JP3595748B2 - 発酵処理装置およびその運転方法 - Google Patents
発酵処理装置およびその運転方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3595748B2 JP3595748B2 JP32999299A JP32999299A JP3595748B2 JP 3595748 B2 JP3595748 B2 JP 3595748B2 JP 32999299 A JP32999299 A JP 32999299A JP 32999299 A JP32999299 A JP 32999299A JP 3595748 B2 JP3595748 B2 JP 3595748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermenter
- ozone
- fermentation
- amount
- ozone generator
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、浄化槽、農業集落排水処理施設等で生成する有機汚泥を発酵処理し、有機肥料を製造する発酵処理装置とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より下水汚泥および畜産汚泥に代表される有機汚泥に対しては、脱水後埋め立て、焼却、海洋投棄等の処理がなされてきた。しかしながら、このような処理方法では処分用地の不足のために処理費用が高くなる。また埋め立ておよび海洋投棄は、地球環境保全上ふさわしい処理方法とはいえない。
【０００３】
多くの有機汚泥は生物細菌を含むため、バイオマス資源として再利用が可能であり、その一方法として有機汚泥を発酵させ有機肥料として緑地、農地に還元する方法が近年注目されている。
【０００４】
有機汚泥を発酵させ有機肥料化する方法としては、下水処理場、浄化槽、農業集落排水処理施設等から回収された有機汚泥を汚泥乾燥機で脱水、乾燥させ、微生物による発酵に適した含水率６０％程度に調整して、通気性の良好な発酵室に保管して発酵させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような処理方法では、有機汚泥を発酵させ有機肥料化するために、約１カ月の時間を要するという問題点がある。また、汚泥の発酵に伴い強烈な悪臭を放つメルカブタン等の硫黄化合物、あるいはアンモニアなど窒素酸化物等からなる臭気成分が発生するため、発酵室内で作業する作業員の効率を低下させたり、周囲環境を悪化させるという問題点がある。
【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、有機汚泥の発酵を促進し、肥料化に要する時間を短縮するとともに、発酵に伴い発生する臭気成分を外方へ排出することを防止できる発酵処理装置およびその運転方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、を備え、発酵槽に湿度計を設け、湿度計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置である。
また、本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、を備え、発酵槽にアンモニア計を設け、アンモニア計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置である。
【０００８】
本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量が可変となって発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置とを備えた発酵処理装置の運転方法において、発酵槽内の発酵が不十分な段階においてオゾン発生装置のオゾン発生量を少なく定めて運転する第１工程と、発酵槽内の発酵が十分な段階において、オゾン発生装置のオゾン発生量を増加させて運転する第２工程と、を備えたことを特徴とする運転方法である。
【０００９】
本発明によれば、通気装置から発酵槽へ空気を供給することにより、発酵槽内において有機汚泥の発酵効率を向上させて有機肥料化までの所要時間を短縮することができる。また発酵槽内へオゾン発生装置からオゾンを注入するとともに、発酵槽からの排気ガス中に酸性水注入機構から酸性水を注入することにより、発酵過程で発生する臭気成分を分解、除去することができる。さらにオゾン量を発酵槽内の発酵の程度に合わせて変化させることにより、オゾン発生を不必要に使用することはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、発酵処理装置は空気供給口７と排気口８とを有し、有機汚泥４を収納して有機汚泥４を発酵させる発酵槽１と、発酵槽１の空気供給口７に接続され発酵槽１へ空気を供給する通気装置２と、通気装置２と発酵槽１との間の空気供給経路２ａに（通気装置２の出側に）接続され発酵槽１へオゾンを注入するオゾン注入装置３とを備えている。また発酵槽１には有機汚泥４を発酵槽１内へ投入するための汚泥投入口５と、発酵が完了し有機肥料化した汚泥を発酵槽１外方へ取出すための汚泥排出口６とが各々設けられている。
【００１２】
また発酵槽１内には、有機汚泥４を攪拌する攪拌装置（攪拌バドル）１１が配置され、この攪拌装置１１の回転軸１１ａはベルト１３を介して駆動モータ１２に連結され、駆動モータ１２により回転するようになっている。
【００１３】
さらに発酵槽１の排気口８の出側には、酸性水注入機構１４が設定されている。酸性水注入機構１４は電解水生成装置１６の酸性水側に接続されたシャワーノズル１５を有し、排気口８から送られる排気ガスに酸性水を注入するようになっている。また酸性水注入機構１４には排気口１９と、排水管２０が設けられている。
【００１４】
図１において、有機汚泥４が下水、浄化槽、農業集落排水処理施設等から回収され、汚泥乾燥機等で脱水、乾燥し、微生物による発酵に適した含水率６０％程度に調整される。その後、有機汚泥４は汚泥投入口５から発酵槽１内へ投入され、有機汚泥４内に生息している好気性菌によって発酵反応が行われる。
【００１５】
この間、好気性菌が活発に発酵反応を行なうため必要な空気が、通気装置２によって空気供給口７から発酵槽１内へ常時供給される。さらに、発酵槽１内に設置された攪拌パドル１１により有機汚泥４が攪拌される。発酵槽１内では好気性菌による発酵反応により、▲１▼高濃度のアンモニアと、▲２▼微量でも強烈な悪臭を発するメチルメルカプタン等の硫黄化合物からなる臭気成分が発生する。このような臭気成分を除去するため、通気装置２から供給される空気にオゾン発生装置３からオゾンを注入する。
【００１６】
オゾンは、強力な酸化力を発揮することが知られており、発酵反応に伴って発生した臭気成分のうち、特に微量でも悪臭を発するメチルメルカプタン等の硫黄化合物を酸化反応により分解除去する。さらに、発酵槽１の排気口８から排出された排出ガスは酸性水注入機構１４へ導かれ、酸性水注入機構１４においてシャワーノズル１５から噴出される酸性水１７によりアンモニアを中心とした臭気が除去される。
【００１７】
本実施の形態によれば、有機汚泥の発酵に必要な酸素を含む空気を通気装置２によって発酵槽１へ常時強制的に供給することによって、発酵槽１内において発酵反応が良好に行われる。このため有機汚泥を有機肥料化するために要する時間を短縮することができ、さらに発酵反応に伴って発酵槽１内で発生する臭気成分をオゾンの酸化反応で分解除去することができる。また酸性水注入機構１４においてアンモニアを中心とした臭気を除去することにより、臭気成分の周囲環境での拡散を防止することができる。
【００１８】
第２の実施の形態
次に図２により本発明による第２の実施形態について説明する。図２に示す第２の実施形態は、酸性水注入機構１４の排気口１９に、排気ガス中にアルカリ水を注入するアルカリ水注入機構１４ａを設けたものである。発酵槽１から排出された排気ガスは酸性水注入機構１４において酸性水１７により洗浄され、更にアルカリ水注入機構１４ａにおいてアルカリ水１８で洗浄される。
【００１９】
図２において、他の構成は図１に示す第１の実施形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。アルカリ水注入機構１４ａは電解水生成装置１６のアルカリ水側に接続されたシャワーノズル１５ａと、排気口１９ａと、排水管２０ａとを有している。
【００２０】
酸性水注入機構１４の酸性水１７は、主にアンモニアを除去し、またアルカリ水注入機構１４ａのアルカリ水１８は、発酵槽１においてオゾン酸化反応により完全に除去できなかった極微量の硫黄化合物あるいはオゾンを除去する。アルカリ水注入機構１４ａで浄化された排気ガスは排出口１９ａから排出される。
【００２１】
