(57)【要約】【課題】高容積の有機物負荷で運転しても、長期にわたって安定したメタン発酵を行うことができると共に、スラッジによるポンプの磨耗等を抑制できるようにしたメタン発酵処理方法及びメタン発酵処理装置を提供する。【解決手段】取出し管Ｌ４と、この取出し管Ｌ４に連結されて上方に立ち上がり、消化液排出経路Ｌ９及び／又はメタン発酵槽に連結された配管と、前記上方に立ち上がる配管の下端部に配置されたスラッジ分離部１５と、このスラッジ分離１５にて沈降分離されたスラッジを貯留するスラッジ蓄積槽２０とを備えたメタン発酵処理装置を用い、メタン発酵槽の下方から、発酵廃液を定期的に引き抜いて、発酵廃液中に含まれるスラッジを沈降分離してスラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を、メタン菌を主体とする嫌気性微生物を含むメタン発酵槽に投入してメタン発酵させるメタン発酵処理方法において、
前記メタン発酵槽の下方から、発酵廃液を定期的に引き抜いて、発酵廃液中に含まれるスラッジを沈降分離してスラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送することを特徴とするメタン発酵処理方法。
【請求項２】
前記メタン発酵槽の下方から取出し管を通して引き抜いた発酵廃液を、該取出し管に連結されて上方に立ち上がるオーバーフロー配管に導入し、このオーバーフロー配管の下端部に配置されたスラッジ分離部によりスラッジを沈降分離させて、該スラッジ分離部の更に下方に配置された前記スラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として前記オーバーフロー配管を通して排出する請求項１記載のメタン発酵処理方法。
【請求項３】
前記メタン発酵槽の下方から取出し管を通して引き抜いた発酵廃液を、該取出し管に連結されて上方に立ち上がり、前記メタン発酵槽の上部に連結された循環用配管に導入し、該循環用配管の下端部に配置されたスラッジ分離部によりスラッジを沈降分離させて、該スラッジ分離部の更に下方に配置された前記スラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を前記循環用配管を通して前記メタン発酵槽に返送する請求項１記載のメタン発酵処理方法。
【請求項４】
前記スラッジ分離部に、サイクロン構造又は仕切り板が配置されたシックナー構造をなすスラッジ分離機構を設けて、スラッジを沈降分離させる請求項２又は３に記載のメタン発酵処理方法。
【請求項５】
有機性廃棄物を、メタン菌を主体とする嫌気性微生物を含むメタン発酵槽に投入してメタン発酵させるメタン発酵処理装置において、
前記メタン発酵槽の下方から発酵廃液を定期的に引き抜く取出し管と、この取出し管に連結されて上方に立ち上がり、消化液排出経路及び／又はメタン発酵槽に連結された配管と、前記上方に立ち上がる配管の下端部に配置されたスラッジ分離部と、このスラッジ分離部で沈降分離されたスラッジを貯留するスラッジ蓄積槽とを備えていることを特徴とするメタン発酵処理装置。
【請求項６】
前記スラッジ分離部に、サイクロン構造又は仕切り板が配置されたシックナー構造をなすスラッジ分離機構が設けられている請求項５記載のメタン発酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミなどの有機性廃棄物をメタン発酵処理してバイオガスなどの資源を回収するメタン発酵処理方法及びメタン発酵処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ごみ、汚泥等の有機性廃棄物のほとんどは、焼却や埋立処分されているが、焼却に伴うダイオキシンの発生や埋立処分地の逼迫、悪臭などの問題から、環境負荷の少ない処理方法が求められている。これらの問題を解決するために有機性廃棄物をメタン発酵処理し、発生したメタンガスを燃料電池やガスエンジンを用いて発電するシステムが開発されている。
