JP2012011265A - Methane fermentation residue dehydration system - Google Patents
Methane fermentation residue dehydration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012011265A JP2012011265A JP2010147205A JP2010147205A JP2012011265A JP 2012011265 A JP2012011265 A JP 2012011265A JP 2010147205 A JP2010147205 A JP 2010147205A JP 2010147205 A JP2010147205 A JP 2010147205A JP 2012011265 A JP2012011265 A JP 2012011265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- methane fermentation
- containing liquid
- concentrated
- concentration
- 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.)
- Granted
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 230
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 134
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 134
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 131
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 64
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 0 C*12C(C3)*3CC1C2 Chemical compound C*12C(C3)*3CC1C2 0.000 description 1
- DKOUGEOTYXHEOR-UHFFFAOYSA-N CC(C1)CC11CCCC1 Chemical compound CC(C1)CC11CCCC1 DKOUGEOTYXHEOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、メタン発酵残渣の脱水システムおよび脱水方法に関する。 The present invention relates to a methane fermentation residue dehydration system and a dehydration method.
家庭、事業所などからの廃棄物をメタン発酵に供する場合、処理前に選別され、有機性廃棄物(生ごみなど)と生分解性を有さない物質(プラスチック、布類、金属などの夾雑物)とに選別される。選別された有機性廃棄物はメタン発酵の原料として使用され、一方、夾雑物は焼却などにより処理されることが多い。また、メタン発酵原料となる有機性廃棄物(生ごみなど)が、排出元で分別収集され、使用される場合もある。 When waste from households, business establishments, etc. is subjected to methane fermentation, organic waste (such as garbage) and non-biodegradable substances (plastic, cloth, metal, etc.) that are sorted before treatment ). The sorted organic waste is used as a raw material for methane fermentation, while impurities are often treated by incineration or the like. In addition, organic waste (such as garbage), which is a raw material for methane fermentation, may be separately collected and used at the discharge source.
有機性廃棄物のメタン発酵により得られるメタンは、バイオガスとして燃料などに使用されている。一方、メタン発酵後に生じるメタン発酵残渣は脱水され、汚泥と排水とに分離される。 Methane obtained by methane fermentation of organic waste is used as a biogas for fuels. On the other hand, the methane fermentation residue generated after methane fermentation is dehydrated and separated into sludge and waste water.
一般的に、メタン発酵としては、乾式メタン発酵および湿式メタン発酵が挙げられる。簡易な選別で処理できる、対象物が幅広い、高濃度の原料を低動力で処理できるなどの利点から、家庭などから排出される廃棄物を対象とする場合は、乾式メタン発酵が好ましく行われている(特許文献1および2)。有機性廃棄物と夾雑物との選別は、機械選別による場合、あるいは排出元で分別する場合のいずれにおいても、全ての夾雑物を除去するには煩雑な作業が必要である。したがって、乾式メタン発酵では、夾雑物を含む状態で処理が行われ、その結果、乾式メタン発酵残渣には、有機物主体の汚泥とプラスチックなどの夾雑物とが含まれる。 In general, methane fermentation includes dry methane fermentation and wet methane fermentation. Dry methane fermentation is preferred when targeting waste discharged from households because of the advantages that it can be processed by simple sorting, a wide range of objects can be processed with low power, and high concentration raw materials. (Patent Documents 1 and 2). Sorting of organic waste and contaminants requires complicated work in order to remove all contaminants, whether by mechanical sorting or by sorting at the discharge source. Therefore, in the dry methane fermentation, the treatment is performed in a state including contaminants, and as a result, the dry methane fermentation residue contains organic matter-based sludge and plastics and other contaminants.
