JPS5856673A - 横型回転式発酵槽の結露並びに被処理物付着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に横型回転式発酵槽を用いた好気的発酵処
理において、発酵槽内壁面への結露並びに被処理物の付
着を防止する方法に関する。本明細書において横型回転
式発酵槽とは、筒形の発酵槽を周方向に回転させて投入
された被処理物を切り返しつつ発酵１、処理する発酵槽
をいう。

従来、横型回転式発酵槽を用いた好気的発酵処理は、発
酵槽上部に切り返し効果を得るために空一部を残して被
処理物を投入し、発酵槽を緩やかに回転させつつ投入さ
れた被処理物の下部から強制的に空気を供給して行なっ
ている。この横型回転式発酵槽を用いた発酵処理は、被
処理物と空気との良好な接触によシ迅速な発酵立上りが
得られること、発酵と同時に後のノ・ンドリンクに有利
な被処理物の造粒が自動的に行なわれること、等の多く
の利点を有する。

しかしながら、発酵熱によって被処理物から気化した水
分が発酵槽内外の温度差によって発酵槽内壁面に結尾し
、これを吸収して豊潤状態となつた被処理物が発酵槽内
壁面全体に亘って多量に付着してしまうという大き彦欠
点がある。被処理物の発酵槽内壁面への付着は、処理の
都度その掻き落しを余儀なくされるばかりか、付着被処
理物は通気されにくい豊潤状態となっているためにここ
で嫌気的発酵を生じ、強い嫌気臭発生の原因となる。こ
の嫌気臭は、発酵完了物にまで残留し、低水分化された
発酵完了物の埋立てや肥料等としての利用を妨げてしま
う。

このよう々欠点を解消するため、発酵槽に断熱材を巻き
付けたり、更には発酵槽の全周を加温する方法等が提案
されている。しかし、発泡材を巻き付ける程度ではほと
んど効果がなく、断熱材によって上記欠点を解消するに
は断熱効果の高い多量の断熱材を厳密に取付けることが
必要となって実用的でなく、また発酵槽全体を加温する
には多大のエネルギーを要する欠点があり、いずれも根
本的な解決策とはなっていない。従って、前記のような
優れた利点を有するにも拘らず、横型回転式発酵槽はそ
れほど積極的に利用されていないのが現状である。

本発明者等は、横型回転式発酵槽における被処理物の付
着過程について種々研究の結果、発酵槽内での結露は、
発酵槽全面において発生するのでは々く、主に発酵槽上
部の空間部において発生し、この結露水に発酵槽の回転
とともに被処理物が接触し、豊潤化されることが繰返さ
れて、全内壁面に被処理物が付着するに至ることを見出
した。この原因は、投入された被処理物の下部からは強
制的に空気の供給が成されているため、発酵熱によって
被処理物から気化した水分は直ちにこの供給空気によっ
て発酵廃ガスと共に発酵檜上部空間部に搬送され、そこ
に一時滞留する間に壁面に接触して冷されて結露するこ
ととなるためであると考えられる。

本発明は、結露を防止して被処理物の発酵槽内壁面への
付着をなくすことを目的とするもので、この付着防止の
ためには切り返し効果を得るために残されている発酵槽
上部の空間部における結露さえ防屯すれば良いことに着
目して上記本発明者等の知見に基づいて成されたもので
ある。

即ち、本発明は、横型回転式発酵槽を用いた好気的発酵
処理において、発酵槽上部の空間部に６５″Ｃ以上の温
風を送風し、この空間部に滞留しようとする多量の水分
を含有する発酵廃ガスを迅速に発酵槽外へ搬出してしま
うことを特徴とする横型回転式発酵槽の結露並びに被処
理物付着防止方法である。

以下、本発明を図面を参照しつつ更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る付着防止方法の説明図である。

図中１は横型回転式発酵槽、２は被処理物で、発酵槽１
の緩やかな回転に伴なう切り返し効果を得るために、被
処理物２を発酵槽１の内容積の６０〜８０％投入して発
酵槽１の上部に空間部３を残しておくのは通常の場合と
同様である。

本発明における被処理物２は、下水汚泥、人畜糞尿、産
業廃水汚泥、食品製造残渣、港湾ヘドロ等の多量の易分
解性の有機物を含有する廃棄物である。これらの被処理
物２の多くは泥水状で、過剰の水分を含有しているので
、フィルタープレス等により予備脱水し、更に種の接種
も兼ねて発酵完了物を混合して、通常の横型回転式発酵
槽を用いた発酵処理と同様に含水率４０〜６０程度に調
節しておくことが好ましい。含水率が低過ぎても高過ぎ
ても発酵させにくくなる。特に、被処理物２の含水率を
４５〜５５チ、好ましくは４７〜５２チとしておくと、
後述の発酵処理時に単時間に発酵温度が８０〜９０°Ｃ
にも上る良好な発酵状態が得られる。そして、このよう
にして高い発酵温度となると、その分活発な水分の蒸発
が成され、発酵槽１内外の温度差も大きくなって結露の
危険が大きくなるが、本発明によればこのような高発酵
温度下においても十分結露の防止が果されるものである
。

