(57)【要約】【課題】メタン発酵槽の効果的加熱及び撹拌、あるいは、加熱撹拌の方法及びこれを備えたメタン発酵装置を提供する。【解決手段】上記の目的を達成するために、本発明のメタン発酵槽の加熱撹拌方法及び装置は、湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられた加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられた加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法。
【請求項２】
湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられ、かつ、床部から突起状の表面積を持つ形状の加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法。
【請求項３】
湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられた加熱交換部品を備えて、かつ、発酵槽内の発酵液の上昇対流及び、下降対流の中間に湿潤有機性廃棄物の上部及び下部が開放される遮断壁を設け、発酵槽内の各部の温度差違により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法。
【請求項４】
湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられ、かつ、過熱器で加熱された高温の気体を噴出する噴き出し口を設けた加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違と、加熱気体の上昇対流により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、家畜ふん尿、食品廃棄物等の有機性廃棄物や有機性汚泥を加熱撹拌装置（機構）を利用して発酵させる方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  発酵槽、例えばメタン発酵槽の撹拌は、機械撹拌やブロワ撹拌が主流に行われており、常時大きな動力を必要としている。【０００３】  実開昭５９−１３１２９６号広報には、嫌気性消化槽内にポンプを設置し、この排出口に多数の吹き出し口を形成し、さらに連結管に、発生したガスをブロワ又はコンプレッサーで圧送するためのガス圧送管を接続し嫌気性消化槽の撹拌装置が記載されている。【０００４】  また、実開昭６１−７９９９号広報には、密閉された箱型本体内に下部及び上部を除いて縦隔壁により隔てられたガス撹拌室と発酵液流動室とか形成され、この流動室に曲げられた発酵流動路を形成するように隔壁が設けられ、箱型本体の頂部にガス流通管の一端が接続され、ガス流通管の他端は多孔体が配置されたガス撹拌室底部と接続され、ガス流通管に発生ガスをガス撹拌室へ送給するためのポンプが設けられた発酵槽が記載されている。【０００５】  また、特開２００１−２７６８９７号広報には、湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内で発生したガスを該発酵槽内に鉛直方向又は略鉛直方向に設けられた筒体底部の略Ｕ字管又は略Ｖ字管を備えたガス室に回収し、所定量を充満させた後、ガス室内の発生ガスを筒体内部へ一度に吹き出させて筒体内を上昇させるとともに、筒体底部のガス室、及びガス室の上側の筒体に上端が接続され発酵槽内に対流を発生させて撹拌しつつ発酵させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  実開昭５９−１３１２９６号広報
【特許文献２】  実開昭６１−７９９９号広報
【特許文献３】  特開２００１−２７６８９７号広報
【０００７】
【非特許文献１】  廃棄物学会論文誌、ふん尿・食品残渣のメタン発酵施設における運転データの解析Ｖｏｌ，１４．５．ｐｐ．２５８−２６７．２００３  ｐ．１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  上記広報記載のメタン発酵槽における撹拌機構は、機械撹拌又はガス撹拌によるものであり、ポンプ、ファン、コンプレッサー等を必要とし、動力によるユーティリティコストが発生するまた、発酵槽は嫌気性発酵を行わすため、機密性を保持しなければならず、駆動部を設けることにより、発酵槽の政策が複雑化しコスト高になる。【０００９】  本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は発酵槽内の床部又は、低側面部の一部に加熱交換部品を配したことにより、発酵槽内に大きな対流を発せさせるため十分な撹拌を駆動力無しで行うことができ、かつ、撹拌用モータ、ファンを常時使用しないため必要電力を大幅に低減することができ、さらに、発酵槽設備が簡素化されてシンプルな構造となり、装置のコンパクト化、製作コスト低減化を図ることができる加熱撹拌による発酵方法及び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】  上記の目的を達成するために、本発明のメタン発酵槽の加熱撹拌方法及び装置による発酵方法は、湿潤有機性廃物を発酵させる発酵槽内で微生物の活性をより高めるため温度を高く保持するための熱源を発酵槽内の床部の中心より左右どちらか一方または、中心部に配される加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違による対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させるよう構成されている。【００１１】  湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に配され、かつ、床部から突起状の表面績を持つ形状の加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違による対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させるよう構成されている。【００１２】  湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心より左右どちらか一方又は、中心部に配される加熱交換部品を備えて、かつ、発酵槽内の発酵液の上昇対流及び、下降対流の中間に湿潤有機性廃棄物の上部及び下部が開放される遮断壁を設け、発酵槽内の各部の温度差違による対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させるよう構成されている。【００１３】  湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽内の床部の中心部または、中心より左右どちらか一方に設けられ、かつ、発酵槽外部から加熱された高温の気体を噴出する噴き出し口を設けた加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違と、加熱気体の上昇対流により対流を発生させて加熱及び撹拌しつつ発酵させるよう構成されている。
【発明の効果】
【００１４】  本発明のメタン発酵槽の過熱撹拌方法及び装置は湿潤有機性廃棄物を発酵させる発酵槽の、床部の中心より左右どちらか一方または、中心部の床部から突起状の表面積を持つ形状の湿潤有機性廃棄物を平均温度３５度以上に保つ加熱交換部品を備えて、発酵槽内の各部の温度差違による対流を発生させて加熱撹拌しつつ発酵させることを特徴とする加熱撹拌による発酵方法であるため、撹拌用モータやファンや圧縮器を常時使用しないため必要電力を大幅に低減することができ、さらに、発酵槽設備が簡素化されてシンプルな構造となり、装置のコンパクト化、製作コスト低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す発酵槽床部中心部に加熱交換部品を配した略断面図
【図２】本発明の実施形態を示す発酵槽床部の中心部より左側に加熱交換部品を配した略断面図
【図３】本発明の実施形態を示す発酵槽床部中心部に突起物状に加熱交換部品を配した略断面図
【図４】本発明の実施形態を示す発酵槽内の発酵液の上昇対流及び、下降対流の中間に湿潤有機性廃棄物の上部及び下部が開放される遮断壁を設けた略断面図
【図５】本発明の実施形態を示す発酵槽外部から加熱された高温の気体を噴出する噴き出し口を設けた加熱交換部品を備えた略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。
【００１７】  図１においては、３は発酵槽の外壁を示し、４は発酵槽床面を示す、発酵槽内は６を上面とする湿潤有機性廃棄物が入れられており、発酵槽床面４の中心部には微生物分解を促進するための加熱交換部品１を備えてあり、加熱交換部品１が加熱することによって湿潤有機性廃棄物の発酵槽内の中心部分の温度が上面部や発酵槽外壁に近い部分より高くなるため上昇対流７が発生し、また、発酵槽外壁に近い部分では下降対流８を発生することで発酵槽内各部の温度差異により対流が発生させて温度維持をしながら加熱撹拌しつつ発酵させる仕組みである。
【００１８】  図２においては、３は発酵槽の外壁を示し、４は発酵槽床面を示す、発酵槽内は６を上面とする湿潤有機性廃棄物が入れられており、発酵槽床面４の中心部より左側には微生物分解を促進するための加熱交換部品１を備えて、加熱交換部品１が加熱することによって湿潤有機性廃棄物の発酵槽内の左側の温度が上面部６や発酵槽右側の外壁３に近い部分より高くなるため上昇対流７が発生し、また、発酵槽右側の外壁３に近い部分では右側より  温度が低いため下降対流８を発生する、発酵槽内各部の温度差異により対流を発生させて温度維持をしながら加熱撹拌しつつ発酵させる仕組みである。
【００１９】  図３においては、３は発酵槽の外壁を示し、４は発酵槽床面を示す、発酵槽内は６を上面とする湿潤有機性廃棄物が入れられており、発酵槽床面４の中心部には微生物分解を促進するため、さらには、熱交換部分１の表面積を多きとるために略三角錐状の突起物１０に加熱交換部品１を備えて、加熱交換部品１が加熱することによって湿潤有機性廃棄物の発酵槽内の中心部分の温度が上面部６や発酵槽外壁３に近い部分より高くなるため上昇対流７が発生し、また、発酵槽外壁に近い部分では中心部より温度が低いため下降対流８を発生する、発酵槽内各部の温度差異により対流を発生させて温度維持をしながら加熱撹拌しつつ発酵させる仕組みである、さらには、この場合の突起物１０の形状は略三角錐に限定するものではなく、角柱状や円柱状や球状などが考えられる、さらには、中空状のものも例外ではない。
【００２０】  図４においては、３は発酵槽の外壁を示し、４は発酵槽床面を示す、発酵槽内は６を上面とする湿潤有機性廃棄物が入れられており、発酵槽床面４の中心部より左側に微生物分解を促進するための加熱交換部品１を備えて、かつ、発酵槽内の発酵液の上昇対流及び、下降対流の中間に湿潤有機性廃棄物の上部及び下部が開放され遮断壁支持鉄骨１１に支持される遮断壁９を設け、加熱交換部品１が加熱することによって湿潤有機性廃棄物の発酵槽内の中心部の遮断壁より左側の温度が右側より高いため上昇対流７が発生し、また、反対の右側では左側より温度が低いため下降対流８を発生する、発酵槽内各部の温度差異により対流を発生させて温度維持をしながら加熱撹拌しつつ発酵させる仕組みである、また、上記遮断壁９は断熱構造が望ましい。さらには、加熱交換部品１が床面４中央に配する場合は床面４と垂直に湿潤有機性廃棄物の上部及び下部が開放される円筒状の遮断壁９も例外ではない。
【００２１】  図５においては、３は発酵槽の外壁を示し、４は発酵槽床面を示す、発酵槽内は６を上面とする湿潤有機性廃棄物が入れられており、発酵槽床面４の中心部より左側に微生物分解を促進するための加熱交換部品１を備えて、かつ発酵槽外部から加熱された高温の気体を噴き出する噴き出し口１２を設けた加熱交換部品１を備えて、加熱交換部品１から高温の気体が噴出すことによって湿潤有機性廃棄物の発酵槽内の中心部の左側の温度が右側より高いため上昇対流７が発生し、また、反対の右側では左側より温度が低いため下降対流８を発生する、発酵槽内各部の温度差異により対流を発生させて温度維持をしながら加熱撹拌しつつ発酵させる仕組みである。
【符号の説明】
【００２２】１    加熱交換部品
２    原料投入口
３    発酵槽外壁
４    発酵槽床部
５    発酵ガス取出し口
６    湿潤有機性廃棄物上面
７    上昇対流記号
８    下降対流記号
９    遮断壁
１０  突起物
１１  遮断壁支持鉄骨
１２  吹き出し口
【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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