JP2012086157A - 発酵液循環式メタン発酵方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内側の所定高さに移動式レーキ60と周壁貫通のスクリューコンベア70とが設けられた嫌気性原料槽10に軽量異物Mの混入した有機性固形廃棄物Cを投入し、原料槽10に発酵液Sを供給してすると共に原料槽10の発酵液Sを下方から引き抜いて上方へ戻す循環によって液面を所定高さに維持し、原料槽10に投入された廃棄物Cを発酵液Sに浸漬させつつ可溶化して発酵液Sと共に循環させつつバイオガスGに分解し、原料槽10の液面に浮かぶ軽量異物Mをレーキ60の移動によりスクリューコンベア70に集めて排出する。好ましくは、発酵槽30に貯えた発酵液Sを原料槽10へ継続的に供給し、原料槽10の発酵液Sを継続的に引き抜いて固液分離し且つ分離した濾液Dを発酵槽30へ送ると共に固形分Eを原料槽10へ戻して循環させる。
【選択図】図1
Description
(ロ)掻き採った軽量異物Mは排出過程で再び塊状に付着して閉塞の原因となりうるが、スクリューコンベア70を用いることにより、閉塞を避けながら軽量異物Mを原料槽10の外部へ送り出すことができる。
(ハ)塊状となった軽量異物Mは原料槽10の内部でバイオガスGを抱き込んで液面から高く突き出た状態となる場合もあるが、移動式レーキ60に水平腕部材62とヒンジ結合された上下可動式の掻き取り羽63を含めることにより、液面上の浮上高さの異なる軽量異物を液面下の軽量異物と共に効率よく回収することができる。
(ホ)原料槽10の断面が円形である場合は、移動式レーキ60に中間部分が回転方向前方に折れ曲がった回転式中折れ腕部材62を含めることにより、液面に浮上する軽量異物Mを内向きに掻き寄せながら効率よく回収することができる。
(ヘ)移動式レーキ60及びスクリューコンベア70で軽量異物Mを原料槽10から排出しながら有機性固形廃棄物Cをメタン発酵することにより、軽量異物Mの蓄積による原料槽10の有効容積の減少を避け、廃棄物Cのメタン発酵効率を長期間安定的に維持することができる。
(ト)また、スクリューコンベア79の出口端を水槽75で水封することにより、原料槽10を密閉状態に保持したまま軽量異物Mを外部に排出することができる。
3…選別装置 7…原料ホッパ
8…(スクリューコンベア付き)取入口
10…原料槽 11…撹拌装置
12…外付け循環路 13…循環ポンプ
14…引き抜き装置 15…引き抜き路
16…引き抜きポンプ 17…引き出し路
18…溢流堰 19…排出口
20…固液分離装置 21…有孔隔壁(スクリーン付き隔壁)
22…導入室 23…分離室
24…回転翼 25…駆動装置
26…回転軸 27…返戻路
28…輸送路 29…流量計
30…メタン発酵槽 31…撹拌装置
32…外付け循環路 33…循環ポンプ
34…加温装置(熱交換器) 35…廃液路
35a…溢流口
40…供給装置 41…供給路
42…供給ポンプ 44…ガス回収路
45…ガスホルダ 46…脱硫装置
47…温水ボイラ 48…温水供給路
50…制御装置
52…残渣除去装置 53…脱水装置
54…濾液受け槽 55…返送装置(返送ポンプ)
56…引き出し路 57…返送路
60…移動式レーキ(回転レーキ) 61…回転軸
62…(中折れ)水平腕部材 62a…内向き部
63…掻き取り羽 63a…山型羽
63b…フラット羽 63c…櫛型羽
64…ヒンジ 65…ウェイト
66…撹拌棒 67…下部レーキ
68…張出し腕部材 69…掻き取り部材
70…スクリューコンベア 71…異物取入部材
72…取入溝 73…傾斜面(ならい面)
75…水槽 76…コンテナ
77…縮径部 78…肉厚周壁
C…有機性固形廃棄物 D…濾液
E…固形分 F…分離液
G…重量異物 H…温熱媒体
K…選別異物 L…浮遊異物
M…軽量異物 N…廃液
S…発酵液
G…バイオガス(分解生成ガス)
Claims (16)
- 軽量異物の混入した有機性固形廃棄物を内側の所定高さに移動式レーキと周壁貫通のスクリューコンベアとが設けられた原料槽に投入し、前記原料槽に発酵液を供給し且つ原料槽の発酵液を下方から引き抜いて上方へ戻す循環によって液面を前記所定高さに維持し、前記原料槽に投入された廃棄物を発酵液に浸漬させつつ可溶化して発酵液と共に循環させつつバイオガスに分解し、前記原料槽の液面に浮かぶ軽量異物をレーキの移動によりスクリューコンベアに集めて排出してなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1の方法において、前記発酵液を貯えるメタン発酵槽を設け、その発酵槽から原料槽へ発酵液を継続的に供給し且つ原料槽の発酵液を継続的に引き抜いて固液分離装置経由で発酵槽へ送ると共に分離された固形分を原料槽へ戻して循環させてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1又は2の方法において、前記移動式レーキに、水平腕部材とその腕部材にヒンジ結合された掻き取り羽とを含めてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1から3の何れかの方法において、前記移動式レーキに、複数の山型の凹凸が突端縁に設けられた掻き取り羽を含めてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1から4の何れかの方法において、前記原料槽の水平断面を円形とし、前記移動式レーキに、前記原料槽の鉛直中心軸周りに回転する中間部分が回転方向前方に折れ曲がった中折れ腕部材とその腕部材の中折れ部より先端側の内向き部にヒンジ結合された掻き取り羽とを含めてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項5の方法において、前記スクリューコンベアを原料槽の半径方向に延在させると共にその原料槽内側部分を断面台形の上端取入溝付き異物取入部材で囲い、前記取入部材の断面台形の傾斜面でレーキの掻き取り羽を跳ね上げ可能としてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1から6の何れかの方法において、前記原料槽の底部に開閉弁付き排出口を設け、前記移動式レーキに原料槽の底面上を摺動する下部レーキを含め、前記原料槽の発酵液下に沈む異物を下部レーキにより排出口に集めて開閉弁の開放により排出してなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 請求項1から7の何れかの方法において、前記スクリューコンベアに、その出口端を水封する水槽を含めてなる発酵液循環式メタン発酵方法。
- 内側の所定高さに移動式レーキと周壁貫通のスクリューコンベアとが設けられた原料槽、前記原料槽に軽量異物の混入した有機性固形廃棄物を投入する取入口、前記原料槽に発酵液を供給する供給路、及び前記原料槽の発酵液を下方から引き抜いて上方へ戻す循環路を備え、前記原料槽に投入された廃棄物を発酵液に浸漬させつつ可溶化して発酵液と共に循環させつつバイオガスに分解し、前記原料槽の液面に浮かぶ軽量異物をレーキの移動によりスクリューコンベアに集めて排出してなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9の装置において、前記発酵液を貯えるメタン発酵槽を設け、前記供給路に発酵槽の発酵液を原料槽へ継続的に供給する供給装置を含め、前記循環路に原料槽の発酵液を継続的に引き抜いて固液分離し且つ分離した濾液を発酵槽へ送ると共に固形分を原料槽へ戻す固液分離装置を含めてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9又は10の装置において、前記移動式レーキに、水平腕部材とその腕部材にヒンジ結合された掻き取り羽とを含めてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9から11の何れかの装置において、前記移動式レーキに、複数の山型の凹凸が突端縁に設けられた掻き取り羽を含めてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9から12の何れかの装置において、前記原料槽の水平断面を円形とし、前記移動式レーキに、前記原料槽の鉛直中心軸周りに回転する中間部分が回転方向前方に折れ曲がった中折れ腕部材とその腕部材の中折れ部より先端側の内向き部にヒンジ結合された掻き取り羽とを含めてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項13の装置において、前記スクリューコンベアを原料槽の半径方向に延在させると共にその原料槽内側部分を断面台形の上端取入溝付き異物取入部材で囲い、前記取入部材の断面台形の傾斜面でレーキの掻き取り羽を跳ね上げ可能としてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9から14の何れかの装置において、前記原料槽の底部に開閉弁付き排出口を設け、前記移動式レーキに原料槽の底面上を摺動する下部レーキを含め、前記原料槽の発酵液下に沈む異物を下部レーキにより排出口に集めて開閉弁の開放により排出してなる発酵液循環式メタン発酵装置。
- 請求項9から15の何れかの装置において、前記スクリューコンベアに、その出口端を水封する水槽を含めてなる発酵液循環式メタン発酵装置。
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