横型回転式発酵槽１での発酵処理は、通常の場合と同様
に被処理物２の下部からブロワ−４ａで強制給気しつつ
行なわれ、発酵熱によって被処理物２から気化した多量
の水分を有する発酵廃ガスは、排気口５から流出する。

一方、送風口６からは、加熱器７で加温された外気がブ
ロワ−４ｂにより発酵槽１上部の空間部乙に送風される
。加温されて空間部６へと送）Ｌされた外気は、被処理
物２の下部からの強制送風により空間部乙に収集されて
滞留しようとする、発酵熱によって気化した多量の水分
を含有する発酵廃ガスともども排気口５へと流れて、こ
の発酵廃ガスの空間部３への滞留を防止する。

加熱器７で加温されて発酵槽１上部の空間部乙に供給さ
れる外気は、３５℃以上、好ましくは４゜０ａ以上に加
温されていることが必要である。空間部３に送風される
温風の温度が低過ぎると、発酵熱を奪い過ぎて発酵の遅
延や中断の原因となる、また、空間部３に送風される温
風の湿度は、通常の外気であれば加温することもあって
必ず１００チ未満となるので問題はなく、特に結露防止
に完全を期す場合には４０％以下とすることが好ましい
。更に、温風の送風量は、発酵槽１の大きさ、発酵状態
等によっても異なシ、空間部乙に滞留しようとする多量
の水分を含有する発酵廃ガスを迅速に搬出できるよう、
温風の湿度等を勘案しつつ定めればよい。通常の場合、
発酵槽１内の被処理物２の容積の３５チ以上の量の温風
を毎分当り送風することが好ましい。送風量が少な過ぎ
ると、発酵熱によって被処理物２から気化した多量の水
分を含有する発酵廃ガスの迅速な搬出が困難になって結
露の危険が増大する。

発酵槽１上部の空間部６への温風送風の開始時期は、発
酵温度が５０℃以上に上昇してから最高温度到達以前に
定めることが好ましい。発酵温度が５０℃未満の発酵室
−Ｅり初期段階に送風を開始すると、発酵熱が奪われて
上昇しにくくなり、発酵の遅延や中断を生じやすくなる
。発酵温度が最高温度を過ぎるまで温風の空間部３への
送風を行なわない場合には、活発な水分蒸発時期をその
まま放置することになり、送風が遅くなるに従って多量
の被処理物の付着を生んでしまう。

発酵槽１．上部の空間３への温風の送風は、発酵槽１の
一側付近から他側へ向けて発酵槽１の中心軸に沿った方
向に行なうことが好ましい。また、図示されるように、
排気口５と送風口６とは互に反対の発酵槽１側部付近に
位置させることが好ましいのは勿論である。これは、発
酵槽１上部の空間部３にできるだけ送風される温風の流
れの及ばないデッドスペースをつくらないようにするた
め、並びに１被処理物２から立ち昇る多量の水分を含有
する発酵廃ガスを確実に送風温風の流れにキャッチでき
るようにするためである。

まだ、加熱、器７で加温された外気の一部を、パルプ８
等を介して発酵槽１内の被処理物２の下部から供給する
空気として分けることも好ましいことである。このよう
にすれば、発酵□’ｌ槽１に供給される外気は全て加温
されているととべなり、発酵熱を奪うことが少なく、発
酵の迅速１ヒ及び活発な発酵状態が得やすくなる。

第２図は、発酵槽上部の空間部に送風される外気の他の
加温方法の説明図で、発酵熱によって高温化されかつ被
処理物から気化した多量の水分を含有する発酵廃・ガス
は、排気口５から熱交換器７′へと導かれるようになっ
ている。この熱交換器７′へは別途ブロワ−４ｂによっ
て外気が送られ、この外気は、発酵排ガスとの熱交換に
よって加温されて、送風口６から発酵槽１の上部の空間
部６へと送風される。加温されて空間部６へと送風され
た外気は、被処理物２の下部からの強制給気により空間
部乙に収集されて滞留しようとする、発酵熱によって気
化した多量の水分を含有する発酵廃ガスともども排気口
５へと流れて、上記発酵廃ガスの有する熱の一部を循環
させるサイクルが繰り返されつつ発酵処理が行なわれる
ことになる。

このようにすれば、発酵槽上部の空間部に供給する温風
を得るだめの外気の加熱が発酵熱を利用して行なわれる
だめ、そのためのエネルギーが不要となって、経済上並
びに省エネルギー上極めて有益である。本発明者等の実
験によれば、送風量や外気温等によっても異なるが、２
０°Ｃ程度の外気を５０ｃＣ程度まで加温し得ることが
確認されている。また、送風温風量は、水分の蒸発量が
少ない発酵室トリ段階では少量で済み、水分蒸発量の活
発な発酵中期から後期にかけては多量に必要となるが、
多量に必要とされる時期は発酵温度が高〆時期であって
多量の外気をその発酵熱で高い温度にまで加温できるの
で、全体として十分な温風量を確保し得るものである。

