(57)【要約】【課題】  消化脱離液の濃縮を効率的に行うことにより低コストで濃縮液を得ることができ、更にこの濃縮液をコンポスト化することにより、河川等への放流を要することのない、新規なメタン醗酵消化脱離液の処理方法並びにその装置の開発を技術課題とした。【解決手段】  有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させ、このとき生成される消化脱離液Ｌ０を固体成分Ｓと液体成分Ｌ１とに分離し、この液体成分Ｌ１を濃縮して濃縮液Ｌ２とした後、処分する方法において、液体成分Ｌ１の濃縮を高速旋回式蒸発装置を用いて発泡を抑えた状態で行うことを特徴として成り、高速旋回式蒸発装置における蒸発缶内において生じる液体成分（消化脱離液）の旋回流の流速は高速であるため、その遠心効果によって発泡性が非常に強い消化脱離液であっても発泡を効果的に抑えることができ、濃縮を効率的に行うことができる。【選択図】図１
2005138082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させ、このとき生成される消化脱離液を固液分離して固体成分と液体成分とに分離し、この液体成分を濃縮して濃縮液とした後、処分する方法において、前記液体成分の濃縮を、高速旋回式蒸発装置を用いて発泡を抑えた状態で行うことを特徴とするメタン醗酵消化脱離液の処理方法。
【請求項２】
前記濃縮液と、消化脱離液を固液分離した際に得られた固体成分とを混合し、この混合物をコンポスト化することを特徴とする請求項１記載のメタン醗酵消化脱離液の処理方法。
【請求項３】
し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させ、このとき生成される消化離脱液を固液分離して固体成分と液体成分とに分離し、この液体成分を濃縮して濃縮液を得る装置において、この装置は前記液体成分の濃縮を行う濃縮機として高速旋回式蒸発装置を適用したものであることを特徴とするメタン醗酵消化脱離液の処理方法装置。
【請求項４】
前記高速旋回式蒸発装置はヒートポンプ式のものであることを特徴とする請求項３記載のメタン醗酵消化脱離液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液の処理に関するものであって、特にこれらをメタン醗酵処理する際に生ずる消化脱離液の処理方法並びにその装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液を処理するにあたっては、これらを醗酵処理してメタンガスを得るとともに、このメタンガスを用いて発電等を行い、処理施設自体のエネルギー源等として供することが行われている。前記メタン醗酵の際に生ずる消化脱離液には多量の有機物が含まれており、この消化脱離液を下水や河川などに放流するにはＢＯＤ値を基準値以下にまで下げる必要があるため、消化脱離液を活性汚泥法によって処理し、更に脱色・消毒した後、放流が行われている。この活性汚泥法は、活性汚泥（微生物を含んだ泥）によって被処理液（消化脱離液）中の有機物を分解するものであるが、処理効率との関係で放流基準までＢＯＤ値を下げるためには活性汚泥設備の負荷を軽減させる必要があり、このため希釈水を用いて消化脱離液を数倍〜数十倍に希釈して処理することが必要となり、被処理液の容積増大にともなって活性汚泥設備も大型化せざるを得なくなっている。
そして現状では前記消化脱離液の処理方法は上記活性汚泥法の他に有効な方法がなく、オゾン脱色装置、高分子凝集剤、消毒薬等を必須とするため消化脱離液の処理に高コストを要してしまうことから、メタン醗酵処理施設の普及を妨げる要因となっている。
【０００３】
このような状況の下、前記消化脱離液の処理方法として、消化脱離液を加熱・濃縮し、次いでアンモニアをストリッピングすることにより濃縮液と凝縮液とを得る手法が試みられている（例えば特許文献１参照）。
この手法によれば、凝縮液を下水や河川に放流することができ、一方、濃縮液を下水や河川に放流することなく肥料等として再利用することができるため、前記活性汚泥法に比べて処理施設の簡素化が図られるものである。
