JP3389211B2 - 生ごみバイオガス化装置 - Google Patents
生ごみバイオガス化装置Info
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生ごみ中の有機物
を細菌等の微生物によって分解・ガス化してメタンガス
を得るための生ごみバイオガス化装置に関する。
を細菌等の微生物によって分解・ガス化してメタンガス
を得るための生ごみバイオガス化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、生ごみ中の有機物を細菌等の微生
物によって分解・ガス化してメタンガスを得るための生
ごみバイオガス化装置の開発が進められている。そのよ
うな生ごみバイオガス化装置の従来例が、図２に示され
ている。
物によって分解・ガス化してメタンガスを得るための生
ごみバイオガス化装置の開発が進められている。そのよ
うな生ごみバイオガス化装置の従来例が、図２に示され
ている。
【０００３】図２に示す生ごみバイオガス化装置は、加
水分解槽１と、この加水分解槽１の後段に接続されたメ
タン化槽２とを備えている。このうち加水分解槽１は、
投入された生ごみ中の有機物を、主に加水分解菌によっ
て加水分解するためのものである。また、メタン化槽２
は、加水分解槽１で分解された有機物を、主にメタン菌
（メタン生成菌）によってメタン発酵させることで、メ
タンガスを生成するためのものである。
水分解槽１と、この加水分解槽１の後段に接続されたメ
タン化槽２とを備えている。このうち加水分解槽１は、
投入された生ごみ中の有機物を、主に加水分解菌によっ
て加水分解するためのものである。また、メタン化槽２
は、加水分解槽１で分解された有機物を、主にメタン菌
（メタン生成菌）によってメタン発酵させることで、メ
タンガスを生成するためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、メタン化槽２
内でｐＨが７以下となったりＯＲＰ（酸化還元電位）が
―３００ｍＶ以下となったりすると、嫌気性微生物であ
るメタン菌の活性が低下してしまう。そして、メタン菌
の活性が低下すると、メタン化槽２内のメタンガス生成
が進まなくなる。
内でｐＨが７以下となったりＯＲＰ（酸化還元電位）が
―３００ｍＶ以下となったりすると、嫌気性微生物であ
るメタン菌の活性が低下してしまう。そして、メタン菌
の活性が低下すると、メタン化槽２内のメタンガス生成
が進まなくなる。
【０００５】また、メタン菌の活性低下がさらに進行す
ると、生ごみバイオガス化装置の運転継続ができなくな
ることもある。また、一旦低下したメタン菌の活性を復
活させるのは容易ではなく、メタン化槽２内の菌体の入
れ換えを要する事態に発展する可能性もある。
ると、生ごみバイオガス化装置の運転継続ができなくな
ることもある。また、一旦低下したメタン菌の活性を復
活させるのは容易ではなく、メタン化槽２内の菌体の入
れ換えを要する事態に発展する可能性もある。
【０００６】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、メタン化槽内における微生物の活性低下
を抑制ないしは回復することのできるような生ごみバイ
オガス化装置を提供することを目的とする。
たものであり、メタン化槽内における微生物の活性低下
を抑制ないしは回復することのできるような生ごみバイ
オガス化装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、生ごみ中
の有機物を微生物によって加水分解するための加水分解
槽と、この加水分解槽の後段に並列に接続され、前記加
水分解槽で加水分解された有機物を微生物によってメタ
ン化するための複数のメタン化槽と、これら複数のメタ
ン化槽のうち任意のメタン化槽の内容物を、他の任意の
メタン化槽の内容物と部分的に入れ換えるための入れ換
え手段とを備えたことを特徴とする生ごみバイオガス化
装置である。この第１の発明によれば、あるメタン化槽
