(57)【要約】【課題】簡易な設備によってメタン発酵槽内における堆積物の堆積状態を推定する方法、及びそのような方法の実施に適したメタン発酵装置を提供すること。【解決手段】メタン発酵槽の上部から底面に向けて圧力式深度計を投入し、メタン発酵槽内の発酵液の液高からメタン圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定する。本発明の方法は、既設のメタン発酵槽についても、必要に応じて簡単な改良を加えるだけで、容易に実施することが可能である。【選択図】図３
2015085309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタン発酵槽において、
メタン発酵槽の上部から底面に向けて圧力式深度計を投入し、
メタン発酵槽内の発酵液の液高から圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定することを特徴とする、堆積物の堆積状態を推定する方法。
【請求項２】
前記圧力式深度計がリールに接続されており、リールの動作によって前記圧力式深度計が上下に移動する、請求項１に記載の堆積物の堆積状態を推定する方法。
【請求項３】
前記圧力式深度計を複数箇所に投入する、請求項１又は２に記載の堆積物の堆積状態を推定する方法。
【請求項４】
前記メタン発酵槽内の堆積物の有無を外部から超音波センサーを用いて確認し、
超音波センサーによって堆積物が堆積していると判断された場合に、メタン発酵槽に圧力式深度計を投入して堆積物の堆積状況を推定する、請求項１及至３のいずれか１項に記載の堆積物の堆積状態を推定する方法。
【請求項５】
メタン発酵槽の上部に設けられたリールと、
リールと接続された圧力式深度計と、
圧力式深度計を投入するための開口部と、
を有し、底面が略水平であるメタン発酵装置であって、
メタン発酵槽の上部から底面に向けて、開口部を通じて圧力式深度計を投入し、リールの動作によって上下に移動され、
メタン発酵槽内の発酵液の液高から圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定する圧力式深度計を備えたことを特徴とする、メタン発酵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン発酵槽の運転継続中に、槽内に堆積する堆積物の堆積状態を推定するための方法に関する。また、本発明は、そのような方法の実施に適したメタン発酵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥のような有機物を含有する廃水の処理方法には、汚泥の安定化及びメタンガスの回収を目的として、嫌気性消化法が一般的に用いられる。嫌気性消化法としては、有機物を含有する廃水をメタン発酵槽（消化槽）に投入し、嫌気性下でメタン菌により発酵処理することで、有機物をメタンガスに転換するメタン発酵法が汎用される。投入原料の性状及び運転条件によって、様々な処理方法及びメタン発酵槽が提案されている。
【０００３】
嫌気性下でメタン菌により有機物が嫌気的に生分解されると、バイオガスと水とに分解される。このような嫌気性消化法は、廃水に含有されている有機物を大幅に減少することができると共に、副産物として生成するメタンガス（バイオガス中の成分）をエネルギーとして回収できる利点がある。
【０００４】
廃水中には難分解性で比重の高い固形物又は発酵不適物（砂、毛髪、ビニール片等）も存在することから、メタン発酵槽内にこれらが徐々に堆積する。そのため、定期的にメタン発酵槽底面に堆積した堆積物を除去したり、堆積物の堆積を防止したりする必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示されている排水処理装置は、排水に含有される固形物を固液分離手段において分離し、この固液分離された汚泥を減容すべく可溶化槽において当該汚泥を可溶化し、この可溶化液を、可溶化液返送ラインを介して固液分離手段又は固液分離手段より前段へ返送する一方で、可溶化槽の底部における汚泥の堆積を、汚泥堆積防止手段によって防止するようにし、可溶化槽底部にデッドスペースを生じることなく可溶化槽の有効容量を確保し、十分な可溶化効率を得ると共に、レベル計や温度計等の計器類のセンサー部が汚泥に覆われることなく計器類が所望に動作するようにし得るとされている。
