JPH02251298A

JPH02251298A - メタン発酵装置

Info

Publication number: JPH02251298A
Application number: JP1069306A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yushina; 油科　嘉則; Jun Hasegawa; 潤長谷川; Hiroki Sato; 佐藤　広己; Tokihiko Koyama; 小山　時彦
Original assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-10-09
Also published as: JPH0375237B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、有機物含有排水の処理等に好適なメタン発酵
装置に関し、詳しくは効率的なメタン発酵を行なうこと
ができるメタン発酵装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］現在、
我国における都市、工場等から排出される有機物含有排
水については、主として好気性の生物による処理が行な
われている。しかしながら、近年は嫌気性メタン発酵処
理が注目され、産業排水の嫌気性処理装置等が実用化さ
れるに至フている。その理由として、■好気性処理に比
べて処理に必要な電力量が少ないこと、■ガス化による
有効エネルギーの回収外可能であること、■余剰汚泥量
が少なく汚泥処理コストが低減できることなどが挙げら
れ、省エネルギー型の排水処理が可能となるためである
。

メタン発酵は通常、「加水分解−酸発酵−メタン発酵」
の三要素の生化学反応から成っており、高分子のタンパ
ク買や炭水化物等の基質が低分子化して高級脂肪酸とな
り、さらに低級脂肪酸化されてメタン、炭酸ガス等が生
成される。この生化学反応プロセスでメタン発酵菌の増
殖速度は極めて低いため、菌体の系外流出を避けなけれ
ばならない。このような状況下、高速メタン発酵を可能
にするには、高濃度のメタン発酵菌をバイオリアクター
内に保持することが必要となる。高速メタン発酵を実現
するためには、バイオリアクター中に微生物担体を充填
し、菌体を付着せしめて菌体の洗い出しくＷａｓｈ　ｏ
ｕｔ）現象を阻止することにより、バイオリアクター中
の菌体濃度を増加させて効率的なメタン発酵を行なわせ
ることが必要である。現在、微生物担体としてはポーラ
スセラミック、砂、活性炭、ケイソウ上等の無機担体や
プラスチックの板あるいは粒子、ラシヒリング等の有機
担体があるが、いずれも菌体を十分に付着することがで
きないため、満足できる結果が得られていない。

［課題を解決するための手段および作用］そこで、本発
明者らは上記問題点を解消した高性能メタン発酵用バイ
オリアクターの実現を目指し鋭意研究を行なったところ
、バイオリアクターを酸発酵槽とメタン発酵槽とに分け
、多槽にそれぞれ特定の不織布を微生物担体を充填し、
該担体にメタン発酵菌を担持せしめたものを用いるとと
もに、多槽にそれぞれ上向流を形成するための循環手段
を設ければよいことを見出し、この知見に基いて本発明
を完成した。

すなわち本発明は、有機物含有排水のメタン発酵を行な
うメタン発酵装置において、前記メタン発酵装置が嫌気
性の酸発酵槽とメタン発酵槽とに分けられているととも
に、前記酸発酵槽および前記メタン発酵槽にはそれぞれ
比重１．０以上のプラスチック繊維よりなる不織布担体
に担持された微生物が充填されており、かつ前記酸発酵
槽および前記メタン発酵槽にはそれぞれ上向流を形成す
るための循環手段が備えられていることを特徴とするメ
タン発酵装置を提供するものである。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。本発明の装
置は基本的には酸発酵槽とメタン発酵槽の２つの槽より
なる。第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明において用いる酸
発酵槽の一態様を示したものであり、第１図（ａ）は同
酸発酵槽の上部平面図、第１図（ｂ）は同酸発酵槽の縦
断面図、第１図（ｃ）は同酸発酵槽の一部切欠き下部平
面図である。また、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明にお
いて用いるメタン発酵槽の一態様を示したものであり、
第２図（ａ）は同メタン発酵槽の上部平面図、第２図（
ｂ）は同メタン発酵槽の縦断面図、第２図（Ｃ）は同メ
タン発酵槽の一部切欠き下部平面図である。

