(57)【要約】【課題】バイオバイオガスホルダーの容量を削減する。【解決手段】有機物処理システム１は、汚泥を取得する最初沈殿槽１１と、最初沈殿槽１１が取得した汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成する可溶化装置１５と、嫌気性微生物に可溶化汚泥を消化させることによりバイオガスを発生させる嫌気性発酵槽１８と、可溶化装置１５において生成した可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に流入させる有機物投入量を調整することにより嫌気性発酵槽１８における発酵を調整する嫌気性発酵調整装置１７と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を取得する汚泥取得手段と、
前記汚泥取得手段が取得した前記汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成する可溶化手段と、
嫌気性微生物に前記可溶化汚泥を消化させることによりバイオガスを発生させる嫌気性発酵手段と、
前記可溶化手段が生成した前記可溶化汚泥を直接、又は間接的に前記嫌気性発酵手段に流入させる時、前記可溶化汚泥中の有機物投入量を調整することにより前記嫌気性発酵手段における発酵を調整する嫌気性発酵調整手段と、
を有する有機物処理システム。
【請求項２】
前記嫌気性発酵調整手段は、
前記可溶化汚泥を一時的に貯蔵するバッファ槽と、
前記可溶化汚泥が前記バッファ槽に流入する流量の変動量よりも前記バッファ槽から前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流出する前記可溶化汚泥の流量の変動量が小さくなるように、前記嫌気性発酵手段に流入させる前記可溶化汚泥の流量を制御する制御手段と、
を有する、
請求項１に記載の有機物処理システム。
【請求項３】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最大流量と最小流量との間の流量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる、
請求項２に記載の有機物処理システム。
【請求項４】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の平均流量に対して所定の範囲内の流量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる、
請求項３に記載の有機物処理システム。
【請求項５】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥が流入する流量と前記可溶化汚泥に含まれる有機物の濃度との積である有機物流入量に基づいて、前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる前記可溶化汚泥の有機物量を制御する、
請求項１に記載の有機物処理システム。
【請求項６】
前記嫌気性発酵調整手段は、
前記可溶化汚泥を一時的に貯蔵するバッファ槽と、
前記可溶化汚泥が前記バッファ槽に流入する有機物量の変動量よりも前記バッファ槽から前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流出する前記可溶化汚泥の有機物量の変動量が小さくなるように、前記嫌気性発酵手段に流入させる前記可溶化汚泥の流量を制御する制御手段と、
を有する、
請求項５に記載の有機物処理システム。
【請求項７】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最大有機物流入量と最小有機物流入量との間の有機物投入量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる、
請求項５に記載の有機物処理システム。
【請求項８】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の平均有機物流入量に対して所定の範囲内の有機物投入量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる、
請求項５に記載の有機物処理システム。
【請求項９】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の濃度が所定の範囲になるように、前記可溶化手段から前記嫌気性発酵手段までの間、又は前記嫌気性発酵手段において前記可溶化汚泥を希釈するための希釈水を添加する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の有機物処理システム。
【請求項１０】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最小流量が所定の時間継続した場合であっても前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させ続ける、
請求項１から９のいずれか一項に記載の有機物処理システム。
【請求項１１】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最大流量が所定の時間継続した場合であっても前記可溶化汚泥の流入を直接、又は間接的に受け続ける、
請求項１から９のいずれか一項に記載の有機物処理システム。
【請求項１２】
