(57)【要約】【課題】  生ゴミをメタン発酵するメタン発酵槽における生ゴミの固形分濃度、あるいはｐＨ値を所定範囲内のものとなるように制御することにより、生ゴミ等のバイオマス資源をメタン発酵槽で安定して処理することができ、バイオガスを効率良く、かつ安定して発生させることができる生ゴミ用メタン発酵装置を提供すること。【解決手段】  アルカリ供給用のタンク１と、生ゴミとアルカリと水を混合してスラリを製造する混合槽２と、メタン発酵槽４と、このメタン発酵槽４に付設されて消化汚泥を循環する温度制御用の循環流路１１を有する生ゴミ用メタン発酵装置であって、前記循環流路１１にスラリの性状調整手段１４を設けたものとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ供給用のタンクと、生ゴミとアルカリと水を混合してスラリを製造する混合槽と、メタン発酵槽と、このメタン発酵槽に付設されて消化汚泥を循環する温度制御用の循環流路を有する生ゴミ用メタン発酵装置であって、前記循環流路にスラリの性状調整手段を設けたことを特徴とする生ゴミ用メタン発酵装置。
【請求項２】
性状調整手段が、スラリの濃度を制御するものである請求項１に記載の生ゴミ用メタン発酵装置。
【請求項３】
性状調整手段は、濃度計の測定値に基いて混合槽への水の供給量およびメタン発酵槽へのスラリの供給量の制御を行うものである請求項２に記載の生ゴミ用メタン発酵装置。
【請求項４】
性状調整手段が、スラリのｐＨを制御するものである請求項１に記載の生ゴミ用メタン発酵装置。
【請求項５】
性状調整手段は、ｐＨ計の測定値に基いてタンクへのアルカリの供給量およびメタン発酵槽へのアルカリの供給量の制御を行うものである請求項４に記載の生ゴミ用メタン発酵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミ等のバイオマス資源をメタン発酵槽で安定して処理することができる生ゴミ用メタン発酵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から生ゴミ、畜糞、汚泥等の処理方法として、バクテリアの発酵作用を利用するものが広く知られている。また最近では、好気性発酵にかわり臭気の飛散がなく環境上有利な嫌気性発酵を利用したものが注目を集めている。このようなメタン発酵装置として、例えば特許文献１に示されるように、メタン発酵槽においてバイオマス資源をメタン発酵させてバイオガスを発生させ、このバイオガスを発電設備等のガス利用機器に供給するものが提案されている。
【０００３】
この場合、メタン発酵に寄与するメタン菌の活動範囲は中温消化の場合に３６〜３８℃と狭い範囲に限られているため、加温装置等により加温制御をしてメタン菌の能力ダウンおよび死滅を防止している。
しかしながら、本発明者の研究によれば、生ゴミをメタン発酵させる場合は、発酵槽の容積が小さく、また発酵日数も約１〜２週間と短いため、生ゴミの性状により発酵槽内における固形物濃度が変動することで安定した発酵処理を行うことができないことが判明した。また生ゴミの場合は酸性のものが含まれている場合もあり、これによって発酵槽内のｐＨが酸性側へ移行してしまいメタン菌の能力ダウンや死滅を招いてバイオガスの発生量が減少する場合があることも判明した。
【特許文献１】特開平１１−３３３４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような問題点を解決して、生ゴミをメタン発酵するメタン発酵槽における生ゴミの固形分濃度、あるいはｐＨ値を所定範囲内のものとなるように制御することにより、生ゴミ等のバイオマス資源をメタン発酵槽で安定して処理することができ、バイオガスを効率良く、かつ安定して発生させることができる生ゴミ用メタン発酵装置を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明の生ゴミ用メタン発酵装置は、アルカリ供給用のタンクと、生ゴミとアルカリと水を混合してスラリを製造する混合槽と、メタン発酵槽と、このメタン発酵槽に付設されて消化汚泥を循環する温度制御用の循環流路を有する生ゴミ用メタン発酵装置であって、前記循環流路にスラリの性状調整手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、消化汚泥を循環する温度制御用の循環流路にスラリの性状調整手段を設けた構造としたので、メタン発酵槽内における濃度やｐＨ値等のスラリ性状を最適範囲に保持することができ、メタン菌の能力ダウンや死滅を防止して安定したバイオガスの発生を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図面は、生ゴミをメタン発酵させて得られたバイオガスをガス利用機器に供給する場合を示すものである。
図において、１は苛性ソーダ等のアルカリ供給用のタンク、２は生ゴミとアルカリと水を混合してスラリを製造する混合槽、３はスラリの供給ポンプ、４はメタン発酵槽、５は消化汚泥の循環ポンプ、６は脱硫装置、７はメタン発酵槽４で発生したバイオガスを貯蔵するガスホルダであり、このガスホルダ７からバイオガスを発電設備や燃料電池等のガス利用機器８に供給するよう構成されている。
また、メタン発酵槽４には排出した消化汚泥を循環する温度制御用の循環流路１１が設けられている。なお、図中９はメタン発酵槽４の循環流路１１に設けられた熱交換器であり、熱機関１０（例えば、温水ボイラや吸収冷凍機等）を利用して温度調整を行うよう構成されている。
【０００８】
本発明では、温度制御用の循環流路１１にスラリの性状調整手段１４を設けた構造となっている。
このスラリの性状調整手段１４として、図示のものでは、循環流路１１を流れる消化汚泥の濃度計１２の測定値に基いて混合槽２への水の供給量およびメタン発酵槽４へのスラリの供給量の制御を行うようにした濃度コントローラ１４ａを用いている。具体的には、メタン発酵槽４におけるスラリ濃度が２．５〜５．０％、好ましくは３．０〜３．５％程度となるようにコントロールする。
【０００９】
更にまたスラリの性状調整手段１４として、ｐＨ計１３の測定値に基いてタンク１へのアルカリの供給量およびメタン発酵槽４へのアルカリの供給量の制御を行うようにしたｐＨコントローラ１４ｂを用いている。具体的には、メタン発酵槽４におけるスラリのｐＨ値が７．０以上、好ましくはｐＨ７．２〜７．５となるようにコントロールする。
このように、スラリの性状調整手段１４によりメタン発酵槽４におけるスラリの濃度やｐＨ、あるいは濃度とｐＨの双方を所定値に制御することにより、安定した発酵処理を行うことができ、バイオガスを効率良く、かつ安定して発生させることが可能となる。
【００１０】
本発明の装置によれば、混合槽２で生ゴミとアルカリと水を混合してスラリを製造し、このスラリをメタン発酵槽４で発酵処理してバイオガス（おおよそＣＨ４：６０vol％、ＣＯ２：４０vol％）が得られる。得られたバイオガスは脱硫装置６で脱硫処理後、ガスホルダ７へ導かれて貯蔵され、その後、ガス利用機器８へ供給されるが、以上の点は従来の生ゴミ等を利用したメタン発酵装置と基本的には同じである。
【００１１】
そして本発明では、循環流路１１に濃度計１２およびｐＨ計１３を設けるとともに、この濃度計１２およびｐＨ計１３の測定値に基いてメタン発酵槽４内のスラリの濃度およびｐＨを制御するスラリの性状調整手段１４を設けた構造となっているので、スラリを常に発酵処理に最適な濃度（約３％）およびｐＨ値（約７．２）に保持することが可能となる。この結果、生ゴミは性状のバラツキにより発酵槽内における固形物濃度が変動する場合や、発酵槽内のｐＨが酸性側へ移行してメタン菌の能力ダウンや死滅を招く場合があるにもかかわらず、本発明では濃度およびｐＨを所定の値として安定した発酵処理を継続できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体フロー図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  タンク
２  混合槽
３  供給ポンプ
４  メタン発酵槽
５  循環ポンプ
６  脱硫装置
７  ガスホルダ
８  ガス利用機器
９  熱交換器
１０  熱機関
１１  温度制御用の循環流路
１２  濃度計
１３  ｐＨ計
１４  スラリの性状調整手段
14a  濃度コントローラ
14b  ｐＨコントローラ
【図１】
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