(57)【要約】【課題】  ＳＳ濃度の高いメタン発酵消化液をメタン発酵槽またはメタン発酵消化液の貯留槽から凝集反応槽へ定量ずつ導入・送給することができて、メタン発酵消化液を滞らせることなく効率よく凝集反応処理へ供することができ、また、分離液を凝集反応槽へ返送することで、凝集反応槽に送給されたメタン発酵消化液中に含まれるＳＳのほとんどを、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液に残留させることなく、浮上スカムへ移行させて、さらに、浮上スカムの一部または全部をメタン発酵槽へ導入するか、浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物をメタン発酵槽へ導入することにより、メタン発酵槽におけるメタンガスの製造をさらに高める、メタン発酵消化液の処理方法およびメタン発酵消化液の処理システムを提供する。【解決手段】  バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理方法。【選択図】  図１
2019155327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理方法であって、
メタン発酵消化液をメタン発酵槽から消化液貯留槽へ導入する工程と、
前記消化液貯留槽へ導入したメタン発酵消化液を前記消化液貯留槽から中継槽へ送給する工程と、
前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の一部を前記中継槽から前記消化液貯留槽へ返送しつつ、前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の残部を前記中継槽から凝集反応槽へ送給して凝集反応処理対象物とする工程と、
前記凝集反応処理対象物を前記凝集反応槽において凝集反応処理して凝集反応処理物を得る工程と、
前記得られた凝集反応処理物を前記凝集反応槽から加圧浮上槽へ送給して加圧浮上処理対象物とする工程と、
前記加圧浮上処理対象物を前記加圧浮上槽において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムと分離液とを得る工程と
を有する、前記メタン発酵消化液の処理方法。
【請求項２】
前記得られた分離液の一部または全部を凝集反応槽へ返送する工程を有する、請求項１に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項３】
前記得られた浮上スカムの一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程を有する、請求項１または請求項２に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項４】
前記得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理装置へ導入して亜臨界水処理対象物とする工程と、
前記亜臨界水処理対象物を亜臨界水処理装置において亜臨界水処理して亜臨界水処理物を得る工程と、
前記得られた亜臨界水処理物の一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程と
を有する、請求項１または請求項２に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のメタン発酵消化液の処理方法を包含する、バイオマスを発酵させてメタンガスを製造する方法。
【請求項６】
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理システムであって、
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液を貯留するための消化液貯留槽と、
前記回収したメタン発酵消化液を凝集反応させて凝集反応処理物を得るための凝集反応槽と、
前記凝集反応処理物を加圧浮上処理して加圧浮上処理物を得るための加圧浮上槽と
を備え、かつ、
メタン発酵消化液返送用ラインで前記消化液貯留槽と連通しているとともにメタン発酵消化液送給用ラインで前記凝集反応槽と連通している中継槽を備える、前記メタン発酵消化液の処理システム。
【請求項７】
前記加圧浮上槽と前記凝集反応槽とを連通する分離液用返送ラインを備える、請求項６に記載の処理システム。
【請求項８】
加圧浮上槽において得られた浮上スカムの一部または全部を導入する亜臨界水処理装置を備える、請求項６または請求項７に記載のメタン発酵消化液の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理方法、前記メタン発酵消化液の処理方法を包含するメタンガス製造方法、およびメタン発酵消化液の処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家畜の糞尿、食品廃棄物、下水道・汚水などのバイオマスの有効活用が求められており、カーボンニュートラルへ繋がるという考え方の下、バイオマスを直接燃焼し、発生する熱を利用して発電機を稼働させるバイオマス発電の他、バイオマスを発酵させて可燃性ガスであるメタンガスを得、得られたメタンガスを用いて発電機を稼働させるバイオガス発電の導入が進められている。
【０００３】
バイオガス発電の場合、メタンガスの燃焼時に二酸化炭素がほとんど排出されないため、バイオマスを直接燃焼する必要があるバイオマス発電よりも環境対策に有効であるうえ、密閉されたメタン発酵槽において嫌気性発酵処理を行うことから悪臭対策にも繋がり、また、バイオマス発電プラントと比較するとバイオガス発電プラントの構造の方がシンプルであり、設備投資やプラントの保守運用に掛かる費用が少なくて済むという特長がある。さらに、再生可能エネルギー導入促進のための固定価格買取制度により、バイオガス発電由来の電気は固定価格買取制度による売電が可能であるため、余剰電気を経済的に利用することできるという特長もある。
【０００４】
一方、バイオガス発電の場合、メタン発酵により、残渣であるメタン発酵消化液が生じてメタン発酵槽に残留する。生じたメタン発酵消化液は、雑草種子や病原菌を含んでおらず、安全な肥料となるということから、メタンガスと分離された後、畑や牧草地の液肥として二次利用されている。
【０００５】
他方、メタン発酵消化液の発生量は相当量になるうえ、原料となるバイオマスの内容によっては窒素やリンの量があまりにも多くなるため、そのまま液肥として利用することが困難なことが多くあり、従来、メタン発酵消化液を処理する技術が開発されている。特に、加圧浮上装置により固液分離処理（加圧浮上処理）し、得られた浮上スカムと分離液を処分する技術が注目されており、例えば、メタンガス生成方法においてメタン発酵消化液を加圧浮上処理する固液分離工程を設けた技術（特許文献１）の他、メタンガスを酸化し、その酸化したガスを加圧下で水に溶解し、その溶解水をメタン発酵消化液と大気圧下で混合して加圧浮上処理し、得られた浮上スカムの一部をメタン発酵槽へ返送する技術（特許文献２）、メタン発酵消化液を加圧浮上処理した後、常圧に戻し、浮上した残渣を含む分画を酸発酵に利用する技術（特許文献３）、メタン発酵消化液と凝集剤を反応させて加圧浮上処理し、得られた浮上スカムの少なくとも一部をメタン発酵処理に供するとともに、得られた液体分を上向流式嫌気性汚泥床法にてメタン発酵処理に供する技術（特許文献４）などが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０５０１４３号公報
【特許文献２】特開昭５４−１１３９５５号公報
【特許文献３】特開２００９−１１９３６１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２２７８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１〜４に開示されている発明の場合、いずれの発明も、メタン発酵消化液をメタン発酵槽またはメタン発酵消化液の貯留槽から加圧浮上槽または凝集反応槽へ導入することができることを前提とした発明であるが、Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄ（ＳＳ）が多量に含まれるメタン発酵消化液を加圧浮上処理へ供するためには、事前に凝集反応処理を行うことは必須であり、また、そのようなメタン発酵消化液を凝集反応処理へ供するためには工夫が必要であった。
【０００８】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ＳＳ濃度の高いメタン発酵消化液をメタン発酵槽またはメタン発酵消化液の貯留槽から凝集反応槽へ定量ずつ導入・送給することができて、メタン発酵消化液を滞らせることなくスムーズに、かつ効率よく凝集反応処理へ供することができ、また、加圧浮上処理によって得られた分離液を凝集反応槽へ返送（送給）することで、凝集反応槽に送給されたメタン発酵消化液中に含まれるＳＳのほとんどを、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液に残留させることなく、同時に得られる浮上スカムへ移行させて、さらに、加圧浮上処理により得られた浮上スカムの一部または全部をメタン発酵槽へ導入するか、あるいは得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物をメタン発酵槽へ導入することにより、メタン発酵槽における嫌気性細菌のウォッシュアウトを抑制するとともに、メタン発酵槽における発酵能や発酵効率を向上させ、メタン発酵槽におけるメタンガスの製造をさらに高める、メタン発酵消化液の処理方法およびメタン発酵消化液の処理システム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】
【０００９】
本発明者は、鋭意研究の結果、メタン発酵消化液をメタン発酵槽から消化液貯留槽へ導入し、その消化液貯留槽へ導入したメタン発酵消化液をその消化液貯留槽から中継槽へ送給し、その中継槽へ送給したメタン発酵消化液の一部をその中継槽からその消化液貯留槽へ返送（送給）しつつ、その中継槽へ送給したメタン発酵消化液の残部をその中継槽から凝集反応槽へ送給して凝集反応処理対象物とし、その凝集反応処理対象物をその凝集反応槽において凝集反応処理して凝集反応処理物を得、その得られた凝集反応処理物をその凝集反応槽から加圧浮上槽へ送給して加圧浮上処理対象物とし、その加圧浮上処理対象物をその加圧浮上槽において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムと分離液とを得ることにより、さらには、その得られた分離液の一部または全部を凝集反応槽へ返送（送給）することにより、さらには、得られた浮上スカムの一部または全部をそのメタン発酵槽へ導入するか、あるいは得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理装置へ導入して亜臨界水処理対象物として、その亜臨界水処理対象物を亜臨界水処理装置において亜臨界水処理して亜臨界水処理物を得、得られた亜臨界水処理物の一部または全部をそのメタン発酵槽へ導入することにより、ＳＳ濃度の高いメタン発酵消化液をメタン発酵槽またはメタン発酵消化液の貯留槽から凝集反応槽へ定量ずつ導入・送給することができて、メタン発酵消化液を滞らせることなくスムーズに、かつ効率よく凝集反応処理へ供することができ、凝集反応槽に送給されたメタン発酵消化液中に含まれるＳＳのほとんどを、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液に残留させることなく、同時に得られる浮上スカムへ移行させることができ、さらに、メタン発酵槽における嫌気性細菌のウォッシュアウトを抑制するとともに、メタン発酵槽における発酵能や発酵効率を向上させて、メタン発酵槽におけるメタンガスの製造をさらに高めることができることを見出し、下記の各発明を完成した。
