(57)【要約】【課題】酸生成槽及びメタン発酵槽にスカムが蓄積すること、且つ、酸生成槽内の酸生成菌及びメタン発酵槽内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止し、加えてメタンガスの回収量を高める。【解決手段】酸生成槽２において酸生成菌により、有機物を酸発酵させると共に、乳化物を分解して水と乳化している油脂を油水分離し、この油脂を油脂回収手段により回収すると共に酸発酵液をメタン発酵槽３に供給し、油脂回収手段で回収した油脂を鹸化処理槽４で鹸化処理して分解し、その鹸化処理液を酸生成槽２を介してメタン発酵槽３に供給することにより、メタン発酵槽３で生じるバイオガスの回収量を高めると共に、酸生成槽２及びメタン発酵槽３にスカムが蓄積すること、且つ、酸生成槽２内の酸生成菌及びメタン発酵槽３内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理設備であって、
前記油脂含有排水を導入し、酸生成菌により、酸発酵すると共に油脂と酸発酵液とに油水分離する酸生成槽と、
前記酸発酵液を導入しメタン発酵するメタン発酵槽と、
前記酸生成槽で油水分離した前記油脂を回収する油脂回収手段と、
前記油脂回収手段で回収した前記油脂を鹸化処理する鹸化処理槽と、
前記鹸化処理槽で生じた鹸化処理液を前記酸生成槽に供給するための第１ラインと、
を備えることを特徴とする嫌気性処理設備。
【請求項２】
前記メタン発酵槽で生じたスカムを回収するスカム回収手段と、
前記スカムを前記鹸化処理槽へ導入するための第２ラインと、を備え、
前記スカムを、前記鹸化処理槽で鹸化処理することを特徴とする請求項１記載の嫌気性処理設備。
【請求項３】
前記酸生成槽は、油脂を吸着する性質を備えた油脂吸着担体を収容し、
前記油脂回収手段は、前記油脂を吸着した前記油脂吸着担体を回収して前記鹸化処理槽に供給し、
前記鹸化処理槽は、前記油脂吸着担体に吸着した前記油脂を鹸化処理し、
前記第１ラインは、鹸化処理された前記油脂吸着担体を前記酸生成槽に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の嫌気性処理設備。
【請求項４】
油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理設備であって、
前記油脂含有排水を導入し、酸生成菌により、酸発酵すると共に油脂と酸発酵液に油水分離し、前記酸発酵液排出後に前記油脂を鹸化処理し、鹸化処理後に前記油脂含有排水を導入し、これを繰り返す酸生成槽と、
前記酸発酵液を導入しメタン発酵するメタン発酵槽と、を備えることを特徴とする嫌気性処理設備。
【請求項５】
前記油脂含有排水を導入し、酸発酵、油水分離、鹸化処理を行う前記酸生成槽を備える設備を複数並列に具備し、
前記メタン発酵槽は、全ての前記酸生成槽に接続されることを特徴とする請求項４記載の嫌気性処理設備。
【請求項６】
油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理方法であって、
前記油脂含有排水を、酸生成槽内の酸生成菌により酸発酵すると共に油脂と酸発酵液とに油水分離し、
前記酸発酵液をメタン発酵槽に導入してメタン発酵し、
前記酸生成槽で油水分離された前記油脂を油脂回収手段により回収し、
前記油脂回収手段で回収された前記油脂を鹸化処理槽に導入して鹸化処理し、
前記鹸化処理槽で生じた鹸化処理液を、第１ラインを介して前記酸生成槽に供給することを特徴とする嫌気性処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油脂含有排水を処理する設備として、嫌気性処理設備が利用されている。例えば特許文献１には、油脂含有排水を油水分離装置にて油脂と分離液とに油水分離した後、分離した油脂を鹸化処理し、分離液と鹸化処理液とを嫌気性処理する技術が開示されている。この嫌気性処理では、まず酸生成槽内の酸生成菌で、分離液及び鹸化処理液を処理することにより有機物を分解し、酢酸等の有機酸を生成する。そして、この有機酸が含まれた酸発酵液をメタン発酵槽内に導入してメタン菌により発酵させることにより、メタンガスを生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許登録第３８５２８９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油脂含有排水には、単なる油脂と水の混合物だけではなく、有機酸、タンパク質、アルコール等の乳化物が含まれている。これらは、凝集分離等による分離が困難であり、乳化物によって乳化された油脂が除去されないまま嫌気性処理設備に導入される。このため、当該乳化された油脂は、油水分離装置では分離しきれずに、酸生成槽及びメタン発酵槽内にてスカムとして蓄積するおそれがあった。また、酸生成槽内の酸生成菌及びメタン発酵槽内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害するおそれがあった。また、嫌気性処理設備に供給された油脂は、分解率が低く、バイオガスとして回収されにくいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、酸生成槽及びメタン発酵槽にスカムが蓄積すること、酸生成槽内の酸生成菌及びメタン発酵槽内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害すること、且つ、従来は分解されなかった油脂をバイオガスとして回収することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による嫌気性処理設備は、油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理設備であって、油脂含有排水を導入し、酸生成菌により、酸発酵すると共に油脂と酸発酵液とに油水分離する酸生成槽と、酸発酵液を導入しメタン発酵するメタン発酵槽と、酸生成槽で油水分離した油脂を回収する油脂回収手段と、油脂回収手段で回収した油脂を鹸化処理する鹸化処理槽と、鹸化処理槽で生じた鹸化処理液を酸生成槽に供給するための第１ラインと、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明による嫌気性処理方法は、油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理方法であって、油脂含有排水を、酸生成槽内の酸生成菌により酸発酵すると共に油脂と酸発酵液とに油水分離し、酸発酵液をメタン発酵槽に導入してメタン発酵し、酸生成槽で油水分離された油脂を油脂回収手段により回収し、油脂回収手段で回収された油脂を鹸化処理槽に導入して鹸化処理し、鹸化処理槽で生じた鹸化処理液を、第１ラインを介して酸生成槽に供給することを特徴としている。
【０００８】
このような嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法によれば、酸生成槽において酸生成菌により、有機物が酸発酵すると共に、乳化物が分解されて水と乳化している油脂が油水分離され、この油脂は油脂回収手段により回収される。このように、酸生成槽で油水分離した油脂を油脂回収手段により回収するため、酸生成槽及びメタン発酵槽にスカムが蓄積すること、且つ、酸生成菌及びメタン発酵槽に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できる。また、油脂回収手段で回収した油脂を鹸化処理槽で鹸化処理して分解し、その鹸化処理液が酸生成槽を介してメタン発酵槽に供給されるため、メタン発酵槽で生じるバイオガスの回収量を高めることができる。
【０００９】
ここで、メタン発酵槽で生じたスカムを回収するスカム回収手段と、スカムを鹸化処理槽へ導入するための第２ラインと、を備え、スカムを、鹸化処理槽で鹸化処理することが好ましい。メタン発酵槽で生じたスカムを鹸化処理槽で鹸化処理して分解し、鹸化処理液を酸生成槽を介してメタン発酵槽に供給するため、メタン発酵槽にスカムが蓄積することを一層防止できると共に、メタン発酵槽で生じるバイオガスの回収量を一層高めることができる。
【００１０】
また、酸生成槽は、油脂を吸着する性質を備えた油脂吸着担体を収容し、油脂回収手段は、油脂を吸着した油脂吸着担体を回収して鹸化処理槽に供給し、鹸化処理槽は、油脂吸着担体に吸着した油脂を鹸化処理し、第１ラインは、鹸化処理された油脂吸着担体を酸生成槽に供給してもよい。これによれば、油脂を吸着した油脂吸着担体を回収することで油水分離ができると共に、当該油脂吸着担体を油脂回収手段によって回収することで、酸生成槽にスカムが蓄積すること、及び酸生成菌に油脂が付着し発酵を阻害することを一層防止できる。また、油脂回収手段によって回収され油脂を吸着した油脂吸着担体を、鹸化処理した後に酸生成槽に供給するため、油脂吸着担体を繰り返し使用できる。
【００１１】