本実施の形態によれば、通気装置２から発酵槽１へ、有機汚泥の発酵による必要な酸素を含む空気を供給することにより発酵が良好に行われる。このため有機汚泥を有機肥料化する時間の短縮を図ることができる。また、発酵槽１からの排気ガスに酸性水１７とアルカリ水１８を注入することにより、排出ガスの脱臭を効率良く完全に行うことができる。なお、酸性水注入機構１４とアルカリ水注入機構１４ａの配置位置を、図２に示す配置位置と逆にしてもよい。
【００２２】
第３の実施の形態
次に図３および図４により本発明による第３の実施形態について説明する。図３に示す第３の実施形態は、オゾン発生装置３がその内部に複数のオゾン発生ランプ９を有し、各オゾン発生ランプ９の間が上側と下側で互い違いに開放された仕切り板１０によって仕切られて単パスの流路が形成され、空気がオゾン発生ランプ９の発酵面に沿って流れるようになっているものである。また、各オゾン発生ランプ９は、ランプ点灯制御装置２２により点灯され、このランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯数を変えることができる。
【００２３】
また、各オゾン発生ランプ９からの放射光の光量は複数の放射面積調節リング２３を用いて、放射面積を増減することにより調整することができる。この場合、放射面積調整リング２３はランプ点灯制御装置２２により制御される（図４）。
【００２４】
図３および図４において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。図３および図４において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２５】
図３および図４において、発酵槽１内にオゾン発生装置３からオゾンが注入され、オゾン酸化により臭気成分の分解除去が行なわれる。発酵槽１内における発酵状態は、有機汚泥の量、温度、湿度、酸素濃度および通気風量などの種々の因子により、複雑に変化し、それに対応して要求されるオゾン発生量は変化する。
【００２６】
このため発酵槽１内において必要とするオゾン発生量を調整するために、図３に示すように、オゾン発生ランプ９の点灯数をランプ点灯制御装置２２で調整する。
【００２７】
更に微妙な調整が必要な場合は、図４に示すように、複数の放射面積調節リング２３をランプ点灯制御装置２２により移動して、１本のオゾン発生ランプ９から発生される１８５ｎｍの放射光の光量を調節することにより、オゾン発生量を微調整する。
【００２８】
本実施の形態によれば、放電を利用したオゾン発生装置に比べ、オゾン発生ランプ９を用いているため、オゾンのコストが非常に安く、また高電圧電源など不要なことから、設置面積も小さくできる。
【００２９】
また、オゾン発生ランプ９の点灯本数を調整したり、放射面積調整リング２３を用いることにより、オゾン発生量が調節可能となり、不必要にオゾンを使用することはなく、運転コストの低減を図ることができる。更にはメンテナンスの際は、オゾン発生ランプ９を交換するだけで簡単に行うことができる。
【００３０】
第４の実施の形態
次に図５により、本発明による第４の実施形態について説明する。図５に示す第４の実施形態は、通気装置２とオゾン発生装置３との間に除湿機２４を設置したものである。またオゾン発生装置３は、複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。図５において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００３１】
図５において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５において、通風装置２から取り込まれた空気に含まれる水分を除湿器２４によりできるだけ除去することにより、オゾン発生装置３のオゾン発生ランプ９によるオゾン発生量を増加させることができる。
【００３３】
すなわち、オゾン発生ランプ９から１８５ｎｍの波長の光がさされると、この１８５ｎｍの波長の光により酸素が解離し、酸素原子が生成し、これが酸素分子と衝突してオゾンが生成される。この過程において、水分子と酸素原子、あるいはオゾンと水分子が反応すると、ＯＨラジカルなどを生成し、その結果オゾン発生量の低下につながる。
【００３４】
このため、オゾン発生装置３における湿度があまり高いとオゾン発生量が低下するので、オゾン発生装置３内が少なくとも６０〜７０％以下の湿度になるように除湿機２４を用いて除湿する。この結果、オゾン発生装置３内でより効率良くオゾンが発生し、このオゾンを発酵槽１内へ注入することにより、発酵槽１内において有機汚泥の有機堆肥化の時間短縮、脱臭効率の向上および運転コストの低減を図ることができる。
【００３５】
第５の実施の形態
次に図６により、本発明による第５の実施形態について説明する。図６に示す第５の実施形態は、発酵槽１内に温度センサー（温度計）２６を設置するとともに、温度センサー２６が検出する温度に基づいて動作する加熱用ブロアー（加熱装置）２７を発酵槽１に接続したものである。
【００３６】
また攪拌パドル１１の回転軸１１ａは中空状となっており、空気供給口７は攪拌パドル１１の回転軸１１ａ内に接続されている。攪拌パドル１１の回転軸１１ａ内に供給された空気は、回転軸１１ａの開孔から外方へ放出される。またオゾン発生装置３は、オゾン発生ランプ９と、仕切り板１０を有している。
【００３７】
図６において、他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図６において図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図６において、発酵槽１内の温度が５０〜６０℃以下となると、発酵槽１内に設置された温度センサー２６からの信号により、加熱ブロアー２７が動作し、少なくとも発酵槽１内の空気温度が５０℃以上になるように、加熱ブロアー２７から加熱空気が送られる。この結果、発酵槽１内において好気性菌による発酵反応に必要な酸素や加熱が行われるため、有機汚泥４の発酵反応の効率を高め、有機汚泥４の有機肥料化期間を短縮することができ、さらにオゾン発生装置３から注入されるオゾンも効率良く分解し、臭気成分を効率的に酸化分解することができる。
【００３９】
第６の実施の形態
次に図７により本発明による第６の実施形態について説明する。図７に示す第６の実施形態は、発酵槽１内に温度センサー２６を設置するとともに、温度センサー２６で検知された温度に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生装置３のオゾン発生ランプ９から生じるオゾン発生量を調整するものである。また、空気供給口７は、攪拌パドル１１の回転軸１１ａに接続され、回転軸１１ａには開孔が形成されている。
【００４０】
図７において、他の構成は図３および図４に示す第３の実施形態と略同一である。
【００４１】
図７において、図３および図４に示す第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
図７に示すように、発酵槽１内において、発酵の初期段階（第１工程）では、発酵槽１内での発酵が不十分であり、温度は低いので、臭気の発生量も少ない。したがって、オゾン発生装置３から注入される脱臭に必要なオゾン発生量が少なくて済むため、温度センサー２６で検知された温度に基づいて、ランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくする。
【００４３】
あるいはランプ点灯制御装置２２により放射面積調整リング２３を調整することによって、オゾン発生ランプ９の放射面積を小さくしてオゾン発生量を少なくすることができる。
【００４４】
その後、発酵槽１内で発酵が十分行われると（第２工程）、発酵槽１内の温度が高くなり、臭気の発生量も多く、酸素消費量も多く必要となる。この場合は、温度センサー２６からの温度に基づいてランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯本数を多くする。あるいは放射面積調整リング２３を調整してオゾン発生ランプ９の放射面積を大きくし、オゾン発生量を多くする。
【００４５】
本実施の形態によれば、オゾン発生装置３から発生するオゾンの有効利用ができ、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００４６】
第７の実施の形態
次に図８により、本発明による第７の実施形態について説明する。図８に示す第７の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８が設置され、さらに湿度センサー２８で検出される湿度に基づいて動作する加湿器２９を発酵槽１に接続したものである。加湿器２９により加湿された空気は発酵槽１内に導入される。