従来、図1に示すような乾式メタン発酵残渣脱水システム10により、発酵残渣の脱水が行われている。すなわち、メタン発酵槽11で生じる乾式メタン発酵残渣は、スクリュープレス12で夾雑物と一部の汚泥とが回収され、汚泥含有液が遠心脱水機13に供され、脱水汚泥と排水とに分離される。
Conventionally, the fermentation residue is dehydrated by a dry methane fermentation
乾式メタン発酵では、発酵前に原料となる廃棄物を微粉砕しないため、スクリュープレス12を用いて、比較的容易に発酵残渣から夾雑物や粒度の大きい固形物が分離される。
In the dry methane fermentation, since the waste as a raw material is not finely pulverized before fermentation, impurities and large solid particles are separated from the fermentation residue with relative ease using the
しかし、乾式メタン発酵に用いるメタン発酵槽11は、完全混合式ではなく、プラグフロー(押出し流れ)方式であるため、発酵槽内の夾雑物と汚泥との割合が必ずしも均一ではなく、排出される発酵残渣の状態は安定しない。そのため、排出される発酵残渣の状態に応じてスクリュープレス12の運転条件を変更しなければならない。また、分離された汚泥含有液の汚泥濃度が変動し、汚泥含有液の状態も不安定になる。
However, since the
さらに、遠心脱水機13は、砂分などによる摩耗が激しいこと、比重の小さい繊維分などを除去できないことなどの問題を有する。
Furthermore, the
本発明は、有機性廃棄物に含まれる夾雑物の濃度および汚泥濃度の変動に関係なく、メタン発酵残渣の脱水を安定して行い得るメタン発酵残渣脱水システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a methane fermentation residue dewatering system capable of stably dewatering a methane fermentation residue regardless of fluctuations in the concentration of contaminants and sludge concentration contained in organic waste.
本発明は、メタン発酵残渣脱水システムを提供し、該システムは、有機性廃棄物をメタン発酵させるメタン発酵槽;該有機性廃棄物の発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する夾雑物分離手段;該夾雑物分離手段によって分離された該汚泥含有液に含まれる汚泥を濃縮する濃縮手段;および該濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥を、該夾雑物分離手段に返送する濃縮汚泥返送手段を備え、該メタン発酵槽で生じる該発酵残渣が該夾雑物分離手段に供給され、該夾雑物分離手段によって分離された該汚泥含有液が該濃縮手段に供給され、そして該濃縮手段で濃縮された該濃縮汚泥が、該濃縮汚泥返送手段によって該夾雑物分離手段に返送されるように構成されている。 The present invention provides a methane fermentation residue dewatering system, which separates a methane fermentation tank for methane fermentation of organic waste; impurities contained in the fermentation residue of the organic waste and sludge-containing liquid Contaminant separating means; concentrating means for concentrating sludge contained in the sludge-containing liquid separated by the contaminant separating means; and concentrated sludge for returning the concentrated sludge concentrated by the concentrating means to the contaminant separating means The fermentation residue generated in the methane fermenter is supplied to the contaminant separation means, the sludge-containing liquid separated by the contaminant separation means is supplied to the concentration means, and the concentration means The concentrated sludge thus concentrated is returned to the contaminant separating means by the concentrated sludge returning means.
1つの実施態様では、さらに、上記汚泥含有液に凝集剤を添加するための凝集剤添加手段を備える。 In one embodiment, a flocculant addition means for adding a flocculant to the sludge-containing liquid is further provided.
ある実施態様では、上記濃縮手段は、ドラムスクリーンまたは裏掻バースクリーンである。 In one embodiment, the concentration means is a drum screen or a backing bar screen.
他の実施態様では、上記夾雑物分離手段は、スクリュープレスである。 In another embodiment, the contaminant separating means is a screw press.
さらに、本発明は、メタン発酵残渣を脱水する方法を提供し、該方法は、有機性廃棄物をメタン発酵させて発酵残渣を得る工程;該発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する工程;該汚泥含有液を濃縮して、濃縮汚泥を回収する工程;および回収された該濃縮汚泥を、該夾雑物と該汚泥含有液とを分離する工程に返送する工程を包含する。 Furthermore, the present invention provides a method for dehydrating a methane fermentation residue, the method comprising obtaining a fermentation residue by subjecting an organic waste to methane fermentation; a contaminant contained in the fermentation residue and a sludge-containing liquid. A step of separating; concentrating the sludge-containing liquid to recover the concentrated sludge; and a step of returning the recovered concentrated sludge to a step of separating the contaminants from the sludge-containing liquid.
1つの実施態様では、上記夾雑物と上記汚泥含有液とを分離する工程の後、さらに該汚泥含有液に凝集剤を添加する工程を包含する。 In one embodiment, the method further includes a step of adding a flocculant to the sludge-containing liquid after the step of separating the contaminants and the sludge-containing liquid.
ある実施態様では、上記汚泥含有液の濃縮は、ドラムスクリーンまたは裏掻バースクリーンを用いて行われる。 In one embodiment, the concentration of the sludge-containing liquid is performed using a drum screen or a back bar screen.
他の実施態様では、上記夾雑物と上記汚泥含有液との分離は、スクリュープレスを用いて行われる。 In another embodiment, the separation of the contaminants and the sludge-containing liquid is performed using a screw press.
