JP5750722B2 - Treatment method of organic waste liquid - Google Patents

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Description

本発明は、有機物廃液の処理方法に関するものである。さらに詳しくは、ケイ酸カルシウムを用いた有機物廃液の高効率処理方法および利活用方法に関するものである。   The present invention relates to a method for treating an organic waste liquid. More specifically, the present invention relates to a high-efficiency treatment method and utilization method for organic waste liquid using calcium silicate.

近年、有機物廃液に種々の処理を施すことによって、当該有機物廃液を再利用する動きが高まっている。   In recent years, the movement of reusing organic waste liquid has been increasing by performing various treatments on the organic waste liquid.

例えば、非特許文献1には、窒素を含有する畜産浄化槽処理水(有機物廃液)に対する、ゼオライト、トバモライト、イソライト、パーライト、珪酸塩白土等の各種資材の吸着能力が示されている。 For example, Non-Patent Document 1, for livestock septic tank processing water containing nitrogen (organic waste), zeolites, tobermorite, Isolite, perlite, adsorption capacity of various materials, such as silicate clay is shown.

非特許文献2には、焼酎粕廃液からバイオガスを回収し、エネルギーとして利用するシステムが示されている。   Non-Patent Document 2 discloses a system that recovers biogas from shochu waste liquid and uses it as energy.

また、家畜等の飼料の価格高騰が影響して、焼酎粕廃液等の有機物廃液を処理し、飼料として再利用する動きが高まっている。例えば、特許文献1〜3には、焼酎粕から飼料を製造する方法が示されている。   In addition, due to an increase in the price of feed for livestock and the like, there is an increasing trend of treating organic waste liquid such as shochu waste liquid and reusing it as feed. For example, Patent Documents 1 to 3 show methods for producing feed from shochu.

特許文献1には、焼酎粕を液体分と固体分とに分離し、該液体分の懸濁物質を100(g/L)以下に調整後、該液体分と該固体分とをそれぞれ別々にディスク型乾燥機を用いて乾燥させ、その後、該液体分乾燥物および該固体分乾燥物を混合する、飼料の製造方法が示されている。   In Patent Document 1, shochu is separated into a liquid component and a solid component, and after the suspended substance in the liquid component is adjusted to 100 (g / L) or less, the liquid component and the solid component are separately separated. There is shown a method for producing a feed, which is dried using a disk-type dryer and then mixed with the dried liquid product and the dried solid product.

特許文献2には、焼酎蒸留残渣液を固液分離し、その分離液を濃縮して水分含有率65%〜80%の濃縮液を抽出し、該濃縮液と乾草や穀類等の混合原料とを所定の割合で混合する、ウエットタイプ飼料の製造方法が示されている。   In Patent Literature 2, shochu-distilled residue liquid is solid-liquid separated, and the separated liquid is concentrated to extract a concentrated liquid having a water content of 65% to 80%. The concentrated liquid is mixed with raw materials such as hay and cereals. A method for producing a wet-type feed is shown in which sucrose is mixed at a predetermined ratio.

特許文献3には、焼酎粕等の発酵残渣を破砕工程で破砕処理し、次いで間隙による圧力差を利用する固液分離装置(精密濾過膜など)を用いた固液分離工程で固体分と液体分とに分離し、次いで濃縮工程で該液体分を濃縮して水分含有率が70%以下で固形分含有率が30%以上の発酵残渣濃縮液を生成し、次いでサイレージ工程で該発酵残渣濃縮液をサイレージ原料に添加して乳酸発酵を行う、飼料の製造方法が示されている。   In Patent Document 3, fermentation residues such as shochu are crushed in a crushing process, and then solids and liquids are separated in a solid-liquid separation process using a solid-liquid separation apparatus (such as a microfiltration membrane) that uses a pressure difference due to a gap. And then concentrating the liquid in a concentration step to produce a fermentation residue concentrate having a water content of 70% or less and a solid content of 30% or more, and then concentrating the fermentation residue in a silage step A feed production method is shown in which lactic acid fermentation is performed by adding a liquid to a silage raw material.

特許文献4には、焼酎粕を固液分離する固液分離手段と、固液分離した後の焼酎粕の液側を濃縮して焼酎粕濃縮物を製造する濃縮手段と、焼酎粕濃縮物を資源化する資源化手段とを有する焼酎粕の資源化システムが示されている。   Patent Document 4 includes solid-liquid separation means for solid-liquid separation of shochu, concentration means for producing a shochu concentrate by concentrating the liquid side of the shochu after solid-liquid separation, and shochu concentrate A shochu recycling system having a recycling means for recycling is shown.

特開平8−56584号公報(1996年3月5日公開)JP-A-8-56584 (published on March 5, 1996) 特開2000−125777号公報(2000年5月9日公開)JP 2000-125777 A (published on May 9, 2000) 特開2010−110742号公報(2010年5月20日公開)JP 2010-110742 A (published on May 20, 2010) 特開2007−222795公報(2007年9月6日公開)JP 2007-2222795 A (published September 6, 2007)

鈴木良地、外4名,「畜産浄化槽処理水に対する各種資材の吸着能力調査」,愛知農総試験報,2006年,38,p.181−185Ryoji Suzuki, 4 others, “Survey on adsorption capacity of various materials for treated septic tank water”, Aichi Agricultural Research Report, 2006, 38, pp. 181-185 株式会社タクマ,「焼酎粕のエネルギ−回収システム」,第35回優秀環境装置表彰事業 日本産業機械工業会会長賞受賞,社団法人 日本産業機械工業会,2009年6月15日,p.61−72Takuma Co., Ltd., “Shochu energy recovery system”, 35th Excellent Environmental Equipment Award Project, Japan Industrial Machinery Manufacturers Association Chairman Award, Japan Industrial Machinery Manufacturers Association, June 15, 2009, p. 72

しかしながら、従来の有機物廃液の処理方法は、焼酎粕廃液等の有機物廃液の処理において、部分的に特徴を有してはいるものの、1つの材料(物質)を用いることによる、最初から最後まで一貫性のある処理方法ではない。それゆえ、従来の有機物廃液の処理方法では、有機物廃液を効率良く処理することができないという問題がある。   However, the conventional method for treating organic waste liquid has some features in the treatment of organic waste liquid such as shochu waste liquid, but it is consistent from the beginning to the end by using one material (substance). It is not a sexual treatment method. Therefore, the conventional organic waste liquid processing method has a problem that the organic waste liquid cannot be efficiently processed.

