JP2007054730A - Methane gas recovery apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は有機物の再資源化技術に関し、特に有機物のメタン発酵によりメタンガスを得る回収技術に関する。 The present invention relates to an organic material recycling technology, and more particularly to a recovery technology for obtaining methane gas by methane fermentation of an organic material.
おから、紙、生ごみ、糞尿等の有機物、有機性廃棄物(以下、総称して単に有機物という。)を再資源化すべく、そのような有機物をメタン発酵させてメタンガスを回収する技術が提案されている(特許文献1乃至3)。回収されたメタンガスは例えば発電等に用いられる。一方、有機物を発酵させる発酵槽として有機物の導入口と発酵した有機物の残渣の排出口とを共通にしたコンテナ形式のものがある。しかし、この形式では発酵した有機物は異臭を放つため、新たな有機物と発酵後の残渣との入れ替えの際に周囲に異臭が漂うことになり、設備周辺に民家が存在する環境下では採用することが困難である。また、新たな有機物と発酵後の残渣との入れ替えが必要となり、新たな有機物の連続投入ができず、作業効率が劣る。これに対して、発酵槽の上部を有機物の導入口とし、下部を残渣の排出口としたタンク形式のものがある(特許文献2及び3)。この形式では新たな有機物と発酵後の残渣との入れ替えは不要であり、異臭の問題を解消できる他、新たな有機物の連続投入が可能である。なお、タンク内において発生したメタンガスはタンクの上部から回収されることになる。 To recycle organic materials such as okara, paper, garbage, manure, and organic waste (hereinafter simply referred to as organic materials), a technology to recover methane gas by methane fermentation of such organic materials is proposed. (Patent Documents 1 to 3). The recovered methane gas is used, for example, for power generation. On the other hand, as a fermenter for fermenting organic matter, there is a container type having a common inlet for organic matter and a discharge port for residues of fermented organic matter. However, in this format, the fermented organic matter gives off a strange odor, so when replacing the new organic matter with the post-fermentation residue, there will be a strange odor around the environment, which should be used in environments where there are private houses around the equipment. Is difficult. In addition, it is necessary to replace the new organic matter with the residue after fermentation, and new organic matter cannot be continuously added, resulting in poor work efficiency. On the other hand, there is a tank type in which the upper part of the fermenter is an organic substance inlet and the lower part is a residue outlet (Patent Documents 2 and 3). In this form, it is not necessary to replace the new organic matter with the residue after fermentation, so that the problem of off-flavor can be solved and new organic matter can be continuously added. Note that methane gas generated in the tank is recovered from the upper part of the tank.
このようなメタン発酵の方式としては乾式メタン発酵と湿式メタン発酵とが提案されている。乾式メタン発酵と称されている有機物に事実上加水しないで発酵させる方式では、発酵槽内の有機物は比較的高い粘性を有するため、メタン発酵により発生したメタンガスを主成分とする発酵ガス(以下単にメタンガスと略す)は発酵中の有機物の中に細かい気泡として分散された状態のままとなり易く、分離しにくい。このため、通常は有機物を粉砕、加水して使用する湿式メタン発酵と称される方式が多く採用されている。湿式メタン発酵方式では、運転管理しやすいが有機物の含有量が少なくなるために、同一のメタンガスを生成させるためには、大きな容量のタンクと多量の排水が発生するという短所がある。 As such a methane fermentation system, dry methane fermentation and wet methane fermentation have been proposed. In the method of fermenting without adding water to the organic matter, which is called dry methane fermentation, the organic matter in the fermenter has a relatively high viscosity. (Abbreviated as methane gas) tends to remain dispersed as fine bubbles in the organic matter during fermentation and is difficult to separate. For this reason, a method called wet methane fermentation in which organic substances are usually pulverized and hydrated is used. In the wet methane fermentation system, the operation is easy to manage, but the content of organic matter is reduced. Therefore, in order to generate the same methane gas, there is a disadvantage that a large capacity tank and a large amount of waste water are generated.
