JP2006305467A - Recycling method of organic resources, and recycling apparatus - Google Patents

Recycling method of organic resources, and recycling apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2006305467A
JP2006305467A JP2005131636A JP2005131636A JP2006305467A JP 2006305467 A JP2006305467 A JP 2006305467A JP 2005131636 A JP2005131636 A JP 2005131636A JP 2005131636 A JP2005131636 A JP 2005131636A JP 2006305467 A JP2006305467 A JP 2006305467A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grass
cultivation
floating grass
floating
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005131636A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okawa
宏 大川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2005131636A priority Critical patent/JP2006305467A/en
Publication of JP2006305467A publication Critical patent/JP2006305467A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing
    • 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
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • 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
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recycling method which can utilize a manure component contained in organic resources, and also contribute to an environment protection. <P>SOLUTION: A recycling apparatus 15 of the organic resources comprises an anaerobic fermentation tank 25 having a resource inlet 251 introducing the organic resources 21, a gas derivation mouth 253 deriving the produced biogas 23, and a digestive fluid derivation mouth 252 deriving the produced digestive fluid 22, and a floating grass cultivation tank 35 to which the digestive fluid 22 is introduced, and which cultivates floating grass. The apparatus may also have a dynamo 45 using the biogas 23 as fuel, and a heater 55 heating a cultivation liquid 351 using waste heat obtained by the dynamo 45. Further, the apparatus may also have a drying device 65 drying the floating grass to make dry grass. The electric power obtained by the dynamo 45, and/or the waste heat may be also used by the drying device 65. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、活性汚泥などの有機資源のリサイクル方法及びリサイクル装置に関し、より詳細には有機資源に含まれるリン化合物や窒素化合物などの肥料成分、及び炭素化合物などのエネルギー成分のリサイクルに関する。   The present invention relates to a recycling method and a recycling apparatus for organic resources such as activated sludge, and more particularly to recycling fertilizer components such as phosphorus compounds and nitrogen compounds and energy components such as carbon compounds contained in organic resources.

近年、環境保護や地球温暖化防止の観点から、あらゆる資源や熱エネルギーの放出を抑制し、リサイクルを図ることが強く要請されている。下水処理施設においても、活性汚泥と呼ばれる微生物により下水中の有機成分を処理して浄化する活性汚泥処理方法が普及している。この処理方法では、薬品などの化学物質やエネルギーの消費は抑制されるが、微生物が増殖して余剰の活性汚泥が生産されてしまう。余剰活性汚泥の一部は水分が除去され乾燥されて粉末状の肥料として利用されるが、残りの大部分は焼却処分されているのが現状である。焼却処分は、有用資源の損失及び浪費エネルギーの放出という、二重の課題を含んでいる。   In recent years, from the viewpoint of environmental protection and prevention of global warming, there is a strong demand for recycling by suppressing the release of all resources and thermal energy. Also in a sewage treatment facility, an activated sludge treatment method for treating and purifying organic components in sewage with microorganisms called activated sludge has been widespread. In this treatment method, consumption of chemical substances such as chemicals and energy is suppressed, but microorganisms grow and surplus activated sludge is produced. A part of the surplus activated sludge is dried and used as a powdered fertilizer, but most of the rest is currently incinerated. Incineration involves the dual problem of loss of useful resources and the release of wasted energy.

この部分的な解決策として、活性汚泥を嫌気性発酵させてメタンなどを含むバイオガスを取り出し、発電システムに供給すことが行われている。例えば、特許文献1に開示される発電方法及び発電システムでは、活性汚泥に限らず有機物を嫌気性発酵(メタン発酵)させて消化ガスを生成し、これを燃料にして発電することにより、有機物をエネルギーとしてリサイクルしている。   As this partial solution, activated sludge is subjected to anaerobic fermentation, biogas containing methane and the like is taken out and supplied to a power generation system. For example, in the power generation method and power generation system disclosed in Patent Document 1, not only activated sludge, but also organic matter is subjected to anaerobic fermentation (methane fermentation) to generate digestion gas, and this is used as fuel to generate power. Recycling as energy.

しかし、発酵により生じる消化液中に残るリンや窒素などの肥料成分はリサイクルされず、河川や湖沼、海に放流されている。そして、放流された肥料成分により河川や湖沼、海が富栄養化し、ヘドロ発生の原因となっている。消化液中の肥料成分を除去する方法として、リンを鉄に反応させて除去する方法や、窒素成分を消化バクテリア等で窒素ガスにして除去する方法が試みられている。これらの除去方法は河川等の富栄養化を阻止する効果はあるが、肥料成分を積極的に、有効にリサイクルするものではない。   However, fertilizer components such as phosphorus and nitrogen remaining in the digestive juice produced by fermentation are not recycled and are released into rivers, lakes and the sea. The released fertilizer components eutrophicate rivers, lakes, and seas, causing sludge. As a method for removing the fertilizer component in the digestive juice, a method of removing phosphorus by reacting with iron and a method of removing the nitrogen component by digesting bacteria with nitrogen gas have been tried. These removal methods are effective in preventing eutrophication of rivers and the like, but do not actively and effectively recycle fertilizer components.

一方、日本国内の牧畜業においては、飼料や人件費の高騰により生産価格が上昇している。この一因として、飼料とする乾燥草の生産が困難な点が挙げられる。牧草を自然乾燥して乾燥草とする研究は多くなされているが、日本国内では未だ成功していない。日本国内で乾燥草を生産できない理由は、湿度が高く十分に乾燥した乾燥草とならないことによる。海外では、所定の月日をかけて十分に生育した牧草が刈り取られ、そのまま牧草地で自然乾燥される。ところが、空気中の湿度の高い日本では、牧草地の地面も多くの水分を含んでおり、さらに条件の劣悪な窪地なども存在する。したがって、全ての牧草を均質に乾燥させることは極めて困難である。湿った牧草にはカビが生えて腐敗し、飼料として使用することができなくなる。日本国内にも腐敗しない乾燥草としては稲わらや麦わらがある。何故腐敗しにくいのかについては知られていないが、稲わらや麦わらはケイ素成分が多く、他の植物と大きく異なっているためとも考えられる。   On the other hand, in the domestic livestock industry, production prices have risen due to soaring feed and labor costs. One reason for this is that it is difficult to produce dry grass as feed. Many researches have been done to dry grass naturally, but it has not been successful in Japan. The reason why dry grass cannot be produced in Japan is that it does not become dry grass with high humidity. Overseas, grass that has grown sufficiently over a predetermined month and day is cut and dried as it is on the pasture. However, in Japan, where the humidity in the air is high, the ground of the pasture also contains a lot of moisture, and there are depressions with poor conditions. Therefore, it is very difficult to dry all the grass uniformly. Moist grass grows and decays and cannot be used as feed. There are rice straw and wheat straw as dry grass that does not rot in Japan. Although it is not known why it is difficult to rot, rice straw and wheat straw have a lot of silicon components and may be different from other plants.

日本国内では、乾燥草の代替として、水分の多い牧草の貯蔵に適するサイレージの利用もある。サイレージは、酸素の少ない密閉空間に牧草を収納し、乳酸菌発酵を行い生産される乳酸の酸性により雑菌の繁殖を阻止し、腐敗を防ぐものである。乳酸菌発酵にはある程度の水分が必要であり、刈り取った牧草をその場で少し乾燥する程度の半乾燥の牧草を使用することができ、日本の風土に適している。しかしながら、サイレージには乳酸菌が利用できる糖類が必要であり、糖類の少ない草に適用するのは困難である。   In Japan, as an alternative to dry grass, silage suitable for storage of moist grass is also available. Silage stores grass in a closed space with little oxygen, prevents rot by preventing the growth of miscellaneous bacteria by the acidity of lactic acid produced by lactic acid bacteria fermentation. Lactic acid bacteria fermentation requires a certain amount of moisture, and can use semi-drying grass that is a little dry on the spot, and is suitable for the Japanese climate. However, silage requires saccharides that can be used by lactic acid bacteria, and is difficult to apply to grasses with low saccharides.

結局、日本国内で牧草を自然乾燥させようとしても、湿度が高いため吸湿が避けられず、吸湿した牧草は腐敗し飼料としては使用できない。牧草の乾燥に人工の機械装置を用いることは経済性の点で引き合わないと、従来から考えられていた。
特開2002−275482号公報
Eventually, even when trying to dry grass naturally in Japan, moisture absorption is unavoidable due to high humidity, and the absorbed grass is rotted and cannot be used as feed. Conventionally, it was thought that using an artificial mechanical device for drying grass would not be economical.
JP 2002-275482 A

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、有機資源に含まれる肥料成分を利用することができ、環境保護にも貢献できるリサイクル方法及びリサイクル装置を提供する。さらに、リサイクルにより得られる生成物を有効利用することにより、浮き草及び乾燥草を経済的に生産する方法及び装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above background, and provides a recycling method and a recycling apparatus that can utilize fertilizer components contained in organic resources and contribute to environmental protection. Furthermore, the present invention provides a method and an apparatus for economically producing floating grass and dry grass by effectively using a product obtained by recycling.

本発明の有機資源のリサイクル方法は、有機資源を嫌気性発酵させてメタンガスを含むバイオガスと肥料成分を含む消化液とを得る嫌気性発酵工程と、得られた該消化液を少なくとも一部の肥料として浮き草を栽培する浮き草栽培工程と、を含むことを特徴とする。   The organic resource recycling method of the present invention includes an anaerobic fermentation step in which an organic resource is subjected to anaerobic fermentation to obtain a biogas containing methane gas and a digestive fluid containing a fertilizer component, and at least a part of the obtained digested fluid is used. A floating grass cultivation process for cultivating floating grass as a fertilizer.

