JP5265588B2 - メタン発酵方法 - Google Patents
メタン発酵方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5265588B2 JP5265588B2 JP2010011774A JP2010011774A JP5265588B2 JP 5265588 B2 JP5265588 B2 JP 5265588B2 JP 2010011774 A JP2010011774 A JP 2010011774A JP 2010011774 A JP2010011774 A JP 2010011774A JP 5265588 B2 JP5265588 B2 JP 5265588B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methane fermentation
- temperature
- foaming
- methane
- 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.)
- Active
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 310
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 196
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 196
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 63
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 53
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 41
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 18
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
また、本発明のメタン発酵方法の第2は、有機性廃棄物をメタン発酵槽内に投入し、高温メタン菌によりメタン発酵するメタン発酵方法であって、前記メタン発酵槽内の発酵液の液面よりも上方の温度を計測し、前記メタン発酵槽内の発酵液のバブリングを開始し、その後バブリングを停止した時、前記温度がバブリング開始前の温度まで低下するのに要する時間が、正常運転時に温度低下するまでに要する時間よりも長い場合に、メタン発酵槽内の発泡を抑制する制御を行うことを特徴とする。
そこで、本発明では、メタン発酵槽内の上部空間10の温度を計測し、該温度が正常運転に基づく温度上昇幅よりも大きいか、あるいは、温度上昇の持続時間が正常運転に基づく温度上昇持続時間よりも長いことを検知したら、メタン発酵槽内の発泡を抑制する制御を行う。
(1)上部空間10の上方に散水装置を設け、上部空間10から散水を行って発泡を低減する方法。散水は、発酵液の一部を取り出して行ってもよく、外部水を用いても良い。外部水を用いて散水を行うことにより発酵液の粘度を希釈することもでき、消泡効果をより高めることができる。
(2)メタン発酵槽1の側壁に吸引ポンプを介装した泡吸引ラインを設け、吸引ポンプを作動してメタン発酵槽1の液面に発生する泡を槽外に取り出す方法。取り出した泡は、破泡カラム等に導入して泡破した後、再度メタン発酵槽1へ返送することが好ましい。取り出した泡を消泡した後、メタン発酵槽1へ返送することにより、メタン発酵槽1内の発酵液面が低下するといったトラブルの発生を防止できる。
図1に示すメタン発酵槽を用い、有機性廃棄物を、600L/日で、12分割して、2時間毎に50Lずつメタン発酵槽1内に投入し、滞留時間を10日の負荷で、高温メタン菌にてメタン発酵を行った。有機性廃棄物としては、固形分濃度が約30000mg/Lの下水処理場の混合汚泥(下水処理場の初沈汚泥と余剰汚泥を固形分比6:4で混合したもの。余剰汚泥には、高分子凝集剤が固形分当たり、1重量%含有している。)を用いた。メタン発酵槽1としては、直径1650mm、高さ3150mmの円筒状の槽を用い、メタン発酵槽の天板1aから140mm下方であって、発酵液の液面から210mm上方の位置に温度センサT1(商品名「FTZ3AS14−010G0,PT−100Ω」富士電機製)を設置した。メタン発酵中、槽内の発酵液の液面高さは2800mmとし、発酵液の温度は55℃とした。また、バブリングラインL5からのバブリングは、有機性廃棄物の供給時に、15m3/hの流速で、6分間行った。
上記条件にて、メタン発酵を行い、上部空間の温度変化と、メタン発酵槽内の発泡状態との関係を調べた。なお、メタン発酵槽内の発泡状態は、メタン発酵槽内の様子を上部の観察窓から目視して判断した。このときの、温度センサT1の計測値の経時変化を図2に示す。
そして、発泡を検出したら、滞留時間を12日で1日間運転して、発酵槽内の余剰汚泥に含まれる高分子凝集剤の濃度を下げる措置を行ない、発泡が停止したら(温度センサT1による検出値が50℃を超えなくなったら)、滞留時間を10日に戻して運転した結果、発泡は起こらず、安定な運転ができた。
実施例1において、発泡を検出したら投入汚泥中の余剰汚泥の濃度を20%下げて運転を行ったところ、発泡が停止して安定な運転ができた。この希釈により発酵液の濃度や、その組成物質の割合が変化し、「発酵液の組成」が変更された。
実施例1において、発泡を検出したら投入汚泥を希釈して固形分濃度を25000mg/Lに下げて運転を行ったところ、発泡が停止して安定な運転ができた。この希釈により発酵液の濃度が変化し、「発酵液の組成」変更された。
上部に散水ノズルが設置されたメタン発酵槽を用い、滞留時間を8日に変更した以外は実施例1と同様に運転した。
定格運転3日後に発泡が生じた。このときの温度センサT1の計測値は、図3と同様の変化パターンを示した。
温度センサT1の計測値で50℃以上の継続時間が10分以上に達した時に散水を開始した。散水は、ノズルより40℃の温水を10L/minで10分間実施した。散水を3回実施した結果、温度センサT1の計測値が50℃以下になり、発泡がなくなった。その後も滞留時間8日で運転すると再度2日後に発泡が起こったが、同様に散水を繰り返し行ったところ、発泡がなくなった。その後、滞留時間を10日に戻し運転した結果、発泡の問題がなく運転できた。
上部に消泡剤の投入口を設けたメタン発酵槽を用い、滞留時間を8日に変更した以外は、実施例1と同様に運転した。
定格運転3日後に発泡が生じた。このときの温度センサT1の計測値は、図3と同様の変化パターンを示した。
温度センサT1の計測値で50℃以上の継続時間が10分以上に達した時に、消泡剤(商品名「ダッポ−H−401」、サンノプコ株式会社製)の20倍希釈液を4.0L注入した。注入後も同様の運転条件で運転した。消泡剤を注入してから2時間後は温度センサT1の計測値は50℃以下であった。4時間後には50℃の継続時間が3分、8時間後には10分を超えたので、再度消泡剤の投入を行った。その後、滞留時間を10日に戻し運転した結果、発泡の問題がなく運転できた。
2:ヒータ
10:上部空間
L1:有機性廃棄物供給ライン
L2:循環ライン
L3:バイオガス取出しライン
L4:バイオガス回収ライン
L5:バブリングライン
L6:発酵汚泥排出ライン
P1:発酵液循環ポンプ
P2:バブリングポンプ
P3:発酵汚泥引き抜きポンプ
T1:温度センサ
Claims (8)
- 有機性廃棄物をメタン発酵槽内に投入し、高温メタン菌によりメタン発酵するメタン発酵方法であって、
前記メタン発酵槽内の発酵液の液面よりも上方の温度を計測し、前記メタン発酵槽内の発酵液のバブリング開始前の前記温度と、バブリング停止直後の前記温度との温度差が、正常運転に基づく前記温度差よりも大きい場合にメタン発酵槽内の発泡を抑制する制御を行うことを特徴とするメタン発酵方法。 - 有機性廃棄物をメタン発酵槽内に投入し、高温メタン菌によりメタン発酵するメタン発酵方法であって、
前記メタン発酵槽内の発酵液の液面よりも上方の温度を計測し、前記メタン発酵槽内の発酵液のバブリングを開始し、その後バブリングを停止した時、前記温度がバブリング開始前の温度まで低下するのに要する時間が、正常運転時に温度低下するまでに要する時間よりも長い場合にメタン発酵槽内の発泡を抑制する制御を行うことを特徴とするメタン発酵方法。 - メタン発酵槽内の発酵液の液面よりも上方であって、高さ方向に異なる複数の位置の温度を計測する、請求項1又は2に記載のメタン発酵方法。
- 前記メタン発酵槽内の発酵液の組成を変更することにより前記発泡を抑制する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のメタン発酵方法。
- 前記メタン発酵槽内の発酵液中の高分子凝集剤及び/又は粘性菌の量を低減することにより前記発泡を抑制する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のメタン発酵方法。
- 消泡剤を含む有機性廃棄物をメタン発酵槽に供給して前記発泡を抑制する請求項1〜5のいずれか1項に記載のメタン発酵方法。
- メタン発酵槽内上方の気相部から散水して前記発泡を抑制する請求項1〜6のいずれか1項に記載のメタン発酵方法。
- 前記発泡を槽外に取り出して前記発泡を抑制する請求項1〜7のいずれか1項に記載のメタン発酵方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010011774A JP5265588B2 (ja) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | メタン発酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010011774A JP5265588B2 (ja) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | メタン発酵方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011147892A JP2011147892A (ja) | 2011-08-04 |
JP5265588B2 true JP5265588B2 (ja) | 2013-08-14 |
Family
ID=44535400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010011774A Active JP5265588B2 (ja) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | メタン発酵方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5265588B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5298251B1 (ja) * | 2013-02-20 | 2013-09-25 | 株式会社神鋼環境ソリューション | メタン発酵槽内の堆積物の堆積状態を推定する方法、メタン発酵槽内の堆積物の除去方法及びメタン発酵装置 |
JP6378957B2 (ja) * | 2014-07-16 | 2018-08-22 | 水ing株式会社 | 消泡剤投入装置及び消泡剤投入方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262985A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 発酵槽 |
JPH07114955B2 (ja) * | 1992-08-31 | 1995-12-13 | 三洋化成工業株式会社 | 反応物横溢防止方法 |
MXPA03010940A (es) * | 2001-05-31 | 2004-02-27 | Biothane Corp | Aparato de digestion anaerobica, metodos para digestion anaerobica y para reducir al minimo el uso de polimeros inhibidores en la digestion. |
JP2004089858A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の処理方法とその装置 |
JP4743099B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2011-08-10 | 富士電機株式会社 | 消泡方法及び消泡制御装置 |
-
2010
- 2010-01-22 JP JP2010011774A patent/JP5265588B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011147892A (ja) | 2011-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4679251B2 (ja) | 膜型メタン発酵処理方法および装置 | |
KR101228196B1 (ko) | 수열 반응 이용의 오니 메탄발효 처리방법 및 시스템 | |
JP2014024032A (ja) | 嫌気性生物処理方法および嫌気性生物処理装置 | |
JP4743099B2 (ja) | 消泡方法及び消泡制御装置 | |
JP5265588B2 (ja) | メタン発酵方法 | |
JP5298251B1 (ja) | メタン発酵槽内の堆積物の堆積状態を推定する方法、メタン発酵槽内の堆積物の除去方法及びメタン発酵装置 | |
US7150832B2 (en) | Apparatus for and a method of treating organic waste | |
JP2011120975A (ja) | メタン発酵方法及びメタン発酵装置 | |
JP6378957B2 (ja) | 消泡剤投入装置及び消泡剤投入方法 | |
JP6654981B2 (ja) | 有機性廃水の嫌気性処理方法 | |
JP2008178827A (ja) | メタン発酵処理方法 | |
CN103980972A (zh) | 一种生物脱硫装置以及工艺 | |
JP2004290921A (ja) | メタン発酵処理方法及び装置 | |
JP5471748B2 (ja) | 嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法 | |
CN203639228U (zh) | 一种自清洗膜曝气装置 | |
Romli et al. | The influence of pH on the performance of a two-stage anaerobic treatment system: model prediction and validation | |
JP2005034780A (ja) | メタン発酵処理方法及び装置 | |
DE102011085474A1 (de) | Verfahren und Behälter zur Vorbehandlung organischer Stoffe einer Biogasanlage | |
RO128668B1 (ro) | Instalaţie automatizată pentru producerea biogazului | |
CN108479378A (zh) | 一种用于消化池溢流沟的沼气处理装置 | |
KR101036568B1 (ko) | 고효율 가스 용해장치 및 방법 | |
CN220245765U (zh) | 一种水解酸化池池顶可调式布水器 | |
JP2017000982A (ja) | 下排水処理システム及び下排水処理方法 | |
CN203794697U (zh) | 一种新型强化水解酸化反应装置 | |
JPH11253149A (ja) | メタン発酵制御装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120911 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130501 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5265588 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |