(57)【要約】【課題】  イニシャルコストやランニングコスト等のコスト増の抑止及び対象範囲の拡大を図りつつ所望にメタンガスを回収する、夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法を提供する。【解決手段】  夾雑物を含む固形有機性廃棄物が導入されるメタン発酵槽２のＴＳ濃度を、消化汚泥に対して夾雑物が分離堆積しない所定のＴＳ濃度に設定することで、前段での固形有機性廃棄物と夾雑物との分離選別の精度を高めること無く且つ夾雑物の低混入率の固形有機性廃棄物を選択すること無く、所定の有効発酵槽容積を確保すると共に槽内を十分に撹拌してメタン発酵を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
夾雑物を含む固形有機性廃棄物をメタン発酵槽でメタン発酵処理しメタンガスを回収する方法において、
前記メタン発酵槽のＴＳ濃度を、前記夾雑物が消化汚泥に対して分離堆積しない所定のＴＳ濃度に設定したことを特徴とする夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法。
【請求項２】
前記メタン発酵槽の前段に、前記夾雑物を含む固形有機性廃棄物を水分と混合し混合物を前記メタン発酵槽に供給する混合槽を備え、
前記メタン発酵槽のＴＳ濃度が前記所定のＴＳ濃度となるように、前記混合槽に対する水分供給量を設定したことを特徴とする請求項１記載の夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法。
【請求項３】
前記メタン発酵槽の前段に、前記夾雑物を含む固形有機性廃棄物を水分と混合し混合物を前記メタン発酵槽に供給する混合槽を備え、
この混合槽に前記メタン発酵槽の消化汚泥を戻すことを特徴とする請求項１記載の夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法。
【請求項４】
前記所定のＴＳ濃度を、７〜２０％としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夾雑物を含む固形有機性廃棄物をメタン発酵槽でメタン発酵処理しメタンガスを回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固形有機性廃棄物を有効利用する方法として、収集された可燃ごみを破砕装置により破砕し、この破砕した可燃ごみを分離選別装置により生ごみ（固形有機性廃棄物）とそれ以外の夾雑物とに分離選別し、この分離選別した生ごみをメタン発酵槽でメタン発酵処理しメタンガスを回収する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６６２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記分離選別された生ごみには、実際には、夾雑物であるプラスチック片等の異物やコルク栓、割り箸、剪定枝等の低分解率の固形有機物が所定の割合で残る。このため、メタン発酵槽にあっては、撹拌強度を上げても、上記プラスチック片等の異物が消化汚泥に対して分離し、又、コルク栓、割り箸、剪定枝等の低分解率の固形有機物が未分解の状態で消化汚泥に対して分離し、これらの夾雑物がスカムとして液表面に堆積したり、槽内壁に堆積する結果、有効発酵槽容積が減少すると共に槽内の撹拌が不十分となり、所望にメタンガスを回収できないという問題がある。
【０００４】
ここで、このような問題を解消すべく、分離選別装置による生ごみと夾雑物との分離選別にあって、分離選別を徹底することが考えられるが、イニシャルコストやランニングコストが高くなる。また、このようなイニシャルコスト増やランニングコスト増を無くすには、夾雑物の混入率の低い生ごみを対象とする必要があり、対象が限定されてしまう。
【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、イニシャルコストやランニングコスト等のコスト増の抑止及び対象範囲の拡大を図りつつ、所望にメタンガスを回収する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法は、夾雑物を含む固形有機性廃棄物をメタン発酵槽でメタン発酵処理しメタンガスを回収する方法において、メタン発酵槽のＴＳ（Total Solid：全固形分）濃度を、夾雑物が消化汚泥に対して分離堆積しない所定のＴＳ濃度に設定したことを特徴としている。
【０００７】
このような夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法によれば、メタン発酵槽のＴＳ濃度が所定のＴＳ濃度に設定され、これにより、消化汚泥に対して夾雑物が分離し堆積するということが無くされる。従って、前段での固形有機性廃棄物と夾雑物との分離選別の精度を高めること無く且つ夾雑物の低混入率の固形有機性廃棄物を選択すること無く、所定の有効発酵槽容積が確保されると共に槽内が十分に撹拌されてメタン発酵が行われる。
【０００８】
ここで、メタン発酵槽のＴＳ濃度を所定のＴＳ濃度とする具体的な方法としては、メタン発酵槽の前段に、夾雑物を含む固形有機性廃棄物を水分と混合し混合物をメタン発酵槽に供給する混合槽を備え、メタン発酵槽のＴＳ濃度が所定のＴＳ濃度となるように、混合槽に対する水分供給量を設定する方法が挙げられる。
【０００９】
また、メタン発酵槽のＴＳ濃度を所定のＴＳ濃度とする具体的な他の方法としては、メタン発酵槽の前段に、夾雑物を含む固形有機性廃棄物を水分と混合し混合物をメタン発酵槽に供給する混合槽を備え、この混合槽にメタン発酵槽の消化汚泥を戻す方法が挙げられる。
【００１０】
ここで、本発明者らの実験によると、所定のＴＳ濃度を７〜２０％とすると、夾雑物の消化汚泥に対する分離が効果的に防止される。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明による夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法によれば、固形有機性廃棄物と夾雑物との分離選別の精度を高めること無く且つ夾雑物の低混入率の固形有機性廃棄物を選択すること無く、所定の有効発酵槽容積が確保されると共に槽内が十分に撹拌されてメタン発酵が行われるため、イニシャルコストやランニングコスト等のコスト増の抑止及び対象範囲の拡大を図りつつ、所望にメタンガスを回収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法の好適な実施形態について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る、夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法を採用したメタン発酵処理システムを示すブロック構成図である。
【００１３】
この実施形態のシステムは、ごみ収集車より搬入された可燃ごみから固形有機性廃棄物である生ごみを分離選別し、この生ごみをメタン発酵処理してメタンガスを回収するものであり、前処理装置１と、メタン発酵槽２と、を備えている。
【００１４】
前処理装置１は、袋詰めされて搬入された可燃ごみを破袋装置１ａで破袋し、この破袋物を破砕装置１ｂで所定の大きさ以下に破砕し、この破砕物を分離選別装置としての例えばトロンメル等の篩及び風力選別装置１ｃで生ごみとそれ以外の夾雑物とに分離選別し、この分離選別装置１ｃで分離選別した生ごみを混合槽１ｄに導入し、当該混合槽１ｄで、供給水ラインＬを通して供給される水と蒸気と撹拌混合し、生ごみを酸発酵させると共に所定に調質し且つ重量異物を沈殿除去し、この重量異物を除去した混合物をメタン発酵槽２に供給する。
【００１５】
メタン発酵槽２は、混合槽１ｄからの混合物を、例えば、機械的撹拌、又は、槽中心にドラフト管を設置し当該ドラフト管にガスを供給してのガス撹拌、又は、液を循環させる液撹拌等により所定期間所定の撹拌力で撹拌し、メタン発酵させる。
【００１６】
そして、このメタン発酵槽２の消化汚泥は当該メタン発酵槽２の底部から引き抜かれて所定の汚泥処理又は所定の汚泥利用設備に供され、一方、メタン発酵槽２の上部から排出されるバイオガス（メタンガス及び二酸化炭素の混合ガス）は後段でメタンガスが分離精製され例えば天然ガス自動車の燃料等として利用される。
【００１７】
ところで、分離選別装置１ｃで分離選別された生ごみには、実際には、夾雑物であるプラスチック片等の異物やコルク栓、割り箸、剪定枝等の低分解率の固形有機物が所定の割合で残っている。従って、メタン発酵槽２には、夾雑物である異物や低分解率の固形有機物を含む生ごみが導入される。
【００１８】
そこで、本実施形態にあっては、メタン発酵槽２のＴＳ（Total Solid：全固形分）濃度が、メタン発酵槽２に導入される夾雑物が消化汚泥に対して分離堆積しない所定のＴＳ濃度に設定されている。この所定のＴＳ濃度は、本実施形態では、７〜２０％に設定されている。具体的には、混合槽１ｄへの供給水ラインＬの供給水量を調整することで、メタン発酵槽２のＴＳ濃度が上記所定のＴＳ濃度とされている。なお、メタン発酵槽２のＴＳ濃度を所定のＴＳ濃度とする他の方法としては種々考えられるが、例えば、メタン発酵槽２の消化汚泥を混合槽１ｄに戻す方法が挙げられる。
【００１９】
このような本実施形態にあっては、メタン発酵槽２のＴＳ濃度が上記所定のＴＳ濃度に設定されているため、メタン発酵槽２にあっては、消化汚泥に対して夾雑物（プラスチック片等の異物や、コルク栓、割り箸、剪定枝等の低分解率の固形有機物）が分離し堆積するということが無くされている。これは、メタン発酵槽２のＴＳ濃度を上記所定のＴＳ濃度とすることで、汚泥の粘性が上がり固形分が巻き込まれ分離し難くなるからだと考えられる。
【００２０】
従って、前段での生ごみと夾雑物との分離選別の精度を高めること無く（分離選別装置１ｃをさらに高選別能力の装置とすること無く）且つ夾雑物の低混入率の生ごみを選択すること無く（上記異物や低分解率の固形有機物の生ごみに対する混入を許容しつつ）、所定の有効発酵槽容積が確保されていると共に槽内が十分に撹拌されてメタン発酵が行われる。その結果、イニシャルコストやランニングコスト等のコスト増の抑止及び対象範囲の拡大を図りつつ、所望にメタンガスを回収することが可能とされている。
【００２１】
なお、本発明者らの実験によると、所定のＴＳ濃度を前述した７〜２０％とすることで、夾雑物の消化汚泥に対する分離を効果的に防止し得ることが確認された。因みに、従来のメタン発酵槽のＴＳ濃度は一般的に３〜５％程度であり、このような低いＴＳ濃度では、プラスチック片等の異物が消化汚泥に対して分離し、又、コルク栓、割り箸、剪定枝等の低分解率の固形有機物が未分解の状態で消化汚泥に対して分離してしまい、これらの夾雑物がスカムとして液表面に堆積したり、槽の内周壁に沿って環状に堆積することになる。
【００２２】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、生ごみを酸発酵させると共に所定に調質し且つ重量異物を沈殿除去すべく、夾雑物を含む生ごみを、混合槽１ｄに導入するようにしているが、混合槽１ｄを通すこと無く直接メタン発酵槽２に供給することも可能である。この場合には、メタン発酵槽２のＴＳ濃度が上記所定のＴＳ濃度となるように、例えばメタン発酵槽２に水を供給し供給水量を調整すれば良い。
【００２３】
また、上記実施形態においては、特に効果的であるとして、固形有機性廃棄物を生ごみとしているが、例えば下水汚泥等の固形有機性廃棄物に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る、夾雑物を含む固形有機性廃棄物のメタン発酵方法を採用したメタン発酵処理システムを示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
２…メタン発酵槽、Ｌ…供給水ライン。
【図１】
2005144262.tif 000003