本発明の有機資源のリサイクル方法では、嫌気性発酵工程において、有機資源に含まれる炭素などのエネルギー成分がメタンガスを含むバイオガスとして回収される。このバイオガスは、後述するように発電工程の燃料などに使用することができる。一方、嫌気性発酵工程において得られる消化液にはリン化合物や窒素化合物が含まれ、これらは肥料成分として有用である。この消化液は、浮き草栽培工程において、浮き草の肥料として使用することができる。したがって、本発明によれば、有機資源に含まれるエネルギー成分と肥料成分との両方を有効にリサイクルすることができ、かつ、有機資源の放出を不要として環境保護にも貢献できる。   In the organic resource recycling method of the present invention, energy components such as carbon contained in the organic resource are recovered as biogas containing methane gas in the anaerobic fermentation process. This biogas can be used as a fuel for the power generation process, as will be described later. On the other hand, the digestive juice obtained in the anaerobic fermentation process contains phosphorus compounds and nitrogen compounds, and these are useful as fertilizer components. This digestive juice can be used as a fertilizer for floating grass in the floating grass cultivation process. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively recycle both the energy component and the fertilizer component contained in the organic resource, and it is possible to contribute to environmental protection by eliminating the need to release the organic resource.

本発明の有機資源のリサイクル方法は、前記バイオガスを燃料として発電する発電工程と、該発電工程で得られる排熱を用いて前記浮き草栽培工程で使用する栽培液を加熱する栽培液加熱工程と、を含むようにしてもよい。また、前記有機資源は活性汚泥であり、前記浮き草はホテイアオイであってもよい。さらに、前記浮き草栽培工程で得られた前記浮き草を乾燥して乾燥草とする乾燥工程を含んでもよい。前記発電工程で得られる電力及び/または前記排熱を前記乾燥工程で使用するようにしてもよい。   The organic resource recycling method of the present invention includes a power generation step for generating electricity using the biogas as fuel, and a cultivation liquid heating step for heating the cultivation liquid used in the floating grass cultivation step using exhaust heat obtained in the power generation step. , May be included. The organic resource may be activated sludge, and the floating grass may be water hyacinth. Furthermore, you may include the drying process which dries the floating grass obtained at the floating grass cultivation process, and makes it dry grass. The power obtained in the power generation process and / or the exhaust heat may be used in the drying process.

発電工程に使用するバイオガスの成分は発酵条件に依存するが、容積比率で約50%がメタンガス、残り50%が炭酸ガスである。このバイオガスは、発電のために例えば原動機を駆動する他にも、家庭用のガス燃料として使用することができる。また、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃料として使用することもできる。なお、バイオガスをそのまま使用すること、メタンガスや水素ガスなどの可燃ガスを分離精製して使用すること、のいずれも可能である。   The components of biogas used in the power generation process depend on the fermentation conditions, but about 50% by volume ratio is methane gas and the remaining 50% is carbon dioxide. In addition to driving a prime mover, for example, this biogas can be used as household gas fuel for power generation. It can also be used as fuel for internal combustion engines such as diesel engines. Either biogas can be used as it is, or combustible gas such as methane gas or hydrogen gas can be separated and purified for use.

有機資源の一例として活性汚泥を示したが、下水処理施設において余剰となり焼却処分されている現状に鑑みたものであり、これに限定されるものではない。バイオマス(生物資源)一般を受け入れることで、リサイクル原料を安定して確保することができる。   Although activated sludge was shown as an example of an organic resource, it is in view of the current situation of surplus in sewage treatment facilities and being incinerated, and is not limited thereto. By accepting biomass (biological resources) in general, it is possible to stably secure recycled materials.

次に、肥料成分の用途として浮き草の栽培、とりわけホテイアオイを選定した根拠について説明する。浮き草は、根、茎及び葉からなる植物体が水面に浮かんだ状態で、親株から子株が株分かれすることにより増殖し、新たな茎が出て伸張することにより生育する。このため、種蒔き、植え替え等の農作業は必要とされない。また、浮き草は植物体全体が例えば飼料として有用であり、果実や実などの一部を収穫するものではない。しかも浮き草は水面を浮遊するため、栽培液に流れを形成することにより、生育及び収穫作業を流れ作業化することができる。したがって、浮き草栽培工程に自動化された栽培装置を適用することが栽培技術上容易であり、かつ経済性の面でも期待できる。   Next, the grounds for selecting floating grass cultivation, especially water hyacinth as a fertilizer component, will be described. Floating grass grows when a plant consisting of roots, stems and leaves floats on the surface of the water, and grows when a sub-strain is split from the parent strain, and a new stem emerges and grows. For this reason, agricultural work such as sowing and replanting is not required. In addition, floating grass is useful as a feed for example as a whole plant, and does not harvest a part of fruit or fruit. Moreover, since the floating grass floats on the surface of the water, the growth and harvesting operations can be made into a flow operation by forming a flow in the cultivation liquid. Accordingly, it is easy in terms of cultivation technology to apply an automated cultivation apparatus to the floating grass cultivation process, and it can be expected from the viewpoint of economy.

浮き草の種類としてはホテイアオイやボタンウキクサが好ましい。両者ともにに繁殖力が強いため、多くの収穫量が期待でき、バイオマス生産には最適である。また、両者はともに家畜の飼料として有用である。とりわけ、ホテイアオイは粗蛋白を多く含有し、飼料作物として優れている。   As the kind of floating grass, water hyacinth and button duckweed are preferable. Since both have strong fertility, a large yield can be expected, which is optimal for biomass production. Both are useful as livestock feed. In particular, water hyacinth is rich in crude protein and is excellent as a feed crop.

次に、発電工程で得られる排熱の使用について説明する。本発明では、バイオガスを燃料とする発電工程の副産物として得られる排熱を用い、浮き草栽培工程で使用する栽培液を加熱する栽培液加熱工程を採用することができる。これにより、栽培液は適温に加熱されるため、年間を通じて浮き草を栽培することができる。   Next, the use of exhaust heat obtained in the power generation process will be described. In this invention, the cultivation liquid heating process which heats the cultivation liquid used by a floating grass cultivation process using the waste heat obtained as a by-product of the electric power generation process which uses biogas as a fuel is employable. Thereby, since the cultivation liquid is heated to an appropriate temperature, floating grass can be cultivated throughout the year.

浮き草栽培工程において、栽培環境の気温及び栽培液の液温の管理は重要である。ホテイアオイ、ボタンウキクサを始めとする多くの浮き草は寒さに弱い。例えばホテイアオイの場合、日本の自然の環境で旺盛な生育を示すのは6月から9月程度である。したがって、年間を通じて栽培を行うために、10月から5月までの間は何らかの寒さ対策を講じることが必要である。第一段階の寒さ対策は温室である。温室内でホテイアオイを栽培した場合、三重県の熊野市付近では、4月から12月までの8ヶ月間、ホテイアオイは旺盛に繁殖する。温室としてはガラス温室、ビニールフイルムを用いたビニール温室が採用できる。   In the floating grass cultivation process, it is important to manage the temperature of the cultivation environment and the temperature of the cultivation liquid. Many floating grasses such as water hyacinth and button duckweed are vulnerable to cold. For example, in the case of water hyacinth, it is from June to September that shows vigorous growth in the natural environment of Japan. Therefore, in order to cultivate throughout the year, it is necessary to take some cold measures from October to May. The first cold countermeasure is the greenhouse. When water hyacinth is cultivated in a greenhouse, water hyacinth flourishes vigorously in the vicinity of Kumano City in Mie Prefecture for 8 months from April to December. As the greenhouse, a glass greenhouse or a vinyl greenhouse using a vinyl film can be adopted.

しかし、温室による対策だけでは十分でなく、第二段階の対策として本発明の排熱による栽培液の加熱が効果的である。栽培液を15℃程度に加熱することによりホテイアオイの子株の株分かれが促進される。さらに、20℃では茎が伸張して水面上50cmを越える長い大きな葉に生育し、また茎の伸張とともに新しい茎が芽吹いて株が大きくなる。   However, the countermeasures by the greenhouse are not enough, and the heating of the cultivation liquid by the exhaust heat of the present invention is effective as a second-stage countermeasure. By heating the cultivation liquid to about 15 ° C., the separation of water hyacinth child stocks is promoted. Furthermore, at 20 ° C., the stem grows and grows into long large leaves exceeding 50 cm above the surface of the water, and a new stem buds and grows as the stem grows.

温室内の空気温度を高める暖房の対策も考えられるが、熱が温室外に容易に拡散してしまうため効果的でない。したがって、暖房の対策は経済性の悪化を招き、事業として成り立たなくなることも考えられ、好ましくない。これと比較して栽培液の加熱の対策は、栽培液の比熱が大きく、かつ栽培液の表面が浮き草で覆われて熱が逃げにくいため、一旦加熱して高めた温度を保つことは容易であり、好ましい。なお、熊野市付近では1月、2月の冬場に栽培液を全く加熱しなくとも、太陽光によりビニール温室内の気温は最高で30℃程度になり、栽培液は10℃程度に維持される。したがって、栽培液を10℃から20℃まで加熱すればよく、所要の熱量は多くない。   Heating measures to increase the air temperature in the greenhouse can be considered, but this is not effective because heat diffuses easily outside the greenhouse. Therefore, it is conceivable that the heating measure causes a deterioration in economic efficiency and cannot be realized as a business. Compared with this, the countermeasures for heating the cultivation liquid are large in the specific heat of the cultivation liquid, and the surface of the cultivation liquid is covered with floating grass so that the heat does not escape easily. Yes, it is preferable. In the vicinity of Kumano City, the temperature in the vinyl greenhouse reaches about 30 ° C at maximum, and the cultivation solution is maintained at about 10 ° C, even if the cultivation solution is not heated at all in winter in January and February. . Therefore, what is necessary is just to heat a cultivation liquid from 10 degreeC to 20 degreeC, and there is not much required calorie | heat amount.