また、本発明による嫌気性処理設備は、油脂含有排水を嫌気性処理する嫌気性処理設備であって、油脂含有排水を導入し、酸生成菌により、酸発酵すると共に油脂と酸発酵液に油水分離し、酸発酵液排出後に油脂を鹸化処理し、鹸化処理後に油脂含有排水を導入し、これを繰り返す酸生成槽と、酸発酵液を導入しメタン発酵するメタン発酵槽と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
このような嫌気性処理設備によれば、油脂含有排水の導入、酸発酵及び油水分離、酸発酵液の排出、鹸化処理のサイクルを繰り返し行うバッチ式処理（回分式処理）で嫌気性処理を行うことができる。また、水と乳化している油脂を酸生成槽で油水分離でき、分離した酸発酵液をメタン発酵槽に導入するため、メタン発酵槽にスカムが蓄積すること及びメタン発酵槽内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できる。また、酸生成槽で油水分離した油脂を、酸発酵液排出後に鹸化処理して分解するため、酸生成槽にスカムが蓄積すること及び酸生成菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できると共に、油脂を分解してメタン発酵槽に供給するため、メタン発酵槽で生じるバイオガスの回収量を高めることができる。
【００１３】
ここで、油脂含有排水を導入し、酸発酵、油水分離、鹸化処理を行う酸生成槽を備える設備を複数並列に具備し、メタン発酵槽は、全ての酸生成槽に接続されることが好ましい。バッチ式処理の設備を複数並列にすることにより、油脂含有排水を何れの設備から排出するかを選択し、連続的に流す連続処理を実施できる。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、酸生成槽及びメタン発酵槽にスカムが蓄積すること、且つ、酸生成槽内の酸生成菌及びメタン発酵槽内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止でき、さらにバイオガスの回収量を高めることができる嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による嫌気性処理方法及び嫌気性処理装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように、嫌気性処理設備１００は、油脂を含有する有機性排水（油脂含有排水）を嫌気性処理する設備であり、原水となる油脂含有排水を貯留する原水槽１と、油脂含有排水を酸発酵すると共に油脂と酸発酵液に油水分離する酸生成槽２と、酸発酵液を導入しメタン発酵するメタン発酵槽３と、油水分離された油脂を鹸化処理する鹸化処理槽４と、これらの槽に接続され、原水、油脂、酸発酵液等を輸送するラインＬ１〜Ｌ７と、を主体として備える。また、嫌気性処理設備１００は、上述の構成以外に、ガス利用設備として、ガスホルダ５と、脱硫塔６と、ボイラ７と、これらに接続されるガスパイプＧ１〜Ｇ４とを備える。
【００１９】
酸生成槽２は、原水槽１に貯留された油脂含有排水をラインＬ１を介して導入し、油脂含有排水を一定時間滞留することで、水と分離しやすい状態の油脂を油水分離する。また、酸生成槽２は、酸生成槽２内に収容される酸生成菌によって、油脂含有排水に含有される有機物（糖、タンパク質、高分子の有機酸、アルコール等）を酸発酵して低分子化することで、低分子化された有機物が溶解した酸発酵液を生成する。また、酸生成槽２は、油脂を乳化させる乳化物を酸発酵により低分子化し、乳化物としての効果を喪失させることで、水と乳化している状態の油脂を油水分離する。このように、酸生成槽２では、水と分離しやすい状態の油脂も、水と乳化している状態の油脂も油水分離することができる。
【００２０】
油水分離の手段としては、例えば比重差分離、浮上分離（常圧浮上、加圧浮上）、オイルスキマー、油脂吸着、膜分離等の公知の技術が挙げられ、油水分離された油脂を回収するための手段（油脂回収手段）を兼ねる。また、ラインＬ５は、回収された油脂を鹸化処理槽４に送るためのものである。
【００２１】
酸生成槽２に収容される酸生成菌としては、酸生成細菌（例えば、「Clostridium属」、「Acetivibrio属」、「Bacteroides属」、「Ruminococcus属」）、通性嫌気性細菌（例えば、「Bacillus属」、「Lactobacillus属」、「Aeromonas属」、「Streptococcus属」、「Micrococcus属」）等が挙げられる。
【００２２】
