(57)【要約】【課題】槽内の固定担体全表面に適切な流速を与え、且つ、槽内の均一混合性を維持し、消化槽底部における沈殿物の防止を極めて低動力で実現した消化槽を提供する。【解決手段】槽２の内壁から間隙６を設けて固定されると共に、槽２の底部及び天井部からそれぞれ間隙７，８を設けて固定された、上下方向に延びる貫通孔を有する、上下方向に延びる筒形状の固定担体３と、該槽２の底部に設けた放射状に延びる静翼１１と、前記固定担体３の上部であって、液面下方付近に設けた回転翼１３とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽の内壁から間隙を設けて固定されると共に、槽の底部及び天井部からそれぞれ間隙を設けて固定された、上下方向に延びる貫通孔を有する、上下方向に延びる筒形状の固定担体と、該槽の底部に設けた放射状に延びる静翼と、前記固定担体の上部であって、液面下方付近に設けた回転翼とを具備する消化装置。
【請求項２】
前記固定担体には、上下方向に貫通する通水路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の消化装置。
【請求項３】
前記固定担体は、上下方向に延びる紐状体を複数、互いに離間して配置すると共に、全体形状が、上下方向に延びる貫通孔を有する、上下方向に延びる筒形状になるように、枠体により固定したことを特徴とする請求項１記載の消化装置。
【請求項４】
前記固定担体は、上下方向に延びる不織布状体を複数、互いに離間して配置すると共に、全体形状が、上下方向に延びる貫通孔を有する、上下方向に延びる筒形状になるように、枠体により固定したことを特徴とする請求項１記載の消化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は消化装置、特に、消化装置の消化槽内で生汚泥や余剰汚泥や生ゴミをメタン発酵させて処理する消化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
消化槽に嫌気性微生物を担持する担体を利用することで、消化槽内に嫌気性微生物を高濃度で保持することができるため、汚泥回収装置で回収した大量の汚泥を短い滞留時間で効率的にメタン発酵させることが可能となり、生成するメタンガスをエネルギーとして回収できるメリットがある。【０００３】
特許文献１では、担体表面に適切な流動作用が得られるように、柱状で横断面が略星形の不織布製の担体を用い、メタン発酵に寄与するメタン生成菌の嫌気性微生物を消化槽内に高濃度で保持し、生汚泥や生ゴミを短い滞留時間で効率的かつ安定的にメタン発酵させることを可能としている。【０００４】
即ち、消化装置では、大量の生汚泥や余剰汚泥や生ゴミを小型の消化槽で効率的にメタン発酵させることができると共に、排水処理システムへの下水流入や、生ゴミの投入によって一時的に負荷が変動しても、生汚泥や余剰汚泥や生ゴミを安定的にメタン発酵処理することができる。即ち、固形物濃度の高い有機性廃棄物を安定してメタン発酵させることができ、システム全体をコンパクトにできる処理能力の高い有機性廃棄物のメタン発酵処理装置を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４１９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、処理に必要な担体を消化槽に設置した場合、消化槽の多くを占有してしまう。【０００７】
また、消化槽の底部には発酵汚泥等が継時的に堆積し、また、嫌気性微生物を担持した担体の繊維間に、比較的粒度の大きい有機性廃棄物の未分解残渣が入り込み、閉塞してしまうため、メタン発酵処理能力が徐々に低下してしまうという問題点があり、消化槽内に導入された処理液を適宜撹拌し、汚泥の堆積等を抑制する必要がある。【０００８】
そのため、消化槽内に撹拌装置が必要であるが、撹拌によって消費されるエネルギーをいかに低くし、上記目的を達成することは、非常に困難であった。【０００９】
従来の撹拌手法においては、消化槽内にドラフトチューブを設け、消化槽内で生成した消化ガスの一部をドラフトチューブを介して消化槽内に散気するガス撹拌手段や、消化槽内に処理液の一部をポンプにおいて引き抜き、再度消化槽へ供給する循環撹拌装置や、撹拌翼を用いて消化槽内を混合させるなどの手法が用いられていたが、これらのいずれの手法においても、固定担体全表面に適切な流動を与えつつ、低動力で目的を達成させることは困難であった。【００１０】
本発明は、このような問題を解消し、前記固定担体全表面に適切な流速を与え、尚且つ、槽内の均一混合性を維持し、消化槽底部における沈殿物の防止を極めて低動力で実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成すべく、本発明の消化装置は、槽の内壁から間隙を設けて固定されると共に、槽の底部及び天井部からそれぞれ間隙を設けて固定された、上下方向に延びる貫通孔を有する、上下方向に延びる筒形状の固定担体と、該槽の底部に設けた放射状に延びる静翼と、前記固定担体の上部であって、液面下方付近に設けた回転翼とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１の消化装置の縦断側面図である。
【図２】該消化装置の平面図である。
【図３】該消化装置のＢ−Ｂ線横断面図である。
【図４】該消化装置の担体を固定する枠体の斜視図である。
【図５】該消化装置の担体の平面図である。
【図６】該消化装置の担体のＡ−Ａ線縦断面図である。
【図７】処理槽内の処理水のフローを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１を図１乃至図７により説明する。【００１５】
２は、本発明の実施例１の消化装置１の消化槽を示し、該消化槽２は、縦型の有底の円筒状に形成されている。【００１６】
