JP2016168517A - 鋼板製消化槽の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】嫌気性発酵処理を完全に停止することなく、鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を容易に塞ぎ、且つ再度の孔の発生を抑制することができる鋼板製消化槽の補修方法を提供すること。【解決手段】鋼板製消化槽１の（例えば天板３の）孔３ａのあいた箇所に槽外部から例えば漏水補修用テープ５を貼って当該孔３ａを塞ぐ（第１工程）。その後、漏水補修用テープ５の上にＦＲＰライニング６を槽外部から施す（第２工程）。【選択図】図２

Description

本発明は、下水汚泥、食品廃棄物などの有機性廃棄物を嫌気性発酵処理して消化ガスを発生させる鋼板製消化槽の補修方法に関する。

特許文献１〜３に記載されているような消化槽に関する様々な従来技術が存在する。特許文献１に記載の従来技術は、消化槽の底に堆積する堆積物を効率良く槽外へ除去するための技術である。特許文献２に記載の従来技術は、有機性廃棄物の消化効率を改善するための技術である。また、特許文献３に記載の従来技術は、固形分濃度の高い有機性廃液および汚泥を安定して嫌気性発酵処理するための技術である。

特開２０１４−１６１８１３号公報 特開２０１２−２３６１２６号公報 特開２００２−２１９４８５号公報

ここで、消化槽には、コンクリート製（プレストレストコンクリート製）の消化槽や、鋼板製の消化槽がある中、本件発明者らは鋼板製の消化槽に注目している。鋼板製の消化槽は、コンクリート製の消化槽に比べて軽量化を図ることができ、また、槽本体を地中に埋設しないため基礎工事および仮設工事を軽減することができる。また、プレストレストコンクリートは、その成形後に孔などをあけることができないが、鋼板は加工性に優れるので、点検口を設けたり、各種計測装置を取り付けたりするのも容易である。このような長所を鋼板製の消化槽は有する。

鋼板製の消化槽は、内面に防食塗装を施すことで２０年以上の耐用年数があると既に評価されているものの、万が一のことではあるが、腐食等によってその天板部などに孔が発生したときのことを考慮しておくことは有用である。

天板部に仮に孔があいた場合の補修方法としては、例えば次のような補修方法が考えられる。内部で発生する消化ガス（可燃性ガス）により消化槽内は正圧となっているので、嫌気性発酵処理を完全に停止して槽内部から補修する。具体的には、内部の汚泥および消化ガスを抜いた後、槽本体の内側から仮設足場を組んで天板部の孔のあいた箇所に当て板を施すとともに、再度の孔の発生を防ぐため再塗装する。ただし、この方法では、嫌気性発酵処理を完全に停止させてしまうことになるため、通常、予備機をもたない消化槽では、消化槽の再度の立ち上げに時間がかかり大きな問題となる。また、内部の汚泥を抜いたり、仮設足場を組んだりするのは大変な作業である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、嫌気性発酵処理を完全に停止することなく、鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を容易に塞ぎ、且つ再度の孔の発生を抑制することができる鋼板製消化槽の補修方法を提供することである。

本発明は、有機性廃棄物を嫌気性発酵処理して消化ガスを発生させる鋼板製消化槽の補修方法である。この補修方法は、前記鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を槽外部から補修材で塞ぐ第１工程と、前記補修材の上に繊維強化プラスチックライニングを槽外部から施す第２工程とを備えることを特徴とする。

本発明によると、鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を槽外部から補修するため、嫌気性発酵処理を完全に停止する必要はなく、且つ孔を塞ぐ補修作業は容易である。また、繊維強化プラスチックライニングにより再度の孔の発生を抑制することができる。

鋼板製消化槽の一例を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係る補修方法で槽本体の天板の孔のあいた箇所を補修した状態を示す側断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

（消化槽の構成）
まず、図１を参照しつつ、補修対象である鋼板製消化槽について説明する。鋼板製消化槽１００は、鋼板製の槽本体１、機械式攪拌機２（以下、「攪拌機２」と記載する）などを具備している。