しかしながらこの手法においては、消化脱離液を酸性に調節した後アンモニアストリッピングを行っており、また濃縮液はコンポスト化する際に再び中性に調整しなければならず、薬剤の使用によるコストアップ、耐食性材料を使用するため装置のコストアップを招いている。またこの方法は蒸発器やコンデンサを用いて消化脱離液を濃縮するものであるが、消化脱離液は石鹸水のように発泡性が非常に強いため、特許文献１に開示されたような噴霧を伴う蒸発装置を用いた場合、濃縮効率が著しく低下してしまうのが実情である。
【特許文献１】特開２００３−１１７５９３公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、消化脱離液の濃縮を効率的に行うことにより低コストで濃縮液を得ることができ、更にこの濃縮液をコンポスト化することにより、河川等への放流を要することのない、新規なメタン醗酵消化脱離液の処理方法並びにその装置の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１記載のメタン醗酵消化脱離液の処理方法は、し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させ、このとき生成される消化脱離液を固液分離して固体成分と液体成分とに分離し、この液体成分を濃縮して濃縮液とした後、処分する方法において、前記液体成分の濃縮を、高速旋回式蒸発装置を用いて発泡を抑えた状態で行うことを特徴として成るものである。
この発明によれば、液体成分をｐＨ調整する必要がなくなり、また消化脱離液を酸性に調節する必要がないので酸性の液による腐食を招いてしまうことがない。また高速旋回式蒸発装置における蒸発缶内において生じる液体成分（消化脱離液）の旋回流の流速は高速であるため、その遠心効果によって発泡性が非常に強い消化脱離液であっても発泡を効果的に抑えることができ、濃縮を効率的に行うことができる。このため濃縮液を効率的且つ低コストで得ることができる。更に発泡を抑えることにより濃縮液と蒸気とをきれいに分離することができるので、コンデンサで凝縮する水を中性の透明な状態とすることができる。また水と一緒に蒸発したアンモニア成分を処理することにより、放流またはリサイクルが可能となる。
【０００６】
また請求項２記載のメタン醗酵消化脱離液の処理方法は、前記要件に加え、前記濃縮液と、消化脱離液を固液分離した際に得られた固体成分とを混合し、この混合物をコンポスト化することを特徴として成るものである。
この発明によれば、消化脱離液中に含まれる有機成分を河川や下水に放流することなく有効利用することができる。
【０００７】
また請求項３記載のメタン醗酵消化脱離液の処理装置は、し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させ、このとき生成される消化離脱液を固液分離して固体成分と液体成分とに分離し、この液体成分を濃縮して濃縮液を得る装置において、この装置は前記液体成分の濃縮を行う濃縮機として高速旋回式蒸発装置を適用したものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、高速旋回式蒸発装置における蒸発缶内において生じる液体成分（消化脱離液）の旋回流の流速は高速であるため、その遠心効果によって発泡性が非常に強い消化脱離液であっても発泡を効果的に抑えることができ、濃縮を効率的に行うことができる。また薬剤を使用しないため低コストで濃縮液を得ることができる。
【０００８】
また請求項４記載のメタン醗酵消化脱離液の処理装置は、前記請求項３記載の要件に加え、前記高速旋回式蒸発装置はヒートポンプ式のものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、液体成分から発生した蒸気成分の潜熱を有効利用することができ、ランニングコストを低減することができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発泡を抑えながら消化脱離液を濃縮することができるため、濃縮液を効率的に得ることができる。また液体成分のｐＨ調整用の薬剤を使用する必要がなくなり、また酸による腐食の心配がなくなるので、装置を一般的な鋼材を使用して構成することができる。このため消化脱離液を低コストで処理することができ、メタン醗酵処理施設の普及を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明について図示の実施の形態に基づいて説明するものであるが、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例１】