次に、乾燥工程について説明する。乾燥工程では、例えば熱源をもつ機械乾燥装置により浮き草を乾燥してもよいし、自然乾燥でもよい。機械乾燥装置では、浮き草の残存水分量を継続的に測定しつつ乾燥を行い、所定の水分量以下の良好な乾燥草とすることができる。本発明では、年間を通じて浮き草を栽培することができるため、機械乾燥装置も通年使用して、多量の乾燥草を得ることができる。このため、装置自体は高価であっても、浮き草の乾燥費用の単価は小さくて済み、経済性を損なうものとはならない。また、前述の発電工程で得られる排熱を、乾燥工程にも使用することもできる。例えば、熱交換器などにより、発電機の排熱を機械乾燥装置まで伝達することができる。さらに、発電工程で得られる電力自体を機械乾燥装置で使用するようにしてもよい。   Next, the drying process will be described. In the drying step, for example, the floating grass may be dried by a mechanical drying device having a heat source, or natural drying may be performed. In the mechanical drying device, drying can be performed while continuously measuring the residual moisture content of the floating grass, and good dry grass having a predetermined moisture content or less can be obtained. In the present invention, since floating grass can be cultivated throughout the year, a large amount of dried grass can be obtained using a mechanical drying device throughout the year. For this reason, even if the apparatus itself is expensive, the unit cost of the drying cost of the floating grass is small, and it does not impair the economy. Moreover, the exhaust heat obtained by the above-mentioned power generation process can also be used for a drying process. For example, the exhaust heat of the generator can be transmitted to the machine drying device by a heat exchanger or the like. Furthermore, you may make it use the electric power itself obtained by a power generation process with a machine drying apparatus.

あるいは熱源を持たずに、降雨や地面の湿気の影響を受けない、例えば温室内の戴置台上に浮き草を並べて、自然乾燥する方法としてもよい。   Alternatively, a method may be used in which the floating grass is arranged on a mounting table in a greenhouse and naturally dried without having a heat source and not affected by rainfall or moisture on the ground.

以上説明したように、本発明のリサイクル方法によれば、浮き草の肥料に嫌気性発酵工程で得られる消化液を用いることにより肥料のコストを最低限に抑えることができる。また、バイオガスを燃料とする発電工程で得られる排熱を用いて栽培液を加熱することにより、年間を通じてのて栽培が可能となり、設備稼働率を高めることができる。さらに、排熱を乾燥工程に使用することもできる。この排熱は、従来は廃棄されていたエネルギーであり、有効利用することにより経済性が改善され、さらに環境保護にも貢献できる。また、これらの効果的なリサイクル方法を併用することにより、浮き草の用途が比較的単価の安い飼料用であっても、経済的に引き合う栽培を行うことができる。   As described above, according to the recycling method of the present invention, the cost of fertilizer can be minimized by using the digestive juice obtained in the anaerobic fermentation process for the fertilizer of floating grass. Further, by heating the cultivation liquid using the exhaust heat obtained in the power generation process using biogas as fuel, it is possible to cultivate through the year and increase the equipment operation rate. Furthermore, exhaust heat can be used in the drying process. This exhaust heat is energy that has been discarded in the past, and by using it effectively, the economy is improved and it can also contribute to environmental protection. Moreover, by using these effective recycling methods in combination, even if the use of floating grass is for feed with a relatively low unit price, it is possible to perform economically attractive cultivation.

上述の有機資源のリサイクル方法を実施するためのリサイクル装置について、以降に説明する。本発明の有機資源のリサイクル装置は、有機資源を導入する資源導入口と、生成されるバイオガスを導出するガス導出口と、生成される消化液を導出する消化液導出口と、をもつ嫌気性発酵槽と、該消化液が導入され、浮き草を栽培する浮き草栽培槽と、を有することを特徴とする。   A recycling apparatus for carrying out the above-described organic resource recycling method will be described below. The organic resource recycling apparatus of the present invention is anaerobic having a resource inlet for introducing organic resources, a gas outlet for extracting generated biogas, and a digester outlet for extracting generated digestive fluid. It has a fermentative fermenter and a floating grass cultivation tank in which the digestive juice is introduced and grows floating grass.

嫌気性発酵槽は、メタンバクテリアなどの微生物の働きにより有機物をメタンガス及び炭酸ガス等の低分子化合物に消化分解する槽である。このような嫌気性発酵槽としては従来から公知の装置を使用することができる。発酵温度で20℃程度の低温発酵槽、30℃程度の中温発酵槽及び50〜60℃の高温発酵槽が知られている。発酵温度が高いほど分解速度が速いことが知られている。高温発酵槽は、当然に加熱装置を付属したものになる。   An anaerobic fermentation tank is a tank that digests and decomposes organic substances into low-molecular compounds such as methane gas and carbon dioxide gas by the action of microorganisms such as methane bacteria. A conventionally well-known apparatus can be used as such an anaerobic fermenter. A low temperature fermenter of about 20 ° C., a medium temperature fermenter of about 30 ° C., and a high temperature fermenter of 50 to 60 ° C. are known. It is known that the higher the fermentation temperature, the faster the decomposition rate. Of course, the high-temperature fermenter is equipped with a heating device.

嫌気性発酵槽に投入される有機資源は、細かく粉砕されていると消化分解が促進されるので好ましい。このため、資源導入口に有機資源を粉砕する粉砕手段を持つものとすることもできる。また、有機物は、メタンバクテリアで消化される前工程として、加水分解、酸化作用、酢酸形成等の過程により一部が分解される。したがって、嫌気性発酵槽の上流側にこれらの前工程を行う前処理槽を設けることもできる。この前処理槽ではメタンバクテリアなどを含んだ発酵液を使用せず、有機資源そのものの自己消化で前工程を終えることができる。   It is preferable that the organic resources put into the anaerobic fermenter are finely pulverized because digestion and decomposition are promoted. For this reason, it is also possible to have a pulverizing means for pulverizing organic resources at the resource introduction port. In addition, the organic matter is partially decomposed by processes such as hydrolysis, oxidation, and acetic acid formation as a pre-process for digestion with methane bacteria. Therefore, the pretreatment tank which performs these pre-processes can also be provided in the upstream of an anaerobic fermentation tank. In this pretreatment tank, the fermentation process containing methane bacteria and the like is not used, and the pre-process can be completed by self-digestion of the organic resource itself.

浮き草栽培槽は、栽培液を保持する上端開口のプール状の槽である。浮き草は栽培液の水面に浮遊し、栽培液から肥料成分と水を吸収し、大気中の炭酸ガスを吸収して太陽光のエネルギーで炭酸同化作用を行う。これにより浮き草は生育し、また、子株、孫株を作って増殖する。   The floating grass cultivation tank is a pool-shaped tank having an upper end opening for holding a culture solution. Floating grass floats on the surface of the cultivation liquid, absorbs fertilizer components and water from the cultivation liquid, absorbs carbon dioxide in the atmosphere, and performs carbon dioxide assimilation with the energy of sunlight. As a result, floating grass grows, and also proliferates by making offspring and grandchild strains.

浮き草栽培槽は、栽培液の温度を適正に保つための加熱装置を有することが好ましい。適正な温度は栽培する浮き草に依存するが、例えばホテイアオイでは15℃以上、より好ましくは20℃程度である。加熱装置をもたないと、日本では冬場に浮き草を増殖させることができなくなり、年間を通じての栽培が困難になる。また、浮き草栽培槽は、温室内に設けられるのが好ましい。ガラス温室あるいはビニール温室により、空気の温度が高く維持されるため、温度低下による浮き草の増殖速度の低下を抑制することができる。   It is preferable that the floating grass cultivation tank has a heating device for keeping the temperature of the cultivation liquid appropriately. The appropriate temperature depends on the floating grass to be cultivated, but for example, water hyacinth is 15 ° C or higher, more preferably about 20 ° C. Without a heating device, it will not be possible to grow floating grass in winter in Japan, making it difficult to grow throughout the year. Moreover, it is preferable that a floating grass cultivation tank is provided in a greenhouse. Since the temperature of air is maintained high by a glass greenhouse or a vinyl greenhouse, it is possible to suppress a decrease in the growth rate of floating grass due to a temperature decrease.

本発明の有機資源のリサイクル装置は、前記バイオガスを燃料とする発電機と、該発電機で得られる排熱を用いて前記浮き草栽培槽が保持する栽培液を加熱する加熱装置と、を有してもよい。発電機の出力は、既存の電力会社の送電系統と連係してもよいし、リサイクル装置内の電気設備、例えば後述する乾燥装置や照明設備に連結してもよい。装置内で使い切れない余剰電力を、送電系統を経由して売電するようにすれば、バイオガスを安定して消費することができる。また、排熱の用途として、加熱装置の他に乾燥装置にも適用できる。   The organic resource recycling apparatus of the present invention includes a generator using the biogas as a fuel, and a heating apparatus that heats the cultivation liquid held by the floating grass cultivation tank using exhaust heat obtained by the generator. May be. The output of the generator may be linked to a power transmission system of an existing electric power company, or may be connected to an electrical facility in the recycling apparatus, for example, a drying device or a lighting facility described later. If surplus power that cannot be used in the apparatus is sold through the power transmission system, biogas can be consumed stably. Moreover, it can apply also to a drying apparatus other than a heating apparatus as a use of waste heat.

本発明の有機資源リサイクル装置は、前記浮き草栽培槽で得られた前記浮き草を乾燥して乾燥草とする乾燥装置を有してもよい。乾燥装置は、例えば戴置手段と、乾燥手段と、捕集手段と、屋根手段と、で構成することができる。戴置手段は、浮き草を浮き草栽培槽から乾燥手段に移送する手段であり、例えば浮き草を引っ掛けて移送するフックをもつエンドレスベルトをもつ移送用コンベア装置を用いることができる。乾燥手段は、浮き草の水分を除去して乾燥させる手段であり、自然乾燥装置あるいは機械乾燥装置などを用いることができる。前者には、例えば浮き草が載置されて乾燥されるエンドレスベルトをもつ乾燥用コンベア装置がある。後者には、例えば温風式の乾燥装置がある。屋根手段は、乾燥中の浮き草が雨に濡れるのを避ける手段であり、例えば温室等の屋根部分を利用してもよい。捕集手段は、浮き草を乾燥させた乾燥草を集めて、梱包などの次工程に移送するための手段であり、例えば回収箱を用いることができる。   The organic resource recycling apparatus of the present invention may include a drying apparatus that dries the floating grass obtained in the floating grass cultivation tank to obtain dry grass. The drying device can be constituted by, for example, placing means, drying means, collection means, and roof means. The placing means is means for transferring the floating grass from the floating grass cultivation tank to the drying means. For example, a transfer conveyor device having an endless belt having a hook for hooking and transferring the floating grass can be used. The drying means is means for removing water from the floating grass and drying it, and a natural drying device or a mechanical drying device can be used. The former includes, for example, a drying conveyor device having an endless belt on which floating grass is placed and dried. The latter includes, for example, a hot air type drying apparatus. The roof means is a means for avoiding that the dry floating grass gets wet in the rain. For example, a roof portion such as a greenhouse may be used. The collecting means is means for collecting the dried grass obtained by drying the floating grass and transferring it to the next step such as packing, and for example, a collection box can be used.