内で微生物の活性低下が生じるような場合には、入れ換
え手段によって、当該メタン化槽の内容物を、微生物の
活性が保たれた他のメタン化槽の内容物と部分的に入れ
換えることができる。このことにより、当該メタン化槽
内における微生物の活性低下を抑制ないしは回復するこ
とが可能となる。なお、メタン化槽内での微生物の活性
低下は、例えば当該メタン化槽内のｐＨやＯＲＰを指標
として、予測ないしは検出することができる。
の有機物を微生物によって加水分解するための加水分解
槽と、この加水分解槽の後段に並列に接続され、前記加
水分解槽で加水分解された有機物を微生物によってメタ
ン化するための複数のメタン化槽と、これら複数のメタ
ン化槽のうち任意のメタン化槽の内容物を、他の任意の
メタン化槽の内容物と部分的に入れ換えるための入れ換
え手段とを備えたことを特徴とする生ごみバイオガス化
装置である。この第１の発明によれば、あるメタン化槽
内で微生物の活性低下が生じるような場合には、入れ換
え手段によって、当該メタン化槽の内容物を、微生物の
活性が保たれた他のメタン化槽の内容物と部分的に入れ
換えることができる。このことにより、当該メタン化槽
内における微生物の活性低下を抑制ないしは回復するこ
とが可能となる。なお、メタン化槽内での微生物の活性
低下は、例えば当該メタン化槽内のｐＨやＯＲＰを指標
として、予測ないしは検出することができる。
【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
入れ換え手段は、各メタン化槽から内容物を取り出すた
めの、開閉弁を有する取出し流路と、各取出し流路と並
列に接続された、輸液ポンプを有する集合流路と、この
集合流路から並列に分岐し、各メタン化槽へ内容物を戻
すための、開閉弁を有する戻し流路とを有するものであ
る。この第２の発明によれば、第１の発明において、あ
るメタン化槽Ａに対応した取出し流路の開閉弁と、他の
メタン化槽Ｂに対応した戻し流路の開閉弁とを開いて、
集合流路の輸液ポンプを駆動することで、メタン化槽Ａ
の内容物がメタン化槽Ｂ内に移される。次に、それらの
開閉弁を閉じた後、今度はメタン化槽Ｂに対応した取出
し流路の開閉弁と、メタン化槽Ａに対応した戻し流路の
開閉弁とを開いて、集合流路の輸液ポンプを駆動するこ
とで、メタン化槽Ｂの内容物がメタン化槽Ａ内に移され
る。このようにして、任意のメタン化槽の内容物を、他
の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換えること
ができる。
入れ換え手段は、各メタン化槽から内容物を取り出すた
めの、開閉弁を有する取出し流路と、各取出し流路と並
列に接続された、輸液ポンプを有する集合流路と、この
集合流路から並列に分岐し、各メタン化槽へ内容物を戻
すための、開閉弁を有する戻し流路とを有するものであ
る。この第２の発明によれば、第１の発明において、あ
るメタン化槽Ａに対応した取出し流路の開閉弁と、他の
メタン化槽Ｂに対応した戻し流路の開閉弁とを開いて、
集合流路の輸液ポンプを駆動することで、メタン化槽Ａ
の内容物がメタン化槽Ｂ内に移される。次に、それらの
開閉弁を閉じた後、今度はメタン化槽Ｂに対応した取出
し流路の開閉弁と、メタン化槽Ａに対応した戻し流路の
開閉弁とを開いて、集合流路の輸液ポンプを駆動するこ
とで、メタン化槽Ｂの内容物がメタン化槽Ａ内に移され
る。このようにして、任意のメタン化槽の内容物を、他
の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換えること
ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は本発明による生ごみ
バイオガス化装置の実施の形態を示す図である。以下、
本実施形態の構成、入れ換え手段の動作・作用、本実施
形態の作用効果、運用の具体例、および変形例について
順次説明する。
実施形態について説明する。図１は本発明による生ごみ
バイオガス化装置の実施の形態を示す図である。以下、
本実施形態の構成、入れ換え手段の動作・作用、本実施
形態の作用効果、運用の具体例、および変形例について
順次説明する。
【００１０】［構 成］図１に示すように、本実施形態
の生ごみバイオガス化装置は、加水分解槽１と、この加
水分解槽１の後段に並列に接続された２つのメタン化槽
２ａ，２ｂとを備えている。このうち加水分解槽１は、
投入された生ごみ中の有機物を、主に加水分解菌によっ
て加水分解するためのものである。また、各メタン化槽
２ａ，２ｂは、加水分解槽１で分解された有機物を、主
にメタン菌（メタン生成菌）によってメタン発酵させる
ことで、メタンガスを生成するためのものである。
の生ごみバイオガス化装置は、加水分解槽１と、この加
水分解槽１の後段に並列に接続された２つのメタン化槽
２ａ，２ｂとを備えている。このうち加水分解槽１は、
投入された生ごみ中の有機物を、主に加水分解菌によっ
て加水分解するためのものである。また、各メタン化槽
２ａ，２ｂは、加水分解槽１で分解された有機物を、主
にメタン菌（メタン生成菌）によってメタン発酵させる
ことで、メタンガスを生成するためのものである。
【００１１】なお、各メタン化槽２ａ，２ｂには、槽内
の（内容物の）ｐＨおよびＯＲＰ（酸化還元電位）を検
出するためのｐＨ計１０およびＯＲＰ計１２がそれぞれ
設けられている。
の（内容物の）ｐＨおよびＯＲＰ（酸化還元電位）を検
出するためのｐＨ計１０およびＯＲＰ計１２がそれぞれ
設けられている。
【００１２】この生ごみバイオガス化装置は、２つのメ
タン化槽２ａ，２ｂのうち一方のメタン化槽の内容物
を、他方の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換
えるための入れ換え手段を備えている。この入れ換え手
段は、具体的には、各メタン化槽２ａ，２ｂに対応して
設けられた取出し流路３ａ，３ｂおよび戻し流路７ａ，
７ｂと、集合流路５とを有している。
タン化槽２ａ，２ｂのうち一方のメタン化槽の内容物
を、他方の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換
えるための入れ換え手段を備えている。この入れ換え手
段は、具体的には、各メタン化槽２ａ，２ｂに対応して
設けられた取出し流路３ａ，３ｂおよび戻し流路７ａ，
７ｂと、集合流路５とを有している。
【００１３】このうち、取出し流路３ａ，３ｂは、各メ
タン化槽２ａ，２ｂから内容物を取り出すためのもので
あり、それぞれ開閉弁４ａ，４ｂが介設されている。ま
た、集合流路５は、各取出し流路３ａ，３ｂと並列に接
続されると共に、輸液ポンプ６が介設されている。そし
て、戻し流路７ａ，７ｂは、集合流路５から並列に分岐
し、各メタン化槽２ａ，２ｂへ内容物を戻すためのもの
であり、それぞれ開閉弁８ａ，８ｂが介設されている。
タン化槽２ａ，２ｂから内容物を取り出すためのもので
あり、それぞれ開閉弁４ａ，４ｂが介設されている。ま
た、集合流路５は、各取出し流路３ａ，３ｂと並列に接
続されると共に、輸液ポンプ６が介設されている。そし
て、戻し流路７ａ，７ｂは、集合流路５から並列に分岐
し、各メタン化槽２ａ，２ｂへ内容物を戻すためのもの
であり、それぞれ開閉弁８ａ，８ｂが介設されている。
【００１４】［入れ換え手段の動作・作用］ここで、上
記の入れ換え手段の動作ないし作用について、メタン化
槽２ａの内容物の方を先にメタン化槽２ｂに移す場合を
例にとって説明する。
記の入れ換え手段の動作ないし作用について、メタン化
槽２ａの内容物の方を先にメタン化槽２ｂに移す場合を
例にとって説明する。
【００１５】まず、メタン化槽２ａに対応した取出し流
路３ａの開閉弁４ａと、メタン化槽２ｂに対応した戻し
流路７ｂの開閉弁８ｂとを開いて、集合流路５の輸液ポ
ンプ６を駆動することで、メタン化槽２ａの内容物がメ
タン化槽２ｂ内に移される。次に、それらの開閉弁４
ａ，８ｂを閉じた後、今度はメタン化槽２ｂに対応した
取出し流路３ｂの開閉弁４ｂと、メタン化槽２ａに対応