【０００３】
メタン発酵処理は、有機性廃棄物を粉砕・スラリー化した後、このスラリーを発酵槽に投入し、嫌気性下でメタン菌により発酵処理することで、有機性廃棄物をメタンガスに転換するもので、有機性廃棄物をバイオガスと水とに分解して大幅に減量することができ、嫌気性のため曝気動力が不要であるため省エネルギーな処理法である。しかも、副産物として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。
【０００４】
そして、有機性廃棄物をメタン発酵処理によって効率的に処理するため、処理効率の向上が種々検討されており、例えば、下記特許文献１には、有機性廃棄物をペースト状に粉砕して、５０〜６０℃で大きな活性を示す高温メタン菌で処理するメタン発酵処理方法が開示されている。高温菌は、３６〜３８℃の中温で活性が大きくなる中温菌に比べ、２〜３倍の活性があり、高温菌でメタン発酵処理することで、有機性廃棄物の分解速度の向上と消化率の向上を図ることができる。
【０００５】
また、下記特許文献２には、メタン発酵処理装置に固定ろ床を設置し、メタン菌を固定ろ床に付着保持させることが開示されている。
【０００６】
更に、下記特許文献３には、メタン発酵槽として、第１発酵槽と第２発酵槽とを設置し、有機性廃棄物を上記第１発酵槽と第２発酵槽とに順次通して、消化液を取出す方法が開示されており、その際、第１発酵槽と第２発酵槽の下部に溜まる余剰汚泥を、ポンプによって定期的に引き抜き、固液分離装置によって固液分離し、固体部分は必要に応じてコンポスト化し、液体部分は廃液処理装置に送ることが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１３７７３０号公報
【特許文献２】特開平１３−４６９９７号公報
【特許文献３】特開２００５−１２５３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなメタン発酵方法により、例えば固形物（ＴＳ）濃度１０％程度で、ＣＯＤ付加１５ｋｇ−ＣＯＤ／ｍ３・ｄ、発酵槽内滞留時間が約１０日間といった高容積の有機物負荷で運転することが可能となったが、このような高容積の有機物負荷での運転においては、メタン発酵槽内に蓄積される未分解残渣やスラッジなどが、メタン発酵槽内の容積を次第に狭めたり、配管や担体などを閉塞したりして、メタン発酵効率を低下させてしまうという問題があった。
【０００８】
また、メタン発酵槽では、ｐＨが高くなるほど、また、液温度が高くなるほど、溶解していた炭酸カルシウム等の無機物が析出して、炭酸カルシウム等の無機物を主体とするスラッジが蓄積し易かった。このような無機物を主体とするスラッジは、ポンプのロータなどを磨耗させやすく、交換寿命を短くするという問題があった。
【０００９】
よって、本発明の目的は、高容積の有機物負荷で運転しても、長期にわたって安定したメタン発酵を行うことができると共に、スラッジによるポンプの磨耗等を抑制できるようにしたメタン発酵処理方法及びメタン発酵処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のメタン発酵処理方法は、有機性廃棄物を、メタン菌を主体とする嫌気性微生物を含むメタン発酵槽に投入してメタン発酵させるメタン発酵処理方法において、前記メタン発酵槽の下方から、発酵廃液を定期的に引き抜いて、発酵廃液中に含まれるスラッジを沈降分離してスラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送することを特徴とする。
【００１１】
