JP3406564B2 - 無動力撹拌による発酵方法及び装置 - Google Patents
無動力撹拌による発酵方法及び装置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
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家畜ふん尿、食品
廃液等の湿潤有機性廃棄物（液状有機性廃棄物）を無動
力撹拌装置（機構）を利用して発酵させる方法及び装置
に関するものである。
廃液等の湿潤有機性廃棄物（液状有機性廃棄物）を無動
力撹拌装置（機構）を利用して発酵させる方法及び装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発酵槽、例えばメタン発酵槽の撹拌は、
機械撹拌又はガス撹拌が主流に行われており、発生ガス
の利用はなされているものも見られるが、ファン等を使
用して吹き込む型式のものであり、ガスの発生エネルギ
ーは直接利用されていない。
機械撹拌又はガス撹拌が主流に行われており、発生ガス
の利用はなされているものも見られるが、ファン等を使
用して吹き込む型式のものであり、ガスの発生エネルギ
ーは直接利用されていない。
【０００３】実開昭５９−１３１２９６号公報には、嫌
気性消化槽内にポンプ本体を設置し、このポンプ本体に
連結管を介して排出口を接続し、この排出口に多数の吐
出口を形成し、さらに連結管に、発生したガスをブロワ
又はコンプレッサで圧送するためのガス圧送管を接続し
た嫌気性消化槽の撹拌装置が記載されている。
気性消化槽内にポンプ本体を設置し、このポンプ本体に
連結管を介して排出口を接続し、この排出口に多数の吐
出口を形成し、さらに連結管に、発生したガスをブロワ
又はコンプレッサで圧送するためのガス圧送管を接続し
た嫌気性消化槽の撹拌装置が記載されている。
【０００４】また、実開昭６１−７９９９号公報には、
密閉された箱形本体内に下部及び上部を除いて縦隔壁に
より隔てられたガス撹拌室と発酵液流動室とが形成さ
れ、この流動室に曲げられた発酵液流動路を形成するよ
うに隔壁が設けられ、箱形本体の頂部にガス流通管の一
端が接続され、ガス流通管の他端は多孔体が配置された
ガス撹拌室底部と接続され、ガス流通管に発生ガスをガ
ス撹拌室へ送給するためのポンプが設けられた発酵槽が
記載されている。
密閉された箱形本体内に下部及び上部を除いて縦隔壁に
より隔てられたガス撹拌室と発酵液流動室とが形成さ
れ、この流動室に曲げられた発酵液流動路を形成するよ
うに隔壁が設けられ、箱形本体の頂部にガス流通管の一
端が接続され、ガス流通管の他端は多孔体が配置された
ガス撹拌室底部と接続され、ガス流通管に発生ガスをガ
ス撹拌室へ送給するためのポンプが設けられた発酵槽が
記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報記載の発酵
槽における撹拌機構は、機械撹拌又は／及びガス撹拌に
よるものであり、ポンプ、ファン、コンプレッサ等を必
要とし、動力（電力）によるユーティリティコストが発
生する。また、発酵槽は嫌気性発酵を行わすため、気密
性を保持しなければならず、駆動部を設けることによ
り、発酵槽の製作が複雑化しコスト高になる。
槽における撹拌機構は、機械撹拌又は／及びガス撹拌に
よるものであり、ポンプ、ファン、コンプレッサ等を必
要とし、動力（電力）によるユーティリティコストが発
生する。また、発酵槽は嫌気性発酵を行わすため、気密
性を保持しなければならず、駆動部を設けることによ
り、発酵槽の製作が複雑化しコスト高になる。
【０００６】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、発生したガス、例えばメタンガス
をガス室内に充満させ、サイフォン効果により液中に一
度（一気）に吹き出させることにより、十分な撹拌を無
動力で行うことができ、かつ、撹拌用モータ、ファンを
通常は使用しないため必要電力を大幅に低減することが
でき、さらに、発酵槽設備が簡素化されてシンプルな構