した戻し流路７ａの開閉弁８ａとを開いて、集合流路５
の輸液ポンプ６を駆動することで、メタン化槽２ｂの内
容物がメタン化槽２ａ内に移される。以上のようにし
て、任意のメタン化槽２ａまたは２ｂの内容物を、他の
任意のメタン化槽２ｂまたは２ａの内容物と部分的に入
れ換えることができる。
路３ａの開閉弁４ａと、メタン化槽２ｂに対応した戻し
流路７ｂの開閉弁８ｂとを開いて、集合流路５の輸液ポ
ンプ６を駆動することで、メタン化槽２ａの内容物がメ
タン化槽２ｂ内に移される。次に、それらの開閉弁４
ａ，８ｂを閉じた後、今度はメタン化槽２ｂに対応した
取出し流路３ｂの開閉弁４ｂと、メタン化槽２ａに対応
した戻し流路７ａの開閉弁８ａとを開いて、集合流路５
の輸液ポンプ６を駆動することで、メタン化槽２ｂの内
容物がメタン化槽２ａ内に移される。以上のようにし
て、任意のメタン化槽２ａまたは２ｂの内容物を、他の
任意のメタン化槽２ｂまたは２ａの内容物と部分的に入
れ換えることができる。
【００１６】［作用効果］次に、以上のような構成より
なる本実施形態の作用効果について説明する。本実施形
態によれば、あるメタン化槽２ａまたは２ｂ内で微生物
の活性低下が生じるような場合には、入れ換え手段によ
って、当該メタン化槽２ａまたは２ｂの内容物を、微生
物の活性が保たれた他のメタン化槽２ｂまたは２ａの内
容物と部分的に入れ換えることができる。このことによ
り、当該メタン化槽２ａまたは２ｂ内における微生物の
活性低下を抑制ないしは回復することが可能となる。
なる本実施形態の作用効果について説明する。本実施形
態によれば、あるメタン化槽２ａまたは２ｂ内で微生物
の活性低下が生じるような場合には、入れ換え手段によ
って、当該メタン化槽２ａまたは２ｂの内容物を、微生
物の活性が保たれた他のメタン化槽２ｂまたは２ａの内
容物と部分的に入れ換えることができる。このことによ
り、当該メタン化槽２ａまたは２ｂ内における微生物の
活性低下を抑制ないしは回復することが可能となる。
【００１７】なお、メタン化槽２ａ，２ｂ内での微生物
の活性低下は、例えば、上記のｐＨ計１０やＯＲＰ計１
２によって検出された当該メタン化槽２ａ，２ｂ内のｐ
ＨやＯＲＰを指標として、予測ないしは検出することが
できる。具体的には、あるメタン化槽２ａまたは２ｂ内
でｐＨが７以下となったり、ＯＲＰが―３００ｍＶ以上
となった場合に、当該メタン化槽２ａまたは２ｂ内で、
メタン菌の活性低下が生じている（或いは生じる恐れが
ある）ものと判断できる。
の活性低下は、例えば、上記のｐＨ計１０やＯＲＰ計１
２によって検出された当該メタン化槽２ａ，２ｂ内のｐ
ＨやＯＲＰを指標として、予測ないしは検出することが
できる。具体的には、あるメタン化槽２ａまたは２ｂ内
でｐＨが７以下となったり、ＯＲＰが―３００ｍＶ以上
となった場合に、当該メタン化槽２ａまたは２ｂ内で、
メタン菌の活性低下が生じている（或いは生じる恐れが
ある）ものと判断できる。
【００１８】［運用の具体例］次に、本実施形態の生ご
みバイオガス化装置を実際に運用する場合の具体例につ
いて説明する。例えば、ｐＨ計１０によって検出された
ｐＨ値が、一方のメタン化槽２ａではｐＨ＝６.９であ
るのに対して、他方のメタン化槽２ｂ内ではｐＨ＝７.
８である場合、前者のメタン化槽２ａ内では微生物の活
性低下が生じている（或いは生じる恐れがある）が、後
者のメタン化槽２ｂ内では微生物の活性が保たれている
ものと判断できる。そこで、入れ換え手段によって、前
者のメタン化槽２ａの内容物と後者のメタン化槽２ｂの
内容物とを、例えば３分の１ずつ入れ換えることで、前
者のメタン化槽２ａ内における微生物の活性回復が図ら
れる。なお、その後のｐＨ値の推移によっては、さらに
追加の入れ換えを行うようにしてもよい。
みバイオガス化装置を実際に運用する場合の具体例につ
いて説明する。例えば、ｐＨ計１０によって検出された
ｐＨ値が、一方のメタン化槽２ａではｐＨ＝６.９であ
るのに対して、他方のメタン化槽２ｂ内ではｐＨ＝７.
