JPH0137758Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、嫌気性菌体を坦体に固定させること
によつて菌体の分散を図りつつ、全体としてその
濃度を高める固定化発酵法に利用される嫌気性発
酵槽に関し、特に菌体の発酵によつて生成するガ
スを効果的に回収する為の装置を設けた嫌気性発
酵槽に関するものである。

［従来の技術］ メタン発酵には一般に消化法が汎用されてきた
が、この反応は長時間を必要とする為、この方法
に代つて嫌気性菌体をラーシツヒリング或はハニ
カム構造等の坦体に保持して菌体濃度を高めこれ
によつて反応時間を短くするという固定化法が開
発されるに至つている。装置としては第２図に示
す様な固定床型が賞用され、円筒形外管部材１０
によつて密閉されたチヤンバーの内部に、嫌気性
菌体を固定した坦体２が充填され固定床を形成し
ている。この固定床部分を以下固定部１４と称す
る。

原液は供給管３から供給され固定部１４の坦体
２と接触しながら上昇し、嫌気性菌体によつて基
質が分解され二酸化炭素やメタン等のガスが発生
する。即ち固定部１４を上昇する原液は生成ガス
と共に坦体の隙間をぬうようにして上方へ移動し
処理済液層１３に達して生成ガスと処理済液の分
離が行なわれ、生成ガスは生成ガス層１２を経て
生成ガス回収管５より槽外へ導き出され、処理済
液は液層の上部排出口４を通過して順次槽外へ取
り出される。

尚処理済液層内に揚水口を浸漬した循環ポンプ
６は、原液の一部を再び菌体と接触させて発酵の
機会を増やす為、或は坦体に付着した余剰の菌体
を遊離（所謂逆洗）させる為に槽上部より槽下部
へ原液を循環させるものである。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記した様な装置を用いて運転を行なうと、時
間の経過に伴なつて菌体の増殖が促進され、やが
て菌体密度が高くなりすぎて、坦体と坦体の見掛
上の間隙が狭くなり最終的には閉塞を起こしてし
まう部分が生じる。このような閉塞が起こると原
液と菌体との接触面積が少なくなるばかりでな
く、生成ガスの抜け道が限定され原液の流れを更
に制限し、やがては新しい原液との接触機会も少
なくなるという事態に到り、原液中の基質分解率
が低下するという問題が発生する。即ち第３図
（グラフ）に示す様に運転時間の経過とともにガ
ス発生量及び基質分解率が低下してくる。

そこで本考案者らは、原液の流れを円滑に行な
わせる為に固定部中で生成ガスを停滞させること
なく効率的に回収する為の装置を工夫研究した結
果本考案を完成させるに至つた。

［問題点を解決する為の手段］ 本考案は上記問題点を解決する為、密封された
嫌気性発酵槽に嫌気性菌体の固定部を形成すると
共に、該発酵槽の生成ガス層部に生成ガス抜出管
を臨設し、有孔か壁又は多数の分岐管を備えたパ
イプを前記固定部中に生成ガス抜出しパイプとし
て挿入してなることに要旨が存在する。

［作用］ 有孔壁を備えたパイプ（以下穿孔パイプとい
う）又は多数の分岐管を備えたパイプ（以下分岐
パイプという）を固定部の上端から下方に向つて
設置することにより、今まで坦体の間隙を縫う様
にして上昇していたガスの流通経路を、一部パイ
プ内へ変更することになり障害物のない道筋を確
保することによつて生成ガスを速やかに生成ガス
層へ到達させることができ生成ガスの回収効率が
向上する様になつた。尚生成ガス層に開口する生
成ガス抜出管に真空ポンプを設けて該生成ガス層
を減圧すれば固定部からの生成ガス抜出し効率が
高められる。

［実施例］ 本考案の代表的な実施例として第１図（概略
図）に沿つて説明する。本例はメタン発酵槽であ
り、菌体の固定部１４は外管部材１０によつて密
封された容器中に坦体を配置することによつて形
成され、原液は槽下方を臨んで開口する供給管３
より供給される。尚原液流入口は固定部１４の底
面や側面上方に設けてもよい。固定部１４内に供
給された基質を含んだ原液は、菌体を固定した坦
体２の間隙を巡つて菌体と接触し、基質の分解に
よつてCO₂やCH₄等のガスを発生する。発生した
ガスの一部は上方の生成ガス気層１２に向つて坦
体の間隙をかいくぐりながら上昇し生成ガス層１
２へ達するが一部は穿孔パイプ９の有孔壁を通し
て当該パイプ内に入る。穿孔パイプ９内部は液体
のみ充填され坦体は存在しないのでここに入つた
ガスはほとんど無抵抗でパイプ内部をまつ直ぐに
上昇し生成ガス層１２に到達する。生成ガス層１
２は真空ポンプ８によつて減圧されており、上記
ガス回収管５ｂを通過して発酵槽外へ導かれる。
しかし真空ポンプ８は生成ガス層１２内を負圧に
して生成ガスの抜出しを補助しようとするもので
あつて、真空ポンプ８がない場合であつても考案
の目的は達成されるので真空ポンプの設置は所望
要件とした。穿孔パイプ９は固定部１４の上端か
ら下端まで１本ないしは複数本にて配置ができる
ので、特に下層部で生成されるガスを停渋滞を起
こすことなく、上部へ移動させることができる。

本実施例の穿孔パイプ９は坦体２が通過できな
い様な孔を外壁に施すことにより、生成ガス及び
処理済液は通過できるが坦体２は通さない構造の
ものとする。しかし本考案はこの形状に限定され
るものではなく網を巻いて形成した管や多数の分
岐管を備えた管であつても良い。また穿孔パイプ
９は固定部の全体的形状に対応した配置姿勢をと
ることができ、図の如き直立型の他斜向している
もの更には曲折しているものでも良い。これらを
用いる場合パイプ壁面の穿孔位置についてはいつ
たんパイプ内に入つた生成ガスを再び固定部へ逃
さない様に配慮しなければならないことは言うま
でもない。第４図は他の実施例を説明するもの
で、穿孔パイプ９′より分岐パイプ１５を突設し
穿孔パイプ９の壁面から生成ガスを流入させるだ
けでなく分岐パイプ１５の末端を拡大させて下向
き開口させ且つ分岐パイプ自体の下面側にも穿孔
を施しているので、これらによつて集められる生
成ガスは全て穿孔パイプ９に入り回収効率は極め
て高いものとなつている。いま仮に第４図中A₀
点で発生したガスは矢印A₀−A₁に示す様な道筋
を通つて生成ガス層１２に素早く到達する。この
様に穿孔パイプ９に任意の長さで分岐パイプ１５
を多数設置すれば、固定部１４で生成されるガス
を効率的に素早く集めることが可能である。

尚本実施例では穿孔パイプ９並びに分岐パイプ
１５の断面形状を円筒形としているが、その他矩
形・多角形・楕円形等の中空状のものでも構わな
い。

［考案の効果］ 固定部１４内で生成されるガスは坦体の表面付
近で停滞することなく、穿孔パイプ９によつて効
果的に生成ガス層にまで移動させることができる
様になつた。その為従来の様に生成ガスの上昇が
一定の流路に限定されることがなくなり、又菌体
と原液との接触機会を制限することも少なくなつ
てガス生成率及び基質分解率の低減を抑えること
ができる様になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の代表的な実施例を示す概略
図、第２図は従来の嫌気性発酵槽を示す説明概略
図、第３図は経過時間に伴なつて変化する生成ガ
ス量及び基質分解効率を示すグラフ、第４図は穿
孔パイプの他の実施例を示す斜視図である。 ２……坦体、３……原液供給管、４……処理済
液排出管、５ａ……生成ガス抜出管、５ｂ……生
成ガス回収管、６……循環ポンプ、８……真空パ
イプ、９……穿孔パイプ、１０……外管部材、１
２……生成ガス層、１３……処理済液層、１４…
…固定部、１５……分岐パイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 密封された嫌気性発酵槽に嫌気性菌体の固定部
   を形成すると共に、該発酵槽の生成ガス層部に生
   成ガス抜出管を臨設し、有孔壁又は多数の分岐管
   を備えたパイプを前記固定部中に生成ガス抜出し
   パイプとして挿入してなることを特徴とする嫌気
   性発酵槽。