JP5295014B2 - バイオマス処理装置 - Google Patents
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Description
これは、回転ドラム式の発酵槽で攪拌している堆肥用原料中に熱風貫通チャンバーを通じて熱風を均等に接触させるように送り込み、これによって堆肥原料の乾燥と発酵促進とを目論見、かつ発酵槽から排出される悪臭ガスを該熱風貫通チャンバー内に充填した脱臭剤層を通過させて脱臭後に大気中へ放出することとする堆肥用原料の乾燥・発酵促進装置である。
好気性発酵槽内部に嫌気性醗酵を持続する部分塊を形成させないため、前記中間移送装置が嫌気性醗酵残渣を好気発酵槽内へ一定の時間的割合で連続的に移送するガス化プラントである。
更に、この装置では、メタン本醗酵槽の密閉空間で、機械的な装置により攪拌、移動を行うものであり、それ故、硫化水素の発生を伴うメタン本醗酵槽内部での装置の耐久性を考慮すると、それらの機械装置は高価な材質で構成する必要があり、多大な初期投資が必要になり、かつメンテナンスのためにも多額の費用がかかることになると思われる。
前記原料攪拌用空間の該投入口と該取出口との間の複数箇所に配した、移動するバイオマスを複数に切り裂きながら該切り裂かれたバイオマスにカルマン渦を発生させる切り裂き手段であって、山形鋼の複数の長尺部材の長手方向の一方の末端を高所側、他方の末端を低所側として定間隔かつ平行に並べた構成とし、前記原料撹拌用空間の投入口と取出口との間の複数箇所に、該切り裂き手段を、その長尺部材の閉じた側をバイオマスの進行方向と逆向きに、開いた側を進行方向に向けた状態で配し、該切り裂きによってバイオマスから放出させたバイオガスを、長尺部材の開いた側を通じて高所側の末端まで上昇させるように構成した長尺部材の切り裂き手段と、
前記切り裂き手段の高所側の末端に付設した、上昇してくるバイオガスを捕集するガス捕集手段と、
で構成した無動力バイオマス処理装置である。
前記原料攪拌用空間を、
縦型の大径円筒体と、
該大径円筒体の中にこれと軸心を一致させて配した小径円筒体と、
該大径円筒体と該小径円筒体との間に、内側部を該小径円筒体の外周に、外側部を該大径円筒体の内周に、それぞれ結合して配した板状螺旋部材と、
により該大径円筒体及び該小径円筒体の上端から下端に向かって螺旋状に延長した螺旋空間として構成したものである。
前記切り裂き手段を構成する長尺部材の高所側の末端に付設したガス捕集手段に前記原料攪拌用空間外のガス収容タンクに繋がる配管を接続したものである。
この実施の形態1の無動力バイオマス処理装置は、図1に示すように、基本的に、長尺の直方体状の処理槽(原料攪拌用空間)1と、その一端に構成したバイオマスの投入口2と、他端に構成した被処理物の取出口3と、該処理槽1の長さ方向の途中に定間隔で配した切り裂き手段4、4…と、該切り裂き手段4、4…の上部に各々配したガス捕集部5、5…であって、処理槽1の外部のバルーン(バイオガスの保管手段)に繋がる配管に接続するガス捕集部5、5…とで構成したものである。なお、この実施例1は、既存の動力による攪拌手段を備えたバイオマス処理槽から攪拌手段等の既存の手段を取り除いて本装置に転用する場合の例である。
なお、この投入口2を構成する角筒体21、22も処理槽1と同様にコンクリートによって構成する。
有機性原料は、前記のように種々の廃棄物を利用する。例えば、畜産施設から発生する畜産糞、食品産業から発生する食品屑や残飯、集落廃水処理施設等から発生する汚泥等であり、これらを、選択して、例えば、有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを炭素率10〜20になるように加え合わせる等の調整をした上で投入することが好ましい。より具体的には、前記有機質炭素源材料として、牛糞、馬糞、羊糞を含む草食動物の糞又はこれらの二種以上のものの混合物、若しくはこれらのいずれか一種又は二種以上のものとおが屑、わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップとの混合物等を採用することができる。また前記有機質窒素源材料として、鶏糞、豚糞を含む雑食動物の糞又は魚介類のあら、或いはこれらの二種以上のものの混合物を採用することができる。
この実施の形態2の無動力バイオマス処理装置は、図5に示すように、基本的に、長尺の直方体状の処理槽(原料攪拌用空間)1aと、その一端に構成したバイオマスの投入口2aと、他端に構成した被処理物の取出口3aと、該処理槽1aの長さ方向の途中に定間隔で配した切り裂き手段4a、4a…と、該切り裂き手段4a、4a…の上部に各々配したガス捕集部5a、5a…であって、処理槽1aの外部のバルーンに繋がる配管に接続するガス捕集部5a、5a…とで構成したものである。
この実施の形態3の無動力バイオマス処理装置は、図6に示すように、基本的に、縦型の大径円筒体1b1と、該大径円筒体1b1の中にこれと軸心を一致させて配した小径円筒体1b2と、該大径円筒体1b1と該小径円筒体1b2との間に、内側部を該小径円筒体1b2の外周に、外側部を該大径円筒体1b1の内周に、それぞれ結合して配した板状螺旋部材1b3とにより該大径円筒体1b1及び該小径円筒体1b2の上端から下端に向かって螺旋状に下降する螺旋空間を構成した円筒状の処理槽1bと、該円筒状の処理槽1bの螺旋空間の上端に構成したバイオマスの投入口2bと、該円筒状の処理槽1bの螺旋空間の下端に構成した被処理物の取出口3bと、該処理槽1bの旋回下降路の途中に定間隔で配した切り裂き手段4b、4b…と、該切り裂き手段4b、4b…の上部に各々配したガス捕集部5b、5b…であって、処理槽1bの外部のバルーンに繋がる配管に接続するガス捕集部5b、5b…とで構成したものである。
有機性原料は、前記のように種々の廃棄物を利用する。これは、実施の形態1で説明したものと、材料の種別の面及び粘度の面等のいずれの面でも全く同様である。
この実施の形態4の無動力バイオマス処理装置は、図10及び図11に示すように、基本的に、平面から見て正方形の縦型の角筒体で構成した処理槽1cと、該角筒体による処理槽1cの内部の角筒状鉛直空間の上端に構成したバイオマスの投入口2cと、該処理槽1cの角筒状鉛直空間の下端に構成した被処理物の取出口3cと、該取出口3cに下端で接続し、上端が、該処理槽1cより若干低い位置に開口する誘導筒体6cであって、該処理槽1cの側部に沿って配した取出口3cからの被処理物の上方への誘導用の誘導筒体6cと、該処理槽1cの角筒状鉛直空間の途中に定間隔で配した切り裂き手段4c、4c…と、該切り裂き手段4c、4c…の一端に各々配したガス捕集部5c、5c…であって、処理槽1cの外部のバルーンに繋がる配管に接続するガス捕集部5c、5c…とで構成したものである。
有機性原料は、前記のように種々の廃棄物を利用する。これは、実施の形態1〜3で説明したものと、材料の種別の面及び粘度の面等のいずれの面でも全く同様である。
なお、生ごみは、これ自体の中にメタン菌を殆ど保持していないので、必要に応じて投入口2cから生ごみを投入する際にメタン菌を添加するのが好ましい。メタン菌の添加は、これを保持している牛糞等の反芻動物の糞等、或いは沼地の堆積物等を添加することでも行うことができる。
11 処理槽の底面
12 処理槽の傾斜面
13 処理槽の脚板
14 天板
16 側壁板の連通孔
17 処理槽の側壁板
18 処理槽の側壁板
2 投入口
21、22 角筒体
3 取出口
4 切り裂き手段
5 ガス捕集部
6 ベース
7 角状管(配管)
1a 処理槽(原料攪拌用空間)
1a6 連通孔
2a 投入口
3a 取出口
4a 切り裂き手段
5a ガス捕集部
7a 角状管
1b 処理槽
1b1 大径円筒体
1b2 小径円筒体
1b2h 連通孔
1b3 板状螺旋部材
2b 投入口
3b 取出口
3b1 蓋体
4b 切り裂き手段
4b1 平鋼(フラットバー)
5b ガス捕集部
5b1 平鋼
1c 処理槽
1c1 リブ材
2c 投入口
3c 取出口
3c1 取出口の開口部
3c2 取出口の斜面
4c 切り裂き手段
5c ガス捕集部
5c1 ガス捕集部の長尺角筒部材
5c2 ガス捕集部の縦型角筒部材
6c 誘導筒体
6c1 誘導筒体の開口部
Claims (5)
- 一端にバイオマスの投入口を備え、該投入口より低所である他端に被処理物の取出口を備える密閉可能な原料攪拌用空間であって、該投入口から投入された粘度範囲が10〜200Pa・sの流動可能なバイオマスを重力による位置エネルギーを利用して該取出口側に移動させながら嫌気発酵により処理を進行させる原料攪拌用空間と、
前記原料攪拌用空間の該投入口と該取出口との間の複数箇所に配した、移動するバイオマスを複数に切り裂きながら該切り裂かれたバイオマスにカルマン渦を発生させる切り裂き手段であって、山形鋼の複数の長尺部材の長手方向の一方の末端を高所側、他方の末端を低所側として定間隔かつ平行に並べた構成とし、前記原料撹拌用空間の投入口と取出口との間の複数箇所に、該切り裂き手段を、その長尺部材の閉じた側をバイオマスの進行方向と逆向きに、開いた側を進行方向に向けた状態で配し、該切り裂きによってバイオマスから放出させたバイオガスを、長尺部材の開いた側を通じて高所側の末端まで上昇させるように構成した長尺部材の切り裂き手段と、
前記切り裂き手段の高所側の末端に付設した、上昇してくるバイオガスを捕集するガス捕集手段と、
で構成した無動力バイオマス処理装置。 - 前記原料攪拌用空間を、前記投入口から前記取出口の方向に長い筒型の密閉可能な空間に構成した請求項1の無動力バイオマス処理装置。
- 前記原料攪拌用空間を、前記投入口から前記取出口に向かって下降傾斜する、該投入口から該取出口の方向に長い筒型の密閉可能な空間に構成した請求項1の無動力バイオマス処理装置。
- 前記原料攪拌用空間を、
縦型の大径円筒体と、
該大径円筒体の中にこれと軸心を一致させて配した小径円筒体と、
該大径円筒体と該小径円筒体との間に、内側部を該小径円筒体の外周に、外側部を該大径円筒体の内周に、それぞれ結合して配した板状螺旋部材と、
により該大径円筒体及び該小径円筒体の上端から下端に向かって螺旋状に延長した螺旋空間として構成した請求項1の無動力バイオマス処理装置。 - 前記切り裂き手段を構成する長尺部材の高所側の末端に付設したガス捕集手段に前記原料攪拌用空間外のガス収容タンクに繋がる配管を接続した請求項1、2、3又は4の無動力バイオマス処理装置。
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