JP2010054241A - Methods for measurement and generation control of methane - Google Patents

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Junichi Takahashi
潤一 高橋
Kazutaka Umetsu
一孝 梅津
Shigeki Yamashiro
隆樹 山城
Yoko Miyazaki
陽子 宮崎
Osamu Hamamoto
修 浜本
Yukio Nakamura
幸夫 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods for measurement and generation control of methane in a gas generated from a compost production facility or a storage tank of excessive sludge or a storage place of dehydrated cake within a water treatment facility. <P>SOLUTION: The method for measurement of methane comprises steps of collecting a gas generated from a methane generation facility, the gas containing at least methane, carbon dioxide and volatile organic acid; passing the collected gas through an alkaline absorbent to separate the carbon dioxide and the volatile organic acid; and measuring methane concentration by a hydrogen flame ionization detector (FID). The method for generation control of methane comprises measuring concentration of methane generated from a methane generation facility, and performing aerobic operation when the measured concentration exceeds a reference value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はメタンの測定方法及び発生抑制方法に関し、詳しくはコンポスト製造施設や、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所から発生する気体中のメタンの測定方法及び発生を制御する方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring methane and a method for suppressing generation thereof, and more particularly, controls a method for measuring and generating methane in a gas generated from a compost manufacturing facility, a storage tank for excess sludge in a water treatment facility, or a storage place for dehydrated cake. On how to do.

現在、最も重大な環境問題は地球温暖化である。   Currently, the most serious environmental problem is global warming.

地球温暖化の原因となる温室効果ガスとして、最も関心を集めているものは、二酸化炭素であるが、一酸化二窒素(亜酸化窒素)、フロンの一種として知られるクロロフルオロカーボン類などと共に、メタンも挙げられる。   The most interesting greenhouse gas that causes global warming is carbon dioxide, but methane, along with dinitrogen monoxide (nitrous oxide), chlorofluorocarbons known as a type of chlorofluorocarbon, etc. Also mentioned.

メタンの温室効果は、二酸化炭素の21倍と言われており、二酸化炭素同様、メタンも大気中の濃度が増加傾向にある。非特許文献1によると、メタンは、動物の腸内発酵や自然の湿地及び水田などにおける嫌気性微生物の活動、天然ガス採掘、バイオマス燃焼等によって発生するので、温暖化の進行を抑えるためにも各々の発生源に具体的な抑制対策を講じることが今後求められてくると思われる。   The greenhouse effect of methane is said to be 21 times that of carbon dioxide. Like carbon dioxide, the concentration of methane in the atmosphere tends to increase. According to Non-Patent Document 1, methane is generated by the activity of anaerobic microorganisms in animal intestinal fermentation, natural wetlands and paddy fields, natural gas mining, biomass combustion, etc. It is expected that specific control measures will be required for each source in the future.

特許文献1には、動物の消化器官、特に反芻動物のルーメン(第一胃)から発生するメタンを抑制する抑制剤が記載されている。
特開2006−166853号公報 “2.2 メタン”、[online]、気象庁ホームページ、大気・海洋環境観測報告 第7号(2005年観測結果)、[平成20年3月19日検索]、インターネット、〈URL: http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/cdrom/report2005/html/2_2_0.htm〉
Patent Document 1 describes an inhibitor that suppresses methane generated from the digestive organs of animals, particularly rumen (ruminals) of ruminants.
JP 2006-166853 A “2.2 Methane”, [online], Japan Meteorological Agency website, Air and Ocean Environment Observation Report No. 7 (2005 observations), [March 19, 2008 search], Internet, <URL: http: // www.data.kishou.go.jp/obs-env/cdrom/report2005/html/2_2_0.htm>

一方、本発明者らは、コンポスト製造施設や、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所からも、メタンが発生していることを見出した。   On the other hand, the present inventors have found that methane is also generated from a compost manufacturing facility, a storage tank for excess sludge in a water treatment facility, and a storage place for dehydrated cake.