【００１０】
（１）バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理方法であって、メタン発酵消化液をメタン発酵槽から消化液貯留槽へ導入する工程と、
前記消化液貯留槽へ導入したメタン発酵消化液を前記消化液貯留槽から中継槽へ送給する工程と、前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の一部を前記中継槽から前記消化液貯留槽へ返送しつつ、前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の残部を前記中継槽から凝集反応槽へ送給して凝集反応処理対象物とする工程と、前記凝集反応処理対象物を前記凝集反応槽において凝集反応処理して凝集反応処理物を得る工程と、前記得られた凝集反応処理物を前記凝集反応槽から加圧浮上槽へ送給して加圧浮上処理対象物とする工程と、前記加圧浮上処理対象物を前記加圧浮上槽において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムと分離液とを得る工程とを有する、前記メタン発酵消化液の処理方法。
【００１１】
（２）前記得られた分離液の一部または全部を凝集反応槽へ返送する工程を有する、（１）に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【００１２】
（３）前記得られた浮上スカムの一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程を有する、（１）または（２）に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【００１３】
（４）前記得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理装置へ導入して亜臨界水処理対象物とする工程と、前記亜臨界水処理対象物を亜臨界水処理装置において亜臨界水処理して亜臨界水処理物を得る工程と、前記得られた亜臨界水処理物の一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程とを有する、（１）または（２）に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【００１４】
（５）（１）から（４）のいずれか一項に記載のメタン発酵消化液の処理方法を包含する、バイオマスを発酵させてメタンガスを製造する方法。
【００１５】
（６）バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理システムであって、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液を貯留するための消化液貯留槽と、前記回収したメタン発酵消化液を凝集反応させて凝集反応処理物を得るための凝集反応槽と、前記凝集反応処理物を加圧浮上処理して加圧浮上処理物を得るための加圧浮上槽とを備え、かつ、メタン発酵消化液返送用ラインで前記消化液貯留槽と連通しているとともにメタン発酵消化液送給用ラインで前記凝集反応槽と連通している中継槽を備える、前記メタン発酵消化液の処理システム。
【００１６】
（７）前記加圧浮上槽と前記凝集反応槽とを連通する分離液用返送ラインを備える、（６）に記載のメタン発酵消化液の処理システム。
【００１７】
（８）加圧浮上槽において得られた浮上スカムの一部または全部を導入する亜臨界水処理装置を備える、（６）または（７）に記載のメタン発酵消化液の処理システム。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法およびメタン発酵消化液の処理システムによれば、ＳＳ濃度の高いメタン発酵消化液をメタン発酵槽またはメタン発酵消化液の貯留槽から凝集反応槽へ定量ずつ導入することができて、メタン発酵消化液を滞らせることなくスムーズに、かつ効率よく凝集反応処理へ供することができ、また、その後の加圧浮上処理によって得られた分離液を凝集反応槽へ返送（送給）することで、より、メタン発酵消化液を滞らせることなくスムーズに、かつ効率よく凝集反応処理へ供することができて、さらに、加圧浮上処理により得られた浮上スカムの一部または全部をメタン発酵槽へ導入するか、あるいは得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物をメタン発酵槽へ導入することにより、メタン発酵槽における嫌気性細菌のウォッシュアウトを抑制するとともに、メタン発酵槽における発酵能や発酵効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第一実施形態を示すフロー図である。
【図２】本発明に係るメタン発酵消化液処理システムの第一実施形態を示す図である。
【図３】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第一実施形態の、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを消化液貯留槽３から中継槽４へ送給する工程と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部を中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）しつつ、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部を中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとする工程を示した図である。
【図４】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第二実施形態を示すフロー図である。
【図５】本発明に係るメタン発酵消化液処理システムの第二実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第三実施形態を示すフロー図である。
【図７】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第四実施形態を示すフロー図である。
【図８】本発明に係るメタン発酵消化液処理システムの第三実施形態を示す図である。
【図９】本発明に係るメタン発酵消化液処理方法の第一実施形態を包含する、メタンガス製造方法ＰＭを示すフロー図である。
【図１０】従来のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＣＭを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法、メタン発酵消化液の処理方法を包含するメタンガス製造方法およびメタン発酵消化液の処理システムの実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法の第一実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理方法ＳＭ１は、図１および図２に示すように、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液Ｒの処理方法であって、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程（消化液貯留槽導入工程）Ｓ１と、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを中継槽４へ送給する工程（中継槽送給工程）Ｓ２と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程（消化液貯留槽返送工程）Ｓ３と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯ（図示しない）とする、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程（凝集反応槽送給工程）Ｓ４と、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａ（図示しない）を得る工程（凝集反応処理工程）Ｓ５と、得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯ（図示しない）とする工程（加圧浮上槽送給工程）Ｓ６と、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とを得る工程（加圧浮上処理工程）Ｓ７とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２１】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、消化液貯留槽導入工程Ｓ１は、図１および図２に示すように、発酵槽貯留槽導入手段１１によりメタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程である。
【００２２】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１におけるメタン発酵槽２では、バイオマス固形分（有機性残渣）が嫌気性細菌により、メタンガスと二酸化炭素に分解される。発生したメタンガスと二酸化炭素とを含んだいわゆるバイオガスは、別途回収されて、メタンガスが分離・回収され、発電等のためのエネルギー源として供される。本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、メタン発酵槽２におけるメタン発酵の形式、温度条件、汚泥滞留時間（ＳＲＴ）などは、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、形式については、乾式、湿式、回分式、固定床式などを挙げることができ、温度条件については、３０〜６０℃の範囲内の温度を挙げることができ、ＳＲＴについては、バイオマスの量、使用するメタン発酵菌の種類、発酵温度、発酵形態などによって異なり、一律に規定することはできないが、例えば１０〜３０日、好ましくは１０〜２０日、より好ましくは１０〜１４日という日数を挙げることができる。また、メタン発酵槽２は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、メタン発酵消化液Ｒの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。