本発明によれば、有機性廃棄物に含まれる夾雑物の濃度および汚泥濃度の変動に関係なく、メタン発酵残渣の脱水を安定して行い得る。さらに、本発明のシステムによって生じる排水をさらに処理する場合、排水処理設備の脱水機への負荷を低減し得る。 According to the present invention, the methane fermentation residue can be stably dehydrated regardless of fluctuations in the concentration of contaminants and sludge concentration contained in organic waste. Furthermore, when the waste water generated by the system of the present invention is further processed, the load on the dehydrator of the waste water treatment facility can be reduced.
本発明のメタン発酵残渣脱水システムおよびメタン発酵残渣の脱水方法を、添付の図面を参照して説明する。 The methane fermentation residue dehydration system and the methane fermentation residue dehydration method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A.メタン発酵残渣脱水システム
図2に、本発明のメタン発酵残渣脱水システムの一実施態様を示す。このメタン発酵残渣脱水システム20は、有機性廃棄物をメタン発酵させるメタン発酵槽21;有機性廃棄物の発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する夾雑物分離手段22;夾雑物分離手段によって分離された汚泥含有液に含まれる汚泥を濃縮する濃縮手段23;および濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥を、夾雑物分離手段に返送する濃縮汚泥返送手段24を備え、メタン発酵槽21で生じる発酵残渣が夾雑物分離手段22に供給され、夾雑物分離手段22によって分離された汚泥含有液が濃縮手段23に供給され、そして濃縮手段23で濃縮された濃縮汚泥が、濃縮汚泥返送手段24によって夾雑物分離手段22に返送されるように構成されている。
A. FIG. 2 shows an embodiment of the methane fermentation residue dehydration system of the present invention. This methane fermentation
(メタン発酵槽)
メタン発酵槽21は、家庭、事業所などからの廃棄物を簡易選別して得られる有機性廃棄物を、メタン発酵させる。メタン発酵槽21は、特に限定されず、当該技術分野で一般的に用いられる発酵槽が用いられる。
(Methane fermentation tank)
The
上記のように、メタン発酵としては、乾式メタン発酵および湿式メタン発酵が挙げられる。本発明において、メタン発酵槽21では、乾式メタン発酵および湿式メタン発酵のいずれの発酵を行ってもよいが、上記のように、簡易な選別で処理できる、対象物が幅広い、高濃度の原料を低動力で処理できるなどの利点から、乾式メタン発酵が好ましい。
As described above, methane fermentation includes dry methane fermentation and wet methane fermentation. In the present invention, the
(夾雑物分離手段)
有機性廃棄物と夾雑物とを完全に分離することは難しい。したがって、夾雑物を含む状態で発酵を行うため、乾式メタン発酵残渣には夾雑物が含まれる。夾雑物分離手段22は、乾式メタン発酵残渣に含まれる夾雑物を分離する目的で備えられている。
(Contaminant separation means)
It is difficult to completely separate organic waste and contaminants. Therefore, since fermentation is performed in a state including impurities, impurities in the dry methane fermentation residue are included. The contaminant separating means 22 is provided for the purpose of separating contaminants contained in the dry methane fermentation residue.
夾雑物分離手段22としては、例えば、スクリュープレス、粗目スクリーンなどが挙げられる。これらの中でも、通常使用される穴径より少し大きな穴径(約2mm〜5mm)を有するスクリュープレスが好ましい。このように少し大きな穴径を有するスクリュープレスを用いることによって、粒径の小さい汚泥は、目詰まりすることなく容易に通過し、粒径の大きなプラスチックなどの夾雑物は、通過することができず回収され得る。穴径が小さすぎると、汚泥が通過せずに目詰まりし、安定して夾雑物を分離することができない場合がある。一方、穴径が大きすぎると、夾雑物が目詰まりする場合がある。 Examples of the contaminant separating means 22 include a screw press and a coarse screen. Among these, a screw press having a hole diameter (about 2 mm to 5 mm) slightly larger than the hole diameter normally used is preferable. By using a screw press having a slightly larger hole diameter in this way, sludge with a small particle diameter can easily pass through without clogging, and contaminants such as plastic with a large particle diameter cannot pass through. Can be recovered. If the hole diameter is too small, the sludge will clog without passing through, and it may not be possible to stably separate impurities. On the other hand, if the hole diameter is too large, impurities may be clogged.
夾雑物分離手段22により分離された夾雑物は、ごみピットなどに回収され、焼却などによって処理される。一方、夾雑物が分離された汚泥含有液は、濃縮手段23に供給される。 The foreign matter separated by the foreign matter separating means 22 is collected in a garbage pit or the like and processed by incineration or the like. On the other hand, the sludge-containing liquid from which the impurities are separated is supplied to the concentration means 23.
(濃縮手段)
濃縮手段23は、夾雑物が分離された汚泥含有液中の水分量を減らし、汚泥含有濃度を高める(濃縮する)。通常、夾雑物が分離された汚泥含有液中には、95質量%程度の水分が含まれている。濃縮手段23は、この水分量を92質量%程度にまで低下させて汚泥濃度を高める。
(Concentration means)
The concentration means 23 reduces the amount of water in the sludge-containing liquid from which contaminants have been separated, and increases (concentrates) the sludge-containing concentration. Usually, the sludge-containing liquid from which impurities are separated contains about 95% by mass of water. The concentrating means 23 increases the sludge concentration by reducing the water content to about 92% by mass.
濃縮手段23としては、例えば、ドラムスクリーン、裏掻バースクリーン、微細目スクリーンなどが挙げられる。濃縮手段23は、汚泥を通過させないようにするため、夾雑物分離手段22の穴径よりも小さい穴径を有するものが用いられ得る。これらの中でも、ドラムスクリーンおよび裏掻バースクリーンが好ましい。 Examples of the concentrating means 23 include a drum screen, a scratch bar screen, and a fine screen. The concentrating means 23 may have a hole diameter smaller than the hole diameter of the contaminant separating means 22 so as not to allow sludge to pass through. Among these, a drum screen and a back bar screen are preferable.
濃縮手段23を用いることによって、遠心脱水機では除去しきれず、汚泥含有液中に残存していた繊維などの比重の小さい固形物を、汚泥と共に濃縮することができる。したがって、繊維などの比重の小さい固形物は、排水中に残存することがなく、排水を処理する際の脱水機への負荷を低減し得る。
By using the concentrating
(濃縮汚泥返送手段)
濃縮汚泥返送手段24は、濃縮手段23で濃縮された濃縮汚泥を、夾雑物分離手段22に返送する。
(Concentrated sludge return means)
The concentrated sludge return means 24 returns the concentrated sludge concentrated by the concentration means 23 to the contaminant separation means 22.
濃縮手段23で濃縮された濃縮汚泥は、濃縮汚泥中に含まれる繊維などの固形物に付着することによって、水分量が多い濃縮前の汚泥と比べて粒径の大きなフロックを形成している。したがって、濃縮汚泥を夾雑物分離手段22に返送することによって、粒径の大きなフロックは、夾雑物分離手段22で分離され回収される。
The concentrated sludge concentrated by the concentrating
さらに、汚泥のフロックを安定して形成させるために、後述する凝集剤添加手段を設けてもよい。 Further, a flocculant adding means described later may be provided in order to stably form the sludge floc.
濃縮汚泥返送手段24としては、例えば、ポンプ、濃縮手段23から夾雑物分離手段22へ濃縮汚泥を自然流下させる方法などが挙げられる。 Examples of the concentrated sludge return means 24 include a pump, a method of allowing the concentrated sludge to naturally flow down from the concentration means 23 to the contaminant separation means 22.
次に、本発明のメタン発酵残渣脱水システムの他の実施態様を図3に示す。このメタン発酵残渣脱水システム30は、有機性廃棄物をメタン発酵させるメタン発酵槽31;有機性廃棄物の発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する夾雑物分離手段32;夾雑物分離手段によって分離された汚泥含有液に含まれる汚泥を濃縮する濃縮手段33;汚泥含有液に凝集剤を添加するための凝集剤添加手段35;および濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥を、夾雑物分離手段に返送する濃縮汚泥返送手段34を備え、メタン発酵槽31で生じる発酵残渣が夾雑物分離手段32に供給され、夾雑物分離手段32によって分離された汚泥含有液が濃縮手段33に供給され、そして濃縮手段33で濃縮された濃縮汚泥が、濃縮汚泥返送手段34によって夾雑物分離手段32に返送されるように構成されている。すなわち、図3に示すメタン発酵残渣脱水システムは、図2に示すメタン発酵残渣脱水システムに、さらに凝集剤を添加するための凝集剤添加手段を設けたものである。
Next, another embodiment of the methane fermentation residue dehydration system of the present invention is shown in FIG. The methane fermentation
メタン発酵槽31、夾雑物分離手段32、濃縮手段33、および濃縮汚泥返送手段34は、上記の図2に示すメタン発酵残渣脱水システム20におけるメタン発酵槽21、夾雑物分離手段22、濃縮手段23、および濃縮汚泥返送手段24と同様であり得る。
The
(凝集剤添加手段)
凝集剤添加手段35は、夾雑物分離手段32によって分離された汚泥含有液に、必要に応じて、凝集剤を添加する。
(Coagulant addition means)
The flocculant addition means 35 adds a flocculant to the sludge containing liquid separated by the contaminant separation means 32 as necessary.
