JPH0346879Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、メタン発酵装置に考案を施したも
のであつて、詳しくは、発酵槽上部に菌体を含む
汚泥・液・発生ガスの分離装置を持つことを特徴
とするメタン発酵装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、一般的に知られている汚泥床式メタン発
酵装置の概略を第４図に示す。原液は装置の底部
から汚泥床１Ａに供給され、該汚泥床１Ａで菌体
として反応してガスを発生しながらガスと共に上
昇し、ガスの分離ゾーン２Ａに入る。このガス分
離ゾーン２Ａにおいて、ガスと汚泥とが分離さ
れ、発生ガスと一緒に舞上つた汚泥はバツフルプ
レート３Ａに案内されて汚泥床に戻り、発生ガス
はガスドーム３Ｂを経て排出され有効利用され
る。処理液は清澄ゾーン４Ａに導かれ集水トラフ
を経て排出されるようになつている。（一例とし、
米国特許第4165285号明細書、Jounol WPCF
第54巻11号1482〜1492頁参照） ［この考案が解決しようとする問題点］ 上記のようなメタン発酵装置において、処理の
高速・高効率化を図るためには発酵槽内の菌体
（メタン菌その他の嫌気性菌）を高濃度に維持し
なければならないが、汚泥床、担体汚泥床で菌体
を高濃度に維持しようとすると、発生ガスの影響
で菌体が浮遊し、発酵槽から流出する菌体が多く
なり、さらに、発生するスカムに菌体が抱き込ま
れてスカムと一緒に流出するため、菌体の高濃度
維持の阻害要因となるという問題点があつた。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記問題点を解決するため汚泥床・
担体汚泥床方式のメタン発酵槽において、発生ガ
スおよびスカムによる菌体流出を最小限に抑え菌
体濃度を高濃度に維持し、メタン発酵の高速化と
高効率化を図るため、発酵槽上部に菌体を含む汚
泥Ｓ・液Ｌ・発生ガスＧの分離装置（SLGセパ
レータ）を設けたものであつて、第１図に示すよ
うに、下部に汚泥床を有する発酵槽１の上部に、
傾斜角度の異なる複数段のバツフルプレート２
ａ，２ｂ……２ｎを配設すると共に、前記複数段
のバツフルプレートのうち最上段のバツフルプレ
ート２ａを除く少なくとも１つのバツフルプレー
ト２ｂ，２ｎ上に集泥レーキ３を具備させてなる
ことを特徴とするメタン発酵装置を考案要旨とす
るものである。

［作用］ 発酵槽１底部の汚泥床から上昇する菌体を含む
汚泥Ｓ（以下、菌体と略称する）、処理液Ｌ、発生
ガスＧの混合物は、まず最下段のバツフルプレー
ト２ｂ，２ｎに当たり、比重の重い菌体Ｓの一部
は該バツフルプレートの裏面から沈降するが、大
部分はさらに上昇して中央の開口部から上部バツ
フルプレート２ａ内に導かれる。そこでまず気液
界面でガスＧが分離され、ガスリフト効果で得ら
れた旋回流により菌体フロツクＳと処理液Ｌは周
辺部に押し下げられ、比重の重い菌体フロツクは
下部バツフルプレート２ｂ上に沈降堆積する。処
理液Ｌは上部バツフルプレート２ａの周辺部か
ら、該バツフルプレートとタンクシエル１′との
間の清澄ゾーン４を経て槽外へ排出される。下部
バツフルプレート２ｂ上に堆積した菌体Ｓは集泥
レーキ３の回転により掻き寄せられながら、該バ
ツフルプレート２ｂの傾斜に沿つて流動しその周
辺部に掻き集められる。タンクシエル１′の内周
辺数箇所には菌体循環用角型パイプ５が設けられ
ており、集泥レーキ３により掻き集められた菌体
Ｓはこのパイプ５を経て発酵槽１の下方へと返送
される。６は前記菌体循環用角型パイプ５の下端
開口部に面して斜設された整流板である。

［実施例］ 第２図に示す実施例について説明する。

メタン発酵の原液は原液ポンプ７により熱交換
器８に送られる。同時に発酵槽１の上部から排出
される処理液の一部がパイプ９を経て循環ポンプ
１０により前記熱交換器８に送られて、前記原液
と共に加熱された後発酵槽１の下部に送入され
る。

熱交換器８においては、発酵槽１に設置された
温度記録調節計TRCにより加熱用スチーム量が
コントロール弁１１を介して制御され、前記「原
液＋処理液」に発酵槽１内の保温（Ｔ＝35〜52℃
の範囲内の設定値）に必要な熱量が与えられ、加
温された「原液＋処理液」が発酵槽１の下部に圧
入される。

発酵槽１の底部に設置された格子型ミキサー１
２は、原液（処理液を含む、以下同じ）を均一に
分散させる。原液は、槽内の菌体と十分に混合さ
れメタン発酵を受け発生しながらガスと共に上昇
していく。格子型ミキサー１２は減速モータ１３
により回転されるシヤフト１４に取り付けられて
おり、原液の分配供給・原液と菌体との十分
な混合・温度の均一化・菌体の撹拌衝突によ
る菌体フロツク形成の促進等の役割を果たすもの
である。

液・ガス・菌体フロツクの一部は徐々に上昇を
続け、下部バツフルプレート２ｂに当たり、その
下面に沿つて更に上昇して中央の開口部を経て上
部バツフルプレート２ａ内に導かれる。そこでは
まず気液界面でガスＧが分離され、ガスリフト効
果により得られた旋回流により菌体フロツクＳと
処理液Ｌは矢印のように周辺に押し下げられ、比
重の重い菌体フロツクＳは下部バツフルプレート
２ｂ上に沈降堆積する。処理液は上部バツフルプ
レート２ａとタンクシエル１′との間の清澄ゾー
ン４を経て槽外へ排出される。

下部バツフルプレート２ｂ上には集泥レーキ３
が設置されている。この集泥レーキ３はシヤフト
１４に取り付けられており、減速モータ１３によ
り駆動される。集泥レーキ３の回転により掻き寄
せられた菌体フロツクＳは、バツフルプレート２
ｂの傾斜に沿つて流動し周辺部に掻き集められ
る。

バツフルプレート２ａの周辺におけるタンクシ
エル１′の内周数箇所に菌体循環用角型パイプ５
が設けられており（第３図参照）、菌体Ｓはこの
パイプ５を経て発酵槽１の下部へと返送される。
該パイプ５の下部開口部に面して整流板６が斜設
されており、パイプ５から排出される菌体Ｓはこ
の整流板に案内されて乱流を起こすことなく返送
される。

この菌体Ｓの返送により、発酵槽１内の菌体濃
度は高濃度に維持され高負荷で安定したメタン発
酵が可能となる。余剰菌体は菌体濃度調節計
SRCにより菌体引き抜きポンプ１５により系外
へ排出され脱水処分される。

なお、図中１６は槽内上部液面に発生したスカ
ム除去を目的とするスカム破砕用ガス吹込みブロ
ワー、１７はシヤフト１４の水封装置、１８は処
理液シールポツト、FRQは供給原液の流量記録
積算計、LSはレベルスイツチである。

［効果］ 本考案によれば、下部に汚泥床を有する発酵槽
１の上部に、傾斜角度の異なる複数段のバツフル
プレート２ａ，２ｂ……２ｎを配設すると共に、
前記複数段のバツフルプレートのうち最上段のバ
ツフルプレート２ａを除く少なくとも１つのバツ
フルプレート２ｂ，２ｎ上に集泥レーキ３を具備
させたので、菌体Ｓ・処理液Ｌ・発生ガスＧの分
離が効果的に行われ、下段のバツフルプレート上
に沈降堆積した菌体Ｓを集泥レーキ３により掻き
集めて菌体循環パイプ５から発酵槽１の下部に返
送することができるため、下部汚泥床の菌体濃度
を高濃度に維持することが可能となり、高負荷高
効率のメタン発酵装置を得ることができる効果が
ある。また、菌体循環パイプ５の下部開口部に面
して整流板６を設けたので、菌体Ｓの返送時に乱
流が生じることなく効果的に菌体の循環が可能と
なる付随的な効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す側面図、第２図は
実施例の側面図、第３図は第２図の−線によ
り横断平面図、第４図は従来例の側面図である。 １：発酵槽、２ａ：上段バツフルプレート、２
ｂ：下段バツフルプレート、３：集泥レーキ、
４：清澄ゾーン、５：菌体循環パイプ、６：菌体
循環整流板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 下部に汚泥床を有する発酵槽の上部に、傾斜
   角度の異なる複数段のバツフルプレートを配設
   すると共に、前記複数段のバツフルプレートの
   うち最上段のバツフルプレートを除く少なくと
   も１つのバツフルプレート上に集泥レーキを具
   備させてなることを特徴とするメタン発酵装
   置。 (2) 集泥レーキを具備したバツフルプレートの周
   辺における発酵槽タンクシエルの内周数箇所に
   菌体循環用パイプを設けてなる実用新案登録請
   求の範囲(1)記載のメタン発酵装置。 (3) 菌体循環用パイプの下端開口部に面して整流
   板を斜設してなる実用新案登録請求の範囲(2)記
   載のメタン発酵装置。