本発明のメタン発酵処理方法によれば、メタン発酵槽の下方から、発酵廃液を定期的に引き抜いて、メタン発酵によって分解しきれずに残った未分解残渣や、メタン発酵槽内のｐＨ上昇、温度低下等によって析出する炭酸カルシウム等の無機物を主体とするスラッジを沈降分離してスラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送するので、メタン発酵槽内にスラッジが蓄積しにくくすることができる。その結果、スラッジが蓄積して、メタン発酵槽内の容積を狭めたり、嫌気性微生物を付着させた担体などを閉塞することが防止され、長期にわたって安定したメタン発酵を行うことができる。また、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送することにより、それらの移送に用いられるポンプのロータなどの磨耗を防ぐことができる。
【００１２】
本発明のメタン発酵処理方法においては、前記メタン発酵槽の下方から取出し管を通して引き抜いた発酵廃液を、該取出し管に連結されて上方に立ち上がるオーバーフロー配管に導入し、このオーバーフロー配管の下端部に配置されたスラッジ分離部によりスラッジを沈降分離させて、該スラッジ分離部の更に下方に配置された前記スラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として前記オーバーフロー配管を通して排出することが好ましい。
【００１３】
これによれば、メタン発酵槽に有機性廃棄物を投入する際に、それとほぼ同量の発酵廃液を取出し管を通して引き抜き、スラッジ分離部によって未分解残渣及びスラッジを沈降分離させて、スラッジ蓄積槽に貯留させると共に、スラッジが減少した発酵廃液を消化液としてオーバーフロー配管を通して排出することができる。また、オーバーフロー配管の下端部にスラッジ分離部を設けることにより、オーバーフロー配管中を上昇する発酵廃液からスラッジを効果的に分離することができる。
【００１４】
また、本発明のメタン発酵処理方法の別の態様においては、前記メタン発酵槽の下方から取出し管を通して引き抜いた発酵廃液を、該取出し管に連結されて上方に立ち上がり、前記メタン発酵槽の上部に連結された循環用配管に導入し、該循環用配管の下端部に配置されたスラッジ分離部によりスラッジを沈降分離させて、該スラッジ分離部の更に下方に配置された前記スラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を前記循環用配管を通して前記メタン発酵槽に返送することが好ましい。
【００１５】
これによれば、メタン発酵槽の下方から取出し管を通して発酵廃液を定期的に引き抜いて、スラッジ分離部によってスラッジを沈降分離させてスラッジ蓄積槽に貯留させると共に、スラッジが減少した発酵廃液を循環用配管を通してメタン発酵槽の上部に返送することができる。こうして、メタン発酵槽内の発酵廃液からスラッジを定期的に除去することにより、スラッジがメタン発酵槽内に蓄積するのを低減させ、メタン発酵を長期にわたって安定して行うことができる。
【００１６】
本発明のメタン発酵処理方法は、前記スラッジ分離部に、サイクロン構造又は仕切り板が配置されたシックナー構造をなすスラッジ分離機構を設けて、スラッジを沈降分離させることが好ましい。この態様によれば、発酵廃液からスラッジを効率よく分離することができる。
【００１７】
また、本発明のメタン発酵処理装置は、有機性廃棄物を、メタン菌を主体とする嫌気性微生物を含むメタン発酵槽に投入してメタン発酵させるメタン発酵処理装置において、前記メタン発酵槽の下方から発酵廃液を定期的に引き抜く取出し管と、この取出し管に連結されて上方に立ち上がり、消化液排出経路及び／又はメタン発酵槽に連結された配管と、前記上方に立ち上がる配管の下端部に配置されたスラッジ分離部と、このスラッジ分離部で沈降分離されたスラッジを貯留するスラッジ蓄積槽とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明のメタン発酵処理装置によれば、メタン発酵槽の下方から取出し管を通して発酵廃液を定期的に引き抜き、スラッジ分離部でスラッジを沈降分離させ、スラッジが減少した発酵廃液は配管を通して上昇させ、消化液排出経路を通して排出させるか、及び／又はメタン発酵槽に返送させることができる。