(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性有機物を含む廃水を収容するメタン発酵槽であり、
前記廃水を収容する，内側周囲に傾斜部が形成された貯水池と、この貯水池を複数に仕切るコンクリート製の仕切り壁と、この仕切り壁の両側に夫々配置された，貯水池中の廃水を攪拌する攪拌装置と、前記貯水池の底部及び傾斜部と前記仕切り壁に配置された底部用カバーシートと、廃水で発生するメタンガスを内側に貯蔵するガス不透過性の天幕用カバーシートと、前記貯水池の土手部に環状に配置された，前記天幕用カバーシートの端部を固定するための固定具と、前記天幕用カバーシートの内側に配置されたメタンガス回収用の配管とを具備することを特徴とするメタン発酵槽。
【請求項２】
嫌気性有機物を含む廃水を収容するメタン発酵槽であり、
前記廃水を収容する，内側周囲に傾斜部が形成された貯水池と、この貯水池の傾斜部に配置されたコンクリート製のブロックと、このブロックに配置された，貯水池中の廃水を攪拌する攪拌装置と、前記貯水池の底部及び傾斜部と前記ブロックに配置された底部用カバーシートと、廃水で発生するメタンガスを内側に貯蔵するガス不透過性の天幕用カバーシートと、前記貯水池の土手部に環状に配置された，前記天幕用カバーシートの端部を固定するための固定具と、前記天幕用カバーシートの内側に配置されたメタンガス回収用の配管とを具備することを特徴とするメタン発酵槽。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のメタン発酵槽に使用される天幕用カバーシートを施工する方法であり、
周囲に夫々複数のロープを取り付けた天幕用カバーシートを貯水池上にセットし、さらに貯水池に水を収容した後、ロープを引いて天幕用カバーシートを展張させ、天幕用カバーシートの端部を固定具に固定することを特徴するカバーシートの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、メタン発酵槽及びこのメタン発酵槽に使用される天幕用カバーシートの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場からの有機性廃水は、例えば、図６に示すように処理されている。即ち、工場１からの有機性廃水はボイラー２で加熱した後、メタン発酵槽３に送り、このメタン発酵槽で有機性廃水を約３５℃程度で発酵してメタンガスを回収し、残りの有機性廃水は素掘りの貯水池やタンク等に収容していた。
【０００３】
ところで、有機性廃水等の液体を貯蔵するタンクは数多くあるが、大型のタンクを鋼板やコンクリートなどで構築すると巨額の設備費用が必要となる。このため、大型のタンクでは、大地形状を活用し、そこにシートを敷設してタンクを形成する方式が採用されている。この方式は、特に地価の安い海外で数多く使用されるケースがある。このシート式タンクの中で、気体と液体の両方を貯蔵する場合、カバーシートが必要になる。このカバーシートは場合によっては１００ｍ×１００ｍ以上の広さに及ぶ場合もあり、重量は２０トンを超えるケースもあり、巨大である。従って、巨大な構築物を目的に合わせてカバーシートを施工するには、技術とノウハウを必要とする。
【０００４】
巨大な凹部形状を活用したガス貯蔵可能な密閉型タンクは、例えば次のようにして構築される。まず、例えば幅７ｍ、長さ約１００ｍ、重さ１．５トン程度の複数のロール形状のシートを展張した後、展張されたシートの端部同士を溶着，切断し、これを繰り返して１枚の底部用カバーシートを形成する。ここで、カバーシートの材質としては、例えばＨＤＰＥ（High-Density Polyethylene：高密度ポリエチレン）を用いる。つづいて、この底部用カバーシートを凹部形状の貯水池の底部及び傾斜した側壁に沿って敷設する。さらに、底部用カバーシートと同様な手法により形成した天幕用カバーシートを、貯水池全体を覆うように配置した後、端部を貯水池の土手部に固定して密閉型タンクを構築する。底部用カバーシートで覆われた貯水池には例えば工場からの有機性廃水などが収容され、有機性廃水で発生したメタンガスは天幕用カバーシートの内側に配置されたガス回収装置により回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、天幕用カバーシートは凹部形状の貯水池の土手部に固定していた。しかし、貯水池の深さ、側壁の傾斜角度によってはタンク使用時に工場からの有機性廃水を注入し、ガスを発生させて天幕用カバーシートを膨らませると、天幕用カバーシートの余長が長いため、天幕用カバーシートが波打った状態になり、ガスの回収効率が低下するといった不都合があった。
【０００７】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、貯水池の深さや側壁形状によらず、天幕用カバーシートを弛みなく膨らませることが可能なメタン発酵槽、及び天幕用カバーシートの施工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】
【０００８】
実施形態のメタン発酵槽は、嫌気性有機物を含む廃水を収容するメタン発酵槽であり、前記廃水を収容する，内側周囲に傾斜部が形成された貯水池と、この貯水池を複数に仕切るコンクリート製の仕切り壁と、この仕切り壁の両側に夫々配置された，貯水池中の廃水を攪拌する攪拌装置と、前記貯水池の底部及び傾斜部と前記仕切り壁に配置された底部用カバーシートと、廃水で発生するメタンガスを内側に貯蔵するガス不透過性の天幕用カバーシートと、前記貯水池の土手部に環状に配置された，前記天幕用カバーシートの端部を固定するための固定具と、前記天幕用カバーシートの内側に配置されたメタンガス回収用の配管とを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るメタン発酵槽の説明図。
【図２】図１のメタン発酵槽の概略的な平面図。
【図３】図１及び図２のメタン発酵槽を構成する貯水池の土手部に使用される固定部材の説明図。
【図４】第２の実施形態に係るメタン発酵槽の説明図。
【図５】図１のメタン発酵槽に使用される天幕用カバーシートの施工方法を工程順に示す説明図。
【図６】従来の工場からの有機性廃水の流れを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係るメタン発酵槽、及びこのメタン発酵槽の一構成である天幕用カバーシートの施工方法について図面を参照して説明する。なお、実施形態は下記に述べることに限定されない。  
（第１の実施形態）  
本実施形態に係るメタン発酵槽について図１〜図３を参照して説明する。ここで、図１はメタン発酵槽の概略的な説明図、図２は図１のメタン発酵槽の概略的な平面図、図３はメタン発酵槽の一構成である貯水池の土手部に配置されるカバーシートの固定具の説明図である。
【００１１】
図１中の符号１１は、コンクリート製の仕切り壁１２により２つに仕切られた約１００ｍ×１００ｍの矩形状の貯水池を示す。貯水池１１は、四方に傾斜部１１ａと土手部１１ｂを有している。仕切り壁１２は、基礎１３により貯水池１１の底部に固定されている。仕切り壁１１の両側には、貯水池１１中の有機性廃水１４を攪拌するための攪拌装置１５が夫々複数取り付けられている。貯水池１１の底部、傾斜部１１ａ及び仕切り壁１２には、ＨＤＰＥ製の底部用カバーシート１６が敷設されている。貯水池１１の上部は、比重０．９４のガス不透過性のＨＤＰＥ製天幕用カバーシート１７により覆われている。
【００１２】
貯水池１１の土手部１１ｂには、コンクリート枠１８が敷設されている。このコンクリート枠１８及び前記仕切り壁１２の上部には、図３に示すようなＨＤＰＥ製の固定具１９が埋め込まれている。この固定具１９のうち、ラインＬよりも下側の部分がコンクリート枠１８等に埋め込まれ、その他の部分は露出した状態にある。底部用カバーシート１６及び天幕用カバーシート１７の端部は、前記固定具１９に溶着等により固定されている。天幕用カバーシート１７の内側で貯水池１１内の有機性廃水１４の上方には、有機性廃水１４で発生したメタンガスを回収するガス回収配管２０が配置されている。このガス回収配管２０の下部側には複数の微細孔が穿設され、図示しない開閉バルブ、ファン、メタンガス回収部とともにガス回収装置が構成されている。
【００１３】
前記コンクリート枠１８上の所定の位置には、２本のガイドレール２１，２２が略平行に敷設されている。このガイドレール２１，２２には、夫々天幕用カバーシート１７の端部を把持して、ガイドレール２１，２２を矢印Ａの方向に移動させるための把持具２３が搭載されている。なお、図中の符号２４ａ，２４ｂはカバーシートが巻かれたロールを示す。カバーシートは、ロール２４ａ，２４ｂから矢印Ｂの方向に送り出された後、適宜な長さで隣接する端部が溶着され、切断されて使用される。
【００１４】
次に、図１のメタン発酵槽における天幕用カバーシートの施工方法について、図２及び図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。但し、図１〜図３と同部材は同符号を付して説明する。なお、便宜上、仕切り壁の片側の貯水池に天幕カバーシートを施工する場合について説明する。
【００１５】
まず、図５（Ａ）の状態で、貯水池１１の土手部１１ｂの近くに図２のようなロール２４ａ，２４ｂを準備する。次に、図２の矢印Ｂの方向にカバーシートを送り出した後、適宜な長さで隣接端部同士を溶着、切断し、これを繰り返して１枚の矩形状の底部用カバーシート１６を準備する。次いで、底部用カバーシート１６の一端側を、貯水池１１の土手部１１ｂから図２の矢印Ａ方向に送って仕切り壁１２の上部まで延出させる。この後、底部用カバーシート１６の一端側を仕切り壁１２の上部の埋め込まれた固定具１９に溶着するとともに、底部用カバーシート１６の他端側を土手部１１ｂのコンクリート枠１８に埋め込まれた固定具１９に溶着する（図５（Ｂ））。