例えば、非特許文献1に示されている技術では、各種資材の吸着能力が示されているだけであり、それ以外のことについては開示されていない。ここで、非特許文献1では、ケイ酸カルシウムの一種であるトバモライトを使用しているが、非特許文献1に記載されているトバモライトは、気泡剤を加えて発砲させ、約180℃で加圧加熱して得られたものである。このトバモライトは、成形体になっているか、または破砕したとしても塊状になっていると考えられる。このようなトバモライトは、吸着には適していたとしても、固液分離に適さないと同時に使用できない。固液分離の目的は懸濁液に混入している微粒子と液とを濾紙などの膜を使って分離することにある。しかし、濾紙上に微粒子によって緻密なケ−クを形成し、短時間で濾紙は目詰まりするため、この濾過ケ−クに空隙を形成させることにより長時間の固液分離を可能にする必要があり、そのためにケイ酸カルシウムのような多孔質粒子を添加する必要がある。例えば、成形体のトバモライトであった場合、固液分離に使用しても固液分離されない。また、塊状のトバモライトであった場合、粒子が大きいために懸濁液中の微粒子は捕捉されず、粒子間を通過するため固液分離に使用できない。さらに、トバモライトの水熱合成は、オ−トクレ−ブを用い、180℃程度の高温高圧下で行われる。このようにして得られたトバモライトは、コスト高になると考えられる。   For example, in the technique shown in Non-Patent Document 1, only the adsorption capacity of various materials is shown, and nothing else is disclosed. Here, in Non-Patent Document 1, Tobermorite, which is a kind of calcium silicate, is used. Tobermorite described in Non-Patent Document 1 is fired by adding a foaming agent and pressurized at about 180 ° C. It was obtained by heating. This tobermorite is considered to be a molded body or a lump even when crushed. Even if such tobermorite is suitable for adsorption, it is not suitable for solid-liquid separation and cannot be used at the same time. The purpose of solid-liquid separation is to separate fine particles and liquid mixed in the suspension using a membrane such as filter paper. However, a fine cake is formed by fine particles on the filter paper, and the filter paper is clogged in a short time. Therefore, it is necessary to enable solid-liquid separation for a long time by forming voids in this filter cake. There is a need to add porous particles such as calcium silicate for that. For example, when it is a tobermorite of a molded article, it is not solid-liquid separated even if it is used for solid-liquid separation. In the case of massive tobermorite, fine particles in the suspension are not captured because the particles are large, and cannot pass through the particles and cannot be used for solid-liquid separation. Furthermore, hydrothermal synthesis of tobermorite is carried out at a high temperature and high pressure of about 180 ° C. using an autoclave. The tobermorite obtained in this way is considered to be expensive.

また、非特許文献2に示されているシステムでは、焼酎粕廃液からバイオガスを回収する処理が示されているだけであり、それ以外のことについては開示されていない。ここで、非特許文献2では、焼酎粕にアルカリ(水酸化ナトリウム)を添加してpH調整を行い、アルカリ水素メタンを発酵させている。これに対して、本発明は、ケイ酸カルシウム(アルカリ性)を用いたシステムであるため、pH調整のためにアルカリ(水酸化ナトリウム)を添加しなくてもpH調整が可能である。また、非特許文献2では、メタン発酵後の焼酎粕残渣の固液分離は、そのまま遠心分離機で固液分離するシステムになっている。しかし、メタン発酵後の焼酎粕残渣の固形分粒子は微粒子であるため、固液分離するのは困難である(特開2006−282446を参照)。これに対して、本発明は、ケイ酸カルシウムを添加しているため、上記の非特許文献1に関して説明したように、固液分離を容易にすることが可能である。   Moreover, in the system shown by the nonpatent literature 2, only the process which collect | recovers biogas from shochu waste liquid is shown, and it is not disclosed about other things. Here, in Non-Patent Document 2, alkali (sodium hydroxide) is added to shochu to adjust pH and ferment alkali hydrogen methane. On the other hand, since the present invention is a system using calcium silicate (alkaline), it is possible to adjust pH without adding alkali (sodium hydroxide) for pH adjustment. Moreover, in nonpatent literature 2, the solid-liquid separation of the shochu residue after methane fermentation is a system which solid-liquid separates as it is with a centrifuge. However, since the solid content particles of the shochu residue after methane fermentation are fine particles, it is difficult to perform solid-liquid separation (see JP 2006-282446 A). On the other hand, since calcium silicate is added to the present invention, it is possible to facilitate solid-liquid separation as described above with respect to Non-Patent Document 1.

また、特許文献1〜3に示されている飼料の製造方法では、焼酎粕廃液から飼料を製造する方法が示されているだけであり、それ以外のことについては開示されていない。ここで、特許文献1に示されている飼料の製造方法では、ディスク型乾燥機を用いて乾燥する際のコストを低減することができないという問題がある。また、特許文献2に示されているウエットタイプ飼料の製造方法では、分離液を濃縮する際のコストを低減することができないという問題がある。さらに、特許文献2に示されているウエットタイプ飼料の製造方法では、ウエットタイプ飼料が腐敗しやすいため、保存するのが容易ではないという問題がある。また、特許文献3に示されている飼料の製造方法では、間隙による圧力差を利用する固液分離装置(精密濾過膜など)を使用しているため、固液分離に長時間を費やし、かつコストが高くなるという問題がある。具体的には、発酵残渣を破砕するとさらに固液分離が困難になり、破砕にホモジナイザ−を使用すると大量処理ができないと同時に、コスト高となる。   Moreover, in the manufacturing method of the feed shown by patent documents 1-3, only the method of manufacturing a feed from shochu waste liquid is shown, and it is not disclosed about other things. Here, the feed production method disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the cost for drying using a disk-type dryer cannot be reduced. Moreover, in the manufacturing method of the wet type feed shown by patent document 2, there exists a problem that the cost at the time of concentrating a separated liquid cannot be reduced. Furthermore, in the method for producing a wet type feed shown in Patent Document 2, there is a problem that it is not easy to store the wet type feed because the wet type feed tends to rot. In addition, in the feed production method shown in Patent Document 3, since a solid-liquid separation device (such as a microfiltration membrane) that uses a pressure difference due to a gap is used, a long time is spent for solid-liquid separation, and There is a problem that the cost becomes high. Specifically, when the fermentation residue is crushed, solid-liquid separation becomes more difficult, and when a homogenizer is used for crushing, mass treatment cannot be performed and the cost is increased.

また、特許文献4に示されている焼酎粕の資源化システムでは、焼酎粕から飼料等の資源を製造すること、焼酎粕濃縮物のうちの少なくとも一部を焼却する燃焼手段で得られた燃焼熱を利用して蒸気を回収すること等が示されているだけであり、それ以外のことについては開示されていない。   Moreover, in the shochu resource recycling system shown in Patent Document 4, production of resources such as feed from shochu, combustion obtained by combustion means for incinerating at least a part of the shochu concentrate It only shows that steam is recovered using heat, and the rest is not disclosed.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、有機物廃液(焼酎粕廃液等)を有用資源として効率良く、かつ低コストで再利用することにある。具体的には、有機物廃液(焼酎粕廃液等)を利用して、環境に配慮した、無駄のない循環型処理方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to efficiently reuse organic waste liquid (such as shochu waste liquid) as a useful resource at low cost. Specifically, an organic waste liquid (such as shochu waste liquid) is used to provide an environment-friendly and recycling-free treatment method.

本発明によれば、ケイ酸カルシウムの水熱合成技術を利用し、有機物廃液の処理から利用までのゼロエミッションを達成することが可能である。具体的には、ケイ酸カルシウムはこれまでにない大気圧付近の低温下で水熱合成した粒子を使用する。このケイ酸カルシウムは、炭酸ガスの吸着、メタン発酵残渣の固液分離、さらに飼料や肥料として優れた機能を発揮する。本発明は、焼酎粕廃液等の有機物廃液の処理から利用まで、ケイ酸カルシウムを用いた1つの流れとして一貫性のある処理方法を提供するものである。 According to the present invention, it is possible to achieve zero emission from treatment to utilization of organic waste liquid by utilizing the hydrothermal synthesis technique of calcium silicate. Specifically, calcium silicate uses particles that have been hydrothermally synthesized at a low temperature near atmospheric pressure, which has never existed before. The calcium silicate adsorption of carbon dioxide gas, solid-liquid separation of the methane fermentation residue, further exhibits an excellent function as feed or fertilizer. The present invention provides a consistent treatment method as a single flow using calcium silicate from treatment to utilization of organic waste liquid such as shochu waste liquid.

本発明者らは、上記課題に鑑み、有機物廃液(焼酎粕廃液等)を利用する方法を鋭意検討した。その結果、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いることによって、当該有機物廃液を効率良く、かつ低コストで有効利用し得るということを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。   In view of the above problems, the present inventors have intensively studied a method using an organic waste liquid (such as a shochu waste liquid). As a result, the present inventors have found that the use of calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid enables the organic waste liquid to be efficiently used at low cost, and has completed the present invention.

具体的には、本発明によれば、焼酎粕廃液等は酸性であるため、アルカリ性のケイ酸カルシウムによってpHを調整することができる。また、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いることによって、メタン発酵を効率化することができる。このメタン発酵過程において炭酸ガスを発生するが、ケイ酸カルシウムが炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムを生成し、炭酸カルシウムとして吸着固定化する。炭酸カルシウムを吸着固定化したケイ酸カルシウムは、ケイ酸カルシウムの形態を保持したまま非晶質のシリカ多孔質体と炭酸カルシウムとの複合体となる。また、焼酎粕廃液等は微粒子を含んでおり、この微粒子がメタン発酵によってさらに微細化するため、この液は固液分離しにくいが、シリカ多孔質体が濾過助剤として働くことによって、固液分離を容易に行うことができるようになる。また、シリカ多孔質体を含んでいるものは、非常に乾燥させやすくなる。また、炭酸カルシウムはカルシウム源になるため、飼料に用いることが有効である。また、シリカ多孔質体は動物の体内でガスを吸着するため、飼料に用いることが有効である。さらに、シリカ多孔質体を飼料に用いる場合、動物の排泄物としてシリカがそのまま体外へ出てくるため、シリカを含む排泄物を肥料に用いることが有効である。シリカは稲や麦などに吸収され、自然界へかえっていく。また、シリカ多孔質体そのものを肥料に用いることも有効である。 Specifically, according to the present invention, it baked酎粕waste etc. because it is acidic, it is possible to adjust the pH with an alkaline calcium silicate. Moreover, methane fermentation can be made efficient by using calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid. Carbon dioxide gas is generated in this methane fermentation process, but calcium silicate reacts with carbon dioxide gas to produce calcium carbonate, which is adsorbed and immobilized as calcium carbonate. Calcium silicate to which calcium carbonate is adsorbed and immobilized becomes a composite of amorphous porous silica and calcium carbonate while maintaining the form of calcium silicate. In addition, shochu waste liquid and the like contain fine particles, and since these fine particles are further refined by methane fermentation, this liquid is difficult to separate into solid and liquid, but the porous silica works as a filter aid, Separation can be easily performed. Moreover, what contains a silica porous body becomes very easy to dry . Also, calcium carbonate is to become a calcium source, it is effective to use the feed. Further, since the porous silica is adsorbed with gas in the animal body, it is effective to use it for feed. Furthermore, when a silica porous body is used for a feed, since silica comes out as it is as animal excrement, it is effective to use excreta containing silica for fertilizer. Silica is absorbed by rice and wheat and returns to nature. It is also effective to use the porous silica itself as a fertilizer.

すなわち、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記の課題を解決するために、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いることを特徴としている。   That is, the organic waste liquid treatment method of the present invention is characterized by using calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid in order to solve the above-mentioned problems.

上記の構成によれば、有機物廃液を用いたメタン発酵過程(工程)で発生する炭酸ガスとケイ酸カルシウムとの反応によってメタンを効率良く得ることができる。   According to said structure, methane can be obtained efficiently by reaction of the carbon dioxide gas and calcium silicate which generate | occur | produce in a methane fermentation process (process) using an organic waste liquid.

また、上記の構成によれば、炭酸ガスをケイ酸カルシウムで吸着固定化することができる。さらに、有機物廃液とケイ酸カルシウムとの反応によって炭酸カルシウムを効率良く得ることができる Moreover, according to said structure, a carbon dioxide gas can be adsorbed and fixed with a calcium silicate. Furthermore, calcium carbonate can be efficiently obtained by the reaction between the organic waste liquid and calcium silicate .

た、上記の構成によれば、有機物廃液とケイ酸カルシウムとの反応によってシリカ多孔質体を得ることができる。用いられるケイ酸カルシウムに応じて当該シリカ多孔質体の大きさ及び形態を制御することができるので、当該シリカ多孔質体を飼料、肥料等の原料として用いる際に、好ましい大きさ及び形態を容易に構成し得る。 Also, according to the above configuration, it is possible to obtain a porous silica by reaction of the organic waste and the calcium silicate. Since the size and form of the porous silica can be controlled according to the calcium silicate used, the preferred size and form can be easily used when using the porous silica as a raw material for feed, fertilizer, etc. Can be configured.

なお、メタン発酵後に濾過によって固液分離を行い、固形分は乾燥させて飼料、肥料等の種々の用途に利用することができる In addition, solid-liquid separation is performed by filtration after methane fermentation, and the solid content can be dried and used for various applications such as feed and fertilizer .

上のように、本発明によれば、環境に配慮した、無駄のない循環型処理方法を提供することができる。 As in the following, according to the present invention, environmentally friendly, it is possible to provide a lean recycling processing method.

また、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記有機物廃液からメタンを発酵させるメタン発酵工程、該有機物廃液から該メタンを発酵させた後の有機物残渣を固液分離する固液分離工程、および固液分離した後の固形分を乾燥する乾燥工程を有し、上記メタン発酵工程にて上記有機物廃液から生じる炭酸ガスを減少させ、上記メタン発酵工程および上記固液分離工程にてケイ酸カルシウムを用いることが好ましい。   The organic waste liquid treatment method of the present invention includes a methane fermentation process for fermenting methane from the organic waste liquid, a solid-liquid separation process for solid-liquid separation of an organic residue after fermenting the methane from the organic waste liquid, and a solid It has a drying process for drying the solid content after liquid separation, reduces carbon dioxide gas generated from the organic waste liquid in the methane fermentation process, and uses calcium silicate in the methane fermentation process and the solid-liquid separation process It is preferable.

これにより、本発明の有機物廃液の処理方法は、メタン発酵工程による炭酸ガスの吸着固定化、固液分離工程によるメタン発酵後の固液分離の優位性、乾燥工程による乾燥の優位性、飼料や肥料としての優位性などを備えた処理方法となる。 Thus, the organic waste liquid treatment method of the present invention is capable of adsorbing and fixing carbon dioxide gas by the methane fermentation process, the advantage of solid-liquid separation after methane fermentation by the solid-liquid separation process, the advantage of drying by the drying process, The treatment method has superiority as a fertilizer.

また、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記ケイ酸カルシウムを水熱合成する水熱合成工程をさらに有していることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the processing method of the organic waste liquid of this invention further has the hydrothermal synthesis process which hydrothermally synthesizes the said calcium silicate.

これにより、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記ケイ酸カルシウムが濾過助剤として機能し、有機物廃液の固液分離をしやすくなる。   Thereby, in the processing method of the organic waste liquid of this invention, the said calcium silicate functions as a filter aid, and it becomes easy to carry out solid-liquid separation of the organic waste liquid.

また、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記有機物廃液が焼酎粕廃液であることが好ましい。また、本発明の有機物廃液の処理方法は、上記有機物廃液のpHを調整することが好ましい。   In the organic waste liquid treatment method of the present invention, the organic waste liquid is preferably a shochu waste liquid. Moreover, it is preferable that the processing method of the organic waste liquid of this invention adjusts the pH of the said organic waste liquid.

これにより、本発明の有機物廃液の処理方法は、該有機物廃液と上記ケイ酸カルシウムとが反応することによって得られた固形分を飼料または肥料に用いやすくなる Thereby, the processing method of the organic waste liquid of this invention becomes easy to use solid content obtained by reacting this organic waste liquid and the said calcium silicate for feed or a fertilizer .

発明の有機物廃液の処理方法は、以上のように、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる。 As described above, the organic waste liquid treatment method of the present invention uses calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid.

それゆえ、本発明の有機物廃液の処理方法は、当該有機物廃液を有用資源として効率良く、かつ低コストで再利用することができるという効果を奏する。具体的には、本発明の有機物廃液の処理方法は、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いることによるメタン発酵過程での炭酸ガスの吸着固定化、メタン発酵後の固液分離の優位性、乾燥の優位性、飼料や肥料としての優位性などを備えた処理方法である。 Therefore, the organic waste liquid treatment method of the present invention has an effect that the organic waste liquid can be reused as a useful resource efficiently and at low cost. Specifically, the processing method of the organic waste of the present invention, the adsorption immobilization of carbon dioxide in Rume Tan fermentation process by the the use of calcium silicate to the treatment of organic waste, after methane fermentation of solid-liquid separation This treatment method has superiority, superiority of drying, superiority as feed and fertilizer.

本発明の一実施形態における有機物廃液の処理方法を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the processing method of the organic waste liquid in one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態について、以下に詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施し得るものである。具体的には、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   One embodiment of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to these explanations, and modifications other than the following exemplifications are made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Can be implemented. Specifically, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

(I)本実施形態における有機物廃液の処理方法
本実施形態における有機物廃液の処理方法は、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる。また、図1に示すように、本実施形態における有機物廃液の処理工程10は、例えば、(1)ケイ酸カルシウムを水熱合成する水熱合成工程1、(3)有機物廃液からメタンを発酵させるメタン発酵工程3、(4)有機物廃液からメタンを発酵させた後の有機物残渣を固液分離する固液分離工程4、(5)固液分離した後の固形分を乾燥する乾燥工程5、を含んでいる。また、本実施形態における有機物廃液の処理工程10は、メタン発酵工程3および固液分離工程4にてケイ酸カルシウムを用いることが好ましい。
(I) Processing method of organic waste liquid in this embodiment The processing method of the organic waste liquid in this embodiment uses calcium silicate for the processing of the organic waste liquid. Moreover, as shown in FIG. 1, the process 10 of the organic waste liquid in this embodiment includes, for example, (1) hydrothermal synthesis process 1 for hydrothermal synthesis of calcium silicate, and (3) fermenting methane from the organic waste liquid. Methane fermentation process 3, (4) Solid-liquid separation process 4 for solid-liquid separation of organic residue after fermenting methane from organic waste liquid, (5) Drying process 5 for drying solid content after solid-liquid separation Contains . Also, the process 10 of the organic waste in the present embodiment, it is preferable to use calcium silicate Te methane fermentation step 3 and solid-liquid separation step 4.

<有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる手法>
本実施形態における有機物廃液の処理方法において、「有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる」とは、例えば、有機物廃液、有機物残渣、該有機物残渣を固液分離した後の固形分等に、ケイ酸カルシウムを混合(投入)する操作を行うことによって、有機物廃液、有機物残渣、上記固形分等と、ケイ酸カルシウムとを接触させることをいう。
<Method of using calcium silicate for treatment of organic waste liquid>
In the method for treating an organic waste liquid in the present embodiment, “use calcium silicate for the treatment of an organic waste liquid” means, for example, an organic waste liquid, an organic residue, a solid content after the organic matter residue is solid-liquid separated, and the like. This refers to bringing an organic waste liquid, an organic residue, the above-mentioned solid content, and the like into contact with calcium silicate by performing an operation of mixing (injecting) calcium acid.

有機物廃液、有機物残渣、上記固形分等に、ケイ酸カルシウムを混合(投入)する操作は、好ましくは10℃以上90℃以下の温度にて行う。炭酸ガスの水への溶解度は温度が低いほど大きく、炭酸カルシウムを生成しやすくなる。一方、高温になると生成する炭酸カルシウム粒子が小さくなる。また、有機物廃液、有機物残渣、上記固形分等に、ケイ酸カルシウムを混合(投入)する操作は、好ましくは0.5時間以上10時間以下で行う。さらに、有機物廃液、有機物残渣、上記固形分等に、ケイ酸カルシウムを混合(投入)する操作において、混合容器内を攪拌することが好ましい。   The operation of mixing (introducing) calcium silicate into the organic waste liquid, the organic residue, the solid content, etc. is preferably performed at a temperature of 10 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. The solubility of carbon dioxide gas in water increases as the temperature decreases, making it easier to produce calcium carbonate. On the other hand, when the temperature is high, the generated calcium carbonate particles become smaller. In addition, the operation of mixing (introducing) calcium silicate into the organic waste liquid, the organic residue, the solid content, or the like is preferably performed in the range of 0.5 hours to 10 hours. Furthermore, it is preferable to stir the inside of the mixing container in the operation of mixing (introducing) calcium silicate into the organic waste liquid, the organic residue, the solid content, and the like.

有機物廃液(焼酎粕廃液)を有用資源として活用するため、どの時点でケイ酸カルシウムを用いることが好ましいかについて、以下に説明する。なお、以下の説明では、焼酎粕廃液を例に挙げて説明する。   In order to utilize the organic waste liquid (shochu waste liquid) as a useful resource, it will be described below at which point it is preferable to use calcium silicate. In the following description, a shochu waste liquid will be described as an example.

焼酎(アルコール)回収後の焼酎粕廃液は、40℃〜90℃で排出されると考えられる(非特許文献2を参照)。メタン発酵の段階では、ある程度焼酎粕廃液の温度も下がっており、メタン発酵工程でメタンガスと同時に発生する炭酸ガスをケイ酸カルシウムによって炭酸カルシウムとして固定化する。メタン発酵終了後の焼酎粕廃液は、ケイ酸カルシウムが濾過助剤としての機能を発揮するため、従来よりも遙かに固液分離が容易になる(濾過方法としては種々の方法がある。)。もし、固形分の乾燥において、ケイ酸カルシウムのような多孔質体を含有していない微粒子だけの塊を乾燥させる場合、粒子間に空隙が無く、熱や熱風が塊の中を通過せず、乾燥に長時間を要することになる。一方、多孔質なケイ酸カルシウムを添加して粒子間に空隙を作ると、熱や熱風が塊の中を通過して乾燥は加速される。この乾燥した固形分は飼料や肥料として用いることができる。 It is considered that the shochu waste liquid after the recovery of the shochu (alcohol) is discharged at 40 ° C. to 90 ° C. (see Non-Patent Document 2) . In the stage of methane fermentation, it is also lowered temperatures of a certain degree SDB waste, immobilized as calcium carbonate by calcium silicate carbon dioxide gas generated at the same time as the methane gas in the methane fermentation step. In the shochu liquor after completion of methane fermentation, calcium silicate exhibits a function as a filter aid, so that solid-liquid separation is much easier than before (there are various filtration methods). . If Te dry smell of solid content, when drying the mass of only fine particles that do not contain a porous body such as calcium silicate, there is no gap between the particles, heat or hot air pass through the inside of the mass Therefore, it takes a long time to dry. On the other hand, when porous calcium silicate is added to create voids between particles, heat and hot air pass through the mass and drying is accelerated. This dried solid can be used as feed or fertilizer.

有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる際には、攪拌を行うことが好ましい。また、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる際には、加熱をしておいてもよい。   Stirring is preferably performed when calcium silicate is used for the treatment of the organic waste liquid. Moreover, when using calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid, it may be heated.

本実施形態における有機物廃液の処理方法において、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる際には、ケイ酸カルシウム中の酸化カルシウムで二酸化炭素を吸収させて、分圧の上昇を抑える。そして、メタンを効率良く回収することができる。   In the method for treating an organic waste liquid in the present embodiment, when calcium silicate is used for treating an organic waste liquid, carbon dioxide is absorbed by calcium oxide in the calcium silicate to suppress an increase in partial pressure. And methane can be collected efficiently.

《有機物廃液》
本実施形態に用いられる有機物廃液は特に限定されないが、入手しやすいという理由および環境に配慮した循環型処理方法を提供することができるという理由から、焼酎粕廃液、牛や豚等の糞などの廃液が好ましい。
《Organic waste liquid》
The organic waste liquid used in the present embodiment is not particularly limited, but from the reason that it is easy to obtain and because it is possible to provide an environment-friendly recycling treatment method, such as shochu waste liquid, feces such as cows and pigs, etc. Waste liquid is preferred.

本実施形態における有機物廃液の処理方法は、当該有機物廃液が焼酎粕廃液の場合、焼酎粕廃液は酸性であるため、アルカリ性のケイ酸カルシウムによってpHを調整することができる In the method of treating an organic waste liquid according to the present embodiment, when the organic waste liquid is a shochu waste liquid, the shochu waste liquid is acidic, and thus the pH can be adjusted with alkaline calcium silicate .

ケイ酸カルシウム》
本実施形態に用いられるケイ酸カルシウムは、上記水熱合成工程にてケイ酸カルシウムを水熱合成することによって製造されるものである。ケイ酸カルシウム中のCaOの部分は不安定で、反応性に富んでおり、空気中の僅かな炭酸ガスとも容易に反応して炭酸カルシウムとなる。
Calcium silicate》
The calcium silicate used in the present embodiment is manufactured by hydrothermal synthesis of calcium silicate in the hydrothermal synthesis step. The CaO part in calcium silicate is unstable and rich in reactivity, and easily reacts with a small amount of carbon dioxide in the air to form calcium carbonate.

なお、水熱反応によって得られるケイ酸カルシウムは、成形体にして軽量建材、保湿材、断熱材などの建築材料として使用されているものである。本実施形態のシリカ多孔質体は、当該ケイ酸カルシウムの形骸を崩壊させることなく脱カルシウム化し、繊維状のシリカが絡み合った、軽量な二次粒子から構成されるものである。本実施形態のシリカ多孔質体は、化学的に安定で、かつ耐熱性に優れているものである。本実施形態のシリカ多孔質体は、ケイ酸カルシウムの合成条件を変えることによって、大きさを特定の範囲にすることができると同時に、種々の形態にすることができる。   In addition, calcium silicate obtained by hydrothermal reaction is used as a building material such as a lightweight building material, a moisturizing material, and a heat insulating material in a molded body. The porous silica of the present embodiment is composed of lightweight secondary particles that are decalcified without collapsing the calcium silicate form and entangled with fibrous silica. The porous silica of this embodiment is chemically stable and excellent in heat resistance. The size of the porous silica of this embodiment can be changed to a specific range by changing the synthesis conditions of calcium silicate, and at the same time, can be made into various forms.

《その他の物質》
本実施形態における「有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる手法」では、有機物廃液およびケイ酸カルシウム以外の他の物質を用いてもよい。当該他の物質の添加量は、有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いることを阻害しない量であれば、特に限定されない。
《Other substances》
In the “method using calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid” in the present embodiment, a substance other than the organic waste liquid and calcium silicate may be used. The amount of the other substance added is not particularly limited as long as it does not inhibit the use of calcium silicate for the treatment of the organic waste liquid.

以下に、本実施形態における有機物廃液の処理工程の各工程について具体的に説明する。   Below, each process of the treatment process of the organic waste liquid in this embodiment is demonstrated concretely.

<1.水熱合成(水熱合成工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、水熱合成工程1では、ケイ酸カルシウムを水熱合成する。水熱合成工程1では、例えば、生石灰(酸化カルシウム、CaO)、消石灰(水酸化カルシウム、Ca(OH))等の石灰原料と、シラス、石炭灰、珪藻土、石英、非結晶シリカ等の酸化ケイ素(SiO)含有鉱物と、水と、を水熱反応させる。
<1. Hydrothermal synthesis (hydrothermal synthesis process)>
In the processing step 10 of the organic waste liquid in the present embodiment, in the hydrothermal synthesis step 1, calcium silicate is hydrothermally synthesized. In the hydrothermal synthesis step 1, for example, lime raw materials such as quick lime (calcium oxide, CaO), slaked lime (calcium hydroxide, Ca (OH) 2 ), and oxidation of shirasu, coal ash, diatomaceous earth, quartz, amorphous silica, etc. A silicon (SiO 2 ) -containing mineral and water are subjected to a hydrothermal reaction.

水熱反応は、例えば、シリカ原料として一般に濾過助剤として使用されている非晶質でかつ多孔質な珪藻土を用い、圧力釜が使用可能な大気圧付近、温度にして約90〜130℃でケイ酸カルシウムを水熱合成することによって行ってもよい。非晶質でかつ多孔質な珪藻土を用いることによって、大気圧付近でのケイ酸カルシウムの水熱合成は、生産コスト削減に繋がる。   In the hydrothermal reaction, for example, amorphous and porous diatomaceous earth, which is generally used as a filter material as a silica raw material, is used, and the temperature is about 90 to 130 ° C. near atmospheric pressure where a pressure cooker can be used. It may be carried out by hydrothermal synthesis of calcium silicate. By using amorphous and porous diatomaceous earth, hydrothermal synthesis of calcium silicate near atmospheric pressure leads to production cost reduction.

また、水熱反応は、例えば、オートクレープ等の水熱反応装置を用い、石灰原料/酸化ケイ素含有鉱物のモル比を0.2〜1.0程度として、反応温度95〜180℃にて2〜24時間攪拌しながら反応させることによって行ってもよい The hydrothermal reaction is performed at a reaction temperature of 95 to 180 ° C. using a hydrothermal reactor such as an autoclave, for example, with a molar ratio of lime raw material / silicon oxide-containing mineral of about 0.2 to 1.0. The reaction may be carried out with stirring for -24 hours .

3.メタン発酵(メタン発酵工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、メタン発酵工程3では、有機物廃液からメタンを発酵させる。有機物廃液からメタンを発酵させる工程は、例えば、従来公知のメタン発酵装置を用いて行われる。また、メタン発酵工程3では、ケイ酸カルシウムが、有機物廃液から生じる炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムを生じ、この炭酸カルシウムを吸着固定化することによって、炭酸ガスを減少させることができる。
< 3. Methane fermentation (methane fermentation process)>
In the processing step 10 of the organic waste liquid in the present embodiment, in the methane fermentation process 3, methane is fermented from the organic waste liquid. The process of fermenting methane from the organic waste liquid is performed using, for example, a conventionally known methane fermentation apparatus. Moreover, in the methane fermentation process 3, calcium silicate reacts with the carbon dioxide gas produced from the organic waste liquid to produce calcium carbonate. By adsorbing and fixing the calcium carbonate, the carbon dioxide gas can be reduced.

<4.固液分離(固液分離工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、固液分離工程4では、有機物廃液からメタンを発酵させた後の有機物残渣を固液分離する。有機物残渣を固液分離する工程では、有機物廃液をケイ酸カルシウムで処理してメタンを発酵させた後の固形分(固形物)を固液分離する。上記固形分を固液分離する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いればよい。例えば、濾過器や遠心分離機のような従来公知の固液分離装置によって、実現することができる。また、生じた有機物残渣(有機物残渣を含む廃液)を、濾過することが好ましい。
<4. Solid-liquid separation (solid-liquid separation process)>
In the organic waste liquid treatment step 10 in the present embodiment, in the solid-liquid separation step 4, the organic residue after fermenting methane from the organic waste liquid is subjected to solid-liquid separation. In the step of solid-liquid separation of the organic residue, the solid matter (solid matter) after the organic waste liquid is treated with calcium silicate to ferment methane is solid-liquid separated. The method for solid-liquid separation of the solid content is not particularly limited, and a conventionally known method may be used. For example, it can be realized by a conventionally known solid-liquid separation device such as a filter or a centrifuge. Moreover, it is preferable to filter the produced organic residue (waste liquid containing an organic residue).

<5.乾燥(乾燥工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、乾燥工程5では、固液分離した後の固形分を乾燥する。乾燥工程5における乾燥の条件は特に限定されるものではないが、例えば、100〜160℃で乾燥させることができる。また、上記乾燥に用いる装置も特に限定されるものではなく、従来公知の装置を用いることができる。従来公知の装置としては、例えば、フラッシュドライヤー等を挙げることができる。このような装置を用いれば、瞬時に乾燥が行えるので、乾燥時に粒子同士が凝集するのを防ぐことができる。
<5. Drying (drying process)>
In the processing step 10 of the organic waste liquid in the present embodiment, in the drying step 5, the solid content after solid-liquid separation is dried. Although the drying conditions in the drying step 5 are not particularly limited, for example, the drying can be performed at 100 to 160 ° C. Moreover, the apparatus used for the said drying is not specifically limited, A conventionally well-known apparatus can be used. Examples of conventionally known devices include a flash dryer. If such an apparatus is used, since drying can be performed instantaneously, it is possible to prevent particles from aggregating during drying.

乾燥工程では、乾燥が十分でないときには、ケイ酸カルシウムを添加する。乾燥時にケイ酸カルシウムを添加すると、乾燥が促進されると同時に、ケイ酸カルシウム中の酸化カルシウムが炭酸化されて多孔質体となる。   In the drying process, when the drying is not sufficient, calcium silicate is added. When calcium silicate is added at the time of drying, drying is accelerated, and at the same time, calcium oxide in calcium silicate is carbonated to form a porous body.

<6.飼料(飼料製造工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、飼料製造工程6では、飼料を製造する。
<6. Feed (feed production process)>
In the processing step 10 of the organic waste liquid in the present embodiment, the feed is manufactured in the feed manufacturing process 6.

《飼料の構成》
本実施形態における飼料は、メタン発酵後の固形分、例えば、焼酎粕、炭酸カルシウム、シリカ多孔質体等を含有しているものである。なお、本実施形態における飼料は、上記固形分以外の他の物質を用いてもよい。当該他の物質の含有量は、当該固形分の性能を阻害しない量であれば、特に限定されない。
<Composition of feed>
The feed in this embodiment contains solids after methane fermentation, such as shochu , calcium carbonate, silica porous material, and the like. In addition, you may use substances other than the said solid content for the feed in this embodiment. The content of the other substance is not particularly limited as long as it is an amount that does not hinder the performance of the solid content.

《飼料の製造方法》
ここで、メタン発酵終了後に固液分離して乾燥した固形物は、高比表面積の非晶質シリカ多孔質体、骨や歯の成分である炭酸カルシウム、および焼酎粕等の有機物などからなり、これらを動物の飼料として用いることが考えられる。
《Feed production method》
Here, solids were dried in solid-liquid separation after completion of the methane fermentation, the amorphous porous silica of high specific surface area, Ah Ru carbonated calcium Ingredients of bones and teeth, and shochu lees such organic substances such as It is considered that these are used as animal feed.

牛、豚、馬、鶏などには、シリカゲルやゼオライト等が飼料として与えられている。シリカゲルやゼオライトを与える理由は、牛にゼオライトを与えると牛の成長が早くなるからである。それは、体内で発生する有害ガスをゼオライトの細孔が吸着するためであると考えられる。また、馬にはシリカゲルが与えられており、これも馬を活性化させるためである。鶏にはシリカやシリカゲルが与えられており、これは卵の殻を強くするためである。炭酸カルシウムを含有した、非晶質のシリカ多孔質体の複合体は、シリカゲルやゼオライトと同様に高比表面積の粉体であり、シリカゲルやゼオライトと同様の効果を発揮するものと推測される。また、牛などの動物には、カルシウム補給源として骨の成分である炭酸カルシウムが与えられている。さらに、これまでにも豚の餌として焼酎粕が与えられている。 Cattle, pigs, horses, chickens, etc. are fed with silica gel, zeolite, etc. as feed. The reason for giving silica gel or zeolite is that if the zeolite is given to cattle, the cattle grow faster. This is thought to be because the pores of zeolite adsorb harmful gases generated in the body. The horses are given silica gel to activate the horses. Chickens are given silica and silica gel to strengthen the eggshell . Containing carbonated calcium complex of amorphous porous silica, a powder of similarly high specific surface area and silica gel or a zeolite, it is assumed to exhibit the same effect as silica gel or zeolite . Further, to an animal such as a cow, component der Ru carbonated bone calcium is provided as calcium supplementation source. In addition, shochu has been given to pigs so far.

メタン発酵終了後に固液分離して乾燥した、本実施形態における固形分は、上記の条件にかなった飼料になると考えられる。   The solid content in the present embodiment, which is solid-liquid separated and dried after completion of methane fermentation, is considered to be a feed that meets the above conditions.

<7.肥料(肥料製造工程)>
本実施形態における有機物廃液の処理工程10において、肥料製造工程7では、肥料を製造する。
<7. Fertilizer (fertilizer manufacturing process)>
In the processing step 10 of the organic waste liquid in the present embodiment, the fertilizer manufacturing step 7 manufactures a fertilizer.

《肥料の構成》
本実施形態における肥料は、メタン発酵後の固形分、例えば、炭酸カルシウム、シリカ多孔質体等を含有しているものである。また、本実施形態における肥料は、上記飼料を給餌された動物の排泄物を含んでいることが好ましい。なお、本実施形態における肥料は、上記固形分および上記排泄物以外の他の物質を用いてもよい。当該他の物質の含有量は、当該固形分および当該排泄物の性能を阻害しない量であれば、特に限定されない。
《Composition of fertilizer》
Fertilizer in this embodiment, the solid after methane fermentation fraction, for example, those containing calcium carbonated, porous silica or the like. Moreover, it is preferable that the fertilizer in this embodiment contains the excrement of the animal fed with the said feed. In addition, you may use substances other than the said solid content and the said excrement for the fertilizer in this embodiment. The content of the other substance is not particularly limited as long as the solid content and the excrement are not impaired.

本実施形態における肥料は、酸性土壌の改良剤としても働く。   The fertilizer in this embodiment also works as an acid soil improver.

《肥料の製造方法》
ここで、稲や麦の茎や殻における網目状の骨格は、シリカで構成され、その隙間に有機物がある。稲や麦が風などで倒れなくするためには、シリカを与える必要がある。また、稲などへのシリカの吸収においては、結晶質シリカは溶解度が小さいために吸収されにくく、非晶質シリカは溶解度が大きいために吸収されやすい。一般的に、稲などの茎を強くするために、冬期になるとケイ酸カルシウムが水田などに撒かれている。また、土壌改良材として、石灰(炭酸カルシウム)が撒かれている。焼酎粕は、有機肥料として有効なものである。
<Manufacturing method of fertilizer>
Here, the net-like skeleton in the stems and shells of rice and wheat is composed of silica, and there are organic substances in the gaps. In order to prevent rice and wheat from falling down due to wind, etc., it is necessary to give silica. Further, in the absorption of silica into rice or the like, crystalline silica is difficult to be absorbed because of its low solubility, and amorphous silica is likely to be absorbed because of its high solubility. Generally, in order to strengthen the stems of rice and the like, calcium silicate is sown in paddy fields during the winter. Moreover, lime (calcium carbonate) is sown as a soil improvement material . Baked酎粕is one that is effective as organic fertilizer.

このように、炭酸カルシウムを含有した非晶質のシリカ多孔質体の複合体と、焼酎粕等の有機物とは、飼料としても有効であると同時に、肥料としても有効である。この肥料は、化学合成物を含まない、天然の肥料であり、自然に優しい肥料である。 Thus, a complex of amorphous silica porous body containing carbonated calcium, and organic matter such as SDB, at the same time it is also effective as a feed, it is also effective as a fertilizer. This fertilizer is a natural fertilizer that does not contain chemical compounds, and is a natural fertilizer.

また、牛などへ上記飼料を与えた後の排泄物において、シリカは牛などの体内で吸収されないため、そのまま排泄物に含まれる。この排泄物はそのまま肥料となるが、その中に含まれる非晶質シリカは、上記の理由により稲や麦の骨格を強くする大切な構成要素となり得る Further, in the excrement after feeding the above feed to cattle or the like, silica is not absorbed in the body of cattle or the like, so it is included in the excrement as it is. Although this excrement becomes fertilizer as it is, the amorphous silica contained therein can be an important component for strengthening the skeleton of rice or wheat for the above reasons .

有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる際の具体的な反応>
本発明の有機物廃液の処理方法は、メタン発酵によって生成した炭酸ガスとケイ酸カルシウムとが反応して、炭酸カルシウムとシリカ多孔質体との複合体を形成するので、炭酸ガスの発生を抑制することができる。その結果、メタンガスの合成を促進させることができる。
< Specific reaction when using calcium silicate for treatment of organic waste liquid>
In the method for treating an organic waste liquid according to the present invention, carbon dioxide generated by methane fermentation reacts with calcium silicate to form a complex of calcium carbonate and a silica porous body, so that generation of carbon dioxide is suppressed. be able to. As a result, the synthesis of methane gas can be promoted.

メタン発酵終了後の焼酎粕廃液等の残渣は、極めて多量の水分を含んだ微粒子であるため、従来、固液分離が極めて困難であった。これに対して、本発明では、非晶質のシリカ多孔質体および炭酸ガスを吸着固定化した炭酸カルシウムと、非晶質のシリカ多孔質体とが、濾過特性に優れており、メタン発酵終了後の焼酎粕廃液等の残渣に対する固液分離を容易にする。そして、固液分離が容易になると、濾過に要する時間も短縮され、従来よりも水分をより少なくすることができ、乾燥コストの節減にもなる。 Residues such as shochu liquor after completion of methane fermentation are fine particles containing an extremely large amount of water, so that solid-liquid separation has heretofore been extremely difficult. In contrast, in the present invention, the calcium carbonate having adsorbed immobilized amorphous porous silica and carbonic acid gas, and porous silica of the amorphous, has excellent filtration properties, ends methane fermentation It facilitates solid-liquid separation of residues such as shochu waste liquid later. And if solid-liquid separation becomes easy, the time which filtration requires will also be shortened, a water | moisture content can be decreased rather than before, and it will also become a saving of drying cost.

ここで、ケイ酸カルシウムはアルカリ性であるが、ケイ酸カルシウム中のCaOの部分と炭酸ガスとを反応させて炭酸カルシウムにすることによって中性となり、飼料等として用いる場合に好都合である。なお、ケイ酸カルシウムは、炭酸ガスと反応して、炭酸カルシウムとシリカ多孔質体との複合体となる Here, although calcium silicate is alkaline, it becomes neutral by reacting CaO part in calcium silicate with carbon dioxide to form calcium carbonate, which is convenient when used as feed or the like. Note that calcium silicate reacts with carbon dioxide gas to form a composite of calcium carbonate and a porous silica .

た、焼酎粕廃液等にメタン発酵時に発生する炭酸ガスが溶解すると、pH4程度の酸性溶液となるが、ケイ酸カルシウムがアルカリ性であるため、中和するためのpH調整剤として有効である。 Also, the carbon dioxide gas generated during methane fermentation SDB waste liquid is dissolved, but the pH4 about acidic solution, since calcium silicate is alkaline, is effective as a pH adjusting agent in order to neutralize .

(II)本実施形態における有機物廃液の処理方法に用いる装置
本実施形態における有機物廃液の処理方法に用いる装置としては、例えば、水熱反応装置、メタン発酵装置、固液分離装置等が挙げられる。
(II) Apparatus used for organic waste liquid processing method in this embodiment Examples of the apparatus used in the organic waste liquid processing method in the present embodiment include a hydrothermal reaction apparatus, a methane fermentation apparatus, and a solid-liquid separation apparatus.

(III)本実施形態におけるケイ酸カルシウムの物性等
本実施形態におけるケイ酸カルシウムの種々の物性について、以下に説明する。
(III) Physical Properties of Calcium Silicate in the Present Embodiment Various physical properties of the calcium silicate in the present embodiment will be described below.

《かさ密度》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、かさ密度が0.1g/cm以上である。
<< bulk density >>
The calcium silicate in the present embodiment has a bulk density of 0.1 g / cm 3 or more.

《BET(Brunauer Emmett Teller)比表面積》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、BET比表面積が20〜300m/gである。
<< BET (Brunauer Emmett Teller) specific surface area >>
The calcium silicate in the present embodiment has a BET specific surface area of 20 to 300 m 2 / g.

本実施形態において、「BET比表面積」とは、BET法により算出した比表面積を指す。BET法は、単分子層吸着理論であるLangmuir理論を多分子層吸着に拡張した、比表面積の計算方法として最も有名な理論である。BET比表面積は、BET比表面積測定装置を用い、250℃で十分に加熱脱気した試料について、窒素ガスを吸着させる多点法によりを求める。このBET比表面積が小さいケイ酸カルシウムほど、磨砕強度は高い傾向がある。   In the present embodiment, “BET specific surface area” refers to a specific surface area calculated by the BET method. The BET method is the most famous theory for calculating the specific surface area by extending the Langmuir theory, which is a monolayer adsorption theory, to multi-layer adsorption. The BET specific surface area is determined by a multipoint method in which nitrogen gas is adsorbed on a sample sufficiently heated and degassed at 250 ° C. using a BET specific surface area measuring device. The calcium silicate with a smaller BET specific surface area tends to have higher grinding strength.

《全細孔容積》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、全細孔容積が0.05〜2.0ml/gである。
《Total pore volume》
The calcium silicate in this embodiment has a total pore volume of 0.05 to 2.0 ml / g.

《平均細孔径》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、平均細孔径が3〜20nmである。
《Average pore size》
The calcium silicate in this embodiment has an average pore diameter of 3 to 20 nm.

《透過率》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、透過率が0.5〜3.5darcyである。
<< Transmissivity >>
The calcium silicate in the present embodiment has a transmittance of 0.5 to 3.5 darcy.

《吸油量》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、吸油量が200〜400ml/100gである。
《Oil absorption amount》
The calcium silicate in this embodiment has an oil absorption of 200 to 400 ml / 100 g.

《空隙率》
本実施形態におけるケイ酸カルシウムは、空隙率が90〜98%である。
<Porosity>
The calcium silicate in the present embodiment has a porosity of 90 to 98%.

(IV)本実施形態におけるシリカ多孔質体の物性等
シリカ多孔質体としては、一般的にはシリカゲルがよく知られているが、それ以外のシリカ多孔質体も本実施形態に含まれる。
(IV) Physical Properties of Silica Porous Body in the Present Embodiment As the silica porous body, silica gel is generally well known, but other silica porous bodies are also included in the present embodiment.

<シリカ多孔質体の物性>
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、直径が1μm以上、200μm以下の範囲内の球状(二次粒子凝集体)であることが好ましく、5μm以上、100μm以下の範囲内の球状(二次粒子凝集体)であることがより好ましい。
<Physical properties of porous silica>
The porous silica in the present embodiment is preferably spherical (secondary particle aggregate) having a diameter in the range of 1 μm or more and 200 μm or less, and spherical (secondary particle aggregation) in the range of 5 μm or more and 100 μm or less. More preferably).

本実施形態におけるシリカ多孔質体は、板状、繊維状、球状、短冊状など、種々の形状の一次結晶が絡み合って二次粒子凝集体を形成したものを合成可能である。   The porous silica in the present embodiment can be synthesized by forming secondary particle aggregates by intertwining primary crystals of various shapes such as plate, fiber, sphere and strip.

本実施形態におけるシリカ多孔質体の種々の物性について、以下に説明する。   Various physical properties of the silica porous body in the present embodiment will be described below.

《かさ密度》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、かさ密度が0.07g/cm以上である。
<< bulk density >>
The porous silica in the present embodiment has a bulk density of 0.07 g / cm 3 or more.

《BET(Brunauer Emmett Teller)比表面積》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、BET比表面積が200〜1000m/gである。このBET比表面積が小さいシリカ多孔質体ほど、磨砕強度は高い傾向がある。
<< BET (Brunauer Emmett Teller) specific surface area >>
The porous silica in the present embodiment has a BET specific surface area of 200 to 1000 m 2 / g. The silica porous body having a smaller BET specific surface area tends to have higher grinding strength.

《全細孔容積》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、全細孔容積が0.5〜2.5ml/gである。
《Total pore volume》
The porous silica in the present embodiment has a total pore volume of 0.5 to 2.5 ml / g.

《平均細孔径》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、平均細孔径が3〜20nmである。
《Average pore size》
The porous silica in the present embodiment has an average pore diameter of 3 to 20 nm.

《透過率》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、透過率が0.2〜2.5darcyである。
<< Transmissivity >>
The porous silica in the present embodiment has a transmittance of 0.2 to 2.5 darcy.

《吸油量》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、吸油量が250〜400ml/100gである。
《Oil absorption amount》
The porous silica in this embodiment has an oil absorption of 250 to 400 ml / 100 g.

《タンパク吸着率》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、タンパク吸着率が20〜90wt%/0.3gである。
《Protein adsorption rate》
The porous silica in the present embodiment has a protein adsorption rate of 20 to 90 wt% / 0.3 g.

《空隙率》
本実施形態におけるシリカ多孔質体は、空隙率が95〜98%である。
<Porosity>
The porous silica in the present embodiment has a porosity of 95 to 98%.

(V)本実施形態における循環型処理方法
本実施形態における循環型処理方法では、本実施形態における有機物廃液の処理方法において、有機物廃液(焼酎粕廃液等)を有用資源として効率良く、かつ低コストで再利用することができる。具体的には、有機物廃液(焼酎粕廃液等)を利用して、メタン、炭酸カルシウム、シリカ多孔質体等を効率良く、かつ低コストで得ることができる。その後、炭酸カルシウム、シリカ多孔質体等を飼料、肥料等として用いることができる。その結果、環境に配慮した、無駄のない循環型処理方法となる。
(V) Recycling type processing method in the present embodiment In the recycling type processing method in the present embodiment, in the processing method of the organic waste liquid in the present embodiment, the organic waste liquid (shochu waste liquid etc.) is efficiently used as a useful resource and at low cost. Can be reused. Specifically, it is possible to use the organic waste (SDB waste, etc.), methane, carbon calcium, porous silica or the like efficiently, and to obtain at a low cost. Then, it is possible to use carbonate calcium, porous silica such feed, as fertilizer. As a result, it becomes an environment-friendly and non-waste circulation processing method.

本発明の有機物廃液の処理方法は、有機物廃液のリサイクルに利用することができる。   The processing method of the organic waste liquid of the present invention can be used for recycling the organic waste liquid.

1 水熱合成(水熱合成工程
メタン発酵(メタン発酵工程)
4 固液分離(固液分離工程)
5 乾燥(乾燥工程)
6 飼料(飼料製造工程)
7 肥料(肥料製造工程
0 有機物廃液の処理方法(有機物廃液の処理工程)
1 Hydrothermal synthesis (hydrothermal synthesis process )
3 Methane fermentation (methane fermentation process)
4 Solid-liquid separation (solid-liquid separation process)
5 Drying (drying process)
6 Feed (feed production process)
7 Fertilizer (fertilizer manufacturing process )
1 0 Organic waste liquid treatment method (Organic waste liquid treatment process)

Claims (3)

有機物廃液の処理にケイ酸カルシウムを用いる有機物廃液の処理方法であって、
上記有機物廃液からメタンを発酵させるメタン発酵工程、該有機物廃液から該メタンを発酵させた後の有機物残渣を濾過によって固液分離する固液分離工程、および固液分離した後の固形分を乾燥する乾燥工程を有し、
上記メタン発酵工程にて上記有機物廃液から生じる炭酸ガスを減少させ、
上記メタン発酵工程および上記固液分離工程にてケイ酸カルシウムを用い、
上記有機物廃液が焼酎粕廃液であることを特徴とする有機物廃液の処理方法。
An organic waste liquid treatment method using calcium silicate for treating an organic waste liquid,
Methane fermentation step of fermenting methane from the organic waste, drying the solids after the solid-liquid separation step of solid-liquid separation by filtration organic residues, and solid-liquid separation after fermenting the methane from the organic waste Having a drying process;
Reduce carbon dioxide generated from the organic waste liquid in the methane fermentation process,
There use of calcium silicate in the methane fermentation step and the solid-liquid separation step,
A method for treating an organic waste liquid, wherein the organic waste liquid is a shochu waste liquid.
上記ケイ酸カルシウムを水熱合成する水熱合成工程をさらに有していることを特徴とする請求項1に記載の有機物廃液の処理方法。 The method for treating an organic waste liquid according to claim 1, further comprising a hydrothermal synthesis step of hydrothermally synthesizing the calcium silicate. 上記有機物廃液のpHを調整することを特徴とする請求項1または2に記載の有機物廃液の処理方法。 The method of treating an organic waste liquid according to claim 1 or 2, wherein the pH of the organic waste liquid is adjusted.
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