凝集剤添加手段35は、例えば、機械制御により凝集剤を添加する手段、手動で添加する手段などであり得る。なお、凝集剤については後述する。 The flocculant adding means 35 can be, for example, a means for adding the flocculant by mechanical control, a means for manually adding the flocculant, or the like. The flocculant will be described later.
B.メタン発酵残渣の脱水方法
本発明のメタン発酵残渣の脱水方法(以下、単に「脱水方法」と記載する場合がある)は、有機性廃棄物をメタン発酵させて発酵残渣を得る工程(メタン発酵工程);発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する工程(夾雑物分離工程);汚泥含有液を濃縮して、濃縮汚泥を回収する工程(濃縮工程);および回収された該濃縮汚泥を、該夾雑物と該汚泥含有液とを分離する工程に返送する工程(返送工程)を包含する。本発明の脱水方法は、例えば、図2に示すようなメタン発酵残渣脱水システムにおいて行われ得る。以下、各工程を、図2を参照して説明する。
B. Method for Dehydration of Methane Fermentation Residue The method for dehydration of methane fermentation residue of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “dehydration method”) is a step of methane fermentation of organic waste to obtain a fermentation residue (methane fermentation step) ); A step of separating impurities contained in the fermentation residue and sludge-containing liquid (contaminant separation step); a step of concentrating the sludge-containing liquid and recovering concentrated sludge (concentration step); and the collected concentration A step of returning the sludge to the step of separating the contaminants and the sludge-containing liquid (returning step). The dehydration method of the present invention can be performed, for example, in a methane fermentation residue dehydration system as shown in FIG. Hereinafter, each process is demonstrated with reference to FIG.
(メタン発酵工程)
メタン発酵槽21に供給された有機性廃棄物は嫌気的にメタン発酵され、メタン発酵残渣およびメタンガスを生じる。メタン発酵槽21では、メタン生産菌により、メタン発酵が行われる。本発明では、上記のように乾式メタン発酵および湿式メタン発酵のいずれでもよく、好ましくは乾式メタン発酵である。
(Methane fermentation process)
The organic waste supplied to the
メタン発酵により生成されたメタン発酵残渣は、夾雑物分離工程に供され、メタンガスはメタン発酵槽21に設けられたメタンガス回収装置(図示せず)によって回収され、バイオガスとして使用される。
The methane fermentation residue produced by methane fermentation is subjected to a contaminant separation step, and methane gas is recovered by a methane gas recovery device (not shown) provided in the
(夾雑物分離工程)
有機性廃棄物と夾雑物とを完全に分離することは難しいため、乾式メタン発酵残渣にはプラスチックなどの夾雑物が残存している。このような夾雑物は、夾雑物分離手段22を用いて分離し得る。
(Contaminant separation process)
Since it is difficult to completely separate organic waste and impurities, impurities such as plastic remain in the dry methane fermentation residue. Such impurities can be separated using the contaminant separating means 22.
夾雑物分離手段22としては、上記のスクリュープレス、粗目スクリーンなどが用いられ、メタン発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液が分離される。夾雑物分離手段22により分離された夾雑物は、ごみピットなどに回収され、焼却などによって処理される。一方、夾雑物が分離された汚泥含有液は、濃縮工程に供される。 As the contaminant separation means 22, the above-described screw press, coarse screen, or the like is used, and the contaminants contained in the methane fermentation residue and the sludge-containing liquid are separated. The foreign matter separated by the foreign matter separating means 22 is collected in a garbage pit or the like and processed by incineration or the like. On the other hand, the sludge-containing liquid from which impurities are separated is subjected to a concentration step.