コンポスト製造施設や水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所では、バクテリアや真菌類等、微生物の活動も活発になる。   Microbial activities such as bacteria and fungi also become active in surplus sludge storage tanks and dewatered cake storage in composting and water treatment facilities.

すると、コンポストや余剰汚泥や脱水ケーキ内部の酸素は微生物の活動によって消費される。空気(酸素)の供給が十分でない環境で、酸素の消費が進行すると内部が部分的に嫌気的になる。   Then, compost, excess sludge and oxygen inside the dehydrated cake are consumed by the activity of microorganisms. In an environment where the supply of air (oxygen) is not sufficient, the interior becomes partially anaerobic as the consumption of oxygen proceeds.

嫌気的条件下では還元雰囲気となり、嫌気性のメタン生成細菌の活動によってコンポスト原料中の余剰汚泥や脱水ケーキに含まれる低分子の有機物や二酸化炭素がメタンへ変換されるのである。   Under anaerobic conditions, the atmosphere is reduced and the activity of anaerobic methane-producing bacteria converts excess sludge in the compost raw material and low-molecular organic substances and carbon dioxide contained in the dehydrated cake into methane.

かかるメタンが発生する状況は、他の微生物によって硫化水素やアンモニアが発生する状況でもあるため、進行すると臭気の問題が生じる。また、メタンは無臭の可燃性ガスであるため、発生に気づきにくく、メタンが建物内に蓄積した場合には、爆発事故の原因ともなりかねない。またマクロ的にみれば地球温暖化の要因となる。   The situation in which such methane is generated is also a situation in which hydrogen sulfide and ammonia are generated by other microorganisms. Also, since methane is an odorless flammable gas, it is difficult to notice the generation, and if methane accumulates in the building, it may cause an explosion accident. From a macro perspective, it also causes global warming.

そこで、本発明者は、施設の嫌気状態で発生するメタンに着目し、そのメタンを簡便に測定する方法を完成すると共に、その濃度をトリガーとして、嫌気状態を解消する対策をとることで、施設の運転を停止することなく、結果として温室効果ガスの削減を可能にすることを見出し、本発明に至った。   Therefore, the present inventor paid attention to methane generated in the anaerobic state of the facility, completed a method for easily measuring the methane, and took measures to eliminate the anaerobic state using the concentration as a trigger. As a result, the present inventors have found that greenhouse gas reduction can be achieved without stopping the operation.

そこで本発明の課題は、コンポスト製造施設や、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所から発生する気体中のメタンの測定方法及び発生を制御する方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for measuring and controlling the generation of methane in a gas generated from a compost manufacturing facility, a storage tank for excess sludge in a water treatment facility, or a storage place for dehydrated cake. .

本発明の他の課題は以下の記載によって明らかになる。   The other subject of this invention becomes clear by the following description.

上記課題は以下の各発明によって解決される。   The above problems are solved by the following inventions.

(請求項1)
メタン発生施設から発生する少なくともメタンと炭酸ガスと揮発性有機酸を含む気体を捕集する工程と、捕集された気体をアルカリ性の吸収剤に通して前記炭酸ガス、前記揮発性有機酸を分離する工程と、水素炎イオン化検出器(FID)でメタン濃度を測定する工程とを有することを特徴とするメタンの測定方法。
(Claim 1)
A step of collecting a gas containing at least methane, carbon dioxide gas and volatile organic acid generated from a methane generation facility, and separating the carbon dioxide gas and the volatile organic acid by passing the collected gas through an alkaline absorbent And a step of measuring the methane concentration with a flame ionization detector (FID).

(請求項2)
前記アルカリ性の吸収剤、及び水素炎イオン化検出器(FID)に供給する水素ガスを、水電解によって生成することを特徴とする請求項1記載のメタンの測定方法。
(Claim 2)
The method for measuring methane according to claim 1, wherein hydrogen gas supplied to the alkaline absorbent and the flame ionization detector (FID) is generated by water electrolysis.

(請求項3)
メタン発生施設が、コンポスト原料を好気性発酵させてコンポストを製造する施設である請求項1又は2記載のメタンの測定方法。
(Claim 3)
The method for measuring methane according to claim 1 or 2, wherein the methane generation facility is a facility for producing a compost by aerobic fermentation of a compost raw material.