こうして、メタン発酵槽内にスラッジが蓄積しにくくすることができるので、メタン発酵を長期にわたって安定して行うことができる。また、消化液排出経路及び／又はメタン発酵槽に連結された配管等に配置されるポンプのロータなどの磨耗を防ぐことができる。また、スラッジ分離部で沈降分離されたスラッジは、スラッジ蓄積槽に貯留されるので、定期的に排出することができる。
【００１９】
本発明のメタン発酵処理装置は、前記スラッジ分離部に、サイクロン構造又は仕切り板が配置されたシックナー構造をなすスラッジ分離機構が設けられていることが好ましい。この態様によれば、発酵廃液からスラッジを効率よく分離することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、メタン発酵槽の下方から、発酵廃液を定期的に引き抜いて、メタン発酵によって分解しきれずに残った未分解残渣や、メタン発酵槽内のｐＨ上昇、温度低下等によって析出する炭酸カルシウム等の無機物を主体とするスラッジを沈降分離してスラッジ蓄積槽に貯留させ、スラッジが減少した発酵廃液を消化液として排出し及び／又は前記メタン発酵槽に返送するので、メタン発酵槽内にスラッジが蓄積しにくくすることができる。その結果、スラッジによって、メタン発酵槽内の容積が狭められたり、嫌気性微生物を付着させた担体などが閉塞されることなく、長期にわたって安定したメタン発酵を行うことができると共に、メタン発酵槽に蓄積したスラッジを取出すポンプのロータなどの磨耗を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について図面を参照して更に詳細に説明する。図１には、本発明によるメタン発酵処理装置の第１の実施形態が示されている。
【００２２】
このメタン発酵処理装置は、メタン発酵槽１０に、後述する態様でスラッジ蓄積槽２０を付設したことを特徴としている。
【００２３】
メタン発酵槽１０の上側部には、図示しないスラリー貯留槽から伸びるスラリー供給管Ｌ１が接続している。
【００２４】
メタン発酵槽１０の上部には、バイオガス取出し管Ｌ２が連結され、このバイオガス取出し管Ｌ２は、図示しない発電機やバイオガスホルダーに接続されている。また、メタン発酵槽１０内には、図示しないメタン菌等の嫌気性微生物を付着・担持させた担体からなる固定化微生物のろ床が設置されている。
【００２５】
また、メタン発酵槽１０の側壁下部には、発酵廃液引き抜き管Ｌ４が連結されている。この発酵廃液引き抜き管Ｌ４は、スラッジ分離部１５、廃液移送ポンプＰ２を介して、上方に立ち上がるオーバーフロー配管Ｌ５に連結され、更に消化液排出経路Ｌ９に連結されている。消化液排出経路Ｌ９は、図示しない廃液処理装置に連結されている。
【００２６】
そして、スラッジ分離部１５には、下方に伸びる配管Ｌ６が連結されており、この配管Ｌ６は、バルブＶ１を介して、スラッジ蓄積槽２０に連結されている。
【００２７】
更に、スラッジ蓄積槽２０の上部には、リークバルブＶ２が設けられた配管Ｌ７が連結されており、スラッジ蓄積槽２０の下部には、バルブＶ３が設けられたスラッジ排出管Ｌ８が連結されている。
【００２８】
次に、このメタン発酵処理装置を用いた、本発明のメタン発酵処理方法について説明する。
【００２９】
図示しない前処理装置及びスラリー調整槽を通して供給されるスラリー化した生ゴミ等の有機性廃棄物は、スラリー供給管Ｌ１を通してメタン発酵槽１０に供給され、メタン発酵槽１０内の嫌気性微生物によりメタン発酵がなされる。こうして発生したバイオガスは、バイオガス取出し管Ｌ２を通して取出され、図示しない発電機等に送られる。
【００３０】
