(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物に水を加えてスラリー化し、該スラリーをメタン発酵槽に投入して、該メタン発酵槽内で有機性廃棄物をメタン菌により発酵させて処理する有機性廃棄物の処理方法において、前記メタン発酵処理時には、メタン菌の造粒体であるグラニュールの存在下で発酵させ、かつ、前記メタン発酵槽が、
密閉された槽本体と、
該槽本体内に区画形成されて、有機性廃棄物に水を加えたスラリーに前記グラニュールを接触させることで前記有機性廃棄物をメタン発酵させる主発酵部と、
該主発酵部より上方の槽本体内に区画形成されて、上部にメタンガスの排出口を有し、かつ前記槽本体内で造粒されたグラニュールを一時貯留する沈殿部と、
仕切り筒を介して前記沈殿部の外周部に区画形成されて、前記主発酵部から流入されてきたメタン発酵後の消化汚泥をいったん貯留するとともに、該消化汚泥の排出口が形成された消化汚泥貯留部と、
該消化汚泥貯留部と、前記主発酵部に貯留されたスラリーの液面下とを連通する管状のミキシングシャフトと、
前記沈殿部の中央部と前記主発酵部の中央部とを連通し、かつチューブ途中には前記スラリーの供給口が形成されたセンターチューブと、
前記主発酵部内で発生したメタンガスが溜まる該主発酵部の上部と、
前記沈殿部内で発生したメタンガスが溜まる該沈殿部の上部とを連通する連通管に接続された均圧弁と、
を備えたメタン発酵槽であり、メタン発酵時に、前記センターチューブを上昇する前記主発酵部内のスラリーの上昇速度を１〜２ｍ／ｈｒとすることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記スラリーが、８〜１５重量％の有機性廃棄物を含む高濃度有機スラリーである請求項１に記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項３】
前記発酵槽におけるグラニュールの濃度が３〜６重量％である請求項１または請求項２に記載の有機性廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物の処理方法、詳しくは事業系厨芥、一般ごみおよび汚泥などの有機性廃棄物に水を加えてスラリー化し、その後、このスラリーをメタン発酵槽内でメタン発酵する有機性廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、事業系厨芥、一般ごみおよび汚泥などの有機性廃棄物の処理法の一種として、この有機性廃棄物に水を加えてスラリー化し、その後、このスラリーをメタン発酵槽内でメタン発酵する有機性廃棄物の処理方法が知られている。
従来のメタン発酵法として、例えば浮遊法、固定床法が知られている。
浮遊法とは、発酵槽内に嫌気性微生物であるメタン菌を浮遊させ、この槽内に投入された有機性スラリーと接触させてメタン発酵する方法である。
一方、固定法は、あらかじめメタン発酵槽内に嫌気性微生物であるメタン菌を表面に付着させた担体を充填し、この充填された担体の嫌気性微生物を、この槽内に投入された有機性スラリーに接触させて、これをメタン発酵する方法である。
なお、高濃度有機スラリー（有機物ＶＴＳ８％以上）処理の場合、目詰まりや接触効率の問題から浮遊法が主に導入されている。
【０００３】
しかしながら、これらの従来法による有機性廃棄物の処理によれば、以下に示す問題点がある。
（１）前者の浮遊法では、次のような問題点がある。
（ａ）有機性廃棄物の１槽消化、２槽消化があるが、メタン発酵槽内の汚泥濃度は１〜２重量％と低い。
（ｂ）メタン菌の増殖が遅く、滞留日数は２０〜３０日もかかっている。
（ｃ）槽内のスラリーとメタン菌との攪拌は、ガス攪拌または機械攪拌であり、大きな攪拌動力を確保しなければならない。
（ｄ）この浮遊法は、負荷変動に弱い。このため、メタン発酵槽内で有機酸蓄積が発生しやすい。その結果、有機性廃棄物の処理能力が低下してしまう。
（ｅ）メタン発酵槽内で発生するメタンガスの発生量が不安定で、その結果、容量の大きなガスホルダーを確保しなければならない。
（ｆ）メタン発酵槽の液面付近にメタン菌を浮遊させているだけであるために、メタン発酵のスタートアップ（立ち上げ）には、通常、４０日以上もかかっている。
【０００４】
（２）一方、後者の固定床法では、次のような問題点がある。
（ａ）前述したように、メタン発酵槽内にメタン菌を付着した担体を充填しているので、目詰まりがしやすく、チャンネリングやデッドスペースが発生し易い。
（ｂ）経済面でも、この担体が高価でコスト高となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高負荷処理による省スペース化および設備コストの低減が図れ、メタン発酵槽内での発酵阻害有機酸の蓄積を解決することができ、しかもメタン発酵処理性能およびメタンガス発生量の安定化が図れ、さらに運転開始時のスタートアップの短縮化も図れる有機性廃棄物の処理方法を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、有機性廃棄物に水を加えてスラリー化し、該スラリーをメタン発酵槽に投入して、該メタン発酵槽内で有機性廃棄物をメタン菌により発酵させて処理する有機性廃棄物の処理方法において、前記メタン発酵処理時には、メタン菌の造粒体であるグラニュールの存在下で発酵させる有機性廃棄物の処理方法であって、
前記メタン発酵槽が、（ａ）密閉された槽本体と、（ｂ）該槽本体内に区画形成されて、有機性廃棄物に水を加えたスラリーにグラニュールを接触させることで前記有機性廃棄物をメタン発酵させる主発酵部と、（ｃ）該主発酵部より上方の槽本体内に区画形成されて、上部にメタンガスの排出口を有し、かつ前記槽本体内で造粒されたグラニュールを一時貯留する沈殿部と、（ｄ）仕切り筒を介して前記沈殿部の外周部に区画形成されて、前記主発酵部から流入されてきたメタン発酵後の消化汚泥をいったん貯留するとともに、該消化汚泥の排出口が形成された消化汚泥貯留部と、（ｅ）該消化汚泥貯留部と、前記主発酵部に貯留されたスラリーの液面下とを連通する管状のミキシングシャフトと、（ｆ）前記沈殿部の中央部と前記主発酵部の中央部とを連通し、かつチューブ途中には前記スラリーの供給口が形成されたセンターチューブと、（ｇ）前記主発酵部内で発生したメタンガスが溜まる該主発酵部の上部と前記沈殿部内で発生したメタンガスが溜まる該沈殿部の上部とを連通する連通管に接続された均圧弁と、を備えたメタン発酵槽であり、メタン発酵時に、前記センターチューブを上昇する前記主発酵部内のスラリーの上昇速度を１〜２ｍ／ｈｒとすることを特徴としている。
【０００７】
ここで、有機性廃棄物とは、例えば、すなわスーパーやホテルなどの事業系厨芥、一般家庭の生ごみ、下水汚泥、し尿汚泥、農業・漁業集落排水汚泥などの各種汚泥などをいう。
また、メタン菌とは、例えば嫌気性消化プロセスの主役を担う有機酸資化性メタン菌などをいう。
さらに、グラニュールとは、毬藻状をした嫌気性微生物造粒体である。
【０００８】
なお、前記センターチューブを上昇する前記主発酵部内のスラリーの上昇速度が、１ｍ／ｈｒ未満では、グラニュールの沈降が起こり、接触効率が低下し、一方、２ｍ／ｈｒを超えると、グラニュールが浮上する恐れがあり、沈殿槽へ流出する恐れがある。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機性廃棄物の処理方法において、前記スラリーが、８〜１５重量％の有機性廃棄物を含む高濃度有機スラリーであることを特徴とする方法である。有機性廃棄物の濃度が８重量％未満では、有機物濃度が薄く、ガス発生量が少なくなり、一方、１５重量％を超えると、前段のスラリー化での動力が大きくなり、また、発酵槽内の混合が不充分になるなどの不都合が生じる。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の有機性廃棄物の処理方法において、前記発酵槽におけるグラニュールの濃度を、３〜６重量％とする方法でである。好ましいグラニュールの含有量は、５重量％前後である。３重量％未満では、スラリー濃度に対するグラニュールが少なく、高負荷がグラニュールにかかり、浮上現象を引き起こす。一方、６重量％を超えると、混合効果が低下し、グラニュールの流動化が劣り、処理性能が低下するという不都合が生じる。