(請求項4)
メタン発生施設が、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所である請求項1又は2記載のメタンの測定方法。
(Claim 4)
The method for measuring methane according to claim 1 or 2, wherein the methane generation facility is a storage tank for excess sludge in the water treatment facility or a storage place for the dehydrated cake.

(請求項5)
メタン発生施設から発生するメタンの濃度を請求項1〜4の何れかに記載のメタンの測定方法により測定し、測定された濃度が、基準値を超えた場合には好気化操作を行うことを特徴とするメタンの発生制御方法。
(Claim 5)
The concentration of methane generated from the methane generation facility is measured by the method for measuring methane according to any one of claims 1 to 4, and when the measured concentration exceeds a reference value, an aerobic operation is performed. A characteristic methane generation control method.

(請求項6)
メタン発生施設が、コンポスト原料を好気性発酵させてコンポストを製造する施設である場合には、好気化操作として切り返しを行うことを特徴とする請求項5記載のメタンの発生制御方法。
(Claim 6)
6. The methane generation control method according to claim 5, wherein when the methane generation facility is a facility for producing a compost by aerobic fermentation of a compost raw material, the methane generation facility performs reversal as an aerobic operation.

(請求項7)
メタン発生施設が、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽である場合には、好気化操作として汚泥の曝気処理を行うことを特徴とする請求項5記載のメタンの発生制御方法。
(Claim 7)
The methane generation control method according to claim 5, wherein when the methane generation facility is an excess sludge storage tank in the water treatment facility, sludge aeration is performed as an aerobic operation.

本発明によれば、コンポスト製造施設や、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所から発生する気体中のメタンの測定方法及び発生を制御する方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the measurement method and the method of controlling generation | occurrence | production of the methane in the gas which generate | occur | produce from the storage place of the excess sludge in the compost manufacturing facility and the water treatment facility, and the storage place of a dewatering cake can be provided.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明におけるコンポスト製造施設は、下水処理場や農村集落排水処理場などから発生した汚泥を脱水した汚泥ケーキ、家畜糞尿や厨芥等の有機性廃棄物を主なコンポスト原料とし、好気性発酵させ、主に農作物や公園などの植物の肥料として利用されるコンポストを製造する施設である。   The compost manufacturing facility in the present invention is a sludge cake obtained by dewatering sludge generated from a sewage treatment plant or a rural settlement wastewater treatment plant, etc., and organic waste such as livestock manure and straw is used as a main compost raw material, and is subjected to aerobic fermentation. It is a facility that produces compost that is mainly used as fertilizer for plants such as agricultural crops and parks.

本発明において、コンポストを製造する施設は、何ら限定されない。屋根やカバーなど、被覆する構造があり、内部の空気を排気する口が設けられて、コンポストから発生する気体を取り出すことができるものが好ましい。被覆する構造がなく、大気に開放されて通常の状態ではコンポストから発生する気体が発散している場合であっても、コンポストから発生する気体をサンプリングすることができれば本発明は有効に用いることができる。   In the present invention, the facility for manufacturing the compost is not limited at all. It is preferable that there is a covering structure such as a roof or a cover, and an opening for exhausting the air inside is provided so that the gas generated from the compost can be taken out. Even if there is no structure to cover and the gas generated from compost is released to the atmosphere in a normal state, the present invention can be used effectively if the gas generated from compost can be sampled. it can.

水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽は、汚泥濃縮槽や、汚泥濃縮槽から脱水機(脱水処理しない場合にはタンクローリになどにより外部に搬出される)に移送される過程で一時貯留する汚泥貯留槽などである。また脱水ケーキの保管場所は、脱水ケーキを焼却施設に移送して焼却する場合には、その一時的な保管場所が相当する。   The excess sludge storage tank in the water treatment facility is the sludge that is temporarily stored in the process of being transferred from the sludge concentration tank or sludge concentration tank to a dehydrator (if it is not dewatered, it is transported to the outside by a tank truck, etc.) For example, a storage tank. The storage location for the dehydrated cake corresponds to the temporary storage location when the dehydrated cake is transferred to an incineration facility and incinerated.

