JPS61287497A - 嫌気性消化装置 - Google Patents

嫌気性消化装置

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Publication number
JPS61287497A
JPS61287497A JP60127136A JP12713685A JPS61287497A JP S61287497 A JPS61287497 A JP S61287497A JP 60127136 A JP60127136 A JP 60127136A JP 12713685 A JP12713685 A JP 12713685A JP S61287497 A JPS61287497 A JP S61287497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digestion
organic waste
digestion tank
input
wastes
Prior art date
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Pending
Application number
JP60127136A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Shibazaki
柴崎 和夫
Ryosuke Miura
良輔 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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    • Y02W10/12

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (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】 [発明の技術分野〕 本発明は工場廃水処理施設や下水処理場などで発生する
有機性廃棄物を処理する嫌気性消化装置に係り、消化槽
への有機性廃棄物の投入置制却に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
有機性汚泥を処理する一方法として、嫌気性消化法は古
くから行なわれている。近年、エネルギ情勢の悪化にと
もない、この嫌気性消化法は%a二注目を浴びるようI
:なってきている。この方法は、エネルギとして用いる
ことができるメタンを主成分とする消化ガスを多量に得
ることができ、また、好気性の処理方法のような多量の
曝気が不必要であるという利点がある。
この嫌気性消化法は、嫌気性微生物の働きで有機物を分
解処理する方法であり、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も二分解する液化過程
と、揮発性有機酸を主に炭酸ガスとメタンに分解するガ
ス化過程の二段階の反応から構成されている。液化反応
を行なわせる細菌は酸生成菌、ガス化過程”を行なわせ
る細菌はメタン菌と呼ばれる。
第5因也二嫌気性消化法の一般的な系統図を示す。
有機性汚泥は管路1を介して1次消化槽2に投入される
。投入は連続的には行なわず、−日に数回間欠的に行な
うのがム般的である。1次消化槽2では有機性汚泥を1
5〜20日程度滞留させ、前述した液化、ガス化反応に
より最終的6ニメタン、炭酸ガス等に分解する。1次消
化槽2は細菌の活性を高く維持するために、30〜40
℃程度に加温しているのが一般的である(加温装置は図
示されていない。)。また投入された有機性汚泥と細菌
を均一に混合させるために、発生した消化ガスをブロワ
9などによって循環し、1次消化槽内を攪拌する。
消化処理が終了した消化汚泥は移送管3を介して2次消
化槽4へ送られる。2次消化槽4は主に消化汚泥を沈降
濃縮する目的で設けられる。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返送される。下方礁
二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。1次消化槽2.2次消化槽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に一日
貯留された後、1次消化槽2の加温用エネルギなどに使
われる。
このように嫌気性消化プロセスは微生物の作用で行われ
るだめ、1次消化槽2に投入される有機性廃棄物の量が
重要な管理要素となる。すなわち、1次消化槽2内に保
有されている微生物の処理能力以上に有機性廃棄物を投
入した場合には、揮発性脂肪酸の蓄積が起り、PHが低
下し、微生物の処理活性が極度に低下し、処理が不能に
なることもある。一方、投入する有機性廃棄物の量が少
ない場合には、消化槽の設備を有効1二使用しないこと
1二なる。
このような1次消化槽2への投入有機性廃檗物量の管理
は、従来広のような方法で制卸されていた。
すなわち、1つは、常に一定量の有機性廃棄物を1次消
化槽2に投入する方法で、大多数の処理施設で採られで
いる。これは、「下水道施設設計指針と解説」(日本下
水道協会)の437頁に記数されているととく1.約3
0日の水理的滞留時間1二なるように、投入する有機性
廃棄物を制卸する方法である。通常、タイマーなど4二
よって投入ポンプのオン・オフを行い、所定歓の有機性
廃棄物を投入する。このような従来方法には、次の欠点
がある。
第1に、投入する有機性廃棄物の有機物濃度が変動した
場合嬬二は、微生物に対する有機物負荷量も変動し、処
理効率の低下などをまねく。このよう1−有機物負荷量
が変動し、その結果前述したように、微生物の処理能力
以上の有機性廃棄物が投入された場合は、微生物の処理
活性の低下を招き最悪の場合には処理不能になる。一方
、有機性廃棄物の投入量が少な過ぎた場合には有効に処
理施設を活用していないこと1二なる。
第2に、消化槽の状態すなわち、消化反応の進行具合や
微生物量、さらにはその活性には無関係に有機性廃棄物
の投入を行うので、適正な処理条件から逸脱した条件で
処理する場合もあり、処理効率の低下をもたらすことが
あった。
また、他の従来方法には、投入する有機性廃棄物の重量
を一定に制卸する方法がある(例えば特開昭58−15
9900号参照)。この方法は投入する有機性廃棄物の
流量と固形物濃度との積が一定仙:ユなるよう感二制卸
する方法で、有機性廃棄物の固形物濃度が高い場合には
投入流量を減じ、反対に有機性廃棄物の固形物濃度が低
い場合1;は投入流量を増大させる。この方法は、消化
槽への有機物負荷を安定させることができるので前述し
た第1の従来方法よりは処理効率のよい安定した処理を
行うことができる。しかしこの方法も消化反応の進行具
合や微生物量、さら番:はその活性媛二は無関係に有機
性廃棄物の投入を行うので、有機性廃棄物の組成の変化
かとによって微生物の活性が変動した場合には過負荷1
;なり、処理効率の低下を招くことがあった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、消化槽内に保持されている微生物量や
その活性に見合った有機性廃棄物置を常に投入できるよ
うにした嫌気性消化装置を提供することにある。
[発明の概要〕 本発明は消化槽内に有機性廃棄物が間欠的に投入される
嫌気性消化装置に関するもので、消化槽から発生する消
化ガスの発生速度を測定する測定器と、前記消化槽への
有機性廃棄物の投入直前の前記測定器からの出力を予定
の設定値と比較しその偏差に基づいて消化槽への有機性
廃棄物の投入蓋を演算する装置と、この演算装置からの
出力を受けで消化槽に対する南機性廃棄物の投入量を制
御する制御装置とを備え、前記消化ガスの発生速度から
、消化槽内に保存されている微生物量やその活性状態を
把握し、それに応じた有機性廃棄物量を消化槽内に投入
するものである。
〔発明の実施例〕
まず始めに本発明の基本的な概念も二ついて説明する。
前述したように、投入された有機性廃棄物はメタンと炭
酸ガスを主成分とする消化ガスに分解される。すなわち
、消化ガスは微生物の伏線産物であるため、消化ガス発
生速度を測定することによってそのときの消化反応の進
行具合を推定することができる。
ここで、嫌気性消化プロセスでは有機性廃棄物の投入は
間欠的に行うことが一般的である。このため、消化ガス
発生速度は有機性廃棄物の投入後徐々に増加し、最大値
を経てまた徐々に減少するパターンを採る(第2図参照
)。したがって、1次消化槽2内に保持されている菌体
祉籠;対して有機性廃棄物の投入量が適正ならば、消化
ガス発生速度の垂死パターンは第3図鑞二示したように
、次回の有機性廃棄物投入時I畷ま、各処理施設個有の
ベースライン付近まで消化ガス発生速度は徐々に減少す
る。一方、1次消化槽2内に保持されている微生物量4
二対して有機性廃棄物の投入量が過大な場合晶;は、第
4図に示すように、次回の有機性廃棄物投入時でも、消
化ガス発生速度はベースライン付近まで減少しない。こ
れは未処理の有機物がまだ1次消化槽2内1:残留しで
いることを意味し、このままの運転、管理を続けると、
1次消化槽2内1;揮発性有機酸が蓄積し、PHが低し
、消化効率の低下を招くこと亀;なる。
上記内容から、有機性廃棄物の投入直前の消化ガス発生
速度を測定し、これが処理施設個有のベースライン近く
ま′で減少しているかを判定すべく予定の設定値と比較
し、その偏差を得ることによって、その時の微生物量や
その活性における消化反応の進行具合を推定できる。し
たがってこの偏差値を基準にして、微生物量やその活性
状態に対し適正な有機物負荷量二なるよう口有機性廃棄
物量を投入すべく制御することが可能となる。
以下本発明を図示する一実施例に基づいて説明する。第
1図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図である。
図において、ガス管路7に、消化ガス発生速度を測定す
る測定器、すなわちガス流量計12を設ける。この流量
計12からは、各処理施設で決められでいる有機性廃棄
物の投入スケジュール−二合せて、投入を開始する直前
の消化ガス発生速度の測定値Gが出力され、演算装置1
3に与えられる。演算装置13では測定値Gl二基づい
て次回の有機性廃棄物の投入量の目標値Qinを演算番
二よって求める。これは例えば次式1二よってQinの
変動分△Qinを求めること亀;よってなされる。
△Qjn 二K (Go  G) (Qin)n+t=(Qin)n+△QtnここでG。
は所定の設定値、Kは所定の係数であり、これらは各処
理施設ごと1:決められるものである。また(Q l 
n )n+tは次回投入すべき有機性廃棄物の投入量、
(Qin)n は前回投入された有機性廃棄物の投入量
を示す。
このようにして求められた演算装置13の出力は制御装
置141;与えられ、投入ポンプ11の運転時間を制卸
することによって、目標の投入量になるようにされる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、消化ガス発生速度を
測定し消化反応の進行具合を推定することI:よって、
消化槽内に保有されている微生物置やその活性を推定し
、投入した有機性廃棄物の菫が適正であったか否かを判
断して、次回鴫二投入する有機性廃棄物置を制御するの
で、常鑑;適正な有機物負荷量で運転でき、高い処理効
率が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による嫌気性消化装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図、第3図、第4図は消化ガス発生速
度の変化パターンを示す図、第5図は一般的な嫌気性消
化装置のフロー図である。 2・・・1次消化槽   4・・・2次消化槽11・・
・投入ポンプ   12・・・ガス速度測定器13・・
・演算装置    14・・・制卸装置(7317) 
 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)す; 1間 第2図 峙関 第3図 汚泥投入 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 消化槽内に有機性廃棄物が間欠的に投入される嫌気性消
    化装置において、 消化槽から発生する消化ガスの発生速度を測定する測定
    器と、 前記消化槽への有機性廃棄物の投入直前の前記測定器か
    らの出力を予定の設定値と比較しその偏差に基づいて消
    化槽への有機性廃棄物の投入量を演算する演算装置と、 該演算装置からの出力を受けて消化槽に対する有機性廃
    棄物の投入量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装置。
JP60127136A 1985-06-13 1985-06-13 嫌気性消化装置 Pending JPS61287497A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH024498A (ja) * 1988-06-21 1990-01-09 Akua Runesansu Gijutsu Kenkyu Kumiai メタン製造装置の制御装置
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JPH0463756B2 (ja) * 1988-06-21 1992-10-12 Tokyo Shibaura Electric Co
WO1997012840A1 (fr) * 1995-10-04 1997-04-10 Institut National De La Recherche Agronomique Procede de controle d'un dispositif de depollution d'eaux residuaires et dispositif correspondant

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FR2739615A1 (fr) * 1995-10-04 1997-04-11 Agronomique Inst Nat Rech Procede de controle d'un dispositif de depollution d'eaux residuaires et dispositif correspondant

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