本発明の有機資源のリサイクル方法は、有機資源を嫌気性発酵させてバイオガスと消化液とを得る嫌気性発酵工程と、消化液を肥料とする浮き草栽培工程と、を含む。このため、有機資源に含まれる肥料成分を有効にリサイクルすることができ、かつ有機資源の放出を不要として環境保護にも貢献できる。さらに、バイオガスを燃料とする発電工程と、発電工程で得られる排熱で栽培液を加熱する栽培液加熱工程と、浮き草を乾燥させる乾燥工程と、を含む方法によれば、リサイクルにより得られる生成物を有効利用して、浮き草及び乾燥草を経済的に引き合うように生産することができる。   The organic resource recycling method of the present invention includes an anaerobic fermentation process in which an organic resource is subjected to anaerobic fermentation to obtain biogas and a digested liquid, and a floating grass cultivation process in which the digested liquid is used as a fertilizer. For this reason, the fertilizer component contained in the organic resource can be effectively recycled, and the release of the organic resource is unnecessary, which contributes to environmental protection. Furthermore, according to a method including a power generation process using biogas as fuel, a cultivation liquid heating process for heating the cultivation liquid with exhaust heat obtained in the power generation process, and a drying process for drying the floating grass, it is obtained by recycling. The product can be used effectively to produce floating grass and dry grass economically.

また、嫌気性発酵槽と浮き草栽培槽とを有する本発明の有機資源のリサイクル装置は、上記リサイクル方法を実現できる。さらに、発電機と加熱装置と乾燥装置とを有する本発明の有機資源のリサイクル装置は、上記浮き草及び乾燥草の経済的な生産を実現できる。   Moreover, the recycling apparatus of the organic resource of this invention which has an anaerobic fermenter and a floating grass cultivation tank can implement | achieve the said recycling method. Furthermore, the organic resource recycling apparatus of the present invention having a generator, a heating device, and a drying device can realize economical production of the floating grass and the dried grass.

本発明を実施するための最良の形態を、図1及び図2を参考にして説明する。図1は、本発明の実施例の活性汚泥のリサイクル方法を示す工程図である。図1で、各工程は矩形で囲んで示し、原材料や生成物は長円形で囲むとともに、矢印で流れを示している。実施例の活性汚泥のリサイクル方法1は、嫌気性発酵工程2、浮き草栽培工程3、発電工程4、栽培液加熱工程5、乾燥工程6、の合計5工程で構成されている。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a process diagram showing a method for recycling activated sludge according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, each step is surrounded by a rectangle, and raw materials and products are surrounded by an ellipse, and a flow is indicated by an arrow. The activated sludge recycling method 1 of the embodiment is composed of anaerobic fermentation step 2, floating grass cultivation step 3, power generation step 4, cultivation liquid heating step 5, and drying step 6, for a total of five steps.

嫌気性発酵工程2では、有機資源である活性汚泥21を原料として、メタンバクテリアなどの微生物の消化分解作用により、バイオガス23と消化液22とを生成する。活性汚泥21中に含まれる炭素などのエネルギー成分は、主にメタンガスとしてバイオガス23に回収される。また、消化液22にはリン化合物や窒素化合物などの肥料成分が含まれる。消化液22は、浮き草栽培工程3で使用されるが、余剰分は濃度調整や成分調整を施すことにより、液体肥料として外部に供給することもできる。   In the anaerobic fermentation process 2, biogas 23 and digestive fluid 22 are generated by digesting and decomposing microorganisms such as methane bacteria using activated sludge 21, which is an organic resource, as a raw material. Energy components such as carbon contained in the activated sludge 21 are recovered in the biogas 23 mainly as methane gas. The digestive juice 22 contains fertilizer components such as phosphorus compounds and nitrogen compounds. Although the digestive juice 22 is used in the floating grass cultivation process 3, the surplus can also be supplied to the outside as liquid fertilizer by adjusting the concentration and adjusting the components.

発電工程4では、嫌気性発酵工程2で生成されたバイオガス23を燃料として発電し、電力41を得る。発電の方式としては、バイオガス23を燃焼させて機械的動力を得る一般的な原動機方式でよい。その他、蒸気タービン方式などでもよく、設備規模にあわせて適正な発電方式とすることができる。得られた電力41は、乾燥工程6などに用いることができ、また外部に供給するようにしてもよい。発電時の副産物として得られる排熱42は、栽培液加熱工程5で利用される。このため、発電工程4の総合効率は高く、環境保護上好ましい。   In the power generation process 4, the biogas 23 generated in the anaerobic fermentation process 2 is used as a fuel to generate power 41. As a power generation method, a general prime mover method in which biogas 23 is burned to obtain mechanical power may be used. In addition, a steam turbine system or the like may be used, and an appropriate power generation system can be set according to the facility scale. The obtained electric power 41 can be used for the drying process 6 or the like, or may be supplied to the outside. Waste heat 42 obtained as a by-product during power generation is used in the cultivation liquid heating step 5. For this reason, the overall efficiency of the power generation process 4 is high, which is preferable for environmental protection.

栽培液加熱工程5では、発電工程4で得られる排熱42を用いて浮き草栽培工程3で使用する栽培液を加熱する。加熱された栽培液51の温度は、例えばホテイアオイの栽培では15℃以上、より好ましくは20℃程度に保持される。なお、気温の高い夏期は、排熱42を用いなくともよい。   In the cultivation liquid heating process 5, the cultivation liquid used in the floating grass cultivation process 3 is heated using the exhaust heat 42 obtained in the power generation process 4. The temperature of the heated cultivation liquid 51 is maintained at, for example, 15 ° C. or more, more preferably about 20 ° C. in the cultivation of water hyacinth. Note that the exhaust heat 42 does not have to be used in summer when the temperature is high.

浮き草栽培工程3では、加熱された栽培液51と消化液22とを用いて浮き草32を栽培する。栽培に際しては、元となる親株31が必要であるが、一旦栽培が始まれば株分かれが進行するため、種蒔きに相当する定期的な作業は不要である。また、不足する養分や水を適宜補充する作業が必要となる。栽培にされた大量の浮き草32は収穫され、次の乾燥工程6に供給される他、そのまま飼料として出荷することもできる。   In the floating grass cultivation process 3, floating grass 32 is cultivated using the heated cultivation liquid 51 and digestive liquid 22. In the cultivation, the parent strain 31 as a base is necessary, but once the cultivation starts, the stock splitting proceeds, so that a regular work corresponding to sowing is unnecessary. Moreover, the work which replenishes the nutrient and water which are insufficient suitably is needed. A large amount of floating grass 32 that has been cultivated is harvested and supplied to the next drying step 6, and can also be shipped as feed.

乾燥工程6では、収穫された浮き草32を乾燥させて乾燥草61を生産する。乾燥に際しては、発電工程4で得られた電力41及び/または排熱42を利用することができるが、自然乾燥でもよい。生産された乾燥草61は、乾燥飼料として出荷することができる。   In the drying step 6, the harvested floating grass 32 is dried to produce dried grass 61. In drying, the electric power 41 and / or the exhaust heat 42 obtained in the power generation step 4 can be used, but natural drying may be used. The produced dry grass 61 can be shipped as a dry feed.

図1に示される活性汚泥21のリサイクル方法1を実施する装置が、図2に示される活性汚泥リサイクル装置15である。活性汚泥リサイクル装置15は、嫌気性発酵槽25、前処理槽26、貯留タンク75、浮き草栽培槽35、発電機45、加熱装置55、乾燥装置65、と付帯器具により構成されている。   An apparatus for performing the activated sludge 21 recycling method 1 shown in FIG. 1 is an activated sludge recycling apparatus 15 shown in FIG. The activated sludge recycling apparatus 15 includes an anaerobic fermentation tank 25, a pretreatment tank 26, a storage tank 75, a floating grass cultivation tank 35, a generator 45, a heating device 55, a drying device 65, and ancillary equipment.

嫌気性発酵槽25には、化学的に安定し耐候性に優れた例えば金属製の堅牢な密閉タンク250を用いることができる。密閉タンク250の側壁下部には活性汚泥21を導入する汚泥導入口251が設けられ、側壁上部には生成されるバイオガス23を導出するガス導出口253が設けられ、側壁中間高さには生成される消化液22を導出する消化液導出口252が設けられている。さらに密閉タンク250の底部には排出弁254が設けられている。密閉タンク250の内部には、メタンバクテリアなどを含む発酵液の供給手段が設けられ、生成されるバイオガス23は密閉タンク250の上部に蓄積し、消化液22は有機汚泥21の上側に分離するようになっている。   For the anaerobic fermenter 25, for example, a metal-made solid sealed tank 250 that is chemically stable and excellent in weather resistance can be used. A sludge inlet 251 for introducing activated sludge 21 is provided in the lower part of the side wall of the sealed tank 250, and a gas outlet 253 for leading out the generated biogas 23 is provided in the upper part of the side wall. The digestive fluid outlet 252 for extracting the digested fluid 22 is provided. Further, a discharge valve 254 is provided at the bottom of the sealed tank 250. Inside the closed tank 250 is provided means for supplying a fermented liquid containing methane bacteria and the like, the generated biogas 23 accumulates in the upper part of the closed tank 250, and the digested liquid 22 is separated above the organic sludge 21. It is like that.

前処理槽26は、嫌気性発酵槽25に隣接して配設され、汚泥導入管261及び汚泥導入ポンプ262を介して、汚泥導入口251に連通している。前処理槽26には、上方に開口部263をもつ開放タンク260を用いることができる。そして、活性汚泥21は、開口部263から開放タンク260に導入されて前処理が施された後、汚泥導入ポンプ262により、嫌気性発酵槽25に導かれるように構成されている。   The pretreatment tank 26 is disposed adjacent to the anaerobic fermentation tank 25, and communicates with the sludge inlet 251 through the sludge inlet pipe 261 and the sludge inlet pump 262. An open tank 260 having an opening 263 on the upper side can be used for the pretreatment tank 26. The activated sludge 21 is introduced into the open tank 260 from the opening 263 and pretreated, and is then introduced to the anaerobic fermentation tank 25 by the sludge introduction pump 262.