【００２３】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における消化液貯留槽３は、図１および図２に示すように、メタン発酵槽２から導入されたメタン発酵消化液Ｒを貯留する槽である。そのような消化液貯留槽３は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、メタン発酵消化液Ｒの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。
【００２４】
また、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における発酵槽貯留槽導入手段１１は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、メタン発酵槽２内で生じたメタン発酵消化液Ｒを連続的にまたは断続的に消化液貯留槽３へ送給する手段の他、メタン発酵槽２内で生じたメタン発酵消化液Ｒを抜き取って消化液貯留槽３へ注入する手段などを選択することができる。
【００２５】
次に、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、中継槽送給工程Ｓ２、消化液貯留槽返送工程Ｓ３および凝集反応槽送給工程Ｓ４は、図１、図２および図３に示すように、それぞれ、消化液貯留槽３へ導入されたメタン発酵消化液Ｒを、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３から中継槽４へ送給する工程、中継槽４へ送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により、中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程であって、かつ中継槽４へ送給されたメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により、中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとする工程である。
【００２６】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１におけるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインまたはメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである、貯留槽中継槽送給ライン１２、中継槽貯留槽返送ライン１３および中継槽凝集反応槽送給ライン１４は、いずれも、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、貯留槽中継槽送給ライン１２については、メタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入されたメタン発酵消化液Ｒを連続的にまたは断続的に中継槽４へ送給する手段など、中継槽貯留槽返送ライン１３については、消化液貯留槽３から中継槽４へ送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を連続的にまたは断続的に消化液貯留槽３へ返送（送給）する手段など、中継槽凝集反応槽送給ライン１４については、消化液貯留槽３から中継槽４へ送給されたメタン発酵消化液Ｒの残部を連続的にまたは断続的に凝集反応槽５へ送給する手段などを、それぞれ選択することができる。
【００２７】
また、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における中継槽４は、図１、図２および図３に示すように、貯留槽中継槽送給ライン１２により消化液貯留槽３から送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３により消化液貯留槽３へ返送（送給）しつつ、かつ消化液貯留槽３から送給されたメタン発酵消化液Ｒの残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４により凝集反応槽５へ送給する槽である。これらのような構成により、直接的には中継槽４から凝集反応槽５へ、また、間接的には消化液貯留槽３から凝集反応槽５へ、メタン発酵消化液Ｒを定量ずつ送給することが可能となり、凝集反応槽５における凝集反応が滞りなく進む。そのような中継槽４は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、メタン発酵消化液Ｒの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。
【００２８】
次に、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、凝集反応処理工程Ｓ５は、図１に示すように、凝集反応槽５において凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得る工程である。
【００２９】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における凝集反応槽５は、図２に示すように、メタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から送給されたメタン発酵消化液Ｒを凝集反応処理対象物ＡＯとして、凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得る槽である。そのような凝集反応槽５は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、メタン発酵消化液Ｒすなわち凝集反応処理対象物ＡＯの量や、得られる凝集反応処理物Ａの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。
【００３０】
また、凝集反応槽５で用いることのできる凝集剤は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、高分子凝集剤や無機凝集剤などを挙げることができる。高分子凝集剤としては、具体的には、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの４級化物またはその塩の重合物、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの４級化物またはその塩とアクリルアミドとの共重合物、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物またはその４級化物等のカチオン性高分子凝集剤；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの４級化物またはその塩、アクリル酸またはその塩とアクリルアミドとの共重合物等の両性高分子凝集剤（アニオンカチオン高分子凝集剤）；ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドの部分加水分解物、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムの共重合物、アクリルアミドとビニルスルホン酸ナトリウムの共重合物、アクリルアミドと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとの共重合物、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとの三元共重合物等のアニオン性高分子凝集剤；ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド等のノニオン性高分子凝集剤などを挙げることができ、無機凝集剤としては、例えば、塩化第二鉄ポリ硫酸第二鉄などの鉄化合物、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウムなどのアルミニウム化合物、石灰などのカルシウム化合物、マグネシウム化合物などを挙げることができる。また上述した凝集剤は、選択した１種を単独で用いてもよく、それらの２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
さらに、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、凝集反応槽５で用いる凝集剤を溶解するために、凝集剤自動溶解装置（図示しない）を凝集反応槽５に組み込んで用いてもよく、凝集反応槽５とは別個、設置して用いてもよい。
【００３２】
次に、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、加圧浮上槽送給工程Ｓ６は、図１および図２に示すように、凝集反応槽５において得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとする工程である。
【００３３】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、凝集反応槽５において得られた凝集反応処理物Ａを連続的にまたは断続的に加圧浮上槽６へ送給する手段などを選択することができる。
【００３４】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１における加圧浮上槽６は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、メタン発酵消化液Ｒに対し、凝集処理、ｐｈ調整処理、あるいは化学反応処理をして得られる、懸濁物質、凝集分離物質、ｐｈ調整処理により析出する物質、化学反応処理により析出する物質に微細気泡を付着させ、見かけの比重を小さくさせて気液分離を行う槽を挙げることができる。そのような加圧浮上槽６は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、凝集反応処理物Ａすなわち加圧浮上処理対象物ＰＯの量や、得られる浮上スカムＦＳの量、分離液ＳＬの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。なお、高分子凝集剤を使用しない場合は、加圧浮上槽６としてドラム型スクリーンやディスク型スクリーンを選択することができる。
【００３５】
次に、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、加圧浮上処理工程Ｓ７は、図１に示すように、加圧浮上槽６において加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳと分離液ＳＬとを得る工程である。本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１において、加圧浮上槽６における加圧条件は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、５０〜７００ｋＰａの条件を挙げることができる。
【００３６】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第二実施形態、すなわち本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２の各構成について説明する。なお、本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２のうち、上述した第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１の構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００３７】
本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法の第二実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理方法ＳＭ２は、図４および図５に示すように、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液Ｒの処理方法であって、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程（消化液貯留槽導入工程）Ｓ１と、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを中継槽４へ送給する工程（中継槽送給工程）Ｓ２と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程（消化液貯留槽返送工程）Ｓ３と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯ（図示しない）とする、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程（凝集反応槽送給工程）Ｓ４と、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａ（図示しない）を得る工程（凝集反応処理工程）Ｓ５と、得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯ（図示しない）とする工程（加圧浮上槽送給工程）Ｓ６と、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とを得る工程（加圧浮上処理工程）Ｓ７と、得られた分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）する工程（分離液返送工程）Ｓ８とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００３８】
本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２において、分離液返送工程Ｓ８は、図４および図５に示すように、加圧浮上槽６における加圧浮上処理により得られた、少なくとも浮上スカムＦＳと分離液ＳＬのうちの分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により、加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）する工程である。
【００３９】
本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２における分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、加圧浮上槽６において得られた分離液ＳＬを連続的にまたは断続的に凝集反応槽５へ返送（送給）する手段などを選択することができる。
【００４０】
このような本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により、凝集反応槽５に送給されたメタン発酵消化液Ｒ中に含まれる（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄ）ＳＳのほとんどが、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液ＳＬに残留せず、同時に得られる浮上スカムＦＳへ移行する。なお、本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２において、分離液ＳＬの残部があれば放流してもよい。
【００４１】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第三実施形態、すなわち本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３の各構成について説明する。なお、本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３のうち、上述した第一実施形態および第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１およびＳＭ２の構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４２】
本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第三実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理方法ＳＭ３は、図６に示すように、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液Ｒの処理方法であって、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程（消化液貯留槽導入工程）Ｓ１と、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを中継槽４へ送給する工程（中継槽送給工程）Ｓ２と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程（消化液貯留槽返送工程）Ｓ３と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯ（図示しない）とする、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程（凝集反応槽送給工程）Ｓ４と、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａ（図示しない）を得る工程（凝集反応処理工程）Ｓ５と、得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯ（図示しない）とする工程（加圧浮上槽送給工程）Ｓ６と、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とを得る工程（加圧浮上処理工程）Ｓ７と、得られた浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽メタン発酵槽導入手段（図示しない）により加圧浮上槽６からメタン発酵槽２へ導入する工程（浮上スカムメタン発酵槽導入工程）Ｓ９とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００４３】
本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３において、浮上スカムメタン発酵槽導入工程Ｓ９は、加圧浮上槽６における加圧浮上処理により得られた、少なくとも浮上スカムＦＳと分離液ＳＬのうちの浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽メタン発酵槽導入手段により、図６に示すように、加圧浮上槽６からメタン発酵槽２へ導入する工程である。
【００４４】
本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３における加圧浮上槽メタン発酵槽導入手段は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、加圧浮上槽６において得られた浮上スカムＦＳを連続的にまたは断続的にメタン発酵槽２へ送給する手段の他、加圧浮上槽６において得られた浮上スカムＦＳを回収してメタン発酵槽２へ投入する手段などを選択することができる。
【００４５】
なお、本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３は、加圧浮上処理により得られた分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）する工程（分離液返送工程）Ｓ８を含んでもよい。
【００４６】
このような本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３を包含するメタンガス製造方法と、浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へまったく導入せずにメタンガスを製造する方法とを比較すると、本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３を包含するメタンガス製造方法の方が、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造を高める。なお、本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３において、浮上スカムＦＳの残部があれば肥料として用いてもよい。
【００４７】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第四実施形態、すなわち本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４の各構成について説明する。なお、本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４のうち、上述した第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１、ＳＭ２およびＳＭ３の構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４８】