槽本体１は、汚泥（下水汚泥、食品廃棄物などの有機性廃棄物）を嫌気性発酵処理するための槽である。槽本体１に投入された汚泥は、加温装置（不図示）により加温されるとともに、攪拌機２により攪拌される。嫌気性発酵により発生した消化ガスは、槽頂部から出ていくようにされる。なお、槽本体１への汚泥投入手段、および槽本体１からの消化ガス取出手段の図示は省略している。また、消化ガスは、メタンが約６０容量％、二酸化炭素が約４０容量％のガス（バイオガス）であり、槽本体１の内部の気層部Ａの圧力は、１〜３ｋPaである。消化ガスは可燃性ガスであるため、槽本体１内に大気が入らないよう、槽本体１内は正圧（外部の大気圧よりも高い圧力）とされる。

本実施形態では、縦型円筒形状の槽本体１としているが、槽本体１の形状はこれに限られるものではない。

槽本体１に取り付けられた攪拌機２は、槽本体１に投入された汚泥を攪拌するためのものである。攪拌機２は、２段配置されたインペラ２ａ、インペラ２ａを回転させる電動機２ｂなどからなる。インペラ２ａは２段配置に限られず１段でも複数段でもよい。

本実施形態では、インペラ２ａで汚泥を攪拌する機械式攪拌機としているが、ドラフトチューブ式の機械式攪拌機であってもよいし、スクリュー羽根式の機械式攪拌機であってもよい。さらには、ガス式の攪拌装置であってもよい。

（消化槽の補修方法）
前記したように、鋼板製の消化槽は、通常孔はあかないが、長期使用していく中で、槽本体１の天板３部などが内部結露等により腐食して、天板３に孔３ａがあいた場合を想定した。なお、槽本体１の側板４のうちの液層部Ｂに常に接触する部分は、気層部Ａに面する天板３および側板４部分に比べて腐食しにくい。

ここでは、図２を参照しつつ、一例として天板３に孔３ａがあいた場合の天板３の補修方法について説明する。

まず初めに、槽本体１への汚泥の供給を、例えば数日間停止して、消化ガスの発生を抑える（準備工程）。これにより、槽本体１内の気層部Ａの圧力を低下させることができ、孔３ａからの消化ガスの吐出を抑えることができる。槽本体１への汚泥の供給を数日間停止しても、槽本体１内に汚泥が存在すれば、嫌気性発酵処理が完全に停止することはない。換言すれば、槽本体１への汚泥の供給を再開すれば、すぐに通常の運転状態に戻る。さらには、槽本体１への汚泥の供給を数週間停止したとしても、槽本体１内に汚泥が存在すれば、嫌気性発酵処理が完全に停止することはない。但し、通常、予備機をもたない消化槽では、槽本体１への汚泥の供給の停止は、常時発生する汚泥の消化処理をその停止期間中はできないということであるので、可能な範囲（槽本体１内の気層部Ａの圧力低下にかかる時間、後述する第１工程および第２工程の必要期間）で短くする。

なお、槽本体１への汚泥の供給を停止するのではなく、槽本体１への汚泥の供給量を通常時よりも減少させることで、槽本体１内の気層部Ａの圧力を低下させて、孔３ａからの消化ガスの吐出を抑えてもよい。このようにすれば、処理量は低下するものの汚泥の消化処理を継続することができる。

さらには、消化ガスの発生が少ない（ガス圧が低い）場合は、本体１への汚泥の供給を停止したり、供給量を減少させたりしないでもよい。

なお、槽本体１内の気層部Ａの圧力を低下させる場合、その圧力が負圧（外部の大気圧よりも低い圧力）にならないようにする。負圧になると、可燃性ガスである消化ガスが充満している槽本体１内へ大気が吸い込まれるからである。