一方、乾式メタン発酵では、湿式メタン発酵より、小さな容量のタンクと少ない量の排水ですむという長所を有するが、メタンガスが発酵中の有機物から分離しにくいので、発酵中の有機物が見かけ上膨張し、有機物の上面がタンクの上方へ上昇し続け、オーバーフロー状態となってメタンガスを回収するパイプ等を詰まらせることがあるという問題点がある。 On the other hand, dry methane fermentation has the advantage that a smaller tank and a smaller amount of drainage are required than wet methane fermentation, but methane gas is difficult to separate from the organic matter being fermented, so the organic matter being fermented is apparently expanded. There is a problem in that the upper surface of the organic matter continues to rise above the tank and may become overflowed and clog a pipe that collects methane gas.
従って、本発明の目的は、有機物の見かけ上の膨張を規制し、乾式メタン発酵と称されるような事実上有機物に加水しないでメタン発酵させる場合でも、より安定的かつ効果的にメタンガスを回収することにある。 Therefore, the object of the present invention is to regulate the apparent expansion of organic matter, and to recover methane gas more stably and effectively even when methane fermentation is carried out without virtually adding water to organic matter as called dry methane fermentation. There is to do.
本発明によれば、有機物を収容するタンクと、前記タンクの上部に設けられ、前記有機物を前記タンク内に導入する導入部と、前記タンクの上部に設けられ、前記タンク内で前記有機物がメタン発酵することにより発生するメタンガスを前記タンク外へ排気する排気部と、前記タンクの下部に設けられ、発酵した前記有機物の残渣を排出する排出部と、を備えたメタンガス回収装置において、前記タンク内に、上下方向に延びる振動体を配設したことを特徴とするメタンガス回収装置が提供される。 According to the present invention, a tank that contains organic matter, an introduction portion that is provided at an upper portion of the tank and introduces the organic matter into the tank, and is provided at an upper portion of the tank, wherein the organic matter is methane in the tank. In the methane gas recovery apparatus comprising: an exhaust unit that exhausts methane gas generated by fermentation to the outside of the tank; and a discharge unit that is provided at a lower portion of the tank and discharges the residue of the fermented organic matter. Further, a methane gas recovery device is provided in which a vibrating body extending in the vertical direction is disposed.
このメタンガス回収装置によれば、前記振動体を配設したことにより、前記振動体の周辺の有機物が加振され、発生しているメタンガスを含む微細な気泡が互いに集まり、大きな気泡に成長し、上方に動きやすくなる。さらに、前記振動体の表面では圧力が高まる部分と減圧される部分生じ、減圧部分に気泡が集まり易くなり、前記振動体に沿って上下方向にメタンガスを含む気泡が上昇し易い気道が形成され、前記有機物に分散して発生したメタンガスが前記有機物から脱泡・脱気されることが促進され前記タンクの上方へ集まり易くなる。 According to this methane gas recovery device, by arranging the vibrating body, the organic matter around the vibrating body is vibrated, and fine bubbles including the generated methane gas gather together, and grow into large bubbles, It becomes easy to move upward. Further, the surface of the vibrating body has a portion where pressure is increased and a portion that is depressurized, bubbles tend to gather in the decompressed portion, and an airway in which bubbles containing methane gas are likely to rise in the vertical direction along the vibrating body is formed, The methane gas generated by being dispersed in the organic matter is promoted to be defoamed and degassed from the organic matter, so that the methane gas is easily gathered above the tank.
更に、前記前記振動体の周辺より、広い範囲でも有機物が加振されることで気泡の動きが活発になり、前記振動体に集まるように移動すると共に、この気泡の動きが前記有機物を攪拌するように作用する結果メタン発酵が促進される。従って、発酵による見かけ上の有機物の膨張を規制し、より安定的かつ効果的にメタンガスを回収することができる。 Further, the organic matter is vibrated even in a wide range from the periphery of the vibrating body, and the movement of the bubbles becomes active and moves so as to collect in the vibrating body, and the movement of the bubbles stirs the organic matter. As a result, methane fermentation is promoted. Therefore, apparent expansion of organic matter due to fermentation can be regulated, and methane gas can be recovered more stably and effectively.
ここで、前記振動体は、前記タンクの底部近傍から少なくとも前記タンク内に収容されている有機物の深さの半分以上の高さまで延びていることが好ましく、更に、前記タンク内に投入される予定の未発酵状態の全有機物の上面の位置まで延びていることが好ましい。また、前記振動体は、複数の振動体を上下方向に配設することで上下方向に延びるように構成することもできる。 Here, it is preferable that the vibrating body extends from the vicinity of the bottom of the tank to at least a height that is at least half the depth of the organic matter housed in the tank, and is to be put into the tank. It is preferable to extend to the position of the upper surface of the whole unfermented organic matter. The vibrator may be configured to extend in the vertical direction by arranging a plurality of vibrators in the vertical direction.