(濃縮工程)
通常、夾雑物が分離された汚泥含有液中には、95質量%程度の水分が含まれている。そこで、濃縮工程では、この水分量を92質量%程度にまで低下させて汚泥濃度を高める。
(Concentration process)
Usually, the sludge-containing liquid from which impurities are separated contains about 95% by mass of water. Therefore, in the concentration step, the water content is reduced to about 92% by mass to increase the sludge concentration.
濃縮工程では、夾雑物が分離された汚泥含有液を、濃縮手段23を用いて濃縮する。濃縮手段23としては、上記のドラムスクリーン、裏掻バースクリーン、微細目スクリーンなどが挙げられる。 In the concentration step, the sludge-containing liquid from which impurities are separated is concentrated using the concentration means 23. Examples of the concentration means 23 include the drum screen, the back bar screen, and the fine screen.
本発明の脱水方法では、濃縮工程の前に凝集剤を添加する工程を包含することが好ましい。例えば、図3に示すように、凝集剤添加手段35によって、夾雑物が分離された汚泥含有液に凝集剤が添加される。凝集剤を添加することにより、大きな汚泥フロックが形成されるため、後述の返送工程において濃縮汚泥を夾雑物分離工程に返送した場合に、効率よく汚泥フロックを除去し得る。
The dehydration method of the present invention preferably includes a step of adding a flocculant before the concentration step. For example, as shown in FIG. 3, the flocculant is added to the sludge-containing liquid from which impurities are separated by the
凝集剤としては、汚泥を良好なフロック状にするものであれば、特に限定されない。例えば、高分子凝集剤が単独で使用されるか、あるいは高分子凝集剤と鉄系などの無機系凝集剤とが併用される。凝集剤は、夾雑物が分離された汚泥含有液中の固形物100質量部に対して、0.1質量部〜1.5質量部の割合で添加されることが好ましい。 The flocculant is not particularly limited as long as it makes sludge into a favorable floc form. For example, a polymer flocculant is used alone, or a polymer flocculant and an iron-based inorganic flocculant are used in combination. The flocculant is preferably added at a ratio of 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid in the sludge-containing liquid from which impurities are separated.
濃縮工程において濃縮された濃縮汚泥は、返送工程に供される。一方、分離された排水は、処理されて、河川など自然界に排出され得る。または、メタン発酵設備で再利用される。 The concentrated sludge concentrated in the concentration step is supplied to the return step. On the other hand, the separated waste water can be treated and discharged into the natural world such as a river. Or it is reused in methane fermentation equipment.
(返送工程)
濃縮工程において濃縮された濃縮汚泥は、夾雑物分離工程に返送され、夾雑物とともに分離される。
(Return process)
The concentrated sludge concentrated in the concentration step is returned to the foreign matter separation step and separated together with the foreign matter.
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に制限されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not restrict | limited to a following example.
(実施例1)
図3に示す本発明の乾式メタン発酵残渣脱水システムを用いて、乾式メタン発酵残渣の脱水を行った。
Example 1
Using the dry methane fermentation residue dehydration system of the present invention shown in FIG. 3, the dry methane fermentation residue was dehydrated.
メタン発酵槽31に有機性廃棄物を供給し、乾式メタン発酵を行った。次いで、メタン発酵槽31から発酵残渣を抜き出し、夾雑物分離手段32(スクリュープレス)に供して発酵残渣中のプラスチック、布類などの夾雑物を除去した。夾雑物を除去した汚泥含有液に、凝集剤添加手段35によって高分子凝集剤を添加し(汚泥含有液中の固形物に対して、約1.0質量%の割合)、大きな汚泥フロックを形成させた。次いで、スクリュープレスよりも目が細かいドラムスクリーンを濃縮手段33として用い、汚泥含有液中の水分量を減らし、汚泥含有濃度を高めた。汚泥含有濃度が高まった液(濃縮汚泥)を濃縮汚泥返送手段34によって、夾雑物分離手段32(スクリュープレス)に返送し、濃縮汚泥を発酵残渣とともに脱水した。
Organic waste was supplied to the
脱水後の残渣(脱水残渣)の水分含量を測定すると約60質量%であり、汚泥の脱水に要した消費電力は約4.5kWであった。 When the water content of the residue after dehydration (dehydration residue) was measured, it was about 60% by mass, and the power consumption required for dewatering the sludge was about 4.5 kW.
(比較例1)
図1に示す従来の乾式メタン発酵残渣脱水システムを用いて、乾式メタン発酵残渣の脱水を行った。
(Comparative Example 1)
The dry methane fermentation residue was dehydrated using the conventional dry methane fermentation residue dehydration system shown in FIG.
