JP4067314B2 - Organic waste treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ等の有機廃棄物をバイオ発酵させてバイオガスを生成する有機廃棄物の処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、生ゴミ、家畜糞尿および下水汚泥等からなる有機廃棄物の総量は年々増加している。そして、上記有機廃棄物等を堆肥化してリサイクルすることも行われているが、その量は極めて僅かであり、大半は焼却後に埋め立て処分されている。しかし、生ゴミ等は含水率が高いために、腐敗し易く、かつ単独で燃焼させることが困難であるとともに、炉内の温度を上昇させることが困難であり、ダイオキシンの発生を引き起こす可能性が懸念されている。また、埋め立て地の不足や、焼却場建設の立地難などが社会問題化しており、ゴミの減量化・資源化が早急に求められている。
【0003】
このため、例えば特開平9−174095号公報に示されるように、リン酸およびアンモニウムを含む有機性スラリーにマグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)の結晶を形成する第1工程と、MAPの結晶を含む有機性スラリーを固相と液槽とに分離する第2工程と、固相を好気的に発酵させてMAPを含有する堆肥を製造する第3工程と、液槽を上向流嫌気性汚泥ろ床法のバイオ発酵槽によって処理する第4工程と、第4工程からの流出液中の有機成分および窒素の除去を好気性生物膜式処理槽と脱窒槽とにより行う第5工程とを含む有機性スラリーの処理方法および処理装置が提案されており、上記バイオ発酵槽において生成されたバイオガスを発電機またはボイラーの燃料として使用することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにバイオ発酵槽内でフロックを形成したメタン生成菌による発酵作用により、嫌気環境下において有機廃棄物を分解してメタンガスを含有するバイオガスを生成するように構成した場合には、このバイオガスの有効利用を図ることができるという利点を有する反面、上記バイオ発酵槽内で発生した硫化水素がバイオガス中に混入し易く、上記硫化水素によって発電機またはボイラー等が早期に腐食され易いという問題があった。
【0005】
このため、上記公報に記載された有機性スラリーの処理装置では、上記バイオ発酵槽で発生したバイオガス中の硫化水素を、上記好気性生物膜式処理槽からの流出液に吸収させて脱硫する脱硫槽を設け、この脱硫槽において硫黄化合物を吸収した液体を脱窒槽に供給し、この液体を脱窒反応の電子供与体として利用するとともに、脱窒後の液体を上記生物膜式処理槽に戻すことにより、残留硫化水素成分を硫黄または硫酸として回収するように構成されている。しかし、上記脱硫槽を設けた場合においても、バイオガス中の硫化水素を完全に除去することは困難であり、この硫化水素がバイオガス中に混入した状態で発電機またはボイラー等に供給されることにより、これらが腐食するのを防止することができないという問題がある。
【0006】
また、上記有機スラリーの処理装置は、固形成分である堆肥と、気体成分であるメタンガスを含有するバイオガスとを生成する過程で生じた液体成分を処理水として放流し、あるいは畜舎の洗浄水として使用するように構成されている。しかし、上記液体成分中には、多量のタンパク質やアンモニア成分等が含有されているため、上記液体成分を放流すると、富栄養化等の環境汚染が発生するという問題があった。
【0007】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、環境汚染等を生じることなく、有機廃棄部を含有するスラリーを適正に処理することができる有機廃棄物の処理装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、有機廃棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵作用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成するバイオ発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給してこのバイオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制することにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化する空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出された懸濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機から排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段と、この浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺菌部と、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機関とを備え、この熱機関から排出された排気ガスを、上記殺菌部に加熱用熱源として供給するように構成したものである。
【0009】
上記構成によれば、バイオ発酵槽内に棲息するメタン生成菌の発酵作用により、上記有機廃棄物が分解されてメタンガスを含有するバイオガスが生成されるとともに、上記空気導入手段から空気が導入されることにより、硫酸還元菌の活性が抑制されて上記バイオガス中の硫化水素濃度が効果的に低減される。また、上記バイオ発酵槽から排出された懸濁液が脱水機により脱水処理されるとともに、浄化手段により浄化処理された後、上記熱機関から供給される排気ガスを熱源として加熱処理されることにより殺菌された液肥が得られ、その有効利用を図ることが可能となる。