また、発酵槽をある程度保温しておけば一層発酵温度を
高めることができ、単なる結露防止の補助だけでなく発
酵熱の循環利用の観点からもより好ましいものとなる。

特に、前述のように被処理物の含水率を４５〜５５チと
しておくと高い発酵温度が得られ、その分多量の外気を
高い温度にまで加温できるようになるので優利である、 以上のような本発明によれば、発酵槽上部の空間部に送
風される温風により、この空間部に収集されて滞留しよ
うとする多量の気化水分を含有する発酵廃ガスは、迅速
に発酵槽外へ搬出されてしまい、空間部で結露すること
がないので１１発酵槽内壁面へ被処理物が豊潤状態とな
って付着することがない゛。従って、付着被処理物が嫌
気発酵することによって生ずる悪臭がなく、環境悪化が
防止され、かつ発酵完了物に嫌気臭が残留してその利用
が妨げられることもない。また、発酵槽上部の空間部が
常に新鮮な外気と入れ替わっているので、発酵槽の回転
による切り返し効果も一層好ましいものとすることがで
き、好気的発酵が一層促進される利点をも有するもので
ある。

更に本発明を実施例及び比較例によって説明する。

実施例１，２．３ 第１図に示されるような内容積１０ｆｉＯｊ２の円筒状
横型回転式発酵槽を用いて下水消化汚泥を発酵処理した
。含水率及びｐＴ（を調節した下水消化汚泥４５０に５
１を発酵槽に投入し、発酵槽を１回転／３０分の速度で
回転させると共に、発酵槽に投入された下水消化汚泥の
下部から外気を６０１／ｍで供給しつつ発酵を開始させ
た。発酵温度が最高温度に到達する直前から加温された
外気を発酵槽上部の空間部に送風して発酵処理を続け、
最後に下水消化汚泥下部からの給気及び温風送風を全開
にして残存水分を十分除去して発酵を完了した。

発酵条件、発酵状態並びに下水消化汚泥の付着状況を第
１表に示す。

比較例１，２ 実施例１，２．５と同様の横型回転式発酵槽に含水率及
びｐＨを調節した下水消化汚泥４５０に５’を投入し、
発酵槽を１回転／３０分の速度で回転させると共に、発
酵槽に投入された下水消化汚泥の下部から外気を６０２
／−で供給しつつ発酵を開始させた。発酵期間中を通し
て発酵槽上部の空間部には全く送風することなく発酵を
続け、最後に下水消化汚泥下部からの給気を全開にして
残存水分を十分除去して発酵を完了した。発酵条件、発
酵状態並びに下水消化汚泥の付着状況を第１表に第１表 秦投入下水消化ん泥容積に対する毎分当りの供給量（＠
＊齋投入下水消化汚泥重量に対する付着量の割合（＠

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る横型回転式発酵槽の結露並びに被
処理物付着防止方法の説明図、第２図は発酵槽上部の空
間部に送風される外気の他の加温方法の説明図である。 出願人　旭エンジニアリング株式会社 代理人　豊　　１）　善　　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）横型回転式発酵槽を用いた好気的発酵処理において
   、発酵槽上部の空間部に３５°Ｃ以上の温風を送風し、
   この空間部に滞留しようとする多量の水分を含有する発
   酵廃ガスを迅速に発酵槽外へ搬出してしまうことを特徴
   とする横型回転式発酵槽の結露並びに被処理物付着防止
   方法。 ２）発酵槽上部の空間部に送風される温風が、温度４０
   °Ｃ以上、湿度４０チ以下であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の横型回転式発酵槽の結露並びに
   被処理物付着防止方法。 ３ン　発酵槽上部の空間部に送風される温風が、毎分当
   り発酵槽内の被処理物の客演の３５チ以上の量であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横型回転式
   発酵槽の結露並びに被処理物付着防止方法。 ４）発酵槽上部の空間部への温風送風が、発酵温度が°
   ５０℃以上に上昇後最高温度到達以前に開始されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横型回転式発
   酵槽の結露並びに被処理物の付着防止方法。 ５）発酵槽上部の空間部へ送風される温風が、排出され
   た発酵廃ガスとの熱交換により加温された外気であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横型回転式
   発酵槽の結露並びに被処理物付着防止方法。 ６）被処理物が、あらかじめ含水率４５〜５５チの範囲
   に調節されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の横型回転式発酵槽の゛結露並びに被処理物付着
   防止方法。 ７）発酵槽上部の空間部への温風送風が、発酵槽の一側
   付近から他側に向けて発酵槽の中心軸に沿った方向に行
   なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   横型回転式発酵槽の結露並びに被処理物付着防止方法。