図中、符号１は酸発酵槽であって、酸発酵槽１は外形が
通常、円筒型または角筒型のものであり、第１図では角
筒型のものを示している。この酸発酵槽１は上部に、後
述する不織布担体の流出を防ぐ有孔板２を有するととも
に、下部に前記不織布担体を維持する有孔板３を有して
いる。これら有孔板２と有孔板３の外形は酸発酵槽１と
同様であフて、酸発酵槽１よりわずかに小さいものであ
る。有孔板２と有孔板３は文字通り、孔を有する板状の
ものであればよいが、好ましくは図示した如く格子状の
ものである。

上記有孔板２と有孔板３との間に、不織布担体に担持さ
れた微生物が充填されている。図中、符号４は、不織布
担体に担持された微生物を充填した層である。この不織
布担体の詳細については後述する。

上記不織布担体の充填率は、有孔板２と有孔板３の間の
容積の５０〜９０％、特に６０〜８０％とすることが好
ましい。ここで充填率が５０％未満であると、逆洗時の
流動は十分に行なわれるものの、不織布担体に付着する
菌体量が減少し、反応効率が低下するため好ましくない
。一方、充填率が９０％を超えると、不織布担体に付着
した余剰の菌体を逆洗により剥離する場合に十分な不織
布担体の流動が行なわれず、十分な洗浄効果が得られな
いため好ましくない。

本発明においては、上記酸発酵槽１に有機物を含有する
排水（原排水）を供給するための排水供給管５および排
水供給ポンプ６が、下部の有孔板３より下側に備えられ
ている。したがって、排水は排水供給管５および排水供
給ポンプ６を通り、下部の有孔板３の下に設置されてい
る穴あき管７を通って酸発酵［１上方に向かって流れる
。

さらに、本発明においてはこれとは別に、酸発酵槽１に
上向流を形成するための循環手段を下部の有孔板３より
下側に備えている。この循環手段は具体的には循環用管
８および循環用ポンプ９か管ｌＯにより処理水の一部を
循環させる。

上記の排水供給管５．排水供給ポンプ６および穴あき管
７ならびに循環用管８．循環用ポンプ９および穴あき管
１０とにより、酸発酵［１１に上向流が形成される。

ここで上記手段により形成される上向流の流速（排水の
流速と循環水の流速の合計の流速）ＬＶは、ガス発生の
始まる前においては６〜８　ｍ／ｈｒ以上とすることが
必要である。この範囲以上のＬＶ値をとると酸発酵ａ！
ｉ内にデッドゾーンがなく、排水および循環水と、不織
布担体に担持された微生物との接触が槽内全体で極めて
効率良く行なわれる。酸発酵槽１よりガスの発生が始ま
ったら、ガスによる混合が行なわれるため、ＬＶ値を６
〜８　ｍ／ｈｒ未溝に下げても良い。

酸発酵槽１は上記の如く不織布担体を固定床として使用
しているため、菌体の増殖により担体の目詰りが発生す
る。このため定期的に担体の逆洗を行なう必要があり、
そのための逆洗手段が酸発酵槽１の下部有孔板３より下
側に備えられている。逆洗の方法としては、槽内の上向
流の流速ＬＶを増加させる方法と吹き込みガスを槽内に
与える方法が考えられるが、本発明の酸発酵槽１ではそ
の両方を使用し、目詰りを解消する。

したがって、逆洗手段として広義には槽内の上向流の流
速ＬＶを増加させるための手段を含むが、ここでは狭義
の意味に招ける逆洗手段、すなわち吹き込みガスを槽内
に与える手段について述べる。吹き込みガスは窒素等の
不活性ガスや槽内から発生するガスを利用する。本発明
においては図示した如く、酸発酵槽１の最下部に、逆洗
用ガス管１１およびスパージャ−１２を備えており、逆
洗用のガスは逆洗用ガス管１１を通り、スパージャ−１
２より槽内へ吹き込まれる。

以上の如き構造を有する酸発酵槽１内において、排水中
の有機物は微生物により酸発酵反応を受け、処理水管１
３を通して、後段のメタン発酵槽１５に導かれる。また
、酸発酵槽１より発生するガスは、ガス管１４より取り
出され、必要により一部は上記逆洗用の吹き込みガスと
して利用される。