造となり、装置のコンパクト化、製作コスト低減化を図
ることができる無動力撹拌による発酵方法及び装置を提
供することにある。
で、本発明の目的は、発生したガス、例えばメタンガス
をガス室内に充満させ、サイフォン効果により液中に一
度（一気）に吹き出させることにより、十分な撹拌を無
動力で行うことができ、かつ、撹拌用モータ、ファンを
通常は使用しないため必要電力を大幅に低減することが
でき、さらに、発酵槽設備が簡素化されてシンプルな構
造となり、装置のコンパクト化、製作コスト低減化を図
ることができる無動力撹拌による発酵方法及び装置を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の無動力撹拌による発酵方法は、湿潤有機
性廃棄物を発酵させる発酵槽内で発生したガスを該発酵
槽内に鉛直方向又は略鉛直方向に設けられた筒体底部の
略Ｕ字管又は略Ｖ字管を備えたガス室に回収し、所定量
を充満させた後、ガス室内の発生ガスを筒体内部へ一度
に吹き出させて筒体内を上昇させるとともに、筒体底部
のガス室、及びガス室の上側の筒体に上端が接続され発
酵槽内に下端が位置する複数の吸液管から液を吸い上
げ、発酵槽内に対流を発生させて撹拌しつつ発酵させる
ように構成されている（図１〜図３、図６参照）。
めに、本発明の無動力撹拌による発酵方法は、湿潤有機
性廃棄物を発酵させる発酵槽内で発生したガスを該発酵
槽内に鉛直方向又は略鉛直方向に設けられた筒体底部の
略Ｕ字管又は略Ｖ字管を備えたガス室に回収し、所定量
を充満させた後、ガス室内の発生ガスを筒体内部へ一度
に吹き出させて筒体内を上昇させるとともに、筒体底部
のガス室、及びガス室の上側の筒体に上端が接続され発
酵槽内に下端が位置する複数の吸液管から液を吸い上
げ、発酵槽内に対流を発生させて撹拌しつつ発酵させる
ように構成されている（図１〜図３、図６参照）。
【０００８】上記の方法において、発酵の一例として、
メタン発酵を挙げることができ、この場合は、発生した
ガスはメタンガスである。発生ガスが少ない時期、例え
ば、発酵の初期等は、発生済みガスを強制的に筒体底部
のガス室へ送り込むようにする（図１参照）。
メタン発酵を挙げることができ、この場合は、発生した
ガスはメタンガスである。発生ガスが少ない時期、例え
ば、発酵の初期等は、発生済みガスを強制的に筒体底部
のガス室へ送り込むようにする（図１参照）。
【０００９】本発明の無動力撹拌による発酵装置は、上
部に液状廃棄物投入口及び発生ガス出口を有し、上側部
に液出口を有する発酵槽と、この発酵槽内の液中に位置
するように鉛直方向又は略鉛直方向に設けられた筒体
と、この筒体の下部にガス噴出し口を介して接続された
ガス室と、このガス室の下部に、先端と発酵槽内壁との
間に間隙が生じるように接続されたガス回収用部材と、
ガス室の上側のガス噴出し口近傍に上端が接続され、発
酵槽内に下端が位置するように、前記ガス回収用部材を
貫通して設けられた複数の吸液管とを備え、前記ガス室
は下端が開口し、上端はガス噴出孔を有する上面部材で
被覆されており、ガス室内に略Ｕ字管又は略Ｖ字管が設
けられて、略Ｕ字管又は略Ｖ字管の一端はガス室内に開
口し、他端は上面部材のガス噴出孔に連通していること
を特徴としている（図１〜図３、図６参照）。
部に液状廃棄物投入口及び発生ガス出口を有し、上側部
に液出口を有する発酵槽と、この発酵槽内の液中に位置
するように鉛直方向又は略鉛直方向に設けられた筒体
と、この筒体の下部にガス噴出し口を介して接続された
ガス室と、このガス室の下部に、先端と発酵槽内壁との
間に間隙が生じるように接続されたガス回収用部材と、
ガス室の上側のガス噴出し口近傍に上端が接続され、発
酵槽内に下端が位置するように、前記ガス回収用部材を
貫通して設けられた複数の吸液管とを備え、前記ガス室
は下端が開口し、上端はガス噴出孔を有する上面部材で
被覆されており、ガス室内に略Ｕ字管又は略Ｖ字管が設
けられて、略Ｕ字管又は略Ｖ字管の一端はガス室内に開
口し、他端は上面部材のガス噴出孔に連通していること
を特徴としている（図１〜図３、図６参照）。
【００１０】上記の装置において、ガス回収用部材が、
発酵槽水平位置の断面積に近い面積を有しているように
構成することが好ましい（図１〜図３、図６参照）。例
えば、ガス回収用部材として陣笠状部材を用いることが
好ましい（図１〜図３、図６参照）。ガス回収用部材と
しては、板状（図１〜図３、図６参照）、格子状及びル
ーバー状（図４参照）の部材等のいずれかが用いられ
る。また、ガス回収用部材として、金属製、合成樹脂
製、木製、繊維質体製（図５参照）及び多孔質体製（図
５参照）等のいずれかが用いられる。
発酵槽水平位置の断面積に近い面積を有しているように
構成することが好ましい（図１〜図３、図６参照）。例
えば、ガス回収用部材として陣笠状部材を用いることが
好ましい（図１〜図３、図６参照）。ガス回収用部材と
しては、板状（図１〜図３、図６参照）、格子状及びル
ーバー状（図４参照）の部材等のいずれかが用いられ
る。また、ガス回収用部材として、金属製、合成樹脂
製、木製、繊維質体製（図５参照）及び多孔質体製（図
５参照）等のいずれかが用いられる。
【００１１】また、ガス室の下端から上側のガス室、ガ
ス噴出し口、筒体及び吸液管の一部と、ガス室の下端か
ら下側のガス回収用部材及び吸液管の残部とに分割でき
る構造とすることが好ましい（図２参照）。さらに、発
酵槽の気相部とガス室とを、発酵の初期等に気相部のガ
スをガス室に送り込めるようにファンを備えたガス循環
ラインで接続した構成とすることが好ましい（図１参
照）。発酵の初期等に、このファンを駆動して撹拌して
いる場合は、無動力撹拌ではないが、発酵が進むにつれ
て発生ガス量が多くなると、ファンを駆動させる必要は
なく、ファンを停止して発生ガスのみでの撹拌に切り替
える。
ス噴出し口、筒体及び吸液管の一部と、ガス室の下端か
ら下側のガス回収用部材及び吸液管の残部とに分割でき
る構造とすることが好ましい（図２参照）。さらに、発
酵槽の気相部とガス室とを、発酵の初期等に気相部のガ
スをガス室に送り込めるようにファンを備えたガス循環
ラインで接続した構成とすることが好ましい（図１参
照）。発酵の初期等に、このファンを駆動して撹拌して
いる場合は、無動力撹拌ではないが、発酵が進むにつれ
て発生ガス量が多くなると、ファンを駆動させる必要は
なく、ファンを停止して発生ガスのみでの撹拌に切り替
える。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１は本発明の実施の第１形態による無動
力撹拌による発酵装置を示し、図２は図１における撹拌
部の詳細を示し、図３は図２に示す撹拌部の上面（平
面）を示している。１０は発酵槽で、この発酵槽１０の
上部には液状廃棄物投入口１２及び発生ガス出口１４が
設けられ、上側部には液出口１６が設けられている。こ
の発酵槽１０内の液中に位置するように、鉛直方向又は
略鉛直方向に筒体１８が設けられている。この筒体１８
は、発酵槽１０の高さ及び発酵液特性に応じて、短筒体
をフランジで接続して高さが調整される。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１は本発明の実施の第１形態による無動
力撹拌による発酵装置を示し、図２は図１における撹拌
部の詳細を示し、図３は図２に示す撹拌部の上面（平
面）を示している。１０は発酵槽で、この発酵槽１０の
上部には液状廃棄物投入口１２及び発生ガス出口１４が
設けられ、上側部には液出口１６が設けられている。こ
の発酵槽１０内の液中に位置するように、鉛直方向又は
略鉛直方向に筒体１８が設けられている。この筒体１８
は、発酵槽１０の高さ及び発酵液特性に応じて、短筒体
をフランジで接続して高さが調整される。
【００１３】この筒体１８の下部にガス噴出し口２０を
介してガス室２２が接続されている。このガス室２２の
下部には、先端（下端）と発酵槽１０の内壁との間に間
隙２４が生じるように、ガス回収用部材、例えばガス回
収用陣笠状板（略スカート状の板）２６が接続されてい
る。ガス室２２の上側のガス噴出し口２０の近傍には、
複数本の吸液管２８の上端が接続され、吸液管２８の下
端は発酵槽１０内に位置している。これらの吸液管２８
はいずれもガス回収用陣笠状板２６を貫通して設けられ
ている。図１〜図３では、吸液管２８を２本設ける場合
を示しているが、図３に二点鎖線で示すように、４本等
にする場合もある。要は、ガス噴出し口２０の近傍に合
流するように、複数本接続すればよい。
介してガス室２２が接続されている。このガス室２２の
下部には、先端（下端）と発酵槽１０の内壁との間に間
隙２４が生じるように、ガス回収用部材、例えばガス回
収用陣笠状板（略スカート状の板）２６が接続されてい
る。ガス室２２の上側のガス噴出し口２０の近傍には、
複数本の吸液管２８の上端が接続され、吸液管２８の下
端は発酵槽１０内に位置している。これらの吸液管２８
はいずれもガス回収用陣笠状板２６を貫通して設けられ
ている。図１〜図３では、吸液管２８を２本設ける場合
を示しているが、図３に二点鎖線で示すように、４本等
にする場合もある。要は、ガス噴出し口２０の近傍に合
流するように、複数本接続すればよい。
【００１４】ガス室２２は下端が開口し、上端はガス噴
出孔３０を有する上面部材３２で被覆されている。ガス
室２２内には略Ｕ字管又は略Ｖ字管３４（以下、単に略
Ｕ字管３４と記す）が設けられて、略Ｕ字管３４の上端
の一端はガス室内に開口し、上端の他端は上面部材のガ
ス噴出孔３０に連通している。ガス回収用陣笠状板２６
は、発酵槽１０の水平位置の断面積に近い面積を有して
おり、発生したガスをガス室２２内に導くとともに、陣
笠状板２６の下端と槽１０内壁との間の間隙２４に液が
流れるようになっている。
出孔３０を有する上面部材３２で被覆されている。ガス
室２２内には略Ｕ字管又は略Ｖ字管３４（以下、単に略
Ｕ字管３４と記す）が設けられて、略Ｕ字管３４の上端
の一端はガス室内に開口し、上端の他端は上面部材のガ
ス噴出孔３０に連通している。ガス回収用陣笠状板２６
は、発酵槽１０の水平位置の断面積に近い面積を有して
おり、発生したガスをガス室２２内に導くとともに、陣
笠状板２６の下端と槽１０内壁との間の間隙２４に液が
流れるようになっている。
【００１５】上記のように、筒体１８、ガス噴出し口２
０、ガス室２２、ガス回収用陣笠状板２６及び吸液管２
８で撹拌部３６が構成される。この撹拌部３６におい
て、図２で破線で示す分割線３８を境にして、ガス室２
２の下端から上側のガス室２２、ガス噴出し口２０、筒
体１８及び吸液管２８の一部（上部）と、ガス室２２の
下端から下側のガス回収用陣笠状板２６及び吸液管２８
の残部（下部）とに分割できる構造としている。なお、
吸液管２８は分割線３８の部分をフランジ接続しておく
ことが好ましい。
０、ガス室２２、ガス回収用陣笠状板２６及び吸液管２
８で撹拌部３６が構成される。この撹拌部３６におい
て、図２で破線で示す分割線３８を境にして、ガス室２
２の下端から上側のガス室２２、ガス噴出し口２０、筒
体１８及び吸液管２８の一部（上部）と、ガス室２２の
下端から下側のガス回収用陣笠状板２６及び吸液管２８
の残部（下部）とに分割できる構造としている。なお、
吸液管２８は分割線３８の部分をフランジ接続しておく
ことが好ましい。
【００１６】発酵槽１０の気相部４０とガス室２２と
は、気相部４０のガスをガス室２２に送り込めるよう
に、ファン４２を備えたガス循環ライン（強制通気管）
４４で接続されている。発酵の初期の段階等では、発生
ガス量が少ないので、このような場合に、ファン４２を
駆動して気相部４０内のガスを強制的にガス室２２内に
送り込み、発生ガス量が多くなると、ファン４２を停止
し、発生ガスのみで撹拌するように切り替える。なお、
図示を省略しているが、発酵槽１０には加温設備が設け
られている。例えば、メタン発酵の場合は、嫌気性条件
下で約３５〜５５℃の範囲で制御され発酵が行われる。
は、気相部４０のガスをガス室２２に送り込めるよう
に、ファン４２を備えたガス循環ライン（強制通気管）
４４で接続されている。発酵の初期の段階等では、発生