【００１１】
図１中符号Ｄで示すものが本発明のメタン醗酵消化脱離液処理装置であって、このものは、し尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液をメタン醗酵させて得られるメタンガスＧを、発電等に有効利用する系において、メタン醗酵時に生成される消化脱離液Ｌ０を処理するための装置である。なお前記メタン醗酵は、嫌気性醗酵に適切な温度を保つことのできる消化槽１内において行われるものであり、得られたメタンガスＧはガスタンク２に貯留される。
前記メタン醗酵消化脱離液処理装置Ｄはその構成要素として、消化脱離液Ｌ０を固体成分Ｓと液体成分Ｌ１とに分離するための固液分離装置３と、液体成分Ｌ１を濃縮液Ｌ２とするための濃縮機５と、濃縮機５より排出される凝縮液Ｌ３からアンモニアを除去した凝縮液Ｌ４を得るためのアンモニアストリッピング装置６とを具えて成るものである。
【００１２】
以下前記メタン醗酵消化脱離液処理装置Ｄを構成する各機器について説明する。
まず前記固液分離装置３について説明するとこのものは、一例としてドラムスクリーン型、スクリュープレス型等の脱水装置が適用されるものであり、この実施例では２６００ｋｇ／ｈ以上の処理能力を有するものを採用したが、この他にも濾過装置を適用することもできる。
【００１３】
次に前記濃縮機５について説明すると、このものは一例として本出願人による特許出願である特願２００２―１３５０５５「高速旋回式蒸発装置」に開示された装置が適用されるものである。具体的には図２に示すように、加熱缶５１と蒸発缶５２との間を吹込管路５３によって接続して成り、前記加熱缶５１内に配した長管５１ａ内に流入した液体を、この長管５１ａの外側に供給した加熱媒体からの伝導熱によって沸騰させることにより溶媒成分を蒸発させ、濃度の高まった状態の液体と蒸気成分とを前記蒸発缶５２内に吹き込み、この蒸発缶５２内においてこれら液体と蒸気成分との分離を行って液体を濃縮する装置である。
【００１４】
以下濃縮機５を構成する諸部材について詳しく説明する。
まず前記加熱缶５１について説明すると、このものは密閉性が確保された筐体５１ｂ内に、金属等の耐熱素材から成る管路である長管５１ａを複数本具えるものであり、この長管５１ａの下端部を給液口５１ｃと連通状態とし、一方、長管５１ａの上部を排出口５１ｄに臨ませて成るものである。また前記筐体５１ｂ側周部分には蒸気口５１ｅ及びドレン口５１ｆが形成される。
【００１５】
次に前記蒸発缶５２について説明すると、このものは円筒下部に逆円錐を接続した形状の中空部材である筐体５２ａの上部に排気口５２ｂを形成し、下部に流出口５２ｃを形成し、更に側周部に流入口５２ｄを形成して成るものである。
【００１６】
そして前記加熱缶５１における排出口５１ｄと、蒸発缶５２における流入口５２ｄとの間を吹込管路５３によって連通状態に接続し、また前記加熱缶５１における給液口５１ｃと、蒸発缶５２における流出口５２ｃとの間を戻り管路５５によって連通状態に接続する。この結果、蒸発缶５２、戻り管路５５、加熱缶５１及び吹込管路５３を要素とした循環経路が形成されるものである。
【００１７】
ここで前記吹込管路５３及び流入口５２ｄの形態について詳しく説明する。
まず前記吹込管路５３は図３に示すように、蒸発缶５２に対して円形横断面の接線方向に流路を形成するように接続することにより、蒸発缶５２内において液体成分Ｌ１及び蒸気成分Ｖ１の旋回流を生じさせるように構成される。そして図２に示すように吹込管路５３における加熱缶５１との接続部位を、先細り状のダクト５３ａによって構成し、更に吹込管路５３における蒸発缶５２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ１が、前記複数本の長管５１ａの開口断面積Ｓ２の総和よりも小さくなるように設定した。
