JP4380022B2 - 有機性廃棄物の消化処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭から排出される厨芥やし尿、し尿処理場や下水処理場から排出される汚泥、あるいは、畜産廃棄物といわれる畜産糞尿や藁、木屑、バーク等の有機性廃棄物の単独あるいは混合物を消化処理してメタンガスを生成させる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機性廃棄物を処理するための手法の一つとして、有機性廃棄物を原料としてメタン菌等の嫌気性菌の働きによって消化処理させることにより、バイオガスを生産させる方法が提案されている。
【０００３】
かかる有機性廃棄物を消化処理するための装置の一例としては、図６に示す如き押し出し流れ形式の消化処理装置がある。該消化処理装置は、上側を閉塞すると共に、一端部上側に入口２を設け且つ他端部下側に出口３を設けた横長のトラフ状の消化槽１を設置し、該消化槽１の入口２に、有機性廃棄物４を破砕するための破砕機５と、該破砕処理された有機性廃棄物４を混合しスラリーとするためのミキサー６と、スラリーとされた有機性廃棄物４を消化槽１に押込み供給するための投入ポンプ７とを順に備えた原料有機物供給ライン８を接続し、又、消化槽１の出口３に、該消化槽１で消化処理された消化処理済み汚泥１１を排出する排出ポンプ９を備えた消化処理済み汚泥排出ライン１０を接続した構成として、破砕機５、ミキサー６、投入ポンプ７を経て原料有機物供給ライン８を通して導かれる有機性廃棄物４を入口２より消化槽１内に順次投入し、該投入される有機性廃棄物４により、消化槽１内に先に投入されている有機性廃棄物４を、数週間から一ヶ月かけて出口３方向に押し出して流しながら、メタン菌等の嫌気性菌の働きにより消化させてバイオガス（約６０％メタンガス）を生成させ、該生成したバイオガスをバイオガス回収管（図示せず）を介して回収できるようにしてある。
【０００４】
この際、上記消化槽１内では、図７（イ）（ロ）（ハ）に消化槽１の長手方向に関する有機物濃度、脂肪酸濃度、バイオガス発生量の推移をそれぞれ示す如く、先ず、長手方向の入口２側寄り位置において酸発酵による有機物から脂肪酸への転換が主に進行し、その下流側で、メタン菌によるメタン発酵が行われて脂肪酸からバイオガスへの転換が行われる。なお、出口３側の端部に至るときには、有機物濃度、脂肪酸濃度、バイオガス発生量はいずれも低い値となっている。
【０００５】
ところで、有機性廃棄物の消化処理方法は、当初、排水中に溶解する有機物を対象にしていたため、有機物濃度が希薄であり高負荷の消化処理が可能であったが、上記押し出し流れ方式の消化処理装置の如く、有機性廃棄物４の固形物を含むスラリーのような高濃度の有機性廃棄物４を消化処理する場合には、メタン発酵によるバイオガスの生成が行われない消化不良を起こす場合がたびたび発生するという問題があった。
【０００６】
このため、上記押し出し流れ形式の消化処理装置においても有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせるための従来技術として、特開平６−３１９５２６号公報に開示されたものがある。これは、図８に示す如く、図６に示したものと同様に横型の消化槽１を備えた押し出し流れ形式の消化処理装置において、消化槽１の出口３に達した消化処理済み汚泥１１の一部を、戻り配管１２を通して、消化槽１の入口２に常に戻すようにすると共に、消化槽１内における有機性廃棄物４の押し出し流れ方向の所要間隔位置に複数の測定個所１３を設定して、該各測定個所１３毎にｐＨ値と固形物濃度とを監視し、ｐＨ値が所望するｐＨ値より低い個所１３があった場合に、該個所１３に対して、消化処理済み汚泥１１を出口３下流のプレス１４で圧搾して得られるメタン菌を帯びた圧搾水１５を、制御配管１６を通して導くことにより、各個所１３毎におけるｐＨ値の調整を行うことで、安定な消化状態を維持するようにしてある。なお、１７は入口２の上流側に設けた供給バンカ、１８は供給バンカ１７中の有機性廃棄物４を入口２に供給するための供給配管であり、該供給配管１８には、戻り配管１２から戻される消化処理済み汚泥１１を有機性廃棄物４に混合して一緒に搬送するため図示しない混合・搬送領域が設けられている。その他、図６に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図８の消化処理装置では、所定のｐＨ範囲でメタン菌が増殖するという前提の下に、消化槽１内のｐＨ値を有機性廃棄物４の流れ方向の複数の測定個所１３で計測し、各個所１３毎におけるｐＨ値が上記ｐＨ範囲を外れていた場合に、メタン菌を帯びた圧搾水１５を、ｐＨ範囲を外れていた個所１３に戻すことによって有機物のメタン発酵の安定性を確保しているが、この方法では時折消化槽１内のメタン菌の早期の死滅によりｐＨの変動が生じてしまう恐れがあり、その場合、ｐＨ変動が生じた個所１３別に対応が必要であることから、発酵の安定性維持は複雑で実現するのには困難が伴う。
【０００８】
そこで、本発明者等は、より安定に有機性廃棄物を消化処理してメタンガスを発生させるための工夫、研究を重ねた結果、遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であるか否かが、有機性廃棄物の消化によるバイオガスの生成に大きく影響することを見出し、本発明をなした。
【０００９】
したがって、本発明の目的とするところは、有機性廃棄物の消化によるバイオガスの生成をより安定して行わせることのできる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにする有機性廃棄物の消化処理方法及び装置とする。
【００１１】
消化槽の入口付近となる第一室内において、遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下に制限した後下流側に流すことにより、堰の下流側位置ではメタン菌によるバイオガスの生成は阻害されることなく進行するため、有機性廃棄物の消化処理は安定して行われるようになる。
【００１２】
又、押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、該消化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記第一室内に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにする方法及び装置とすることにより、消化処理済み汚泥の戻し入れによっても５０ｍｇ／Ｌ以下とならない第一室内の遊離プロピオン酸の濃度を確実に５０ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１及び図２（イ）（ロ）は本発明の有機性廃棄物の消化処理方法及び装置の実施の一形態を示すもので、図６に示したものと同様の構成としてある消化処理装置における消化槽１の全長の１／４〜１／１０となる入口２側寄りの所要位置に、上流側と下流側とを連通状態もしくは遮断状態に切替可能な堰１９を設けて、該堰１９により区画されて入口２側となる消化槽１内を第一室２０とし、且つ排出ポンプ９より下流側位置の消化処理済み汚泥排出ライン１０に、消化処理済み汚泥戻しライン２１を分岐させて設けて、該分岐させた消化処理済み汚泥戻しライン２１を消化槽１の第一室２０内に連通するように接続し、且つ上記消化処理済み汚泥戻しライン２１の分岐部より下流側位置となる消化処理済み汚泥排出ライン１０に流量調整バルブ２２を、又、消化処理済み汚泥戻しライン２１に、流量調整バルブ２３をそれぞれ設けて、必要に応じて流量調整バルブ２２を所要量閉じると共に、流量調整バルブ２３を開放することにより、消化槽１で消化処理して排出される消化処理済み汚泥１１の一部を第一室２０内に供給することができるようにする。
【００１５】
上記消化槽１には、長手方向に沿って入口２側端部から出口３側端部まで貫通して延びるよう配した回転軸２５ａの長手方向所要間隔位置に、放射方向に突出する撹拌羽根２５ｂを取り付けてなる撹拌装置２４を設け、消化槽出口３側の外側に設けた駆動装置２６の駆動により撹拌羽根２５ｂを回転させることにより、消化槽１内の有機性廃棄物４を撹拌することができるようにしてある。
【００１６】
上記堰１９は、たとえば、その一例を図２（イ）（ロ）に示す如く、消化槽１の内側に、多数の開口部２８を上下左右の各方向に並べて設けてなる固定板２７を設置すると共に、該固定板２７の近傍位置における消化槽１の側部内面にガイドレール２９を設置し、該ガイドレール２９に、固定板２７の各開口部２８と対応するよう多数の開口部３１を設けたスライド板３０の両側端部を、上下方向にスライド自在に支持させて、該スライド板３０を図示しない駆動機構によって上下方向にスライドさせることにより、固定板２７の開口部２８にスライド板３０の開口部３１を一致させたり、固定板２７の開口部２８をスライド板３０で塞ぐことにより、開閉が行われるようにしてあり、堰１９を開くと、堰１９の上流側と下流側とが連通状態になり、堰１９を閉じると、堰１９の上流側と下流側とが遮断状態になるようにしてある。なお、固定板２７を回転軸２５ａが貫通している部分ではスライド板３０には、上下方向に延びる長孔３２を設けて、スライド板３０と回転軸２５ａとの干渉を防止できるようにしてある。
【００１７】
更に、第一室２０には、内部の有機性廃棄物４の一部をサンプルとして採取するためのサンプル採取口３３が設けてある。その他、図６に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００１８】
有機性廃棄物４の消化処理を行う場合は、先ず、堰１９を閉じて堰１９により上流側と下流側を遮断した状態とし、且つ駆動装置２６により撹拌装置２４を回転させた状態として、原料有機物供給ライン８を経て導かれる有機性廃棄物４を、入口２より消化槽１の第一室２０内に投入する。投入された有機性廃棄物４は、第一室２０内において嫌気性菌により主に酸発酵され、有機物の脂肪酸への転換が進行させられる。
【００１９】
次に、第一室２０内のサンプルをサンプル採取口３３より採取し、該サンプルをｐＨメーターと、プロピオン酸濃度計にそれぞれかけてｐＨとプロピオン酸濃度を測定し、該各測定値から第一室２０内における遊離プロピオン酸濃度を算出し、その値が５０ｍｇ／Ｌを超えるときは、５０ｍｇ／Ｌ以下となるようにする。
【００２０】
ここで、遊離プロピオン酸濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下とする根拠について説明する。
【００２１】
図３は本発明者等による実験に用いられた実験装置を示すもので、消化槽のモデルとなるバイアル瓶３４を、温度を５５℃に保持する恒温器３５内に設置した２基のスターラー３６上にそれぞれ載置し、該各バイアル瓶３４内で有機性廃棄物４をメタン菌により消化させることで発生する気体、すなわちバイオガス３７を、管３８を介して容器３９内に水中で捕集し、その体積を測ることができるように構成してある。４０は容器３９を沈めるために水４１を張ったタンクである。
【００２２】
上記有機性廃棄物４としては、厨芥ごみ、豚糞、牛糞をそれぞれ単独で且つ有機物濃度を１０、２０、６０ｇ／Ｌに変化させた各条件のものを用いるようにした。
【００２３】
バイアル瓶３４に、上記各条件に設定した有機性廃棄物４を５００ｍｌずつ入れ、スターラー３６上で撹拌しながら、メタン菌による有機性廃棄物４の消化処理を行わせ、発生するバイオガス３７量の経時的な変化からバイオガス生成速度を求め、同時にバイアル瓶３４内よりサンプルを採取し、ｐＨメーターとプロピオン酸濃度計を用いてサンプルのｐＨとプロピオン酸濃度を測定し、該各測定値より下記の式（１）を用いて遊離プロピオン酸濃度を算出し、バイオガス生成速度と遊離プロピオン酸濃度との関係をグラフにプロットし、図４に示す如き結果を得た。
【００２４】

Ｋａ ：プロピオン酸の解離定数
ｐＫａ：ｐＫａ＝−ｌｏｇＫａ
ｐＨ ：水素イオン濃度
これにより、遊離プロピオン酸濃度がバイオガス生成速度に明らかな負の相関を示すことが確認されると共に、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、バイオガスが発生し、特に、５０ｍｇ／Ｌから減少するのと強く相関してバイオガス生成速度が急激に増加することが判明した。一方、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、バイオガス３７の生成が阻害されてバイオガス３７が全く得られないことが明らかとなった。更に、バイオガス生成速度が５０％阻害される遊離プロピオン酸濃度は１０ｍｇ／Ｌ以下であり、極めて低い濃度での阻害であることがわかるが、この値は、従来、排水のメタン発酵において報告された非電離揮発性全脂肪酸の５０％阻害濃度より低いといえる。
【００２５】
上記において算出された第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化処理済み汚泥排出ライン１０上の流量調整バルブ２２と、消化処理済み汚泥戻しライン２１上の流量調整バルブ２３とをそれぞれ適宜操作して、出口３より排出される消化処理済み汚泥（通常、消化が良好に行われれば遊離プロピオン酸濃度は１ｍｇ／Ｌ以下）１１を、消化処理済み汚泥戻しライン２１を通して第一室２０内に戻し入れ、遊離プロピオン酸濃度を希釈させるようにする。この際、第一室２０に戻す消化処理済み汚泥１１の戻し量は、計算上希釈だけの効果で遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌとなるように返送設定しておき、実際に戻し入れた後、撹拌、混合された第一室２０内より上記と同様に再度サンプルを採取して、ｐＨとプロピオン酸濃度とを測定し、上記式（１）により遊離プロピオン酸濃度を算出するようにする。
【００２６】
上記消化処理済み汚泥１１の戻し入れによっても第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下にならない場合には、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となるまで消化処理済み汚泥１１を更に戻し入れて、上記と同様にして求められる遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となることを確認する。
【００２７】
一方、最初に採取されたサンプルのｐＨ及びプロピオン酸濃度より算出された第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、消化処理済み汚泥１１を第一室２０に返送して混合する必要はないが、押し出し流れ形式の消化処理装置の場合、原料となる有機性廃棄物４に、メタン菌を接種するために、通常、原料の有機性廃棄物４を１００として消化処理済み汚泥１１を１０から３０重量比戻すことが多く行われており、この場合には、原料の有機性廃棄物４の１０から３０重量比を消化処理済み汚泥１１の最低限の戻し量として設定することが望ましい。
【００２８】
このようにして、第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であると確認した後、堰１９のスライド板３０をスライドさせて堰１９を開き、有機物の脂肪酸への転換が進行した有機性廃棄物４を、第一室２０より堰１９の下流側に流すようにし、該堰１９の下流側となる消化槽１内において、メタン発酵による脂肪酸のバイオガスへの転換を進行させ、バイオガスを生成させる。
【００２９】
しかる後、再び堰１９のスライド板を初期状態と同様にスライドさせて、該堰１９を閉じて再び上流側と下流側とを遮断した後、原料有機物供給ライン８を通して導いた有機性廃棄物４を、入口２より第一室２０内に投入し、上記と同様の操作を行うことを繰り返すことで有機性廃棄物４の消化処理を行うようにする。
【００３０】
このように、メタン発酵を進行させる際における遊離プロピオン酸の濃度条件を、確実に５０ｍｇ／Ｌ以下に制限することができることから、バイオガスの生成が阻害される虞を解消することができて、有機性廃棄物４の消化処理によるバイオガス生成を安定して行わせることができ、この際、消化槽１の第一室２０内のプロピオン酸濃度とｐＨを測定するのみで、遊離プロピオン酸の濃度が分かり、該遊離プロピオン酸濃度に基づいて消化処理の安定性を確認できるため、従来の如く、消化槽１の長手方向の複数位置に設定した各測定個所１３毎にｐＨを測定したり、ｐＨの測定結果に応じて各測定個所１３毎に消化処理済み汚泥１１の圧搾水１５を戻すようにする場合に比して、測定操作や設備を簡便なものとすることができ、又、第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えた場合には、消化処理済み汚泥１１を戻し入れて希釈し、遊離プロピオン酸濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下とすることのみで容易に対応することができ、更に、遊離プロピオン酸濃度を制御するのは、消化槽１の入口側寄り位置に設けた第一室２０内のみとしてあることから、消化処理済み汚泥１１の返送量を少量とすることができる。なお、消化処理済み汚泥１１を戻し入れることにより、第一室２０内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを大きく下回るようになっても差し支えない。
【００３１】
次いで、図５は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示したものと同様の構成としてある有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽１の第一室２０に、ｐＨ調整剤４２を投入するためのｐＨ調整剤投入ライン４３を設けて、第一室２０内より最初に採取したサンプルのｐＨ及びプロピオン酸濃度より算出した遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えていて、一回目の消化処理済み汚泥１１の戻し入れによっても第一室２０内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下とならない場合に、該第一室２０内に、ｐＨ調整剤投入ライン４３を通して導いた所要量のｐＨ調整剤４２を投入することにより、ｐＨを変化させて遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下となるまで下げるようにしたものである。
【００３２】
上記ｐＨ調整剤４２としては、カルシウム（Ｃａ）の水酸塩が好ましいが、炭酸塩でも同様のｐＨ調整作用を有するので適用可能である。又、塩を構成する陽イオンとしては、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）であれば同様な作用を得ることができるが、比較的実用性の高い陽イオンとしては、カルシウムが好適である。
【００３３】
本実施の形態によれば上記実施の形態と同様に、有機性廃棄物４の安定した消化処理を行うことができ、この際、ｐＨ調整剤４２は、第一室２０内の遊離プロピオン酸の濃度を低下させることのみを目的として投入するものであって、従来の如く、消化槽１内のｐＨを全面的に所定範囲内に維持することを目的とするものではないことから、ｐＨ調整剤４２の使用量は少量でよい。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、消化槽１は、トラフ形状のものとして示したが、円筒状やその他の形状としてもよいこと、堰１９は、上流側と下流側とを連通状態もしくは遮断状態に切り替えることができれば、堰自体を上下方向に変位させる形式等、任意の形式のものを採用してもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の有機性廃棄物の消化処理方法及び装置によれば、押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにする有機性廃棄物の消化処理方法及び装置としてあるので、消化槽内に投入された有機性廃棄物が主として酸発酵される第一室内にて、遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下に確実に制限した後、堰の下流側に流してメタン発酵を行わせることができることから、メタン菌によるバイオガスの生成が阻害される虞を解消させることができて、有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせることができ、この際、第一室内におけるプロピオン酸濃度とｐＨを測定するのみで、遊離プロピオン酸の濃度が分かり、該遊離プロピオン酸濃度に基づいて消化処理の安定性を確認できるため、従来の如く、消化槽の長手方向の複数個所に設定した各測定個所毎にｐＨを測定したり、ｐＨの測定結果に応じて各測定個所毎に消化処理済み汚泥の圧搾水を戻すようにする場合に比して、測定操作や設備を簡便なものとすることができ、又、第一室内の遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えた場合には、消化処理済み汚泥を戻し入れて希釈し、遊離プロピオン酸濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下とすることのみで容易に対応することができ、更に、遊離プロピオン酸濃度を制御するのは、第一室内のみとしてあることから、消化処理済み汚泥の返送量を少量とすることができるという優れた効果を発揮し、又、押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法及び装置において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、該消化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記第一室内に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにする方法及び装置とすることにより、消化処理済み汚泥の戻し入れによっても５０ｍｇ／Ｌ以下とならない第一室内の遊離プロピオン酸の濃度を確実に５０ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、メタン発酵を行わせるべき有機性廃棄物中の遊離プロピオン酸の濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下として有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性廃棄物の消化処理方法及び装置の実施の一形態を示す切断概略側面図である。
【図２】図１の実施の形態に用いる堰の一例を示すもので、（イ）は切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】本発明の根拠となる実験に用いた実験装置を示す概要図である。
【図４】図３の実験装置を用いて行った実験結果を示す図である。
【図５】本発明の実施の他の形態を示す切断概略側面図である。
【図６】押し出し流れ形式の消化処理装置の一例の概略を示す切断側面図である。
【図７】図６の消化処理装置内における有機性廃棄物の流れ方向に対する各成分量の変化を示すもので、（イ）は有機物濃度の推移を、（ロ）は脂肪酸濃度の推移を、（ハ）はバイオガス発生量の推移をそれぞれ示す図である。
【図８】有機性廃棄物の消化処理を安定して行わせることができるように従来提案されている押し出し流れ形式の消化処理装置を示す切断概略側面図である。
【符号の説明】
１ 消化槽
２ 入口
３ 出口
４ 有機性廃棄物
１１ 消化処理済み汚泥
１９ 堰
２０ 第一室
２１ 消化処理済み汚泥戻しライン
３３ サンプル採取口
４２ ｐＨ調整剤
４３ ｐＨ調整剤投入ライン

Claims (4)

1. 押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにすることを特徴とする有機性廃棄物の消化処理方法。
2. 押し出し流れ形式の横型の消化槽内にて有機性廃棄物を消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理方法において、消化槽内の入口側寄り位置に堰を設けて区画した第一室に、上記堰を閉じて消化槽内の上流側と下流側とを遮断した状態で有機性廃棄物を投入して消化処理を行わせ、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合には、消化槽より排出される消化処理済み汚泥の一部を、上記第一室内に戻し入れ、該消化処理済み汚泥を戻し入れても遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超える場合に、ｐＨ調整剤を上記第一室内に投入し、遊離プロピオン酸濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下となると、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにし、一方、第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下の場合には、上記堰を開けて下流側に流して有機性廃棄物のメタン発酵を行わせるようにすることを特徴とする有機性廃棄物の消化処理方法。
3. 一端部に入口を設け且つ他端部に出口を設けた消化槽の入口より該消化槽内に投入された有機性廃棄物を、押し出し流れ形式で搬送しながら消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理装置において、上記消化槽内の入口側寄り位置に、上流側と下流側とを連通、遮断切替可能に設けることにより第一室を区画形成し且つ該第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下のときに上流側と下流側とを連通させる堰を設け、該堰により区画形成された上記第一室に、上記消化槽の出口より排出される消化処理済み汚泥の一部を第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えるときに第一室内に戻し入れて遊離プロピオン酸の濃度を希釈させるための消化処理済み汚泥戻しラインを接続して備えると共に、該第一室に、上記第一室内の遊離プロピオン酸の濃度を算出するのに用いられるｐＨとプロピオン酸濃度を測定するための有機性廃棄物のサンプルを採取するようにしたサンプル採取口を備えてなる構成を有することを特徴とする有機性廃棄物の消化処理装置。
4. 一端部に入口を設け且つ他端部に出口を設けた消化槽の入口より該消化槽内に投入された有機性廃棄物を、押し出し流れ形式で搬送しながら消化処理してバイオガスを発生させる有機性廃棄物の消化処理装置において、上記消化槽内の入口側寄り位置に、上流側と下流側とを連通、遮断切替可能に設けることにより第一室を区画形成し且つ該第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下のときに上流側と下流側とを連通させる堰を設け、該堰により区画形成される上記第一室に、上記消化槽の出口より排出される消化処理済み汚泥の一部を第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えるときに第一室内に戻し入れて遊離プロピオン酸の濃度を希釈させるための消化処理済み汚泥戻しラインを接続して備えると共に、該第一室に、上記第一室内の遊離プロピオン酸の濃度を算出するのに用いられるｐＨとプロピオン酸濃度を測定するための有機性廃棄物のサンプルを採取するようにしたサンプル採取口を備え、更に、上記第一室に、上記消化処理済み汚泥戻しラインから消化処理済み汚泥の一部を戻し入れても第一室内の遊離プロピオン酸の濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えるときにｐＨ調整剤を第一室内に投入するためのｐＨ調整剤投入ラインを接続してなる構成を有することを特徴とする有機性廃棄物の消化処理装置。

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