孔３ａの大きさは限定されるものではないが、１ｍｍ程度を想定している。また、孔３ａは円形に限られるものではなく、細長いき裂のような孔の場合もある。

その後、漏水補修用テープ５（補修用テープ、補修材の一例）を孔３ａの上に槽外部から貼ることで孔３ａを塞ぐ（第１工程）。これにより、孔３ａは塞がり、孔３ａからのガス漏れは防止される。なお、このとき、漏水補修用テープ５で孔３ａを完全に塞げれば（ガス漏れがゼロになれば）それにこしたことはないが、若干のガス漏れは許容される。すなわち、漏水補修用テープ５で孔３ａを塞いだ結果、孔３ａから若干、ガスが漏れてもよい。本発明の補修方法における、孔のあいた箇所を槽外部から補修材で塞ぐというのは、孔のあいた箇所を補修材で塞いだ結果、孔から若干ガスが漏れてもよい。換言すれば、孔のあいた箇所を補修材で塞ぐというのは、ガス漏れを完全に無くすのではなく（ガス漏れを完全に無くしてもよいが）、ガス漏れを抑えるということである。

なお、漏水補修用テープ５を孔３ａの上に槽外部から貼ることで孔３ａを塞ぐのではなく、金属用パテなどのパテ材（補修材の一例）を槽外部から孔３ａに詰めることで孔３ａを塞いでもよい。さらには、上記パテ材を孔３ａに詰めてから、その上に漏水補修用テープ５を貼ることで、ガス漏れをより完全に抑えてもよい。

その後、漏水補修用テープ５の上にＦＲＰライニング６（繊維強化プラスチックライニング）を槽外部から施す（第２工程）。これにより、孔３ａからのガス漏れを完全に抑える（無くす）。

なお、漏水補修用テープおよび金属用パテは、いずれも公知の一般的な補修材であり、且つ、ＦＲＰライニングに関しても公知の一般的な技術である。

（作用・効果）
本発明では、鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を槽外部から補修するため、嫌気性発酵処理を完全に停止する必要はない。換言すれば、内部の汚泥を抜くことなく補修するので、嫌気性発酵処理を完全に停止させることはない。また、槽外部からの補修作業であるため、孔を塞ぐ作業は容易である。また、ＦＲＰライニングを施すことで防食するので、再度の孔の発生を抑制することができる。

ここで、前記した実施形態のように、鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を槽外部から補修材で塞ぐ（第１工程）前に、鋼板製消化槽への有機性廃棄物の供給を停止または減少させておくことが好ましい。この構成によると、あいた孔からの消化ガスの吐出を抑えることができるので、第１工程の作業を容易に行うことができる。

補修材としては、漏水補修用テープおよびパテ材のうちの少なくともいずれかを用いることが好ましい。漏水補修用テープおよびパテ材は取扱いが容易であり、且つ、ガス漏れを一時的に抑えるのに十分な補修材であるからである。

（変形例）
前記した実施形態では、槽本体１の天板３にあいた孔３ａを補修する例を示したが、槽本体１の側板４に孔があいた場合でも本発明の補修方法を適用することができる。

１：槽本体
２：攪拌機
３：天板
３ａ：孔
４：側板
５：漏水補修用テープ（補修用テープ）
６：ＦＲＰライニング
１００：鋼板製消化槽

Claims (3)

1. 有機性廃棄物を嫌気性発酵処理して消化ガスを発生させる鋼板製消化槽の補修方法であって、
   前記鋼板製消化槽の孔のあいた箇所を槽外部から補修材で塞ぐ第１工程と、
   前記補修材の上に繊維強化プラスチックライニングを槽外部から施す第２工程と、
   を備えることを特徴とする、鋼板製消化槽の補修方法。
2. 請求項１に記載の鋼板製消化槽の補修方法において、
   前記第１工程を行う前に、前記鋼板製消化槽への有機性廃棄物の供給を停止または減少させておくことを特徴とする、鋼板製消化槽の補修方法。
3. 請求項１または２に記載の鋼板製消化槽の補修方法において、
   前記補修材が、補修用テープおよびパテ材のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする、鋼板製消化槽の補修方法。

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