JPH0244000A - メタン発酵処理装置の安全装置 - Google Patents
メタン発酵処理装置の安全装置Info
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- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
である。
ン発酵は、高濃度有機性排水の処理や活性汚泥処理で発
生する余剰汚泥の減量化処理等に利用されている。
とえば、第5図に示すフローシートに示されるようにな
っている。
、フィルタ54によって夾雑物が除去された後、ライン
61.62を介してガスホルダ52に一旦貯溜される。
3.64、逆火防止装置57、およびライン65を介し
て建屋70内のボイラ53の燃料として供給されるよう
になっている。
有している水分が温度降下して凝縮するので、凝縮した
水はライン68.69を介して凝縮水回収装置55.5
6にそれぞれ回収し、適宜廃棄処分している。
常に対応するために、高圧および/または負圧に対処す
る安全弁58.59がライン66.67を介してメタン
発酵槽51とガスホルダ52とにそれぞれ設けられてい
る。
ン発酵装置にあっては、点検および管理の指標になるべ
き機器が多く、維持管理に繁雑さが伴っていたことから
、比較的高度な運転技術を必要とするとともに、点検お
よび管理には多くの労力を費やしていた。
いたために、それらの機器の異常を見逃す危険が高く、
安全上の問題を有していた。
したものであって、維持管理を容易とし、しかも、安全
に動作することのできるメタン発酵装置の安全装置を堤
供することを目的とするものである。
槽内の高濃度有機性排水や活性汚泥の余剰汚泥をメタン
発酵処理した際に生じたメタンガスを、ボイラに供給し
、あるいはガスホルダに一旦貯溜した後にボイラに供給
するようにしたメタン発酵処理の安全装置であって、該
安全装置は、前記メタン発酵槽内で生じたメタンガス中
の夾雑物を除去するフィルタ機構と、少なくともメタン
発酵槽またはガスホルダのうちのいずれか一方が高圧ま
たは負圧異常になった際に正常な圧力範囲内とする水封
機構と、メタンガス中の凝縮水を排出するオーバーフロ
ー機構と、逆火を防止する逆火防止機構とを具えたもの
であり、前記フィルタ機構は複数の砂利層を存している
とともに、前記逆火防止機構は複数の砂利層を有し、こ
の砂利層は前記フィルタ機構の砂利層と兼用した手段を
採用したものである。
余剰汚泥をメタン発酵処理した際に生じたメタンガスを
、ボイラに供給し、あるいはガスホルダに一旦貯溜した
後にボイラに供給するようにしたメタン発酵処理の安全
装置であって、該安全装置は、安全装置本体内に4つの
仕切壁を配設して内部を5室に区画して、第1室、第2
室および第3室の下部を連通させるとともに、第4室お
よび第5室の下部を連通させ、前記第1室、第2室およ
び第3室に、その底面よりも上部に多孔板を設けてその
上面に砂利層を形成し、前記第1室を前記メタン発酵槽
と、第2室を前記ガスホルダと、第3室を前記ボイラと
それぞれ接続し、前記第4室および第5室を液室に形成
し、第3室と第4室との間に小孔を設けて、第1室、第
2室および第3室の下部に凝縮水を貯溜可能として余剰
の水を第4室および第5室に流入させ、第4室に静止液
面で開口して外部と連通ずる配管を配設し、また、この
配管と連通ずるとともに、第4室と第5室との間の仕切
壁の下端からの高さがガスホルダの最大許容圧力に相当
する水頭位置で開口する配管を第5室に設けたものであ
り、前記第5室には、第4室と第5室との間の仕切壁の
下端よりも上方で、第4室の内部での配管の開口位置よ
りも下方の位置で開口する配管が設けられ、この配管は
前記メタン発酵槽と接続しており、また、前記第2室に
は給水管が設けられている手段を採用したものである。
スは、その内部の夾雑物をフィルタ機構で除去されると
ともに、ガスホルダまたはボイラに伝達され、しかも、
この過程で再びフィルタ機構を通過するので2回の濾過
が行われ、また、圧力異常に対しては水封機構によって
所定の圧力範囲外になることは防止され、また、メタン
ガス中の凝縮水はオーバーフロー機構で排出され、さら
