌
の発酵作用を促進し得るように構成した場合には、メタ
ンガスを含有するバイオガスを、より効果的に生成する
ことができる。
オ発酵槽１の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環
管３４および開閉弁３７等からなる温水循環手段と、上
記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環管３５およ
び開閉弁３８等からなる冷水循環手段と、上記温水およ
び冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽１内の温度を
制御する温度制御手段３９とを設け、バイオ発酵槽１の
内部を適正温度（５３℃程度）に維持してメタン生成菌
の発酵作用を促進し得るように構成した場合には、メタ
ンガスを含有するバイオガスを、より効果的に生成する
ことができる。
【００３６】しかも、上記実施形態では、バイオ発酵槽
１において生成されたバイオガスを燃料とする熱機関１
９のウォータジャケット等から導出された温水を、上記
温水循環管３４に供給するように構成したため、温水を
生成する特別な生成手段を設ける必要がなく、装置の全
体構成を簡略化できるという利点がある。
１において生成されたバイオガスを燃料とする熱機関１
９のウォータジャケット等から導出された温水を、上記
温水循環管３４に供給するように構成したため、温水を
生成する特別な生成手段を設ける必要がなく、装置の全
体構成を簡略化できるという利点がある。
【００３７】また、上記実施形態に示すように、バイオ
発酵槽１内にニッケル、コバルトおよび鉄からなる群か
ら選択された一種以上の金属元素を添加した場合には、
ニッケルイオン、コバルトイオンまたは鉄イオンと錯体
を形成する金属酵素（Ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａ
ｓｅ，Ｍｅｔｈｙｒｅｄｕｃｔａｓｅ等）の働きによ
り、上記バイオガスの生成速度を大幅に向上させること
ができる。
発酵槽１内にニッケル、コバルトおよび鉄からなる群か
ら選択された一種以上の金属元素を添加した場合には、
ニッケルイオン、コバルトイオンまたは鉄イオンと錯体
を形成する金属酵素（Ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａ
ｓｅ，Ｍｅｔｈｙｒｅｄｕｃｔａｓｅ等）の働きによ
り、上記バイオガスの生成速度を大幅に向上させること
ができる。
【００３８】さらに、上記実施形態に示すように、ゼオ
ライト１３Ｘ等が収容された二酸化炭素除去手段１７を
設けることにより、バイオ発酵槽１で生成されたバイオ
ガス中から二酸化炭素を除去するように構成した場合に
は、バイオガス中のメタンガス濃度を上昇させることで
きるため、その有用性を効果的に向上させることができ
るという利点がある。特に、上記ゼオライト１３Ｘ等と
ともに、脱水作用を有するシリカゲル等を二酸化炭素除
去手段１７に収容した場合には、上記バイオガス中の水
分を除去することにより、バイオガス中のメタンガス濃
度を、さらに効果的に上昇させることができる。
ライト１３Ｘ等が収容された二酸化炭素除去手段１７を
設けることにより、バイオ発酵槽１で生成されたバイオ
ガス中から二酸化炭素を除去するように構成した場合に
は、バイオガス中のメタンガス濃度を上昇させることで
きるため、その有用性を効果的に向上させることができ
るという利点がある。特に、上記ゼオライト１３Ｘ等と
ともに、脱水作用を有するシリカゲル等を二酸化炭素除
去手段１７に収容した場合には、上記バイオガス中の水
分を除去することにより、バイオガス中のメタンガス濃
度を、さらに効果的に上昇させることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、有機廃
棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵作用に
よりメタンガスを含有するバイオガスを生成するバイオ
発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給してこのバ
イオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制するこ
とにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化す
る空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出された懸
濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機から排出
された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段と、この
浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺菌処理す
ることにより液肥を生成する殺菌部と、上記バイオ発酵
槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機関とを備
え、この熱機関から排出された排気ガスを、上記殺菌部
に加熱用熱源として供給するように構成したため、上記
バイオ発酵槽内のメタン生成菌の発酵作用により上記有
機廃棄物を分解してバイオガスを生成するのと同時に、
上記脱硫菌の脱硫作用により上記バイオガス中から硫黄
化合物を効果的に除去し、バイオガス中に硫化水素およ
び硫酸等からなる硫黄化合物が混入していることに起因
して、上記バイオガスを燃料とする温水ボイラーまたは
発電機等が腐食するという事態の発生を防止することが
できる。しかも、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイ
オガスを燃料として熱機関を駆動することができ、かつ
簡単な構成で上記液肥を効果的に殺菌して、その有効利
用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流され
ることに起因する環境汚染の発生を防止できる等の利点
がある。
棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵作用に
よりメタンガスを含有するバイオガスを生成するバイオ
発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給してこのバ
イオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制するこ
とにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化す
る空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出された懸
濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機から排出
された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段と、この
浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺菌処理す
ることにより液肥を生成する殺菌部と、上記バイオ発酵
槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機関とを備
え、この熱機関から排出された排気ガスを、上記殺菌部
に加熱用熱源として供給するように構成したため、上記
