JP7437175B2 - 下水汚泥発酵原料 - Google Patents
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- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
前記鶏糞を、前記下水汚泥100質量部に対して8質量部以上100質量部以下含む、好気発酵処理用の下水汚泥発酵原料を提供するものである。
Ca含有通気助材としては、例えば、珪藻の化石からなる無機鉱物である珪藻土及びその破砕物、海水から水酸化マグネシウムを製造する際に生成する残滓であるハイドロケーキ、並びに石炭灰等を挙げることができる。この中でも石炭灰を好ましく用いることができる。
Ca含有通気助材におけるカルシウム化合物の含有量は、例えば後述する実施例に示すように、蛍光X線分析によって測定されるCa量を、酸化カルシウム(CaO)の質量に換算した値とする。
・生鶏糞 :含水率30質量%以上、且つ固形分発熱量3800kcal/kg以上
・乾燥鶏糞:含水率30質量%未満、且つ固形分発熱量3800kcal/kg以上
・発酵鶏糞:含水率30質量%未満、且つ固形分発熱量3800kcal/kg未満
鶏糞には、発酵に寄与する様々な種類の微生物が含まれており、これらの微生物は増殖可能である好適な温度がそれぞれ異なっている。一般的に、発酵が進行するにつれて、発酵物の温度は上昇していくところ、鶏糞に含有される多種の微生物によって、温度の上昇や圧縮等の発酵物の物理的変化が生じた場合でも好気発酵を行うことができ、その結果、発酵開始から長期間にわたって好気発酵を効率良く進行させることができる。
詳細には、下水汚泥発酵原料は、これを堆肥舎内に堆積させたり、これを開放系又は密閉系の発酵槽に供給したりして、下水汚泥を好気発酵させることができる。下水汚泥発酵原料を発酵槽に供給して好気発酵処理に供する場合、発酵槽内の撹拌設備の有無あるいは撹拌方法は問わず、発酵初期から長期間にわたり安定的に好気発酵を行い、下水汚泥を効率良く処理することができる。悪臭などの周囲環境への悪影響を低減する観点から、下水汚泥発酵原料中の下水汚泥を好気発酵処理させる場合、密閉系の発酵槽内で好気発酵させることが好ましい。密閉系とは、好気発酵時において固体及び液体の進入が防止され、且つ空気等の気体の進入が妨げられない反応系を指し、開放系とは、好気発酵時において固体、液体及び気体の進入が妨げられない反応系を指す。
図1に示す攪拌設備50は、例えば槽部20内に設けられた攪拌翼51と、該攪拌翼51に接続された攪拌軸52と、槽部20外に設けられたモータ(図示せず)とを備えている。攪拌翼51は、攪拌軸52を介して槽部20外に設けられたモータに接続されており、モータを駆動源として一定方向に回転するようになっている。攪拌設備50を更に備えることによって、下水汚泥発酵原料の好気発酵効率を一層向上させることができる。
図1に示す形態では、酸素含有気体Fは、槽部20外に設けられた空気流通設備60から、好ましくは中空の攪拌軸52及び攪拌翼51の各内部を介して、攪拌翼51の鉛直方向下方側に供給できるようになっている。攪拌翼51の鉛直方向下方側には、酸素含有気体Fを流通可能な気体流通孔(図示せず)を複数備えていることも好ましい。槽部20内に存在する酸素含有気体及び好気発酵によって生じたガスは、排気口70を介して、排気空気として槽部20の上部から排気される。
[下水汚泥発酵原料の調製]
以下の(1)~(5)に示す下水汚泥、Ca含有通気助材及び鶏糞と、他の資材として肉骨粉及び堆肥とを以下の表1に示す含有割合でそれぞれ混合して、含水量が63.2~72.3質量%の下水汚泥発酵原料を調製した。
(1)下水汚泥A:下水処理場から入手した未消化汚泥(含水率78.63質量%)
(2)Ca含有通気助材:石炭火力自家発電所より採取した石炭灰(宇部興産株式会社製、含水率16.18質量%、Ca化合物含有量:3.3質量%)
(3)鶏糞A:発酵鶏糞(含水率27.5質量%、発熱量1570kcal/kg)
(4)肉骨粉:肥料用肉骨粉(含水率0.7質量%、発熱量3600kcal/kg)
(5)堆肥:汚泥発酵物(好気発酵処理済みの下水汚泥発酵原料;含水率19質量%)
実施例及び比較例の下水汚泥発酵原料を好気発酵処理に供して、下水汚泥の好気発酵の進行度合を試料の温度変化として評価した。発酵容器として500mL容量のポリビーカーと、該ビーカーの側面および底面を覆う簡易断熱容器を用いた。これらの配置位置及び寸法は、図2(a)に示すとおりとした。実施例1及び2並びに比較例1~4の下水汚泥発酵原料を、以下に示す方法でポリビーカーに収容し、非圧縮状態および圧縮状態の試料を調製した。
・圧縮状態:非圧縮状態の試料と同じ質量の下水汚泥発酵原料をポリビーカーへ収容し、JIS A 1109:2006又はJGS 1611に規定される突き棒を、ポリビーカー上端の50mm上方から測定試料の上面に20回自由落下させて、下水汚泥発酵原料の高さが均一(高さが変化しなくなる状態)となるようにまんべんなく押し固めた。
以下の実施例及び比較例は、鶏糞の有無及び種類の違いによる好気発酵への影響を評価したものである。
以下の(6)~(12)に示す下水汚泥、Ca含有通気助材及び鶏糞と、他の資材として肉骨粉及び堆肥とを以下の表2に示す含有割合でそれぞれ混合して、含水量が61.8~66.0質量%の下水汚泥発酵原料を調製した。そして、上述した[好気発酵試験]と同様の方法で、非圧縮状態の試料を調製し、好気発酵に供した。好気発酵の進行度合は、測定された最高温度をピーク温度とし、ピーク温度に至るまでに要した日数にて評価した。ピーク温度に至るまでに要した日数が短いほど発酵が速やかに進行していることを意味する。結果を表2に示す。
(7)Ca含有通気助材:石炭火力自家発電所より採取した石炭灰(宇部興産株式会社製、含水率16.18質量%、Ca化合物含有量:3.3質量%)
(8)鶏糞B:生鶏糞(含水率35.8質量%、発熱量3990kcal/kg)
(9)鶏糞C:乾燥鶏糞(含水率8.0質量%、発熱量3920kcal/kg)
(10)鶏糞D:発酵鶏糞(含水率11.8質量%、発熱量3740kcal/kg)
(11)肉骨粉:肥料用肉骨粉(含水率0.7質量%、発熱量3600kcal/kg)
(12)堆肥:農業用堆肥市販品(含水率28質量%)
Claims (3)
- 下水汚泥と、カルシウム化合物を含む通気助材と、鶏糞とを含み、
前記鶏糞を、前記下水汚泥100質量部に対して8質量部以上100質量部以下含み、
前記鶏糞の固形分発熱量が3800kcal/kg以上である、好気発酵処理用の下水汚泥発酵原料。 - 前記通気助材を、前記下水汚泥100質量部に対して5質量部以上100質量部以下含む、請求項1に記載の下水汚泥発酵原料。
- 前記通気助材が石炭灰である、請求項1又は2に記載の下水汚泥発酵原料。
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