JPH0871586A - 蓄熱槽を備えた嫌気性消化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 施工に大きな費用をかけないで、蓄熱槽の熱
を無駄なく嫌気性消化槽に伝えることを可能とする。 【構成】 有機性廃棄物を発酵させて減量化を行う嫌気
性消化槽において、消化槽１０の底部１１を熱伝導性の
良好な部材で構成すると共に、その消化槽１０の底部１
１を該消化槽と同じ横断面の蓄熱槽２０上に一体的に重
ねた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機性廃棄物をバクテ
リアにより発酵させて減量化を行う嫌気性消化槽に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機性廃棄物をバクテリアにより
発酵させて減量化を行う嫌気性消化槽、例えばＢＩＭＡ
消化槽が、食品工場や下水処理施設などから発生する産
業廃棄物や汚泥などの有機性廃棄物の処理施設に有用な
ものとして注目されている。

【０００３】この嫌気性消化槽は、そのバクテリアによ
る発酵作用を促進させるため、最適温度に保持すること
が必要であり、この加温手段としては、通常、温水が用
いられる。

【０００４】例えば、図４に示すように、消化槽１の外
壁にパイプ２を埋設するか周囲にジャケットを設け、こ
れに、ボイラ４からポンプ５により蓄熱槽３に蓄積して
おいた温水を、ポンプ６により温水配管７を通して循環
させ加温する方法や、図６に示すように消化槽１と蓄熱
槽３との間に熱交換器８を設け、ポンプ９にて循環され
る消化槽１の有機性廃棄物をポンプ６にて循環される温
水とを熱交換させることにより、加温する方法がある。

【０００５】これらの加温方法において、蓄熱槽３の上
位から温水を取り出すのは、上位の方が温度が高いため
である。また、蓄熱槽３を用いるのは、ボイラなどの複
数熱源や各種熱回収装置などの熱生成時間帯と加温等の
熱消費時間帯との差の緩衝装置として働かせるためであ
り、適切な容量の蓄熱槽が設けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような加
温方法においては、蓄熱槽やポンプや配管などから多量
の熱が熱損失として大気中に放散され、消化槽の加温効
率を下げている。また、図４のごとく消化槽外壁内にパ
イプ２を埋設する構成では、パイプ埋設のために多くの
施工費用が必要であり、また、図５では、ポンプ，配管
及び熱交換器といった諸設備が必要となる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、蓄熱槽の熱を無駄なく消化槽に伝えることができ、
しかも施工に大きな費用を要しない蓄熱槽を備えた嫌気
性消化槽を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、有機性廃棄物を発酵させて減量化を行う
嫌気性消化槽において、消化槽の底部を熱伝導性の良好
な部材で形成して、該底部を蓄熱槽上に一体的に重ねた
構成のものである。

【０００９】ここで、前記消化槽の底部は該消化槽と同
じ横断面の蓄熱槽上に一体的に重ねるのが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明は、消化槽の底部を蓄熱槽上に一体的に
重ねた構成のものであるため、蓄熱槽と消化槽間のポン
プや配管や熱交換器などをなくすことができ、それらの
設備費用とそこからの熱損失をなくすことができる。ま
た、配管等が不要になる分だけコンパクトになり、設置
スペースが削減できる。

【００１１】蓄熱槽からの熱放散のうち特に高温になる
上部からのものが、比較的低温となる消化槽の下部を加
熱することになり、きわめて効果的に加温が可能とな
る。また、消化槽は下部から加温されるため、加温され
た内部液は、消化槽内を上昇し内部に対流を起こし全体
を均一かつ適度に加温する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１において、１０は有機性廃棄物をバクテリア
により発酵させて減量化を行う嫌気性消化槽であり、そ
の下部には温水を利用した蓄熱槽２０が同軸的にかつ一
体的に設けられている。換言すれば、消化槽１０の底部
を該消化槽と同じ横断面の蓄熱槽２０上に一体的に重ね
た構成となっている。この実施例では、嫌気性消化槽１
０及び蓄熱槽２０は、共に、コンクリート，鉄，繊維強
化プラスチック（ＦＲＰ）などの断熱性を有する部材を
用いて、同じ直径を有する円筒状に形成されている。

【００１３】図２に示すように、蓄熱槽２０は、中央に
立設された中空のポール２１と、該ポール２１の周囲か
ら槽外壁２３まで放射状に延在された複数個（ここでは
８個）の半径方向梁２２を有し、上部開口は嫌気性消化
槽１０の底板１１で液密に蓋されている。

【００１４】そして、この蓄熱層２０内が満水かどうか
を確認し得るようにするため、蓄熱層２０より上位に、
視認可能な小槽からなる満水確認装置２６が配設され、
管路２７により蓄熱槽内部と連通されている。従って、
この満水確認装置２６内に温水が存在していれば蓄熱槽
２０の内部が満水となっていることが判る。

【００１５】嫌気性消化槽１０の底部を構成する底板１
１は、上記のように同時に蓄熱槽２０の蓋として機能す
るが、更に蓄熱槽２０からの熱を効率よく嫌気性消化槽
１０へ伝えるため熱伝導部材としても働く。このため、
嫌気性消化槽１０の底板１１は、熱伝導性の良好な部
材、ここではステンレス板から構成されている。しか
し、他の適当な金属板を用いることもできる。

【００１６】上記のように、消化槽１０の下部に蓄熱槽
２０を一体的に設けているので、蓄熱槽２０からの熱が
輸送途中で失われることなく、その殆どが消化槽１０の
下部を加熱するのに使用される。従って、非常に加温効
率が向上する。また消化槽１０内では、加温された内部
液が消化槽内を上昇して内部に矢印ａで示すように対流
を起こし、従って一種の撹拌作用を生じさせて消化槽１
０全体を均一に加温する。

【００１７】次に、このように加温され適温に保持され
る嫌気性消化槽１０の構成と作用の一例について説明す
る。

【００１８】嫌気性消化槽１０は例えばＢＩＭＡ消化槽
からなり、これは図４に示すように、センターチューブ
１２及びこれに続く上部漏斗部１３によって、上部室１
４と下部室１５とに区画されており、上部室１４と下部
室１５とは２つの部分、つまりミキシングシャフト１６
の部分と均圧弁１７を通る部分によって繋がっている。

【００１９】サイクル１：開始（図３（ａ）） 下部室１５の主発酵部１８と上部室１４の液面Ａは一定
なっている。均圧弁１７は閉じている。少量の土砂など
がある場合は底部から引き抜く。

【００２０】サイクル２：ガス発生による液面差増加
（図３（ｂ）） 主発酵部１８内で消化ガスが発生する。ガス圧により液
面Ａが下降し、ミキシングシャフト１６より液が押し上
げられ、液面Ｂが上昇する。上部室１４の低圧ガスは自
動的にガスホルダーに供給される。

【００２１】サイクル３：原水の供給と処理水の流出
（図３（ｃ）） 十分なガス発生により、液面Ｂが最高位Ｃとなる。加温
された一定量の原水がセンターチューブ１２内に供給さ
れる。阻流壁１３ａを越える量の処理水はオーバーフロ
ーして流出パイプ１３ｂから排出される。

【００２２】サイクル４：混合（図３（ｄ）） 均圧弁１７を開くと高圧相と低圧相のガス圧が同圧とな
る。上部室１４の液はセンターチューブ１２を通って主
発酵部１８へ勢いよく流れ込み、サイクル３で供給され
た原水と混合撹拌される。液面はＡに戻り、サイクルは
サイクル１（図３（ａ））へ戻る。

【００２３】上記実施例は、蓄熱槽２０を消化槽１０の
下部に配置し、かつそれらを一体構造体としたものであ
るので、次のような効果が得られる。

【００２４】イ）蓄熱槽２０と消化槽１０を一体化する
ことにより、配管等が不要になる分だけコンパクトにな
り、スペースが削減できる。

【００２５】ロ）蓄熱槽２０からの熱放散のうち、特に
高温になる上部からのものが、比較的低温となる消化槽
１０の下部を加熱することになり、きわめて効果的に加
温が可能となる。

【００２６】ハ）消化槽１０は下部から加温されるた
め、加温された内部液は、消化槽１０内を上昇し内部に
対流を起こし、撹拌と同時に全体を適度に加温すること
が可能になる。

【００２７】ニ）ポンプや配管及び熱交換器などを用い
ないため、従来それらに要していた設備費用とそこから
の熱損失をなくすことができる。

【００２８】なお、上記実施例では熱媒として温水を利
用した蓄熱槽２０を例にしたが、蒸気，ガスその他の熱
媒を利用した蓄熱槽を用いることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、蓄熱槽と
消化槽間のポンプや配管や熱交換器などをなくすことが
でき、それらの設備費用とそこからの熱損失をなくすこ
とができる。また、配管等が不要になる分だけコンパク
トになり、設置スペースが削減できる。

【００３０】蓄熱槽からの熱放散のうち特に高温になる
上部からのものが、比較的低温となる消化槽の下部を加
熱するので、きわめて効果的に加温できる。また、消化
槽は下部から加温されるため、加温された内部液は、消
化槽内を上昇し内部に対流を起こし全体を均一かつ適度
に加温する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る蓄熱槽を備えた嫌気性
消化槽の縦断面図である。

【図２】図１の消化槽のII−II断面図である。

【図３】図１の消化槽の動作サイクルを示す図である。

【図４】従来の嫌気性消化槽の加温方式を示した図であ
る。

【図５】従来の嫌気性消化槽の他の加温方式を示した図
である。

【符号の説明】

１ 消化槽 ２ パイプ ３
蓄熱槽 ４ ボイラ ５ ポンプ ６
ポンプ ７ 温水配管 ８ 熱交換器 ９
ポンプ １０ 嫌気性消化槽 １１ 底板 １
２ センターチューブ １３ 上部漏斗部 １３ａ 阻流壁 １
３ｂ 流出パイプ １４ 上部室 １５ 下部室 １
６ ミキシングシャフト １７ 均圧弁 １８ 主発酵部 ２
０ 蓄熱槽 ２１ ポール ２２ 半径方向壁 ２
３ 槽外壁 ２６ 満水確認装置 ２７ 管路
ａ 対流を示す矢印

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 功 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 宮原 英男 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性廃棄物を発酵させて減量化を行う
   嫌気性消化槽において、消化槽の底部を熱伝導性の良好
   な部材で形成して該底部を蓄熱槽上に一体的に重ねたこ
   とを特徴とする蓄熱槽を備えた嫌気性消化槽。
2. 【請求項２】 前記消化槽の底部を該消化槽と同じ横断
   面の蓄熱槽上に一体的に重ねたことを特徴とする請求項
   １記載の蓄熱槽を備えた嫌気性消化槽。