【0010】
請求項2に係る発明は、上記請求項1記載の有機廃棄物の処理装置において、上下方向に伸びる筒状体をバイオ発酵槽内に配設するとともに、このバイオ発酵槽から導出されたバイオガスの一部を上記筒状体内に戻して攪拌する攪拌手段を備えたものである。
【0011】
上記構成によれば、バイオ発酵槽から導出されたバイオガスの一部が上記筒状体内に戻されて、その内部が攪拌されることにより、メタン生成菌の発酵作用が効果的に促進されることになる。
【0012】
請求項3に係る発明は、上記請求項1または2記載の有機廃棄物の処理装置において、バイオ発酵槽の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環手段と、上記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環手段と、上記温水および冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽内の温度を制御する温度制御手段とを備えたものである。
【0013】
上記構成によれば、バイオ発酵槽の内部が、メタン生成菌による発酵作用を促進できる適正温度に維持されることにより、メタンガスを含有するバイオガスの生成が効果的に促進されることになる。
【0014】
請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイオ発酵槽内にニッケル、コバルトおよび鉄等からなる群から選択される一種以上の金属元素を添加したものである。
【0015】
上記構成によれば、ニッケルイオン、コバルトイオンまたは鉄イオンと錯体を形成する金属酵素の働きにより、上記メタンガスを含有するバイオガスの生成が、さらに効果的に促進されることになる。
【0016】
請求項5に係る発明は、上記請求項1〜4の何れかに記載の有機廃棄物の処理装置において、バイオ発酵槽で生成されたバイオガス中から二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段を備えたものである。
【0017】
上記構成によれば、バイオ発酵槽で生成されたバイオガス中のメタンガス濃度を効果的に上昇させることにより、その有効性を向上させることが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明に係る有機廃棄物の処理装置の実施形態を示している。この有機廃棄物の処理装置は、メタン生成菌の発酵作用によりメタンガスを含有したバイオガスを生成するバイオ発酵槽1と、生ゴミ等の有機廃棄物をスラリー化して上記バイオ発酵槽1内に供給するスラリー供給手段2と、上記バイオ発酵槽1から導出されたバイオガスを処理するバイオガス処理手段3とを備えている。
【0019】
上記スラリー供給手段2は、コンベア4を介して投入された生ゴミ等の有機廃棄物を粉砕することにより細分化するディスポーザ5と、細分化された有機廃棄物を貯留する貯留ピット6と、この貯留ピット6から導出された有機廃棄物に、清水タンク7から供給された清水を吹き付けつつ、有機廃棄物をふるい分けて細径体を原水ピット8内に導入する振動ふるい9と、原水ピット8内に導入された有機廃棄物の細径体と清水との混合物からなるスラリーを上記バイオ発酵槽1内に導出するポンプ10および導出管11とを有している。なお、上記振動ふるい9の目詰まりを解消するため、清水タンク7内の清水が定期的に振動ふるい9に吹き付けられることにより、その清掃が行われるようになっている。
【0020】
上記バイオ発酵槽1には、その中央部の上下方向に延びる筒状体12と、上記供給管11から導出されたスラリーを上記筒状体12内に供給する供給管13と、バイオ発酵槽1内において生成されたバイオガスの一部を上記筒状体12内に戻してバイオ発酵槽1の内部、特に筒状体12の内部を攪拌する攪拌手段14とが設けられるとともに、嫌気条件下で有機物を分解してメタンガスを含有するバイオガスを生成するメタン生成菌が収容されている。
【0021】
そして、上記導出管11から供給管13を介して筒状体12内に上記スラリーが供給されるとともに、攪拌手段14を介して筒状体12の内部に供給されたバイオガスにより筒状体12の内部およびバイオ発酵槽1の内部が攪拌されつつ、上記バイオ発酵槽1内において繁殖したメタン生成菌の発酵作用により上記スラリー中の有機廃棄物が分解されて、メタンガスを含有するバイオガスが生成されるようになっている。
【0022】
また、上記バイオ発酵槽1には、空気を導入するための開閉弁を有する空気導入手段15が設けられている。この空気導入手段15の開閉弁を必要に応じて開放し、上記メタン生成菌の発酵作用に悪影響を与えない範囲でバイオ発酵槽1内に空気を導入することにより、上記バイオ発酵槽1内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制して、上記バイオガス中に混入される硫化水素の濃度を低減化するように構成されている。
【0023】
上記バイオガス処理手段3は、バイオ発酵槽1から導出されたバイオガス中に残存する硫化水素等の硫黄化合物を分離して脱硫する脱硫槽16と、脱硫後のバイオガス中に混入された二酸化炭素成分を吸着して除去するゼオライト13X等と脱水作用を有するシリカゲル等とが収容された二酸化炭素除去手段17と、この二酸化炭素除去手段17を通過したバイオガスを貯留するガスホルダー18とを有し、このガスホルダー18内に貯留されたバイオガスが発電機駆動用のエンジンまたは温水ボイラー等からなる熱機関19の燃料として供給されるように構成されている。
【0024】
また、上記バイオ発酵槽1には、図2に示すように、バイオ発酵槽1の底部からスラリーを吸引して下部側方に注入する注入管20と、バイオ発酵槽1の上部に上記スラリーをシャワー状に散布する散布管21と、バイオ発酵槽1の底部から排出された懸濁液を脱水機22に導出する導出管23とが設けられている。そして、上記注入管20を介してバイオ発酵槽1内に注入されたスラリーによりバイオ発酵槽1の内部が攪拌されるとともに、上記散布管21を介してバイオ発酵槽1の上部に散布されたスラリーにより浮遊不純物からなるスカムが側方に押しやられ、スカム排出口からスカムタンク24内に排出されるようになっている。
【0025】
上記バイオ発酵槽1から排出された懸濁液は、上記導出管23を介して脱水機22に導出され、この脱水機22によって脱離液と汚泥とに分離される。上記汚泥は、水分調整材とともに団粒機25内に導入されて団粒化された後、一次発酵部26内において約70℃の温度で4日間程度に亘り加熱されることにより、殺菌されるとともに一次発酵処理された後、二次発酵部27において9日間程度に亘り二次発酵処理されて堆肥化されるようになっている。
【0026】
一方、上記脱水機22から導出された脱離液は、原水槽28に導入されて貯留されるとともに、嫌気槽29と、活性汚泥槽30と、沈殿槽31とを有する浄化手段32に供給されて上記脱離液が分解処理されるとともに沈殿濾過された後、その上澄み液からなる浄化液が殺菌部33に供給されて約140℃以上の温度で、15分間程度に亘り加熱されて殺菌されることにより、濃縮液肥が生成されるように構成されている。すなわち、上記脱離液中には、BOD(生物化学的酸素要求量)で表される種々の有用成分が含有され、これらの有用成分を分解処理することにより、液肥として利用可能な上澄み液が生成されることになる。
【0027】
また、上記殺菌部33には、バイオガスを燃料とする熱機関19から排出された排ガスが加熱用の熱源として供給され、この排気ガスによって上記殺菌部33が所定温度(約140℃以上の温度)に加熱されることにより、上記浄化手段32から供給された液肥成分が殺菌処理されされるように構成されている。
【0028】
また、上記バイオ発酵槽1の周壁部には、図3に示すように、上記熱機関19のウォータジャケット等から導出された温水を循環させる温水循環管34を有する温水循環手段と、水道水等からなる冷水を循環させる冷水循環管35を有する冷水循環手段とが設けられている。
【0029】
そして、上記バイオ発酵槽1内の温度を検出する温度センサ36の検出信号に応じ、上記温水循環管34に設けられた開閉弁37のアクチュエータおよび冷水循環管35に設けられた開閉弁38のアクチュエータに開閉指令信号を出力する温度制御手段39を設け、上記温水および冷水の循環状態を制御することにより、バイオ発酵槽1内の温度を、バイオ発酵に適した温度に維持する制御を実行するように構成されている。上記バイオ発酵に適した温度は、53℃程度であることが実験により確認されている。
【0030】
上記のように有機廃棄物を含有するスラリーをバイオ発酵槽1内に供給し、メタン生成菌の発酵作用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成する有機廃棄物の処理装置において、上記バイオ発酵槽1内に空気を供給する空気導入手段15を設け、この空気導入手段15により上記バイオ発酵槽1内に空気を供給してバイオ発酵槽1内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制するように構成したため、上記バイオ発酵槽1内のメタン生成菌の発酵作用により上記有機廃棄物を分解してメタンガスを含有するバイオガスを生成することができるとともに、このバイオガス中の硫化水素濃度を効果的に低減化することができる。
【0031】
したがって、上記有機廃棄物量を効果的に減量化することができるとともに、この有機廃棄物を分解することにより生成されたバイオガスを熱機関19等の燃料として有効に利用することができる。さらに、上記バイオガス中に硫化水素が混入していることに起因して、このバイオガスを燃料とする熱機関19等が腐食するという事態の発生を効果的に抑制できるという利点がある。
【0032】
そして、上記のようにバイオ発酵槽1から排出された懸濁液から水分を分離する脱水機22と、この脱水機22で分離された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段32と、この浄化手段32により浄化された浄化液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺菌部33と、上記バイオ発酵槽1内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機関19とを設け、この熱機関19から排出された排気ガスを、上記殺菌部33に加熱用熱源として供給するように構成したため、上記バイオ発酵槽1内で生成されたバイオガスを燃料として熱機関19を駆動することができるとともに、簡単な構成で上記液肥を効果的に殺菌して、この液肥中の細菌または感染性蛋白粒子(プリオン)等を絶滅させることができる。したがって、上記バイオ発酵槽1から排出された脱離液から殺菌された液肥を生成することにより、その有効利用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流されることに起因する環境汚染の発生を防止することができる。
【0033】
特に、上記実施形態に示すように、脱水機22によって分離された汚泥を、水分調整材とともに団粒機25内に導入して団粒化した後、一次発酵部26および二次発酵部27において発酵処理するとともに、殺菌して堆肥を生成するように構成した場合には、その有効利用を図ることができるという利点がある。
【0034】
また、上記実施形態では、上下方向に伸びる筒状体12をバイオ発酵槽1内に配設するとともに、このバイオ発酵槽1から導出されたバイオガスの一部を上記筒状体12内に戻してバイオ発酵槽1の攪拌する攪拌手段14を設けたため、上記バイオガスによって上記筒状体12の内部を攪拌することにより、メタン生成菌の発酵作用を効果的に促進してバイオガスを効率よく生成することができる。
【0035】
さらに、上記実施形態に示すように、バイオ発酵槽1の周壁部に沿って温水を循環させる温水循環管34および開閉弁37等からなる温水循環手段と、上記周壁部に沿って冷水を循環させる冷水循環管35および開閉弁38等からなる冷水循環手段と、上記温水および冷水の循環状態を制御してバイオ発酵槽1内の温度を制御する温度制御手段39とを設け、バイオ発酵槽1の内部を適正温度(53℃程度)に維持してメタン生成菌の発酵作用を促進し得るように構成した場合には、メタンガスを含有するバイオガスを、より効果的に生成することができる。
【0036】
しかも、上記実施形態では、バイオ発酵槽1において生成されたバイオガスを燃料とする熱機関19のウォータジャケット等から導出された温水を、上記温水循環管34に供給するように構成したため、温水を生成する特別な生成手段を設ける必要がなく、装置の全体構成を簡略化できるという利点がある。
【0037】
また、上記実施形態に示すように、バイオ発酵槽1内にニッケル、コバルトおよび鉄からなる群から選択された一種以上の金属元素を添加した場合には、ニッケルイオン、コバルトイオンまたは鉄イオンと錯体を形成する金属酵素(Methyltransferase,Methyreductase等)の働きにより、上記バイオガスの生成速度を大幅に向上させることができる。
【0038】
さらに、上記実施形態に示すように、ゼオライト13X等が収容された二酸化炭素除去手段17を設けることにより、バイオ発酵槽1で生成されたバイオガス中から二酸化炭素を除去するように構成した場合には、バイオガス中のメタンガス濃度を上昇させることできるため、その有用性を効果的に向上させることができるという利点がある。特に、上記ゼオライト13X等とともに、脱水作用を有するシリカゲル等を二酸化炭素除去手段17に収容した場合には、上記バイオガス中の水分を除去することにより、バイオガス中のメタンガス濃度を、さらに効果的に上昇させることができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、有機廃棄物を含有するスラリーからメタン生成菌の発酵作用によりメタンガスを含有するバイオガスを生成するバイオ発酵槽と、このバイオ発酵槽内に空気を供給してこのバイオ発酵槽内に棲息する硫酸還元菌の活性を抑制することにより、上記バイオガス中の硫化水素濃度を低減化する空気導入手段と、上記バイオ発酵槽から排出された懸濁液から水分を分離する脱水機と、この脱水機から排出された脱離液を分解処理して浄化する浄化手段と、この浄化手段により浄化された浄化液を加熱して殺菌処理することにより液肥を生成する殺菌部と、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガスを燃料とする熱機関とを備え、この熱機関から排出された排気ガスを、上記殺菌部に加熱用熱源として供給するように構成したため、上記バイオ発酵槽内のメタン生成菌の発酵作用により上記有機廃棄物を分解してバイオガスを生成するのと同時に、上記脱硫菌の脱硫作用により上記バイオガス中から硫黄化合物を効果的に除去し、バイオガス中に硫化水素および硫酸等からなる硫黄化合物が混入していることに起因して、上記バイオガスを燃料とする温水ボイラーまたは発電機等が腐食するという事態の発生を防止することができる。しかも、上記バイオ発酵槽内で生成されたバイオガスを燃料として熱機関を駆動することができ、かつ簡単な構成で上記液肥を効果的に殺菌して、その有効利用を図ることができるとともに、上記脱離液が放流されることに起因する環境汚染の発生を防止できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有機廃棄物の処理装置の実施形態を示す説明図である。
【図2】有機廃棄物の処理装置により生成された残査の処理部を示す説明図である。
【図3】バイオ発酵槽の温度制御の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
1 バイオ発酵槽
12 筒状体
14 攪拌手段
15 空気導入手段
17 二酸化炭素除去手段
19 熱機関
22 脱水機
32 浄化手段
33 殺菌部
34 温水循環管(温水循環手段)
35 冷水循環管(冷水循環手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic waste processing apparatus for biofermenting organic waste such as garbage to produce biogas.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the total amount of organic waste composed of raw garbage, livestock manure, sewage sludge and the like has been increasing year by year. And although the said organic waste etc. are composted and recycled, the quantity is very small and most are landfilled after incineration. However, raw garbage has a high moisture content, so it is easy to rot and difficult to burn alone, and it is difficult to raise the temperature in the furnace, which may cause generation of dioxins. There are concerns. In addition, the shortage of landfill sites and the difficulty of constructing incinerators are becoming social problems, and there is an urgent need for waste reduction and resource recycling.
[0003]
For this reason, for example, as shown in JP-A-9-174095, a magnesium salt is added to an organic slurry containing phosphoric acid and ammonium to form magnesium ammonium phosphate (MAP) crystals, The second step of separating the organic slurry containing MAP crystals into a solid phase and a liquid tank, the third step of aerobically fermenting the solid phase to produce compost containing MAP, and the liquid tank above The 4th process processed by the biofermentor of a counter current anaerobic sludge filter bed method, and the organic component and nitrogen in the effluent from the 4th process are removed by an aerobic biofilm processing tank and a denitrification tank. An organic slurry treatment method and treatment apparatus including five steps have been proposed, and biogas generated in the biofermentor is used as a fuel for a generator or a boiler. That.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When it is configured to produce biogas containing methane gas by decomposing organic waste in anaerobic environment by fermenting action by methanogens that have formed flocs in the biofermentor as described above, While having the advantage of being able to effectively use biogas, the hydrogen sulfide generated in the biofermenter is likely to be mixed into the biogas and the generator or boiler is easily corroded by the hydrogen sulfide at an early stage. There was a problem.
[0005]
For this reason, in the organic slurry processing apparatus described in the above publication, hydrogen sulfide in the biogas generated in the biofermenter is absorbed into the effluent from the aerobic biofilm processing tank and desulfurized. A desulfurization tank is provided, and the liquid that has absorbed the sulfur compound in the desulfurization tank is supplied to the denitrification tank, and this liquid is used as an electron donor for the denitrification reaction, and the liquid after denitrification is supplied to the biofilm treatment tank. By returning, the residual hydrogen sulfide component is recovered as sulfur or sulfuric acid. However, even when the desulfurization tank is provided, it is difficult to completely remove hydrogen sulfide in the biogas, and this hydrogen sulfide is supplied to the generator or the boiler in a state where the hydrogen sulfide is mixed in the biogas. Therefore, there is a problem that they cannot be corroded.
[0006]
In addition, the organic slurry processing apparatus discharges liquid components generated in the process of generating compost, which is a solid component, and biogas containing methane gas, which is a gas component, as treated water, or as washing water for a livestock house Configured to use. However, since the liquid component contains a large amount of protein, ammonia component, and the like, there is a problem that environmental pollution such as eutrophication occurs when the liquid component is discharged.
[0007]
This invention is made | formed in view of said point, and provides the processing apparatus of the organic waste which can process the slurry containing an organic waste part appropriately, without producing environmental pollution etc. It is aimed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a biofermenter for producing biogas containing methane gas from a slurry containing organic waste by the fermentation action of methanogens, and supplying the air into the biofermentor to supply this biofermenter. By suppressing the activity of sulfate-reducing bacteria that live in the fermenter, the water introduction means for reducing the concentration of hydrogen sulfide in the biogas, and the water is separated from the suspension discharged from the biofermenter. A dehydrator, a purification means for decomposing and purifying the desorbed liquid discharged from the dehydrator, and a sterilizing section for producing liquid fertilizer by heating and sterilizing the purified liquid purified by the purification means, And a heat engine that uses biogas produced in the biofermentor as fuel, and is configured to supply exhaust gas discharged from the heat engine to the sterilization unit as a heat source for heating. It is intended.
[0009]
According to the above configuration, the organic waste is decomposed to produce biogas containing methane gas by the fermentation action of the methanogen living in the biofermentor, and air is introduced from the air introduction means. As a result, the activity of sulfate-reducing bacteria is suppressed, and the hydrogen sulfide concentration in the biogas is effectively reduced. In addition, the suspension discharged from the biofermentor is dehydrated by a dehydrator, purified by a purification means, and then heated using exhaust gas supplied from the heat engine as a heat source. A sterilized liquid manure is obtained and can be used effectively.
[0010]
The invention according to claim 2 is the organic waste treatment apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical body extending in the vertical direction is disposed in the biofermentor and the biogas derived from the biofermenter Is provided with a stirring means for returning a part thereof to the cylindrical body and stirring.
[0011]
According to the above configuration, a part of the biogas derived from the biofermenter is returned to the cylindrical body and the inside thereof is stirred, so that the fermentation action of the methanogen is effectively promoted. It will be.
[0012]
The invention according to
[0013]
According to the said structure, the production | generation of the biogas containing methane gas is effectively accelerated | stimulated by maintaining the inside of a biofermentor at the appropriate temperature which can promote the fermentation effect | action by a methane producer.
[0014]
The invention according to claim 4 is the organic waste treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the one or more metals selected from the group consisting of nickel, cobalt, iron and the like in the biofermentor are provided. An element is added.
[0015]
According to the said structure, the production | generation of the biogas containing the said methane gas is accelerated | stimulated more effectively by the effect | action of the metal enzyme which forms a complex with nickel ion, cobalt ion, or iron ion.
[0016]
The invention according to claim 5 is the organic waste treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising carbon dioxide removing means for removing carbon dioxide from the biogas produced in the biofermentor. It is a thing.
[0017]
According to the said structure, it becomes possible to raise the effectiveness by raising the methane gas concentration in the biogas produced | generated with the biofermentor effectively.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of an organic waste treatment apparatus according to the present invention. This organic waste treatment apparatus is a biofermenter 1 that produces biogas containing methane gas by the fermentation action of methanogens, and slurries organic wastes such as raw garbage and supplies them into the biofermenter 1 And a biogas treatment means 3 for treating the biogas derived from the biofermentor 1.
[0019]
The slurry supply means 2 includes a disposer 5 for subdividing by pulverizing organic waste such as garbage disposed via the conveyor 4, a
[0020]
The biofermenter 1 has a
[0021]
Then, the slurry is supplied from the
[0022]
The biofermenter 1 is provided with an air introduction means 15 having an on-off valve for introducing air. The on-off valve of the air introduction means 15 is opened as necessary, and air is introduced into the biofermentor 1 within a range that does not adversely affect the fermentation action of the methanogen, so that It is configured to reduce the concentration of hydrogen sulfide mixed in the biogas by suppressing the activity of the sulfate-reducing bacteria that inhabit.
[0023]
The biogas treatment means 3 includes a
[0024]
In addition, as shown in FIG. 2, the biofermenter 1 sucks the slurry from the bottom of the biofermenter 1 and injects the slurry into the lower side, and the slurry above the biofermenter 1. A
[0025]
The suspension discharged from the biofermenter 1 is led out to the
[0026]
On the other hand, the desorbed liquid derived from the
[0027]
Further, exhaust gas discharged from the
[0028]
Further, as shown in FIG. 3, the peripheral wall of the biofermenter 1 has hot water circulation means having hot
[0029]
And according to the detection signal of the
[0030]
In the processing apparatus of the organic waste which supplies the slurry containing organic waste in the biofermentor 1 as mentioned above, and produces | generates the biogas containing methane gas by the fermentation action of a methane producer, the said biofermenter 1 An air introduction means 15 for supplying air is provided therein, and the air introduction means 15 supplies air into the biofermenter 1 to suppress the activity of sulfate-reducing bacteria that live in the biofermenter 1. Therefore, the organic waste can be decomposed by the fermenting action of the methanogen in the biofermenter 1 to produce biogas containing methane gas, and the hydrogen sulfide concentration in the biogas can be effectively reduced. It can be reduced.
[0031]
Accordingly, the amount of the organic waste can be effectively reduced, and the biogas generated by decomposing the organic waste can be effectively used as a fuel for the
[0032]
And, as described above, a
[0033]
In particular, as shown in the above embodiment, after the sludge separated by the
[0034]
Moreover, in the said embodiment, while arrange | positioning the
[0035]
Furthermore, as shown in the said embodiment, the hot water circulation means which consists of the warm
[0036]
Moreover, in the above embodiment, since the hot water derived from the water jacket or the like of the
[0037]
In addition, as shown in the above embodiment, when one or more metal elements selected from the group consisting of nickel, cobalt and iron are added to the biofermenter 1, nickel ions, cobalt ions or iron ions and complexes The production rate of the biogas can be greatly improved by the action of a metalloenzyme (Methyltransferase, Methylreductase, etc.) that forms.
[0038]
Further, as shown in the above embodiment, when the carbon dioxide removing means 17 in which the zeolite 13X and the like are accommodated is provided to remove carbon dioxide from the biogas generated in the biofermentor 1. Can increase the methane gas concentration in the biogas, and thus has an advantage of effectively improving its usefulness. In particular, when silica gel or the like having a dehydrating action is housed in the carbon dioxide removing means 17 together with the zeolite 13X or the like, the methane gas concentration in the biogas can be further effectively improved by removing the water in the biogas. Can be raised.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a biofermentor that produces biogas containing methane gas from a slurry containing organic waste by the fermentation action of methanogens, and supplies air into the biofermentor. By suppressing the activity of sulfate-reducing bacteria that live in the biofermentor, air introduction means for reducing the hydrogen sulfide concentration in the biogas and water from the suspension discharged from the biofermentor Dehydrator for separation, purification means for decomposing and purifying the effluent discharged from the dehydrator, and sterilization for producing liquid fertilizer by heating and sterilizing the purified liquid purified by the purification means And a heat engine that uses biogas generated in the biofermentor as fuel, and exhaust gas discharged from the heat engine is supplied to the sterilization unit as a heat source for heating. Since the organic waste is decomposed by the fermentation action of the methanogen in the biofermentor to produce biogas, the desulfurization action of the desulfurization bacteria effectively removes sulfur compounds from the biogas. To prevent the occurrence of corrosion of hot water boilers or generators that use biogas as a fuel due to the presence of sulfur compounds such as hydrogen sulfide and sulfuric acid in the biogas can do. Moreover, the heat engine can be driven by using the biogas generated in the biofermentor as fuel, and the liquid fertilizer can be effectively sterilized with a simple configuration, and its effective use can be achieved. There are advantages such as prevention of environmental pollution caused by the release of the desorbed liquid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of an organic waste treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a processing unit of a residue generated by an organic waste processing apparatus.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of temperature control of a biofermentor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
35 Chilled water circulation pipe (Cooling water circulation means)
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