３は、固定担体を示し、該固定担体３は、厚みのある壁を有する上下方向に延びる、円筒形状（ドーナツ状）に形成され、３ａは、該固定担体３の、中央に上下方向に延びる、例えば断面円形の貫通孔である。また、該固定担体３は、前記消化槽２内で、足部４及び腕部５を介して、前記消化槽２の内壁２ａとの間に間隙６を設けて、前記消化槽２の軸と同軸に固定されると共に、前記処理槽２の底部２ｂ及び天井部２ｃとの間にそれぞれ間隙７、８を設けて固定されている。【００１７】
なお、前記固定担体３は、図４〜図６に示すように、例えば、ガラス繊維や炭素繊維や合成樹脂などからなる多孔質の線材を編み込んで紐状体９を形成し、該紐状体９を上下方向に延ばし、これを複数、互いに離間すると共に密に配置し、各紐状体９の一端及び他端を、図４に示すような枠体１０の上部枠体部１０ａと下部枠体部１０ｂの後述する水平棒体１０ｆとにそれぞれ固定して、全体形状が中央部に貫通孔３ａを有する、上下方向に延びる略円筒形状（ドーナツ状）になるように形成する。【００１８】
なお、中央に形成された前記貫通孔３ａの径（大きさ）は、後述するように、隙間６と貫通孔３ａとで、消化槽２内に循環流を形成することができる大きさである。また、該貫通孔３ａの断面形状は必ずしも円形状でなくてもよい。【００１９】
また、前記固定担体３は、略円筒形状が好ましいが、多角形状、楕円形状等の筒形状であってもよい。また、該固定担体３の外周形状は、一部切り欠き部が形成されていてもよい。【００２０】
また、隣接する前記紐状体の間隔（通水路１４）は、該貫通孔３ａの径よりも十分短く、上昇流を生じさせる間隔があれば良い。【００２１】
なお、前記枠体１０は、図４に示すように、上部枠体部１０ａと下部枠体部１０ｂとを複数の垂直棒体１０ｃで連結したものである。また、前記上部枠体部１０ａ及び下部枠体部１０ｂは、それぞれ、外側円環体１０ｄと、該外側円環体１０ｄと同軸の内側円環体１０ｅと、該外側円環体１０ｄと該内側円環体１０ｅとを連結する複数の水平棒体１０ｆとよりなる。【００２２】
なお、前記各紐状体は、中心紐体と、この中心紐体から放射状に延びる多数のループ状の線材又は紐体とで構成してもよい。【００２３】
そして、前記固定担体３には、メタン菌などの嫌気性微生物が担持されている。【００２４】
１１は、静翼を示し、該静翼１１は、直線状の帯状板からなり、前記消化槽２内の底部２ｂに前記固定担体３と同軸に放射状に、例えば、４枚固定されると共に、これら帯状板の交差部に相当する該底部の中心部には隙間１２を有する。【００２５】
１３は、回転翼を示し、該回転翼１３は、前記担体３と同軸の回転軸１３ａの下端に半径方向に放射状に固定した、例えば４枚の翼板からなり、前記消化槽２の上部に固定したモータ（図示せず）の駆動により該回転軸１３ａを介して、該消化槽２内の液面の近傍において回転するようにした。【００２６】
次に本発明の消化装置１の作用と効果を説明する。【００２７】
回転翼１３を回転すれば、図７に示すように、消化槽２の内壁２ａと固定担体３との間隙６では、下方に向かう旋回流が発生すると共に、前記固定担体３の貫通孔３ａ内では緩やかな上昇流が形成され、消化槽２内を循環するようになる。【００２８】
また、前記固定担体３を構成する各紐状体９の間に形成された、前記固定担体３の下端面から上端面まで延びる通水路１４にも緩やかな上昇流が生じ、上記固定担体３の外周面と、該固定担体３を構成する紐状体９の全表面に適切な流速を与える。【００２９】
本発明の消化装置によれば、固定担体が消化槽の大部分を占有し、該固定担体３内の液体の流れの抵抗が大きいとしても、前記隙間６と固定担体３の貫通孔３ａとの間で循環流を形成することができ、同時に、前記通水路１４を介して、固定担体３内にも適切な流速を与えるので、この流れにより、水槽２内の均一性を高めることができ、極めて低動力で運用が可能となる。【００３０】
なお、前記紐状体９を枠体１０の上部枠体部１０ａと下部枠体部１０ｂ間に固定する代わりに、紐状体を織り込んで不織布状体（図示せず）を形成し、該不織布状体を上下方向に延ばし、複数、適宜、上下方向に対して垂直する方向に折り曲げて、互いに離間すると共に密に配置し、各不織布状体の一端及び他端を前記上部枠体部１０ａと下部枠体部１０ｂ間に固定して、全体形状が中央部に貫通孔３ａを有する、上下方向に延びる略円筒形状（ドーナツ状）になるようにしてもよい。【００３１】
この場合であっても、前記隙間６と固定担体３の貫通孔３ａとの間で循環流を形成することができ、同時に、該不織布状体間に形成された通水路１４を通じて、緩やかな上昇流が生ずることができる。【００３２】
また、上記固定担体３は、一つのガラス繊維や炭素繊維からなる中央部に貫通孔を有する上下方向に延びる筒形状のものであってもよい。なお、該固定担体３は、下端面から上端面に貫通する通水路を複数有するものであれば好ましい。
【符号の説明】
【００３３】
１                      消化装置
２                      消化槽
２ａ                    内壁
２ｂ                    底部
２ｃ                    天井部
３                      担体
３ａ                    貫通孔
４                      足部
５                      腕部
６                      間隙
７                      間隙
８                      間隙
９                      紐状体
１０                    枠体
１１                    静翼
１２                    隙間
１３                    回転翼
１３ａ                  回転軸
１４                    通水路
【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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【国際調査報告】
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