図1は温室効果ガスを発生させる設備からサンプリングしたサンプリングガスから、温暖化ガスを測定する装置の概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for measuring a warming gas from a sampling gas sampled from a facility for generating a greenhouse gas.

本発明において、測定対象となる温室効果ガスはメタンである。   In the present invention, the greenhouse gas to be measured is methane.

サンプリングガスは、アルカリ吸収剤に浸した充填材10を入れたアルカリ吸収管1を通して、サンプリングガス内の揮発性有機酸(例えば酢酸、プロピオン酸)や二酸化炭素、硫化水素を除去する。   The sampling gas removes volatile organic acids (for example, acetic acid and propionic acid), carbon dioxide, and hydrogen sulfide in the sampling gas through the alkali absorption tube 1 containing the filler 10 immersed in an alkali absorbent.

アルカリ吸収剤としては、水を電気分解(水電解)することによって陰極側に生じるアルカリ性の水、アルカリ金属の水酸化物(たとえば水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液)、アルカリ土類金属の水酸化物(例えば水酸化カルシウム水溶液)、水酸化アンモニウム水溶液などが挙げられるが、なかでも水電解によって陰極側に生じるアルカリ性の水、又は吸収性に優れる水酸化ナトリウムが好ましく、水電解によって陰極側に生じるアルカリ性の水が特に好ましい。   Alkali absorbents include alkaline water generated on the cathode side by electrolyzing water (water electrolysis), alkali metal hydroxides (for example, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution), alkaline earth metal water. Oxides (for example, calcium hydroxide aqueous solution), ammonium hydroxide aqueous solution and the like can be mentioned. Among them, alkaline water generated on the cathode side by water electrolysis or sodium hydroxide having excellent absorbability is preferable, and water electrolysis is preferable on the cathode side. The resulting alkaline water is particularly preferred.

水電解において、陰極側の液はプロトン消費によってアルカリ性になるので、これを用いれば保守性、廃棄処分する際の取り扱い等の点において優れているからである。   This is because, in water electrolysis, the cathode-side liquid becomes alkaline due to proton consumption, and this is excellent in terms of maintainability and handling during disposal.

アルカリ吸収剤のpHは少なくとも8以上で、飽和に近い吸収も好ましい。   The pH of the alkali absorbent is at least 8 or more, and absorption close to saturation is also preferable.

充填材10は、一般の多孔質体でよく、好ましくは活性炭である。   The filler 10 may be a general porous body, preferably activated carbon.

また本発明では、アルカリ吸収管1に代えて、図2のように、内部にアルカリ吸収剤を入れたバイアル3を用いても良い。バイアル3中には気相3aとアルカリ性の吸収剤からなる液相3bが形成されている。   In the present invention, instead of the alkali absorption tube 1, a vial 3 containing an alkali absorbent inside may be used as shown in FIG. In the vial 3, a liquid phase 3b composed of a gas phase 3a and an alkaline absorbent is formed.

バイアル3を用いる場合は、より吸収の効果を高めるために、気相3aのガスをポンプ31によって吸引し、バイアル3内の液相3bに戻し、再びエアレーションすることもできる。   When the vial 3 is used, in order to enhance the absorption effect, the gas in the gas phase 3a can be sucked by the pump 31, returned to the liquid phase 3b in the vial 3, and aerated again.

2は水素炎イオン化検出器(FID)を備えたメタン計測機である。   Reference numeral 2 denotes a methane measuring device equipped with a hydrogen flame ionization detector (FID).

FID検出器は、有機化合物を高感度に検出することができる。   The FID detector can detect an organic compound with high sensitivity.

本発明において、サンプリングされる気体(ガス)の組成は、少なくともメタン、二酸化炭素及び揮発性有機酸を含む空気であることが想定される。硫化水素やアンモニアを含む場合もある。   In the present invention, the composition of the sampled gas (gas) is assumed to be air containing at least methane, carbon dioxide, and a volatile organic acid. It may contain hydrogen sulfide and ammonia.

FID検出器は、測定原理上、水素ガスを供給することが必須である。   It is essential for the FID detector to supply hydrogen gas on the measurement principle.

本発明においては、このFID検出器に供給する水素ガスを、備えつけた水素ガスボンベから導入するのではなく、水電解によって供給することがよい。水電解法による供給装置から供給する方が、保守性の点で優れている。また、陰極側の液は前述のように、アルカリ性であるので、前段のアルカリ吸収に用いることができるので、より合理的である。   In the present invention, the hydrogen gas supplied to the FID detector is preferably supplied by water electrolysis instead of being introduced from the provided hydrogen gas cylinder. Supplying from a water electrolysis supply device is superior in terms of maintainability. Further, as described above, since the liquid on the cathode side is alkaline, it can be used for the preceding stage of alkali absorption, so that it is more rational.

これら一連のメタン濃度測定は、常時または間欠的に行い、本発明者らは、コンポスト製造施設や、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所から、メタンが各施設毎に設定した基準を超える濃度が検出された場合、好気化の処理を行うことで、発生を制御する。   These series of methane concentration measurements are carried out constantly or intermittently. When a concentration exceeding the set standard is detected, generation is controlled by performing aerobic processing.

メタンの発生の状況は、嫌気性微生物の活動の程度によって異なるので、施設ごと、及び季節や気温、時間帯によって逐次変化することがある。発生の状況に対応しないで画一的な好気化処理(例えば一定時間毎)では、メタンの発生に対して十分な制御効果を発揮することができない。   Since the state of methane generation varies depending on the level of anaerobic microorganism activity, it may change sequentially depending on the facility, season, temperature, and time zone. A uniform aerobic process (for example, every fixed time) without dealing with the state of generation cannot exhibit a sufficient control effect on the generation of methane.

本発明のように、メタン濃度を測定しながら必要に応じて好気化処理を行うことで、より効率的に、効果の高い制御を実現することができる。   By performing the aerobic treatment as necessary while measuring the methane concentration as in the present invention, more effective control can be realized more efficiently.

ここで基準値の範囲は、数ppmあるいはそれ以下の範囲で適宜定められる値であり、この濃度は通常の半導体検出器の検出限界(下限)以下である。   Here, the range of the reference value is a value that is appropriately determined within a range of several ppm or less, and this concentration is below the detection limit (lower limit) of a normal semiconductor detector.

コンポスト製造施設における好気化の処理は、切り返しが挙げられる。   The aerobic treatment at the compost manufacturing facility includes turning over.

切り返しの手法としては、コンポストを攪拌して大気に接触させる方法や、コンポストの下に備えた空気導入管から圧縮された空気を送り、好気化する方法、機械などで攪拌し好気化する方法などが挙げられるが、何ら限定されない。   As a method of turning back, a method of agitating compost and contacting with the atmosphere, a method of aerobing by sending compressed air from an air introduction pipe provided under the compost, a method of agitating and aerobicizing with a machine, etc. However, it is not limited at all.

水処理施設内の水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所における好気化の処理は、曝気や攪拌、切り返しを行う等の対応が挙げられる。   The aerobic treatment in the storage tank for excess sludge in the water treatment facility and the storage place for the dewatered cake includes measures such as aeration, stirring, and turning over.

これらの処理は、温暖化ガス濃度は測定される温暖化ガスの濃度が所定の値を下回るまで行ってもよいし、規定回数行い、その後再測定して好気化処理の効果が足りない(規定濃度を超えている)場合は再び好気化処理を行うようにしてもよい。   These treatments may be performed until the concentration of the greenhouse gas to be measured falls below a predetermined value, or after a specified number of times and then re-measured, the effect of the aerobic treatment is insufficient (specified) If the concentration exceeds), the aerobic treatment may be performed again.