上記酸発酵槽１とは別に、これと接続して後段にメタン
発酵槽１５が設けられている。このメタン発酵槽１５は
外形が通常、円筒型または角筒型のものであり、第２図
では角筒型のものを示している。

このメタン発酵槽１５は、前記の酸発酵槽１とほぼ同様
の構造を有するものであるが、酸発酵槽１とは担体充填
率および使用する担体の形状が通常具なっている。

すなわち、メタン発酵４′１１５は上部と下部にそれぞ
れ有孔板１６．有孔板１７を有しており、上部有孔板１
６により不織布担体の流出を防ぐとともに、下部有孔板
１７により不織布担体を維持している。これら有孔板１
６と有孔板１７は、前記酸発酵槽１における有孔板２と
有孔板３と同様のものである。

この有孔板１６と有孔板１７との間に、不織布担体に担
持された微生物が充填されている。図中、符号１８は不
織布担体に担持された微生物を充填した層である。

このメタン発酵槽１５に充填される不織布担体の充填率
は、有孔板１６と有孔板１７の間の容積の７０〜１００
％である。その理由は、メタン発酵槽１５内のメタン発
酵菌は増殖が遅く、かつ酸発酵菌はど粘着性がなく、不
織布担体の流動を行なわなくとも微生物の剥離が行なわ
れるためである。

本発明においては、上記メタン発酵槽１５に酸発酵槽１
を通過した水を供給するための供給管１９が備えられて
いる。この供給管１９は、酸発酵槽１の処理水管１３と
直接または間接に接続されており、下部の有孔板１７よ
り下側に備えられている。したがって、酸発酵槽１を通
過した水は、処理水管１３から供給管１９に導かれ、下
部の有孔板１７の下に設置されている穴あき管２０を通
ってメタン発酵禮１５上方に向かって流れる。ここで酸
発酵槽１よりメタン発酵槽１５への流れは重力によって
行なう。このため酸発酵槽１とメタン発酵槽１５の位置
関係や、処理水管１３と供給管１９の位置関係などを十
分考慮すべきである。

さらに本発明においては、メタン発酵槽１５に上向流を
形成するための循環手段を、下部の有孔板１７より下側
に備えている。この循環手段は具体的には循環用管２１
および循環用ポンプ２２からなっており、上部の有孔板
１６の上方の処理水を循環用管２１および循環用ポンプ
２２を通して穴あき管２３により処理水の一部を循環さ
せる。

上記の循環手段により、さらには処理水管１３と供給管
１９の位置関係などによる酸発酵水の流れと相俟って、
メタン発酵槽１５に上向流が形成される。

ここで上記手段により形成される上向流の流速（酸発酵
水の流速と循環水の流速の合計の流速）ＬＶは、ガス発
生の始まる前は６〜８ｍ／ｈｒ以上とすることが必要で
ある。この範囲以上のＬＶ値をとるとメタン発酵槽１５
内にデッドゾーンがなく、排水（酸発酵水）および循環
水と、不織布担体に担持された微生物との接触が槽内全
体で極めて効率良く行なわれる。メタン発酵槽１５より
ガスの発生が始まったら、ガスによる混合が行なわれる
ため、ＬＶ値を６〜８　ｍ／ｈｒ未溝に下げても良い。

メタン発酵槽１５は、酸発酵槽１と同様に、不織布担体
を固定床として使用しているため、長期間では菌体の増
殖により担体の目詰りが発生する。

このため定期的に担体の逆洗を行なう必要があり、その
ための逆洗手段がメタン発酵槽１５の下部有孔板１７よ
り下側に備えられている。逆洗方法は、前記酸発酵槽１
の逆洗方法と同様であり、槽内の上向流の流速ＬＶを増
加させるとともに、吹き込みガスを槽内に与えることに
より行なう。

ここで吹き込みガスを槽内に与えるために、メタン発酵
槽１５の最下部に、逆洗用ガス管２４およびスパージャ
−２５が備えられている。窒素等の不活性ガスや槽内か
ら発生するガスを利用した吹き込みガスは、逆洗用ガス
管２４を通り、スパージャ−２５より槽内へ吹き込まれ
る。

本発明においては、排水中の有機物は酸発酵槽１内で微
生物により酸発酵を行ない、メタン発酵槽１５にてメタ
ン等のガスになり、ガス管２７より取り出される。また
、メタン発酵処理水は、処理水管２６を通して外部に放
流される。