本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第四実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理方法ＳＭ４は、図７および図８に示すように、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液Ｒの処理方法であって、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程（消化液貯留槽導入工程）Ｓ１と、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを中継槽４へ送給する工程（中継槽送給工程）Ｓ２と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程（消化液貯留槽返送工程）Ｓ３と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯ（図示しない）とする、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程（凝集反応槽送給工程）Ｓ４と、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａ（図示しない）を得る工程（凝集反応処理工程）Ｓ５と、得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯ（図示しない）とする工程（加圧浮上槽送給工程）Ｓ６と、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とを得る工程（加圧浮上処理工程）Ｓ７と、得られた浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７により加圧浮上槽６から亜臨界水処理装置７へ導入して亜臨界水処理対象物ＳＯ（図示しない）とする工程（亜臨界水処理装置導入工程）Ｓ１０と、亜臨界水処理対象物ＳＯを亜臨界水処理装置７において亜臨界水処理して亜臨界水処理物Ｓ（図示しない）を得る工程（亜臨界水処理工程）Ｓ１１と、亜臨界水処理により得られた亜臨界水処理物Ｓの一部または全部を、亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段（図示しない）により亜臨界水処理装置７からメタン発酵槽２へ導入する工程（亜臨界水処理物メタン発酵槽導入工程）Ｓ１２とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００４９】
本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４において、亜臨界水処理装置導入工程Ｓ１０および亜臨界水処理物メタン発酵槽導入工程Ｓ１２は、図７および図８に示すように、それぞれ、加圧浮上槽６における加圧浮上処理により得られた、少なくとも浮上スカムＦＳと分離液ＳＬのうちの浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７により加圧浮上槽６から亜臨界水処理装置７へ導入して亜臨界水処理対象物ＳＯとする工程、および亜臨界水処理により得られた亜臨界水処理物Ｓの一部または全部を、亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段（図示しない）により亜臨界水処理装置７からメタン発酵槽２へ導入する工程である。
【００５０】
本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４における加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７および亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７については、例えば、加圧浮上槽６において得られた浮上スカムＦＳを連続的にまたは断続的に亜臨界水処理装置７へ送給する手段の他、加圧浮上槽６において得られた浮上スカムＦＳを回収して亜臨界水処理装置７へ投入する手段などを選択することができ、亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段については、例えば、亜臨界水処理装置７において得られた亜臨界水処理物Ｓを連続的にまたは断続的にメタン発酵槽２へ送給する手段の他、加圧浮上槽６において得られた亜臨界水処理物Ｓを回収してメタン発酵槽２へ投入する手段などを選択することができる。
【００５１】
また、本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４において、亜臨界水処理工程Ｓ１１は、図７に示すように、亜臨界水処理装置７において亜臨界水処理対象物ＳＯを亜臨界水処理して亜臨界水処理物Ｓを得る工程である。
【００５２】
本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４における亜臨界水処理装置７は、図８に示すように、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７により加圧浮上槽６から導入された浮上スカムＦＳを亜臨界水処理対象物ＳＯとして、亜臨界水処理して亜臨界水処理物Ｓを得る装置である。そのような亜臨界水処理装置７は、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜選択が可能であり、特に限定されず、浮上スカムＦＳすなわち亜臨界水処理対象物ＳＯの量や、得られる亜臨界水処理物Ｓの量などに応じて、各種金属製タンクや各種樹脂製タンクなどを選択することができる。また、そのような亜臨界水処理装置７は、本発明の特徴を損なわない範囲において適宜選択が可能であり、特に限定されないが、例えば、耐圧容器（圧力容器）内において亜臨界水処理対象物ＳＯを攪拌しながら、高温、高圧の飽和水蒸気を用いて加水分解をするとともに熱分解をする装置を選択することができ、具体的には、圧力容器と、水蒸気供給装置と、攪拌装置と、水蒸気制御装置と、回転シャフト制御装置とを備えて構成されている装置を選択することができる。
【００５３】
なお、本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４は、加圧浮上処理により得られた分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）する工程（分離液返送工程）Ｓ８を含んでもよい。
【００５４】
このような本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４を包含するメタンガス製造方法と、第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３を包含するメタンガス製造方法とを比較すると、本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４を包含するメタンガス製造方法の方が、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造をさらに高める。なお、本第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４において、亜臨界水処理物Ｓの残部があれば肥料として用いてもよい。
【００５５】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法の実施形態、すなわち本実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭの各構成について説明する。なお、本実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭのうち、上述した第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態および第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３およびＳＭ４の構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５６】
本発明に係るメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法の実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭは、図９に示すように、メタン発酵槽２において、バイオマス固形分（有機性残渣）を発酵させてメタンガスを含むバイオガスとメタン発酵消化液Ｒとを生じさせる工程（メタン発酵工程）Ｓ１３と、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵槽２において生じたメタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入する工程（消化液貯留槽導入工程）Ｓ１と、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入したメタン発酵消化液Ｒを中継槽４へ送給する工程（中継槽送給工程）Ｓ２と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの一部（図示しない）を、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）する工程（消化液貯留槽返送工程）Ｓ３と、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部（図示しない）を、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により中継槽４から凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯ（図示しない）とする、消化液貯留槽返送工程Ｓ３と並行して進捗する工程（凝集反応槽送給工程）Ｓ４と、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａ（図示しない）を得る工程（凝集反応処理工程）Ｓ５と、得られた凝集反応処理物Ａを、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯ（図示しない）とする工程（加圧浮上槽送給工程）Ｓ６と、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とを得る工程（加圧浮上処理工程）Ｓ７とを有し、さらに、得られた浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽メタン発酵槽導入手段（図示しない）により加圧浮上槽６からメタン発酵槽２へ導入する工程（浮上スカムメタン発酵槽導入工程）Ｓ９、または得られた浮上スカムＦＳの一部または全部を、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７により加圧浮上槽６から亜臨界水処理装置７へ導入して亜臨界水処理対象物ＳＯ（図示しない）とする工程（亜臨界水処理装置導入工程）Ｓ１０と、亜臨界水処理対象物ＳＯを亜臨界水処理装置７において亜臨界水処理して亜臨界水処理物Ｓ（図示しない）を得る工程（亜臨界水処理工程）Ｓ１１と、亜臨界水処理により得られた亜臨界水処理物Ｓの一部または全部を、亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段（図示しない）により亜臨界水処理装置７からメタン発酵槽２へ導入する工程（亜臨界水処理物メタン発酵槽導入工程）Ｓ１２を有する。
【００５７】
本実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭにおいて、メタン発酵工程Ｓ１３は、図９に示すように、嫌気性細菌によりバイオマス固形分（有機性残渣）がメタンガスと二酸化炭素に分解され、メタンガスを含むバイオガスとメタン発酵消化液Ｒとを生じさせる工程である。
【００５８】
なお、本実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭは、加圧浮上処理により得られた分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）する工程（分離液返送工程）Ｓ８を含んでもよい。
