JPS60150900A - 嫌気性消化装置 - Google Patents

嫌気性消化装置

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JPS60150900A
JPS60150900A JP59005947A JP594784A JPS60150900A JP S60150900 A JPS60150900 A JP S60150900A JP 59005947 A JP59005947 A JP 59005947A JP 594784 A JP594784 A JP 594784A JP S60150900 A JPS60150900 A JP S60150900A
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JP
Japan
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tank
pump
cylindrical body
partition plate
digestion
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JP59005947A
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JPS6349559B2 (ja
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Yasuaki Nagashima
長島 康明
Hiroshi Chuda
忠田 浩
Hiroshi Shimatani
嶋谷 宏
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SHINRIYOU SEISAKUSHO KK
Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
SHINRIYOU SEISAKUSHO KK
Shinryo Air Conditioning Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Treatment Of Sludge (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、下水汚泥等の有機性廃棄物を嫌気性消化して
有機物をメタンおよび二酸化炭素等に分解する装置に関
する。
従来技術とその問題点 従来、下水汚泥、し尿等の有機性廃棄物を嫌気性消化す
る嫌気性消化装置においては、種々の攪拌手段を設けて
投入された有機性廃棄物と消化菌との接触頻度を高める
ことKより消化効率を向上させている。従来の攪拌手段
はポンプ攪拌、機械攪拌およびガス攪拌に大別される。
ポンプ攪拌では、消化槽から消化液をポンプにより一部
引き抜くとともにこの引き抜かれた消化液を圧送して再
び消化槽内に噴出させて消化液を流動させる。機械攪拌
では、消化槽内に設けた軸流ポンプまたは攪拌羽根を回
動して消化液を流動化させる。ガス攪拌では、生成ガス
の一部をブロアにより消化槽内の消化液中に吹き込み消
化液中を上昇する気泡により消化液を流動化させる。
従来の消化装置ではこれらの攪拌手段を単独であるいは
適宜組合せて用いている1(もかかわらず、消化液の十
分な攪拌が行なわれていない。例えば下水汚泥の嫌気性
消化装置ではガス攪拌が行なわれているが、この種の装
置の消化槽容積の60%ないし70%はプツトゝスペー
スとなっており、特に消化槽底部から壁面にかげて消化
液の流動ははとんとなくここには消化汚泥が堆積してい
る。この問題を解消するには攪拌強度を高める必要があ
る。しかし、消化反応は非常に遅いため消化日数は通常
20日ないし40日と長く、このため槽容量は小規模の
消化槽で100m3以上であり10,000m3以上の
消化槽もある。このような大容量の消化液を従来方式に
より完全混合すると攪拌に要する運転費が嵩み実規模装
置にてこのような攪拌を行うことは非現実的である。
さらに、近年、高濃縮消化法が採用されつつありこの方
法では投入汚泥の固形分濃度を5重量%(従来の6倍な
いし5倍)以上に高めることにより消化効率の向上を図
っている。この方法では消化液の粘度が非常に高〈従来
の攪拌手段ではほとんど効果がないのが現状である。
発明の目的 本発明は、攪拌手段の改良に係り、特に高濃縮消化法に
おいても十分適用可能な高効率攪拌手段を備えた嫌気性
消化装置を提供することを目的とする。
発明の要点 本発明者等は攪拌手段の改良および消化効率の支配要因
について鋭意検討した結果、従来の装置では投入汚泥と
消化汚泥との迅速かつ均一な混合が行なわれておらずこ
のため消化効率が低くまた投入汚泥の一部が消化槽のデ
ッドス梗−スに堆積する傾向があること、および従来デ
ッドスに一部とされていた部分についてはある程度消化
液の流動が行なわれていればこの部分に汚泥が堆積しな
いこと等を見出した。この知見に基づき本発明を完成す
る((至った。すなわち本発明は、有機性廃棄物模消化
槽にて嫌気性消化してメタン含有生成ガスと脱離液とに
分解処理する嫌気性消化装置であって、 該消化槽内((仕切板を水平に設置し、該仕切板から上
方に一定間隔を置いた所に両端が開放した中空状筒体を
垂設するとともに、該生成ガスを該筒体内に導入する手
段、および該消化槽の底部から消化液を引き抜いて該筒
体内に送給する手段を備えた、嫌気性消化装置である。
発明の実施態様 以下、添付図面を用いて本発明の詳細な説明する。第1
図は本発明に係る嫌気性消化装置の概略断面図であり、
主として仕切板2、中空状筒体3、ポンプ循環ライン4
から構成されている。
本発明においては消化槽1内に仕切板2を配置している
。この仕切板2により消化槽内の消化液を分割する。本
明細書においては仕切板2より上方の部分を「混合域」
と称し、仕切板2より下方の部分を「発酵域」と称する
。この仕切板20機能は第三に後記するガス攪拌により
混合する領域を混合域にのみ限定することである。これ
により従来のように消化槽内の消化液全体を攪拌する必
要はなくなるので攪拌効率は向上する。仕切板2の第二
の機能は、中空状筒体6内で生じる気泡の上昇流が消化
槽の下部から引き抜(消化液循環流に与える影響をなく
すことにある。すなわち、消化槽1の下部からポンプP
Kより消化液を引き抜くとき仕切板2により消化槽内消
化液の流動方向が制限されて消化槽底部壁付近の消化液
が主として引き抜かれるため、この付近における汚泥の
堆積を防ぐとともに、仕切板2により中空状筒体2内の
上昇流を妨げることはない。仕切板3の第三の機能は、
混合域から発酵域へと特て消化槽側壁近傍における消化
液の流動を生じさせることにある。すなわち、仕切板2
の縁は消化槽側壁と一定間隔を置いている。消化槽2の
側壁から仕切板2の縁までの距離は特に限定されないが
、好ましくは消化槽直径の%以下でかつ1/IO以上で
あり特に好ましくはイないしイである。仕切板2の位置
は上記機能を考慮すると、混合域と発酵域との体積比が
7:ろないし6:4となるよう位置するのが好ましい。
仕切板2の形状は特に限定されるものではなく円板状あ
るいは角状等適宜選定できる。
また、所望により仕切板に所定形状の開口部を周辺に設
けてもよい。何れにしても上記機能を有する仕切板であ
れば当業者が適宜変形して使用できる。
仕切板2の上方に中空状筒体6を図示の如く垂設し、こ
の筒体内にガス導入ライン5を設置する。
この中空状筒体6は従来のドラフトチューブに類似する
が、従来のト9ラフトチューブは消化槽下部まで伸びて
おり消化槽下部に沈積する汚泥をガスリフトニヨり吸引
流動させる。このため生成ガスを高圧でピラフトチュー
ブ内に吹き込む必要がある。
本発明においては中空状筒体は槽下部までは沖びておら
ず、仕切板2から上方に一定間隔を置いた所に位置して
いる。このように本発明に係る中空状筒体6は従来のド
ラフトチューブと比べて長さが相当短かく例えば!4程
度であろう。中空状筒体6は、従来のような沈積汚泥を
直接流動化させるのではなく、後記するポンプ循環手段
により消化槽下部から引き抜かれた消化液(沈積汚泥を
含む)と投入汚泥とを混合するとともに混合域内てゆる
やかなピストン流を与えるものである。中空状筒体6の
形状は特に限定されるものではな(円柱あるいは角柱等
を使用できる。中空状筒体3へのガス吹込み量は消化液
の固形分濃度により異なるが、攪拌効果及びランニング
コストを考慮すると固形分濃度1ないし1.5重量%で
は0.05〜1m/m3一槽・hr が好ましく、固形
分濃度5重量%以上テハ0.2〜3mAn3一槽・hr
特K 0.6〜1.0 ” 7m一槽・hr が好適で
ある。
消化槽下部から消化汚泥に富む消化液をポンプPにより
引き抜きポンプ循環ライン4を経て中空筒状体3にこの
消化液を導入する。また、投入汚泥は好ましくはライン
4がら中空状筒体に導入される。投入汚泥はライン4を
経由せず他のライン(図示せず)から筒体に供給しても
よい。従来のポンプ攪拌では引き抜いた消化液を加圧し
て消化構内にノズルから吐出させて消化液の流動攪拌を
行うものである。このため吐出圧の高いポンプを用いな
ければならない。本発明においてはポンプ循環により直
接流動攪拌するのではなく、発酵域内の消化液を中空状
筒体乙に搬送すればよいのであり、高速の吐出流を形成
する必要はない。ポンプ循環流電は0.05ないし1.
0 m1m3一槽・hrであってよいが、攪拌効果及び
ランニングコストを考慮すると0.1ないし0.5 ”
 7m3一槽・hrが特に好適である。
ところで、発酵域での流動状態は主として混合域から発
酵域へと消化槽側壁から底部壁に沿う流れであり、この
流れは消化液の引き抜きおよび前記ガス攪拌により生じ
る。従来装置では槽壁近傍がデッドスR−スとなり消化
汚泥が堆積していたが、本発明では槽壁近傍の消化液を
流動させることKより汚泥の堆積を防いでいる。発酵域
内では消化反応はすみやかに進行している。このため発
酵域内の消化菌は飢餓状態にあり、このような消化菌を
ポンプ循環ライン4を経て中空状筒体内妬導入し投入汚
泥と混合することにより消化反応は急速に促進する。
実施例1 本発明に係る嫌気性消化装置の消化槽内の流動状態を観
察した。試験に用いた装置は、有効容積301のアクリ