バイオ発酵槽内のメタン生成菌の発酵作用により上記有
機廃棄物を分解してバイオガスを生成するのと同時に、
上記脱硫菌の脱硫作用により上記バイオガス中から硫黄
化合物を効果的に除去し、バイオガス中に硫化水素およ
び硫酸等からなる硫黄化合物が混入していることに起因
して、上記バイオガスを燃料とする温水ボイラーまたは
発電機等が腐食するという事態の発生を防止することが
できる。しかも、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイ
オガスを燃料として熱機関を駆動することができ、かつ
簡単な構成で上記液肥を効果的に殺菌して、その有効利
用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流され
ることに起因する環境汚染の発生を防止できる等の利点
がある。
【図１】本発明に係る有機廃棄物の処理装置の実施形態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】有機廃棄物の処理装置により生成された残査の
処理部を示す説明図である。
処理部を示す説明図である。
【図３】バイオ発酵槽の温度制御の構成を示す説明図で
ある。
ある。
１ バイオ発酵槽
１２ 筒状体
１４ 攪拌手段
１５ 空気導入手段
１７ 二酸化炭素除去手段
１９ 熱機関
２２ 脱水機
３２ 浄化手段
３３ 殺菌部
３４ 温水循環管（温水循環手段）
３５ 冷水循環管（冷水循環手段）
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０５Ｆ 17/02 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｈ ４Ｈ０６１
Ｃ０５Ｇ 5/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＣ
Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｄ
(72)発明者 木田 建次
熊本県熊本市帯山二丁目５番85号
(72)発明者 西原 茂雄
熊本県熊本市萩原町11−18
(72)発明者 岡本 良一
広島県福山市御門町３−８−17
Ｆターム(参考） 4B029 AA02 BB01 CC01 DA01 DB01
DB11 DD01 DF03
4D004 AA02 AA03 AC05 BA03 BA04
CA04 CA13 CA15 CA18 CA20
CA22 CA32 CA46 CB05 CB13
CB21 CB31 CB42 CB43 CC07
4D034 AA11 CA06 DA02
4D040 BB01 BB24
4D059 AA01 AA03 AA07 BA15 BA16
BA17 BA22 BA26 BA56 BJ20
BK11 CA07 CA22 CC01 DA21
4H061 AA03 CC36 CC47 CC51 CC55
EE03 FF01 FF06 GG14 GG18
GG43 GG48 GG69 GG70
Claims (5)
- 【請求項１】 有機廃棄物を含有するスラリーからメタ
ン生成菌の発酵作用によりメタンガスを含有するバイオ
ガスを生成するバイオ発酵槽と、このバイオ発酵槽内に
空気を供給してこのバイオ発酵槽内に棲息する硫酸還元
菌の活性を抑制することにより、上記バイオガス中の硫
化水素濃度を低減化する空気導入手段と、上記バイオ発
酵槽から排出された懸濁液から水分を分離する脱水機
と、この脱水機から排出された脱離液を分解処理して浄
化する浄化手段と、この浄化手段により浄化された浄化
液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺
菌部と、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガスを
燃料とする熱機関とを備え、この熱機関から排出された
排気ガスを、上記殺菌部に加熱用熱源として供給するよ
うに構成したことを特徴とする有機廃棄物の処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の有機廃棄物の処理装置に
おいて、上下方向に伸びる筒状体をバイオ発酵槽内に配
設するとともに、このバイオ発酵槽から導出されたバイ
オガスの一部を上記筒状体内に戻してバイオ槽の内部を
攪拌する攪拌手段を備えたことを特徴とする有機廃棄物
の処理装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の有機廃棄物の処
理装置において、バイオ発酵槽の周壁部に沿って温水を
循環させる温水循環手段と、上記周壁部に沿って冷水を
循環させる冷水循環手段と、上記温水および冷水の循環
状態を制御してバイオ発酵槽内の温度を制御する温度制
御手段とを備えたことを特徴とする有機廃棄物の処理装
置。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の有機廃棄
物の処理装置において、バイオ発酵槽内にニッケル、コ
バルトおよび鉄等からなる群から選択される一種以上の
金属元素を添加したことを特徴とする有機廃棄物の処理
装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れかに記載の有機廃棄
物の処理装置において、バイオ発酵槽で生成されたバイ
オガス中から二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段
を備えたことを特徴とする有機廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027068A JP4067314B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 有機廃棄物の処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027068A JP4067314B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 有機廃棄物の処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003225636A true JP2003225636A (ja) | 2003-08-12 |
| JP4067314B2 JP4067314B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=27748708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002027068A Expired - Fee Related JP4067314B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 有機廃棄物の処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4067314B2 (ja) |
Cited By (10)
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2002
- 2002-02-04 JP JP2002027068A patent/JP4067314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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