【００５９】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液の処理システムの第一実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理システムＳＳ１（１）、本発明に係るメタン発酵消化液の処理システムの第二実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理システムＳＳ２（１）および本発明に係るメタン発酵消化液の処理システムの第三実施形態である、メタン発酵消化液Ｒ（図示しない）の処理システムＳＳ３（１）の各構成について説明する。なお、本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ１（１）、本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ２（１）および本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ３（１）のうち、上述した第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態および第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３およびＳＭ４の構成、ならびに本実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法ＰＭの構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００６０】
本第一実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ１（１）は、消化液貯留槽３と、凝集反応槽５と、加圧浮上槽６とを備え、かつ、メタン発酵消化液Ｒ返送用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３で消化液貯留槽３と連通しているとともにメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４で凝集反応槽５と連通している中継槽４を備えており、本第二実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ２（１）は、消化液貯留槽３と、凝集反応槽５と、加圧浮上槽６とを備え、かつ、メタン発酵消化液Ｒ返送用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３で消化液貯留槽３と連通しているとともにメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４で凝集反応槽５と連通している中継槽４と、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通する、分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６を備えており、本第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理システムＳＳ３（１）は、消化液貯留槽３と、凝集反応槽５と、加圧浮上槽６とを備え、かつ、メタン発酵消化液Ｒ返送用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３で消化液貯留槽３と連通しているとともにメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４で凝集反応槽５と連通している中継槽４と、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通する、分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６と、亜臨界水処理装置７を備えている。
【００６１】
次に、本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法およびメタン発酵消化液の処理システムの作用について、実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
まず、発酵槽貯留槽導入手段１１により、メタン発酵槽２において生じたメタン発酵消化液Ｒが、メタン発酵槽２から消化液貯留槽３へ導入される。続いて、消化液貯留槽３と中継槽４とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２により、消化液貯留槽３へ導入されたメタン発酵消化液Ｒが中継槽４へ送給される。中継槽４へ送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部が、中継槽４と消化液貯留槽３とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ返送（送給）用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３により、中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）されるとともに、中継槽４へ送給したメタン発酵消化液Ｒの残部が、中継槽４と凝集反応槽５とを連通させるメタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４により、中継槽４から凝集反応槽５へ送給されて凝集反応処理対象物ＡＯとされる。これらのような構成により、直接的には中継槽４から凝集反応槽５へ、また、間接的には消化液貯留槽３から凝集反応槽５へ、メタン発酵消化液Ｒを定量ずつ送給することが可能となり、凝集反応槽５における凝集反応を滞りなく進ませることができる。
【００６３】
続いて、凝集反応槽５において、凝集反応処理対象物ＡＯが凝集反応処理されて凝集反応処理物Ａ（図示しない）が得られ、得られた凝集反応処理物Ａは、凝集反応槽５と加圧浮上槽６とを連通させる凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５により凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給されて、加圧浮上処理対象物ＰＯとされる。加圧浮上処理対象物ＰＯは、加圧浮上槽６において加圧浮上処理され、少なくとも浮上スカムＦＳ（図示しない）と分離液ＳＬ（図示しない）とに分離され、得られた浮上スカムＦＳは、その一部または全部を、加圧浮上槽メタン発酵槽導入手段（図示しない）により加圧浮上槽６からメタン発酵槽２へ導入されるか、または、加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段１７により加圧浮上槽６から亜臨界水処理装置７へ導入されて亜臨界水処理対象物ＳＯ（図示しない）とされ、亜臨界水処理装置７において、亜臨界水処理対象物ＳＯが亜臨界水処理されて亜臨界水処理物Ｓ（図示しない）が得られ、得られた亜臨界水処理物Ｓは、その一部または全部が、亜臨界水処理装置メタン発酵槽導入手段（図示しない）により亜臨界水処理装置７からメタン発酵槽２へ導入される。これらのような構成により、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造をさらに高めることができる。なお、浮上スカムＦＳおよび／または亜臨界水処理物Ｓの残部があれば肥料として用いてもよい。
【００６４】
さらに、前記加圧浮上処理により得られた分離液ＳＬの一部または全部を、加圧浮上槽６と凝集反応槽５とを連通させる分離液ＳＬ返送（送給）用ラインである分離液返送（送給）ライン１６により加圧浮上槽６から凝集反応槽５へ返送（送給）することにより、凝集反応槽５に送給されたメタン発酵消化液Ｒ中に含まれる（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄ）ＳＳのほとんどを、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液ＳＬに残留させることなく、同時に得られる浮上スカムＦＳへ移行させることができる。なお、分離液ＳＬの残部があれば放流してもよい。
【００６５】
以上のようなメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第一実施形態（ＳＭ１）、メタン発酵消化液Ｒの処理方法の第二実施形態（ＳＭ２）、メタン発酵消化液Ｒの処理方法の第三実施形態（ＳＭ３）およびメタン発酵消化液Ｒの処理方法の第四実施形態（ＳＭ４）、ならびにメタン発酵消化液Ｒの処理方法を包含するメタンガス製造方法の実施形態（ＰＭ）、メタン発酵消化液の処理システムの第一実施形態（ＳＳ１）、メタン発酵消化液の処理システムの第二実施形態（ＳＳ２）およびメタン発酵消化液の処理システムの第三実施形態（ＳＳ３）によれば、以下の効果を得ることができる。
１．ＳＳ濃度の高いメタン発酵消化液Ｒをメタン発酵槽２または消化液貯留槽３から凝集反応槽５へ定量ずつ導入・送給することができて、メタン発酵消化液Ｒを滞らせることなくスムーズに、かつ効率よく凝集反応処理へ供することができる。
２．加圧浮上処理によって得られた分離液ＳＬを凝集反応槽５へ返送（送給）することで、凝集反応槽５に送給されたメタン発酵消化液Ｒ中に含まれるＳＳのほとんどを、さらなる加圧浮上処理によって得られる分離液ＳＬに残留させることなく、同時に得られる浮上スカムＦＳへ移行させることができる。
３．加圧浮上処理により得られた浮上スカムの一部または全部をメタン発酵槽へ導入するか、あるいは得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物をメタン発酵槽へ導入することにより、メタン発酵槽における嫌気性細菌のウォッシュアウトを抑制するとともに、メタン発酵槽における発酵能や発酵効率を向上させて、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造をさらに高めることができる。
【００６６】
なお、本発明に係るメタン発酵消化液処理方法、メタンガス製造方法およびメタン発酵消化液処理システムは、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜変更することができる。
【００６７】
例えば、上述した各実施形態や構成以外の構成を、本発明の特徴を損なわない範囲において、適宜採用することができる。そのような構成としては、例えば、酸発酵に係る工程や槽、排水工程や排水設備、空気圧縮工程や空気圧縮機、液肥製造工程や液肥製造設備などを挙げることができる。
【００６８】
以下、本発明に係るメタン発酵消化液の処理方法およびメタン発酵消化液の処理システムについて、実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。
【実施例】
【００６９】
＜実施例１＞メタン発酵消化液Ｒの送給における中継槽４の設置の要否についての検討
従来のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＣＭと、第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１との比較、すなわち、メタン発酵消化液Ｒの送給における中継槽４の設置についての検討を行った。
【００７０】
バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを消化液貯留槽３へ導入し、次いで、メタン発酵消化液Ｒ送給用ラインを通じて消化液貯留槽３から凝集反応槽５へ、直接送給し、その凝集反応の度合いを経時的に見た（従来におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＣＭ、図１０参照）。
【００７１】
一方、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、中継槽４を設置した後、メタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、メタン発酵消化液Ｒ返送用ラインである中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、メタン発酵消化液Ｒ送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給し、その凝集反応の度合いを経時的に見た（第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１、図１、図２および図３参照）。
【００７２】
上述した従来におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＣＭの場合の、消化液貯留槽３の水位、消化液貯留槽３から凝集反応槽５へのメタン発酵消化液Ｒの送給量、当該送給量の変化および凝集反応の度合いを表１に示し、第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１の場合の、消化液貯留槽３の水位、中継槽４から凝集反応槽５へのメタン発酵消化液Ｒの送給量、当該送給量の変化および凝集反応の度合いを表２に示す。
【００７３】
【表１】
2019155327.tif 000003
【００７４】
【表２】
2019155327.tif 000004
【００７５】
メタン発酵消化液Ｒの送給量の変化の割合は、消化液貯留槽３の水位が２．８ｍの際の送給量である０．３８トン／時の値を１００％とした場合の、各水位における送給量（トン／時）での割合を示している。従来におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＣＭでは、表１に示すように、消化液貯留槽３の水位が増加するに従い、消化液貯留槽３から凝集反応槽５への、１時間当たりのメタン発酵消化液Ｒの送給量が増加してしまうため、当該送給量の変化の割合も増加傾向にあり（一定の値を示さず）、その結果、消化液に含有する高濃度の浮遊物の変動分の増加により凝集反応がすぐに止まってしまい、以降の加圧浮上分離操作が不能になったが、第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１では、表２に示すように、消化液貯留槽３の水位が減少しても、消化液貯留槽３から凝集反応槽５への、１時間当たりのメタン発酵消化液Ｒの送給量および当該送給量の変化の割合は増加せず、一定の値を示し、その結果、凝集反応が滞りなく進んだ。
【００７６】
これらのことから、第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１を選択することにより、直接的には中継槽４から凝集反応槽５へ、また、間接的には消化液貯留槽３から凝集反応槽５へ、メタン発酵消化液Ｒを定量ずつ送給することが可能となり、凝集反応が滞りなく進むことが明らかとなった。また、この安定性は従来の技術では存在しなかった。
【００７７】
＜実施例２＞分離液を凝集反応槽５へ返送（送給）することについての検討
第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１と、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２との比較、すなわち、分離液を凝集反応槽５へ返送（送給）することについての検討を行った。
【００７８】
バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとし、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得、凝集反応処理物Ａ送給用ラインである凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５を通じて凝集反応処理物Ａを凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとし、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理をするという処理方法（第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１、図１および図２参照）を連続で行った。
【００７９】
一方、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとし、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得、凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５を通じて凝集反応処理物Ａを凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとし、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、分離液用返送ラインである加圧浮上槽凝集反応槽返送ライン１６を通じて得られた分離液ＳＬを凝集反応槽５へ返送（送給）するという処理方法（第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２、図４および図５参照）を連続で行った。
【００８０】
第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１と、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２の、それぞれの場合について、凝集反応槽５に送給されたメタン発酵消化液Ｒ中に含まれるＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄ）濃度（ｍｇ／Ｌ）と分離液ＳＬ中に含まれるＳＳ濃度とを計量し、比較した。その結果を表３に示す。
【００８１】
【表３】
2019155327.tif 000005
【００８２】
第一実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ１と、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２とを比較すると、表３に示すように、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２の方が、加圧浮上処理によって得られた分離液ＳＬ中に含まれるＳＳの量がはっきりと減少していることが分かる。このことから、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２を選択することにより、凝集反応槽５に送給されたメタン発酵消化液Ｒ中に含まれるＳＳのほとんどが、加圧浮上処理によって得られる分離液ＳＬに残留せず、同時に得られる浮上スカムＦＳへ移行することが明らかとなった。
【００８３】
＜実施例３＞浮上スカムのメタン発酵への再利用についての検討
第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２（図４参照）を包含したメタンガスの製造方法ＰＭによってメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法と、第三実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３（図６参照）を包含したメタンガスの製造方法ＰＭによってメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法と、第四実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４（図７参照）を包含したメタンガスの製造方法ＰＭによってメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法との比較、すなわち、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へまったく導入しない場合と、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へ導入する場合と、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳを亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物Ｓをメタン発酵槽２へ導入した場合との、それぞれの処理方法ＳＭ２、ＳＭ３およびＳＭ４を包含したメタンガスの製造方法ＰＭによってメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電をし、それらの１時間当たりの発電量の比較を行った。
【００８４】
バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタンガスを利用して発電をし、その１時間当たりの発電量を測定した。一方、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとし、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得、凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５を通じて凝集反応処理物Ａを凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとし、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、得られた浮上スカムＦＳと、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔとを、５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタンガスを利用して同様に発電をし、その１時間当たりの発電量を測定した。他方、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとし、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得、凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５を通じて凝集反応処理物Ａを凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとし、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、得られた浮上スカムＦＳを亜臨界水処理装置７へ導入して亜臨界水処理対象物ＳＯとし、亜臨界水処理対象物ＳＯを亜臨界水処理装置７において亜臨界水処理して亜臨界水処理物Ｓを得、得られた亜臨界水処理物Ｓと、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔとを、５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタンガスを利用して同様に発電をし、その１時間当たりの発電量を測定した。その結果を表４に示す。
【００８５】
【表４】
2019155327.tif 000006
【００８６】
第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳを、メタン発酵槽２へまったく導入せずにメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へ導入してメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法、および第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳを亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物Ｓをメタン発酵槽２へ導入してメタンガスを製造し、得られたメタンガスを利用して発電する方法による１時間当たりの発電量は、それぞれ、３５０ｋｗ／ｈ、４５５ｋｗ／ｈおよび７００ｋｗ／ｈであった。
【００８７】
これらのことから、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳを、メタン発酵槽２へまったく導入せずにメタンガスを製造する方法と比較して、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へ導入してメタンガスを製造する方法（第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３を包含するメタンガス製造方法）の方が、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造を高めること、および第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳをメタン発酵槽２へ導入してメタンガスを製造する方法（第三実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ３を包含するメタンガス製造方法）と比較して、第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２により得られた浮上スカムＦＳを亜臨界水処理し、得られた亜臨界水処理物Ｓをメタン発酵槽２へ導入してメタンガスを製造する方法（第四実施形態のメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ４を包含するメタンガス製造方法）の方が、メタン発酵槽２におけるメタンガスの製造をさらに高めることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００８８】
１      メタン発酵消化液処理システム
２      メタン発酵槽
３      消化液貯留槽
４      中継槽
５      凝集反応槽
６      加圧浮上槽
７      亜臨界水処理装置
１１    発酵槽貯留槽導入手段
１２    貯留槽中継槽送給ライン
１３    中継槽貯留槽返送ライン
１４    中継槽凝集反応槽送給ライン
１５    凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン
１６    分離液返送（送給）ライン
１７    加圧浮上槽亜臨界水処理装置導入手段
Ｓ１    消化液貯留槽導入工程
Ｓ２    中継槽送給工程
Ｓ３    消化液貯留槽返送工程
Ｓ４    凝集反応槽送給工程
Ｓ５    凝集反応処理工程
Ｓ６    加圧浮上槽送給工程
Ｓ７    加圧浮上処理工程
Ｓ８    分離液返送工程
Ｓ９    浮上スカムメタン発酵槽導入工程
Ｓ１０  亜臨界水処理装置導入工程
Ｓ１１  亜臨界水処理工程
Ｓ１２  亜臨界水処理物メタン発酵槽導入工程
Ｓ１３  メタン発酵工程
Ａ      凝集反応処理物
ＡＯ    凝集反応処理対象物
ＣＭ    従来におけるメタン発酵消化液の処理方法
ＦＳ    浮上スカム
ＰＭ    メタンガス製造方法
ＰＯ    加圧浮上処理対象物
Ｒ      メタン発酵消化液
Ｓ      亜臨界水処理物
ＳＬ    分離液
ＳＭ    メタン発酵消化液処理方法
ＳＯ    亜臨界水処理対象物
【図１】
2019155327.tif 000007
【図２】
2019155327.tif 000008
【図３】
2019155327.tif 000009
【図４】
2019155327.tif 000010
【図５】
2019155327.tif 000011
【図６】
2019155327.tif 000012
【図７】
2019155327.tif 000013
【図８】
2019155327.tif 000014
【図９】
2019155327.tif 000015
【図１０】
2019155327.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月18日(2018.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理方法であって、
メタン発酵消化液をメタン発酵槽から消化液貯留槽へ導入する工程と、
前記消化液貯留槽へ導入したメタン発酵消化液を前記消化液貯留槽から中継槽へ送給する工程と、
前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の一部を前記中継槽から前記消化液貯留槽へ返送しつつ、前記中継槽へ送給したメタン発酵消化液の残部を前記中継槽から凝集反応槽へ送給して凝集反応処理対象物とする工程と、
前記凝集反応処理対象物を前記凝集反応槽において凝集反応処理して凝集反応処理物を得る工程と、
前記得られた凝集反応処理物を前記凝集反応槽から加圧浮上槽へ送給して加圧浮上処理対象物とする工程と、
前記加圧浮上処理対象物を前記加圧浮上槽において加圧浮上処理して、少なくとも浮上スカムと分離液とを得る工程と
を有する、前記メタン発酵消化液の処理方法。
【請求項２】
前記得られた分離液の一部または全部を凝集反応槽へ返送する工程を有する、請求項１に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項３】
前記得られた浮上スカムの一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程を有する、請求項１または請求項２に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項４】
前記得られた浮上スカムの一部または全部を亜臨界水処理装置へ導入して亜臨界水処理対象物とする工程と、
前記亜臨界水処理対象物を亜臨界水処理装置において亜臨界水処理して亜臨界水処理物を得る工程と、
前記得られた亜臨界水処理物の一部または全部を前記メタン発酵槽へ導入する工程と
を有する、請求項１または請求項２に記載のメタン発酵消化液の処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のメタン発酵消化液の処理方法を包含する、バイオマスを発酵させてメタンガスを製造する方法。
【請求項６】
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理システムであって、
バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液を貯留するための消化液貯留槽と、
前記回収したメタン発酵消化液を凝集反応させて凝集反応処理物を得るための凝集反応槽と、
前記凝集反応処理物を加圧浮上処理して加圧浮上処理物を得るための加圧浮上槽と
を備え、かつ、
メタン発酵消化液送給用ラインである貯留槽中継槽送給ラインおよびメタン発酵消化液返送用ラインである中継槽貯留槽返送ラインにより前記消化液貯留槽と連通しているとともに、メタン発酵消化液送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ラインにより前記凝集反応槽と連通している中継槽を備える、前記メタン発酵消化液の処理システム。
【請求項７】
前記加圧浮上槽と前記凝集反応槽とを連通する分離液返送用ラインを備える、請求項６に記載の処理システム。
【請求項８】
加圧浮上槽において得られた浮上スカムの一部または全部を導入する亜臨界水処理装置を備える、請求項６または請求項７に記載のメタン発酵消化液の処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（６）バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液の処理システムであって、バイオマスを発酵させてメタンガスを得た後に生じるメタン発酵消化液を貯留するための消化液貯留槽と、前記回収したメタン発酵消化液を凝集反応させて凝集反応処理物を得るための凝集反応槽と、前記凝集反応処理物を加圧浮上処理して加圧浮上処理物を得るための加圧浮上槽とを備え、かつ、メタン発酵消化液送給用ラインである貯留槽中継槽送給ラインおよびメタン発酵消化液返送用ラインである中継槽貯留槽返送ラインにより前記消化液貯留槽と連通しているとともに、メタン発酵消化液送給用ラインである中継槽凝集反応槽送給ラインにより前記凝集反応槽と連通している中継槽を備える、前記メタン発酵消化液の処理システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（７）前記加圧浮上槽と前記凝集反応槽とを連通する分離液返送用ラインを備える、（６）に記載のメタン発酵消化液の処理システム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
一方、バイオマス（食物工場残渣、牛糞、間伐材、稲わら）１５ｔを５，０００ｔのメタン発酵槽２にて発酵させ、得られたメタン発酵消化液Ｒ（嫌気性消化液）１５ｔを発酵槽貯留槽導入手段１１により消化液貯留槽３へ導入し、次いで、貯留槽中継槽送給ライン１２を通じて消化液貯留槽３から中継槽４へ送給し、その送給されたメタン発酵消化液Ｒの一部を、中継槽貯留槽返送ライン１３を通じて中継槽４から消化液貯留槽３へ返送（送給）するとともに、その残部を、中継槽凝集反応槽送給ライン１４を通じて凝集反応槽５へ送給して凝集反応処理対象物ＡＯとし、凝集反応処理対象物ＡＯを凝集反応槽５において凝集反応処理して凝集反応処理物Ａを得、凝集反応槽加圧浮上槽送給ライン１５を通じて凝集反応処理物Ａを凝集反応槽５から加圧浮上槽６へ送給して加圧浮上処理対象物ＰＯとし、加圧浮上処理対象物ＰＯを加圧浮上槽６において加圧浮上処理して、分離液返送用ラインである加圧浮上槽凝集反応槽返送ライン１６を通じて得られた分離液ＳＬを凝集反応槽５へ返送（送給）するという処理方法（第二実施形態におけるメタン発酵消化液Ｒの処理方法ＳＭ２、図４および図５参照）を連続で行った。