また前記流入口５２ｄは図３（ｃ）に示すように、垂直辺が水平辺よりも長い長方形状のスリットとするものであり、吹込管路５３における蒸発缶５２との接続部位の開口断面の形状も、垂直辺が水平辺よりも長い長方形状とし、蒸発缶５２内に吹き込む液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｖ１とが薄層状態に成るように構成した。
【００１８】
なお前記戻り管路５５の途中には濃縮液排出口５５ａが形成されるものであり、バルブ５５ｂを開放することにより、濃縮された液体成分Ｌ１、すなわち濃縮液Ｌ２を外部に排出できるように構成される。
【００１９】
また前記蒸発缶５２における排気口５２ｂの後段部分にはコンデンサ５６が接続され、更にその後段に真空ポンプＰ１が接続され、更にコンデンサ５６からポンプＰ２によって濃縮液Ｌ３がアンモニアストリッピング装置６に送られるように構成される。
更にまたこの実施例においては、前記蒸発缶５２における筐体５２ａ内に液体成分Ｌ１が供給されるものであり、バルブ５７ａの開度を調整することにより、給液タンク５７に貯留された液体成分Ｌ１を筐体５２ａ内に配したノズル５７ｂから噴出するものである。
【００２０】
更にまた前記加熱缶５１に形成した蒸気口５１ｅには蒸気供給装置５８が接続されるものであり、ここから筐体５１ｂ内に供給された蒸気Ｖが、長管５１ａ内に位置する液体成分Ｌ１に対して熱を伝導し、その結果蒸気Ｖは凝集してドレン口５１ｆから外部に排出される。
【００２１】
次に前記アンモニアストリッピング装置６について説明すると、このものは図４に示すように、ストリッピング塔６０内において凝縮液Ｌ３中に含まれるアンモニア成分を蒸気Ｖまたは空気等の気相に放散させることにより除去する装置である。
前記ストリッピング塔６０は、内部に多孔板６１が多段に設けられるとともに、各多孔板６１にダウンカマー６２が具えられて成る。そして給水口６３から供給された凝縮液Ｌ３は、ダウンカマー６２をオーバーフローして上段から下段に移動するものであり、このとき多孔板６１上に滞留する凝縮液Ｌ３中を、給気口６４から供給された蒸気Ｖが通過する際に、凝縮液Ｌ３中のアンモニア成分が蒸気Ｖ中に移行することとなるものである。
そしてアンモニア成分の除去された凝縮液Ｌ４は排水口６５から排出され、一方、アンモニア成分を含んだ蒸気Ｖは排気口６６から排気される。また排気口６６の後段には触媒等が充填された酸化分解塔６７及び脱硝塔６８が設けられ、アンモニア成分は酸化分解されて無害な窒素ガスとして大気中に放散されることとなる。
【００２２】
なお図４に示した実施例ではリボイラー６９を蒸気Ｖの発生源としているが、前記蒸気供給装置５８を兼用するようにしてもよい。
【００２３】
本発明のメタン醗酵消化脱離液処理装置Ｄは一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置の作動態様について説明しながら本発明のメタン醗酵消化脱離液の処理方法について説明する。
まず尿処理汚泥、食品加工廃棄物、畜糞等の有機性汚泥や高濃度廃液を処理するにあたって、これらを消化槽１に貯留し、その内部を嫌気性醗酵に適切な温度に保つことにより醗酵を行わせる。そして得られたメタンガスＧはガスタンク２に貯留され、メタンガス発電機のエネルギー源として、あるいは各種用途の燃料として供される。
一方、メタン醗酵の際には消化液が生成されるものであり、このものを消化槽１から抜き出して消化脱離液Ｌ０とし、固液分離装置３によって固体成分Ｓたる脱水ケーキ（水分約７０ｗｔ％）と液体成分Ｌ１（固形分濃度約１ｗｔ％）とに分離する。
因みにこの実施例では、前記固体成分Ｓは４２５ｋｇ／ｈ、液体成分Ｌ１は２５９６ｋｇ／ｈの割合で生成されるものである。
【００２４】
そして前記液体成分Ｌ１を濃縮機５によって濃縮するものであり、まず蒸気供給装置５８から加熱缶５１内に蒸気Ｖを供給すると、長管５１ａを加熱した蒸気Ｖは凝集し、ドレン口５１ｆから外部に排出される。