【００４７】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００４８】
図８において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００４９】
図８において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
図８に示すように、発酵槽１での湿度が低い場合、湿度センサー２８で検知された湿度に基づいて加湿器２９が作動し、加湿器２９により加湿された空気が発酵槽１に送られる。発酵槽１内は十分加湿され、発酵に必要な水分が確保されるため、有効な発酵が行われる。また、発酵槽１内において、適切な湿度が保たれると、前述したようにオゾン分解が加速されるので、オゾンも有効に使用され、臭気のオゾン酸化が促進されて、発酵槽１から排出される排気ガスの臭気を効率良く脱臭することができる。このため、運転コストと低減、臭気の分解効率が向上する。
【００５１】
第８の実施の形態
次に図９により、本発明による第８の実施形態について説明する。図９に示す第８の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８を設置するとともに、排水管２０，２０ａに排水制御バルブ３１を接続し、湿度センサー２８により検知された湿度により排水制御バルブ３１を動作させるバルブ制御装置３０を設けたものである。また、排水制御バルブ３１は、さらに発酵槽１への配水管３２と排水管３３に接続されている。
【００５２】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００５３】
図９において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
図９に示すように、発酵槽１での湿度が低い場合、湿度センサー２８により検知された湿度によって、バルブ制御装置３０が動作する。この場合、酸性水注入機構１４およびアルカリ水注入機構１５から排水制御バルブ３１を経て送られる酸性水およびアルカリ性水が配水管３２を経て発酵槽１内へ戻され、このことにより発酵槽１内が加湿される。その結果、発酵槽１内で有効に発酵が行われる。また、発酵槽１内の湿度が適切に定められると、前述したようにオゾン分解が加速されるので、発酵槽１内でオゾンも有効に使用される。このため臭気成分のオゾン酸化が促進され、空気成分の臭気が効率良く脱臭される。その結果、オゾンの有効利用ができ、運転コストの低減を図ることができ、臭気成分の分解効率が向上する。
【００５５】
なお、アルカリ性水あるいは酸性水の一方のみを発酵槽１内へ戻した場合でも、発酵槽１内を加湿することができる。
【００５６】
第９の実施の形態
次に図１０により、本発明による第９の実施形態について説明する。図１０に示す第９の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８が設置され、さらに湿度センサー２８により検知した湿度に基づいて動作するランプ点灯制御装置２２を設け、このランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生装置３を制御するものである。
【００５７】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００５８】
図１０において、他の構成は図３および図４に示す第３の実施の形態と略同一である。図１０において、第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１０において、発酵の初期段階（第１工程）では発酵槽１内の発酵が不十分であり、発酵に伴う臭気が少ないので、ランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を少なくする。また、発酵槽１内では発酵が十分に行われると（第２工程）、逆に湿度が高くなり、発酵に伴う臭気が多いので、ランプ点灯制御装置２２により。オゾン発生ランプ９の点灯本数を多くするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を多くする。
【００６０】
その結果、オゾンが有効に使用され、オゾン酸化による臭気分解が促進され、発酵槽１から排出される排気ガス成分の臭気が効率良く脱臭される。その結果、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００６１】
第１０の実施の形態
次に図１１により本発明による第１０の実施形態について説明する。図１１に示す第１０の実施形態は発酵槽１内にアンモニアセンサー３４が設置され、さらにアンモニアセンサー３４が検知するアンモニア濃度に基づいて動作する流量調節弁３５，３５ａを、各々酸性水注入機構１４とアルカリ水注入機構１４ａの電解水生成装置１６側に設けたものである。この流量調節弁３５，３５ａは電解水生成装置１６と酸性水注入機構１４の間、および電解水生成装置１６とアルカリ水注入機構１４ａとの間にそれぞれ設置され、酸性水およびアルカリ水の流量調節を行なうものである。
【００６２】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００６３】
図１１において、他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図１１において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１１に示すように、発酵槽１での発酵が不十分な段階（第１工程）ではアンモニア濃度が低くなる。このような第１工程は発酵の初期段階か、または終息段階に対応する。従って、第１工程において、酸性水注入機構１４またはアルカリ水注入機構１４ａからの酸性水またはアルカリ水は少なくて良い。アンモニアセンサー２８がこの場合は作動し、流量調節弁３５，３５ａにより、酸性水およびアルカリ水の注入量が少なくなる。
【００６５】
また、発酵が十分に行なわれる段階（第２工程）では、アンモニア濃度が高いので、流量調節弁３５により、酸性水およびアルカリ水の注入量が増加する。本実施例によれば、臭気成分の分解、除去効率が向上し、また、水量の最適化が行われ、運転コストの低減となる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、アルカリ水注入機構１４ａと酸性水注入機構１４を並設したが、酸性水注入機構１４およびアルカリ水注入機構１４ａのいずれか一方のみを設けてもよい。
【００６７】
第１１の実施の形態
次に図１２により本発明による第１１の実施形態について説明する。図１２に示す第１１の実施形態は、発酵槽１内にアンモニアセンサー３４が設置され、さらにアンモニアセンサー３４に検知されるアンモニア濃度に基づいて動作するランプ点灯制御装置２２を設けたものである。
【００６８】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００６９】
図１２において、その他の構成は図３および図４に示す第３の実施形態と略同一である。
【００７０】
図１２において、図３および図３に示す第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１２に示したように、発酵槽１内において発酵が不十分であると（第１工程）、アンモニア濃度が低くなり、同様に発酵に伴うアンモニア以外の臭気も少なくなる。この場合はアンモニアセンサー３４からの信号に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を少なくする。
【００７２】
一方、発酵槽１内において発酵が十分であると（第２工程）、発酵に伴うアンモニア以外の臭気も多くなり、この場合はアンモニアセンサー３４からの信号に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を多くし、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を多くする。
【００７３】
その結果、オゾンが有効に使用され、臭気成分のオゾン酸化が促進され、発酵槽１内において、臭気が効率良く脱臭される。その結果、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００７４】
第１２の実施の形態
次に図１３により本発明による第１２の実施形態について説明する。図１３に示す第１２の実施形態は、発酵槽１内に酸素センサー３６が設置され、また、酸素センサー３６が検出する酸素濃度に基づいて、通風量を制御する制御部３７が通風装置２に接続されている。
【００７５】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。
【００７６】
図１３において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００７７】