本発明においては、更に、前記タンク内の上部に、前記有機物を攪拌する攪拌手段を配設した構成を採用できる。この構成によれば、有機物の投入時には、前記タンク内の有機物の高さを均一化すると共に、前記タンクの上方へ上昇してくる有機物を攪拌してこの中に分散しているメタンガスの脱泡・脱気を促進し、有機物のオーバーフローを抑制することができる。 In the present invention, it is possible to employ a configuration in which stirring means for stirring the organic matter is disposed in the upper part of the tank. According to this configuration, when the organic substance is charged, the height of the organic substance in the tank is made uniform, and the organic substance rising above the tank is stirred to degas the methane gas dispersed in the tank. -It can promote deaeration and suppress organic overflow.
また、本発明においては、更に、前記タンク内を減圧する減圧手段を備えた構成を採用できる。この構成によれば、前記タンク内を減圧することで、メタンガスによる有機物の膨張を支障の無い範囲で規制し、メタンガスの脱泡・脱気をより促進できる。また、前記振動体の有機物の単位容積当たりの設置台数を少なくできる。 Further, in the present invention, it is possible to employ a configuration provided with a decompression means for decompressing the inside of the tank. According to this configuration, by depressurizing the inside of the tank, the expansion of the organic matter due to the methane gas is regulated within a range that does not hinder, and the degassing / degassing of the methane gas can be further promoted. Further, the number of installed vibrators per unit volume of organic matter can be reduced.
さらに、本発明においては、前記振動体を複数配設し、前記タンク内の前記有機物が所定の高さに達しない場合には複数の前記振動体を一つずつ順次稼動させ、前記タンク内の前記有機物が前記所定の高さに達した場合には複数の前記振動体を同時に稼動させる構成を採用できる。この構成によれば、有機物の種別等により、粘性等が高まり、脱泡・脱気しにくいような場合や、予想を超えた速度でメタンガスが発生した場合でも、オーバーフローを防止し易くなる。 Further, in the present invention, a plurality of the vibrators are disposed, and when the organic matter in the tank does not reach a predetermined height, the plurality of vibrators are sequentially operated one by one, When the organic substance reaches the predetermined height, it is possible to employ a configuration in which a plurality of the vibrators are simultaneously operated. According to this configuration, it is easy to prevent overflow even when viscosity or the like increases depending on the type of organic matter, and defoaming / degassing is difficult, or when methane gas is generated at a rate exceeding expectations.
以上述べた通り、本発明によれば、乾式メタン発酵と称される含水率が90%以下で事実上有機物に加水しない場合でも、有機物の見かけ上の膨張を規制し、より安定的かつ効果的にメタンガスを回収することができる。このことにより、湿式メタン発酵より、同一規模であれば排水が少ない、発酵槽が小さくできるという乾式メタン発酵の利点を生かすことができる。 As described above, according to the present invention, even when the water content called dry methane fermentation is 90% or less and practically does not add water to organic matter, the apparent expansion of the organic matter is regulated, and it is more stable and effective. Methane gas can be recovered. This makes it possible to utilize the advantages of dry methane fermentation that less waste water and a smaller fermenter can be made at the same scale than wet methane fermentation.