貯留タンク75は、嫌気性発酵槽25に隣接して配設され、ガス導出管753を介してガス導出口253に連通し、消化液導出管752を介して消化液導出口252に連通している。貯留タンク75には、堅牢な密閉タンク750を用いることができる。そして、嫌気性発酵槽25内のバイオガス23は、圧力差によりガス導出管753内を自然に流れて貯留タンク75に移動し、貯留されるようになっている。また、嫌気性発酵槽25内の消化液22は、消化液導出口252に近い上澄み液から順に流れ出て、消化液導出管752を通って貯留タンク75に移動し、貯留されるようになっている。本実施例では、貯留タンク75は共通に1基としたが、バイオガス23用と消化液22用にそれぞれ、合計2基設けてもよい。   The storage tank 75 is disposed adjacent to the anaerobic fermentation tank 25, communicates with the gas outlet 253 through the gas outlet pipe 753, and communicates with the digestive juice outlet 252 through the digester outlet pipe 752. Yes. The storage tank 75 can be a robust sealed tank 750. The biogas 23 in the anaerobic fermentation tank 25 naturally flows in the gas outlet pipe 753 due to the pressure difference, moves to the storage tank 75, and is stored. Moreover, the digestive liquid 22 in the anaerobic fermenter 25 flows out from the supernatant liquid close to the digestive liquid outlet 252 in order, moves to the storage tank 75 through the digestive liquid outlet pipe 752, and is stored. Yes. In this embodiment, one storage tank 75 is commonly used, but a total of two storage tanks 75 may be provided for the biogas 23 and the digestive juice 22, respectively.

浮き草栽培槽35は、貯留タンク75に隣接した温室352内に配設されている。浮き草栽培槽35には、上方に開口したプール状の水槽350を用いることができる。水槽350の内部には栽培液351が満たされ、栽培する浮き草32が液面を浮遊している。さらに、水槽350の上方へは、貯留タンク75の側壁下部から液肥移送管353が配管されている。液肥移送管353の中間には、液肥導入ポンプ354及び開閉弁355が配設され、消化液22が貯留タンク75から浮き草栽培槽35に適量供給されるようになっている。浮き草栽培槽のさらに詳細な構成や付帯器具の例は、実施例の項目で説明する。   The floating grass cultivation tank 35 is disposed in a greenhouse 352 adjacent to the storage tank 75. As the floating grass cultivation tank 35, a pool-like water tank 350 opened upward can be used. The cultivation liquid 351 is filled in the water tank 350, and the floating grass 32 to be cultivated floats on the liquid surface. Furthermore, a liquid fertilizer transfer pipe 353 is provided above the water tank 350 from the lower part of the side wall of the storage tank 75. A liquid manure introduction pump 354 and an on-off valve 355 are disposed in the middle of the liquid manure transfer pipe 353 so that an appropriate amount of the digestive juice 22 is supplied from the storage tank 75 to the floating grass cultivation tank 35. A more detailed configuration of the floating grass cultivation tank and examples of incidental devices will be described in the items of the examples.

発電機45は、原動機451と、発電機本体452とで構成されている。原動機451は、ガス移送管453を介して貯留タンク75に連通し、バイオガス23が燃料として供給されるようになっている。原動機451では、バイオガス23が燃焼し、熱エネルギーが機械的エネルギーに変換される。原動機451と発電機本体452との間は、動力伝達ベルト454あるいは共通シャフトによって連結され、機械的エネルギーが伝達されている。発電機本体452では、機械的エネルギーが電気的エネルギーに変換されて電力41が生成され、出力端子455から出力される。発電機45で電力41に変換できなかったエネルギーの大部分は排熱42となる。この排熱42を回収するために熱交換器456が付設されている。   The generator 45 includes a prime mover 451 and a generator main body 452. The prime mover 451 communicates with the storage tank 75 via the gas transfer pipe 453 so that the biogas 23 is supplied as fuel. In the prime mover 451, the biogas 23 burns and heat energy is converted into mechanical energy. The prime mover 451 and the generator main body 452 are connected by a power transmission belt 454 or a common shaft, and mechanical energy is transmitted. In the generator main body 452, mechanical energy is converted into electrical energy to generate electric power 41, which is output from the output terminal 455. Most of the energy that could not be converted into electric power 41 by the generator 45 becomes exhaust heat 42. In order to recover the exhaust heat 42, a heat exchanger 456 is attached.

加熱装置55は、栽培液351を加熱するものであり、浮き草栽培槽35の下側あるいは近傍に設けられている。加熱装置55と、発電機45の熱交換器456との間は、熱移送配管551により往復連結されている。熱移送配管551内には熱移送流体が往復して流れ、発電時に発生する排熱42を加熱装置55に移送している。移送された排熱42は、加熱装置55により栽培液351に伝達されて、液温が上昇するようになっている。熱移送流体には、比熱が大きく粘性抵抗の小さい冷媒液や水が用いられる。   The heating device 55 heats the cultivation liquid 351 and is provided below or in the vicinity of the floating grass cultivation tank 35. The heating device 55 and the heat exchanger 456 of the generator 45 are reciprocally connected by a heat transfer pipe 551. A heat transfer fluid reciprocates in the heat transfer pipe 551, and the exhaust heat 42 generated during power generation is transferred to the heating device 55. The transferred exhaust heat 42 is transmitted to the cultivation liquid 351 by the heating device 55 so that the liquid temperature rises. As the heat transfer fluid, a refrigerant liquid or water having a large specific heat and a small viscous resistance is used.

乾燥装置65は、浮き草栽培槽35に隣接して配設されている。乾燥装置65は、移送用コンベア装置651と、乾燥用コンベア装置652と、回収箱653と、屋根654と、で構成されている。移送用コンベア装置651は、栽培液351中に配設される下部ローラと、大気中に配設される上部ローラと、2つのローラ間に傾斜して張設されるメッシュ状のエンドレスベルトと、で形成されている。そして、エンドレスベルトは、図略の駆動源によりコンベア装置のごとくローラ間を回転するようになっている。乾燥用コンベア装置652は、水平方向に浮き草をゆっくり移送しながら乾燥させるコンベアである。本実施例では、コンベアを上下4段に、かつ各段ごとに左右にずらして配設している。   The drying device 65 is disposed adjacent to the floating grass cultivation tank 35. The drying device 65 includes a transfer conveyor device 651, a drying conveyor device 652, a collection box 653, and a roof 654. The transfer conveyor device 651 includes a lower roller disposed in the cultivation liquid 351, an upper roller disposed in the atmosphere, a mesh-like endless belt that is inclined and stretched between the two rollers, It is formed with. The endless belt is rotated between rollers by a drive source (not shown) like a conveyor device. The drying conveyor device 652 is a conveyor that dries floating grass slowly in the horizontal direction. In this embodiment, the conveyors are arranged in four upper and lower stages and shifted left and right for each stage.

浮き草32は、図2中に破線の矢印で示されるように、栽培液351の水面に浮かんだ状態から移送用コンベア装置651のエンドレスベルトにより漉し取られる。漉し取られた浮き草32は、上部ローラに向かって移送され、上部ローラを越えて落下し、乾燥用コンベア装置652の最上段のコンベアに戴置される。浮き草32は、最上段のコンベアによってゆっくり水平に移動しながら乾燥し、コンベアの終端で2段目に落下する。2段目のコンベアは浮き草を逆方向に水平移動させながら乾燥させ、最終的には4段で左右に2往復する工程で乾燥が終了するようになっている。最下段のコンベアの終端の下部には回収箱653が配設され、乾燥の終了した浮き草32(すなわち乾燥草61)が回収箱653の中に落下して、自動的に捕集されるようになっている。屋根654は、乾燥中の浮き草32が雨に濡れるのを避けるように配設されている。   The floating grass 32 is scooped out by the endless belt of the transfer conveyor device 651 from the state where it floats on the water surface of the cultivation liquid 351, as indicated by the dashed arrows in FIG. The floated grass 32 that has been scraped off is transferred toward the upper roller, falls over the upper roller, and is placed on the uppermost conveyor of the drying conveyor device 652. The floating grass 32 dries while slowly moving horizontally by the uppermost conveyor, and falls to the second stage at the end of the conveyor. The second-stage conveyor dries the floating grass horizontally while moving in the opposite direction, and finally the drying is completed in a process of reciprocating left and right in four stages. A collection box 653 is disposed at the lower end of the lowermost conveyor so that the dried floating grass 32 (that is, the dried grass 61) falls into the collection box 653 and is automatically collected. It has become. The roof 654 is arranged so as to avoid the dry floating grass 32 from getting wet in the rain.

なお、浮き草32の乾燥に発電機45の電力41及び/または排熱42を用いることもできる。   Note that the power 41 and / or the exhaust heat 42 of the generator 45 can also be used for drying the floating grass 32.

上述のように構成された実施例の活性汚泥リサイクル装置15は、次のように作用して活性汚泥21をリサイクルし、また飼料となる浮き草32及び乾燥草61を生産する。   The activated sludge recycling apparatus 15 according to the embodiment configured as described above operates as follows to recycle the activated sludge 21 and produces floating grass 32 and dried grass 61 as feed.

