JPS6078699A - ２相２槽方式メタン発酵装置 - Google Patents
２相２槽方式メタン発酵装置Info
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- JPS6078699A JPS6078699A JP58188101A JP18810183A JPS6078699A JP S6078699 A JPS6078699 A JP S6078699A JP 58188101 A JP58188101 A JP 58188101A JP 18810183 A JP18810183 A JP 18810183A JP S6078699 A JPS6078699 A JP S6078699A
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- acid
- methane
- fermentation
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- 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
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- 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。
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〕
この発明は、例えば下水汚泥等のバイオマスを酸発酵お
よびメタン発酵させてメタンガスを得るメタン発酵装置
に関し、特に酸発酵槽とメタン発酵槽との分離およびこ
れらの槽のＰＨ自動制御およびＯＲＰ制御に関するもの
である。
よびメタン発酵させてメタンガスを得るメタン発酵装置
に関し、特に酸発酵槽とメタン発酵槽との分離およびこ
れらの槽のＰＨ自動制御およびＯＲＰ制御に関するもの
である。
［従来技術］
従来、この種の装置として発酵対象原料が下水汚泥の場
合を例にとれば、第１図に示すものがあった。図におい
て、（１）は発酵槽、（２）は原料投入管、（３）は発
生ガス回収管、（４）はスカム引出管、（５）は脱離液
引出管、（６）は消化汚泥抽出管である。
合を例にとれば、第１図に示すものがあった。図におい
て、（１）は発酵槽、（２）は原料投入管、（３）は発
生ガス回収管、（４）はスカム引出管、（５）は脱離液
引出管、（６）は消化汚泥抽出管である。
次に動作について説明する 原料投入管（２）より発酵
槽（１）に供給された原料は、酸発酵、メタン発酵を経
て消化され、二酸化炭素やメタンガス等を発生する。こ
れら発生ガスは発生ガス回収管（３）により回収され、
消化後の原料は消化汚泥抽出管（６）より抽出される。
槽（１）に供給された原料は、酸発酵、メタン発酵を経
て消化され、二酸化炭素やメタンガス等を発生する。こ
れら発生ガスは発生ガス回収管（３）により回収され、
消化後の原料は消化汚泥抽出管（６）より抽出される。
また、消化に伴い形成されるスカムや脱離液は、スカム
引出管（４）や脱離液引出管（５）により外部へ引出さ
れる。
引出管（４）や脱離液引出管（５）により外部へ引出さ
れる。
従来のメタン発酵装置は以上のように構成されており、
ｌ検力式である。しかるに、発酵槽（１）内では、原料
を酸発酵させて有機酸を得る酸生成相と、得られた有機
酸をメタン発酵させてメタンガスを得るメタン生成相と
いう２つの異なったプロセスが混在しており、各相のＰ
Ｒなどの最適条件は異なる。例えば下水汚泥の場合、酸
生成相はＰＨ６程度、メタン生成相はＰＨ８程度が最適
であるのに対し、従来はＰＨ７〜７．５程度で運転する
のが一般的であった。このように、従来のメタン発酵装
置は、最適条件の異なった微生物を同一発酵槽（１）内
で複雑培養することを基本としており、各相における菌
相の特性を生かした環境が作られていないという欠点が
あった。
ｌ検力式である。しかるに、発酵槽（１）内では、原料
を酸発酵させて有機酸を得る酸生成相と、得られた有機
酸をメタン発酵させてメタンガスを得るメタン生成相と
いう２つの異なったプロセスが混在しており、各相のＰ
Ｒなどの最適条件は異なる。例えば下水汚泥の場合、酸
生成相はＰＨ６程度、メタン生成相はＰＨ８程度が最適
であるのに対し、従来はＰＨ７〜７．５程度で運転する
のが一般的であった。このように、従来のメタン発酵装
置は、最適条件の異なった微生物を同一発酵槽（１）内
で複雑培養することを基本としており、各相における菌
相の特性を生かした環境が作られていないという欠点が
あった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、発酵槽を酸生成槽る原料のＰＨ，
ＯＲＰ１濃度および流量を検知する゛第１のセンサ、上
記各槽内の原料のＰＨまたは濃度および貯留量を検知す
る第２のセンナ、並びに上記第１、第２のセンサの検出
信号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨおよ
びＯＲＰに制御する手段を備えることにより、上記各槽
内の原料をそれぞれの発酵に最適なＰＨおよびＯＲＰに
自動制御し、メタンガスをより多く発生させることを目
的としている。
めになされたもので、発酵槽を酸生成槽る原料のＰＨ，
ＯＲＰ１濃度および流量を検知する゛第１のセンサ、上
記各槽内の原料のＰＨまたは濃度および貯留量を検知す
る第２のセンナ、並びに上記第１、第２のセンサの検出
信号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨおよ
びＯＲＰに制御する手段を備えることにより、上記各槽
内の原料をそれぞれの発酵に最適なＰＨおよびＯＲＰに
自動制御し、メタンガスをより多く発生させることを目
的としている。
〔発明の実施例］
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明する。第２
図はこの発明の一実施例による２相２検力式メタン発酵
装置を示し、図において、（１ａ）は酸生成槽、（ｌｂ
） Ｌｄメタン生成槽である。（２）は原料投入管、（
３ａ） 、 （３ｂ）は発生ガス回収管、（６ａ） 、
（６ｂ）はそれぞれ１次および２次消化原料抽出管、
（７ａ）（７ｂ）はそれぞれ１次および２次ガスホルダ
である。
図はこの発明の一実施例による２相２検力式メタン発酵
装置を示し、図において、（１ａ）は酸生成槽、（ｌｂ
） Ｌｄメタン生成槽である。（２）は原料投入管、（
３ａ） 、 （３ｂ）は発生ガス回収管、（６ａ） 、
（６ｂ）はそれぞれ１次および２次消化原料抽出管、
（７ａ）（７ｂ）はそれぞれ１次および２次ガスホルダ
である。
（８ａ） 、（８ｂ）は酸注入タンク、（９ａ） 、（
９ｂ）はアルカリ注入タンクであシ、これら各タンク（
８ａ） 、 （８ｂ）、（９ａ）、（９ｂ）はそれぞれ
バルブ（１０ａ） 、（１０ｂ） 、（ｌｌａ）、（ｌ
ｌｂ）を介して酸およびメタン生成槽（ｌａ） 、（ｌ
ｂ）に接続されている。（１２ａ）〜（１４ａ）は原料
投入管（２）に取付けられたそれぞれＰＨ，流量、およ
び濃度を検知する第１のセンサ、（１５ａ）〜（１８ａ
）は酸生成槽（ｌ ａ）内に収付けられたそれぞれＰＨ
，貯留量、濃御する手段すなわちＰＨ制御回路であシ、
上記各センサ（１２ａ）〜（１８ａ）は酸生成槽のＰＨ
制御回路（１８ａ）に接続されておシ、各センサ（１２
ａ） 〜（１８ａ）からの出力信号／′ｉ、ＰＨ制御回
路（１９ａ）の入力信号として取込まれる。制御回路（
１９ａ）はまた、酸注入バルブ（１０ａ）およびアルカ
リ注入バルブ（１１ａ）に接続されており、各センサ（
１２ａ）〜（１８ａ）の出力信号をもとに酸生成槽（１
ａ）内の原料のＰＨを最適値にコントｏ −／Ｌ＝−ｆ
ｂ ｆｃ ｈ Ｋ ＆ ２、ｔｖ ２．７）、（□１ａ
＞ｔｖｎＲ’Ｍ。ヶイミングを制御する。（１２ｂ）〜
（１４ｂ）は１次消化原料抽出管（６ａ）に取付けられ
たそれぞれＰＨ，流量、および濃度を検知する第１のセ
ンサ、（１５ｂ）〜（１８ｂ）はメタン生成槽（１ｂ）
内に取付けられたそれぞれＰＨ，貯留量、濃度およびＯ
ＲＰを検、知する第２のセンサ、 （１９ｂ）はメタン
生成槽（１ｂ）内の原料を発酵に最適なＰＨに制御する
手段すなわちＰＨ制御回路であり、このＰＨ制御回路（
１９ｂ）は、酸生成槽のＰＨ制御回路（１９ａ）と同様
に、各センサ（１２ｂ）〜（１８ｂ） 、並びに酸およ
びアルカリ注入バルブ（１０ｂ）、（１，１ｂ）に接続
され、メタン生成槽（１ｂ）内の原料を最適ＰＨ値にコ
ントロールする。
９ｂ）はアルカリ注入タンクであシ、これら各タンク（
８ａ） 、 （８ｂ）、（９ａ）、（９ｂ）はそれぞれ
バルブ（１０ａ） 、（１０ｂ） 、（ｌｌａ）、（ｌ
ｌｂ）を介して酸およびメタン生成槽（ｌａ） 、（ｌ
ｂ）に接続されている。（１２ａ）〜（１４ａ）は原料
投入管（２）に取付けられたそれぞれＰＨ，流量、およ
び濃度を検知する第１のセンサ、（１５ａ）〜（１８ａ
）は酸生成槽（ｌ ａ）内に収付けられたそれぞれＰＨ
，貯留量、濃御する手段すなわちＰＨ制御回路であシ、
上記各センサ（１２ａ）〜（１８ａ）は酸生成槽のＰＨ
制御回路（１８ａ）に接続されておシ、各センサ（１２
ａ） 〜（１８ａ）からの出力信号／′ｉ、ＰＨ制御回
路（１９ａ）の入力信号として取込まれる。制御回路（
１９ａ）はまた、酸注入バルブ（１０ａ）およびアルカ
リ注入バルブ（１１ａ）に接続されており、各センサ（
１２ａ）〜（１８ａ）の出力信号をもとに酸生成槽（１
ａ）内の原料のＰＨを最適値にコントｏ −／Ｌ＝−ｆ
ｂ ｆｃ ｈ Ｋ ＆ ２、ｔｖ ２．７）、（□１ａ
＞ｔｖｎＲ’Ｍ。ヶイミングを制御する。（１２ｂ）〜
（１４ｂ）は１次消化原料抽出管（６ａ）に取付けられ
たそれぞれＰＨ，流量、および濃度を検知する第１のセ
ンサ、（１５ｂ）〜（１８ｂ）はメタン生成槽（１ｂ）
内に取付けられたそれぞれＰＨ，貯留量、濃度およびＯ
ＲＰを検、知する第２のセンサ、 （１９ｂ）はメタン
生成槽（１ｂ）内の原料を発酵に最適なＰＨに制御する
手段すなわちＰＨ制御回路であり、このＰＨ制御回路（
１９ｂ）は、酸生成槽のＰＨ制御回路（１９ａ）と同様
に、各センサ（１２ｂ）〜（１８ｂ） 、並びに酸およ
びアルカリ注入バルブ（１０ｂ）、（１，１ｂ）に接続
され、メタン生成槽（１ｂ）内の原料を最適ＰＨ値にコ
ントロールする。
（２０ａ） 、 （２１ａ）ｔ／′ｉ酸生成槽流量調節
バルグ、（２０ｂ）、（２１ｂ）はメタン生成槽流量調
節バルブである。ＯＲＰセンサ（１８ａ）はＯＲＰ制御
回路（２２ａ）に接続されており、ＯＲＰセンサ（１８
ａ）からの出力信号はＯＲＰ制御回路（２２ａ）の入力
信号としてとりこまれる。
バルグ、（２０ｂ）、（２１ｂ）はメタン生成槽流量調
節バルブである。ＯＲＰセンサ（１８ａ）はＯＲＰ制御
回路（２２ａ）に接続されており、ＯＲＰセンサ（１８
ａ）からの出力信号はＯＲＰ制御回路（２２ａ）の入力
信号としてとりこまれる。
（２２ａ）は流量調節バルブ（２０ａ） 、 （２１ａ
）に接続されておりＯＲＰセンサ（１８ａ）の出力信号
をもとに酸生成槽内のＯＲＰを最適値にコントロールす
るためにノイルプ（２０ａ） 、（２１ａ）の開閉のタ
イミングを制御する。
）に接続されておりＯＲＰセンサ（１８ａ）の出力信号
をもとに酸生成槽内のＯＲＰを最適値にコントロールす
るためにノイルプ（２０ａ） 、（２１ａ）の開閉のタ
イミングを制御する。
また、ＯＲＰセンサ（１８ｂ）はＯＲＰ制御回路（２２
ｂ）に接続されてお夛ＯＲＰセンサ（１８ｂ）からの出
力信号ｒ／１０ＲＰ制御回路（２２ｂ）の入力信号とし
てとりこまれる。（２２ｂ）は流量調節パルプ（２０ｂ
） 、（２１ｂ）に接続されておシＯＲＰセンサ（１８
ｂ）の出力信号をもとにメタン生成槽内のＯＲＰを最適
値にコントロールするためにパルプ（２０ｂ） 、（２
１ｂ）の開閉のタイミングを制御する。
ｂ）に接続されてお夛ＯＲＰセンサ（１８ｂ）からの出
力信号ｒ／１０ＲＰ制御回路（２２ｂ）の入力信号とし
てとりこまれる。（２２ｂ）は流量調節パルプ（２０ｂ
） 、（２１ｂ）に接続されておシＯＲＰセンサ（１８
ｂ）の出力信号をもとにメタン生成槽内のＯＲＰを最適
値にコントロールするためにパルプ（２０ｂ） 、（２
１ｂ）の開閉のタイミングを制御する。
次に動作について説明する。原料投入管（２）より酸生
成槽（１ａ）に供給された原料は、酸発酵により有機酸
と二酸化炭素などのガスを生成する。発生ガスは発生ガ
ス回収管（３ａ）により１次ガスホルダ（７ａ）に導か
れ貯留される。一方、有機酸を含む１次消化原料１１′
ｉ１次消化原料抽出管（６ａ）により酸生成槽（１ａ）
から抽出され、メタン生成槽（ｉ ｂ）へ供給される。
成槽（１ａ）に供給された原料は、酸発酵により有機酸
と二酸化炭素などのガスを生成する。発生ガスは発生ガ
ス回収管（３ａ）により１次ガスホルダ（７ａ）に導か
れ貯留される。一方、有機酸を含む１次消化原料１１′
ｉ１次消化原料抽出管（６ａ）により酸生成槽（１ａ）
から抽出され、メタン生成槽（ｉ ｂ）へ供給される。
メタン生成槽（１ｂ）ではメタン発酵が行なわれ、メタ
ンガスを主成分とするガスが発生する。
ンガスを主成分とするガスが発生する。
この発生ガスは発生ガス回収管（３ｂ）により２次ガス
ホルダ（７ｂ）に導かれ貯留される。一方、メタン生成
槽Ｑｂ）内に残っている２次消化原料は、２次消化原料
抽出管（６ｂ）により抽出され、後段のプロセスへと転
送される。
ホルダ（７ｂ）に導かれ貯留される。一方、メタン生成
槽Ｑｂ）内に残っている２次消化原料は、２次消化原料
抽出管（６ｂ）により抽出され、後段のプロセスへと転
送される。
について説明する。酸生成槽のＰＨ制御回路（１９ａ）
に取込まれるＰＨセンサ（１５ａ）の出力（Ｓす・から
酸生成槽（１ａ）内の原料のＰ’Ｈが検知されるが、検
知された酸生成槽（１ａ）内の原料のＰＨが酸生成最適
ＰＨ値よりも低い時はアルカリ注入パルプ（ｌｌａ）を
開く信号がＰＨ制御回＠ （１９ａ）から送られ、アル
カリが酸生成槽（ｌａ）内に注入される。酸生成槽（１
ａ）内の原料のＰＨが酸生成最適ＰＨ値を維持できる状
態になれば、ＰＨ制御回路（１９ａ）からの信号により
アルカリ注入パルプ（ｌｌａ）が閉じ、アルカリ土類金
ストップする。これらアルカリ注入パルプ（ｌｌａ）の
開閉のタイム・ノークンスは、召センサ（１２ａ）〜（
１８ａ）の出力信号をもとにＰＨ制御回路（１９ａ）が
コントロールする。同様に、ＰＨセンサ（１５ａ）から
検知された酸生成槽（ｌａ）内の原料のＰＨが酸生成最
適ＰＨ値よりも高い時は酸注入パルプ（ｌｏａ）を開く
信号がＰＨ制御回路（１８ａ）から送られ、殴が（社）
生成槽（１ａ）内に注入される。メタン生成Ｗ （ｌｂ
）内の原料のＰＨコントロールについても同４宗である
。
に取込まれるＰＨセンサ（１５ａ）の出力（Ｓす・から
酸生成槽（１ａ）内の原料のＰ’Ｈが検知されるが、検
知された酸生成槽（１ａ）内の原料のＰＨが酸生成最適
ＰＨ値よりも低い時はアルカリ注入パルプ（ｌｌａ）を
開く信号がＰＨ制御回＠ （１９ａ）から送られ、アル
カリが酸生成槽（ｌａ）内に注入される。酸生成槽（１
ａ）内の原料のＰＨが酸生成最適ＰＨ値を維持できる状
態になれば、ＰＨ制御回路（１９ａ）からの信号により
アルカリ注入パルプ（ｌｌａ）が閉じ、アルカリ土類金
ストップする。これらアルカリ注入パルプ（ｌｌａ）の
開閉のタイム・ノークンスは、召センサ（１２ａ）〜（
１８ａ）の出力信号をもとにＰＨ制御回路（１９ａ）が
コントロールする。同様に、ＰＨセンサ（１５ａ）から
検知された酸生成槽（ｌａ）内の原料のＰＨが酸生成最
適ＰＨ値よりも高い時は酸注入パルプ（ｌｏａ）を開く
信号がＰＨ制御回路（１８ａ）から送られ、殴が（社）
生成槽（１ａ）内に注入される。メタン生成Ｗ （ｌｂ
）内の原料のＰＨコントロールについても同４宗である
。
なお、ＰＨ制御回路（１９ａ） 、（１９ｂ）は例えば
各槽内に流入する原料ＰＨ４鼠、各槽内ＰＨ値およびそ
の流量をもとに、各槽内における最適ＰＨ値を維持する
ために必要な酸およびアルカリ注入量を演算し、酸およ
びアルカリ注入タンクからの必要注入量を槽内へ注入す
るように酸およびアルカリ注入タンクパルプの開閉をコ
ントロールする信号をおくり（１次コントロール）、さ
らに各槽内ＰＨ値をもとに各槽内ＰＨと各槽内最適ＰＨ
値の大小により、酸およびアルカリ注入パルプの開閉を
コントロールｆ、ｌｉ号をおくる（２次コンｒロール）
ものである。（ここで酸およびアルカリ注入タンク内の
濃度は一定であるとする。） 第３図は、発酵対象が下水汚泥の場合の、槽容積比（メ
タン生成槽／酸生成槽）に対するメタンガス発生速度の
最大値Ｎゴ／ｄａｙの関係をＰＨ副制御た場合とＰＨ副
制御ない場合について示す特性図である。この図から、
発酵槽を酸生成槽とメタン生成槽とに分離した場合、何
れの槽容積比においてもＰＨ副制御た方がメタンガスは
多く発生することかわかる。
各槽内に流入する原料ＰＨ４鼠、各槽内ＰＨ値およびそ
の流量をもとに、各槽内における最適ＰＨ値を維持する
ために必要な酸およびアルカリ注入量を演算し、酸およ
びアルカリ注入タンクからの必要注入量を槽内へ注入す
るように酸およびアルカリ注入タンクパルプの開閉をコ
ントロールする信号をおくり（１次コントロール）、さ
らに各槽内ＰＨ値をもとに各槽内ＰＨと各槽内最適ＰＨ
値の大小により、酸およびアルカリ注入パルプの開閉を
コントロールｆ、ｌｉ号をおくる（２次コンｒロール）
ものである。（ここで酸およびアルカリ注入タンク内の
濃度は一定であるとする。） 第３図は、発酵対象が下水汚泥の場合の、槽容積比（メ
タン生成槽／酸生成槽）に対するメタンガス発生速度の
最大値Ｎゴ／ｄａｙの関係をＰＨ副制御た場合とＰＨ副
制御ない場合について示す特性図である。この図から、
発酵槽を酸生成槽とメタン生成槽とに分離した場合、何
れの槽容積比においてもＰＨ副制御た方がメタンガスは
多く発生することかわかる。
第４図は、発酵対象原料が下水汚泥の場合の、メタンガ
ス発生速度Ｈｎｆ／ｄａｙとＨＲＴ （水理学的滞留時
間） ｄａｙとの関係について第１図に示す従来の装置
と第２図に示すこの発明の一実施例による装置とを比較
して示す特性図である。この図から、ＨＲＴが２０日以
内ではこの発明による装置のメタンガス発生速度が従来
のものを上まわり、２０日以降は同程度であることがわ
かる。また、この発明による装置では、最大のメタンガ
ス発生速度が得られる丑でに要するＨＲ’ｌ’が従来の
ものよシ短縮されることがわかる。
ス発生速度Ｈｎｆ／ｄａｙとＨＲＴ （水理学的滞留時
間） ｄａｙとの関係について第１図に示す従来の装置
と第２図に示すこの発明の一実施例による装置とを比較
して示す特性図である。この図から、ＨＲＴが２０日以
内ではこの発明による装置のメタンガス発生速度が従来
のものを上まわり、２０日以降は同程度であることがわ
かる。また、この発明による装置では、最大のメタンガ
ス発生速度が得られる丑でに要するＨＲ’ｌ’が従来の
ものよシ短縮されることがわかる。
なお、上記実施例では原料となるバイオマスが下水汚泥
の場合について主に説明したが、生ゴミ、蓄産廃棄物、
農林産物などであってもよく、固形バイオマスの場合に
は適当な前処理を行ない可溶化すれば上記実施例と同様
の効果を奏する。
の場合について主に説明したが、生ゴミ、蓄産廃棄物、
農林産物などであってもよく、固形バイオマスの場合に
は適当な前処理を行ない可溶化すれば上記実施例と同様
の効果を奏する。
また、原料の発酵に最適なＰＨおよびＯＲＰはＩＱ Ｎ
トなるバイオマスの種類によって異なり、例えば下水
汚泥の場合は、酸発酵がＰＨ６、ＯＲＰ＋１００〜−１
００（ｍｌ程度、メタン発酵がＰＨ８、ＯＲＰ −１５
０〜−４００（ｍＶ ）程度が最適であると思われる。
トなるバイオマスの種類によって異なり、例えば下水
汚泥の場合は、酸発酵がＰＨ６、ＯＲＰ＋１００〜−１
００（ｍｌ程度、メタン発酵がＰＨ８、ＯＲＰ −１５
０〜−４００（ｍＶ ）程度が最適であると思われる。
また、上記実施例では酸またはアルカリを注入すること
により各種（ｌａ） 、（ｌｂ）内の原料を最適なＰＨ
に制御した場合について示した。
により各種（ｌａ） 、（ｌｂ）内の原料を最適なＰＨ
に制御した場合について示した。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、発酵槽を酸生成槽と
メタン生成槽上に分離し、これら６檜に流入する原料の
ＰＨまたｉｔ、濃度および流量を検知する第１のセンサ
、上記各槽内の原料のＰＨまたは濃度および貯留量を検
知する第２のセンサ、並びに上記第１、第２のセンサの
検出信号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨ
に制御する手段を備えたので、上記各槽内の原料をそれ
ぞれの発酵に最適なＰＨおよびＯＲＰに自動制御でき、
メタンガスをよシ多く発生させることが可能となる効果
がある。
メタン生成槽上に分離し、これら６檜に流入する原料の
ＰＨまたｉｔ、濃度および流量を検知する第１のセンサ
、上記各槽内の原料のＰＨまたは濃度および貯留量を検
知する第２のセンサ、並びに上記第１、第２のセンサの
検出信号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨ
に制御する手段を備えたので、上記各槽内の原料をそれ
ぞれの発酵に最適なＰＨおよびＯＲＰに自動制御でき、
メタンガスをよシ多く発生させることが可能となる効果
がある。
第１図は従来のメタン発酵装置を簡略化して示る２相２
検力式メタン発酵装置を示すブロック図、第３図は槽容
積比（メタン生成槽／酸生成槽）に対するメタンガス発
生速度の最大値の関係をＰＲ制御した場合とＰＨ副制御
ない場合について示す特性図、第４図はＨＲＴに対する
メタンガス発生速度の関係を従来の装置と第２図に示す
この発明の一実施例による装置とを比較して示す特性図
である。 図において、（１）は発酵槽、（１ａ）は酸生成槽、（
ｌｂ）はメタン生成槽、（２）は原料投入管、（３）、
（３ａ）、（３ｂ）ｔ／′ｉ発生ガス回収管、（６）、
（６ａ） 、（６ｂ）は消化原料抽出管、（７ａ）、（
７ｂ）はそれぞれ１次および２次ガスホルダ、（８ａ）
、（８ｂ）は酸注入タンク、（９ａ）、（９ｂ） は
アルカリ注入タンク、（１０ａ） 、（１０ｂ） 、
（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）、（２ｏａ） 、（２ｏｂ）
、（２１ａ） 、 （２１ｂ） Ｆｉパルグ、（１２ａ
）、（１３ａ） 、（１４ａ） 、（１５ａ）および（
１２ｂ） 、 （４３ｂ） 、０４ｂ） 、 Ｑｓｂ）
は第１のセンサ、（１６ａ） 、（１７ａ） 、（１８
ａ）および（１６ｂ）、Ｑ７ｂ） 、（４８ｂ）は第２
のセンサ、（１９ａ） 、（１９ｂ） 、（２２ａ）、
（２２ｂ）は制御手段である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代 理 人 大 岩 増 Ｍ［ 第１図 第３図 槽客槽比Ｖ２／Ｖ＋ （） 第４図 ＨρＴ （ｄａｙ） 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭ｒｙ８−１８８１０１号２、発
明の名称 ２相２４Ｖ！！１方式メタン発酵装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ン （３） 図面の第２図？別紙 −とお り訂正する。 ７ 添付書類の目録 （１） 補正後の特許請求の範囲？記載した書面 １通
Ｃ２） 図面（第２図） １通 以上 特許請求の範囲 （１） バイオマス會酸発酵させて有機酸を得・この有
機酸？メタン発酵させてメタンガス？得るメタン光酵装
置において・発酵槽？酸生成槽とメタン生成伯とに分離
し、これら各偕に流入する原料のＰＨ，ＯＲＰ （酸化
還元電位）ユ濃度および流量７検知する第１のセンサ、
上記各槽内の原料のＰＨユ濃度寂よび貯留量？検知する
第２のセンサ・並びに上記第１、＠２のセンサの検出信
号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨに制御
する手段ｋ ｂｔｕλたこと２特徴とする２相２検力式
メタン発酵装置。 （２） 酸またはアルカリ？注入して各槽？発酵に最適
なＰ Ｈに制■することケ特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の２相２検力式メタン発酵装置。 （３） 各相の流斌ｔコントロールすることにより。 各Ｐａｔ最適なＱＲＰ （酸化題元電ＫＬ）に制０する
こと’ｋＮ徴とする特許請求の範囲第１項および第２項
記載の２相２検力式メタン発酵装置。
検力式メタン発酵装置を示すブロック図、第３図は槽容
積比（メタン生成槽／酸生成槽）に対するメタンガス発
生速度の最大値の関係をＰＲ制御した場合とＰＨ副制御
ない場合について示す特性図、第４図はＨＲＴに対する
メタンガス発生速度の関係を従来の装置と第２図に示す
この発明の一実施例による装置とを比較して示す特性図
である。 図において、（１）は発酵槽、（１ａ）は酸生成槽、（
ｌｂ）はメタン生成槽、（２）は原料投入管、（３）、
（３ａ）、（３ｂ）ｔ／′ｉ発生ガス回収管、（６）、
（６ａ） 、（６ｂ）は消化原料抽出管、（７ａ）、（
７ｂ）はそれぞれ１次および２次ガスホルダ、（８ａ）
、（８ｂ）は酸注入タンク、（９ａ）、（９ｂ） は
アルカリ注入タンク、（１０ａ） 、（１０ｂ） 、
（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）、（２ｏａ） 、（２ｏｂ）
、（２１ａ） 、 （２１ｂ） Ｆｉパルグ、（１２ａ
）、（１３ａ） 、（１４ａ） 、（１５ａ）および（
１２ｂ） 、 （４３ｂ） 、０４ｂ） 、 Ｑｓｂ）
は第１のセンサ、（１６ａ） 、（１７ａ） 、（１８
ａ）および（１６ｂ）、Ｑ７ｂ） 、（４８ｂ）は第２
のセンサ、（１９ａ） 、（１９ｂ） 、（２２ａ）、
（２２ｂ）は制御手段である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代 理 人 大 岩 増 Ｍ［ 第１図 第３図 槽客槽比Ｖ２／Ｖ＋ （） 第４図 ＨρＴ （ｄａｙ） 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭ｒｙ８−１８８１０１号２、発
明の名称 ２相２４Ｖ！！１方式メタン発酵装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ン （３） 図面の第２図？別紙 −とお り訂正する。 ７ 添付書類の目録 （１） 補正後の特許請求の範囲？記載した書面 １通
Ｃ２） 図面（第２図） １通 以上 特許請求の範囲 （１） バイオマス會酸発酵させて有機酸を得・この有
機酸？メタン発酵させてメタンガス？得るメタン光酵装
置において・発酵槽？酸生成槽とメタン生成伯とに分離
し、これら各偕に流入する原料のＰＨ，ＯＲＰ （酸化
還元電位）ユ濃度および流量７検知する第１のセンサ、
上記各槽内の原料のＰＨユ濃度寂よび貯留量？検知する
第２のセンサ・並びに上記第１、＠２のセンサの検出信
号に基いて上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨに制御
する手段ｋ ｂｔｕλたこと２特徴とする２相２検力式
メタン発酵装置。 （２） 酸またはアルカリ？注入して各槽？発酵に最適
なＰ Ｈに制■することケ特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の２相２検力式メタン発酵装置。 （３） 各相の流斌ｔコントロールすることにより。 各Ｐａｔ最適なＱＲＰ （酸化題元電ＫＬ）に制０する
こと’ｋＮ徴とする特許請求の範囲第１項および第２項
記載の２相２検力式メタン発酵装置。
Claims (3)
- （１）バイオマスを酸発酵させて有機酸を得、この有機
酸をメタン発酵させてメタンガスを得るメタン発酵装置
において、発酵槽を酸生成槽とメタン生成槽とに分離し
、これら塔槽に流入する原料のＰＨ，０ＲＰ（酸化還元
電位）濃度および流量を検知する第１のセンサ、上記各
槽内の原料のＰＨ濃度および貯留量を検知する第２のセ
ンサ、並びに上記第１１第２のセンサの検出信号に基い
て上記各槽内の原料を発酵に最適なＰＨに制御する手段
を備えたことを特徴とする２相２槽方式メタン発酵装置
。 - （２）酸またはアルカリを注入して塔槽を発酵に最適な
ｐｍに制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の２相２槽方式メタン発酵装置。 - （３）塔槽の流量をコントロールすることＫよシ、塔槽
を最適なＯＲＰ （酸化還元電位）に制御することを特
徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載の２相
２槽方式メタン発酵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188101A JPS6078699A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ２相２槽方式メタン発酵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188101A JPS6078699A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ２相２槽方式メタン発酵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6078699A true JPS6078699A (ja) | 1985-05-04 |
Family
ID=16217714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188101A Pending JPS6078699A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ２相２槽方式メタン発酵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6078699A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1015595A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃水処理方法 |
| JP2002066516A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-05 | Toshiba Corp | 生ごみバイオガス化装置 |
| JP2007313427A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | バイオマス燃料化システム及びその制御方法 |
| JP2011115721A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Ihi Corp | 二槽式メタン発酵装置及び方法 |
| JP2018196885A (ja) * | 2018-09-12 | 2018-12-13 | 栗田工業株式会社 | 下水処理汚泥の嫌気性消化方法及び装置 |
| WO2022065294A1 (ja) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 | 三菱重工業株式会社 | 廃棄物処理システム、及び廃棄物処理方法 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58188101A patent/JPS6078699A/ja active Pending
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| JP4703485B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2011-06-15 | 中国電力株式会社 | バイオマス燃料化システム及びその制御方法 |
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