図１３において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１３に示すように、発酵槽１内で発酵が進むと、発酵槽１内での酸素濃度が空気成分比より低下する傾向にある。この場合は好気性発酵を維持するために、酸素濃度比を１０％以上に維持する必要がある。すなわち、酸素濃度が低くなった場合、酸素センサー３６によって検出される酸素濃度に基づいて発酵槽１内の酸素濃度を上げるために、風量制御装置３７により通風装置２が駆動制御され、風量が増加される。
【００７９】
本実施の形態によれば、風量の増加により、発酵槽１内における酸素濃度比を空気成分比２１％程度にまで、増加することが可能となり、嫌気性発酵の防止、臭気の増加を防止することができ、発酵処理効率も向上する。
【００８０】
第１３の実施の形態
次に、図１４により、本発明による第１３の実施形態について説明する。図１４に示す第１３の実施形態は、発酵槽１内にアンモニアセンサー３４および温度センサー２６が設置され、通気装置２とオゾン発生装置３との間に除湿器２４が設置され、アンモニアセンサー３４および温度センサー２６により各々検出されたアンモニア濃度および温度に基づいて制御部３８を作動させ、除湿器２４を制御するものである。
【００８１】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００８２】
図１４において、他の構成は図５に示す第４の実施形態と略同一である。
【００８３】
図１４において、図５に示す第４の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
図１４において、発酵槽１での発酵が終了した場合、アンモニアセンサー３４により検出されるアンモニア濃度の時間変化率が負になり、かつアンモニア濃度が十分に低減する。同時に温度センサー２６により検出される温度がほぼ常温に達する。この場合は、アンモニアセンサー３４と温度センサー２６に検知されるアンモニア濃度および温度に基づいて制御部３８により除湿機２４が動作し、発酵槽１内に乾燥空気を通風し、発酵槽１内から汚泥を十分に乾燥させてから取り出す。この事により、ほとんど臭いのない良質の肥料が得られる。
【００８５】
なお、本発明は上記各実施の形態には限定されずに、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、発酵槽１内の酸素、温度、湿度あるいはアンモニア濃度の検出を行う例を述べたが、同時に二種類以上の検出を行い、それぞれの検出に対応した通気量、オゾン濃度、酸性水、アルカリ水の水量、加湿量などの制御を自由に組み合わせることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有機汚泥の発酵効率を向上させて有機肥料化までの所要時間を短縮することができ、かつ発酵過程で発生する臭気成分を装置内で分解、除去することができる。このため周囲環境を悪化させることなく有用な有機肥料を効率よく製造することができる。さらにオゾンの発生量を適切に定めて運転コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による発酵処理装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による発酵処理装置の第２の実施形態を示す構成図。
【図３】本発明による発酵処理装置の第３の実施形態を示す構成図。
【図４】本発明による発酵処理装置の第３の実施形態のオゾン発生ランプ放射面積の制御を示す構成図。
【図５】本発明による発酵処理装置の第４の実施形態を示す構成図。
【図６】本発明による発酵処理装置の第５の実施形態を示す構成図。
【図７】本発明による発酵処理装置の第６の実施形態を示す構成図。
【図８】本発明による発酵処理装置の第７の実施形態を示す構成図。
【図９】本発明による発酵処理装置の第８の実施形態を示す構成図。
【図１０】本発明による発酵処理装置の第９の実施形態を示す構成図。
【図１１】本発明による発酵処理装置の第１０の実施形態を示す構成図。
【図１２】本発明による発酵処理装置の第１１の実施形態を示す構成図。
【図１３】本発明による発酵処理装置の第１２の実施形態を示す構成図。
【図１４】本発明による発酵処理装置の第１３の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
１ 発酵槽
２ 通風装置
３ オゾン発生装置
４ 有機汚泥
７ 空気供給口
８ 排気口
９ オゾン発生ランプ
１０ 仕切り板
１１ 攪拌パドル
１１ａ 回転軸
１４ 酸性水注入機構
１４ａ アルカリ水注入機構
１７ 酸性水
１８ アルカリ水
１９，１９ａ 排気口
２２ ランプ点灯制御装置
２３ ランプ放射面積調整リング
２４ 除湿機
２６ 温度センサー、
２７ 加熱ブロワー
２８ 湿度センサー
２９ 加湿器
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、浄化槽、農業集落排水処理施設等で生成する有機汚泥を発酵処理し、有機肥料を製造する発酵処理装置とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より下水汚泥および畜産汚泥に代表される有機汚泥に対しては、脱水後埋め立て、焼却、海洋投棄等の処理がなされてきた。しかしながら、このような処理方法では処分用地の不足のために処理費用が高くなる。また埋め立ておよび海洋投棄は、地球環境保全上ふさわしい処理方法とはいえない。
【０００３】
多くの有機汚泥は生物細菌を含むため、バイオマス資源として再利用が可能であり、その一方法として有機汚泥を発酵させ有機肥料として緑地、農地に還元する方法が近年注目されている。
【０００４】
有機汚泥を発酵させ有機肥料化する方法としては、下水処理場、浄化槽、農業集落排水処理施設等から回収された有機汚泥を汚泥乾燥機で脱水、乾燥させ、微生物による発酵に適した含水率６０％程度に調整して、通気性の良好な発酵室に保管して発酵させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような処理方法では、有機汚泥を発酵させ有機肥料化するために、約１カ月の時間を要するという問題点がある。また、汚泥の発酵に伴い強烈な悪臭を放つメルカブタン等の硫黄化合物、あるいはアンモニアなど窒素酸化物等からなる臭気成分が発生するため、発酵室内で作業する作業員の効率を低下させたり、周囲環境を悪化させるという問題点がある。
【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、有機汚泥の発酵を促進し、肥料化に要する時間を短縮するとともに、発酵に伴い発生する臭気成分を外方へ排出することを防止できる発酵処理装置およびその運転方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、を備え、発酵槽に湿度計を設け、湿度計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置である。
また、本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、を備え、発酵槽にアンモニア計を設け、アンモニア計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置である。
【０００８】
本発明は、空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量が可変となって発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置とを備えた発酵処理装置の運転方法において、発酵槽内の発酵が不十分な段階においてオゾン発生装置のオゾン発生量を少なく定めて運転する第１工程と、発酵槽内の発酵が十分な段階において、オゾン発生装置のオゾン発生量を増加させて運転する第２工程と、を備えたことを特徴とする運転方法である。
【０００９】
本発明によれば、通気装置から発酵槽へ空気を供給することにより、発酵槽内において有機汚泥の発酵効率を向上させて有機肥料化までの所要時間を短縮することができる。また発酵槽内へオゾン発生装置からオゾンを注入するとともに、発酵槽からの排気ガス中に酸性水注入機構から酸性水を注入することにより、発酵過程で発生する臭気成分を分解、除去することができる。さらにオゾン量を発酵槽内の発酵の程度に合わせて変化させることにより、オゾン発生を不必要に使用することはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、発酵処理装置は空気供給口７と排気口８とを有し、有機汚泥４を収納して有機汚泥４を発酵させる発酵槽１と、発酵槽１の空気供給口７に接続され発酵槽１へ空気を供給する通気装置２と、通気装置２と発酵槽１との間の空気供給経路２ａに（通気装置２の出側に）接続され発酵槽１へオゾンを注入するオゾン注入装置３とを備えている。また発酵槽１には有機汚泥４を発酵槽１内へ投入するための汚泥投入口５と、発酵が完了し有機肥料化した汚泥を発酵槽１外方へ取出すための汚泥排出口６とが各々設けられている。
