(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタン発酵槽の下部に消化液排出部を設けると共に、この消化液排出部にスイベルジョイントを介して消化液排出管を回動可能に設置し、この消化液排出管にフロートを設けると共に、下降させるためのワイヤ機構を設け、消化液排出管の先端部は鉤状に曲げて開口部を下方に構成すると共に、消化液排出管の先端部の上部に空気抜きノズルを設けたことを特徴とするメタン発酵槽における消化液排出機構
【請求項２】
下降操作用ワイヤ機構は手動ウインチにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のメタン発酵槽における消化液排出機構
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタン発酵槽における消化液排出機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
畜産ふん尿や生ごみ等の有機系残渣を原料としてメタン発酵を行わせるメタン発酵処理において、原料となる有機系残渣は、年間を通じて常時一定量が搬入されることはない。このためメタン発酵槽の容量は、ピーク時の搬入量に応じて決定されており、メタン発酵処理槽内の液面レベルもその量に応じて決められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため原料の搬入量が少ない時期では、搬入量が少ないのにもかかわらず液面レベルが高く維持されてしまうために、メタン発酵槽内に投入された原料が、所定の発酵日数以上滞留することになり、適正な菌相が保てないことになる。
【０００４】
このためメタン発酵槽内は常時有機酸が不足状態となり、バイオガス中のメタン濃度が低下してしまう。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明では、メタン発酵槽の下部に消化液排出部を設けると共に、この消化液排出部にスイベルジョイントを介して消化液排出管を回動可能に設置し、この消化液排出管にフロートを設けると共に、下降させるためのワイヤ機構を設け、消化液排出管の先端部は鉤状に曲げて開口部を下方に構成すると共に、消化液排出管の先端部の上部に空気抜きノズルを設けたメタン発酵槽における消化液排出機構を提案する。
【０００６】
また本発明では、上記の構成において、下降操作用ワイヤ機構は手動ウインチにより構成したメタン発酵槽における消化液排出機構を提案する。
【０００７】
以上の構成の本発明によれば、消化液排出管は、フロートの浮力により上方に回動して、その先端部の開口部を上昇させることができ、またワイヤ機構を操作することによりフロートの浮力に抗して消化液排出管を下方に回動させて、その先端部の開口部を下降することができる。
【０００８】
本発明では、消化液排出管は、メタン発酵槽の下部に設けた消化液排出部に回動可能に設置し、消化液排出管の先端部を鉤状に曲げて開口部を下方に構成しているため、メタン発酵槽内の消化液は、サイホン作用により先端部の上部を経て消化液排出管から自然流下して排出される。この際、本発明では、消化液排出管の先端部の上部に空気抜きノズルを設けているため、原料の搬入量が少ない時期にワイヤーを巻き取り消化液排出管を液中に下降させて所定の発酵日数となる貯留量にする場合において、メタン発酵槽内の消化液の液面レベルが次第に低下して空気抜きノズルよりも低くなると、空気抜きノズルから消化液排出管の先端部の上部に空気が流入し、これによってサイホン作用が無くなるため、先端部の開口部を経ての消化液の排出は停止する。
【０００９】
従って消化液排出管は、原料の搬入量が少ない時期においてはフロートの浮力により高さが維持され、逆に、原料の搬入量が以前の量に戻って多くなる時期においては、元の液面レベルに戻すため消化液排出管は、フロートによる浮力と巻き出したワイヤーの張力とが釣り合った位置に維持される。
【００１０】
こうして本発明では、ワイヤ機構を操作して、消化液排出管の先端部の開口部の高さを調整し、その位置でフロートの浮力又はフロートの浮力とワイヤーの張力により維持することにより、メタン発酵槽内の消化液の液面レベル、従ってメタン発酵槽の容量を原料の搬入状況に対応して適切に調整することができる。
【００１１】
そして本発明では、消化液排出管の先端部は鉤状に曲げて開口部を下方に構成しているため、発酵の際に発生して水面に浮上しているスカムが開口部から吸い込まれにくく、消化液排出管にスカムが詰まりにくい。
【００１２】
上述したとおり、消化液排出管の位置の調整は、フロートと、手動ウインチ等のワイヤ機構により行われる構成であり、構成が非常に簡単であるため低コスト化が図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図１、図２を参照して説明する。
図１、図２は本発明を適用したメタン発酵槽の構成を、夫々液面レベルを変えた状態において模式的に表した説明図である。
符号１はメタン発酵槽であり、このメタン発酵槽１の下部に消化液排出部２を設けている。そしてこの消化液排出部２に、スイベルジョイント３を介して消化液排出管４を回動可能に設置している。尚、図においては消化液排出管４は模式的に単線で表している。そしてこの消化液排出管４の適所にはフロート５を設けている。
符号６はメタン発酵槽１外に設置した手動ウインチ、７はメタン発酵槽１内の底部に設けた滑車であり、手動ウインチ６から繰り出したワイヤー７の先端を消化液排出管４の上部に接続している。一方、消化液排出管４の先端部８は鉤状に曲げて開口部９を下方に構成している。そして消化液排出管４の先端部８の上部には空気抜きノズル１１を設けている。
尚、メタン発酵槽１には適所に有機系残渣の投入部を設けるのであるが、図示は省略している。
【００１４】
以上の構成において、畜産ふん尿や生ごみ等の有機系残渣の搬入量が多い時期においては、手動ウインチ６を操作してワイヤー７を緩めると、消化液排出管４はフロート５の浮力により、スイベルジョイント３を支点として回動して、先端部８が上昇する。こうしてフロート５による浮力とワイヤー７の張力とが釣り合った高い位置に消化液排出管４の先端部８を維持することができ、従ってメタン発酵槽１における消化液の液面レベル１０を図１の実線に示すように高い位置に保持することができる。
【００１５】
逆に、有機系残渣の搬入量が少ない時期においては、手動ウインチ６を操作してワイヤー７を巻き取ると、消化液排出管４をフロート５による浮力に抗して回動させて先端部８を下降させることができる。こうしてフロート５による浮力とワイヤー７の張力とが釣り合った低い位置に消化液排出管４の先端部８を維持することができる。
【００１６】
この後、メタン発酵槽１内の消化液の液面レベル１０が次第に低下して空気抜きノズル１１よりも低くなると、空気抜きノズル１１から消化液排出管４の先端部８の上部に空気が流入し、これによってサイホン作用が無くなるため、先端部８の開口部９を経ての消化液の排出は停止する。従って、消化液排出管４は、このようにフロートの浮力により原料の搬入量が少ない時期においても発酵日数に見合った貯留量になるよう高さが維持される。
【００１７】
このようにしてメタン発酵槽１における消化液の液面レベル１０を図２の実線に示すように低い位置に保持することができる。
【００１８】
以上に述べたとおり、この実施の形態では、手動ウインチ６を操作して、消化液排出管４の先端部の開口部９の高さを調整することにより、メタン発酵槽１内の消化液の液面レベル１０を原料の搬入状況に対応して適切に調整することができる。
【００１９】
従って原料としての有機系残渣の搬入量が少ない時期では、消化液排出管４の先端部８の開口部９を下降して、液面レベル１０を低く維持することにより、メタン発酵槽１内に投入された原料が、所定の発酵日数以上滞留することを防止して、常時適正な菌相を保ち、バイオガス中のメタン濃度の低下を防止することができる。
【００２０】
また原料としての有機系残渣の搬入量が多い時期では、消化液排出管４の先端部８の開口部９を上昇して、液面レベル１０を高く維持することにより、多量の原料を発酵処理することができる。
【００２１】
また本発明では、消化液排出管４の先端部８は鉤状に曲げて開口部９を下方に構成しているため、上述したサイホン作用に加えて、発酵の際に発生して水面に浮上しているスカムが開口部９から吸い込まれにくく、従って消化液排出管４にスカムが詰まりにくい。また、本発明では、消化液排出管４の先端部８の上部に空気抜きノズル１１を設けているため、先端部８に溜まった空気は、液面レベル１０が空気抜きノズルによりも上昇すると、消化液と置換されて抜けるため、サイホン作用が阻害されない。
【００２２】
また、本発明では、消化液排出管４の位置の調整は、フロートと手動ウインチにより行う簡単な構成であるため、低コスト化が図れる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．メタン発酵槽内の消化液の液面レベルを、簡単な構成により低コストで容易に調整することができる。
ｂ．従ってメタン発酵槽の容量を原料の搬入状況に対応して適切に調整することができ、原料の搬入量が少ない時期においても、液面レベルを低くしてタンク容量を小さくすることにより、メタン発酵槽内に投入された原料が、所定の発酵日数以上滞留することを防止して、常時適正な菌相を保ち、バイオガス中のメタン濃度の低下を防止することができる。
ｃ．消化液排出管の先端部を鉤状に曲げて開口部を下方に構成することにより、消化液排出管にスカムが詰まりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したメタン発酵槽の構成を、高い液面レベルの状態を実線として模式的に表した説明図である。
【図２】  本発明を適用したメタン発酵槽の構成を、低い液面レベルの状態を実線として模式的に表した説明図である。
【符号の説明】
１                    メタン発酵槽
２                    消化液排出部
３                    スイベルジョイント
４                    消化液排出管
５                    フロート
６                    手動ウインチ（ワイヤー機構）
７                    ワイヤー
８                    先端部
９                    開口部
１０                  液面レベル
１１                  空気抜きノズル
【図１】
0004101575.tif 000002
【図２】
0004101575.tif 000003