まず、前処理槽26の開口部263から、下水処理施設で余剰となった活性汚泥21を導入する。すると、活性汚泥21の自己消化により、加水分解、酸化作用、酢酸形成等の前処理が進行する。前処理を終了した活性汚泥21は、汚泥導入ポンプ262により、汚泥導入管261、汚泥導入口251を経て嫌気性発酵槽25の密閉タンク250に導かれる。密閉タンク250内では、活性汚泥21にメタンバクテリアなどを含む発酵液が加えられて消化分解が進み、バイオガス23及び消化液22が生成される。バイオガス23は密閉タンク250の上部空間に蓄積し、圧力が増加するとガス導出口253からガス導出管753を経て、貯留タンク75の密閉タンク750に移動する。また、消化液22も、上澄み液から順に消化液導出口252及び消化液導出管752を経て、貯留タンク75の密閉タンク750に移動する。バイオガス23及び消化液22は貯留タンク75内に、一時的に貯留される。   First, the activated sludge 21 surplus in the sewage treatment facility is introduced from the opening 263 of the pretreatment tank 26. Then, pretreatment such as hydrolysis, oxidation, and acetic acid formation proceeds by self-digestion of the activated sludge 21. The activated sludge 21 for which the pretreatment has been completed is guided by the sludge introduction pump 262 to the sealed tank 250 of the anaerobic fermentation tank 25 through the sludge introduction pipe 261 and the sludge introduction port 251. In the sealed tank 250, a fermented liquid containing methane bacteria or the like is added to the activated sludge 21 and digestive decomposition proceeds to generate a biogas 23 and a digested liquid 22. The biogas 23 accumulates in the upper space of the sealed tank 250, and moves to the sealed tank 750 of the storage tank 75 from the gas outlet 253 through the gas outlet pipe 753 when the pressure increases. The digested liquid 22 also moves to the sealed tank 750 of the storage tank 75 through the digested liquid outlet 252 and the digested liquid outlet pipe 752 in order from the supernatant. The biogas 23 and the digestive fluid 22 are temporarily stored in the storage tank 75.

一方、浮き草栽培槽35の水槽350には栽培液351が満たされており、栽培する浮き草32の親株31が浮かべられる。そして、浮き草32の増殖及び生育に必要な養分を補給するために、消化液22が液体肥料として施される。消化液22は、液肥導入ポンプ354により、貯留タンク75から液肥移送管353を経て水槽350に適量移送され、栽培液351に加えられる。   On the other hand, the aquarium 350 of the floating grass cultivation tank 35 is filled with the cultivation liquid 351, and the parent strain 31 of the floating grass 32 to be cultivated is floated. Then, in order to replenish nutrients necessary for the growth and growth of the floating grass 32, the digestive juice 22 is applied as a liquid fertilizer. An appropriate amount of the digestive juice 22 is transferred from the storage tank 75 to the water tank 350 via the liquid fertilizer transfer pipe 353 by the liquid fertilizer introduction pump 354 and added to the cultivation liquid 351.

また一方、貯留タンク75のバイオガス23は、ガス移送管453を経て発電機45の原動機451に移送される。原動機451では、バイオガス23を燃料として燃焼させ、機械的動力を生成している。この機械的動力は、動力伝達ベルト454によって発電機本体452に伝達されている。発電機本体452では、電磁誘導の原理により交流の電力41が生成され、出力端子455から出力されている。発電機45で電力41に変換されなかったエネルギーの大部分は排熱42となり、熱交換器456の熱移送流体に蓄積され回収されている。熱移送流体は、熱移送配管551により加熱装置55に移送され、排熱42が水槽350内の栽培液351に移される。これにより、栽培液351が加熱される。   On the other hand, the biogas 23 in the storage tank 75 is transferred to the prime mover 451 of the generator 45 through the gas transfer pipe 453. In the prime mover 451, the biogas 23 is burned as fuel to generate mechanical power. This mechanical power is transmitted to the generator main body 452 by a power transmission belt 454. In the generator main body 452, AC power 41 is generated based on the principle of electromagnetic induction and output from the output terminal 455. Most of the energy that has not been converted into electric power 41 by the generator 45 becomes exhaust heat 42 and is accumulated and recovered in the heat transfer fluid of the heat exchanger 456. The heat transfer fluid is transferred to the heating device 55 through the heat transfer pipe 551, and the exhaust heat 42 is transferred to the cultivation liquid 351 in the water tank 350. Thereby, the cultivation liquid 351 is heated.

上述のように、浮き草栽培槽35の栽培液351には消化液22が加えられ、かつ加熱される。さらに、浮き草栽培槽35は温室352内に配設されているため気温も暖かく保持されている。このため、浮き草32の増殖及び生育は促進される。生育した浮き草32は、一部をそのまま飼料として出荷することができる。また、浮き草32の残りは、次代の親株31となる分を除いて乾燥装置65に移送される。   As described above, the digestive juice 22 is added to the cultivation liquid 351 of the floating grass cultivation tank 35 and heated. Furthermore, since the floating grass cultivation tank 35 is disposed in the greenhouse 352, the temperature is also kept warm. For this reason, the proliferation and growth of the floating grass 32 are promoted. A part of the grown floating grass 32 can be shipped as a feed as it is. Further, the remainder of the floating grass 32 is transferred to the drying device 65 except for the portion that becomes the next parent strain 31.

乾燥装置65では、まず移送用コンベア装置651が作動し、エンドレスベルトが栽培液351中の浮き草32を漉し取って上部ローラまで移送する。浮き草32は上部ローラを越えて落下し、乾燥用コンベア装置652上に戴置される。次に、乾燥用コンベア装置652が作動すると、浮き草32は4段のコンベア上で順番に左右に2往復して乾燥され、乾燥草61が生産される。乾燥草61は、乾燥用コンベア装置652から回収箱653の中に落下して自動的に捕集され、乾燥飼料として出荷される。   In the drying device 65, the transfer conveyor device 651 is first operated, and the endless belt scoops the floating grass 32 in the cultivation liquid 351 and transfers it to the upper roller. The floating grass 32 falls over the upper roller and is placed on the drying conveyor device 652. Next, when the drying conveyor device 652 is operated, the floating grass 32 is dried by reciprocating two times on the left and right in order on the four-stage conveyor, and the dried grass 61 is produced. The dried grass 61 falls from the drying conveyor device 652 into the collection box 653 and is automatically collected and shipped as dried feed.

以上説明したように、実施例の活性汚泥リサイクル装置15によれば、下水処理施設で余剰となった活性汚泥21をリサイクルして有効活用し、飼料としての浮き草32及び乾燥草61を生産でき、さらに電力41も生成することができる。   As described above, according to the activated sludge recycling apparatus 15 of the embodiment, the activated sludge 21 surplus in the sewage treatment facility can be recycled and effectively used to produce floating grass 32 and dried grass 61 as feed. Furthermore, electric power 41 can also be generated.

浮き草栽培槽のさらに詳細な構成及び付帯器具について、図3〜図6を参考にして説明する。図3は、本発明の別の実施例の浮き草栽培槽85を上方から見た鳥瞰図である。浮き草栽培槽85は、水槽850、ガイド壁860、収穫手段870、液管理装置880で構成されている。   A more detailed configuration and ancillary equipment of the floating grass cultivation tank will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a bird's-eye view of the floating grass cultivation tank 85 of another embodiment of the present invention as viewed from above. The floating grass cultivation tank 85 includes a water tank 850, a guide wall 860, a harvesting means 870, and a liquid management device 880.

水槽850は上方の開いた底の浅い箱形をしている。水槽850は、図4の浮き草栽培槽85の垂直断面図に示されるように、海面L上に設けることもできる。海面L上の水槽850は、側面を形成するフレーム851と底部を形成するシート852とで構成されている。   The water tank 850 has a shallow box shape with an open bottom. The water tank 850 can also be provided on the sea surface L as shown in the vertical sectional view of the floating grass cultivation tank 85 of FIG. The water tank 850 on the sea surface L is composed of a frame 851 forming a side surface and a sheet 852 forming a bottom portion.

フレーム851は海面L上に浮かび、海面Lを矩形に囲んでいる。フレーム851は、断面矩形の強固な枠体853と、枠体853に内蔵され内部空間を持つ浮体854とで構成され、全体の比重が1未満に形成されている。フレーム851の断面形状は矩形に限らず円形その他でもよく、構成部材も限定されず比重が1未満の木材や中空の樹脂などを用いてもよい。   The frame 851 floats on the sea surface L and surrounds the sea surface L in a rectangle. The frame 851 is composed of a strong frame body 853 having a rectangular cross section and a floating body 854 built in the frame body 853 and having an internal space, and has an overall specific gravity of less than 1. The cross-sectional shape of the frame 851 is not limited to a rectangle, but may be a circle or the like. A component member is not limited, and wood or a hollow resin having a specific gravity of less than 1 may be used.

シート852は、フレーム851が囲んだ矩形の海面L全面を覆っている。シート852の周縁端部は上方に折り曲げられて箱形とされ、フレーム851の内側上部に固定されている。シート852には、柔軟で水密性のあるゴムシートなどを用いることができる。水槽850の箱形のシート852内部には栽培液351が適量保持されている。栽培液351の増減により水槽850の喫水線は上下するが、シート852の周縁端部は喫水線の上限よりもさらに上側とされ、海水の浸入は阻止されている。   The sheet 852 covers the entire rectangular sea surface L surrounded by the frame 851. A peripheral edge portion of the sheet 852 is bent upward to form a box shape, and is fixed to the upper inside portion of the frame 851. As the sheet 852, a flexible and watertight rubber sheet or the like can be used. An appropriate amount of the cultivation liquid 351 is held inside the box-shaped sheet 852 of the water tank 850. Although the waterline of the water tank 850 moves up and down by the increase / decrease of the cultivation liquid 351, the peripheral edge of the sheet 852 is further above the upper limit of the waterline, and the intrusion of seawater is prevented.

ガイド壁860は、水槽850内の栽培液351の液面を、所定幅を有し一端861から終端862に延びる屈曲した帯状に区画して液路を形成している。液路は、図3の左下隅を一端861として、右に向かってジグザグ状に延びて右下隅に達した後、右上隅、左上隅を経て、左下隅を終端862としている。一端861と終端862との間には収穫手段870が設けられている。   The guide wall 860 divides the liquid surface of the cultivation liquid 351 in the water tank 850 into a bent band shape having a predetermined width and extending from one end 861 to the terminal end 862 to form a liquid path. The liquid channel has a lower left corner in FIG. 3 as one end 861, extends in a zigzag shape toward the right and reaches the lower right corner, and then passes through the upper right corner and the upper left corner, and ends in the lower left corner. A harvesting means 870 is provided between the one end 861 and the end 862.