次いで真空ポンプＰ１を起動して液体成分Ｌ１の循環経路内の減圧を図り、この状態でバルブ５７ａの開度を調節し、液体成分Ｌ１をノズル５７ｂから蒸発缶５２内に供給する。なおこの実施例では、真空ポンプＰ１を用いて循環経路内の減圧を行い、液体成分Ｌ１の沸点低下を図ったが、液体成分Ｌ１の性状等によっては減圧を要さない場合もある。
【００２５】
続いて液体成分Ｌ１は戻り管路５５を経由して加熱缶５１に至って長管５１ａ内に供給され、蒸気Ｖから伝導される熱によって長管５１ａ内部で沸騰し、発生した蒸気成分Ｖ１が長管５１ａ内を上昇する際に、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。
そしてこれら蒸気成分Ｖ１と液体成分Ｌ１とは長管５１ａ内を上昇して排出口５１ｄに至りここから吹込管路５３内に入り込むものであり、このとき先細り状のダクト５３ａを通過するとともに、蒸発缶５２との接続部位近傍の開口断面積Ｓ１を複数本の長管５１ａの開口断面積Ｓ２の総和よりも小さく設定した吹込管路５３を通過するため流速が増すものである。なおこの実施例では、吹込管路５３内における蒸気成分Ｖ１と液体成分Ｌ１との流速が、１００〜２５０ｍ／ｓとなるようにした。
【００２６】
次いで蒸気成分Ｖ１と液体成分Ｌ１とは、蒸発缶５２における流入口５２ｄから筐体５２ａ内に流入するものであり、このとき図３に示すように、蒸発缶５２は平面視で円形の横断面を有するものであり、この蒸発缶５２に対して吹込管路５３が円形横断面の接線方向に流路を形成するように接続されているため、蒸発缶５２内において液体成分Ｌ１の旋回流を生じさせることができる。特に高速旋回式蒸発装置を適用した濃縮機５では旋回流の回転数を、小型の装置で２００００ｒｐｍ程度、大型の装置で１０００ｒｐｍ程度と、既存の装置と比べて高い値とすることができるため、遠心効果により液体成分Ｌ１の発泡を効果的に抑えることができるものである。
【００２７】
また前記吹込管路５３における蒸発缶５２との接続部位の開口断面を、垂直辺が水平辺よりも長い長方形形状としたため、蒸発缶５２内に吹き込む液体成分Ｌ１と蒸気成分Ｖ１とが薄層状態となり、流入口５２ｄから排気口５２ｂに向けて移動する蒸気成分Ｖ１の流れが、流入口５２ｄから排出口５２ｃに向けて移動する液体成分Ｌ１の流れに干渉してしまうことがない。そしてこれらの効果によって、泡や、泡がはじけるときに発生するミストなどが蒸気成分Ｖ１に混ざるのを回避し、きれいに分離することができるものである。
【００２８】
そして蒸気成分Ｖ１は排気口５２ｂからコンデンサ５６に至り、凝縮液Ｌ３となってアンモニアストリッピング装置６に供給されものであり、給水口６３から供給された凝縮液Ｌ３はダウンカマー６２をオーバーフローして上段から下段に移動する際に多孔板６１上に滞留状態となるため、給気口６４から供給された蒸気Ｖが凝縮液Ｌ３中を通過する際に、凝縮液Ｌ３中のアンモニア成分が蒸気Ｖ中に移行することとなるものである。
そしてアンモニア成分の除去された凝縮液Ｌ４は排水口６５から排出され（２５０９ｋｇ／ｈ）、アンモニア成分を含んだ蒸気Ｖは排気口６６から排気され、酸化分解塔６７及び脱硝塔６８によってアンモニア成分が酸化分解された無害な窒素ガスとして大気中に放散されることとなる。なおこのアンモニア成分は、凝縮液Ｌ４とともに処理することにより、放流またはリサイクルが可能である。
【００２９】
一方、濃縮機５において前記液体成分Ｌ１は流出口５２ｃに至り、ここから戻り管路５５内に移動するものであり、濃縮された状態の液体成分Ｌ１は、前記ノズル５７ｂから供給された新たな液体成分Ｌ１を伴って再び加熱缶５１における長管５１ａ内に位置することとなる。
なおこの際、濃縮された状態の液体成分Ｌ１は、旋回流によって新たに供給された液体成分Ｌ１と混ざり合うため、濃度が均一となった状態で加熱缶５１に供給されることとなり、複数の長管５１ａでの流量が不均一になることがなく、液切れによる過熱や焦げ付きが生じない。
そして以上のような操作を継続し、液体成分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５５ｂを開放し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１すなわち濃縮液Ｌ２を外部に排出するものである（８７ｋｇ／ｈ、固形分濃度約３０ｗｔ％）。
【００３０】
そしてその後、固体成分Ｓ及び濃縮液Ｌ２並びに凝縮液Ｌ４の一部を混合し、適宜醗酵処理施設等でコンポスト化して有効利用が図られるものである。なお前記凝縮液Ｌ４については、環境基準を満たしている場合には河川や下水に放流することも可能である。
またこの実施例では、前記蒸気供給装置５８及びリボイラー６９の熱源としてメタンガスＧを用い、更にはメタンガス発電によって得られた電力を用いて施設内の機器を作動させるものとした。
【実施例２】
【００３１】
続いて図５に示す、圧縮機５９ａを用いて液体成分Ｌ１から発生した蒸気成分Ｖ１を圧縮し、得られた加熱蒸気Ｈを加熱缶５１に供給するタイプの濃縮機５を採用した実施例について説明を行う。
なおこの実施例で示す濃縮機５は、図２に示した濃縮機５と基本構成を同一とするものであるため、ここでは構成の異なる部分についてのみ説明を行うものとする。
すなわちこの実施例で示す濃縮機５は図５に示すように、前記蒸発缶５２における排気口５２ｂと加熱缶５１における蒸気口５１ｅとの間に蒸気循環管路５９を接続し、更にその途中に圧縮機５９ａを具えて成るものである。そしてこの圧縮機５９ａから筐体５１ｂ内に供給された加熱蒸気Ｈが、長管５１ａ内に位置する液体成分Ｌ１に対して熱を伝導し、その結果加熱蒸気Ｈは凝縮液Ｌ３となってドレン口５１ｆから外部に排出される。なおこのドレン口５１ｆの後段部分には、凝集液排出ポンプを兼用する真空ポンプＰ１が具えられるものである。
【００３２】
この実施例で示す濃縮機５は、一例として上述したように構成されるものであり、以下この濃縮機５を具えたメタン醗酵消化液処理装置Ｄの作動態様について説明する。
まず圧縮機５９ａを起動して加熱缶５１内に加熱蒸気Ｈを供給するものであり、長管５１ａを加熱した加熱蒸気Ｈは凝集し、ドレン口５１ｆから外部に排出される。なお装置の始発状態において蒸気循環管路５９内に蒸気成分Ｖ１が存在しない場合には、適宜の蒸気供給装置を併設し、ここから蒸気循環管路５９内に蒸気を供給する等の措置を施す。
次いで真空ポンプＰ１を起動して液体成分Ｌ１の循環経路内の減圧を行い、液体成分Ｌ１の沸点低下を図り、この状態でバルブ５７ａの開度を調節して、液体成分Ｌ１をノズル５７ｂから蒸発缶５２内に供給する。なお液体成分Ｌ１の種類等によっては減圧を要さない場合もある。
【００３３】
すると液体成分Ｌ１は、戻り管路５５を経由して加熱缶５１に至って長管５１ａ内に供給され、加熱蒸気Ｈから伝導される熱によって長管５１ａ内部で沸騰し、発生した蒸気成分Ｖ１が長管５１ａ内を上昇する際に、濃縮された状態の液体成分Ｌ１を引き上げるものである。
次いで蒸気成分Ｖ１と液体成分Ｌ１とは、蒸発缶５２における流入口５２ｄから筐体５２ａ内に流入するものであり、蒸気成分Ｖ１は排気口５２ｂから蒸気循環管路５９内を移動して圧縮機５９ａに至り、この圧縮機５９ａの圧縮作用により高温の加熱蒸気Ｈとなり、蒸気口５１ｅに供給されるものである。
一方、液体成分Ｌ１は流出口５２ｃに至り、ここから戻り管路５５内に移動するものであり、濃縮された状態の液体成分Ｌ１は、前記ノズル５７ｂから供給された新たな液体成分Ｌ１を伴って再び加熱缶５１における長管５１ａ内に位置することとなる。
そして以上のような操作を継続し、液体成分Ｌ１が所望の濃度となった時点でバルブ５５ｂを開放し、濃縮された状態の液体成分Ｌ１すなわち濃縮液Ｌ２を外部に排出するものである。
また前記加熱蒸気Ｈが凝集してドレン口５１ｆから排出された凝縮液Ｌ３は、アンモニアストリッピング装置６に供給されものであり、アンモニア成分の除去が行われる。
【００３４】
上述したように、濃縮機５としてヒートポンプ式の高速旋回式蒸発装置を採用した場合には、液体成分Ｌ１から発生した蒸気成分Ｖ１の潜熱を有効利用することができ、ランニングコストを低減することができる。
【実施例３】
【００３５】
続いて図６に示す、濃縮にともなって析出された結晶Ｃを容易に且つ確実に除去することができるタイプの濃縮機５を採用した実施例について説明を行う。
なおこの実施例で示す濃縮機５は、図２に示した濃縮機５と基本構成を同一とするものであるため、ここでは構成の異なる部分についてのみ説明を行うものとする。