前記可溶化手段が生成した前記可溶化汚泥を固液分離する固液分離手段をさらに有し、
前記嫌気性発酵調整手段は、前記固液分離手段において前記可溶化汚泥を固体と液体とに分離した後に得られる分離後可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる有機物投入量を調整する、
請求項１から９のいずれか一項に記載の有機物処理システム。
【請求項１３】
汚泥を取得する工程と、
取得した前記汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成する工程と、
生成した前記可溶化汚泥を、嫌気性微生物により発酵させるための嫌気性発酵槽に流入させる有機物投入量を調整する工程と、
前記嫌気性発酵槽において前記嫌気性微生物に前記可溶化汚泥を消化させることによりバイオガスを発生させる工程と、
を有する有機物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、汚泥、糞、生ごみ等の有機性廃棄物等を処理するための有機物処理システム及び有機物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物を用いて有機性廃棄物を処理することによりメタンガスを生成する方法が知られている。特許文献１には、メタンガスの回収効率を向上させるためのバイオガス製造システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４６０１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
製造されたバイオガスから精製されたメタンガスは、発電設備に送られたり都市ガスとして供給されたりするので安定的に供給されることが求められている。ところが、発酵処理によってバイオガスを製造する設備に投入される有機性廃棄物の量は、時間帯によって変動する。例えば、下水処理場で人が稼働していない時間帯においては、投入される有機性廃棄物の量が減少する。したがって、製造されるバイオガスの量が時間によって変動する。
【０００５】
そこで、従来のバイオガス製造システムにおいては、製造したバイオガスを貯蔵しておく大容量のバイオガスホルダーが設けられている。例えば、バイオガスを製造できない時間が１２時間継続してもバイオガスを供給し続けることができるように、バイオガスホルダーには、１２時間分のバイオガスを貯蔵するだけの容量が求められる。
【０００６】
仮に、１２時間バイオガスの製造設備に投入される有機性廃棄物の乾燥固形物量が一日に５０００ｋｇ−ｄｓであるとする。この場合、１２時間分のバイオガスの容量は約３０００立米となる。この容量以上のバイオガスを貯蔵するためのバイオガスホルダーのコストは例えば２億円にものぼるため、バイオガスの製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、バイオガスホルダーの容量を削減することができる有機物処理システム及び有機物処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様の有機物処理システムは、汚泥を取得する汚泥取得手段と、前記汚泥取得手段が取得した前記汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成する可溶化手段と、嫌気性微生物に前記可溶化汚泥を消化させることによりバイオガスを発生させる嫌気性発酵手段と、前記可溶化手段が生成した前記可溶化汚泥を直接、又は間接的に前記嫌気性発酵手段に流入させる時、前記可溶化汚泥中の有機物投入量を調整することにより前記嫌気性発酵手段における発酵を調整する嫌気性発酵調整手段と、を有する。
【０００９】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥を一時的に貯蔵するバッファ槽と、前記可溶化汚泥が前記バッファ槽に流入する流量の変動量よりも前記バッファ槽から前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流出する前記可溶化汚泥の流量の変動量が小さくなるように、前記嫌気性発酵手段に流入させる前記可溶化汚泥の流量を制御する制御手段と、を有してもよい。
【００１０】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最大流量と最小流量との間の流量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させてもよい。また、前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の平均流量に対して所定の範囲内の流量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させてもよい。
【００１１】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥が流入する流量と前記可溶化汚泥に含まれる有機物の濃度との積である有機物流入量に基づいて、前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる前記可溶化汚泥の有機物量を制御してもよい。