【００１２】
また発酵槽１内には、有機汚泥４を攪拌する攪拌装置（攪拌バドル）１１が配置され、この攪拌装置１１の回転軸１１ａはベルト１３を介して駆動モータ１２に連結され、駆動モータ１２により回転するようになっている。
【００１３】
さらに発酵槽１の排気口８の出側には、酸性水注入機構１４が設定されている。酸性水注入機構１４は電解水生成装置１６の酸性水側に接続されたシャワーノズル１５を有し、排気口８から送られる排気ガスに酸性水を注入するようになっている。また酸性水注入機構１４には排気口１９と、排水管２０が設けられている。
【００１４】
図１において、有機汚泥４が下水、浄化槽、農業集落排水処理施設等から回収され、汚泥乾燥機等で脱水、乾燥し、微生物による発酵に適した含水率６０％程度に調整される。その後、有機汚泥４は汚泥投入口５から発酵槽１内へ投入され、有機汚泥４内に生息している好気性菌によって発酵反応が行われる。
【００１５】
この間、好気性菌が活発に発酵反応を行なうため必要な空気が、通気装置２によって空気供給口７から発酵槽１内へ常時供給される。さらに、発酵槽１内に設置された攪拌パドル１１により有機汚泥４が攪拌される。発酵槽１内では好気性菌による発酵反応により、▲１▼高濃度のアンモニアと、▲２▼微量でも強烈な悪臭を発するメチルメルカプタン等の硫黄化合物からなる臭気成分が発生する。このような臭気成分を除去するため、通気装置２から供給される空気にオゾン発生装置３からオゾンを注入する。
【００１６】
オゾンは、強力な酸化力を発揮することが知られており、発酵反応に伴って発生した臭気成分のうち、特に微量でも悪臭を発するメチルメルカプタン等の硫黄化合物を酸化反応により分解除去する。さらに、発酵槽１の排気口８から排出された排出ガスは酸性水注入機構１４へ導かれ、酸性水注入機構１４においてシャワーノズル１５から噴出される酸性水１７によりアンモニアを中心とした臭気が除去される。
【００１７】
本実施の形態によれば、有機汚泥の発酵に必要な酸素を含む空気を通気装置２によって発酵槽１へ常時強制的に供給することによって、発酵槽１内において発酵反応が良好に行われる。このため有機汚泥を有機肥料化するために要する時間を短縮することができ、さらに発酵反応に伴って発酵槽１内で発生する臭気成分をオゾンの酸化反応で分解除去することができる。また酸性水注入機構１４においてアンモニアを中心とした臭気を除去することにより、臭気成分の周囲環境での拡散を防止することができる。
【００１８】
第２の実施の形態
次に図２により本発明による第２の実施形態について説明する。図２に示す第２の実施形態は、酸性水注入機構１４の排気口１９に、排気ガス中にアルカリ水を注入するアルカリ水注入機構１４ａを設けたものである。発酵槽１から排出された排気ガスは酸性水注入機構１４において酸性水１７により洗浄され、更にアルカリ水注入機構１４ａにおいてアルカリ水１８で洗浄される。
【００１９】
図２において、他の構成は図１に示す第１の実施形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。アルカリ水注入機構１４ａは電解水生成装置１６のアルカリ水側に接続されたシャワーノズル１５ａと、排気口１９ａと、排水管２０ａとを有している。
【００２０】
酸性水注入機構１４の酸性水１７は、主にアンモニアを除去し、またアルカリ水注入機構１４ａのアルカリ水１８は、発酵槽１においてオゾン酸化反応により完全に除去できなかった極微量の硫黄化合物あるいはオゾンを除去する。アルカリ水注入機構１４ａで浄化された排気ガスは排出口１９ａから排出される。
【００２１】
本実施の形態によれば、通気装置２から発酵槽１へ、有機汚泥の発酵による必要な酸素を含む空気を供給することにより発酵が良好に行われる。このため有機汚泥を有機肥料化する時間の短縮を図ることができる。また、発酵槽１からの排気ガスに酸性水１７とアルカリ水１８を注入することにより、排出ガスの脱臭を効率良く完全に行うことができる。なお、酸性水注入機構１４とアルカリ水注入機構１４ａの配置位置を、図２に示す配置位置と逆にしてもよい。
【００２２】
第３の実施の形態
次に図３および図４により本発明による第３の実施形態について説明する。図３に示す第３の実施形態は、オゾン発生装置３がその内部に複数のオゾン発生ランプ９を有し、各オゾン発生ランプ９の間が上側と下側で互い違いに開放された仕切り板１０によって仕切られて単パスの流路が形成され、空気がオゾン発生ランプ９の発酵面に沿って流れるようになっているものである。また、各オゾン発生ランプ９は、ランプ点灯制御装置２２により点灯され、このランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯数を変えることができる。
【００２３】
また、各オゾン発生ランプ９からの放射光の光量は複数の放射面積調節リング２３を用いて、放射面積を増減することにより調整することができる。この場合、放射面積調整リング２３はランプ点灯制御装置２２により制御される（図４）。
【００２４】
図３および図４において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。図３および図４において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２５】
図３および図４において、発酵槽１内にオゾン発生装置３からオゾンが注入され、オゾン酸化により臭気成分の分解除去が行なわれる。発酵槽１内における発酵状態は、有機汚泥の量、温度、湿度、酸素濃度および通気風量などの種々の因子により、複雑に変化し、それに対応して要求されるオゾン発生量は変化する。
【００２６】
このため発酵槽１内において必要とするオゾン発生量を調整するために、図３に示すように、オゾン発生ランプ９の点灯数をランプ点灯制御装置２２で調整する。
【００２７】
更に微妙な調整が必要な場合は、図４に示すように、複数の放射面積調節リング２３をランプ点灯制御装置２２により移動して、１本のオゾン発生ランプ９から発生される１８５ｎｍの放射光の光量を調節することにより、オゾン発生量を微調整する。
【００２８】
本実施の形態によれば、放電を利用したオゾン発生装置に比べ、オゾン発生ランプ９を用いているため、オゾンのコストが非常に安く、また高電圧電源など不要なことから、設置面積も小さくできる。
【００２９】
また、オゾン発生ランプ９の点灯本数を調整したり、放射面積調整リング２３を用いることにより、オゾン発生量が調節可能となり、不必要にオゾンを使用することはなく、運転コストの低減を図ることができる。更にはメンテナンスの際は、オゾン発生ランプ９を交換するだけで簡単に行うことができる。
【００３０】
第４の実施の形態
次に図５により、本発明による第４の実施形態について説明する。図５に示す第４の実施形態は、通気装置２とオゾン発生装置３との間に除湿機２４を設置したものである。またオゾン発生装置３は、複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。図５において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００３１】
図５において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５において、通風装置２から取り込まれた空気に含まれる水分を除湿器２４によりできるだけ除去することにより、オゾン発生装置３のオゾン発生ランプ９によるオゾン発生量を増加させることができる。
【００３３】
すなわち、オゾン発生ランプ９から１８５ｎｍの波長の光がさされると、この１８５ｎｍの波長の光により酸素が解離し、酸素原子が生成し、これが酸素分子と衝突してオゾンが生成される。この過程において、水分子と酸素原子、あるいはオゾンと水分子が反応すると、ＯＨラジカルなどを生成し、その結果オゾン発生量の低下につながる。
【００３４】
このため、オゾン発生装置３における湿度があまり高いとオゾン発生量が低下するので、オゾン発生装置３内が少なくとも６０〜７０％以下の湿度になるように除湿機２４を用いて除湿する。この結果、オゾン発生装置３内でより効率良くオゾンが発生し、このオゾンを発酵槽１内へ注入することにより、発酵槽１内において有機汚泥の有機堆肥化の時間短縮、脱臭効率の向上および運転コストの低減を図ることができる。
【００３５】
第５の実施の形態
次に図６により、本発明による第５の実施形態について説明する。図６に示す第５の実施形態は、発酵槽１内に温度センサー（温度計）２６を設置するとともに、温度センサー２６が検出する温度に基づいて動作する加熱用ブロアー（加熱装置）２７を発酵槽１に接続したものである。
