JPS5973099A - 嫌気性消化設備の温度制御装置 - Google Patents
嫌気性消化設備の温度制御装置Info
- Publication number
- JPS5973099A JPS5973099A JP57182752A JP18275282A JPS5973099A JP S5973099 A JPS5973099 A JP S5973099A JP 57182752 A JP57182752 A JP 57182752A JP 18275282 A JP18275282 A JP 18275282A JP S5973099 A JPS5973099 A JP S5973099A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digestion
- temperature
- amount
- thermometer
- digestion tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は工場廃水処理施設や下水処理場で発生する有機
性汚泥を処理する嫌気性消化設備の温度制御装置（１関
する。
性汚泥を処理する嫌気性消化設備の温度制御装置（１関
する。
有機性汚泥を処理する方法として、嫌気性消化法は古く
から行なわれている。近年、エネルギー情勢の悪化にと
もない、嫌気性消化法は％（二注目されるようになって
きた。これは、メタンを主成分とする消化ガスが多量に
得られること、および好気性処理のような多量の曝気が
不必要であること、などの理由によるものと考えられる
。
から行なわれている。近年、エネルギー情勢の悪化にと
もない、嫌気性消化法は％（二注目されるようになって
きた。これは、メタンを主成分とする消化ガスが多量に
得られること、および好気性処理のような多量の曝気が
不必要であること、などの理由によるものと考えられる
。
嫌気性消化処理は、有機性汚泥中の炭水化物、脂肪、タ
ンパク質を、主に揮発性有機酸に分解する液化段階と、
揮発性有機酸を主にメタンと炭酸ガスに分解するガス化
段階との二段階の反応から構成されている。液化反応を
行なわせる細菌を酸生成菌、ガス化反応を行なわせる細
菌をメタン菌と呼んでいる。
ンパク質を、主に揮発性有機酸に分解する液化段階と、
揮発性有機酸を主にメタンと炭酸ガスに分解するガス化
段階との二段階の反応から構成されている。液化反応を
行なわせる細菌を酸生成菌、ガス化反応を行なわせる細
菌をメタン菌と呼んでいる。
上述した二段階の反応のうち、ガス化段階が律速段階で
あると考えられている。これは、消化槽内で揮発性有機
酸の蓄積が時折観察されること、メタン菌の増殖速度は
酸生成菌のそれと比較して約ｌ／１０程度であること、
等の理由による。
あると考えられている。これは、消化槽内で揮発性有機
酸の蓄積が時折観察されること、メタン菌の増殖速度は
酸生成菌のそれと比較して約ｌ／１０程度であること、
等の理由による。
第１図に嫌気性消化プロセスの基本的なフローを示す。
有機性汚泥は管路ｌを介して、第一消化槽２に投入され
る。ここで有機性汚泥を１５〜２０日程度滞留させ、前
述した液化、ガス化反応により、最終的にメタン、炭酸
ガス等に分解させる。第一消化槽２では、細菌の活性を
高く維持させるために、３０〜４０℃程度に加温してい
る（加温装置は図示省略）。また投入された有機性汚泥
と細菌を均一に分布させるために、機械攪拌あるいは発
生した消化ガスをフロワーなどによって吹き込んで攪拌
している（攪拌装置の図示は省略）。次に、消化処理が
終了した消化汚泥は移送管３を介して第２消什槽４へ送
られる。第２消化槽は主に消化汚泥を沈降濃縮する目的
を持つ′Ｃいる。このため、加温装置、攪拌装置は通常
設置されていない。分離された上澄液は管路５を介して
、河川などに放流されるか、あるいは水処理プロセスへ
還流される。
る。ここで有機性汚泥を１５〜２０日程度滞留させ、前
述した液化、ガス化反応により、最終的にメタン、炭酸
ガス等に分解させる。第一消化槽２では、細菌の活性を
高く維持させるために、３０〜４０℃程度に加温してい
る（加温装置は図示省略）。また投入された有機性汚泥
と細菌を均一に分布させるために、機械攪拌あるいは発
生した消化ガスをフロワーなどによって吹き込んで攪拌
している（攪拌装置の図示は省略）。次に、消化処理が
終了した消化汚泥は移送管３を介して第２消什槽４へ送
られる。第２消化槽は主に消化汚泥を沈降濃縮する目的
を持つ′Ｃいる。このため、加温装置、攪拌装置は通常
設置されていない。分離された上澄液は管路５を介して
、河川などに放流されるか、あるいは水処理プロセスへ
還流される。
下方に溜った濃縮された消化汚泥は管路６を介して次の
汚泥処理工程へ送られる。第１消化槽２、第２消化槽４
から発生した消化ガスは、管路７を介してガスタンク８
に一旦貯留された後、第１消化槽２の加温用エネルギー
等に使われる。
汚泥処理工程へ送られる。第１消化槽２、第２消化槽４
から発生した消化ガスは、管路７を介してガスタンク８
に一旦貯留された後、第１消化槽２の加温用エネルギー
等に使われる。
以上述べたように、嫌気性消化処理は細菌の作用によっ
て行なわれる生物反応であるが、一般的な化学反応と同
じように、処理効率に影響を及はす主な要因は温度であ
る。すなわち第１消化槽２に対する加熱温度が、各処理
場で経験的に決められる最適な温度からずれると、消化
効率が低下する。このため、従来は消化温度を測定し、
操作員が経験的に加温装置燃焼状態をオン、オフさせる
ことによって、消化温度を目標値に保つように管理して
いた。しかし、この従来方法では、消化温度を精度よく
目標値に保つためには、操作員の豊富な経験を必要とし
、必ずしも満足いく管理方法ではなかった。また操作員
は常に消化温度の測定値を監視している必要があり、労
力のいる作業であった。
て行なわれる生物反応であるが、一般的な化学反応と同
じように、処理効率に影響を及はす主な要因は温度であ
る。すなわち第１消化槽２に対する加熱温度が、各処理
場で経験的に決められる最適な温度からずれると、消化
効率が低下する。このため、従来は消化温度を測定し、
操作員が経験的に加温装置燃焼状態をオン、オフさせる
ことによって、消化温度を目標値に保つように管理して
いた。しかし、この従来方法では、消化温度を精度よく
目標値に保つためには、操作員の豊富な経験を必要とし
、必ずしも満足いく管理方法ではなかった。また操作員
は常に消化温度の測定値を監視している必要があり、労
力のいる作業であった。
また一部の処理場では、消化槽温度を測定し、設定温度
（目標温度）と差があれば、ボイラの燃焼をオン、オフ
させたり、ボイラへの燃料供給速度を訓節したりするフ
ィードバック制御を行なっている。しかし、消化槽の容
量は一般に大きいため、熱の時定数が大きく、設定温度
に達するまでには大きな時間遅れがある。このため、熱
的外乱に対する制御系の追従性はわるく、消化効率の向
上には限界があった。
（目標温度）と差があれば、ボイラの燃焼をオン、オフ
させたり、ボイラへの燃料供給速度を訓節したりするフ
ィードバック制御を行なっている。しかし、消化槽の容
量は一般に大きいため、熱の時定数が大きく、設定温度
に達するまでには大きな時間遅れがある。このため、熱
的外乱に対する制御系の追従性はわるく、消化効率の向
上には限界があった。
本発明の目的は常に消化温度を設定値に維持できる嫌気
性消化設備の温度制御装置を提供することにある。
性消化設備の温度制御装置を提供することにある。
本発明は消化槽（二対するを加温装置を設けた嫌気性消
化設備の温度制御装置であって、消化槽付近の気温を測
定する温度計と、この温度計からの出力を受けて消化槽
からの放散熱量を演算する第１演算手段と、消化槽へ投
入する有機性汚泥の流量および温度を測定する流量計お
よび温度計と、この流量計および温度計からの出力を受
けて投入有機性汚泥を目標とする消化温度まで加温する
のに必要な熱量を演算する第２演算手段と、この第２演
算手段および前記第１演算手段の出ツｊを加算し消化温
度を目標値に維持させるために必要な供給熱量を演算す
る第３演算手段と、この第３演舞 ′手段からの出
力を受けて消化槽加温装置を制御する制御装置とを備え
たものである。
化設備の温度制御装置であって、消化槽付近の気温を測
定する温度計と、この温度計からの出力を受けて消化槽
からの放散熱量を演算する第１演算手段と、消化槽へ投
入する有機性汚泥の流量および温度を測定する流量計お
よび温度計と、この流量計および温度計からの出力を受
けて投入有機性汚泥を目標とする消化温度まで加温する
のに必要な熱量を演算する第２演算手段と、この第２演
算手段および前記第１演算手段の出ツｊを加算し消化温
度を目標値に維持させるために必要な供給熱量を演算す
る第３演算手段と、この第３演舞 ′手段からの出
力を受けて消化槽加温装置を制御する制御装置とを備え
たものである。
し発明の実施例〕
次に、第２図に示す一実施例に基づいて、本発明をより
具体的に説明する。なお図中、第１図と同一要素につい
ては同一番号で示す。
具体的に説明する。なお図中、第１図と同一要素につい
ては同一番号で示す。
９は温度計で、第１消化槽２の近くに設置され、その周
囲の気温を測定する。この温度計９の測定値は第り演算
手段ｌＯに出力される。第１演算手段１０では次式によ
り第１消化槽２からの放散熱量ｑＩを演算する。
囲の気温を測定する。この温度計９の測定値は第り演算
手段ｌＯに出力される。第１演算手段１０では次式によ
り第１消化槽２からの放散熱量ｑＩを演算する。
ｑｔ ＝Ｓ ｘ Ｕ ｘ （Ｔ −ｔ、 ） ・＝・＝
＝−（１）壱＝弄、＋÷十充 ・・・・・・・・・（２
）ここで、 Ｓ；第一消化槽の表面積（予め求められた値）Ｕ、総括
伝熱係数（（２）式で求められる値）Ｔ；消化温度の目
標値（予め設定された値）ｔｌ：気温 α１．α２；液体側および気体側の境膜伝熱係数（予め
求められた値） Ｘ：第一消化槽壁の厚さく予め求められた値）λ；消化
槽壁の熱伝導度（予め求められた値）一方、管路ｌには
温度計１２および流量計１３を設け、これによって、投
入される有機性汚泥の温度および流量を測定する。これ
らの測定値は第２演算手段Ｉ４へ出力される。第２演算
手段１４は次式により消化温度の目標値まで投入有機性
汚泥を加温するのに必要な熱量ｑ２を演算する。
＝−（１）壱＝弄、＋÷十充 ・・・・・・・・・（２
）ここで、 Ｓ；第一消化槽の表面積（予め求められた値）Ｕ、総括
伝熱係数（（２）式で求められる値）Ｔ；消化温度の目
標値（予め設定された値）ｔｌ：気温 α１．α２；液体側および気体側の境膜伝熱係数（予め
求められた値） Ｘ：第一消化槽壁の厚さく予め求められた値）λ；消化
槽壁の熱伝導度（予め求められた値）一方、管路ｌには
温度計１２および流量計１３を設け、これによって、投
入される有機性汚泥の温度および流量を測定する。これ
らの測定値は第２演算手段Ｉ４へ出力される。第２演算
手段１４は次式により消化温度の目標値まで投入有機性
汚泥を加温するのに必要な熱量ｑ２を演算する。
Ｑ！ ＝Ｑ Ｘ Ｃｘ（Ｔ−ｔ２）
ここで
Ｑ：投入有機性汚泥の流量
Ｃ；投入有機性汚泥の比熱（予め求められた値）ｔ２；
投入有機性汚泥の温度 第１演算手段［０および第２演算十段１４の出力は、第
３演算十段【ｌに供給される。第３演算手段１１では、
これらの出力を加算し、消化槽温度を目標値に維持させ
るために必要な熱量を演算する。第３演算手段の出力は
制御装置１５に供給され、これと等しい熱量を消化槽へ
供給すべく、加熱装置１６への燃料供給速度、蒸気吹き
込み量等を制御する。
投入有機性汚泥の温度 第１演算手段［０および第２演算十段１４の出力は、第
３演算十段【ｌに供給される。第３演算手段１１では、
これらの出力を加算し、消化槽温度を目標値に維持させ
るために必要な熱量を演算する。第３演算手段の出力は
制御装置１５に供給され、これと等しい熱量を消化槽へ
供給すべく、加熱装置１６への燃料供給速度、蒸気吹き
込み量等を制御する。
［発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、消化槽からの放散熱
量および投入有機性汚泥の加温用熱量を演算し、これと
同量の熱量を自動的に供給するので、常に消化槽温度を
目標（ｉ＋＝維持することができる。従って、消化効率
を向上させることができる。また、操作員が消化温度の
測定値を常に監視している必要はなく、省力化が可能と
なる。
量および投入有機性汚泥の加温用熱量を演算し、これと
同量の熱量を自動的に供給するので、常に消化槽温度を
目標（ｉ＋＝維持することができる。従って、消化効率
を向上させることができる。また、操作員が消化温度の
測定値を常に監視している必要はなく、省力化が可能と
なる。
第１図は嫌気性消化処理の一般的なフローを示す図、第
２図は本発明による媛気性消化設備の温度制御装置の一
実施例を示す構成図である。 ２・・・第１消化槽 ４・・・第２消化槽８・・・
ガスタンク ９・・・温度計［０・・・第１演算十
段 １１・・・第３演算手段１２・・・温度計
１３・・・流量側■４・・・第２演算手段 １５
・・・制御装置１６・・・加温装置 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （
ほか１名）第１図 第２図 ） ／乙
２図は本発明による媛気性消化設備の温度制御装置の一
実施例を示す構成図である。 ２・・・第１消化槽 ４・・・第２消化槽８・・・
ガスタンク ９・・・温度計［０・・・第１演算十
段 １１・・・第３演算手段１２・・・温度計
１３・・・流量側■４・・・第２演算手段 １５
・・・制御装置１６・・・加温装置 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （
ほか１名）第１図 第２図 ） ／乙
Claims (1)
- 消化槽に対する加温装置を設けた嫌気性消化設備の温度
制御装置において、消化槽付近の気温を測定する温度計
と、この温度計からの出力を受けて消化槽からの放散熱
量を演算する第１演算手段と、消化槽へ投入する有機性
汚泥の流量および温度を測定する流量計および温度計と
、この流量計および温度計からの出力を受けて投入有機
性汚泥を目標とする消化温度まで加温するの（二必要な
熱量を演算する第２演算手段と、この第２演算手段およ
び前記第１演算手段の出力を加算し消化温度を目標値に
維持させるために必要な供給熱量を演算する第３演算手
段と、この第３演算手段からの出力を受けて消化槽加温
装置を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする嫌
気性消化設備の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182752A JPS5973099A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 嫌気性消化設備の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182752A JPS5973099A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 嫌気性消化設備の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973099A true JPS5973099A (ja) | 1984-04-25 |
| JPH021000B2 JPH021000B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=16123811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182752A Granted JPS5973099A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 嫌気性消化設備の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973099A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007152361A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | 粉末成形用フィーダーと粉末成形の原料粉末供給方法 |
| JP2008200630A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 中温メタン発酵処理装置の運転方法ならびに中温メタン発酵処理装置 |
| JP2015051417A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 水ｉｎｇ株式会社 | 汚泥処理システム及び汚泥処理方法 |
| JP2017209680A (ja) * | 2017-09-11 | 2017-11-30 | 水ｉｎｇ株式会社 | 汚泥処理システム及び汚泥処理方法 |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP57182752A patent/JPS5973099A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007152361A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | 粉末成形用フィーダーと粉末成形の原料粉末供給方法 |
| JP2008200630A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 中温メタン発酵処理装置の運転方法ならびに中温メタン発酵処理装置 |
| JP4519149B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2010-08-04 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 中温メタン発酵処理装置の運転方法ならびに中温メタン発酵処理装置 |
| JP2015051417A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 水ｉｎｇ株式会社 | 汚泥処理システム及び汚泥処理方法 |
| JP2017209680A (ja) * | 2017-09-11 | 2017-11-30 | 水ｉｎｇ株式会社 | 汚泥処理システム及び汚泥処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021000B2 (ja) | 1990-01-10 |
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