海面L上に浮かぶ水槽850では、ガイド壁860は、栽培液351の液面に浮かぶ浮き頭部863と、浮き頭部863より下方に垂れ下がり底部のシート852に固定される壁部864と、からなっている。浮き頭部863には、中空の浮体や発泡スチロールなどを用いることができる。壁部864には、シート852と同じゴムシートなどを用いることができる。なお、壁部864の下部とシート852との間は、密着して固定する必要はなく、栽培液351の往来があっても許容される。   In the water tank 850 that floats on the sea surface L, the guide wall 860 includes a floating head 863 that floats on the liquid surface of the cultivation liquid 351, and a wall 864 that hangs downward from the floating head 863 and is fixed to the bottom sheet 852. It has become. For the floating head 863, a hollow floating body, polystyrene foam, or the like can be used. For the wall portion 864, the same rubber sheet as the sheet 852 can be used. In addition, it is not necessary to adhere and fix between the lower part of the wall part 864, and the sheet | seat 852, and even if the cultivation liquid 351 comes and goes, it is accept | permitted.

収穫手段870は、図3に示されるように、水槽850の左下隅に設けられ、ガイド壁860により形成された液路の終端862に誘導される浮き草32を収穫できるように配置されている。図5は、収穫手段870の垂直断面図である。図5に示されるように、収穫手段870は、箱体871、下部ローラ872、上部ローラ873、図略の駆動源、エンドレスベルト874、移送コンベヤ875、とで構成されている。   As shown in FIG. 3, the harvesting means 870 is provided at the lower left corner of the water tank 850 and is arranged so that the floating grass 32 guided to the end 862 of the liquid path formed by the guide wall 860 can be harvested. FIG. 5 is a vertical sectional view of the harvesting means 870. As shown in FIG. 5, the harvesting means 870 includes a box body 871, a lower roller 872, an upper roller 873, a drive source (not shown), an endless belt 874, and a transfer conveyor 875.

箱体871は、栽培液351の液路の終端862に連通し海水に対して水密性を持つ箱状の部材である。箱体871は、収穫手段870を構成する各部材を支持するとともに、後述の液管理装置880の主要部を内蔵している。下部ローラ872は箱体871内の栽培液351中に配設され、上部ローラ873は下部ローラ872の斜め上方の大気中に配設されている。エンドレスベルト874は、2つのローラ872、873間に傾斜して張設されている。そして、図略の駆動源が上部ローラ873を駆動すると、上部ローラ873は図中右回転して、エンドレスベルト874もローラ872、873間をコンベヤの如く図中右回転する。なお、駆動源は連続使用、定期的な間欠使用、任意の操作による使用、のいずれにも対応できるようになっている。   The box body 871 is a box-shaped member that communicates with the end 862 of the liquid path of the cultivation liquid 351 and has water tightness with respect to seawater. The box 871 supports each member constituting the harvesting means 870 and incorporates a main part of a liquid management device 880 described later. The lower roller 872 is disposed in the cultivation liquid 351 in the box body 871, and the upper roller 873 is disposed in the atmosphere obliquely above the lower roller 872. The endless belt 874 is inclined and stretched between the two rollers 872 and 873. When an unillustrated drive source drives the upper roller 873, the upper roller 873 rotates to the right in the figure, and the endless belt 874 also rotates to the right in the figure between the rollers 872 and 873 like a conveyor. The drive source can be used for continuous use, periodic intermittent use, and use by any operation.

エンドレスベルト874は、一面に孔を有するメッシュ状の部材で形成されるとともに、多数の起立するピン876を備えている。移送コンベヤ875は物品を移送する一般的なベルトコンベヤであり、箱体871の上面に配置され、一方877が上部ローラ873の下側に、他方878が水槽850よりも外側にまで懸架されている。   The endless belt 874 is formed of a mesh-like member having a hole on one surface, and includes a large number of upstanding pins 876. The transfer conveyor 875 is a general belt conveyor for transferring articles, and is disposed on the upper surface of the box body 871, with one 877 suspended below the upper roller 873 and the other 878 suspended outside the water tank 850. .

液管理装置880は、栽培液351の取り込み口881、ポンプ882、送液管883、肥料手段890、液誘導手段900、で構成されている。図6は、液管理装置880の主要部を示す説明図である。取り込み口881は、収穫手段870または液路の終端862の底部に連通しており、栽培液351を取り込むことができる。ポンプ882は、取り込み口881から栽培液351を取り込み、送液管883に圧送するものである。ポンプ882から出た送液管883の途中には三方弁の送液バルブ885が設けられ、圧送先を水槽850と排出口886とに切り替えられるようになっている。排出口886は、降雨などが流入して過剰となった栽培液351を排出するためのものである。   The liquid management apparatus 880 includes an intake port 881 for the culture liquid 351, a pump 882, a liquid feeding pipe 883, a fertilizer means 890, and a liquid guiding means 900. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a main part of the liquid management device 880. The intake port 881 communicates with the bottom of the harvesting means 870 or the end 862 of the liquid path and can take in the cultivation liquid 351. The pump 882 takes in the cultivation liquid 351 from the intake port 881 and pumps it to the liquid supply pipe 883. A three-way valve 885 is provided in the middle of the liquid supply pipe 883 from the pump 882 so that the pressure destination can be switched between the water tank 850 and the discharge port 886. The discharge port 886 is for discharging the cultivation liquid 351 that has become excessive due to inflow of rainfall or the like.

肥料供給手段890は、肥料タンク891と肥料バルブ892とで構成されている。肥料タンク891には、消化液22では補給できない養分を濃い濃度で含む液体肥料が貯蔵されている。肥料バルブ892は肥料タンク891と送液管883との間を開閉するものであり、開くことにより液体肥料が栽培液351中に流入するようになっている。   The fertilizer supply means 890 includes a fertilizer tank 891 and a fertilizer valve 892. The fertilizer tank 891 stores liquid fertilizer containing nutrients that cannot be replenished with the digestive juice 22 at a high concentration. The fertilizer valve 892 opens and closes between the fertilizer tank 891 and the liquid feeding pipe 883, and the liquid fertilizer flows into the cultivation liquid 351 by opening.

送液バルブ885及び肥料バルブ892の開閉操作と、ポンプ882の入り切り操作とは人手で行ってもよく、また電気的な制御装置により行うこともできる。電気的な制御装置を用いる場合には、送液バルブ885及び肥料バルブ892を電磁弁とし、液面検出部、液質検出部、流れ検出部などを付属するのが好ましい。これらの検出部により、栽培液351の液面レベルや養分含有濃度、流れの状態を検出することができ、自動制御によって栽培液351を適正な栽培条件に管理することができる。なお、栽培条件に関与する気温なども検出して参照し、制御条件に反映するようにしてもよい。   The opening / closing operation of the liquid supply valve 885 and the fertilizer valve 892 and the on / off operation of the pump 882 may be performed manually or by an electric control device. When an electrical control device is used, it is preferable that the liquid supply valve 885 and the fertilizer valve 892 are electromagnetic valves, and a liquid level detection unit, a liquid quality detection unit, a flow detection unit, and the like are attached. These detection units can detect the level of the cultivation liquid 351, the nutrient concentration, and the flow state, and the cultivation liquid 351 can be managed under appropriate cultivation conditions by automatic control. In addition, you may make it reflect on control conditions, detecting and referring the temperature etc. which are concerned with cultivation conditions.

液誘導手段900には、栽培液351を噴出するノズルが用いられる。液誘導手段900は、図3に示されるようにガイド壁860により形成される液路の屈曲部に複数設けられ、ポンプ882から圧送される栽培液351を図中矢印方向の液中または気中に噴出すように構成されている。これにより、栽培液351は全体として液路の一端861から他端862に向かって流れ、浮き草32を収穫手段870へと誘導することができる。   For the liquid guiding means 900, a nozzle that ejects the cultivation liquid 351 is used. As shown in FIG. 3, a plurality of liquid guiding means 900 are provided in the bent portion of the liquid path formed by the guide wall 860, and the cultivation liquid 351 pumped from the pump 882 is in the liquid in the direction of the arrow or in the air. It is configured to erupt. As a result, the cultivation liquid 351 as a whole flows from one end 861 to the other end 862 of the liquid path, and the floating grass 32 can be guided to the harvesting means 870.

なお、液管理装置880は、栽培液351の蒸発による不足を補うための給水タンクあるいは真水生成装置を備え、バルブを介して送液管883に連通するように構成してもよい。給水タンクは雨水を貯留するものであり、水槽850に隣接して海面上に浮かべて設置することができる。また、真水生成装置は、海水から真水を精製する装置である。給水タンクあるいは真水生成装置を備えることにより、降水量の少ない地域への適用も可能となる。さらに、海面L上の浮き草栽培槽85には、波しぶきを防ぐ防波堤や、特定の地点に繋ぎ止めるための繋留装置、移動のための推進装置などを備えてもよい。   Note that the liquid management device 880 may include a water supply tank or a fresh water generation device for compensating for the shortage due to evaporation of the cultivation liquid 351, and may be configured to communicate with the liquid supply pipe 883 via a valve. The water supply tank stores rainwater and can be installed on the sea surface adjacent to the water tank 850. Moreover, a fresh water production | generation apparatus is an apparatus which refine | purifies fresh water from seawater. By providing a water supply tank or fresh water generator, it can be applied to areas with low precipitation. Furthermore, the floating grass cultivation tank 85 on the sea level L may be provided with a breakwater that prevents splashing, a tethering device for anchoring to a specific point, a propulsion device for movement, and the like.