<装置の構成>
図1は本発明の一実施形態に係るメタンガス回収装置Aの構成図である。また、図2(a)はメタンガス回収装置Aの平面視図である。メタンガス回収装置Aは有機物を収容するタンク10と、タンク10の上部に設けられ、有機物をタンク内に導入する導入部20と、タンク10の上部に設けられ、タンク10内で有機物がメタン発酵することにより発生するメタンガスをタンク10外へ排気する排気部21と、タンク10の下部に設けられ、発酵した有機物の残渣を排出する排出部22と、を備える。
<Device configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of a methane gas recovery apparatus A according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view of the methane gas recovery apparatus A. The methane gas recovery device A is provided in a
タンク10は円筒状の本体部11と、本体部11の上方開口端を塞ぐ蓋部12と、を備える。本体部11の下部はテーパ状に先細りとなってその先端(下端)が開口して排出部22を構成している。排出部22内には不図示の駆動手段により回転駆動可能なスクリューコンベア22aが配設されており、スクリューコンベア22aによりタンク10内に堆積した有機物の残渣がタンク10外へ排出される。なお、排出部22の周囲は通常時には不図示の密閉手段により密閉されて異臭が漂わないようにされる。
The
蓋部12の中央部分は開口しており、ここに円筒状の導入部20が形成されている。導入部20には開閉可能な蓋20aが設けられている。処理の対象となる有機物は蓋20aを開放して導入部20からタンク10内へ投入されることになる。排気部21はパイプであり、蓋部12を貫通してその下端部がタンク10内へ露出している。タンク10内で発生したメタンガスは排気部21及び配管21aを通過してチャンバ1内に貯留される。チャンバ1にはメタンガスが収容される袋体等が設けられる。配管21aの途中には配管21a内のメタンガスの通過を遮断・許容する弁21bが配設されている。
A central portion of the
タンク10内には、上下方向に延びる振動ユニット30が複数(ここでは3基)配設されている。振動ユニット30は駆動部31と振動体32とから構成され、全体として棒状をなし、支持部材33を介してタンク10の本体部11に支持されている。振動体32は中空の部材内に偏芯ウェイトを有する上下方向に延びる軸体が内蔵されてなり、駆動部31の内部には振動体32内の軸体を回転駆動するモータが内蔵されている。モータの駆動により軸体が回転すると振動体32が振動することになる。なお、振動体の構成としてはこれに限られずエアー駆動によるもの等種々のものが採用でき、後述するようにタンク10内に振動体の周囲に上下方向に気泡が上昇しやすい気道が形成され易くなればよい。
A plurality (three in this case) of
振動体32の周面には上下方向に延びる板状の振動翼32aが固定されている。振動翼32aは1つの振動体32に対して複数設けられており、平面視で振動体32から放射状に(半径方向に)突出している。突出長は、5cm〜10cm程度の長さが好ましい。5cm以下であると、気道の形成範囲が狭くなり、10cm以上とすると、振動翼32aや振動体32等を含めた振動する部分を強固にすることから、振動に要するエネルギーが多くなりすぎる。複数の振動翼32aは、例えば、金属板やFRP板等からなり、振動体32の振動により振動して(図2(a)の矢印参照。)、上下方向の気道の形成、有機物の加振を増長させる。支持部材33は、例えば図1の断面拡大図に示すように、振動ユニット30の振動を妨げないよう、振動体32に取り付けられたストッパ部材33aが収容される空間を有し、振動体32が上下、左右に一定量移動できるように振動ユニット30を支持する。なお、図示しないが、ストッパ部材33aに代えてゼンマイ状のバネを用い、支持部材33をゼンマイ状のバネの外周に固定し、振動体32をゼンマイ状のバネの中央部に固定することで、振動ユニット30を支持するようにすることもできる。
A plate-like vibrating
次に、タンク10内の上部にはタンク10内の有機物を攪拌する攪拌手段として、回転翼40が配設されている。回転翼40は振動ユニット30よりも上方に配設され、蓋部12上に配設されたモータ41の出力軸に連結された軸42に取り付けられており、モータ41の回転駆動により回転する(図2(a)の矢印参照。)。なお、回転翼40は回転ではなく、正転・逆転を繰り返すように駆動してもよい。本実施形態の場合、モータ41、軸42及び回転翼40のユニットが3基設けられており、各軸42にはそれぞれ複数の回転翼40が取り付けられている。