メタン発酵槽３は、酸生成槽２からラインＬ２を介して酸発酵液を導入し、低分子化された有機物を、槽３内に収容されるメタン菌によって嫌気性処理し、メタン及び二酸化炭素を主成分とするバイオガスを発生する。ガスパイプＧ１は、メタン発酵槽３で発生したバイオガスを、メタン発酵槽３の上部からガスホルダ５に送るものである。また、ラインＬ３は、メタン発酵槽３で嫌気性処理された後の処理水を外部へ排出するものである。また、ラインＬ４は、酸生成槽２の菌体濃度を高めるため、メタン発酵槽３から汚泥及び処理水の一部を酸生成槽２に返送するものである。また、ラインＬ６（第２ライン）は、油脂回収手段と同様のスカム回収手段によってメタン発酵槽３に発生し蓄積したスカムを回収するためのものである。なお、図１ではラインＬ６はラインＬ５に接続されているが、ラインＬ６とラインＬ５とは独立していてもよい。
【００２３】
メタン発酵槽３に収容されるメタン菌としては、「Methanobacterium属」、「Methanothermobacter属」、「Methanobrevibacter属」、「Methanosarcina属」、「Methanosaeta属」等が挙げられる。
【００２４】
鹸化処理槽４は、ラインＬ５を介して導入された油脂にアルカリ（ＮａＯＨまたはＫＯＨ等）を添加してアルカリ性（ｐＨ＝１０〜１３）とし、蒸気等により加熱することによって鹸化処理を行う。ラインＬ７は、鹸化処理槽４で鹸化処理された液（鹸化処理液）を酸生成槽２に供給するためのものであり、ここでは、ラインＬ１に合流され、ラインＬ７及びラインＬ１により鹸化処理槽４で生じた鹸化処理液を酸生成槽２に供給するための第１ラインが構成される。なお、ラインＬ７とラインＬ１とは独立していてもよく、ラインＬ７が直接酸生成槽２に接続されていてもよい。
【００２５】
一方、ガス利用設備を構成するガスホルダ５は、メタン発酵槽３で発生したバイオガスを一旦貯蔵するためのものである。脱硫塔６は、ガスホルダ５からガスパイプＧ２を介して供給されたバイオガスを脱硫するためのものである。
【００２６】
ボイラ７は、脱硫塔６からガスパイプＧ３を介して供給されたバイオガスを燃焼することにより、加熱等のための蒸気を発生させるためのものである。また、ガスパイプＧ４は、発生した蒸気を鹸化処理の熱源とするように鹸化処理槽４に供給するためのものである。
【００２７】
次に、嫌気性処理設備１００の作用について説明する。油脂含有排水が原水槽１を経て酸生成槽２に導入され、前述したように酸生成槽２内で酸発酵されると共に油水分離される。そして油脂と分離され、低分子化された有機物を含有する酸発酵液がメタン発酵槽３に導入される。メタン発酵槽３では酸発酵液中の有機物がメタン発酵され、バイオガスが発生すると共に処理水が外部に排出される。発生したバイオガスは、ガスホルダ５に貯留されてから、脱硫槽６、ボイラ７へ供給される。また、メタン発酵槽３から汚泥及び処理水の一部が酸生成槽２に返送され、酸生成菌が返送されることで、外部への酸生成菌の流出を回避できると共に、酸生成槽２内の油脂含有排水を希釈できる。
【００２８】
一方、酸生成槽２にて分離された油脂は油脂回収手段によって回収される。油脂回収手段によって回収された油脂は鹸化処理槽４にて鹸化処理され、油脂が分解されて鹸化処理液が生成される。この結果、鹸化処理液が酸生成槽２に導入される。鹸化処理液はアルカリ性であるため、酸生成槽２で生成した酸を中和することができる。このため、酸生成槽２に鹸化処理液が導入されることにより、酸生成槽２で生成した酸を中和するために添加するＮａＯＨ等のアルカリの量を減らすことができる。そして、酸生成槽２において酸発酵された鹸化処理液がメタン発酵槽３に供給され、メタン発酵される。
【００２９】
なお、万一、メタン発酵槽３でスカムが発生し蓄積した場合でも、このスカムはラインＬ６を介して鹸化処理槽４に供給され、鹸化処理槽４で鹸化処理される。
【００３０】
このような嫌気性処理設備１００によれば、酸生成槽２において酸生成菌により、有機物が酸発酵すると共に、乳化物が分解されて水と乳化している油脂が油水分離され、この油脂は油脂回収手段により回収されるため、酸生成槽２及びメタン発酵槽３にスカムが蓄積すること、且つ、酸生成菌及びメタン発酵槽３に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できる。また、油脂回収手段で回収した油脂を鹸化処理槽４で鹸化処理して分解し、その鹸化処理液が酸生成槽２を介してメタン発酵槽３に供給されるため、メタン発酵槽３で生じるバイオガスの回収量を高めることができる。
【００３１】