【００３６】
また攪拌パドル１１の回転軸１１ａは中空状となっており、空気供給口７は攪拌パドル１１の回転軸１１ａ内に接続されている。攪拌パドル１１の回転軸１１ａ内に供給された空気は、回転軸１１ａの開孔から外方へ放出される。またオゾン発生装置３は、オゾン発生ランプ９と、仕切り板１０を有している。
【００３７】
図６において、他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図６において図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図６において、発酵槽１内の温度が５０〜６０℃以下となると、発酵槽１内に設置された温度センサー２６からの信号により、加熱ブロアー２７が動作し、少なくとも発酵槽１内の空気温度が５０℃以上になるように、加熱ブロアー２７から加熱空気が送られる。この結果、発酵槽１内において好気性菌による発酵反応に必要な酸素や加熱が行われるため、有機汚泥４の発酵反応の効率を高め、有機汚泥４の有機肥料化期間を短縮することができ、さらにオゾン発生装置３から注入されるオゾンも効率良く分解し、臭気成分を効率的に酸化分解することができる。
【００３９】
第６の実施の形態
次に図７により本発明による第６の実施形態について説明する。図７に示す第６の実施形態は、発酵槽１内に温度センサー２６を設置するとともに、温度センサー２６で検知された温度に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生装置３のオゾン発生ランプ９から生じるオゾン発生量を調整するものである。また、空気供給口７は、攪拌パドル１１の回転軸１１ａに接続され、回転軸１１ａには開孔が形成されている。
【００４０】
図７において、他の構成は図３および図４に示す第３の実施形態と略同一である。
【００４１】
図７において、図３および図４に示す第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
図７に示すように、発酵槽１内において、発酵の初期段階（第１工程）では、発酵槽１内での発酵が不十分であり、温度は低いので、臭気の発生量も少ない。したがって、オゾン発生装置３から注入される脱臭に必要なオゾン発生量が少なくて済むため、温度センサー２６で検知された温度に基づいて、ランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくする。
【００４３】
あるいはランプ点灯制御装置２２により放射面積調整リング２３を調整することによって、オゾン発生ランプ９の放射面積を小さくしてオゾン発生量を少なくすることができる。
【００４４】
その後、発酵槽１内で発酵が十分行われると（第２工程）、発酵槽１内の温度が高くなり、臭気の発生量も多く、酸素消費量も多く必要となる。この場合は、温度センサー２６からの温度に基づいてランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生ランプ９の点灯本数を多くする。あるいは放射面積調整リング２３を調整してオゾン発生ランプ９の放射面積を大きくし、オゾン発生量を多くする。
【００４５】
本実施の形態によれば、オゾン発生装置３から発生するオゾンの有効利用ができ、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００４６】
第７の実施の形態
次に図８により、本発明による第７の実施形態について説明する。図８に示す第７の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８が設置され、さらに湿度センサー２８で検出される湿度に基づいて動作する加湿器２９を発酵槽１に接続したものである。加湿器２９により加湿された空気は発酵槽１内に導入される。
【００４７】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００４８】
図８において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００４９】
図８において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
図８に示すように、発酵槽１での湿度が低い場合、湿度センサー２８で検知された湿度に基づいて加湿器２９が作動し、加湿器２９により加湿された空気が発酵槽１に送られる。発酵槽１内は十分加湿され、発酵に必要な水分が確保されるため、有効な発酵が行われる。また、発酵槽１内において、適切な湿度が保たれると、前述したようにオゾン分解が加速されるので、オゾンも有効に使用され、臭気のオゾン酸化が促進されて、発酵槽１から排出される排気ガスの臭気を効率良く脱臭することができる。このため、運転コストと低減、臭気の分解効率が向上する。
【００５１】
第８の実施の形態
次に図９により、本発明による第８の実施形態について説明する。図９に示す第８の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８を設置するとともに、排水管２０，２０ａに排水制御バルブ３１を接続し、湿度センサー２８により検知された湿度により排水制御バルブ３１を動作させるバルブ制御装置３０を設けたものである。また、排水制御バルブ３１は、さらに発酵槽１への配水管３２と排水管３３に接続されている。
【００５２】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００５３】
図９において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
図９に示すように、発酵槽１での湿度が低い場合、湿度センサー２８により検知された湿度によって、バルブ制御装置３０が動作する。この場合、酸性水注入機構１４およびアルカリ水注入機構１５から排水制御バルブ３１を経て送られる酸性水およびアルカリ性水が配水管３２を経て発酵槽１内へ戻され、このことにより発酵槽１内が加湿される。その結果、発酵槽１内で有効に発酵が行われる。また、発酵槽１内の湿度が適切に定められると、前述したようにオゾン分解が加速されるので、発酵槽１内でオゾンも有効に使用される。このため臭気成分のオゾン酸化が促進され、空気成分の臭気が効率良く脱臭される。その結果、オゾンの有効利用ができ、運転コストの低減を図ることができ、臭気成分の分解効率が向上する。
【００５５】
なお、アルカリ性水あるいは酸性水の一方のみを発酵槽１内へ戻した場合でも、発酵槽１内を加湿することができる。
【００５６】
第９の実施の形態
次に図１０により、本発明による第９の実施形態について説明する。図１０に示す第９の実施形態は、発酵槽１内に湿度センサー２８が設置され、さらに湿度センサー２８により検知した湿度に基づいて動作するランプ点灯制御装置２２を設け、このランプ点灯制御装置２２によりオゾン発生装置３を制御するものである。
【００５７】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００５８】
図１０において、他の構成は図３および図４に示す第３の実施の形態と略同一である。図１０において、第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１０において、発酵の初期段階（第１工程）では発酵槽１内の発酵が不十分であり、発酵に伴う臭気が少ないので、ランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を少なくする。また、発酵槽１内では発酵が十分に行われると（第２工程）、逆に湿度が高くなり、発酵に伴う臭気が多いので、ランプ点灯制御装置２２により。オゾン発生ランプ９の点灯本数を多くするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を多くする。
【００６０】
その結果、オゾンが有効に使用され、オゾン酸化による臭気分解が促進され、発酵槽１から排出される排気ガス成分の臭気が効率良く脱臭される。その結果、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００６１】
第１０の実施の形態
次に図１１により本発明による第１０の実施形態について説明する。図１１に示す第１０の実施形態は発酵槽１内にアンモニアセンサー３４が設置され、さらにアンモニアセンサー３４が検知するアンモニア濃度に基づいて動作する流量調節弁３５，３５ａを、各々酸性水注入機構１４とアルカリ水注入機構１４ａの電解水生成装置１６側に設けたものである。この流量調節弁３５，３５ａは電解水生成装置１６と酸性水注入機構１４の間、および電解水生成装置１６とアルカリ水注入機構１４ａとの間にそれぞれ設置され、酸性水およびアルカリ水の流量調節を行なうものである。