さて本発明で微生物担体として用いる不織布担体につい
て述べると、この不織布担体は無数の複雑な空間を有す
る不織布を素材としたものである。この不織布素材は水
より比重の大きい、比重１．０以上のプラスチック繊維
よりなるものである。

酸発酵とメタン発酵の反応は、それぞれの反応を司る菌
相が異なるため、菌相に合った素材を選ぶことが必要で
ある。具体例を示すと、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化
ビニル、ナイロン、ビニロンなどを挙げることができ、
中でもポリ塩化ビニリデンは酸発酵に関与する微生物と
メタン発酵に関与する微生物のいずれもが付着しやすい
ので好ましい。

不織布担体の特徴を要約すると、１）不織布が織りなす
複雑な空間内に高濃度に微生物を固定することができる
；２）空間の大きさを糸の太さ、圧縮度合い等により自
由に調整でき、種々の菌体の固定化に適用できる；３）
担体の占める実容積が少なく、水のホールドアツプ量が
極めて大きい；４）濾過°効果がある；５）加工が容易
である；６）様々な合成樹脂素材から菌体付着に適した
ものを選択できる＝７）剛体化可能であり、ハンドリン
グが容易である：８）軽量で経済性に優れる等を挙げる
ことができる。以上の理由から、不織布製の微生物担体
は極めて菌体の固定化に適している。

このような不織布を微生物担体としてメタン発酵を行な
うにあたり、菌体を高濃度に付着せしめるためには不織
布の目開きが重要である。不織布はその素材の□糸が作
り出す無数の複雑な空間を有しているが、本発明者らは
不織布は、それを構成する糸が立方格子を形成し、無数
の空間により構成されるものと仮定し、第３図（ａ）〜
（Ｃ）に示したような立方格子モデル概念図を考えた。

第３図（ａ）は不織布外観図、第３図（ｂ）はモデル図
（ｎ＝３）、第３図（Ｃ）は立方格子図である。なお、
図中、αは目開き、βは糸径中心からの目開き、℃は不
織布担体の１辺の長さを示している。

この立方格子モデルを使用して、本発明では１辺１ｃｍ
の正立方体不織布がｎ個に分割された立方格子を形成し
ているとして下記の式により、目開きを計算した。その
結果、酸発酵用バイオリアクターに充填する不織布担体
の目開きは２〜９　ｍｍ。

メタン発酵用バイオリアクターに充填する不織布担体の
目開きは０．６〜３ｍｍとすることが好ましいことを究
明した（この詳細は特願昭６３−６８３６号明細書に開
示されている。）。なお、目開きを計算するにあたって
、ｄ：糸の太さ（ｃｍ）、　　Ｌ　：糸の総延長（ｃｍ
）、　ｊ２　：不織布担体の１辺の長さ（ｃｍ）　。

ｎ：分割数（−）、γ：素材の真比重（ｇ／ｃｍ’）　
。

ｙａ　：不織布のカサ比重　（ｇ／ｃｍ３）、　Ｗ　：
正立方体不織布の重量（ｇ）、α：目開き（ｃｍ）　、
β：糸径中心からの目開き（ｃｍ）と定義した。

まず、糸の総延長は単位立方格子の辺長とその辺の数の
積で表わすことができる。

Ｌ＝βｘ　３　ｎ　（ｎ　＋　１　）　”　　　　　　
　・・・（１）β β＝□　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）式（
１）、（２）　ヨリｎ　＝丁τフ３Ｊ２−１　　・（３
）また、正立方体不織布の重量は下記の（４）式で表わ
すことができる。

Ｗ＝ＬＸ−πｄ２ｘγ　　　　　　　　　　・・・（４
）不織布のカサ比重は下記の（５）式で表わすことがで
きる。

ｙａ　＝Ｗ／Ｉｔ３　　　　　　　　　　　・・・（５
）上記式（４）　、　（５）より　Ｌ＝−１ｆｔ３　　
　・・・（６）ここで　ｋ＝（γａ／γ）／−πｄ２　
　　・・・（７）である。

式（７）　、　（３）より・・・（８）従って、目開きαは下記の（９）式で表わすことができ
る。

・・・（９）本発明において、不織布担体の形状は連続生産が可能で
安価に生産されるものが好ましい。一般に使用される不
織布担体の形状が第４図（ａ）〜（ｅ）に示される。第
４図（ａ）は円柱状、第４図（ｂ）は角型状、第４図（
ｃ）は球型状、第４図（ｄ）は中空円筒状のものを示し
ており、さらに第４図（ｅ）はプラスチック基板と不織
布を交互に組み合わせた立方体モジュールを示している
。

本発明において不織布担体の形状は、酸発酵槽１とメタ
ン発酵槽１５とで同一のものであってもよいが、好まし
くは異なるものを使用する。すなわち、反応効率からす
ると第４図（ｅ）に示す如き形状のものが良いが、この
ものは流動性の点で第４図（ａ）のものに劣っている。

したがって、担体の洗浄時に流動性が特に要求される酸
発酵槽１には第４図（ａ）の如き円柱状のもの、或いは
これにさらに流動性向上のため穴あきプラスチックフィ
ルムを円周に被覆したものを用い、メタン発酵槽１５に
は第４図（ｅ）の如き形状のものを用いることが好まし
い。

なお、不織布は柔らかいため担体として使用するために
は工夫が必要である。通常、不織布の表面に熱を加え剛
体化したものを用いる必要がある。しかしながら、第４
図（ｅ）の如き形状の場合、プラスチック基板がモジュ
ールの強度のサポートとなっているため、熱を加えて剛
体化する必要はない。

［実施例］次に本発明を実施例により説明するが、本発明の範囲を
超えない限り、これに限定されるものではない。

実施例１酸発酵槽およびメタン発酵槽を有するメタン発酵装置（
固定床型メタン発酵バイオリアクター）を用いたベンチ
プラントを、油脂・タンパク製造工場に設置し長期連続
嫌気性メタン発酵のフィールドテストを実施した。本廃
水はＢＯＤ約１０００ｍｇ／ｊ’で、流量７．５ｍ’７
日、水温３０℃の条件にて装置設計を行なった。

以下、実験内容を第５図に示すフローシートに従って説
明する。

（１）フローシートの説明廃水（原水）は、調整槽１０１に貯留された後、原水ポ
ンプ１０２によフて酸発酵槽１０３へ供給される。酸発
酵槽１０３内は循環用ポンプ１０４によって上向流で液
循環されており、３．２時間の滞留時間の後、酸発酵処
理水は外部配管（処理水管）１０５を通ってメタン発酵
槽１０６へ流入する。メタン発酵槽１０６においても、
酸発酵槽１０３と同様に、循環用ポンプ１０７によって
上向流で液循環されている。６．４時間の滞留時間の後
、オーバーフローしたメタン発酵処理水は、−旦ＩＡ理
水槽１０８に貯留され、適宜処理水ポンプ１０９によっ
て放流される。また、バイオリアクター内で増殖する微
生物は、余剰汚泥として酸発酵槽１０３．メタン発酵槽
１０６それぞれの底部より、配管１１０．１１１を介し
て適宜引き抜くことができるようになっている。引き抜
かれた汚泥はスラッジタンク１１２へ貯留され、スラッ
ジポンプ１１３によって汚泥処理設備へと送られる。

一方、バイオリアクターから発生したガスは、各々ガス
管１１４．１１５を通り、酸化鉄触媒を充填した脱硫塔
１１６．１１８’に流入し、硫化水素等の悪臭成分が除
去される。次いで、脱硫塔１１６．１１６’を出たガス
は洗浄塔１１７へと導かれ、微量に残存する悪臭成分が
、アルカリを主成分とする水溶液によって吸収される。

脱硫塔１１６．１１６’　と洗浄塔１１７の中間にある
クツション槽１１８は、汚泥を引き抜いたときなどに、
バイオリアクター内が負圧となって大気を吸引すること
が起こらなしＡように、発生ガスを少量貯留しておくも
のである。このようにして悪臭成分が除去された発生ガ
ス＆ｆエネルギーとして利用できることとなる。

（２）実験装置第５図のフローシートに示された実験装置の主要機器に
ついて説明する。

■調整槽２．０００　＋ｎ＋ｎφＸ　２−００２−０Ｏ０、容積
６．３ｍ’　、有効容積５．０ｍ３Ｘ　２基 ■固定床型メタン発酵バイオリアクター［酸発酵槽］第１図に示す構造のものを用いた。

ａ）寸法０９００ｍｍ　ｘ　７５０ｍｍ　ｘ　１，８００　ｍｍ
Ｈ、容積１．２ｍ’有効容積１．０ｍ３ｏｕ板間隔の容積：９００ｍｍｘ　７５０ｍｍ　ｘ　１
０５１０５Ｏ。

容積０．７１ｍ３ｂ）不織布担体形状第４図（ａ）に示す円柱状担体（５０＋ｔ＋＋＋＋φ×
５０ｍｍＬ）に、穴あきプラスチックフィルムを円周に
被覆したもの（プラスチックフィルムの穴径：　７．８
　ｍｍφ、プラスチックフィルムの開孔率＝３０％）を
用いた。

Ｃ）不織布担体充填量と率充填量　　　　０．５４＋ｎ３有孔板間隔の容積当り充填率　７６％ｄ）不織布担体の目開き不織布担体の目開きは３．６ｍｍのものを使用した。

［メタン発酵槽］第２図に示す構造のものを用いた。

ａ）寸法０９（１０ｍｕ　ｘ　９ＱＱｍｍ　ｘ　３．（１（ＩＱ
　ｍｍＨ、容積２．４ｍ３有効容積２．Ｏｎ＋３０有孔板間隔の容積：９００ｍ＋ｏＸ　９００ｍｍ　Ｘ
　２０５０ｍｍＨ。

容積１．７ｍ３ｂ）不織布担体形状第４図（ｅ）に示すプラスチック基板と不織布とを組み
合わせた立方体モジュールを使用した。なお、プラスチ
ック基板は表面に凹凸を有するものを使用した。この基
板の厚さは０．７ｍｍ　、基板の間隔は３３ｆｆｌｌＱ
、不織布の厚さは２０ｍｍであり、単位モジュール寸法
は４５０ｍｍ　Ｘ４５０ｍｍ　ｘ　５００ｍｍであった
。

Ｃ）不織布担体充填量と率充填量　　　　１．７ｍ’ 有孔板間隔の容積当り充填率　１００％ｄ）不織布担体
の目開き不織布担体の目開きは２．１ｍｍのものを使用した。

［処理水槽］１．８００　ｍｍφｘ　２，１００　ｍｍＨ、容積５ｍ
３［スラッジタンク］１．８００　＋ｎｍφＸ　２，１００　ｍｍＨ、容積５
ｍ３［脱硫塔］酸発酵槽１０３およびメタン発酵Ｎ１０６のそれぞれに
用いる脱硫塔１１６．１１８’は同寸法（３００ｍｍφ
ｘ　１，７５０　ｍｍＨ、容積１２０℃）であり、酸化
鉄７ＱＩＬを充填した。

［クツション槽］容積１４０１［洗浄塔〕２００　ｍｍφＸ　２，０００　ｍｍＨ、容積６０ｊＺ
（３）実験方法および結果運転開始に際し、消化汚泥を種菌として、酸発酵槽１０
３とメタン発酵槽旧■に投入した。各種のｐＨは前者が
６．０〜６．７、後者が７．２〜７．８の範囲にコント
ロールした。その後、微生物の増殖運転を半年行ない、
定常状態となったので、その後設計条件における実験を
１ケ月連続にて行なった。１ケ月間の実験の平均値を以
下に示す。

第１表（ＢＯＤ除去率）第２表（水質）第３表（回収ガス）以上の如き長期連続実験の結果、ＢＯＤ負荷約２　ｋｇ
ＢＯＤ／ｍ’・日という、従来の活性汚泥法（ＢＯＤ負
荷約１　ｋｇＢＯＤ／ｍ３・日）以上の値および水温３
０℃というほぼ常温の条件下で十分なガス発生が可能で
あり、除去Ｂ　ＯＤ　１　ｋｇあたり０．６６Ｎｍ３の
ガスが発生した。ガス中のメタン濃度は約９０％であり
、高いエネルギーを回収することができることが判明し
た。さらに、水質においてはＢＯＤ除去率が約６０％で
あった。ＢＯＤ除去率は活性汚泥法と比較すると低率で
あるが、曝気動力が不必要なメタン発酵において約６０
％のＢＯＤ除去が達成されたことは、後段に好気性生物
処理を行なっても、曝気動力が大巾に軽減されることを
意味する。

以上のように、本装置は極めて高性能なメタン発酵装置
であることが確認された。

［発明の効果］本発明によればＢＯＤを有効に除去しつつ、高いエネル
ギーを回収することができる。しかも曝気動力が不必要
であるなど極めて効率よく排水処理を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明において用いる酸発酵槽
の一態様を示したものであり、第１図（ａ）は同酸発酵
槽の上部平面図、第１図（ｂ）は同酸発酵槽の縦断面図
、第１図（Ｃ）は同酸発酵槽の一部切欠き下部平面図で
ある。また、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明において用
いるメタン発酵槽の一態様を示したものであり、第２図
（ａ）は同メタン発酵槽の上部平面図、第２図（ｂ）は
同メタン発酵槽の縦断面図、第２図（Ｃ）は同メタン発
酵槽の一部切欠き下部平面図である。なお、図中、符号
１は酸発酵槽、符号２は（上部）有孔板、符号３は（下
部）有孔板、符号４は微生物担体充填層、符号５は排水
供給管、符号６は排水供給ポンプ、符号８は循環用管、
符号９は循環用ポンプ、符号１１は逆洗用ガス管、符号
１２はスパージャ−１符号１３は処理水管であり、符号
１５はメタン発酵槽、符号１６は（上部）有孔板、符号
１７は（下部）有孔板、符号１８は微生物担体充填層、
符号１９は供給管、符号２１は循環用管、符号２２は循
環用ポンプ、符号２４は逆洗用ガス管、符号２５はスパ
ージャ−１符号２６は処理水管である。第３図（ａ）〜（ｃ）は立方格子モデル概念図であり、
第３図（ａ）は不織布外観図、第３図（ｂ）はモデル図
（ｎ＝３）、第３図（Ｃ）は立方格子図であの目開き、
１は不織布゛担体の１辺の長さを示している。第４図（ａ）〜（ｅ）は不織布担体の各種形状を示した
ものであり、第４図（ａ）は円柱状、第４図（ｂ）は角
型状、第４図（Ｃ）は球型状、第４図（ｄ）は中空円筒
状、第４図（ｅ）はプラスチック基板と不織布を交互に
組み合わせた立方体モジュールを示している。第５図は本発明の実施例におけるフローシートである０
図中、符号１０１は調整槽、符号１０３は酸発酵槽、符
号１０４は循環用ポンプ、符号１０５は処理水管、符号
１０６はメタン発酵槽、符号１０７は循環用ポンプ、符
号１０８は処理水槽、符号１１２はスラッジタンク、符
号１１４．１１５はそれぞれガス管、符号１１６．１１
６’はそれぞれ脱硫塔、符号１１７は洗浄塔、符号１１
８はクツション槽である。特許出願人　　アクアルネサンス技術研究組合第３図（Ｃ）第４図（ｅ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機物含有排水のメタン発酵を行なうメタン発酵
装置において、前記メタン発酵装置が嫌気性の酸発酵槽
とメタン発酵槽とに分けられているとともに、前記酸発
酵槽および前記メタン発酵槽にはそれぞれ比重１．０以
上のプラスチック繊維よりなる不織布担体に担持された
微生物が充填されており、かつ前記酸発酵槽および前記
メタン発酵槽にはそれぞれ上向流を形成するための循環
手段が備えられていることを特徴とするメタン発酵装置
。
（２）酸発酵槽およびメタン発酵槽が、それぞれ下部に
不織布担体を維持する有孔板を有し、かつそれぞれ上部
に前記不織布担体の流出を防ぐ有孔板を有するものであ
る請求項（１）記載のメタン発酵装置。
（３）酸発酵槽およびメタン発酵槽が、それぞれ下部有
孔板より下側に、逆洗手段、循環手段および排水供給管
を備えているものである請求項（２）記載のメタン発酵
装置。