【００１１】
請求項１〜請求項３に記載の発明の有機性廃棄物の処理方法によれば、メタン発酵処理時に、グラニュールの存在下で発酵させるので、有機性廃棄物の高負荷処理を行うことができる。これにより、メタン発酵設備の省スペース化が図れて設備コストの低減が可能となる。しかも、メタン発酵槽内での発酵阻害有機酸の蓄積を解決することができ、さらにはメタン発酵処理性能およびメタンガス発生量の安定化が図れる。これに加えて、運転開始時のスタートアップの短縮化も図ることができる。
【００１２】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、メタン発酵槽として、発生したメタンガス圧を利用して水頭差を生じさせ、位置エネルギーにより沈殿部内のスラリーを混合する方式のものを採用したので、この強い圧力水流により、主発酵部を攪拌し、沈殿スラッジを混合することができる。しかも、駆動源がないので、設備コストを低減することができるとともに、ランニングコストを無くすことができる。また、メタン発酵槽に狭い開口部がないので、残渣の絡みつきが無い。また、前記センターチューブを上昇するスラリーの上昇速度を１〜２ｍ／ｈｒとしたので、メタン発酵槽内での有機性廃棄物のメタン発酵に伴って、このスラリーがセンターチューブを上昇していく間に、このセンターチューブ内でグラニュールを良好に造粒することができる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、スラリーを８〜１５重量％の有機性廃棄物を含む高濃度有機スラリーとしたので、グラニュールにより、有機性廃棄物の効率がよい高負荷処理を行うことができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によれば、発酵槽におけるグラニュールの濃度を３〜６重量％としたので、高濃度有機スラリーであっても、このグラニュールによりメタン発酵槽内に有機酸を蓄積させることなく、良好に有機性廃棄物のメタン発酵を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例に係る有機性廃棄物の処理方法を説明する。
図１は、この発明の一実施例に係る有機性廃棄物の処理方法による有機性廃棄物処理フローである。図２は、この発明の一実施例に用いられるメタン発酵槽の説明図である。
【００１６】
図１において、１０は有機性廃棄物の処理設備であり、この有機性廃棄物の処理設備１０は、主に、ごみ処理工場に持ち込まれた事業系厨芥、一般ごみなどを粉砕する破砕機１１と、粉砕ごみに用水を加えて比重差により選別する湿式粉砕選別機１２と、スラリーポンプ１３を介して、湿式粉砕選別機１２から導出された高濃度有機スラリーをいったん貯留するスラリー貯留槽１４と、スラリーポンプ１５を介して、スラリー貯留槽１４から導出された高濃度有機スラリーをメタン発酵するメタン発酵槽１６と、このメタン発酵槽１６で回収されたメタンガスを安全装置１７を介して貯留するガスホルダー１８と、安全装置１７から分岐されたメタンガスを脱硫する脱硫塔１９と、脱硫されたメタンガスを燃焼させて発電および温水を発生させる発電・温水製造装置２０と、メタン発酵槽１６から排出された消化脱離液をいったん貯留する消化液貯留槽２１と、スラリーポンプ２２を介して導出された消化脱離液を脱水する消化汚泥脱水機２３と、この消化汚泥脱水機２３で脱水された分離液を貯留する分離液貯留槽２４と、外部供給された余剰汚泥、浄化槽汚泥を一時貯留する汚泥受槽２５と、この汚泥受槽２５からスラリーポンプ２６を介して導出された汚泥を濃縮する汚泥濃縮機２７と、この汚泥濃縮機２７で濃縮された濃縮汚泥を一時貯留する濃縮汚泥貯留槽２８とを備えている。