本発明においては、メタン濃度の測定を行い、測定結果を入力し、測定結果が基準値を超える場合には、好気化の処理を行うように指示信号を出力する制御部5を設けることで、自動でメタンの発生を制御することができる。   In the present invention, by measuring the methane concentration, inputting the measurement result, and when the measurement result exceeds the reference value, by providing the control unit 5 that outputs an instruction signal to perform the aerobic processing, The generation of methane can be controlled automatically.

図3に、コンポスト製造装置を例にとって説明する。   FIG. 3 will be described by taking a compost manufacturing apparatus as an example.

図3において、7はコンポスト製造装置である。コンポスト製造装置7は、方形状または円筒状のコンポスト製造装置本体701の内部を複数の仕切壁702で仕切られた複数の槽703を持っており、槽703内でコンポストの発酵、熟成を行う。   In FIG. 3, 7 is a compost manufacturing apparatus. The compost production apparatus 7 has a plurality of tanks 703 in which a rectangular or cylindrical compost production apparatus main body 701 is partitioned by a plurality of partition walls 702, and the compost is fermented and aged in the tank 703.

コンポスト原料投入口704から槽703に投入されたコンポスト原料が、コンポスト原料投入口704に近い槽からコンポスト製品取出口705に近い槽に移動しながら発酵と熟成がなされるような構造である。   The compost raw material charged into the tank 703 from the compost raw material inlet 704 is fermented and matured while moving from the tank close to the compost raw material inlet 704 to the tank near the compost product outlet 705.

各々の槽703の底部はデッドスペースをなくすため傾斜部706が設けられ、槽703の下方は円錐状または角錐状に形成されている。   An inclined portion 706 is provided at the bottom of each tank 703 to eliminate dead space, and the lower part of the tank 703 is formed in a conical shape or a pyramid shape.

傾斜部706の下方とコンポスト製造装置本体701の間は、空間が形成され、該空間にはそれぞれ温度調節のためのヒーター707が設けられている。   A space is formed between the lower portion of the inclined portion 706 and the compost manufacturing apparatus main body 701, and a heater 707 for adjusting the temperature is provided in each space.

槽703の底部には、コンポストに空気を導入するための空気供給管708が1または2以上設置され、空気供給管708は圧力空気供給のためのコンプレッサ709に接続されている。空気供給管708の先端は槽703内にあり、空気供給管708から加圧された空気が供給されることでコンポスト内部に空気を供給し、同時にコンポストの攪拌をすることができる。図3のコンポスト製造装置においては、この空気導入と攪拌によって「切り返し」が行われている。   At the bottom of the tank 703, one or more air supply pipes 708 for introducing air into the compost are installed, and the air supply pipe 708 is connected to a compressor 709 for supplying pressurized air. The tip of the air supply pipe 708 is in the tank 703, and air is supplied into the compost by supplying pressurized air from the air supply pipe 708, and at the same time, the compost can be stirred. In the compost production apparatus of FIG. 3, “turning back” is performed by this air introduction and stirring.

空気供給管708から導入される空気は温度制御可能に構成されることが好ましく、図示しないヒーターなどによって加温された空気が供給されることが好ましい。   The air introduced from the air supply pipe 708 is preferably configured to be temperature-controllable, and is preferably supplied with air heated by a heater (not shown) or the like.

また、槽703には別の空気供給管(図示せず)を設け、加湿した空気を供給するブロワと接続し、圧力空気の他に加湿した空気を供給することも好ましい。   It is also preferable to provide another air supply pipe (not shown) in the tank 703 and connect it to a blower that supplies humidified air so as to supply humidified air in addition to pressurized air.

710はコンポスト製造装置本体701の上部に設けられる排気口である。排気口710には排気の一部をサンプリングできるよう排気導入管61が接続されている。   Reference numeral 710 denotes an exhaust port provided in the upper part of the compost manufacturing apparatus main body 701. An exhaust introduction pipe 61 is connected to the exhaust port 710 so that a part of the exhaust can be sampled.

温暖化ガスの測定に供さない余分な排気は、そのまま排気口710から排出される。   Excess exhaust gas that is not used for the measurement of the warming gas is directly discharged from the exhaust port 710.

このようなコンポスト製造装置7を制御する制御部5における制御フローの例を図4に示す。   An example of a control flow in the control unit 5 that controls the compost manufacturing apparatus 7 is shown in FIG.

まず、制御部5はサンプリングファン6を稼動させて、施設の排気口に設けられた排気導入管61から、コンポスト製造装置7の排気(サンプリングガス)を吸入しバイアル3に導入する(S1)。   First, the control unit 5 operates the sampling fan 6 and sucks the exhaust (sampling gas) of the compost manufacturing apparatus 7 from the exhaust introduction pipe 61 provided at the exhaust port of the facility and introduces it into the vial 3 (S1).

バイアル3でアルカリ性の吸収剤と導入された排気を接触させ、温暖化ガス測定の妨げとなる排気中の二酸化炭素などを吸収させる(S2)。また、必要に応じてポンプ31を稼動させる。   The vial 3 is brought into contact with the alkaline absorbent and the introduced exhaust to absorb carbon dioxide and the like in the exhaust that hinders the measurement of the greenhouse gas (S2). Further, the pump 31 is operated as necessary.

メタン計測機2によりメタン濃度を測定する(S3)。   The methane concentration is measured by the methane measuring device 2 (S3).

温暖化ガス濃度が、基準値を超えているか判断する(S4)。   It is determined whether the greenhouse gas concentration exceeds a reference value (S4).

基準値を超えていなかった場合は嫌気的状態に陥っていないと判断され終了する。   If the reference value is not exceeded, it is determined that the anaerobic state has not been reached and the process ends.

基準値を超えていた場合、制御部5はコンプレッサ709を稼動させて槽703内に空気を導入し、切り返しを行う(S5)。その後、S1に戻る。   When it exceeds the reference value, the control unit 5 operates the compressor 709 to introduce air into the tank 703 and perform switching (S5). Thereafter, the process returns to S1.

コンポスト製造装置が攪拌手段としてモーター駆動の攪拌翼等と、空気供給手段としてブロワ等を備えている場合には、制御部5はモーターおよびブロワを稼動させることで切り返しを行うように制御することができる。   When the compost manufacturing apparatus is equipped with a motor-driven stirring blade or the like as the stirring means and a blower or the like as the air supply means, the control unit 5 can be controlled to perform reversal by operating the motor and the blower. it can.

本発明において、メタン濃度が基準値を超えた場合に、上記制御を行うと共に警告を発するようにすることもできる。警告は、例えば図示しないモニター画面上等において行うことができる。   In the present invention, when the methane concentration exceeds the reference value, the above control can be performed and a warning can be issued. The warning can be performed, for example, on a monitor screen (not shown).

実施例1
下水の活性汚泥処理施設の屋内汚泥貯留槽上にガスサンプリング部を設置し、採取したガスを別室のFID検出器を有するガス分析計(アルカリ性スクラバー−FID)によって連続計測を行い、メタンガス濃度が0.1ppm以下に維持できるように汚泥貯留槽の攪拌及びエアレーションを行った。
Example 1
A gas sampling unit is installed on the indoor sludge storage tank of the sewage activated sludge treatment facility, and the collected gas is continuously measured by a gas analyzer (alkaline scrubber-FID) having a separate FID detector. The sludge storage tank was agitated and aerated so that it could be maintained at 1 ppm or less.

貯留槽の単位面積あたりの発生量を1Nm/日以下に抑えることができた。 The generation amount per unit area of the storage tank could be suppressed to 1 Nm 3 / day or less.

比較例1
実施例1と同じ汚泥貯留槽において、メタンガス濃度による制御を行わなかった。
Comparative Example 1
In the same sludge storage tank as in Example 1, control by methane gas concentration was not performed.

貯留槽の単位面積あたりの発生量は10Nm/日であった。 The generation amount per unit area of the storage tank was 10 Nm 3 / day.