【０００６】
特許文献２は、混合液の全容積に占める汚泥の割合を体積率とし、汚泥の濃度と体積率との比より体積濃度係数を算出し、体積濃度係数から汚泥の再基質化率を算出する汚泥の処理状態の計測方法を開示している。
【０００７】
特許文献２の計測方法によれば、低コスト、高耐久性かつ高精度で汚泥の再基質化率を計測することができ、汚泥削減システムと組合すことにより常に汚泥を最適な状態に維持することができ、汚泥削減システムの高効率化、低コスト化、省メンテナンスが図れるとされている。
【０００８】
一方、汚泥中の汚泥濃度を測定する装置として、超音波式汚泥濃度測定装置が知られている。例えば、特許文献３は、濃度測定対象である汚泥から発生するガスが本管部や測定室に溜まり汚泥濃度を正確に測定できなくなることを防止することができる超音波式汚泥濃度測定装置として、汚泥が流通する本管部に連通口を設け、該連通口に制御弁を介して測定室を配設し、制御弁を閉弁して測定室内の汚泥を加圧手段で加圧し、測定室に設けられた超音波送受信器によって汚泥に対して超音波を送受信して減衰量を測定し、該減衰量から汚泥濃度を算出する超音波式汚泥濃度測定装置において、測定室に設けられた開口を覆う弾性部材と、該弾性部材の外側を覆い、加圧室を形成する外覆部材と、本管部及び／又は測定室の上部に設けられ、本管部及び／又は測定室に溜まった気体を排出する気体排出口及び排出制御弁とを備えることを特徴とする超音波式汚泥濃度測定装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−６９３９７号公報
【特許文献２】特開２００８−３０２２９５号公報
【特許文献３】特開２００９−３００４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
食品廃棄物のような有機性廃棄物の嫌気性消化処理のために設けられる鋼板製のメタン発酵槽は、内容積750〜6000m3程度であり、下水汚泥の嫌気性消化処理のために下水処理場に設けられるコンクリート製のメタン発酵槽は、内容積が数万ｍ３程度の大型タンクであることが一般的である。しかも被処理液が有色かつ不透明であるため、メタン発酵槽の底面に堆積物が堆積しているか否かを目視で確認することは不可能である。このようなメタン発酵槽は、長期間連続して運転し続けなければならないため、堆積物が堆積したままでは、メタン発酵槽下部にデッドスペースが生じ、被処理液の処理効率が悪くなる。
【００１１】
このため、従来は、実際の堆積物量が不明なまま、メタン発酵槽下部に設けられた堆積物引き抜き配管から、堆積物を経験的に必要と思われる一定期間毎に、ポンプ動力によって抜き出すか、長期間経過後に浚渫するしかなかった。
【００１２】
ここで、超音波センサーによって、メタン発酵槽の外部から槽内の堆積物の堆積状態を確認することも考えられるが、超音波の進行方向における堆積物の有無は確認できるが、堆積物の堆積場所又は堆積状態は確認できない。例えば、堆積物が壁面に付着しているのか、中心部に堆積しているのか、堆積状態が均一なのか不均一なのかは、確認することができない。また、メタン発酵槽の槽径が大きくなった場合、中心部分の堆積状況を測定しにくいという問題もある。
【００１３】
メタン発酵槽の底面に堆積物の堆積状態を推定するための簡易な方法としては、図９に示されるように、メタン発酵槽１の上部から底面に向けておもり５をつけたワイヤ６を投入し、おもり５がメタン発酵槽内の堆積物４に接した時点でワイヤの下降を停止し、投入されたワイヤ６の長さから、堆積物４の堆積状態を推定する方法が考えられる。
【００１４】
この方法は、非常に簡易な方法ではあるが、おもり５が小さいと、堆積物４（堆積物４が存在しない場合は底面９）に接触したか否かが判別しづらい。そのため、既におもり５が堆積物４に接触しているにも拘わらずにワイヤ６をさらに投入し、図１０に示されるように、ワイヤ６に弛み６ａが発生する可能性がある。この場合、実際には堆積物４が堆積しているにも拘わらず、堆積物が堆積していない又は少量だけ堆積しているとの誤認を生じてしまう。
【００１５】
一方、おもり５を大きくすると（重くすると）、堆積物４に接触したことは判別しやすくなるが、図１１に示されるように、堆積物４中におもり５ｂがめり込みやすくなる。この場合にも、実際の堆積状態よりも堆積物４の堆積量が少ないとの誤認を生じてしまう。
【００１６】
また、最も単純な方法として、ワイヤを使用せず、メタン発酵槽上部から細長い棒を底面９に向けて垂直に差し込み、堆積物の堆積状態を判別する方法も考えられるが、大型のメタン発酵槽の場合には、必要とされる棒の長さが非常に長くなり、実用的ではない。小型のメタン発酵槽の場合には実施可能ではあるが、棒の先端が堆積物に接触したか否かは作業者の勘に頼って判別することになり、客観性に欠ける。また、棒の先端が堆積物に突き刺さりやすいために、図１０又は図１１に示される状態と同様に、実際の堆積状態よりも堆積物４の堆積量が少ないとの誤認を生じやすい。
【００１７】
本発明は、非常に簡易でありながら、メタン発酵槽内の堆積物の堆積状態を精度よく測定し得る堆積物の堆積状態を推定する方法、及びそのような方法の実施に適したメタン発酵装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者等は、上述した堆積状態を推定する方法の問題点を解消するために鋭意検討を重ねた結果、おもりの代わりに圧力式深度計をメタン発酵槽内に投入すれば、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を、作業者の勘に頼ることなく、精度よく、客観的に推定し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１９】
具体的に、本発明は、
メタン発酵槽において、
メタン発酵槽の上部から底面に向けて圧力式深度計を投入し、
メタン発酵槽内の発酵液の液高から圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定することを特徴とする、堆積物の堆積状態を推定する方法に関する。
【００２０】
本発明では、おもりではなく、圧力式深度計をメタン発酵槽内に投入する。圧力式深度計を使用することにより、作業者の勘に頼ることなく、堆積物の堆積状態を客観的に推察することが可能となる。
【００２１】
前記圧力式深度計は、リールに接続されており、リールの動作によって前記圧力式深度計が上下に移動することが好ましい。
【００２２】
圧力式深度計をリールに接続した場合、圧力式深度計の操作が容易、かつ、迅速となる。また、測定値をリアルタイムで確認できる圧力式深度計を投入する際に、圧力式深度計が堆積物（又は底面ワイヤ）に接触し、測定深度が変化しなくなった場合に、ワイヤを自動停止させることも可能となる。メタン発酵槽底面の複数箇所における堆積物の堆積状態を推定したい場合には、操作が迅速で、自動停止できることは、本発明の方法を実施する上で非常に効果的である。
【００２３】
前記圧力式深度計を複数箇所に投入することが好ましい。
【００２４】
メタン発酵槽底面における堆積物の堆積状態は一様ではないため、複数箇所について堆積状態を推測することが理想である。特に、大型のメタン発酵槽は、底面の面積が大きく、底面に堆積する堆積物の厚みをより正確に把握することが要求されるため、複数箇所について堆積物の堆積状態を推測することが好ましい。実用的には、２列（底面を上方から見て一文字状）〜４列（底面を上方から見て十文字状）となるように、複数箇所に投入することが好ましい。
【００２５】
前記メタン発酵槽内の堆積物の有無を外部から超音波センサーを用いて確認し、
超音波センサーによって堆積物が堆積していると判断された場合に、メタン発酵槽に圧力式深度計を投入して堆積物の堆積状況を推定することが好ましい。
【００２６】
メタン発酵槽内の堆積物の有無を外部から超音波センサーによって確認し得る場合には、堆積物が堆積していると判断されてから、圧力式深度計をメタン発酵槽内に投入して、本発明の推定方法を実行すればよい。堆積物が堆積していないと判断される場合には、圧力式深度計をタン発酵槽内に投入する必要がないため、余分な作業を回避し得る。
【００２７】
本発明はまた、
メタン発酵槽の上部に設けられたリールと、
リールと接続された圧力式深度計と、
圧力式深度計を投入するための開口部と、
を有し、底面が略水平であるメタン発酵装置であって、
メタン発酵槽の上部から底面に向けて、開口部を通じて圧力式深度計を投入し、リールの動作によって上下に移動され、
メタン発酵槽内の発酵液の液高から圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定する圧力式深度計を備えたことを特徴とする、メタン発酵装置に関する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、従来は不可能であったメタン発酵槽内における堆積物の堆積状態を容易に推定し、堆積物の厚みのような堆積状態の判断が可能となる。その結果、メタン発酵槽の使用状況に応じた堆積物の排出が可能となり、処理効率の向上を図り得る。さらに、堆積物が堆積しにくい撹拌速度に調整することが可能となり、堆積物の発生自体を抑制し得る。さらにまた、本発明は、既設のメタン発酵槽についても、必要に応じて簡単な改良を加えるだけで、容易に実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施するためのメタン発酵槽の一例を示す。
【図２】堆積物が堆積し始めた状態のメタン発酵槽を示す。
【図３】本発明の実施態様を説明する概念図を示す。
【図４】図３における圧力式深度計付近の拡大図を示す。
【図５】図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入した状態を示す。
【図６】図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入した別の状態を示す。
【図７】図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入したさらに別の状態を示す。
【図８】堆積物の堆積状態を示す概念図であり、(a)は堆積物が均等に堆積している場合、(b)は堆積物が不均等に堆積している場合を示す。
【図９】メタン発酵槽の底面に堆積物の堆積状態を推定するための簡易な方法の一例を示す。
【図１０】図９に示される方法において、ワイヤ６に弛み６ａが発生した状態を示す。
【図１１】図９に示される方法において、堆積物４中におもり５ｂがめり込んだ状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の記載に限定されない。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、本発明を実施するためのメタン発酵槽の一例を示す。本発明で使用されるメタン発酵槽１は、底面が略水平な鋼板製のメタン発酵槽であり、円筒形又は水平方向の断面が八角形以上の多角形となる柱状体であり、下水処理場で発生する生汚泥又は余剰汚泥を消化処理して消化ガスに変換するように構成されている。このようなメタン発酵槽の缶体高さは、10m以上30m以下で、直径（水平方向の断面が多角形の場合は、内接円の直径は10m以上30m以下であることが一般的である。
【００３２】
本願明細書において、「略水平」には、底面が水平（水平な平面）である場合はもちろん、底面が端部（円周部）に比べて中心部が若干高くなっている場合（底面が上向きに凸状となっている場合）及び若干低くなっている場合（底面が下向きに凸状となっている場合）も含まれる。端部（円周部）に比べて中心部が高く又は低くなっている場合、端部と中心部とを結ぶ直線が水平線となす角度は、0度を超え1度以下に調整されることが好ましく、0.5度以上1度以下に調整されることがより好ましい。
【００３３】
メタン発酵槽１内の被処理液３は、メタン発酵槽１の下部から配管１２を通じてポンプ（図示せず）によって取り出され、加温装置１３により、例えば、中温発酵に適した37℃〜40℃に加温される。加温された被処理液３は、配管１４を経てメタン発酵槽１へと返送される。メタン発酵槽１には、中央部にモータＭに接続された撹拌装置２が設けられている。
【００３４】
図１では、撹拌装置２として２段のインペラ翼が設けられているが、スクリュー翼を設けてもよい。インペラ式撹拌装置としては、プロペラ型、パドル型、フラットパドル型、タービン型又はコーン型の撹拌装置を使用し得る。スクリュー式撹拌装置としては、リボン型又はスクリュー型の撹拌装置を使用し得る。撹拌装置２によって被処理液３が撹拌され、メタン発酵槽１内の被処理液３の温度が均一に保たれている。
【００３５】
メタン発酵槽１の底面９付近には、堆積物を抜き出すための引き抜き配管１１が設けられており、ポンプＰの動力によって堆積物をメタン発酵槽１から除去する。
【００３６】
被処理液３の具体例は、下水処理場で発生する汚泥又は食品廃棄物、畜産由来の糞尿等のバイオマスを含む液であるが、有機物を含有し、メタン菌の発育に悪影響を与える物質を含有していない限り、被処理液４としてメタン発酵槽１へと供給してよい。なお、メタン発酵槽に供給される汚泥又は食品廃棄物は、事前に固形分濃度2〜10％に調整されることが好ましい。
【００３７】
メタン発酵槽１の運転を継続すると、図２に示されるように、被処理液３の下部に堆積物４が堆積する。さらに運転を継続すると、堆積物の堆積量が増大してメタン発酵槽１の有効容積が小さくなり、消化ガス発生量が低下する。そのため、堆積物４が一定基準以上堆積していれば、引き抜き配管１１から堆積物を排出することが好ましい。しかし、上述したように、メタン発酵槽１内の堆積物の堆積状態を確認することは困難である。
【００３８】
そこで、本発明では、図３に示されるように、メタン発酵槽１の上部の開口部２０から底面９に向けて、ワイヤ６に繋げた圧力式深度計１０を投入する。図３においては、ワイヤ６は、回転軸７を介してリール８に接続されており、リール８の動作によって、圧力式深度計１０の上下の動き（すなわち、投入深さ）を調整している。図３は、圧力式深度計１０が堆積物４に到達した状態を示しており、この位置まで圧力式深度計１０が投入されれば、圧力式深度計の測定深度（測定値）は一定となる。
【００３９】
圧力式深度計１０は、リアルタイムで測定データが得られるリアルタイム式であってもよく、測定データを内部に蓄積し、外部機器へ接続して測定データを解析する記録式であってもよい。また、コード式（有線式）又はコードレス式のいずれであってもよい。コードレス式の場合は、電気信号のやり取りのための配線が不要であるという利点があり、コード式の場合には、本体をつり下げるためのワイヤ６が不要であるという利点がある。ここでいうワイヤ６は、圧力式深度計をつり下げることが可能な部材であれば足り、金属ワイヤ、樹脂性ワイヤ、カーボンファイバー、チェーン又はロープが含まれる。
【００４０】
コードレス式の場合には、本体をワイヤ６につり下げ、ワイヤ６の動きを操作することによって、メタン発酵槽内１に圧力式深度計１０を投入する。この場合、ワイヤ６がリール８から繰り出されるようにすれば、リール８の操作によって圧力式深度計１０を上下させることが可能である。リール８は、電動式であることが好ましく、センサーを内蔵してワイヤ６に係る力が減少した場合に（すなわち、圧力式深度計１０が堆積物４又は底面９に接触した場合に）、自動停止できる種類であることがより好ましい。コードレス式の圧力式深度計は、無線信号を出して外部機器と通信する無線通信式でもよく、電池式で本体内部に測定データを蓄積し、本体回収後にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に接続して、測定データをＰＣ等へ取り込ませる記録式でもよい。
【００４１】
一方、コード式の場合には、圧力式深度計１０に接続されるコード又は配線を操作することによって、メタン発酵槽１内に圧力式深度計１０を投入する。この場合、ワイヤ６がリール８から繰り出されるようにして、ワイヤと圧力式深度計のコード又は配線を繋げれば、リール８の操作によって圧力式深度計を上下させることが可能である。コード又は配線をリール８に直接巻き付けることが可能な場合にも、リール８の操作によって圧力式深度計１０を上下させることが可能である。
【００４２】
コード式又はコードレス式いずれの種類の圧力式深度計を使用する場合であっても、リアルタイム式である場合には、圧力式深度計が堆積物（又は底面ワイヤ）に接触すれば、測定深度（測定値）が一定となる。その場合、ワイヤを自動停止させることが可能となる。
【００４３】
一方、記録式の圧力式深度計（通常は、コードレス式）である場合には、メタン発酵槽１の缶体高さ以上の長さのワイヤ６に本体をつり下げ、本体が底面９に届く以上にワイヤ６をメタン発酵槽１内に投入した後、本体を回収する。その後、メタン発酵槽内の発酵液の液高から圧力式深度計の測定深度の最大値を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定し得る。本方式は、コードレス式に限らずリアルタイム式に適用されてもよい。
【００４４】
コード式又はコードレス式いずれの種類を使用する場合であっても、圧力式深度計１０をメタン発酵槽１内に投入する際には、撹拌装置２及び堆積物吸引のための吸引ポンプを停止しておくことが好ましい。
【００４５】
図３においては、開口部２０を通じて圧力式深度計１０をメタン発酵槽１内に投入し、ワイヤ６の巻き下げ及び巻き上げを行う構成となっているが、メタン発酵槽１の気体空間と外部空間とが直接接触しないようにすることが好ましい。具体的には、開口部２０から被処理液３まで中空の管が設置され、管と槽内の被処理液３によってメタン発酵槽１内の気体部と外部とが連通しないようにすることが好ましい。なお、管を設けずに、シール機構を設けることにより、メタン発酵槽１の気体空間と外部空間とが直接接触しないようにしてもよい。
【００４６】
図４は、図３における圧力式深度計付近の拡大図を示す。この圧力式深度計１０は、底面部１０ａが堆積物４に接触した状態となっている。点Ｐは、被処理液３の液面であり、点Ｐの位置は、液面センサーのような測定機器によって確認されることができる。堆積物４が堆積していない場合には、圧力式深度計１０の測定深度は、図３のＰ−Ｒ間距離（すなわち、被処理液４の液高）に一致するが、図４においては、堆積物４の厚みがＱ−Ｒ（ｈと表示する）であるため、圧力式深度計１０の測定深度は、図３のＰ−Ｑ間の距離に一致する。従って、被処理液３の液高（Ｐ−Ｒ間距離）から圧力式深度計１０の測定深度（Ｐ−Ｑ間距離）を差し引くことにより、堆積物４の厚み（Ｑ−Ｒ）を算出することが可能である。
【００４７】
図５は、図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入した状態を示す。圧力式深度計１０は、堆積物４の上に横倒しとなるが、圧力測定部である底面部１０ａの位置は、図４に示される位置と同じであり、測定深度は同じである（圧力式深度計の底面部１０ａとメタン発酵槽１の底面９との距離は同じ「ｈ」である）。
【００４８】
図６は、図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入した別の状態を示す。図６では、圧力式深度計１０は、堆積物４上に垂直に立っているが、ワイヤ６が余って弛んだ状態となっている（６ａが弛んだ部分）。しかし、図４に示される状態と、図６に示される状態では、圧力式深度計１０の位置は同じであり、測定深度は同じとなる（圧力式深度計の底面部１０ａとメタン発酵槽１の底面９との距離は同じ「ｈ」である）。
【００４９】
図７は、図４に示される状態から、リール８によってワイヤ６をもう少し被処理液内に投入したさらに別の状態を示す。図７では、圧力式深度計１０は、堆積物４上に横倒しであり、ワイヤ６も弛んだ状態となっている。しかし、図７に示される状態は、圧力測定部である底面部１０ａの位置は、図４に示される位置と同じであり、測定深度は同じである（圧力式深度計の底面部１０ａとメタン発酵槽１の底面９との距離は同じ「ｈ」である）。
【００５０】
このように、本発明においては、メタン発酵槽内の発酵液の液高からメタン圧力式深度計の測定深度を差し引くことにより、メタン発酵槽内の圧力式深度計を投入した地点の底面に堆積している堆積物の堆積状態を推定するため、おもりを投入する場合と異なり、ワイヤを過剰に被処理液内に投入しても、圧力式深度計は、堆積物（又はメタン発酵槽の底面）と接触した位置よりも下方には移動できないため、測定深度はそれ以上変化しない。すなわち、本発明においては、圧力式深度計の測定深度を観察し、測定深度が変化しなくなれば、圧力式深度計が堆積物（又はメタン発酵槽の底面）と接触したことになり、その位置からワイヤをさらに投入した場合であっても、測定深度が変動しにくい。その結果、作業者の勘又は技量に拘わらず、堆積物の堆積状態を客観的に、精度よく推測することが可能である。
【００５１】
図８は、堆積物の堆積状態を示す概念図であり、図８(a)は堆積物が均等に堆積している場合、図８(b)は堆積物が不均等に堆積している場合を示す。図８(a)に示される堆積状態では、測定位置Ａ〜Ｄにおける圧力式深度計の測定深度はほぼ同じとなり、既に堆積物が相当量堆積していることが示される。しかし、図８(b)に示される堆積状態では、測定位置Ｂ及びＣの測定深度からは堆積物がほとんど堆積していないと判断されてしまう。そのため、本発明の推定方法は、メタン発酵槽の底面の複数箇所について定期的に実施し、複数箇所の堆積状態の推定から、メタン発酵槽底面の全体的な堆積状態を推定することが好ましい。
【００５２】
例えば、測定位置は、撹拌装置のプロペラより外側から壁面にかけて、メタン発酵槽半径を5分割するように等間隔に4箇所設けられる。このような複数箇所の測定位置から構成される測定群を、メタン発酵槽内の別の場所についても設けてもよい。測定群は、メタン発酵槽内に、底面を十文字状に測定するように4つの場所に設けることが好ましい。
【００５３】
円筒形状（多角形状を含む）のメタン発酵槽において、中心から壁面にかけて同心円状に堆積物が堆積することが予測されるため、上記の通り、測定群を1つ設定するだけでも、槽内の堆積物の堆積状況を確認することができる。しかし、測定群を4つ（底面について十文字状）とした場合には、より正確に堆積物の堆積状態を推定することが可能となる。
【００５４】
堆積物が一定基準以上に堆積していると推定されれば、堆積物を引き抜き配管から排出する。また、被処理液中に堆積物が堆積しやすい状態になっていると判断されれば、撹拌速度の調整等によって、堆積物の堆積を防止し、メタン発酵効率を向上させることが好ましい。
【００５５】
＜超音波センサーの併用＞
本発明の推定方法は、メタン発酵槽の大きさ及び被処理水の水質によっては、超音波センサーによる堆積物検知方法との併用も可能である。併用が可能な場合、堆積物の堆積状態（例えば、凹凸形状）をさらに効率的に把握することができる。
【００５６】
超音波センサーは、照射部をメタン発酵槽側壁（外壁側）に配置し、受信部を照射部と反対の側壁（外壁側）に配置され、照射部が照射した超音波を受信部で受信することにより、メタン発酵槽内に堆積した堆積物の有無を検出する。
【００５７】
超音波センサーは、照射部と受信部との間に堆積物が存在するか否かを判断可能であるが、照射部と受信部との間のどの部分に堆積物が存在するのかを判断することは難しい。すなわち、堆積物の堆積状態を立体的に捉えることが難しい。そこで、超音波センサーの測定結果に基づいて推定される堆積物の堆積状態と、本発明の方法による圧力式深度計の測定値に基づいて推定される堆積物の堆積状態とを照合することにより、より詳細な堆積物の堆積状態が把握可能となる。あるいは、超音波センサーによって堆積物がある程度堆積していると判断された場合に、本発明の推定方法を実施することにより、不必要な測定作業を回避し得る。
【００５８】
超音波センサーの照射部と受信部は、互いを結んだ線がメタン発酵槽中心部を通るように配置されてもよく、中心部からずれるように配置されてもよい。メタン発酵槽の槽径が十分に小さい場合、互いを結んだ線が中心部を通るようにすることで、簡易に堆積物の有無を判断することができる。一方、メタン発酵槽の槽径が大きい場合、超音波センサーの測定感度か低下する可能性があるが、このような場合には、平面視でメタン発酵槽側面の弧にあたる部分を複数個所測定する（照射部は同じ位置とし、受信部は水平方向に複数箇所に移動させる）ことによって、堆積状態を判断することが好ましい。
【００５９】
なお、実施形態１では、略水平のメタン発酵槽について説明したが、メタン発酵槽の形状はこれに限定されない。例えば、底面が平坦でなく、垂直方向における断面形状が亀甲型又は卵形の発酵槽であってもよい。事前に測定部における底部高さが分かれば、様々な形状のメタン発酵槽について、本発明を適用できる。メタン発酵槽は、鋼板製に限定されず、コンクリート製でもよいが、超音波センサーの利用、開口部の加工容易の観点から、鋼板製であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、廃水処理及びエネルギーの分野において有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１：メタン発酵槽
２：撹拌装置
３：被処理液
４：堆積物
５：おもり
６：ワイヤ
６ａ：ワイヤの弛み
７：回転軸
８：リール
９：メタン発酵槽の底面
１０：圧力式深度計
１０ａ：圧力式深度計の底面部
１１：引き抜き配管
１２，１４：配管
１３：加温装置
２０：開口部
Ｍ：モータ
Ｐ：ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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