【００１６】
次に、攪拌装置設定箇所に対応する底部用カバーシート１６を切り開き、この部分に攪拌装置１５を設置する。また、貯水池１１の上方部に位置する傾斜部１１ａにガス回収配管２０を設置する。次いで、図２で示したロール２４ａ，２４ｂを用いて、底部用カバーシート１６と同様に、１枚の大きな矩形状（１００ｍ×５０ｍより一回り大きい形状）の天幕用カバーシート１７を作成し、この天幕用カバーシート１７の周囲に複数本のロープ（図示せず）を数ｍおきに取り付けた後、貯水池１１の近くに準備する。この後、底部用カバーシート１６で覆われた貯水池１１に有機性廃水１４を注水し（図５（Ｃ））、水位が攪拌装置１５よりも高くなるまで注水を続ける。
【００１７】
次に、天幕用カバーシート１７の端部をガイドレール２１，２２の把持具２３に取付ける。つづいて、天幕用カバーシート１７の端部をロープで図２の矢印Ａ方向に引きながら、把持具２３をガイドレール２１，２２に沿って天幕用カバーシート１７の一端側を仕切り壁１２上の固定具１９まで移動させ、その一端側を固定具１９に溶着により固定する。この際、天幕用カバーシート１７の残りの三方に取り付けたロープを適宜引きながら天幕用カバーシート１７の三方の端部をコンクリートブロック１８に敷設された固定具１８に溶着により固定し、余剰部分は切断して天幕用カバーシート１７を施工する。なお、天幕用カバーシート１７は注水とともに浮上するので、ロープを引く力は貯水池１１に注水されていない場合と比べてはるかに小さな力でよい。また、有機性廃水１４で発生するメタンガスにより天幕用カバーシート１７は図５（Ｄ）のように膨らむ。
【００１８】
第１の実施形態に係るメタン発酵槽によれば、以下に述べる効果を有する。  
（１）傾斜部１１ａと土手部１１ｂが形成された貯水池１１と、仕切り壁１２と、攪拌装置１５と、底部用カバーシート１６と、天幕用カバーシート１７と、固定具１９と、ガス回収装置等を備えた構成により、簡単な構造で廃水の収容とメタンガスの回収が可能な密閉型のメタン発酵槽が得られる。
【００１９】
（２）天幕用カバーシート１７の余剰部分は切断され、その端部は貯水池１１の土手部１１ｂ及び仕切り壁１２の固定具１９に固定されるので、天幕用カバーシート１７の弛みを従来と比べて削減することができる。  
（３）貯水池１１を仕切る仕切り壁１２に配置された攪拌装置１５により、貯水池１１に収容された廃水を攪拌できるので、廃水内の沈殿物の淀みを抑制することができる。
【００２０】
（４）貯水池１１に有機性廃水を注水していくと、天幕用カバーシート１７の比重が０．９４なので、天幕用カバーシート１７全体が浮上する。従って、天幕用カバーシート１７が数トンを超える場合でも、水面に浮いた状態では天幕用カバーシート１７の周囲に取り付けたロープを引くことにより、天幕用カバーシート１７の弛みを取りながら敷設することができる。従って、天幕用カバーシート１７の施工の工期を短縮できるとともに、コストを低減できる。
【００２１】
なお、第１の実施形態では底部用カバーシートを仕切り壁の上部まで延出して固定した場合について述べたが、これに限らず、貯水池の少なくとも底部及び傾斜部を覆っていればよい。
【００２２】
（第２の実施形態）  
本実施形態に係るメタン発酵槽について図４を参照して説明する。但し、図１〜図３と同部材は同符号を付して説明を省略する。  
第２の実施形態のメタン発酵槽は、貯水池１１の対向する傾斜部１１ａにコンクリート製のブロック３１，３２を配置し、これらのブロック３１，３２の内側に複数の攪拌装置１５を夫々配置したことを特徴とする。  
第２の実施形態に係るメタン発酵槽によれば、第１の実施形態のメタン発酵槽と同様な効果が得られる。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２４】
１１…貯水池、１２…仕切り壁、１４…有機性廃水、１５…攪拌装置、１６…底部用カバーシート、１７…天幕用カバーシート、１８…コンクリート枠、１９…固定具、２０…ガス回収配管、２１，２２…ガイドレール、２３…把持具、２５ａ，２４ｂ…ロール、３１，３２…コンクリート製のブロック。
【図１】
0005112482.tif 000002
【図２】
0005112482.tif 000003
【図３】
0005112482.tif 000004
【図４】
0005112482.tif 000005
【図５】
0005112482.tif 000006
【図６】
0005112482.tif 000007