ガス量が少ないので、このような場合に、ファン４２を
駆動して気相部４０内のガスを強制的にガス室２２内に
送り込み、発生ガス量が多くなると、ファン４２を停止
し、発生ガスのみで撹拌するように切り替える。なお、
図示を省略しているが、発酵槽１０には加温設備が設け
られている。例えば、メタン発酵の場合は、嫌気性条件
下で約３５〜５５℃の範囲で制御され発酵が行われる。
【００１７】ガス回収用部材の形状としては、板状部
材、格子状部材、図４に示すようなルーバー状部材４６
等のものが用いられる。また、これらのガス回収用部材
の材質としては、金属製部材、合成樹脂製部材、木製部
材、図５に示すような繊維質体製部材又は多孔質体製部
材４８等が用いられる。図４に示すようなルーバー状部
材４６を用いる場合は、ガス回収部の液の対流を活発化
させることができるという利点がある。また、図５に示
すような繊維質体製部材又は多孔質体製部材４８を用い
る場合は、この部材４８が菌床となって発酵を促進させ
るという利点がある。
材、格子状部材、図４に示すようなルーバー状部材４６
等のものが用いられる。また、これらのガス回収用部材
の材質としては、金属製部材、合成樹脂製部材、木製部
材、図５に示すような繊維質体製部材又は多孔質体製部
材４８等が用いられる。図４に示すようなルーバー状部
材４６を用いる場合は、ガス回収部の液の対流を活発化
させることができるという利点がある。また、図５に示
すような繊維質体製部材又は多孔質体製部材４８を用い
る場合は、この部材４８が菌床となって発酵を促進させ
るという利点がある。
【００１８】上記のように構成された無動力撹拌による
発酵装置において、湿潤有機性廃棄物、例えば家畜ふん
尿の脱水搾汁液等の流動性が十分にある液状廃棄物を発
酵槽１０内に供給する。ガス回収用陣笠状板２６の下側
で発生したガスは上昇してガス室２２に回収され、所定
量が充満された後、略Ｕ字管３４内の液を押し下げ、サ
イフォンの原理によりガス噴出孔３０及びガス噴出し口
２０からガスを一度に（一気に）筒体１８内に吹き出
す。この場合、「所定量」とは、ガス室２２内を満た
し、さらに、略Ｕ字管の入口から略最下点まで満たすガ
ス量を言う。
発酵装置において、湿潤有機性廃棄物、例えば家畜ふん
尿の脱水搾汁液等の流動性が十分にある液状廃棄物を発
酵槽１０内に供給する。ガス回収用陣笠状板２６の下側
で発生したガスは上昇してガス室２２に回収され、所定
量が充満された後、略Ｕ字管３４内の液を押し下げ、サ
イフォンの原理によりガス噴出孔３０及びガス噴出し口
２０からガスを一度に（一気に）筒体１８内に吹き出
す。この場合、「所定量」とは、ガス室２２内を満た
し、さらに、略Ｕ字管の入口から略最下点まで満たすガ
ス量を言う。
【００１９】ガス室２２内から吹き出したガスは、ガス
室近傍の液体と混合しながら比重が小さくなって筒体１
８内を上昇する。このとき、筒体内の液の見かけ比重が
小さくなる現象により、ガス室２２近傍及びガス噴出し
口２０付近から任意の個所に延びた吸液管２８の吸液口
から液が吸引され、筒体１８内に導かれる。筒体１８内
を上昇した気液混合物は筒体１８の先端（上端）から液
中に吹き出され、ガスは上昇し、液は矢印で示すように
下方に流れ、陣笠状板２６と槽内壁との間隙２４を通る
対流が生じて液が撹拌される。液の一部は、液出口１６
からオーバーフローして排出される。
室近傍の液体と混合しながら比重が小さくなって筒体１
８内を上昇する。このとき、筒体内の液の見かけ比重が
小さくなる現象により、ガス室２２近傍及びガス噴出し
口２０付近から任意の個所に延びた吸液管２８の吸液口
から液が吸引され、筒体１８内に導かれる。筒体１８内
を上昇した気液混合物は筒体１８の先端（上端）から液
中に吹き出され、ガスは上昇し、液は矢印で示すように
下方に流れ、陣笠状板２６と槽内壁との間隙２４を通る
対流が生じて液が撹拌される。液の一部は、液出口１６
からオーバーフローして排出される。
【００２０】このように、ガス回収用陣笠状板２６を貫
通して陣笠状板２６の下側から吸液するように、吸液管
２８を自由（任意）に設置することにより、発酵槽１０
内全系の混合性を良好に確保する。揚液する際の吸液口
となる吸液管２８を、発酵槽形状、発酵基質の特性（粘
度等）に合わせて自由に設置することができる。吸液管
２８の径や本数、吸液口の設置個所等により、槽形状に
合わせて撹拌に適した吸込み量を調整することができ
る。撹拌部３６の下部、具体的にはガス回収用陣笠状板
２６及び吸液管２８の略下半分は発酵槽１０に固定され
ているが、ガス室２２より上部（図２における分割線３
８より上側）は交換可能なユニットとし、ガス室２２等
のメンテナンスを容易にしている。筒体１８は数ピース
に分割することができ、対象物や槽形状に合わせて自由
に調節できるように構成されている。
通して陣笠状板２６の下側から吸液するように、吸液管
２８を自由（任意）に設置することにより、発酵槽１０
内全系の混合性を良好に確保する。揚液する際の吸液口
となる吸液管２８を、発酵槽形状、発酵基質の特性（粘
度等）に合わせて自由に設置することができる。吸液管
２８の径や本数、吸液口の設置個所等により、槽形状に
合わせて撹拌に適した吸込み量を調整することができ
る。撹拌部３６の下部、具体的にはガス回収用陣笠状板
２６及び吸液管２８の略下半分は発酵槽１０に固定され
ているが、ガス室２２より上部（図２における分割線３
８より上側）は交換可能なユニットとし、ガス室２２等
のメンテナンスを容易にしている。筒体１８は数ピース
に分割することができ、対象物や槽形状に合わせて自由
に調節できるように構成されている。
【００２１】図６は本発明の実施の第２形態による無動
力撹拌による発酵装置を示している。本実施形態は、実
施の第１形態におけるファン４２を備えたガス循環ライ
ン４４の設置を省略したものである。本実施形態では、
運転の初期等発生ガス量が少ない時期でも強制通気する
ことなく、液が加温され発酵が進んで発生ガス量が多く
なるのを待ち、発生ガスのみのエネルギーで槽内を撹拌
する。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様
である。
力撹拌による発酵装置を示している。本実施形態は、実
施の第１形態におけるファン４２を備えたガス循環ライ
ン４４の設置を省略したものである。本実施形態では、
運転の初期等発生ガス量が少ない時期でも強制通気する
ことなく、液が加温され発酵が進んで発生ガス量が多く
なるのを待ち、発生ガスのみのエネルギーで槽内を撹拌
する。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様
である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 発酵槽内で発生するガスをガス室内に溜めサイ
フォンの原理により液中に吹き出させることにより、外
部動力を必要とすることなく発酵槽内を撹拌することが
でき、電力の低減化を図ることができる。 （２） 発生ガスをガス室内に所定量充満させ、間欠的
に一度（一気）に液中に放出することにより、より効率
的に発酵槽内に対流を生じさせ液を撹拌することができ
る。 （３） 発酵槽内に可動部や摺動部がないので、気密を
保持し易く、かつ、吸液管の数、設置場所等設計の自由
度が高い。 （４） 撹拌部に弁等の可動部、及びセンサー等の精密
部品が全く用いられないので、メンテナンスが容易であ
るとともに故障等の不具合が生じにくい。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 発酵槽内で発生するガスをガス室内に溜めサイ
フォンの原理により液中に吹き出させることにより、外
部動力を必要とすることなく発酵槽内を撹拌することが
でき、電力の低減化を図ることができる。 （２） 発生ガスをガス室内に所定量充満させ、間欠的
に一度（一気）に液中に放出することにより、より効率
的に発酵槽内に対流を生じさせ液を撹拌することができ
る。 （３） 発酵槽内に可動部や摺動部がないので、気密を
保持し易く、かつ、吸液管の数、設置場所等設計の自由