【００６２】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００６３】
図１１において、他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図１１において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１１に示すように、発酵槽１での発酵が不十分な段階（第１工程）ではアンモニア濃度が低くなる。このような第１工程は発酵の初期段階か、または終息段階に対応する。従って、第１工程において、酸性水注入機構１４またはアルカリ水注入機構１４ａからの酸性水またはアルカリ水は少なくて良い。アンモニアセンサー２８がこの場合は作動し、流量調節弁３５，３５ａにより、酸性水およびアルカリ水の注入量が少なくなる。
【００６５】
また、発酵が十分に行なわれる段階（第２工程）では、アンモニア濃度が高いので、流量調節弁３５により、酸性水およびアルカリ水の注入量が増加する。本実施例によれば、臭気成分の分解、除去効率が向上し、また、水量の最適化が行われ、運転コストの低減となる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、アルカリ水注入機構１４ａと酸性水注入機構１４を並設したが、酸性水注入機構１４およびアルカリ水注入機構１４ａのいずれか一方のみを設けてもよい。
【００６７】
第１１の実施の形態
次に図１２により本発明による第１１の実施形態について説明する。図１２に示す第１１の実施形態は、発酵槽１内にアンモニアセンサー３４が設置され、さらにアンモニアセンサー３４に検知されるアンモニア濃度に基づいて動作するランプ点灯制御装置２２を設けたものである。
【００６８】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００６９】
図１２において、その他の構成は図３および図４に示す第３の実施形態と略同一である。
【００７０】
図１２において、図３および図３に示す第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１２に示したように、発酵槽１内において発酵が不十分であると（第１工程）、アンモニア濃度が低くなり、同様に発酵に伴うアンモニア以外の臭気も少なくなる。この場合はアンモニアセンサー３４からの信号に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を少なくするか、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を少なくする。
【００７２】
一方、発酵槽１内において発酵が十分であると（第２工程）、発酵に伴うアンモニア以外の臭気も多くなり、この場合はアンモニアセンサー３４からの信号に基づいてランプ点灯制御装置２２により、オゾン発生ランプ９の点灯本数を多くし、あるいはオゾン発生ランプ９の放射面積を多くする。
【００７３】
その結果、オゾンが有効に使用され、臭気成分のオゾン酸化が促進され、発酵槽１内において、臭気が効率良く脱臭される。その結果、運転コストの低減、臭気成分の分解効率が向上する。
【００７４】
第１２の実施の形態
次に図１３により本発明による第１２の実施形態について説明する。図１３に示す第１２の実施形態は、発酵槽１内に酸素センサー３６が設置され、また、酸素センサー３６が検出する酸素濃度に基づいて、通風量を制御する制御部３７が通風装置２に接続されている。
【００７５】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。
【００７６】
図１３において、他の構成は図２に示す第２の実施形態と略同一である。
【００７７】
図１３において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１３に示すように、発酵槽１内で発酵が進むと、発酵槽１内での酸素濃度が空気成分比より低下する傾向にある。この場合は好気性発酵を維持するために、酸素濃度比を１０％以上に維持する必要がある。すなわち、酸素濃度が低くなった場合、酸素センサー３６によって検出される酸素濃度に基づいて発酵槽１内の酸素濃度を上げるために、風量制御装置３７により通風装置２が駆動制御され、風量が増加される。
【００７９】
本実施の形態によれば、風量の増加により、発酵槽１内における酸素濃度比を空気成分比２１％程度にまで、増加することが可能となり、嫌気性発酵の防止、臭気の増加を防止することができ、発酵処理効率も向上する。
【００８０】
第１３の実施の形態
次に、図１４により、本発明による第１３の実施形態について説明する。図１４に示す第１３の実施形態は、発酵槽１内にアンモニアセンサー３４および温度センサー２６が設置され、通気装置２とオゾン発生装置３との間に除湿器２４が設置され、アンモニアセンサー３４および温度センサー２６により各々検出されたアンモニア濃度および温度に基づいて制御部３８を作動させ、除湿器２４を制御するものである。
【００８１】
また、オゾン発生装置３は複数のオゾン発生ランプ９と、仕切り板１０とを有している。さらに、空気供給口７は攪拌パドル１１の中空状回転軸１１に接続され、回転軸１１には開孔が形成されている。
【００８２】
図１４において、他の構成は図５に示す第４の実施形態と略同一である。
【００８３】
図１４において、図５に示す第４の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
図１４において、発酵槽１での発酵が終了した場合、アンモニアセンサー３４により検出されるアンモニア濃度の時間変化率が負になり、かつアンモニア濃度が十分に低減する。同時に温度センサー２６により検出される温度がほぼ常温に達する。この場合は、アンモニアセンサー３４と温度センサー２６に検知されるアンモニア濃度および温度に基づいて制御部３８により除湿機２４が動作し、発酵槽１内に乾燥空気を通風し、発酵槽１内から汚泥を十分に乾燥させてから取り出す。この事により、ほとんど臭いのない良質の肥料が得られる。
【００８５】
なお、本発明は上記各実施の形態には限定されずに、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、発酵槽１内の酸素、温度、湿度あるいはアンモニア濃度の検出を行う例を述べたが、同時に二種類以上の検出を行い、それぞれの検出に対応した通気量、オゾン濃度、酸性水、アルカリ水の水量、加湿量などの制御を自由に組み合わせることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有機汚泥の発酵効率を向上させて有機肥料化までの所要時間を短縮することができ、かつ発酵過程で発生する臭気成分を装置内で分解、除去することができる。このため周囲環境を悪化させることなく有用な有機肥料を効率よく製造することができる。さらにオゾンの発生量を適切に定めて運転コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による発酵処理装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による発酵処理装置の第２の実施形態を示す構成図。
【図３】本発明による発酵処理装置の第３の実施形態を示す構成図。
【図４】本発明による発酵処理装置の第３の実施形態のオゾン発生ランプ放射面積の制御を示す構成図。
【図５】本発明による発酵処理装置の第４の実施形態を示す構成図。
【図６】本発明による発酵処理装置の第５の実施形態を示す構成図。
【図７】本発明による発酵処理装置の第６の実施形態を示す構成図。
【図８】本発明による発酵処理装置の第７の実施形態を示す構成図。
【図９】本発明による発酵処理装置の第８の実施形態を示す構成図。
【図１０】本発明による発酵処理装置の第９の実施形態を示す構成図。
【図１１】本発明による発酵処理装置の第１０の実施形態を示す構成図。
【図１２】本発明による発酵処理装置の第１１の実施形態を示す構成図。
【図１３】本発明による発酵処理装置の第１２の実施形態を示す構成図。
【図１４】本発明による発酵処理装置の第１３の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
１ 発酵槽
２ 通風装置
３ オゾン発生装置
４ 有機汚泥
７ 空気供給口
８ 排気口
９ オゾン発生ランプ
１０ 仕切り板
１１ 攪拌パドル
１１ａ 回転軸
１４ 酸性水注入機構
１４ａ アルカリ水注入機構
１７ 酸性水
１８ アルカリ水
１９，１９ａ 排気口
２２ ランプ点灯制御装置
２３ ランプ放射面積調整リング
２４ 除湿機
２６ 温度センサー、
２７ 加熱ブロワー
２８ 湿度センサー
２９ 加湿器
Claims (6)
- 空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、