【００１２】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥を一時的に貯蔵するバッファ槽と、前記可溶化汚泥が前記バッファ槽に流入する有機物量の変動量よりも前記バッファ槽から前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流出する前記可溶化汚泥の有機物量の変動量が小さくなるように、前記嫌気性発酵手段に流入させる前記可溶化汚泥の流量を制御する制御手段と、を有してもよい。
【００１３】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の最大有機物流入量と最小有機物流入量との間の有機物投入量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させてもよい。
【００１４】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の平均有機物流入量に対して所定の範囲内の有機物投入量の前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させてもよい。
【００１５】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の濃度が所定の範囲になるように、前記可溶化装置から前記嫌気性発酵槽までの間、又は前記嫌気性発酵手段において前記可溶化汚泥を希釈するための希釈水を添加してもよい。
【００１６】
前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の流入最小流量が所定の時間継続した場合であっても前記可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させ続けてもよい。また、前記嫌気性発酵調整手段は、前記可溶化汚泥の流入最大流量が所定の時間継続した場合であっても前記可溶化汚泥の流入を直接、又は間接的に受け続けてもよい。
【００１７】
上記の有機物処理システムは、前記可溶化手段が生成した前記可溶化汚泥を固液分離する固液分離手段をさらに有し、前記嫌気性発酵調整手段は、前記固液分離手段において前記可溶化汚泥を固体と液体とに分離した後に得られる分離後可溶化汚泥を前記嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させる有機物投入量を調整してもよい。
【００１８】
本発明の第２の態様の有機物処理方法は、汚泥を取得する工程と、取得した前記汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成する工程と、生成した前記可溶化汚泥を、嫌気性微生物により発酵させるための嫌気性発酵槽に流入させる有機物投入量を調整する工程と、前記嫌気性発酵槽において前記嫌気性微生物に前記可溶化汚泥を消化させることによりバイオガスを発生させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バイオガスホルダーの容量を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】有機物処理システムの構成を示す図である。
【図２】有機物処理システムの構成を示す図である。
【図３】有機物処理システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の有機物処理システム１の構成を示す図である。以下、有機物処理システム１が下水道管路から取り込んだ汚水を処理する場合を例として、有機物処理システム１の構成及び動作を説明する。汚水には、糞尿を含む各種の有機物が含まれている。有機物処理システム１は、汚水に含まれている有機物を処理してメタンガスを発生させることができる。
【００２２】
有機物処理システム１は、最初沈殿槽１１と、エアレーションタンク１２と、最終沈殿槽１３と、可溶化装置１５と、嫌気性発酵調整装置１７と、嫌気性発酵槽１８とを有する。以下、各部の構成及び処理の手順について説明する。
【００２３】
最初沈殿槽１１は、初沈汚泥を取得する汚泥取得手段である。最初沈殿槽１１は、取得した下水に含まれている有機物と無機物のうち、比重が水よりも大きい物質を汚泥として沈殿させ、沈殿した汚泥と上澄み液とを分離するための処理槽である。最初沈殿槽１１において沈殿した汚泥は、可溶化装置１５へと送られる。最初沈殿槽１１における上澄み液は、残留する有機物を除去するために、エアレーションタンク１２へと送られる。
【００２４】
エアレーションタンク１２は、好気性微生物により、最初沈殿槽１１から送り込まれた汚水に含まれる有機物を分解するためのタンクである。好気性微生物は、水中の溶存酸素を取り込みながら汚水に含まれる有機物を分解する菌等である。エアレーションタンク１２には酸素が供給され、好気性微生物が汚水中に溶け込んでいる有機物等を主に餌として消化する。その結果、エアレーションタンク１２においては、有機物を細胞内に取り込んで増殖した好気性微生物と、好気消化されなかった有機物から主に構成される汚泥が生成される。エアレーションタンク１２において生成された汚泥は、最終沈殿槽１３へと送られる。
【００２５】
最終沈殿槽１３は、エアレーションタンク１２から送り込まれた汚水に含まれている汚泥を沈殿させるための処理槽である。上澄み液は、滅菌された後に放流水として外部に放出される。沈殿した汚泥は、可溶化装置１５へと送られる。
【００２６】
可溶化装置１５は、最初沈殿槽１１と最終沈殿槽１３から送り込まれた汚泥を可溶化して可溶化汚泥を生成するための処理装置である。可溶化装置１５においては、送り込まれた汚泥にアルカリ性物質を投入して混合した後に加熱して汚泥をアルカリ加水分解することにより、汚泥が水に溶解した状態の可溶化汚泥を生成する可溶化工程が実行される。可溶化装置１５においては、有機物と、有機物を細胞内に取り込んだ汚泥菌等を含む汚泥がアルカリ加水分解されて可溶化汚泥となる。
【００２７】
具体的には、可溶化装置１５においては、例えば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）のようなアルカリ性物質を投入することにより、汚泥のｐＨを７.１〜１４のアルカリ性に調整する。次に、アルカリ性に調整された汚泥を、１００℃以上３５０℃以下の範囲内の温度で飽和水蒸気圧以上の高い圧力を加えた状態で加熱することにより、汚泥をアルカリ加水分解する。加熱時間は、例えば１０秒以上２４時間以下である。
【００２８】
例えば、加熱装置を用いて可溶化装置１５内の温度を２００℃にすることで、可溶化装置１５の内部が亜臨界の状態になり、汚泥菌及びその他の有機物等を含む汚泥がアルカリ加水分解される。その結果、汚泥は、水に溶解した状態の可溶化汚泥になる。可溶化装置１５において生成されたアルカリ性の可溶化汚泥は、嫌気性発酵調整装置１７に送られる。
【００２９】
嫌気性発酵調整装置１７は、嫌気性発酵槽１８における発酵量や発酵速度等を調整する。具体的には、嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化装置１５において生成された可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に投入する有機物の量である有機物投入量を調整する。本実施形態１においては、嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化装置１５から流入する可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に流入させる流量を指標として有機物投入量を調整する。嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化装置１５と嫌気性発酵槽１８との間で機能し、可溶化汚泥を３０分以上一時貯留する原水槽、中和槽、温度調整槽及び薬品添加槽等のような各種の槽を含む。
【００３０】
嫌気性発酵調整装置１７は、バッファ槽１７１と、移送ポンプ１７６と、流量定量化装置１７７とを有する。バッファ槽１７１は、可溶化装置１５から流入する可溶化汚泥を所定の範囲の量だけ一時的に貯蔵するための槽である。流量定量化装置１７７は、例えば流入量が一定の範囲を超えると、超えた流量分の可溶化汚泥を自動的にバッファ槽１７１に戻す処理を行う計量ボックスである。また、移送ポンプ１７６が定量性を有している場合、流量定量化装置１７７は省略することができる。
【００３１】
バッファ槽１７１は、バッファ槽１７１への可溶化汚泥の流入量が最小の状態が所定の期間（例えば１２時間）継続しても、嫌気性発酵槽１８に定量の可溶化汚泥を流入させ続けることができるだけの可溶化汚泥を蓄えることができる容量を上回る容量を有している。また、バッファ槽１７１は、バッファ槽１７１への可溶化汚泥の流入量が最大の状態が所定の期間継続しても、可溶化汚泥の流入を受け続けることができる容量を上回る容量を有している。
【００３２】
嫌気性発酵槽１８は、嫌気性微生物による嫌気処理を行うことで、可溶化汚泥を発酵させ、バイオガスを生成するための処理槽である。ここで、嫌気性微生物とは、酸素がない環境において有機物を代謝分解して消化する菌である。
【００３３】
嫌気性発酵槽１８は、例えば凝集化した嫌気性微生物に可溶化汚泥を消化させる高速嫌気性発酵法を用いるＥＧＳＢ（Expanded Granular Sludge Bed）型発酵槽又はＵＡＳＢ（Up-flow Anaerobic Sludge Bed）型発酵槽又は嫌気性固定床式発酵槽又は嫌気性流動床式発酵槽等である。嫌気性発酵槽１８においては、凝集化した嫌気性微生物が、送り込まれた可溶化汚泥内の有機物を分解して消化することでバイオガスが発生する。嫌気性発酵槽１８で発生したバイオガスは、後段の発電設備等に供給される。また、嫌気性発酵槽１８は完全混合型発酵槽等いかなる形態の嫌気性発酵槽でもよい。
【００３４】
［有機物処理システム１による効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る有機物処理システム１は、可溶化装置１５において生成された可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる有機物投入量を調整する嫌気性発酵調整装置１７を有する。有機物処理システム１が嫌気性発酵調整装置１７を有することにより、可溶化汚泥が生成される量又は濃度が変動する場合であっても、嫌気性発酵槽１８に安定して可溶化汚泥を供給できるので、嫌気性発酵槽１８は、安定した量のバイオガスを継続的に発生することができる。したがって、有機物処理システム１においては、嫌気性発酵槽１８の後段に大容量のバイオガスホルダーを設ける必要がないので、システムのコストを低減することができる。
【００３５】
＜実施の形態２＞
図２は、実施の形態２の有機物処理システム２の構成を示す図である。有機物処理システム２は、嫌気性発酵槽１８に可溶化汚泥を流入させる流量を制御する時、流入させる可溶化汚泥中の有機物量を指標として制御する点において図１の実施の形態１に係る有機物処理システム１とは異なる。