すなわちこの実施例で示す濃縮機５は、蒸発缶５２の中心付近であって、液体成分Ｌ１から結晶Ｃが分離されて形成される分離液体成分領域Ｅに、戻り管路５５における取込口５５ｃを位置させて成るものである。
具体的には蒸発缶５２の下部に形成された結晶排出口５２ｅに結晶排出管５２ｆが接続され、この結晶排出管５２ｆの下部にはバルブ５２ｇを介在させて回収容器５２ｈを配するものであり、前記バルブ５２ｇを開放することにより、液体原料Ｌ１中に析出されて結晶排出管５２ｆ内に蓄積された結晶Ｃを外部に排出できるように構成されるものである。
【００３６】
そして戻り管路５５を、前記結晶排出管５２ｆの側周部分を貫通させ、その後屈曲して上昇させ、筐体５２ａ内部にまで至るようにして配置するものであり、戻り管路５５の上端部である取込口５５ｃを、一例として筐体５２ａの下部を構成する逆円錐部内に位置させるものであり、液体成分Ｌ１から結晶Ｃが分離された分離済液体成分領域Ｅに位置させる。
ここで前記分離済液体領域Ｅとは、流入口５２ｄから吹き込まれた液体成分Ｌ１が蒸発缶５２内で旋回することにより、遠心効果によって結晶Ｃが筐体５２ａの内壁部付近に集中し、筐体５２ａの中心部分にできた液体成分Ｌ１から結晶Ｃが分離された領域を意味するものである。
【００３７】
そしてこの実施例で示す濃縮機５にあっては、濃縮された液体成分Ｌ１は蒸発缶５２内において結晶Ｃと分離された状態で取込口５５ｃから加熱缶５１に到るものであり、循環経路の目詰まりを防止することができるとともに、結晶Ｃの除去に要するコストアップを排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のメタン醗酵消化脱離液処理装置を示すブロック図である。
【図２】濃縮機を示す側面図である。
【図３】濃縮機における蒸発缶を示す斜視図、平面図及び側面図である。
【図４】アンモニアストリッピング装置を示す側面図である。
【図５】蒸気循環管路を具えて構成された濃縮機を示す側面図である。
【図６】結晶の除去機構を具えて構成された濃縮機を示す側面図及び平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｄ        メタン醗酵消化脱離液処理装置
１        消化槽
２        ガスタンク
３        固液分離装置
５        濃縮機
５１      加熱缶
５１ａ    長管
５１ｂ    筐体
５１ｃ    給液口
５１ｄ    排出口
５１ｅ    蒸気口
５１ｆ    ドレン口
５２      蒸発缶
５２ａ    筐体
５２ｂ    排気口
５２ｃ    流出口
５２ｄ    流入口
５２ｅ    結晶排出口
５２ｆ    結晶排出管
５２ｇ    バルブ
５２ｈ    回収容器
５３      吹込管路
５３ａ    ダクト
５５      戻り管路
５５ａ    濃縮液排出口
５５ｂ    バルブ
５５ｃ    取込口
５５ｄ    結晶排出口
５６      コンデンサ
５７      給液タンク
５７ａ    バルブ
５７ｂ    ノズル
５８      蒸気供給装置
５９      蒸気循環管路
５９ａ    圧縮機
６        アンモニアストリッピング装置
６０      ストリッピング塔
６１      多孔板
６２      ダウンカマー
６３      給水口
６４      給気口
６５      排水口
６６      排気口
６７      酸化分解塔
６８      脱硝塔
６９      リボイラー
Ｃ        結晶
Ｅ        分離液体成分領域
Ｇ        メタンガス
Ｈ        加熱蒸気
Ｌ０      消化脱離液
Ｌ１      液体成分
Ｌ２      濃縮液
Ｌ３      凝縮液
Ｌ４      凝縮液
Ｐ１      真空ポンプ
Ｐ２      ポンプ
Ｓ        固体成分
Ｖ        蒸気
Ｖ１      蒸気成分
Ｓ１      開口断面積
Ｓ２      開口断面積
【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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