メタン発酵処理を継続するにつれて、メタン発酵槽内には、メタン発酵によって分解しきれずに残った未分解残渣や、メタン発酵槽内のｐＨ上昇、温度低下等によって析出する炭酸カルシウム等の無機物を主体とするスラッジが堆積していく。
【００３１】
本発明では、スラリー供給管Ｌ１を通してメタン発酵槽１０に有機性廃棄物のスラリーを投入する際、バルブＶ１を開とし、廃液移送ポンプＰ２を作動させて、発酵廃液引き抜き管Ｌ４を通してそれとほぼ同量の発酵廃液を槽内から引き抜き、スラッジ分離部１５、廃液移送ポンプＰ２、オーバーフロー配管Ｌ５、消化液排出経路Ｌ９を順次通して、図示しない廃液処理装置に送液する。
【００３２】
このとき、発酵廃液引き抜き管Ｌ４を通して引き抜かれた発酵廃液中のスラッジや未分解残渣は、スラッジ分離部１５で沈降分離し、バルブＶ１を有する配管Ｌ６を通って、スラッジ分離部１５の下方に配置されたスラッジ蓄積槽２０に貯留される。こうしてスラッジ等が減少した発酵廃液（以下、「消化液」と記す）は、前述したようにオーバーフロー配管Ｌ５を通して上昇し、消化液排出経路Ｌ９を通して次工程を行う廃液処理装置等に送液される。
【００３３】
なお、スラッジ分離部１５において、発酵廃液からスラッジの沈降分離の処理効率を向上させるため、オーバーフロー配管Ｌ５の管径を、配管Ｌ６の管径よりも大きくすることが好ましい。
【００３４】
そして、スラッジ蓄積槽２０に蓄積されたスラッジは、図示しない比重計、濁度計等のセンサや、超音波などのエコーによる探知機で監視し、スラッジ蓄積槽２０内のスラッジ量が一定量を超えた時点で、リークバルブＶ２及びバルブＶ３をそれぞれ開とし、スラッジ排出管Ｌ８から系外へと排出する。
【００３５】
スラッジを排出するに当たっては、バルブＶ１を閉として、スラッジ蓄積槽２０内に貯留されたスラッジの自重によって系外へと排出してもよく、あるいは、スラッジ排出管Ｌ８にスネークポンプやスクリューコンベアなどの各種引き抜き設備を配置し、バルブＶ１を開としたまま、各種引き抜き設備を作動させて、スラッジ蓄積槽２０内に貯留されたスラッジを系外へと排出してもよい。
【００３６】
上記のように、発酵廃液引き抜き管Ｌ４から、メタン発酵槽１０内の発酵廃液を定期的に引き抜き、スラッジ分離部１５において沈降分離して、スラッジを主体とした汚泥をスラッジ蓄積槽２０に貯留するので、メタン発酵槽１０内には汚泥が極めて蓄積しにくくなり、メタン発酵槽内の容積を狭めることなく、また、嫌気性微生物を付着させた担体などを閉塞することなく、長期にわたって安定したメタン発酵を行うことができる。
【００３７】
また、スラッジ分離部１５でスラッジを主体とする汚泥を沈降分離して消化液として移送するようにしたので、廃液移送ポンプＰ２のロータ等の磨耗を防止することができる。
【００３８】
更に、スラッジが減少された発酵廃液（消化液）中には、比重の軽い浮遊物質（ＳＳ）などが含まれているが、それらは比較的分解されやすいので、後の間欠曝気処理工程等において速やかに分解することができ、後の消化液の処理を短時間で効率よく行うことができる。
【００３９】
図２には、上記実施形態におけるスラッジ分離部１５の好ましい態様が示されている。この実施形態では、スラッジ分離部１５に、スラッジ分離機構が設けられている。
【００４０】
すなわち、このスラッジ分離部１５は、上方部分が円筒状をなし、下方部分が円錐状をなすケーシングからなる分離機構本体１６を有し、この分離機本体１６の周壁に、汚泥引き抜き管Ｌ４が、上記周壁の内周に対して接線方向に交わるように連結されている。そして、分離機本体１６の上壁中央部には、オーバーフロー配管Ｌ５が連結され、分離機本体１６の下端部には、前記スラッジ蓄積槽２０に接続される配管Ｌ６が連結されている。
【００４１】