Next, a
この回転翼40の駆動により、有機物の投入時には、タンク10内の有機物の高さを均一化すると共に、タンク10の上方へ上昇してくる有機物を攪拌してこの中に分散しているメタンガスの脱泡・脱気を促進し、有機物のオーバーフローを抑制することができる。
By driving the
次に、タンク10の蓋部12には排気部21とは別の排気部50が設けられている。排気部50はパイプであり、蓋部12を貫通してその下端部がタンク10内へ露出している。タンク10内で発生したメタンガスは排気部50及び配管50aを通過してチャンバ1内に貯留することもできる。配管50aの途中には配管50a内のメタンガスの通過を遮断・許容する弁50bが配設されている。また、配管50aの途中にはタンク10内を減圧する減圧手段であるポンプ51が配設されている。排気部21からのメタンガスの回収はメタンガスの発酵圧による自然回収であるが、排気部50からのメタンガスの回収はポンプ51の吸引によるいわば強制的な回収となる。
Next, an
なお、排気部21、50のパイプの下端部には、飛び散った有機物がパイプ内に飛び込み難くするようにカバーを設置したり、有機物の上昇によってパイプ内に有機物が進入しないよう、パイプの下端部を塞ぐフロート弁を設置してもよい。
It should be noted that a cover is installed at the lower end of the pipes of the
次に、タンク10内にはオーバーフローセンサ60が配設されている。オーバーフローセンサ60はタンク10内の有機物の上面レベルを検知するフロートスイッチ、圧力、光、超音波等を利用したセンサ等である。また、タンク10の本体部10の外側には、図示していないがジャケットヒータが配設されている。ヒータは有機物を摂氏35度〜38度に保持するよう必要に応じて加温してメタン発酵を促進する。
Next, an
<装置の動作>
次に、係る構成からなるメタンガス回収装置Aの動作について図3及び図4を参照して説明する。メタンガス回収装置Aはコンピュータ等の不図示の制御手段により制御されて動作する。本実施形態は乾式メタン発酵の場合を想定する。
<Operation of the device>
Next, the operation of the methane gas recovery apparatus A having such a configuration will be described with reference to FIGS. The methane gas recovery apparatus A operates under the control of a control means (not shown) such as a computer. This embodiment assumes the case of dry methane fermentation.
<有機物の投入・残渣の排出>
図3(a)を参照して新たな脱気された未発酵の有機物X’は導入部20から定期的に投入する。投入された有機物X’は、常時毎分当たり数回の速度で回転している回転翼40により攪拌されながら、高さ方向に均一化されると共に、酸生成発酵が促進される。
<Input of organic substances and discharge of residues>
Referring to FIG. 3A, new deaerated unfermented organic matter X ′ is periodically introduced from the
タンク10内への有機物X’の投入量は、ポンプ51による減圧や振動体32の稼動の直後の有機物X’の上端部が、回転翼の下端に接する程度が好ましい。この程度の量にすることにより、メタン発酵により膨張する有機物X’の上昇した部分が回転翼40により撹拌されることになり、回転翼への負荷が継続されることが防止でき、撹拌エネルギーが少なくなる。
The amount of the organic substance X ′ introduced into the
なお、有機物X’は、異物の除去、粉砕処置、前発酵(酸生成発酵)、発酵阻害物質の減少等の前処理を事前に施し、摂氏35度〜38度に加温されたものとしてもよい。 The organic substance X ′ may be preliminarily subjected to pretreatment such as removal of foreign substances, pulverization treatment, pre-fermentation (acid-producing fermentation), reduction of fermentation-inhibiting substances, etc., and heated to 35 to 38 degrees Celsius. Good.