度が高い。 （４） 撹拌部に弁等の可動部、及びセンサー等の精密
部品が全く用いられないので、メンテナンスが容易であ
るとともに故障等の不具合が生じにくい。
【図１】本発明の実施の第１形態による無動力撹拌によ
る発酵装置の概略構成立断面図である。
る発酵装置の概略構成立断面図である。
【図２】図１における撹拌部の拡大立面図である。
【図３】図２に示す撹拌部の上面（平面）図である。
【図４】ガス回収用部材の他の例を示す断面説明図であ
る。
る。
【図５】ガス回収用部材のさらに他の例を示す断面説明
図である。
図である。
【図６】本発明の実施の第２形態による無動力撹拌によ
る発酵装置の概略構成立断面図である。
る発酵装置の概略構成立断面図である。
１０ 発酵槽
１２ 液状廃棄物投入口
１４ 発生ガス出口
１６ 液出口
１８ 筒体
２０ ガス噴出し口
２２ ガス室
２４ 間隙
２６ ガス回収用陣笠状板
２８ 吸液管
３０ ガス噴出孔
３２ 上面部材
３４ 略Ｕ字管又は略Ｖ字管
３６ 撹拌部
３８ 分割線
４０ 気相部
４２ ファン
４４ ガス循環ライン
４６ ルーバー状部材
４８ 繊維質体製部材又は多孔質体製部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ１２Ｍ 1/107 Ｃ１２Ｍ 1/107
(72)発明者 一色 泰志
神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号
川崎重工業株式会社 神戸本社内
(56)参考文献 特開 昭64−4300（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−195463（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 11/04 ZAB
Claims (10)
- 【請求項１】 湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内
で発生したガスを該発酵槽内に鉛直方向又は略鉛直方向
に設けられた筒体底部の略Ｕ字管又は略Ｖ字管を備えた
ガス室に回収し、所定量を充満させた後、ガス室内の発
生ガスを筒体内部へ一度に吹き出させて筒体内を上昇さ
せるとともに、筒体底部のガス室、及びガス室の上側の
筒体に上端が接続され発酵槽内に下端が位置する複数の
吸液管から液を吸い上げ、発酵槽内に対流を発生させて
撹拌しつつ発酵させることを特徴とする無動力撹拌によ
る発酵方法。 - 【請求項２】 発酵がメタン発酵であり、発生したガス
がメタンガスである請求項１記載の無動力撹拌による発
酵方法。 - 【請求項３】 発生ガスが少ない時期は、発生済みガス
を強制的に筒体底部のガス室へ送り込む請求項１又は２
記載の無動力撹拌による発酵方法。 - 【請求項４】 上部に液状廃棄物投入口及び発生ガス出
口を有し、上側部に液出口を有する発酵槽と、 この発酵槽内の液中に位置するように鉛直方向又は略鉛
直方向に設けられた筒体と、 この筒体の下部にガス噴出し口を介して接続されたガス
室と、 このガス室の下部に、先端と発酵槽内壁との間に間隙が
生じるように接続されたガス回収用部材と、 ガス室の上側のガス噴出し口近傍に上端が接続され、発
酵槽内に下端が位置するように、前記ガス回収用部材を
貫通して設けられた複数の吸液管とを備え、 前記ガス室は下端が開口し、上端はガス噴出孔を有する
上面部材で被覆されており、ガス室内に略Ｕ字管又は略
Ｖ字管が設けられて、略Ｕ字管又は略Ｖ字管の一端はガ
ス室内に開口し、他端は上面部材のガス噴出孔に連通し
ていることを特徴とする無動力撹拌による発酵装置。 - 【請求項５】 ガス回収用部材が、発酵槽水平位置の断
面積に近い面積を有している請求項４記載の無動力撹拌
による発酵装置。 - 【請求項６】 ガス回収用部材が陣笠状部材である請求
項４又は５記載の無動力撹拌による発酵装置。 - 【請求項７】 ガス回収用部材が板状、格子状及びルー
バー状の部材のいずれかである請求項４、５又は６記載