メタン発酵槽11に有機性廃棄物を供給し、乾式メタン発酵を行った。次いで、メタン発酵槽11から発酵残渣を抜き出し、1.5mmφのスクリュープレスで脱水後、汚泥含有液に高分子凝集剤を添加し(汚泥含有液中の固形物に対して、約1.0質量%の割合)、大きな汚泥フロックを形成させた。次いで、遠心脱水機13を用いて汚泥含有液を脱水した。
Organic waste was supplied to the
脱水後の残渣(脱水残渣)の水分含量を測定すると約70質量%であり、汚泥の脱水に要した消費電力は約18kWであった。 When the water content of the residue after dehydration (dehydrated residue) was measured, it was about 70% by mass, and the power consumption required for dewatering the sludge was about 18 kW.
本発明の乾式メタン発酵残渣脱水システムは、従来の乾式メタン発酵残渣脱水システムの約25%の消費電力であるにもかかわらず、脱水残渣中の水分含量は、従来のシステムより約10質量%も少ないことがわかった。したがって、本発明の乾式メタン発酵残渣脱水システムは、非常に効率よく発酵残渣の脱水を行い得ることがわかる。 Although the dry methane fermentation residue dewatering system of the present invention consumes about 25% of the power consumption of the conventional dry methane fermentation residue dewatering system, the water content in the dehydrated residue is about 10% by mass as compared with the conventional system. I found that there were few. Therefore, it can be seen that the dry methane fermentation residue dehydration system of the present invention can dehydrate the fermentation residue very efficiently.
本発明によれば、有機性廃棄物に含まれる夾雑物の濃度および汚泥濃度の変動に関係なく、メタン発酵残渣の脱水を安定して行い得る。したがって、一般家庭、事業所などからの廃棄物を処理する分野において有用である。 According to the present invention, the methane fermentation residue can be stably dehydrated regardless of fluctuations in the concentration of contaminants and sludge concentration contained in organic waste. Therefore, it is useful in the field of processing waste from ordinary households and business establishments.
10 乾式メタン発酵残渣脱水システム
11、21、31 メタン発酵槽
12 スクリュープレス
13 遠心脱水機
20、30 メタン発酵残渣脱水システム
22、32 夾雑物分離手段
23、33 濃縮手段
24、34 濃縮汚泥返送手段
35 凝集剤添加手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
有機性廃棄物をメタン発酵させるメタン発酵槽;
該有機性廃棄物の発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する夾雑物分離手段;
該夾雑物分離手段によって分離された該汚泥含有液に含まれる汚泥を濃縮する濃縮手段;および
該濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥を、該夾雑物分離手段に返送する濃縮汚泥返送手段;
を備え、
該メタン発酵槽で生じる該発酵残渣が該夾雑物分離手段に供給され、該夾雑物分離手段によって分離された該汚泥含有液が該濃縮手段に供給され、そして該濃縮手段で濃縮された該濃縮汚泥が、該濃縮汚泥返送手段によって該夾雑物分離手段に返送されるように構成されている、システム。 A methane fermentation residue dehydration system,
Methane fermentation tank for methane fermentation of organic waste;
A foreign matter separating means for separating the foreign matter contained in the fermentation residue of the organic waste from the sludge-containing liquid;
A concentration means for concentrating the sludge contained in the sludge-containing liquid separated by the contaminant separation means; and a concentrated sludge return means for returning the concentrated sludge concentrated by the concentration means to the contaminant separation means;
With
The fermentation residue generated in the methane fermenter is supplied to the contaminant separation means, the sludge-containing liquid separated by the contaminant separation means is supplied to the concentration means, and the concentration concentrated by the concentration means A system configured to return sludge to the contaminant separation means by the concentrated sludge return means.
有機性廃棄物をメタン発酵させて発酵残渣を得る工程;
該発酵残渣に含まれる夾雑物と汚泥含有液とを分離する工程;
該汚泥含有液を濃縮して、濃縮汚泥を回収する工程;および
回収された該濃縮汚泥を、該夾雑物と該汚泥含有液とを分離する工程に返送する工程;
を包含する、方法。 A method for dehydrating methane fermentation residues,
Methane fermentation of organic waste to obtain a fermentation residue;
A step of separating impurities contained in the fermentation residue and sludge-containing liquid;
A step of concentrating the sludge-containing liquid to recover the concentrated sludge; and a step of returning the recovered concentrated sludge to a step of separating the contaminants from the sludge-containing liquid;
Including the method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010147205A JP5715350B2 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | Methane fermentation residue dewatering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010147205A JP5715350B2 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | Methane fermentation residue dewatering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012011265A true JP2012011265A (en) | 2012-01-19 |
JP5715350B2 JP5715350B2 (en) | 2015-05-07 |
Family
ID=45598348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010147205A Active JP5715350B2 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | Methane fermentation residue dewatering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5715350B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1177007A (en) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | Anaerobic digestion of organic waste |
JP2002086111A (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-26 | Niigata Eng Co Ltd | Method of disposing of organic waste |
JP3303907B2 (en) * | 1997-09-02 | 2002-07-22 | 株式会社荏原製作所 | Methane fermentation of organic waste |
JP2004017024A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Kurita Water Ind Ltd | Dry type methane fermentation method and dry type methane fermentation apparatus |
JP2005254203A (en) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Methane fermentation treatment system and methane fermentation treatment method |
WO2005105680A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating organic drainage and sludge |
US20060163134A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Kazuaki Shimamura | Digested sludge treatment apparatus |
JP2006281087A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | Processing method of organic waste |
JP2006281106A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | Pretreatment method and apparatus of organic waste |
JP2008086869A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kubota Corp | Organic waste treatment apparatus and organic waste treatment method |
-
2010
- 2010-06-29 JP JP2010147205A patent/JP5715350B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1177007A (en) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | Anaerobic digestion of organic waste |
JP3303907B2 (en) * | 1997-09-02 | 2002-07-22 | 株式会社荏原製作所 | Methane fermentation of organic waste |
JP2002086111A (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-26 | Niigata Eng Co Ltd | Method of disposing of organic waste |
JP2004017024A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Kurita Water Ind Ltd | Dry type methane fermentation method and dry type methane fermentation apparatus |
JP2005254203A (en) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Methane fermentation treatment system and methane fermentation treatment method |
WO2005105680A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating organic drainage and sludge |
US20060163134A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Kazuaki Shimamura | Digested sludge treatment apparatus |
JP2006281087A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | Processing method of organic waste |
JP2006281106A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | Pretreatment method and apparatus of organic waste |
JP2008086869A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kubota Corp | Organic waste treatment apparatus and organic waste treatment method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5715350B2 (en) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10118182B2 (en) | Incineration byproduct processing and methods | |
US20120298562A1 (en) | Ash processing and metals recovery systems and methods | |
JPH11221541A (en) | Method for recycling organic waste | |
JP2002086111A (en) | Method of disposing of organic waste | |
JP4807966B2 (en) | Organic wastewater treatment method and system | |
KR101977701B1 (en) | Apparatus for treating anaerobic digestion of organic waste and method thereof | |
JP4671780B2 (en) | Organic wastewater treatment method and system | |
JP4949110B2 (en) | Methane fermentation pretreatment device, methane fermentation treatment system, and methods thereof | |
JPH11197636A (en) | Method for treatment of organic waste | |
JP2011045846A (en) | Method and apparatus for treating wastewater containing oil | |
US20100213121A1 (en) | Anaerobic Wastewater Treatment System and Process Utilizing Solids Based Bacterial Colonization (SBBC) | |
JP5715350B2 (en) | Methane fermentation residue dewatering system | |
JPH11319782A (en) | Methane fermentation process | |
JP6146665B2 (en) | Sludge treatment method | |
JP6395877B2 (en) | Anaerobic digestion treatment method and anaerobic digestion treatment apparatus | |
JPH11197639A (en) | Treatment of organic waste | |
JP2006281087A (en) | Processing method of organic waste | |
KR100663994B1 (en) | Sewage cleaning device of resource process from food-wastes | |
JPH11221548A (en) | Treatment of organic waste | |
CN110372144B (en) | Leather factory sewage and sludge cleaning treatment method and device | |
JP5242739B2 (en) | Methane fermentation post-treatment device, methane fermentation post-treatment system, and methods thereof | |
JP5654754B2 (en) | Dry methane fermentation residue dehydration system | |
US7718068B2 (en) | Wastewater treatment system and process utilizing solids based bacterial colonization (SBBC) | |
JP2000015228A (en) | Method for fermenting organic waste | |
KR100663993B1 (en) | Sewage cleaning method of resource process from food-wastes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130328 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140513 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150303 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150313 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5715350 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |