JPWO2012042581A1 - メタン発酵処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の一実施態様に係るメタン発酵処理装置における多段式反応槽の概略縦断面図であり、図2は図1のL−L方向から見た概略平面図である。
2、2A、2B、2C 隔壁
3、3A、3B、2C 開口部
4 越流樋
5、5A、5B 上向き配管
6、6A、6B 下向き配管
7、7A、7B ガス抜き槽
8 流入部
9 流出管
10、10Z、10A、10B、10C 反応室
11 ガス放出管
12 浮上ガス阻止板
[0006]
特許文献1に記載されるメタン発酵処理装置においては、各段の乱流反応層は、上方に向かって凸形に設けられた円錐型の第一隔壁の外側に形成される狭い流路を通じてつながっている。そして、槽中央上部の自由水面付近の反応水を槽最下部の第一乱流層201に下降させる第一貫通筒4と、第一乱流層201の水を槽中央上部の自由水面付近に上昇させる第二貫通筒6が設けられることにより、第一乱流層201の水は槽中央上部の自由水面付近を経由して循環する。このような槽内構造のために、下段の乱流反応層から上段の乱流反応層へと被処理水が順次移動するに際し、本来は槽中央上部の自由水面付近を経由して循環しながら径方向に均一に広がって流れるべき被処理水が片流れを生じ、反応効率を低減させる恐れがある。
[0007]
そこで本発明の課題は、多段式反応槽内における被処理水の流動状態が改善された反応効率の高いメタン発酵処理装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008]
上記課題を解決するために、本発明に係るメタン発酵処理装置は、槽内部が隔壁により複数の反応室に区画された多段式反応槽からなり、該多段式反応槽内で被処理水とグラニュール汚泥とを接触させるメタン発酵処理装置であって、前記隔壁には被処理水が上流側反応室から下流側反応室に向けて通過する開口部が設けられ、最下流側の反応室にはグラニュール汚泥から分離された処理水を越流させて排出する越流部が設けられ、一の反応室内において発生したガスを前記越流部の越流面と同じ高さの水面下に導いて気中に抜き出すガス抜き手段と、該ガス抜き手段により前記ガスとともに前記水面下に導かれたグラニュール汚泥を前記一の反応室よりも下流側の他の反応室に返送する汚泥返送手段とを備えていることを特徴とするものからなる。
[0009]
このような本発明のメタン発酵処理装置によれば、一の反応室内において発生したガスとともに水面下に導かれたグラニュール汚泥を、下流側の他の反応室に返送するので、グラニュール汚泥が複数の反応室間を流動し、良好なスラッジブランケットが形成可能となる。また、グラニュール汚泥を含む汚泥水が隣り合う反応室間を流動することにより、多段式反応槽内が攪拌混
合されて被処理水の片流れが防止され、メタン発酵反応の促進が図られる。
[0010]
本発明のメタン発酵処理装置において、前記隔壁が、頂部を下方に向けて配置された錐面状(例えば円錐面状、四角錐面状)に形成されていることが好ましい。隔壁をいわゆる逆錐面形状に形成することにより、反応室内で発生したガスは、反応室内に浮遊するグラニュール汚泥を随伴しながら反応室の径方向外向きに移動して、越流面と同じ高さの自由水面から気中に排出される。このようにして、多段式反応槽内におけるグラニュール汚泥の流動状態の改善が図られる。
[0011]
前記開口部は、前記頂部に形成されていることが好ましい。このように、逆錐面形状をなす隔壁の錐体頂部に開口部が形成され、当該開口部を通じて被処理水が上流側反応室から下流側反応室に向けて通過することにより、被処理水の主流れが反応室の径方向内側に形成されるので、被処理水の層流と、発生ガスの流れに随伴する汚泥水の循環流とが互いに干渉することなく安定した流動状態が形成可能となる。
[0012]
本発明のメタン発酵処理装置において、前記汚泥返送手段が、前記グラニュール汚泥を前記他の反応室に重力で返送する下向き配管からなることが好ましい。このような下向き配管からなる汚泥返送手段を介して、越流面と同じ高さの自由水面下に導かれたグラニュール汚泥を、返送先の反応室内における所望の位置に返送することができる。
[0013]
本発明のメタン発酵処理装置において、前記ガス抜き手段が、前記ガスを浮力で前記水面下に導く上向き配管からなることが好ましい。このように、一の反応室内で発生したガスを集めて浮力で上方に移送し、越流面と同じ高さの自由水面下に導くことにより、特段の動力を使用せずにガス抜きを行うことができる。また、上昇するガスのリフトアップ作用を利用して汚泥水を上昇させることができるので、簡素な機構にて多段式反応槽内を適切な流動状態に保持することが可能である。また、前記上向き配管は、前記一の反応室の周縁側に設けられて、発生したガスが取り込まれやすく配置されていることが好ましい。
Claims (10)
- 槽内部が隔壁により複数の反応室に区画された多段式反応槽からなり、該多段式反応槽内で被処理水とグラニュール汚泥とを接触させるメタン発酵処理装置であって、前記隔壁には被処理水が上流側反応室から下流側反応室に向けて通過する開口部が設けられ、最下流側の反応室にはグラニュール汚泥から分離された処理水を越流させて排出する越流部が設けられ、一の反応室内において発生したガスを前記越流部の越流面と略同じ高さの水面下に導いて気中に抜き出すガス抜き手段と、該ガス抜き手段により前記ガスとともに前記水面下に導かれたグラニュール汚泥を前記一の反応室よりも上流側の他の反応室に返送する汚泥返送手段とを備えていることを特徴とするメタン発酵処理装置。
- 前記隔壁が、頂部を下方に向けて配置された錐面状に形成されている、請求項1に記載のメタン発酵処理装置。
- 前記開口部が、前記頂部に形成されている、請求項2に記載のメタン発酵処理装置。
- 前記汚泥返送手段が、前記グラニュール汚泥を前記他の反応室に重力で返送する下向き配管からなる、請求項1〜3のいずれかに記載のメタン発酵処理装置。
- 前記ガス抜き手段が、前記ガスを浮力で前記水面下に導く上向き配管からなる、請求項1〜4のいずれかに記載のメタン発酵処理装置。
- 前記上向き配管が、前記一の反応室の周縁側に設けられている、請求項5に記載のメタン発酵処理装置。
- 前記上向き配管内または/および反応室内に気体を吹き込むブロワが設けられている、請求項5または6に記載のメタン発酵処理装置。
- 前記複数の反応室が上下方向に積層されている、請求項1〜7のいずれかに記載のメタン発酵処理装置。
- 前記多段式反応槽に被処理水が断続的に供給される、請求項1〜8のいずれかに記載のメタン発酵処理装置。
- 前記開口部の上流側近傍に、前記上流側反応室内のガスが前記下流側反応室内に流入することを阻止する阻止板が設けられている、請求項1〜9のいずれかに記載のメタン発酵処理装置。
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