ル製円筒型消化槽内に250−φの仕切板および60胴
φx12Qao*’の中空状筒体を第1図の通り設置し
たものである。模擬液は高吸水性J IJママ−でんぷ
ん系)を水に懸濁させて回転粘度計で粘度を600セン
チポアズに調整したものである。この粘度は固形分濃度
5重重%の下水汚泥消化液の粘度に相当する。模擬液3
01を消化槽に装填し、消化槽下部から模擬液を1oo
cc/minの流量で引き抜き筒体内に循環させるとと
もに、筒体内に100cc、/minの流量で空気を吹
き込んだ。ポンプおよびブロアを駆動すると同時に赤色
インクをポンプ循環ライン中に注入して槽内の流動状態
を観察した。なお、仕切板により混合域の模擬液を21
1、発酵域の模擬液を91とした。
第2図は、インクの拡散経路を矢印にて模式的((示し
たものである。筒体内を上昇した模擬液は液表面近傍を
槽壁に向って移動し、槽壁に沿って下降して槽下部に達
しポンプにより引き抜かれる。
流れの一部は槽壁と中空状筒体とのほぼ中間部を下降し
て仕切板に達し中空筒体内1(入る。従来の装置では槽
底部壁面付近でほとんど流動性がなく汚泥の堆積が見ら
れたが、本発明の装置ではこのような部分も流動性を与
えることができ汚泥の堆積を防ぐことができる。
比較例1 仕切板を用いないことを除いて実施例1と同様に行つた
。結果を第6図に示す。仕切板がないため中空状筒体上
部から流出した模擬液は槽壁に沿って流れずデツビスは
−スが生じて諭る。
比較例2 仕切板を用いないこと、ポンプ循環を行なわずおよび中
空状筒体を槽下部まで延長したことを除いて実施例1と
同様に行った。結果を第4図((示す。中空状筒体上部
から流出した模擬液はほとんど拡散せずすぐに下降して
いる。比較例1よりもデツドスば一スが広くなっている
発明の効果 本発明によれば、従来デッドスば一スとなっていた槽壁
近傍にも流動性を与えることができる、特に、高濃縮消
化法により消化液の固形分濃度を5重量%以上と高く維
持する場合、消化液の粘度が高く従東装置ではほとんど
攪拌できなかったが、本発明の装置では高粘性消化液も
十分攪拌できる。
このように本発明の装置は攪拌効率が非常に高いため消
化効率を飛躍的に高めることができこれにより消化槽容
積および槽の加温用エネルギーを50%以上低域可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装置の概略断面図である。 第2図は本発明に係る装置の消化槽内流動状態を示す説
明図である。 第6図および第4図は従来装置の消化槽内流動状態を示
す説明図である。 1・・・消化槽 2・・・仕切板 3・・中空状筒体 4・・・ポンプ循環ライン5・・・
ガス導入ライン 特許出願人 新菱冷熱工業株式会社 第1図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 有機性廃棄物を消化槽にて嫌気性消化してメタン含有生
    成ガスと脱離液とに分解処理する嫌気性消化装置であっ
    て、 該消化槽内眞仕切板を水平に設置し、該仕切板から上方
    に一定間隔を置いた所に両端が開放した中空状筒体を垂
    設するとともに、該生成ガスを該筒体内に底部から導入
    する手段、および該消化槽の消化液を引き抜いて該筒体
    内に送給する手段を備えた、嫌気性消化装置。
JP59005947A 1984-01-17 1984-01-17 嫌気性消化装置 Granted JPS60150900A (ja)

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JP59005947A JPS60150900A (ja) 1984-01-17 1984-01-17 嫌気性消化装置

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JP59005947A JPS60150900A (ja) 1984-01-17 1984-01-17 嫌気性消化装置

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JPS6349559B2 JPS6349559B2 (ja) 1988-10-05

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160182A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd メタン発酵装置
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CN105523697A (zh) * 2015-12-08 2016-04-27 重庆艾铭玛机械制造有限公司 一种建筑卵形消化池用机械搅拌器
WO2017203781A1 (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 日本プライスマネジメント株式会社 メタン発酵装置

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