また、本実施形態における嫌気性処理設備１００においては、メタン発酵槽３で生じたスカムを鹸化処理槽４へ導入するための第２ラインを備えているため、メタン発酵槽３で生じたスカムを鹸化処理槽４で鹸化処理して分解し、鹸化処理液を酸生成槽２を介してメタン発酵槽３に供給することになり、メタン発酵槽３にスカムが蓄積することを一層防止できると共に、メタン発酵槽３で生じるバイオガスの回収量を一層高めることができる。
【００３２】
なお、特許文献１記載の嫌気性処理方法では、油水分離設備で油水分離効率を向上するために凝集剤やｐＨ調整剤といった薬剤を投入する場合には、これらの薬剤が多量に必要である。そのため、薬品コストや凝集剤由来のスラッジ処分費が増大する問題が発生する。しかしながら、本実施形態では、酸生成槽２で酸生成菌による生物処理を利用した油水分離を行うため、薬品コストは不要であり、且つ、凝集剤由来のスラッジの発生もないことから、ランニングコストを低減できる。
【００３３】
［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。図２に示されるように、第２の実施形態の嫌気性処理設備２００が第１の実施形態の嫌気性処理設備１００と異なる点は、油水分離手段として加圧水製造装置１０を用いた点である。
【００３４】
加圧水製造装置１０は、酸生成槽２で加圧浮上による油水分離を行う時に用いられる加圧水を製造する装置である。加圧水製造装置１０は、ラインＬ３の処理水の一部をラインＬ８を介して導入し、導入した処理水に圧縮空気を溶解することで加圧水を製造し、酸生成槽２にラインＬ９を介して加圧水を供給する。なお、圧縮空気は、ガスホルダ５に貯蔵されているバイオガス（特に二酸化炭素）を、ガスパイプＧ５を介して用いている。
【００３５】
このような嫌気性処理設備２００によれば、処理水の一部及びバイオガスを用いて加圧水が製造され、酸生成槽２に供給されることで、大気圧下の酸生成槽２内で微細な気泡が発生する。この気泡の浮力によって、気泡が付着した油脂が、効率よく浮上することとなる。なお、本実施形態では処理水の一部を加圧水の製造に用いたが、酸発酵液または鹸化処理液を用いてもよい。
【００３６】
［第３の実施形態］
図３は、第３の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。図３に示されるように、第３の実施形態の嫌気性処理設備３００が第１の実施形態の嫌気性処理設備１００と異なる点は、油水分離手段として複数の油脂吸着担体８を用いた点である。
【００３７】
油脂吸着担体８は、油脂を吸着する性質を備えており、例えば多孔質物質としてスポンジまたは多孔質セラミックス等が用いられる。油脂吸着担体８は、酸生成槽２及び鹸化処理槽４に収容されている。なお、油脂吸着担体８を酸生成槽２、鹸化処理槽４から回収するための手段は、図示はしていないが、ポンプ等公知の装置がラインＬ５、ラインＬ７内に設けられてもよい。また、ストレーナー又はスクリーン等を用いて、油脂吸着担体８を酸生成槽２又は鹸化処理槽４から分離及び回収する構成としてもよい。
【００３８】
このような嫌気性処理設備３００によれば、油脂が吸着された油脂吸着担体８が酸生成槽２から回収された後、鹸化処理槽４にて油脂が鹸化処理され、油脂吸着担体８に吸着していた油脂の分解物が鹸化処理液に溶解する。そして、鹸化処理後の油脂吸着担体８が酸生成槽２に供給され、これら一連の処理が繰り返される。
【００３９】
この第３の実施形態の場合、第１の実施形態と同様の効果が奏されるのに加えて、油脂吸着担体８により油脂を効果的に分離できると共に、回収され油脂を吸着した油脂吸着担体８を、鹸化処理した後に酸生成槽２に供給するため、油脂吸着担体８を繰り返し使用できる。
【００４０】
［第４の実施形態］
図４は、第４の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。図４に示されるように、第４の実施形態の嫌気性処理設備４００が第１の実施形態の嫌気性処理設備１００と異なる点は、油脂含有排水の導入、酸発酵及び油水分離、酸発酵液の排出、鹸化処理のサイクルを繰り返し行うバッチ式処理（回分式処理）で嫌気性処理を行うようにした点である。具体的には、酸生成槽２、鹸化処理槽４に代えて、上記サイクルを行う酸生成槽１１を用いた点である。
【００４１】
このような嫌気性処理設備４００によれば、酸生成槽１１に導入された油脂含有排水は一定時間滞留されると共に酸発酵されることで、油脂と酸発酵液とに油水分離される。酸生成槽１１から酸発酵液が排出された後、槽１１内にアルカリが添加され残存した油脂が鹸化処理される。酸生成槽１１は油脂を鹸化処理した後、油脂含有排水の導入が行われる。すなわち、酸生成槽１１にて酸発酵処理と、油水分離処理と、鹸化処理とが繰り返し行われる。なお、酸生成槽１１とメタン発酵槽３とを接続するラインＬ２の途中には、メタン発酵槽３の連続処理を可能とすべく酸生成槽１１からの酸発酵液を一旦貯留し適宜排出する酸発酵液貯留槽１２が設けられている。
【００４２】
このように、本実施形態の嫌気性処理設備４００においては、油脂含有排水の導入、酸発酵及び油水分離、酸発酵液の排出、鹸化処理のサイクルを繰り返し行うバッチ式処理（回分式処理）で嫌気性処理を行うことができる。また、第１の実施形態と同様に、水と乳化している油脂を酸生成槽１１で油水分離でき、分離した酸発酵液をメタン発酵槽３に導入するため、メタン発酵槽３にスカムが蓄積すること及びメタン発酵槽３内のメタン菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できる。また、酸生成槽１１で油水分離した油脂を、酸発酵液排出後に鹸化処理して分解するため、酸生成槽１１にスカムが蓄積すること及び酸生成菌に油脂が付着し発酵を阻害することを防止できると共に、油脂を分解してメタン発酵槽３に供給するため、メタン発酵槽３で生じるバイオガスの回収量を高めることができる。
【００４３】
［第５の実施形態］
図５は、第５の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。図５に示されるように、第５の実施形態の嫌気性処理設備５００が第４の実施形態の嫌気性処理設備４００と異なる点は、酸生成槽１１が複数の油脂吸着担体８を収容した点である。複数の油脂吸着担体８は、酸発酵液が酸生成槽１１から排出される際にも、酸生成槽１１内に留まる。この第５の実施形態の場合も、第４の実施形態と同様の効果が奏されるのに加えて、油脂を吸着した油脂吸着担体８を酸生成槽１１内で鹸化処理することにより、油脂吸着担体８を繰り返し使用できる。
【００４４】
［第６の実施形態］
図６は、第６の実施形態に係る嫌気性処理方法を採用した嫌気性処理設備を示す概略構成図である。図６に示されるように、第６の実施形態の嫌気性処理設備６００が第４の実施形態の嫌気性処理設備４００と異なる点は、原水槽１に接続されるバッチ式の酸生成槽１１を備える設備が複数並列に配置されている点である。具体的には、原水槽１はラインＬ１，Ｌ１を介して酸生成槽１１，１１にそれぞれ接続され、酸生成槽１１，１１には、各々のラインＬ２，Ｌ２を介してメタン発酵槽３が接続される。
【００４５】
このような嫌気性処理設備６００においては、酸生成槽１１，１１の各々で、第４の実施形態に示したバッチ式処理が行われる。そして、一方の酸生成槽１１で油脂含有排水の流入時に、他方の酸生成槽１１で運転、排水を行い、また、他の酸生成槽１１で油脂含有排水の流入時に、一方の酸生成槽１１で運転、排水が行われている。このように、酸生成槽１１，１１における各処理のタイミングを異ならせることにより、各酸生成槽のバッチ式処理が並行して行われている。なお、嫌気性処理設備６００は、さらに複数の酸生成槽を備えていてもよい。
【００４６】
この第６の実施形態の場合も、第４の実施形態と同様の効果が奏されるのに加えて、酸生成槽１１を備えるラインＬ１，Ｌ２を複数並列にすることで、油脂含有排水を何れかの設備から排出するかを選択し、連続的に流す連続処理を実施できる。なお、このように連続処理を可能とするため、第４及び第５の実施形態で用いた酸発酵液貯留槽１２は不要とされる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、酸生成槽２には、酸生成菌を保持する性質を備える複数の酸生成菌保持担体が酸生成槽２に収容されていてもよい。酸生成菌保持担体としては、例えば多孔質物質としてスポンジまたは多孔質セラミックス等が用いられる。この酸生成菌保持担体を用いることによって、酸生成菌の菌体濃度を保持でき、酸発酵処理を安定して行うことができる。また、本発明は上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…原水槽、２，１１…酸生成槽、３…メタン発酵槽、４…鹸化処理槽、８…油脂吸着担体、１０…加圧水製造装置、１２…酸発酵液貯留槽、１００，２００，３００，４００，５００，６００…嫌気性処理設備、Ｌ１〜Ｌ９…ライン、Ｇ１〜Ｇ５…ガスパイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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