温暖化ガスを測定する装置の概略図Schematic diagram of a device for measuring greenhouse gases 温暖化ガスを測定する装置の他の例を示す概略図Schematic showing another example of a device for measuring greenhouse gases 本発明のコンポスト製造方法に用いられる一態様を示す図The figure which shows the one aspect | mode used for the compost manufacturing method of this invention. コンポスト製造装置を制御する制御部における制御フロー図Control flow chart in the control unit that controls the compost manufacturing equipment

符号の説明Explanation of symbols

1:アルカリ吸収管
2:メタン計測機
3:バイアル
3a:気相
3b:液相
5:制御部
6:サンプリングファン
61:排気導入管
7:コンポスト製造装置
701:コンポスト製造装置本体
702:仕切壁
703:槽
704:コンポスト原料投入口
705:コンポスト製品取出口
706:傾斜部
707:ヒーター
708:空気供給管
709:コンプレッサ
710:排気口
1: Alkali absorption tube 2: Methane meter 3: Vials
3a: Gas phase 3b: Liquid phase 5: Control unit 6: Sampling fan 61: Exhaust pipe 7: Compost manufacturing device 701: Compost manufacturing device main body 702: Partition wall 703: Tank 704: Compost raw material input port 705: Compost product collection Outlet 706: Inclined portion 707: Heater 708: Air supply pipe 709: Compressor 710: Exhaust port

Claims (7)

メタン発生施設から発生する少なくともメタンと炭酸ガスと揮発性有機酸を含む気体を捕集する工程と、
捕集された気体をアルカリ性の吸収剤に通して前記炭酸ガス、前記揮発性有機酸を分離する工程と、
水素炎イオン化検出器(FID)でメタン濃度を測定する工程とを有することを特徴とするメタンの測定方法。
Collecting at least methane, carbon dioxide and volatile organic acid gas generated from the methane generation facility;
Passing the collected gas through an alkaline absorbent to separate the carbon dioxide gas and the volatile organic acid;
And measuring the methane concentration with a flame ionization detector (FID).
前記アルカリ性の吸収剤、及び水素炎イオン化検出器(FID)に供給する水素ガスを、水電解によって生成することを特徴とする請求項1記載のメタンの測定方法。   The method for measuring methane according to claim 1, wherein the alkaline absorbent and the hydrogen gas supplied to the flame ionization detector (FID) are generated by water electrolysis. メタン発生施設が、コンポスト原料を好気性発酵させてコンポストを製造する施設である請求項1又は2記載のメタンの測定方法。   The method for measuring methane according to claim 1 or 2, wherein the methane generation facility is a facility for producing a compost by aerobic fermentation of a compost raw material. メタン発生施設が、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽や脱水ケーキの保管場所である請求項1又は2記載のメタンの測定方法。   The method for measuring methane according to claim 1 or 2, wherein the methane generation facility is a storage place for excess sludge storage tank or dewatered cake in the water treatment facility. メタン発生施設から発生するメタンの濃度を請求項1〜4の何れかに記載のメタンの測定方法により測定し、測定された濃度が、基準値を超えた場合には好気化操作を行うことを特徴とするメタンの発生制御方法。   The concentration of methane generated from the methane generation facility is measured by the method for measuring methane according to any one of claims 1 to 4, and when the measured concentration exceeds a reference value, an aerobic operation is performed. A characteristic methane generation control method. メタン発生施設が、コンポスト原料を好気性発酵させてコンポストを製造する施設である場合には、好気化操作として切り返しを行うことを特徴とする請求項5記載のメタンの発生制御方法。   6. The method for controlling the generation of methane according to claim 5, wherein when the methane generation facility is a facility for producing a compost by aerobic fermentation of a compost raw material, the methane generation facility performs reversal as an aerobic operation. メタン発生施設が、水処理施設内の余剰汚泥の貯留槽である場合には、好気化操作として汚泥の曝気処理を行うことを特徴とする請求項5記載のメタンの発生制御方法。

The methane generation control method according to claim 5, wherein when the methane generation facility is an excess sludge storage tank in the water treatment facility, sludge aeration is performed as an aerobic operation.

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