【００３６】
有機物処理システム２は、最初沈殿槽１１と、エアレーションタンク１２と、最終沈殿槽１３と、脱水装置１４と、可溶化装置１５と、固液分離装置１６と、嫌気性発酵調整装置１７と、嫌気性発酵槽１８とを有する。以下、各部の構成及び処理の手順について説明する。ただし、最初沈殿槽１１、エアレーションタンク１２、最終沈殿槽１３、及び嫌気性発酵槽１８は、有機物処理システム１と同じ構成なので説明を省略する。
【００３７】
脱水装置１４は、最初沈殿槽１１及び最終沈殿槽１３から送られた汚泥を脱水するための処理装置である。脱水装置１４において汚泥を脱水することによって、汚泥は半固体状の脱水ケーキになる。脱水装置１４において生成された脱水ケーキは可溶化装置１５に送られる。
【００３８】
可溶化装置１５は、脱水装置１４から送り込まれた脱水ケーキを可溶化して可溶化汚泥を生成するための処理装置である。可溶化装置１５においては、送り込まれた脱水ケーキにアルカリ性物質を投入して混合した後に加熱して脱水ケーキをアルカリ加水分解することにより、汚泥が水に溶解した状態の可溶化汚泥を生成する可溶化工程が実行される。可溶化装置１５においては、有機物と、有機物を細胞内に取り込んだ汚泥菌等を含む汚泥がアルカリ加水分解されて可溶化汚泥となる。可溶化装置１５がアルカリ加水分解をする方法は、実施の形態１と同様である。
【００３９】
固液分離装置１６は、遠心分離手段等の固液分離手段を有する処理装置である。固液分離装置１６は、可溶化装置１５から導入された可溶化汚泥を例えば、約２５００Ｇで遠心分離することにより、可溶化汚泥に含まれている固形分を除去する。固液分離装置１６において遠心分離して固形分を除去することで、遠心分離前は数千〜数万ｍｇ／Ｌの濃度であった固形成分を５００ｍｇ／Ｌ以下（例えば１００ｍｇ／Ｌ）程度に低減することができる。
【００４０】
嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化装置１５において生成された可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８への有機物投入量を調整する。実施の形態２の有機物処理システム２における嫌気性発酵調整装置１７は、固液分離装置１６から流入する分離後の可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる量を、可溶化汚泥中の有機物量を指標として調整する。
【００４１】
嫌気性発酵調整装置１７は、バッファ槽１７１と、流量センサー１７２と、流量センサー１７３と、バルブ１７４と、制御部１７５と、有機物濃度測定するCODCr（Chemical Oxygen Demand Cr）センサー１７８、CODCrセンサー１７９とを有する。嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化汚泥の最大有機物流入量と最小有機物流入量との間の有機物投入量の可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる。嫌気性発酵調整装置１７は、可溶化汚泥の平均有機物流入量に対して所定の範囲内の有機物投入量の可溶化汚泥を嫌気性発酵手段に直接、又は間接的に流入させてもよい。
【００４２】
バッファ槽１７１は、固液分離装置１６から流入する分離後の可溶化汚泥を所定の範囲の量だけ一時的に貯蔵するための槽である。バッファ槽１７１は、有機物処理システム１におけるバッファ槽１７１と同様に、バッファ槽１７１への可溶化汚泥の流入量が最小の状態が所定の期間（例えば１２時間）継続しても、嫌気性発酵槽１８に所定の有機物量の可溶化汚泥を流入させ続けることができるだけの可溶化汚泥を蓄えることができる容量を上回る容量を有している。また、バッファ槽１７１は、バッファ槽１７１への可溶化汚泥の流入量が最大の状態が所定の期間継続しても、可溶化汚泥の流入を受け続けることができる容量を上回る容量を有している。
【００４３】
バイオガスを発生させるために必要な可溶化汚泥の容積は、発生するバイオガスの容積の約１／２００である。したがって、例えば、従来のバイオガス製造システムにおいて３０００立米のバイオガスホルダーが必要であった場合、バッファ槽１７１の容量は約１５立米となるので、バッファ槽１７１は、上記の条件を満たす容量が必要だとしても、バイオガスホルダーに比べて安価に構成することができる。
【００４４】
流量センサー１７２は、固液分離装置１６からの可溶化汚泥の流入量を検出する。流量センサー１７２は、検出した流量を制御部１７５に通知する。CODCrセンサー１７８は、流入する可溶化汚泥の有機物濃度を制御部１７５に通知する。流量センサー１７３は、嫌気性発酵槽１８に直接又は間接的に流入する可溶化汚泥の流量を検出する。流量センサー１７３は、検出した流量を制御部１７５に通知する。CODCrセンサー１７９は流出する可溶化汚泥の有機物濃度を制御部１７５に通知する。バルブ１７４は、制御部１７５の制御に基づいて、嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる可溶化汚泥の流量を調整する。
【００４５】
制御部１７５は、例えばコンピュータである。制御部１７５は、可溶化汚泥がバッファ槽１７１に流入する有機物量の変動量よりもバッファ槽１７１から嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流出する可溶化汚泥の有機物量の変動量が小さくなるように、嫌気性発酵槽１８に流入させる可溶化汚泥の流量を制御する。制御部１７５は、固液分離装置１６からバッファ槽１７１に流入する可溶化汚泥の流量と有機物濃度の積である有機物流入量の変動量よりも、バッファ槽１７１から嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流出する可溶化汚泥の流出量と可溶化汚泥の有機物濃度の積である有機物投入量の変動量が小さくなるように、嫌気性発酵槽１８に流入させる可溶化汚泥の流量を制御する。
【００４６】
制御部１７５は、固液分離装置１６から流入する可溶化汚泥の最大有機物投入量と最小有機物投入量との間の投入量の可溶化汚泥が嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入するようにバルブ１７４を制御する。例えば、制御部１７５は、固液分離装置１６から流入する可溶化汚泥の平均有機物流入量と等しい又は一定範囲内の投入量の可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に直接又は間接的に流入させるように流量を制御する。
【００４７】
具体的には、制御部１７５は、流量センサー１７２とCODCrセンサー１７８とにより検出した有機物流入量の所定の期間（例えば１週間）にわたる平均値を算出して求めた平均有機物流入量に対して、流量センサー１７３の流量とCODCrセンサー１７９が検出した有機物濃度とに基づいて算出した有機物投入量が所定の範囲内になるように流量を制御する。所定の範囲は、嫌気性発酵槽１８が単位時間内に発生する必要があるメタンガスの量に基づいて定められている。このようにすることで、有機物処理システム２は、バイオガスホルダーを備えることなく、安定してメタンガスを供給し続けることができる。
【００４８】
また、バッファ槽１７１が上記の容量を有しているので、制御部１７５は、可溶化汚泥の最小有機物投入量が所定の時間継続した場合であっても可溶化汚泥を嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させ続けることができる。また、制御部１７５は、可溶化汚泥の最大有機物投入量が所定の時間継続した場合であっても可溶化汚泥の流入を直接、又は間接的に受け続けることができる。
【００４９】
［有機物処理システム２による効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る有機物処理システム２は、嫌気性発酵槽１８に可溶化汚泥を流入させる流量を制御する時、流入させる可溶化汚泥中の有機物量を指標として制御する制御部１７５をさらに備える。有機物処理システム２がこのような制御部１７５を備えることにより、嫌気性発酵槽１８に流入させる有機物の量をさらに安定するので、発生するバイオガス量もさらに安定する。
【００５０】
［変形例１］
図３は、実施の形態２の変形例としての有機物処理システム３の構成を示す図である。図３に示す有機物処理システム３は、固液分離装置１６を有しておらず、可溶化装置１５において生成された可溶化汚泥がバッファ槽１７１に直接流入するという点で、図２に示した有機物処理システム２と異なる。有機物処理システム３が固液分離装置１６を有していない場合には、固液分離装置１６が設けられている場合に比べてバッファ槽１７１の容量を大きくする必要があるものの、大容量のバイオガスホルダーを設ける場合よりはコストを下げることができる。
【００５１】
［変形例２］
図２に示した有機物処理システム２では、嫌気性発酵槽１８に流入する有機物投入量が予め決定された量になるように、可溶化装置１５よりバッファ槽１７１に流入する可溶化汚泥の有機物投入量に応じて、嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる可溶化汚泥の流量を制御した。これに対して、変形例２の有機物処理システムの嫌気性発酵調整装置１７は、バッファ槽１７１に流入する可溶化汚泥の有機物濃度が所定の濃度となるように希釈水を添加する。
【００５２】
有機物濃度を安定化することにより、嫌気性発酵槽１８に直接又は間接的に流入させる可溶化汚泥の流量を安定させることができる。希釈水を添加する場所は、可溶化装置１５とバッファ槽１７１の間、バッファ槽１７１、バッファ槽１７１と嫌気性発酵槽１８の間、又は嫌気性発酵槽１８である。バッファ槽１７１から嫌気性発酵槽１８に直接、又は間接的に流入させる可溶化汚泥における有機物濃度を一定に保つことにより、嫌気性発酵槽１８に滞留する可溶化汚泥のＨＲＴが安定するので、発生するバイオガス量もさらに安定する。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施例を組み合わせて利用してもよく上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５４】
１  有機物処理システム
１１  最初沈殿槽
１２  エアレーションタンク
１３  最終沈殿槽
１４  脱水装置
１５  可溶化装置
１６  固液分離装置
１７  嫌気性発酵調整装置
１８  嫌気性発酵槽
１７１  バッファ槽
１７２  流量センサー
１７３  流量センサー
１７４  バルブ
１７５  制御部
１７６  移送ポンプ
１７７  流量定量化装置
１７８  CODCｒセンサー
【図１】
2018176085.tif 000003
【図２】
2018176085.tif 000004
【図３】
2018176085.tif 000005