残渣X”は例えば新たな有機物X’が投入される際に、その投入量に対して、その原料換算容量の1/30程度を排出することができる。排出された残渣X”の一部は新たな有機物X’と共にタンク10内へ再度投入し、種菌として活用することもできるが、後述するように振動体32の周辺に形成される気道に沿って種菌となる程度のメタン発酵菌も気泡の上昇に伴って上昇するので、排出された残渣X”の一部をタンク内上部に再投入する必要は基本的にはない。排出された残渣X”は好気性発酵により堆肥製品等として活用することもできる。
For example, when a new organic substance X ′ is introduced, the residue X ″ can be discharged about 1/30 of its raw material equivalent capacity with respect to the input amount. A part of the discharged residue X ″ is Although it can be reintroduced into the
<メタンガスの回収1>
図3(b)を参照してタンク10内の有機物Xはメタン発酵により発酵し、メタンガスを主成分としたガスが発生する。発酵期間は例えば30日である。発生したメタンガスは排気部21を通過し、チャンバ1へと導かれ貯留される。排気部21から回収する場合、弁21bは開け、弁50bは閉じられる(図1参照)。発酵した有機物Xは比較的高い粘性を有するため、メタンガスが発生してもこれが有機物Xの内部に細かな気泡として分散された状態となり易く、メタンガスが脱泡・脱気され難い。特に、タンク10の下部側で発生したメタンガスは排気部21に至るまでに距離があるので、より脱泡・脱気されにくい。メタンガスの脱気がうまく行かないと有機物Xの全体が上方へ膨張し、排気部21を詰まらせることになる(オーバーフロー)。
<Recovery of methane gas 1>
With reference to FIG.3 (b), the organic substance X in the
そこで、振動ユニット30を稼働させる。稼働させた振動ユニット30の振動翼32aの振動により、その周囲に振動体32に沿って上下方向にメタンガスの気泡が上昇しやすい気道が形成される。また、振動体32(及び振動翼32a)の表面では圧力が高まる部分と減圧される部分生じ、減圧部分に気泡が集まり易くなる。従って、振動体32に沿って上下方向にメタンガスを含む気泡が上昇し易い気道が形成され、有機物に分散して発生したメタンガスが有機物から脱泡・脱気されることが促進され、タンク10の上方へ集まり易くなる。
Therefore, the
図2(b)及び(c)は振動体32による気道形成の説明図である。図2(b)は振動体32が振動していない態様を示しており、有機物Xがタンク10内に隙間無く存在している。そこで、振動体32を振動させると、図2(c)に示すように、振動体32及び振動体32に固定された振動翼32aの周囲に一時的に負圧の空間Yが形成され、この部分にメタンガスが集まり、大きな気泡を形成することから気泡が上昇する。振動体32には上下方向に延びているので、多数の箇所で大きな気泡が形成され、気泡が概ね連続して上昇する形の気道が形成される。
2B and 2C are explanatory views of airway formation by the vibrating
このような気道が形成されるよう、振動体32は、タンク10の底部近傍から少なくともタンク10内に収容されている有機物の深さの半分以上の高さまで延びていることが好ましく、更に、タンク10内に投入される予定の未発酵状態の全有機物の上面の位置まで延びていることが好ましい。各振動体32は必ずしも一本の棒状のものである必要はなく、複数の振動体を上下方向に配設して上下方向に延びるように構成し、実質的に一本の棒状のものと同様にすることもできる。
In order to form such an airway, the vibrating
振動翼32aによる有機物Xの振動は、振動翼32aから離れるにつれて急速に振動が減衰するので、振動体32の出力にもよるが振動翼32aによる振動で有機物X内の微細な気泡が集合して大きく成長するのは振動翼32aからせいぜい数十cm程度範囲である。このことから、比較的細かいピッチで振動体32を配設することが望ましい。
Since the vibration of the organic substance X by the vibrating
また、振動体32を常時振動させておく必要はなく、有機物Xの膨張の度合い等に応じて間欠的に振動させれば足りる。振動ユニット30を稼動する場合には、3基ある振動ユニット30を1基ずつ、例えば、平面視で時計回り又は反時計回りに、順番に稼働させれば、より一定の速度でメタンガスが回収できる。また、稼動中の振動体32の周囲では有機物Xが脱泡、脱気され、膨張が抑えられるので、稼動中の振動体32の周囲に存在する有機物Xの上面は他の部位よりも低くなり、有機物Xの上面にわずかな傾斜を生じる。これにより、撹拌翼40に急激な負荷がよりかかりにくくなる。なお、図3(b)は、振動ユニット30を一基(同図右側)稼働させた状態を示している。
Moreover, it is not necessary to always vibrate the vibrating
このようにして、有機物Xに分散されたメタンガスが有機物Xから脱気されることが促進されると共にメタンガスがタンク10の上方へ集まり易くなる。更に、有機物Xが加振され、脈動により撹拌されることで有機物Xのメタン発酵が促進される。従って、有機物Xのオーバーフローに繋がる膨張を規制し、より効果的にメタンガスを回収することができる。なお、振動体32の振動数は例えば200〜240Hzに設定される。
In this manner, the methane gas dispersed in the organic substance X is promoted to be degassed from the organic substance X, and the methane gas is easily collected above the
<メタンガスの回収2>
本実施形態では、タンク10内を減圧してメタンガスの脱気をより促進することもできる。タンク10内を減圧すると、発酵によって生成したメタンガスを含む微細な気泡が膨張し、微細な気泡が互いに集合してしだいに大きくなり、上昇力が増加することから有機物Xから、脱泡・脱気し易くなる。ただし、単に急激に減圧するとオーバーフローする危険が高い。
<Methane gas recovery 2>
In the present embodiment, the inside of the
メタンガスは図4(a)に示すように排気部50から回収される。弁50bは開け、弁21bは閉じられ、また、ポンプ51を作動する(図1参照)。ポンプ51の作動によりタンク10内のメタンガスが吸引され、チャンバ1へ導かれると共にタンク10内が減圧される。すると、有機物Xも見かけ上膨張し、上記したようにオーバーフローの危険性が生じるところであるが、上記の振動体32を振動させることで振動体32周囲からメタンガスの脱気が促進される。従って、減圧による有機物Xの見かけ上の膨張は支障のない範囲で制御される。また、減圧を間欠的に行うと、有機物Xが膨張、収縮を繰り返すので、微細な気泡が大きくなりやすくなり、よりオーバーフローしにくくなる。
Methane gas is recovered from the
上記したように、振動体32単独で脱泡、脱気しようとすると、比較的細かいピッチで振動体32を配設することが望ましいが、振動体32を多数配設することになる。減圧するとタンク10全体の微細な気泡が集合して大きく成長する傾向が強くなる。この大きくなった気泡は、上昇する力が増し、振動等により見かけ上の粘度が低下している振動翼32a周辺に上昇しながら集まる傾向が強くなり、振動体32に沿って上昇し易くなる。その結果、振動体32を配設するピッチを大きくすることができ、振動体32をより少なくすることができる。
As described above, it is desirable to arrange the vibrating
<オーバーフロー直前の処理>
上述したように3基ある振動ユニット30を一基づつ順番に稼働させにも関わらず、有機物Xが上方へ著しく膨張し、図4(b)に示すように回転翼40の上端を超すと、撹拌翼40による脱泡・脱気効果の増大は見込めなくなり、このままの状態では、オーバーフローを生じる可能性が高くなる。そこで、タンク10内のオーバーフローセンサ60により、タンク10内の有機物Xが所定の高さに達したか否かを検出する。本実施形態の場合、オーバーフローセンサ60は、回転翼40の上端位置に有機物Xの上面が達したときに有機物Xを検出するように設置される。
<Process immediately before overflow>
As described above, despite the fact that the three
オーバーフローセンサ60が有機物Xを検出した場合には、3基ある振動ユニット30を全部稼働させる。これにより、有機物Xの脱泡・脱気を促進し、有機物Xの膨張が抑制される。また、好ましくは、これに加えて、減圧幅の縮小、タンク10の温度設定の低下、排出部22から発酵がほぼ終了した有機物X(残渣に近いもの)を一定量排出する等、オーバーフローさせない処置をとる。なお、オーバーフローセンサ60を上下方向に複数設置し、各々の位置で上記のオーバーフローさせない処置を順次とってもよい。また、図4(b)では上述した「メタンガスの回収2」の動作中に、オーバーフロー直前である場合を示しているが、上述した「メタンガスの回収1」の場合も同様である。
When the
A メタンガス回収装置
10 タンク
20 導入部
21 排気部
22 排出部
32 振動体
40 回転翼
51 ポンプ
A Methane
Claims (4)
前記タンクの上部に設けられ、前記有機物を前記タンク内に導入する導入部と、
前記タンクの上部に設けられ、前記タンク内で前記有機物がメタン発酵することにより発生するメタンガスを前記タンク外へ排気する排気部と、
前記タンクの下部に設けられ、発酵した前記有機物の残渣を排出する排出部と、を備えたメタンガス回収装置において、
前記タンク内に、上下方向に延びる振動体を配設したことを特徴とするメタンガス回収装置。 A tank containing organic matter;
An introduction part provided at an upper part of the tank, for introducing the organic substance into the tank;
An exhaust unit that is provided in an upper part of the tank and exhausts methane gas generated by methane fermentation of the organic matter in the tank;
In the methane gas recovery device, which is provided at the lower part of the tank and includes a discharge unit for discharging the fermented organic matter residue,
A methane gas recovery apparatus, wherein a vibrating body extending in a vertical direction is disposed in the tank.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-08-24 JP JP2005243014A patent/JP2007054730A/en active Pending
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