【００１７】
前記湿式粉砕選別機１２はバッチ式の比重差選別機であり、事業系厨芥、一般ごみなどに所定量の用水を加えて攪拌し、得られた混合物を比重差でプラスチック、繊維などの軽量物と、金属、石などの重量物とに選別除去して、発酵用の有機性廃棄物を高濃度に含む高濃度有機スラリーを分別回収する装置である。重量物は重量物受槽１２ａに回収され、軽量物は軽量物受槽１２ｂに回収される。
また、発電・温水製造装置２０は、メタン処理により発生したメタンガスを利用して電力を得るとともに、メタン発酵槽１６内に貯留された高濃度有機スラリーを温める温水などを得るための装置である。
【００１８】
次に、図２を参照して、本発明の用いられるメタン発酵槽１６を詳細に説明する。
図２に示すように、メタン発酵槽１６は、バッチ式の密閉された槽本体３０と、この槽本体３０内に区画形成されて、高濃度有機スラリーにグラニュールを接触させることで有機性廃棄物をメタン発酵させる主発酵部３１と、この主発酵部３１より上方の槽本体３０内に区画形成されて、上部にメタンガスの排出口３２を有し、かつ槽本体３０内で造粒されたグラニュールを一時貯留する沈殿部３３と、仕切り筒３４を介して沈殿部３３の外周部に区画形成されて、主発酵部３１から流入されてきたメタン発酵後の消化汚泥をいったん貯留するとともに、この消化汚泥の排出口３５が形成された消化汚泥貯留部３６と、この消化汚泥貯留部３６と、主発酵部３１に貯留された高濃度有機スラリーの液面下とを連通する比較的細い管状のミキシングシャフト３７と、沈殿部３３の中央部と主発酵部３１の中央部とを連通し、かつチューブ途中には高濃度有機スラリーの供給口３８が形成されるとともに、チューブ下端側の開口部には、主発酵部３１内の高濃度有機スラリーとグラニュールとを混合する下端部３９が設けられたセンターチューブ４０と、主発酵部３１内で発生したメタンガスが溜まるこの主発酵部３１の上部と、沈殿部３３内で発生したメタンガスが溜まるこの沈殿部３３の上部とを連通する連通管４１に接続された均圧弁４２と、を備えている。なお、図２中、３０ａは主発酵部３１の底部に溜まったスラッジＳを排出する底部排出口である。
【００１９】
以下、この有機性廃棄物の処理設備１０を、図１のフローに基づいて説明する。まず、ごみ経路を説明する。
図１に示すように、ごみ処理工場に持ち込まれた事業系厨芥、一般ごみなどは破砕機１１に投入されての大きさに粉砕される。それから湿式粉砕選別機１２に送り込まれる。ここで、粉砕ごみに用水を加えて比重差により発酵不適物と高濃度有機スラリーとに選別される。金属片などの重量物は槽底部から重量物受槽１２ａに投下され、ビニール袋などの軽量物は槽上部から軽量物受槽１２ｂに排出される。このうち、軽量物は、固形燃料製造設備へ送り込まれて固形燃料になる。
【００２０】
次に、この湿式粉砕選別機１２で得られた高濃度有機スラリーは、スラリーポンプ１３によりスラリー貯留槽１４に送り込まれる。その後、スラリー貯留槽１４に溜まった高濃度有機スラリーは、スラリーポンプ１５を介してメタン発酵槽１６へと供給される。
【００２１】
メタン発酵槽１６で回収されたメタンガスは、安全装置１７を介してガスホルダー１８に貯留される。発生したメタンガスの一部は、この安全装置１７から分岐されて脱硫塔１９で脱硫される。そして、発電・温水製造装置２０へと送り込まれ、電気および温水がつくられる。得られた温水はメタン発酵槽１６に供給されて、貯留された高濃度有機スラリーを温めることにより、グラニュールによる有機性廃棄物のメタン処理を促進させる。
一方、メタン発酵槽１６から排出された消化脱離液は、いったん消化液貯留槽２１に貯留され、スラリーポンプ２２を介して消化汚泥脱水機２３によって脱水される。脱水汚泥は図示しない堆肥化設備に送られて、堆肥となる。分離液は、いったん分離液貯留槽２４に貯留される。その後、この槽２４内の分離液は、ポンプ５０により図示しないし尿処理設備に供給されて処理される。
【００２２】
次に、汚泥経路を説明する。外部供給の余剰汚泥、浄化槽汚泥はいったん汚泥受槽２５に貯留される。次いで、この汚泥受槽２５からスラリーポンプ２６を介して導出された汚泥は、汚泥濃縮機２７で濃縮される。この汚泥濃縮機２７で濃縮された濃縮汚泥は、濃縮汚泥貯留槽２８に供給され、その後、スラリーポンプ２９を介して、前記メタン発酵槽１６に投入される。なお、汚泥濃縮機２７で分離された分離液は、前記分離液貯留槽２４に送り込まれ、その後、し尿処理設備に供給される。
【００２３】
次に、図２に基づいて、前記メタン発酵槽１６内でのメタン発酵を詳細に説明する。なお、主発酵部３１には、あらかじめグラニュールが投入されているものとする。
まず、第１ステップでは、供給口３８から高濃度有機スラリーをセンターチューブ４０内に供給する。これにより、主発酵部３１および沈殿部３３の略半分に高濃度有機スラリーが充填される。このとき、主発酵部３１の液面と沈殿部３３の液面とは同一レベルになる。
【００２４】
第２ステップにおいて、主発酵部３１内で高濃度有機スラリーがグラニュールを構成する高濃度のメタン菌により発酵し、メタンガスが発生する。発生したメタンガスは、主発酵部３１の上部に溜まっていく。これに伴って、主発酵部３１の液面が低下し、発酵液の一部はセンターチューブ４０を通り、沈殿部３３へ徐々に上昇していく。このときの上昇速度は１〜２ｍ／ｈｒである。これにより、このセンターチューブ４０内でグラニュールを良好に造粒させることができる。なお、主発酵部３１の液面の低下時には、発酵液の別の一部がミキシングシャフト３７から消化汚泥貯留部３６へも流れ込む。また、この沈殿部３３で発生したメタンガスは、自動的にガス排出口３２からガスホルダー１８側へと供給される。
【００２５】
第３ステップにおいて、主発酵部３１内で十分なメタンガスの発生が行われると、この主発酵部３１の液面はさらに低下し、これに伴って沈殿部３３の液面が最高位に達する。その後、新しい高濃度有機スラリーを供給口３８からセンターチューブ４０内に供給することで、沈殿部３３内の液が、仕切り筒３４の上縁を超えて消化汚泥貯留部３６へとオーバーフローする。これにより、新たに供給された高濃度有機スラリーに見合う分の消化汚泥が排出口３５から外部に排出される。
【００２６】
続く第４ステップにおいて、均圧弁４２を開弁すると、沈殿部３３の発酵液が一気にセンターチューブ４０を通って主発酵部３１の底部に流れ込む。この際、センターチューブ４０の下端部３９から槽内の接線方向に流れ込むため、主発酵部３１内の高濃度有機スラリーと、造粒後に沈殿部３３に貯留されていたグラニュールとが均一に混合される。その後は、均圧弁４２が閉弁され、前記第１ステップから第４ステップまでを１日６〜８回繰り返す。
【００２７】
以上、この一実施例の有機性廃棄物の処理方法はこのように構成および作用するために、例えば、高濃度グラニュールの維持（汚泥濃度４〜５重量％）により、従来の浮遊法によるＶＴＳ負荷が２〜３ｋｇ／ｍ3 ・日から４〜５ｋｇ／ｍ3 ・日の高負荷処理が可能となった。
また、メタン発酵槽１６の滞留日数が、例えば、従来法の２０〜３０日から１０〜１５日へと短縮することができた。これにより、このメタン発酵槽１６の槽容量を半分にすることが可能になる。
【００２８】
さらに、従来の浮遊法では負荷変動に弱く、有機酸の蓄積により処理性能、ガス発生量が低下していた。しかしながら、この一実施例法は有機酸の資化能力に対して特に優れているために、高負荷時においても安定したメタン発酵処理を行うことができる。
さらにまた、この一実施例法では、メタン発酵処理のスタートアップ時の発酵が安定する期間が、例えば、従来法の４０〜５０日に対して２０〜３０日と、ほぼ半分に短縮することができる。
そして、メタン処理時には、安定してガスが発生するので、ガスホルダー１８の容量を小さくすることもできる。
【００２９】
ここで、図３〜図９を参照しながら、実際に有機性廃棄物の処理実験を行ったときの結果を記載する。
図３は、グラニュール汚泥によるメタン発酵処理の結果を示すグラフである。図４は、グラニュールを途中添加した場合のＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。図５は、グラニュールを途中添加した場合の発酵阻害有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。図６は、グラニュール汚泥のスタートアップ時におけるＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。図７は、グラニュール汚泥のスタートアップ時における発酵槽内有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。図８は、下水消化汚泥のスタートアップ時におけるＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。図９は、下水消化汚泥のスタートアップ時における発酵槽内有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。
【００３０】
【実施例】
実施例１
容量２５ｍ3 のメタン発酵槽を用いて、有機性廃棄物の含有量１０〜１２重量％の高濃度有機スラリーを１．４〜１．６ｍ3 ／日で処理した。メタン発酵槽中には、あらかじめ５重量％のグラニュールが投入されていた。このグラニュールの密度は１，０４０ｋｇ／ｍ3 、沈降速度４０〜７０ｍ／ｈｒである。処理温度は３５℃、滞留日数１５日である。その経日的変化を図３のグラフに示す。
図３から明らかなように、ＶＴＳ負荷が４〜５ｋｇ／ｍ3 ・日で安定し、しかも有機物分解率も７０％前後で安定した。これにより有機性廃棄物の高負荷処理が可能となり、発酵時間も従来の約半分に短縮された。
【００３１】
実施例２
容量６リットルのラボテストにより、有機酸蓄積の影響とグラニュール添加による処理安定化実験を行った。有機酸が３，０００〜６，０００ｍｇ／リットルの反応槽に、グラニュールを３リットル（反応槽容量の５０％）を添加した。その他の条件は実施例１と同様である。その結果を、図４および図５のグラフに示す。
図４から明らかなように、グラニュールを加える２４日目より前では、高負荷（６〜８ｋｇ／ｍ3 ・日）によりメタン発酵が阻害され、分解率が負荷に反比例して分解率が低下していた。そこで、２４日目にグラニュールを添加したら、ＶＴＳ負荷が４〜５ｋｇ／ｍ3 ・日、有機物分解率も７０％前後で安定化した。よって、有機性廃棄物の高負荷処理が可能となり、発酵時間も従来の約半分に短縮された。
また、図５から明らかなように、２４日目にグラニュールを添加すると、発酵を阻害する有機酸の量が１００ｍｇ／リットル以下に著しく減少した。
【００３２】
実施例３
ここでは、グラニュール汚泥による有機性廃棄物処理のスタートアップ（立ち上げ）を示す。その他の実験条件は実施例１と同様である。その結果を図６および図７に示す。
図６から明らかなように、２０日まではＶＴＳ負荷が略３ｋｇ／ｍ3 ・日以下であり、３０日ではＶＴＳ負荷４ｋｇ／ｍ3 ・日であった。すなわち、従来の浮遊法ではスタートアップに４０〜５０日を要していたのに対して、本発明では２０〜３０日と、略半分に短縮された。
また、図７から明らかなように、有機酸は日数が経過しても約１，０００ｍｇ／リットル以下と安定していた。
【００３３】
比較例１
ここでは、下水消化汚泥による有機性廃棄物処理のスタートアップを示す。実験の条件は実施例３と同様である。その結果を図８および図９に示す。
図８から明らかなように、ＶＴＳ負荷が３ｋｇ／ｍ3 ・日に達成するのは４０日以上かかった。また、有機酸は４５日目ごろより実施例３の場合の２倍である２，０００ｍｇ／リットルで安定的に存在していた。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４に記載の発明の有機性廃棄物の処理方法によれば、メタン発酵処理時に、グラニュールの存在下で発酵させるようにしたので、有機性廃棄物の高負荷処理を行うことができる。これにより、メタン発酵設備の省スペース化が図れて設備コストの低減が可能となる。しかも、メタン発酵槽内での発酵阻害有機酸の蓄積を解決することができ、さらにはメタン発酵処理性能およびメタンガス発生量の安定化が図れる。これに加えて、運転開始時のスタートアップの短縮化も図ることができる。
【００３５】
特に、請求項２に記載の発明によれば、スラリーを８〜１５重量％の有機性廃棄物を含む高濃度有機スラリーとしたので、グラニュールにより、有機性廃棄物の効率がよい高負荷処理を行うことができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、発酵槽におけるグラニュールの濃度を３〜６重量％に維持したので、高濃度有機スラリーであっても、このグラニュールによりメタン発酵槽内に有機酸を蓄積させることなく、良好に有機性廃棄物のメタン発酵を行うことができる。
【００３７】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、用いられるメタン発酵槽として、発生したメタンガス圧を利用して水頭差を生じさせ、位置エネルギーにより沈殿部内のスラリーを混合する方式のものを採用したので、この強い圧力水流により、主発酵部を攪拌し、沈殿スラッジを混合することができる。しかも、駆動源がないので、設備コストを低減することができるとともに、ランニングコストを無くすことができる。また、メタン発酵槽に狭い開口部がないので、残渣の絡みつきが無い。
また、前記センターチューブを上昇するスラリーの上昇速度を１〜２ｍ／ｈｒとしたので、メタン発酵槽内での有機性廃棄物のメタン発酵に伴って、このスラリーがセンターチューブを上昇していく間に、このセンターチューブ内でグラニュールを良好に造粒することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る有機性廃棄物の処理方法による有機性廃棄物処理フローである。
【図２】この発明の一実施例に用いられるメタン発酵槽の説明図である。
【図３】グラニュール汚泥によるメタン発酵処理の結果を示すグラフである。
【図４】グラニュールを途中添加した場合のＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。
【図５】グラニュールを途中添加した場合の発酵阻害有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。
【図６】グラニュール汚泥のスタートアップ時におけるＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。
【図７】グラニュール汚泥のスタートアップ時における発酵槽内有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。
【図８】下水消化汚泥のスタートアップ時におけるＶＴＳ負荷と有機物分解率との経過日数的変化を示すグラフである。
【図９】下水消化汚泥のスタートアップ時における発酵槽内有機酸の経過日数的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  有機性廃棄物の処理設備
１６  メタン発酵槽
３０  槽本体
３１  主発酵部
３２  排出口
３３  沈殿部
３４  仕切り筒
３５  排出口
３６  消化汚泥貯留部
３７  ミキシングシャフト
３８  スラリー供給口
３９  下端部
４０  センターチューブ
４１  連通管
４２  均圧弁
【図１】
0004114729.tif 000002
【図２】
0004114729.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004114729.tif 000008
【図８】
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【図９】
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