に、逆火は逆火防止機構で確実に防止されることとなる
。
置4が使用されているメタン発酵処理装置全体のフロー
シートが示されていて、メタン発酵槽lはライン5を介
してこの発明による安全装置4に接続され、この安全装
置4は、ライン6を介してガスホルダ2に接続されると
ともに、ライン7を介して建屋8内のボイラ3と接続さ
れている。
5図におけるフィルタ、凝縮水酸装置、逆火防止装置、
および安全弁の機能を存している。
処理装置の安全装置が示されていて、第2図は概略平面
図、第3図は第4図の■−■線断面図、第4図は第2図
のIV−IV線断面図である。
で耐食性の高い材質からなるほぼ直方形の安全装置本体
11の内部に、仕切壁12.13.14.15を配設し
て安全装置本体11と前記各仕切壁12.13.14お
よび15との間で第1室16、第2室17、第3室1日
、第4室19、および第5室20が形成されている。
体11と上部および両側部の3辺とが密接し、下部の1
辺は接触しない構造とし、仕切壁14は安全装置本体1
1と4辺とも密接しているが中央よりも上部に開口部2
1を有し、また、中央下部には短管を仕切壁14に対し
て垂直に設けた小孔22を有する構造となっている。
仕切壁14に穿設して形成したものでも良いが、後述の
逆火防止機構との関連で、小孔22を火が通過する場合
を想定すれば、仕切壁14に穿設して形成するよりも短
管を用いて形成した方が火との接触面が大きくなるので
温度陪下による消火を期待することができ、この意味で
は小孔22は短管で形成する方が好ましいものである。
8までの底板として大面積の総和を極力大きくした多孔
板23を設け、この多孔板23は前記仕切壁14に設け
た小孔22よりもやや高く配設されている。
径5〜20mm程度で、充填高さがおよそ150〜30
〇−程度の砂利層24を設け、また、第2室17と第3
室18とにもそれぞれ砂利層25.26を設けている。
24と同一か、あるいはやや小さめとするのが良く、ま
た、砂利層25.26の充填高さはおよそ100〜20
0閤が目安で砂利層24より低くても良い。
燃性で比熱が比較的高いものであれば、形状の如何を問
わず砂利以外のものを使用することも可能であり、砂利
層24.25.26の水洗い、または交換の頻度は、砂
利層24で3年程度、砂利N25.26で6年程度が目
安である。
ン発酵槽1と接続する配管28が設けられ、また、第2
室17の側面上部には前記ガスホルダ2と接続する配管
29が設けられ、さらに、天板30にはバルブ31を介
して給水用の配管32が接続している。
る配管33が設けられている。
れ、そして、十分な高さを有する配管34が設けられて
いる。
ー用の配管35が立設され、配管35の上端には大気に
開放されたオーバーフロー孔36が設けられている。
位置に、底板37に対して垂直に立ち上がる配管38の
上端を開放し、また、第5室20の内部において配管3
4との接合部よりやや低い位置に、底板37に対して垂
直に立ち上がる配管39の上端を位置し、配管38と配
管39との他端はともに前記配管35に連通している。
の上端とを結ぶ線上よりも少し低し位置に、底板37に
対して垂直に立ち上がる配管40の一端を開口し、この
配管40の他端は前記バルブ27よりもメタン発酵槽l
側の配管28に連通している。
0および第5室20の上部を覆う天板41は必要に応じ
て安全装置本体11内を開放点検できるように、フラン
ジ構造にするのが好ましい。
底板37も底板42と同一レベルでも構わない。
間隙は10謳程度以上であれば大きい程良く、多孔板2
3と液面aとの間隔は極力小さくするのが望ましく15
〜30鵬程度とするのが良い。
は、上記のように構成されていることにより、メタンガ
ス中の夾雑物を除去するフィルタ機構、高圧および/ま
たは負圧の圧力異常に対処する水封機構、凝縮水を回収
後に自動的に排出するオーバーフロー機構、および温度
降下で逆火燃焼を抑止するための砂利槽および水槽を存
する逆火防止機構が形成されているものである。
フィルタ機構は第1室〜第3室から構成され、メタン発
酵槽1から配管28(5)とバルブ27とを経て安全装
置本体11内に流入したメタンガスを第1室16に充填
した砂利層24で濾過するものである。
状の汚泥や羽根等が混入するので、それら夾雑物を除去
するものであり、第1室16の砂利層24のバンクアッ
プ用として第2室17に砂利層25、第3室18に砂利
層26を配設して砂利層24.25の下面の多孔板23
と液面aとで形成される空間を設けである。
層24を通過後に多孔板23と液面aとの間隙を通り、
砂利層26と配管33(7)を経てボイラ3に到達する
場合と、砂利層24を通過後に多孔板23と液面aとの
間隙を通り、砂利層25と配管29(6)とを経て一旦
ガスホルダ2に貯溜された後に、ガスホルダ2から配管
29 (6)、砂利層25、多孔板23と液面aとの間
隙、砂利層26の順に通り、配管33(7)を通ってボ
イラ3に到達する場合との2通りのうちのどちらかの波
路で流れにこととなり、少なくとも2回はフィルタとし
ての砂利層を通過することになる。
による失火を未然に防止することができるものである。
ることは砂利槽24から多孔板23と液面aとの間隙を
通り、小孔22から第4室19、さらに、開口部21、
配管33(7)を経てボイラ3に移動する一回濾過のメ
タンガスの量が増加するので好ましいことではない。
対処するものであり、配管35.38.39.40と第
4室19および第5室20とから構成されていて、まず
、ガスホルダ2の最大許容圧力を定め、仕切壁15の下
端部43と同一の液面すから液面Cまでの水圧が、ガス
ホルダ2の最大許容圧力に等しくなるように液面Cの位
置を決め、配管39の上端を液面Cに一致させておく。
すと液面Cとのほぼ中間に取り、配管38の上端とオー
バーフロー孔36のオーバーフローレベルを一致させ、
また、第4室19七第5室20の水面積はほぼ等しくな
るように決めである。
ように作動する。
発酵槽1とガスホルダ2との所定圧力に応じて圧力が作
用し、液面dが下降して液面eが上昇し、メタン発酵槽
1とガスホルダ2との所定圧力に均衡する水頭差として
、たとえば、液面【と液面gの状態となる。
情で異常な圧力が作用すると、たとえば、液面fは液面
すまで下降し、液面gは液面Cまで上昇して液面Cを超
える水は配管39の上端から配管39.35を経てオー
バーフロー孔36から排出される。
超えると水封が破られてメタンガスが第4室19から下
端部43をくぐり抜けて第5室20、配管34を経て大
気に放出されるようになっている。
との間の長さよりも十分に長くしておくことが有効であ
る。
第5室20との液面位置が前記とは逆になる。
、液面dには配管38の上端が開口しているので実際に
は液面dが上昇することはなく、液面dを超える水は配
管38.35を経てオーバーフロー孔36より排出され
ることになる。
部43と液面dとで形成されろ水頭差が最大負圧を示し
、それより大きな負圧が生じても水封が破れて第5室2
oの空気が下端部43をくぐり抜けて第4室19に流入
するので負圧の増大を招くことはないものである。
圧が最大許容負圧であり、その絶対値はガスホルダ2の
最大許容圧力の絶対値に対しておよそ半分になる。
に開は忘れたり、砂利層24が目詰まりを起こした時に
備えるのと、メタン発酵槽lの最大許容圧力を決めるた
めに、一部が安全装置本体11の内部で大半がその外側
に露出している配管40を設けている。
配管40の水平部の上部液面りと液面Cとで形成する水
頭差が最大で、その状態以上にメタン発酵槽1の圧力が
上昇すれば、配管40の水封が破れてメタンガスはメタ
ン発酵槽lから配管40を経由して第5室20に吹き出
し、配管34を経て大気中に放出されることになる。
の最大許容圧力が決定されることになり、上述したガス
ホルダ2の最大許容圧力、そして、最大許容負圧と合わ
せて全ての機器と配管の構造強度条件を定めることが可
能となるものである。
フローした水に起因する水不足で水封が不完全になるこ
とは第2室17の上部にバルブ31を有する配管32が
接続されており、ここから少量の水を連続的、または間
欠的に供給するので確実に防止できるものである。
であり、したがって、安全装置本体1■が第1図に示す
フローシートの全ての機器および配管の中で最低位に設
けられている。
中の温度降下で凝縮した水分、すなわち、凝縮水は配管
28 (5)とバルブ27とを経て自然落下で第1室I
6に流入し、砂利層24で濾過された後に水層部44に
落下するようになっている。・ 同様に、ガスホルダ2から安全装置本体1!までと、ボ
イラ3から安全装置本体11までの間で生成する凝縮水
は、配管29 (6)から砂利層25、配管33(7)
から砂利N26をそれぞれ経由して水層部44まで自然
流下してくる。
水層部44の液面aが上昇し、小孔22から第4室へ令
剰の凝縮水がオーバーフローする。
れ、例えば、rとgであるとした場合に、その液頭差は
保持されたまま第4室19ヘオーバーフローした射槽水
に見合う分だけ液面fと液面gとが上昇する。
20の液面はそれぞれdとCとに近ずき、やがては配管
38および/または配管39の上端部から配管35を経
てオーバーフロー孔36から排出されるようになってい
る。
タン発酵槽1あるいはガスホルダ2周辺からの出火も考
慮しておく必要があるものであり、このために配管28
(5)、29(6)、33 (7)のいずれを通って
火が走ってきても、まず砂利層24.25.26のどれ
かを通過しなければならず、そして、常温で比熱の大き
な砂利層を火が通過する際の急激な温度降下だけで消火
が可能となっている。
多孔vi23と液面aとの間隙を狭めて液面aによる温
度降下でも消火ができるようになっている。
のガスホルダ2からメタン発酵槽lと火が伝播する場合
には、さらに別の砂利層を通過しなければならないよう
になっているのでメタンガスの貯蔵あるいはその発生源
等に向かって火が走る逆火現象は安全装置本体11の内
部で確実に抑止することができるようになっている。
は兼用してあり、たとえば、砂利層24.25.26は
メタンガスのフィルタとして機能するほか、凝縮水のa
過にも用いることができ、さらに、逆火防止の充填層と
して機能するようにしている。
よってガスホルダ2とメタン発酵槽lの最大許容圧力を
超える異常な圧力に対処するとともに、全ての機器と配
管との最大許容負圧を上回る異常な圧力にも対処するこ
とができるようになっている。
けた多孔板23と液面aとの間に空間を設けたことによ
り、液面の逆火防止面として機能させることができ、メ
タン発酵槽lからガスホルダ2へ、あるいはメタン発酵
槽1および/またはガスホルダ2からボイラ3へ移動す
るメタンガスの流れがその空間内で自由になることから
ガスホルダ2から取り出される配管を従来2本必要であ
ったものから1本にすることができるものである。
分を伴うメタンガスが配管を経て大気放出するようにな
っているが、余剰メタンガス燃焼装置を設けて、ガスホ
ルダあるいは安全装置等の圧力を検出しておき、大気放
出させる前に自動的に燃焼する装置として余剰メタンガ
ス燃焼装置に兼用しておくことが好ましい。
ボイラに供給しないように、ボイラに接続する配管の途
中に脱硫塔を設けることが好ましい。
、第1室を第2室と第3室との両方に接するようにして
も良いし、第4室または第5室を第1室および/または
第2室に接するようにしても良く、さらに、全体形状も
直方形に限定することなく、円筒形や球形等に形成して
も良いものである。
各機能を有するようにできて全体を小型とすることがで
きるとともに、配管も少なくてすみ、また、構成部材は
全て固定されていて移動する部分がないので故障が少な
く、かつ、安全であるなどのすぐれた効果を有するもの
である。
ン発酵処理装置の全体のフローシート、第2図はこの発
明によるメタン発酵処理装置の安全装置を示す概略平面
図、第3図は第4図の■−■線に沿ってみた概略横断面
図、第4図は第2図のTV−TV線に沿ってみた概略縦
断面図、第5図は従来のもののフローシートである。 l、51・・・・・・メタン発酵槽 2.52・・・・・・ガスホルダ 3.53・・・・・・ボイラ 4・・・・・・安全装置 5.6.7・・・・・・ライン 8・・・・・・建屋 11・・・・・・安全装置本体 12.13.14.15・・・・・・仕切壁16・・・
・・・第1室 17・・・・・・第2室 18・・・・・・第3室 19・・・・・・第4室 20・・・・・・第5室 21・・・・・・開口部 22・・・・・・小孔 23・・・・・・多孔板 24.25.26・・・・・・砂利層 27.31・・・・・・バルブ 28 、29 、32 、33. 34.35.38.39.40・・・・・・配管30.
41・・・・・・天板 36・・・・・・オーバーフロー孔 37.42・・・・・・底板 43・・・・・・下端部 44・・・・・・水層部 54・・・・・・フィルタ 55.56・・・・・・凝縮水回収装置57・・・・・
・逆火防止装置
Claims (6)
- (1)メタン発酵槽内の高濃度有機性排水や活性汚泥の
余剰汚泥をメタン発酵処理した際に生じたメタンガスを
、ボイラに供給し、あるいはガスホルダに一旦貯溜した
後にボイラに供給するようにしたメタン発酵処理の安全
装置であって、該安全装置は、前記メタン発酵槽内で生
じたメタンガス中の夾雑物を除去するフィルタ機構と、
少なくともメタン発酵槽またはガスホルダのうちのいず
れか一方が高圧または負圧異常になった際に正常な圧力
範囲内とする水封機構と、メタンガス中の凝縮水を排出
するオーバーフロー機構と、逆火を防止する逆火防止機
構とを具えたことを特徴とするメタン発酵処理装置の安
全装置。 - (2)前記フィルタ機構は複数の砂利層を有している請
求項1記載のメタン発酵処理装置の安全装置。 - (3)前記逆火防止機構は複数の砂利層を有し、この砂
利層は前記フィルタ機構の砂利層と兼用している請求項
1記載のメタン発酵処理装置の安全装置。 - (4)メタン発酵槽内の高濃度有機性排水や活性汚泥の
余剰汚泥をメタン発酵処理した際に生じたメタンガスを
、ボイラに供給し、あるいはガスホルダに一旦貯溜した
後にボイラに供給するようにしたメタン発酵処理の安全
装置であって、該安全装置は、安全装置本体内に4つの
仕切壁を配設して内部を5室に区画して、第1室、第2
室および第3室の下部を連通させるとともに、第4室お
よび第5室の下部を連通させ、前記第1室、第2室およ
び第3室に、その底面よりも上部に多孔板を設けてその
上面に砂利層を形成し、前記第1室を前記メタン発酵槽
と、第2室を前記ガスホルダと、第3室を前記ボイラと
それぞれ接続し、前記第4室および第5室を液室に形成
し、第3室と第4室との間に小孔を設けて、第1室、第
2室および第3室の下部に凝縮水を貯溜可能として余剰
の水を第4室および第5室に流入させ、第4室に静止液
面で開口して外部と連通する配管を配設し、また、この
配管と連通するとともに、第4室と第5室との間の仕切
壁の下端からの高さがガスホルダの最大許容圧力に相当
する水頭位置で開口する配管を第5室に設けたことを特
徴とするメタン発酵処理装置の安全装置。 - (5)前記第5室には、第4室と第5室との間の仕切壁
の下端よりも上方で、第4室の内部での配管の開口位置
よりも下方の位置で開口する配管が設けられ、この配管
は前記メタン発酵槽と接続している請求項4記載のメタ
ン発酵処理装置の安全装置。 - (6)前記第2室には給水管が設けられている請求項4
記載のメタン発酵処理装置の安全装置。
Priority Applications (1)
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1988
- 1988-08-02 JP JP19299488A patent/JP2709085B2/ja not_active Expired - Lifetime
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