実施例の浮き草栽培槽85では、ガイド壁860により一端861から終端862に延びる屈曲した液路が形成されている。さらに、液誘導手段900により栽培液351に流れが形成され、栽培槽85全体で均一化された良好な栽培条件が得られるようになっている。これにより、浮き草32を効率的に自動で栽培するとともに、スムーズに収穫手段870に誘導することができる。また、収穫手段870を備えることにより、栽培だけでなく収穫作業までも自動で行え、生産性は極めて高い。さらに、海面L上の浮き草栽培槽85では、内側の栽培液351と外側の海水とが力学的に釣り合うため、小さな機械強度で水槽850を形成することができる。また、設置用地の制約がないので、適切な規模とすることが容易である。このように多くの点で優れた栽培槽85となっている。   In the floating grass cultivation tank 85 of the embodiment, a bent liquid path extending from one end 861 to the terminal end 862 is formed by the guide wall 860. Furthermore, a flow is formed in the cultivating liquid 351 by the liquid guiding means 900, and favorable cultivating conditions that are uniformized in the entire cultivating tank 85 are obtained. Thereby, the floating grass 32 can be efficiently and automatically cultivated, and can be smoothly guided to the harvesting means 870. Moreover, by providing the harvesting means 870, not only cultivation but also harvesting can be performed automatically, and productivity is extremely high. Furthermore, in the floating grass cultivation tank 85 on the sea surface L, the inner cultivation liquid 351 and the outer seawater are in dynamic balance, so that the water tank 850 can be formed with small mechanical strength. In addition, since there is no restriction on the installation site, it is easy to set an appropriate scale. Thus, the cultivation tank 85 is excellent in many respects.

本発明の実施例の活性汚泥のリサイクル方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the recycling method of the activated sludge of the Example of this invention. 図1のリサイクル方法を実施する活性汚泥リサイクル装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the activated sludge recycling apparatus which enforces the recycling method of FIG. 本発明の別の実施例の浮き草栽培槽を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows the floating grass cultivation tank of another Example of this invention. 図3の実施例の垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view of the embodiment of FIG. 3. 図3の実施例における収穫手段を示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view showing harvesting means in the embodiment of FIG. 図3の実施例における液管理装置の主要部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of the liquid management apparatus in the Example of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:活性汚泥のリサイクル方法
2:嫌気性発酵工程
21:活性汚泥(有機資源) 22:消化液 23:バイオガス
3:浮き草栽培工程
31:親株 32:浮き草
4:発電工程
41:電力 42:排熱
5:栽培液加熱工程 51:加熱された栽培液
6:乾燥工程 61:乾燥草
15:活性汚泥リサイクル装置
25:嫌気性発酵槽 26:前処理槽
35:浮き草栽培槽 45:発電機
55:加熱装置 65:乾燥装置
75:貯留タンク
85:浮き草栽培槽
850:水槽 860:ガイド壁
870:収穫手段 880:液管理装置
1: Recycling method of activated sludge 2: Anaerobic fermentation process
21: Activated sludge (organic resource) 22: Digestive liquid 23: Biogas 3: Floating grass cultivation process
31: Parent stock 32: Floating grass 4: Power generation process
41: Electric power 42: Waste heat 5: Cultivation liquid heating process 51: Heated cultivation liquid 6: Drying process 61: Dry grass 15: Activated sludge recycling device 25: Anaerobic fermentation tank 26: Pretreatment tank 35: Floating grass cultivation tank 45: Generator 55: Heating device 65: Drying device 75: Storage tank 85: Floating grass cultivation tank
850: Water tank 860: Guide wall
870: Harvesting means 880: Liquid management device

Claims (10)

有機資源を嫌気性発酵させてメタンガスを含むバイオガスと肥料成分を含む消化液とを得る嫌気性発酵工程と、
得られた該消化液を少なくとも一部の肥料として浮き草を栽培する浮き草栽培工程と、
を含むことを特徴とする有機資源のリサイクル方法。
An anaerobic fermentation process in which an organic resource is subjected to anaerobic fermentation to obtain a biogas containing methane gas and a digestive juice containing a fertilizer component;
Floating grass cultivation process for cultivating floating grass using at least a part of the obtained digestive juice as a fertilizer;
A method for recycling organic resources characterized by comprising:
前記バイオガスを燃料として発電する発電工程と、該発電工程で得られる排熱を用いて前記浮き草栽培工程で使用する栽培液を加熱する栽培液加熱工程と、を含む請求項1記載の有機資源のリサイクル方法。   The organic resource of Claim 1 including the electric power generation process which produces | generates electricity using the said biogas as a fuel, and the cultivation liquid heating process of heating the cultivation liquid used in the said floating grass cultivation process using the waste heat obtained by this electric power generation process Recycling method. 前記有機資源は活性汚泥であり、前記浮き草はホテイアオイである請求項1または2記載の有機資源のリサイクル方法。   The organic resource recycling method according to claim 1 or 2, wherein the organic resource is activated sludge, and the floating grass is water hyacinth. 前記浮き草栽培工程で得られた前記浮き草を乾燥して乾燥草とする乾燥工程を含む請求項1〜3記載の有機資源のリサイクル方法。   The recycling method of the organic resource of Claims 1-3 including the drying process which dries the said floating grass obtained at the said floating grass cultivation process and makes it dry grass. 前記発電工程で得られる電力及び/または前記排熱を前記乾燥工程で使用する請求項1〜4記載の有機資源のリサイクル方法。   The organic resource recycling method according to claim 1, wherein the electric power and / or the exhaust heat obtained in the power generation step is used in the drying step. 有機資源を導入する資源導入口と、生成されるバイオガスを導出するガス導出口と、生成される消化液を導出する消化液導出口と、をもつ嫌気性発酵槽と、
該消化液が導入され、浮き草を栽培する浮き草栽培槽と、
を有することを特徴とする有機資源のリサイクル装置。
An anaerobic fermentor having a resource inlet for introducing organic resources, a gas outlet for deriving generated biogas, and a digester outlet for deriving the generated digestive liquid;
A floating grass cultivation tank in which the digestive juice is introduced and cultivates floating grass;
A recycling apparatus for organic resources characterized by comprising:
前記バイオガスを燃料とする発電機と、該発電機で得られる排熱を用いて前記浮き草栽培槽が保持する栽培液を加熱する加熱装置と、を有する請求項6記載の有機資源のリサイクル装置。   The organic resource recycling apparatus according to claim 6, further comprising: a generator that uses the biogas as fuel; and a heating device that heats the cultivation liquid held by the floating grass cultivation tank using exhaust heat obtained by the generator. . 前記有機資源は活性汚泥であり、前記浮き草はホテイアオイである請求項6または7記載の有機資源のリサイクル装置。   The organic resource recycling apparatus according to claim 6 or 7, wherein the organic resource is activated sludge, and the floating grass is water hyacinth. 前記浮き草栽培槽で得られた前記浮き草を乾燥して乾燥草とする乾燥装置を有する請求項6〜8記載の有機資源のリサイクル装置。   The organic resource recycling apparatus according to claim 6, further comprising a drying device that dries the floating grass obtained in the floating grass cultivation tank to obtain dried grass. 前記発電機で得られる電力及び/または前記排熱を前記乾燥装置で使用する請求項6〜9記載の有機資源のリサイクル装置。   The organic resource recycling apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the electric power obtained by the generator and / or the exhaust heat is used in the drying apparatus.
JP2005131636A 2005-04-28 2005-04-28 Recycling method of organic resources, and recycling apparatus Pending JP2006305467A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005131636A JP2006305467A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Recycling method of organic resources, and recycling apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005131636A JP2006305467A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Recycling method of organic resources, and recycling apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006305467A true JP2006305467A (en) 2006-11-09

Family

ID=37472977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005131636A Pending JP2006305467A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Recycling method of organic resources, and recycling apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006305467A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472183A (en) * 2009-06-09 2011-02-02 Hydroharvest Internat Ltd Processing aquatic plant material
KR101194168B1 (en) 2011-03-25 2012-10-24 주식회사 포스코 Heating method and heating plant for agricultural facility using biogas and regenerator
CN109772860A (en) * 2019-02-21 2019-05-21 环创(厦门)科技股份有限公司 The recycling treatment process of water hyacinth
CN112063500A (en) * 2020-08-24 2020-12-11 浙江科技学院 High-concentration anaerobic fermentation equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472183A (en) * 2009-06-09 2011-02-02 Hydroharvest Internat Ltd Processing aquatic plant material
KR101194168B1 (en) 2011-03-25 2012-10-24 주식회사 포스코 Heating method and heating plant for agricultural facility using biogas and regenerator
CN109772860A (en) * 2019-02-21 2019-05-21 环创(厦门)科技股份有限公司 The recycling treatment process of water hyacinth
CN112063500A (en) * 2020-08-24 2020-12-11 浙江科技学院 High-concentration anaerobic fermentation equipment
CN112063500B (en) * 2020-08-24 2023-06-23 浙江科技学院 High-concentration anaerobic fermentation equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103429362B (en) Biorefining system, its component, using method and derive from its product
CN101558146A (en) System and method for growing photosynthetic cells
CN112390355A (en) Apparatus for treating and recycling animal waste
CN107574115A (en) A kind of industrial bio matter biogas project application system
TWI656109B (en) System and method for anaerobic digestion of livestock waste
CN208121090U (en) A kind of industrial bio matter biogas project application system
CN109678574A (en) The fermentation of stalk waste takes thermal and application method
JP2007007582A (en) Method and apparatus for producing biogas and clean water
JP2006305467A (en) Recycling method of organic resources, and recycling apparatus
KR102027652B1 (en) Smart renewable complex cultivating plant using renewable energy
CN209652190U (en) The fermentation of stalk waste takes thermal
KR20110079124A (en) Methane fermenter using seawater
CN109422433A (en) A kind of feces of farm joint disposal system based on dystopy fermentation bed
Chakravarthi Biogas and energy production from cattle waste
US11304359B2 (en) System and method for anaerobic digestion of animal wastes
CN116157363A (en) Method and apparatus for treating organic waste, including anaerobic digestion thereof and composting of digestate
Archibong Production of biogas using water waste products (Water Hyacinth and Cow Dung)
CN108251460A (en) A kind of method that biogas, biological organic fertilizer, Liquid Fertilizer are produced using livestock and poultry feces, stalk as raw material high-temperature anaerobic fermentation
CN103663827A (en) Natural resource multi-integration type life-support system
CN214244406U (en) Integrated gas fertilizer co-production device for methane tank
CN211078844U (en) Simple excrement treatment device
US20110065155A1 (en) Productions of Organic Acid Salts from Digested Biomass and Their Uses and Self Cleaning Emitter Therefor
Ullah et al. Optimization of an organic waste biogas reactor
Ekong et al. Production of biogas using waste products (Water Hyacinth and Cow Dung)
CN203007080U (en) Natural resource multi-unit integrated life support system