の無動力撹拌による発酵装置。 - 【請求項８】 ガス回収用部材が金属製、合成樹脂製、
木製、繊維質体製及び多孔質体製のいずれかである請求
項４〜７のいずれかに記載の無動力撹拌による発酵装
置。 - 【請求項９】 ガス室の下端から上側のガス室、ガス噴
出し口、筒体及び吸液管の一部と、ガス室の下端から下
側のガス回収用部材及び吸液管の残部とに分割できる構
造とした請求項４〜８のいずれかに記載の無動力撹拌に
よる発酵装置。 - 【請求項１０】 発酵槽の気相部とガス室とを、気相部
のガスをガス室に送り込めるようにファンを備えたガス
循環ラインで接続した請求項４〜９記載の無動力撹拌に
よる発酵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096648A JP3406564B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 無動力撹拌による発酵方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096648A JP3406564B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 無動力撹拌による発酵方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001276897A JP2001276897A (ja) | 2001-10-09 |
| JP3406564B2 true JP3406564B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18611383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000096648A Expired - Fee Related JP3406564B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 無動力撹拌による発酵方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406564B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4727220B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2011-07-20 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 低動力撹拌による発酵方法および装置 |
| CN102839116A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-26 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种混合原料发酵生产沼气的系统及方法 |
| CN104496143B (zh) * | 2015-01-22 | 2016-04-27 | 李俊 | U型沼气发酵系统 |
| JP6513448B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-05-15 | 東京瓦斯株式会社 | 排水処理装置及び排水処理方法 |
| CN107937252A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-20 | 鄢碧珠 | 一种可燃性气体制备设备 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000096648A patent/JP3406564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001276897A (ja) | 2001-10-09 |
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