発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、
排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、
通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、
を備え、
発酵槽に湿度計を設け、湿度計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置。 - 空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、
発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、
排気口に接続され、発酵槽からの排気ガス中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、
通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、
を備え、
発酵槽にアンモニア計を設け、アンモニア計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする発酵処理装置。 - 空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給する通気装置と、排気口に接続され、発酵槽からの排気中に酸性水を注入する酸性水注入機構と、通気装置の出側に配置され、オゾン発生量を可変として発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置とを備えた発酵処理装置の運転方法において、
発酵槽内の発酵が不十分な段階においてオゾン発生装置のオゾン発生量を少なく定めて運転する第１工程と、
発酵槽内の発酵が十分な段階において、オゾン発生装置のオゾン発生量を増加させて運転する第２工程と、
を備えたことを特徴とする運転方法。 - 発酵槽に温度計を設け、温度計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする請求項３記載の発酵処理装置の運転方法。
- 発酵槽に湿度計を設け、湿度計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする請求項３記載の発酵処理装置の運転方法。
- 発酵槽にアンモニア計を設け、アンモニア計からの信号に基づいて制御装置によりオゾン発生装置のオゾン発生量を制御することを特徴とする請求項３記載の発酵処理装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32999299A JP3595748B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32999299A JP3595748B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置およびその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001145897A JP2001145897A (ja) | 2001-05-29 |
| JP3595748B2 true JP3595748B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18227573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32999299A Expired - Fee Related JP3595748B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置およびその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595748B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4667910B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-04-13 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 廃棄物の処理方法及び処理設備 |
| JP5378332B2 (ja) * | 2010-09-07 | 2013-12-25 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 廃棄物の処理方法及び処理設備 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32999299A patent/JP3595748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001145897A (ja) | 2001-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07124538A (ja) | 固形有機廃棄物の処理装置 | |
| CN103623680B (zh) | 低温有机恶臭气体处理系统 | |
| KR100793115B1 (ko) | 폐기물 처리 장치 | |
| KR101870797B1 (ko) | 고온 호기성 미생물을 활용한 생물학적 건조와 악취를 제거하는 하수슬러지 처리방법 | |
| CN104923068A (zh) | 一种恶臭气体的处理方法 | |
| KR100874160B1 (ko) | 유기성폐기물 처리장치 | |
| KR100725967B1 (ko) | 악취제거장치 및 이를 이용한 악취저감형 액체비료의 생산 방법. | |
| KR20070041481A (ko) | 가축분뇨 폐수 속성발효 및 퇴,액비 생산 시스템의탈취방법과 장치 | |
| KR200174353Y1 (ko) | 음식물 쓰레기 처리장치 | |
| JP2009154151A (ja) | 脱臭装置及び脱臭方法 | |
| KR101303335B1 (ko) | 오존과 오존수를 이용한 살균 및 악취 탈취 시설 | |
| JP3595748B2 (ja) | 発酵処理装置およびその運転方法 | |
| JP2003245636A (ja) | 除湿発酵式有機廃棄物処理機 | |
| JP2002059137A (ja) | 殺菌・発酵処理システム | |
| CN110743341A (zh) | 臭气除臭系统及除臭方法 | |
| KR20010011531A (ko) | 음식물 쓰레기 처리기의 탈취 및 유해가스 분해장치 | |
| CN110102157A (zh) | 臭氧联合生物滤池处理有机废气的装置 | |
| KR100749726B1 (ko) | 악취 탈취장치 | |
| KR102221791B1 (ko) | 하수처리 부산물의 에너지 절약형 자원화 시스템 및 자원화 방법 | |
| JP3595749B2 (ja) | 発酵処理装置 | |
| KR980009206A (ko) | 유기물 퇴비화 장치 | |
| CA2127393A1 (en) | Method and apparatus for composting organic substances, in particular waste material | |
| JP2003010632A (ja) | 生ゴミ処理機における脱臭装置 | |
| CN211051226U (zh) | 臭气除臭系统 | |
| KR100263662B1 (ko) | 유기물 발효기용 탈취장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040611 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040618 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
|
| 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: 20040831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070910 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100910 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110910 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |