JPS5845917B2 - 小型メタンガス発生槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、メタンガス発生槽、特に家庭等において生
ずる生ゴミを処理してメタンガスを発生させる小型のメ
タンガス発生槽に関するものである。

家庭等から生ずる生ゴミは、地方自治体によって収集処
分されているが、必ずしも毎日収集されるわけでもなく
、特に夏期に釦いては収集１での間に発生する悪臭に悩
１されることも屡々である。

地方自治体に釦いても、生ゴミの含有する水分が多く、
焼却に際し余計なエネルギーを消費し、その上、生ゴミ
は多く合成樹脂製の袋に入れて捨てられる結果、ゴミ中
への合成樹脂の混入分を増し、資源の浪費と焼却炉の損
傷を早めるという二重の損失を招いている。

このような生ゴ□は、各家庭で処理と同時に活用される
のが最も望ましいが、堆肥等への活用は、それが可能な
条件を具えている家庭は極めて少い。

また、一部では腐敗に伴って発生するメタンガスを家庭
用燃料として用いることも行われているが、小型の発生
槽によって効率よく腐敗を進行させなければ設置場所を
求め難いという問題を生じ、方、夏冬を通して安定した
腐敗を進行させなければ、燃料消費の増加する冬に燃料
供給が低下するという問題を生ずる。

この発明は、これらの問題を解決し、設置場所をとらな
い小型の、夏冬安定してメタンガスを供給出来る発生槽
を提供しようとするものである。

以下、図面によって詳細に説明する。

本体１、浮蓋２、本体と適宜の間隔を設けて取付けられ
た臭気止めガイド３は共に鉄板、ＦＲＰ樹脂等、耐候性
、耐久性に勝れた材料で作られ、本体１は保温のため、
発泡スチロール等の断熱材で覆われている。

この断熱材は槽内の保温のためのものであるが、土中に
埋設する場合は、土自身が断熱材としての作用をするた
め特に設ける必要がない場合も多い。

臭気止めガイド３と本体１との環状空間には、浮蓋２の
下面に設けられたスカート部５が挿入され水中に没して
いるが、浮蓋２の上下動に際してスカート部５のガイド
として役立つ。

この臭気止めガイド３は、内外の水を連通ずるように構
成され、この実施例では連通窓６を有し、生ゴミ投入ロ
アから投入された生ゴミが臭気止めガイド３の外へ出な
いよう金網が張られている。

勿論、この臭気止めガイド３全体を全網製にした場合は
、連通窓６が不要となるのは説明するｌでもない。

本体１の中央よりやや上にはオーバーフロー用パイプ８
を、上端に近く給水口９を、底面中央には本体１の底に
溜る残滓の除去のためブローソケット１０が設けられて
いる。

本発明の腐敗槽の最も大きな特長は、底部に近く熱媒体
を通すためのパイプ１１を、実施例ではプラグ形を利用
するようになっている電熱部材１２を設けた点にある。

これらの温度調節装置の作動のため、サーモスタット等
の測温器１３が設けられている。

なお・、図中１４は浮蓋の浮上の上限を定める係合子で
、本体１に固定され、浮蓋２の切欠きに挿通されている
。

本体下部に連通ずる生ゴミ投入ロアから投入された生ゴ
□は、本体１の下部に蓄積されて腐敗が進行するが、こ
の際猛烈な悪臭を発生する。

そのため、浮蓋２のスカート部５の入る空間と腐敗槽と
を別体として臭気がもれるのを防ぐことが望ましいが、
このようなウォータジャケット部を別体として設けるこ
とは、小型のガス発生槽では難しいことが判明した。

第５図を参照して説明すると、浮蓋２の重量Ｗを支える
ものは、浮蓋２の内側に作用するガスの全圧力Ｐと水中
に没するスカート部５に作用する浮力Ｑである。

ここで浮蓋の半径をｒ、圧力をｐとすれば、貯溜ガス量
の増加によって浮蓋２が上昇しても浮蓋２の重量Ｗは不
変であるが、スカート部５の水中部分の長さが変化し、
その分だけ受ける浮力に変動を生ずる。

スカート部が水から抜は出し、浮力が減少した分だけガ
スの圧力ｐが上昇し、浮蓋２にかかる全圧力Ｐが増加し
た位置で浮蓋２が停止する。

腐敗槽内のガス圧ｐがｐ′に増加すると、それにつれて
スカート部５の外側の水面がｈだけ上昇してバランスす
る。

この時の浮蓋の浮上高さをｌとすれば、水中から抜は出
たスカート部５の長さは であり、 浮力の減少は ただし、Ｓはスカート部の厚さ、 ある。

一定のガス圧力の上昇Ｃ ρは水の比重で に対する半径ｒと浮蓋の浮上高ｌ、水面の上昇りとの関
係を求めると が得られる。

このうち２ρｓ／ｃは一定とすれば、ｒが小な場合ばｌ
−ｈも小、ｒが大の場合ばｌ−ｈも大、すなわち、槽が
小型の場合は浮蓋の上下につれてスカート部外側の水面
の上下も大きく、大型の槽の場合には水面の上下動は小
さくてすむことが理解される。

このため、小型のメタンガス発生装置において、ウオタ
ージャケットを別個に設置すると、水面の上昇が大きく
、本体からあふれた場合は ウォータージャケット内の
水量の減少が著しく、ガス圧が減少した場合に浮蓋を支
える浮力Ｑの回復が出来なくなってし１うという欠点が
生ずる。

本発明のメタンガス発生槽では、臭気止めガイド３に連
通窓６を設けて内外の水を連通させであるので、水位が
上昇し、オーバーフロー用パイプ８から水が流出しても
減圧時の水位の低下は本体１内部全体として考えればよ
いので、浮力Ｑの変動は小さくてすむこととなる。

その上、ガス貯溜空間は、浮蓋１の上昇だけでなく、内
側の水面の低下によっても増加するので、望１しくない
水位の上昇を最小限に押さえることが出来る。

ただ、このようにすると、腐敗部分の水が直接外部空間
と接触するので、悪臭の発散が心配されれが、実験によ
れば、外部空気と接する水面に生ゴミが浮上すると悪臭
がはげしくなるが、水のみが露出している場合には殆ん
ど臭がしないことが判明した。

そこで、腐敗槽中の水面より低い位置に連通窓を設ける
ことにより、沈澱する生ゴミ、浮上する生ゴミを避けて
中間の水のみを連通ずるようにし、その上、生ゴミを防
ぐように網をはっである。

その上、第４図にも示すように、常に槽内の水位を測定
し、水面が低下した場合には、水面調節用フロート弁１
５によって、給水口９から自動的に水を補給するように
し、上記の水位変動、それによる水位の低下を自動的に
補傷するようにして、小型槽の特別の問題を解決したも
のである。

一方、腐敗の進行は温度の影響が大きく、冬季のメタン
ガスの発生が少なく、燃料が不足する恐れが多い。

その夏冬の季節変動と、小型の槽で急速に腐敗を進行さ
せ、メタンガス供給の効率を向上させるため、槽の下部
に温湯等の熱媒体を通すためのパイプ１１を固定し、電
熱による場合はプラグ型の電熱器を挿入できるようにし
たものである。

必要とあれば、測温器１３にサーモスタットを挿入し槽
内の温度を一定に保つことも容易である。

なか、参考例として本発明のメタンガス発生槽からのガ
スの供給系統を第４図に示すと、温度変化のみでなく、
生ゴミの発生量の変動によるガス供給量も考慮し、この
実施例では、ガスの供給は圧力流量調整弁１８、電磁弁
１９を通じて行いこの電磁弁１９ば、ガス発生槽用の高
圧圧力スイッチ２０、低圧圧力スイッチ２１によって開
閉するようにし、ガスの供給が止渣った場合には自動的
に弁を閉じるようにしである。

これによってガスの圧力低下により火が消え、その後の
ガスの流出によって部屋にガスが充満し、思わぬ惨事を
生じる等の事故を防ぐようにしである。

更に改良された供給系統としては、配管系中圧力流量調
整弁１８の前に液化メタンボンベ１６を配置し、切換パ
ルプ１７によって切換使用が出来るようにする。

この切換バルブ１７を電磁弁とし、高低の圧力スイッチ
によって自動的に切換えるようにすることも容易である
。

さらに、夏期など、腐敗の進行が早く、生ゴミの発生の
多い時期には、ボンベ１６の位置に液化装置を連結して
余分なガスを液化貯溜し、不足時に有効活用すること、
この場合、液化装置を冷却する熱媒体をパイプ１１を通
して廃熱によってさらにガスの発生を促進すること、あ
るいは逆に液化メタンを通して水温を下げ、ガスの発生
を抑制することなど、種々の利用形態が可能となる。

本発明のメタンガス発生槽は、上記説明のように、本体
１内の水温を調節することによって、夏冬を通して安定
したメタンガスの供給を可能にし、家庭に設置して自分
の家庭で生じた生ゴミを有効に活用出来る小型の装置を
実現可能にしたもので、生ゴミ処理と共に一石二鳥の効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメタンガス発生槽の第２図に示すＡ−
Ａ線に沿った断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線に沿っ
た断面図、第３図は第２図の０−Ｃ線に沿った断面図、
第４図はガス供給の配管系を示す概念図、第５図は浮蓋
の上下動に働く力を示す理論説明図であり、図中の符号
はそれぞれ１・・・・・・本体、２・・・・・・浮蓋、
３・・・・・・臭気止めガイド、４・・・・・・断熱材
、５・・・・・・浮蓋のスカート部、６・・・・・・連
通窓、７・・・・・・生ゴミ投入口、８・・・・・・オ
ーバーフロー用パイプ、９・・・・・・給水口、１０・
・・・・・ブローソケット、１１・・・・・・熱媒体用
パイプ、１２・・・・・・電熱部材、１３・・・・・・
測温器、１４・・・・・・係合子、１５・・・・・・フ
ロート弁、１６・・・・・・メタンボンベ １７・・・
・・・切換弁、１８・・・・・・流量圧力調整弁、１９
・・・・・・電磁弁、２０．２１・・・・・・圧力スイ
ッチを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浮蓋のスカート部が、メタンガス発生槽本体内の水
   と連通しているガイド部の水中に押入されていることを
   特徴とする小型メタンガス発生槽。 ２ 断熱材で被覆された本体、水中に没するスカート部
   を有する浮蓋、本体と適宜の間隔を設けて取付けられた
   臭気止めガイド、生ゴミ投入口、本体内下部に配設され
   た水温調節装置、ガイドの水面下の位置に設けられた連
   通窓からなる小型メタンガス発生槽。 ３ 浮蓋、メタン発生槽本体内の水と連通しているガイ
   ド部を有し、上記スカート部が上記ガイド部の水中に没
   している小型メタンガス発生槽に釦で、圧力調整弁を通
   じてガスを供給する配管系を設けると共に、該圧力調整
   弁の前にボンベ等のメタン貯溜槽を接続し、メタンガス
   発生槽とメタンガス貯溜槽を切換弁で切換えるようにし
   たことを特徴とする小型メタンガス発生装置。 ４ 前記メタンガス貯溜槽がメタン液化装置であり、そ
   の冷却媒体が水温調節装置中を流れるようにした特許請
   求の範囲第４項記載の小型メタンガス発生槽。