したがって、汚泥引き抜き管Ｌ４から流入する発酵廃液は、分離機本体１６内にその内周に対して接線方向に流入し、図２（ｂ）中の矢印で示すような旋回流を形成する。その結果、発酵廃液中に含まれるスラッジを主体とした汚泥が、効果的に分離されて沈降し、配管Ｌ６を通してスラッジ蓄積槽２０に貯留される。また、スラッジを主体とした汚泥を分離された消化液は、オーバーフロー配管Ｌ５を通して前記廃液処理装置に送られる。
【００４２】
図３には、上記実施形態におけるスラッジ分離部１５の更に別の好ましい態様が示されている。この実施形態では、スラッジ分離部１５に、シックナー構造をなすスラッジ分離機構が設けられている。
【００４３】
すなわち、このスラッジ分離部１５は、上方部分が円筒状をなし、下方部分が円錐状をなすケーシングからなる分離機構本体１６を有し、この分離機本体１６の周壁の一箇所に汚泥引き抜き管Ｌ４が連結され、この汚泥引き抜き管Ｌ４の連結部に対向する箇所にオーバーフロー配管Ｌ５が連結されている。そして、分離機本体１６内には、上記汚泥引き抜き管Ｌ４及びオーバーフロー配管Ｌ５を結ぶラインに対して直交するように、複数の邪魔板１７が、側方から見て傾斜された状態で互いに平行に配列されている。
【００４４】
したがって、この実施形態では、汚泥引き抜き管Ｌ４を通して、分離機構本体１６に流入した発酵廃液が、複数の邪魔板１７に衝突して、それらの間を上下に移動しながら移動し、オーバーフロー配管Ｌ５から流出するので、その間に、発酵廃液中に含まれるスラッジを主体とした汚泥が効果的に分離されて沈降し、配管Ｌ６を通してスラッジ蓄積槽２０
図４には、本発明によるメタン発酵処理装置の第２の実施形態が示されている。なお、上記第１の実施形態と実質的に同一部分には、同符号を付してその説明を省略することとする。
【００４５】
この実施形態においては、スラッジ分離部１５から上方に立ち上がる配管が、その上端部でメタン発酵槽１０に連結されて、消化液循環用配管Ｌ１０をなしている点、メタン発酵槽１０の底部に汚泥引き抜き管Ｌ３が連結し、汚泥引き抜きポンプＰ１を介して、図示しない汚泥貯留槽などに連結されている点が、前記第１実施形態と異なっている。その他の構成は、前記第１実施形態と実質的に同じである。
【００４６】
この実施形態によれば、スラッジ分離部１５において、発酵廃液中に含まれるスラッジを主体とする汚泥が沈降分離され、汚泥を除去された消化液が消化液循環用配管Ｌ１０を通してメタン発酵槽１０へ返送される。その結果、消化液が再度メタン発酵処理されるので、廃液移送ポンプＰ２のロータ等の磨耗を防止することができ、更には、汚泥の排出量を更に軽減できる。
【００４７】
そして、上記のような操作を行っても、メタン発酵槽１０の底部には、スラッジを含む汚泥が次第に堆積する場合、定期的に汚泥引き抜きポンプＰ１を作動させて、底部に堆積したスラッジを含む汚泥を汚泥引き抜き管Ｌ３から排出するが、メタン発酵槽１０から汚泥引き抜き管Ｌ３を通して汚泥を引き抜く頻度を低減できると共に、汚泥引き抜き管Ｌ３から定期的に取出す際においても、スラッジの含有量が少ないので、汚泥引き抜きポンプＰ１にかかる負荷を低減でき、汚泥引き抜きポンプＰ１の磨耗や損傷を防ぐことができる。
【００４８】
なお、スラッジ分離部１５から上方に立ち上がる配管の上端部に３方切り替え弁を設けて、３方切り替え弁の一つの開口は上記配管が連結された流入口とし、もう一つの開口はメタン発酵槽１０に連結された流出口とし、更にもう一つの開口は消化液排出経路に連結された流出口として、汚泥を除去された消化液を、上記３方切り替え弁を介して、メタン発酵槽１０又は消化液排出経路のいずれかに選択的に送液するようにしてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００５０】
（実施例１）
図１に示すメタン発酵処理装置を用いてメタン発酵処理を行った。汚泥引き抜きポンプＰ１及び廃液移送ポンプＰ２として、スネークポンプを用いた。
食堂厨芥を原料にして、水道水で２倍希釈し、食堂用カッターミキサーで調整したものを有機物スラリーとして用いた。メタン発酵槽１０の温度は５５℃±１℃に保って、スラリーは１日につき６分割で投入した。
メタン発酵槽１０の発酵液体積は、１．０ｍ３、循環流量は、６．０ｍ３／ｍ３／Ｄに変化させて、滞留日数（ＨＲＴ）＝５日、２６ｇＴＯＤ／Ｌ／Ｄの負荷で２ヶ月間メタン発酵を行った。なお、メタン発酵処理中、バルブＶ１を開とし、メタン発酵槽１０に投入するスラリーと同量の発酵廃液を発酵廃液引き抜き管Ｌ４から抜き取り、スラッジを沈降分離させて、内部に超音波でスラッジ堆積を検知するセンサの取付けられたスラッジ蓄積槽２０に貯留させた。そして、スラッジ蓄積槽２０内にスラッジが所定量蓄積した後、バルブＶ１を閉とし、リークバルブＶ２及びバルブＶ３を開として、スラッジ排出管Ｌ８から、内部に蓄積したスラッジを排出し、スラッジの排出が終了した後、バルブＶ１を開とし、リークバルブＶ２及びバルブＶ３を閉とした。
【００５１】
（比較例１）
実施例１のメタン発酵装置において、バルブＶ１を常に閉じた状態にして、実質的にスラッジ分離部１５が単なる通路をなし、スラッジ蓄積槽２０にスラッジが沈降しないようにして、メタン発酵処理を行った。
食堂厨芥を原料にして、水道水で２倍希釈し、食堂用カッターミキサーで調整したものを有機物スラリーとして用いた。メタン発酵槽１０の温度は５５℃±１℃に保って、スラリーは１日につき６分割で投入した。
メタン発酵槽１０の発酵液体積は、１．０ｍ３、循環流量は、６．０ｍ３／ｍ３／Ｄに変化させて、滞留日数（ＨＲＴ）＝５日、２６ｇＴＯＤ／Ｌ／Ｄの負荷での２ヶ月間メタン発酵を行った。
メタン発酵終了後、メタン発酵槽１０を開放点検し、内部に堆積したスラッジ量を測定した。また、廃液移送ポンプＰ２として用いたスネークポンプのロータの磨耗状態を観察した。なお、メタン発酵槽１０に堆積した汚泥を蛍光Ｘ線、Ｘ線解析により成分分析したところ、固形分の２５％程度が炭酸カルシウムであった。
【００５２】
結果を表１にまとめて記す。
【表１】
2008183498.tif 000003
【００５３】
上記結果より、実施例１は、メタン発酵槽１０に蓄積する汚泥量が少なく、更には、スネークポンプもほとんど損傷がなかった。これに対し、比較例１では、メタン発酵槽１０内に汚泥が蓄積しやすく、更にはスネークポンプの損傷が激しかった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明によるメタン発酵処理装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】上記メタン発酵処理装置におけるスラッジ分離機構の好ましい態様を示す概略図であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は正面断面図である。
【図３】上記メタン発酵処理装置におけるスラッジ分離機構の別の好ましい態様を示す概略図であって、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は正面断面図である。
【図４】本発明によるメタン発酵処理装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：メタン発酵槽
１５：スラッジ分離部
１６：分離機構本体
１７：邪魔板
２０：スラッジ蓄積槽
Ｌ１：スラリー供給管
Ｌ１０：消化液循環用配管
Ｌ２：バイオガス取出し管
Ｌ３：汚泥引き抜き管
Ｌ４：発酵廃液引き抜き管
Ｌ５：オーバーフロー配管
Ｌ６：配管
Ｌ７：配管
Ｌ８：スラッジ排出管
Ｌ９：消化液排出経路
Ｐ１：汚泥引き抜きポンプ
Ｐ２：廃液移送ポンプ
【図１】
2008183498.tif 000004
【図２】
2008183498.tif 000005
【図３】
2008183498.tif 000006
【図４】
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