８である場合、前者のメタン化槽２ａ内では微生物の活
性低下が生じている（或いは生じる恐れがある）が、後
者のメタン化槽２ｂ内では微生物の活性が保たれている
ものと判断できる。そこで、入れ換え手段によって、前
者のメタン化槽２ａの内容物と後者のメタン化槽２ｂの
内容物とを、例えば３分の１ずつ入れ換えることで、前
者のメタン化槽２ａ内における微生物の活性回復が図ら
れる。なお、その後のｐＨ値の推移によっては、さらに
追加の入れ換えを行うようにしてもよい。
【００１９】［変形例］上記の実施形態では、２つのメ
タン化槽２ａ，２ｂを設ける場合について説明したが、
３つ以上のメタン化槽２ａ，２ｂ，２ｃ…を並列に設
け、これらのメタン化槽のうち任意のメタン化槽の内容
物を、他の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換
えられるように構成してもよい。
タン化槽２ａ，２ｂを設ける場合について説明したが、
３つ以上のメタン化槽２ａ，２ｂ，２ｃ…を並列に設
け、これらのメタン化槽のうち任意のメタン化槽の内容
物を、他の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換
えられるように構成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、あるメタン化槽内で微
生物の活性低下が生じるような場合には、入れ換え手段
によって、当該メタン化槽の内容物を、微生物の活性が
保たれた他のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換える
ことができる。このことにより、当該メタン化槽内にお
ける微生物の活性低下を抑制ないしは回復することが可
能となる。このため、メタン化槽内のメタンガス生成が
進まなくなる事態を回避して、生ごみバイオガス化装置
の運転継続を確保することができる。
生物の活性低下が生じるような場合には、入れ換え手段
によって、当該メタン化槽の内容物を、微生物の活性が
保たれた他のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換える
ことができる。このことにより、当該メタン化槽内にお
ける微生物の活性低下を抑制ないしは回復することが可
能となる。このため、メタン化槽内のメタンガス生成が
進まなくなる事態を回避して、生ごみバイオガス化装置
の運転継続を確保することができる。
【図１】本発明による生ごみバイオガス化装置の一実施
形態を示す図。
形態を示す図。
【図２】従来の生ごみバイオガス化装置を示す図。
１ 加水分解槽
２，２ａ，２ｂ メタン化槽
３ａ，３ｂ 取出し流路
４ａ，４ｂ 開閉弁
５ 集合流路
６ 輸液ポンプ
７ａ，７ｂ 戻し流路
８ａ，８ｂ 開閉弁
１０ ｐＨ計
１２ ＯＲＰ計
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−162494（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−108593（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09B 3/00
C02F 11/00 - 11/20
C02F 3/28
Claims (2)
- 【請求項１】生ごみ中の有機物を微生物によって加水分
解するための加水分解槽と、 この加水分解槽の後段に並列に接続され、前記加水分解
槽で加水分解された有機物を微生物によってメタン化す
るための複数のメタン化槽と、 これら複数のメタン化槽のうち任意のメタン化槽の内容
物を、他の任意のメタン化槽の内容物と部分的に入れ換
えるための入れ換え手段とを備えたことを特徴とする生
ごみバイオガス化装置。 - 【請求項２】前記入れ換え手段は、 各メタン化槽から内容物を取り出すための、開閉弁を有
する取出し流路と、 各取出し流路と並列に接続された、輸液ポンプを有する
集合流路と、 この集合流路から並列に分岐し、各メタン化槽へ内容物
を戻すための、開閉弁を有する戻し流路とを有すること
を特徴とする請求項１記載の生ごみバイオガス化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264012A JP3389211B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 生ごみバイオガス化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264012A JP3389211B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 生ごみバイオガス化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002066517A JP2002066517A (ja) | 2002-03-05 |
| JP3389211B2 true JP3389211B2 (ja) | 2003-03-24 |
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ID=18751486
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000264012A Expired - Fee Related JP3389211B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 生ごみバイオガス化装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3389211B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169053A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Jipangu Energy:Kk | 水素ガス製造方法及び製造システム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3716817B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2005-11-16 | 富士電機システムズ株式会社 | 有機性廃棄物のメタン発酵処理方法及び処理装置 |
| JP2010110711A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Obihiro Univ Of Agriculture & Veterinary Medicine | メタン発酵システム |
| KR101657997B1 (ko) * | 2016-02-16 | 2016-09-20 | 한라산업개발 주식회사 | 무중단 혐기성 소화조 운영 장치 |
| KR101833867B1 (ko) * | 2017-07-10 | 2018-03-05 | 금호산업주식회사 | 대용량 수평형 혐기성소화장치 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000264012A patent/JP3389211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169053A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Jipangu Energy:Kk | 水素ガス製造方法及び製造システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2002066517A (ja) | 2002-03-05 |
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