JPS6021795B2 - メタン発酵方法 - Google Patents
メタン発酵方法Info
- Publication number
- JPS6021795B2 JPS6021795B2 JP56196905A JP19690581A JPS6021795B2 JP S6021795 B2 JPS6021795 B2 JP S6021795B2 JP 56196905 A JP56196905 A JP 56196905A JP 19690581 A JP19690581 A JP 19690581A JP S6021795 B2 JPS6021795 B2 JP S6021795B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermentation
- wastewater
- methane fermentation
- sludge
- fermenter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエネルギー回収効率の高いメタン発酵方法に関
するもので、更に詳しくは天然物系有機廃棄物及び／ま
たは有機系産業排水のメタン発酵において発酵槽から溢
流して来る処理水に繊維質を含む排水を添加したる後、
分離装置で分離される消化汚泥の一部を発酵槽に返送す
ることを特徴とするメタン発酵方法に関するものである
。
するもので、更に詳しくは天然物系有機廃棄物及び／ま
たは有機系産業排水のメタン発酵において発酵槽から溢
流して来る処理水に繊維質を含む排水を添加したる後、
分離装置で分離される消化汚泥の一部を発酵槽に返送す
ることを特徴とするメタン発酵方法に関するものである
。
従来、嫌気性消化則ちメタン発酵は下水処理場の汚泥の
処理や房尿処理、有機物含量の高い産業排水の処理等に
用いられていたが、エネルギー事情の急変している現在
エネルギー獲得手段の一つとして再認識されつつある。
産業排水などの処理にメタン発酵を用いてエネルギー回
収を行なう際、一般にその水温が高い程、発酵層の温度
維持のためのエネルギーが少なくて済むのでエネルギー
回収率を高くすることが出来る。
処理や房尿処理、有機物含量の高い産業排水の処理等に
用いられていたが、エネルギー事情の急変している現在
エネルギー獲得手段の一つとして再認識されつつある。
産業排水などの処理にメタン発酵を用いてエネルギー回
収を行なう際、一般にその水温が高い程、発酵層の温度
維持のためのエネルギーが少なくて済むのでエネルギー
回収率を高くすることが出来る。
理想的には３７〜３８℃の中温発酵においては処理排水
を４２〜４５℃、５２〜５３ｏＣの高温発酵では処理排
水温度を６０ｑＣ程度で供給すれば発酵槽を加温するた
めの蒸気の熱源を殆んど必要とせず、効率の良いガス発
生を行なうことが出来る。一方、下水処理場で生ずる汚
泥や紙パルプ工場で発生する繊維質のヘドロや尿尿など
は通常上記の様な高い温度で投入されることはなく、こ
のため発酵槽を加溢するために熱源を要するのでエネル
ギー回収効率は可成り劣ることになる。
を４２〜４５℃、５２〜５３ｏＣの高温発酵では処理排
水温度を６０ｑＣ程度で供給すれば発酵槽を加温するた
めの蒸気の熱源を殆んど必要とせず、効率の良いガス発
生を行なうことが出来る。一方、下水処理場で生ずる汚
泥や紙パルプ工場で発生する繊維質のヘドロや尿尿など
は通常上記の様な高い温度で投入されることはなく、こ
のため発酵槽を加溢するために熱源を要するのでエネル
ギー回収効率は可成り劣ることになる。
メタン発酵をバイオマスェネルギー利用の一つとして産
業排水などに応用する場合、この問題を解決すればエネ
ルギー回収率が一段と向上することは明らかであり、特
に浮遊固形物ＳＳの少ない産業排水をメタン発酵させる
場合には一般に発酵槽内の菌濃度を高い状態で維持する
ためにアスベストなどの無機系の固形物を添加すること
が知られており、有機系の固形物であるへド〇、繊維柏
、下水汚泥などを添加することはガス回収の効率を高め
るための重要な要素となる。
業排水などに応用する場合、この問題を解決すればエネ
ルギー回収率が一段と向上することは明らかであり、特
に浮遊固形物ＳＳの少ない産業排水をメタン発酵させる
場合には一般に発酵槽内の菌濃度を高い状態で維持する
ためにアスベストなどの無機系の固形物を添加すること
が知られており、有機系の固形物であるへド〇、繊維柏
、下水汚泥などを添加することはガス回収の効率を高め
るための重要な要素となる。
しかしながら先に述べた様に、この様な固形物は通常発
酵槽内の温度に比べて低温であり、特にコンパクトな設
備で発酵が可能な高温発酵においてはこの様な低温の固
形物の添加がエネルギー回収率を低下させる要因となる
。
酵槽内の温度に比べて低温であり、特にコンパクトな設
備で発酵が可能な高温発酵においてはこの様な低温の固
形物の添加がエネルギー回収率を低下させる要因となる
。
一方、メタン発酵処理設備は通常発酵槽の後に消化汚泥
を沈降分離させる沈澱槽、または浮上分離装置を備えて
おり、核での分離効率を上げるため沈澱槽へ溢流する処
理水を一旦潜水注入により冷却するなどの処理をするこ
とが多い。
を沈降分離させる沈澱槽、または浮上分離装置を備えて
おり、核での分離効率を上げるため沈澱槽へ溢流する処
理水を一旦潜水注入により冷却するなどの処理をするこ
とが多い。
これは冷却によって発酵を停止して分離を良くするため
である。本発明者等は之等の事実を基にしこの問題を解
決するために多くの実験と実証プラントでの確認を行な
った結果、発酵檀から溢流して釆る処理水に繊維質の排
水を添加することによりメタン発酵のエネルギー回収率
を大幅に向上させることに成功し本発明に至ったもので
ある。
である。本発明者等は之等の事実を基にしこの問題を解
決するために多くの実験と実証プラントでの確認を行な
った結果、発酵檀から溢流して釆る処理水に繊維質の排
水を添加することによりメタン発酵のエネルギー回収率
を大幅に向上させることに成功し本発明に至ったもので
ある。
以下、本発明を添付図面により詳細に説明する。
図は本発明法の一実施態様を示すフローシートである。
図においてメタン発酵により処理しようとする排水はラ
イン４を経て混合槽１へ導びかれる。ライン５により必
要に応じて各種栄養塩類を添加しポンプ１５によりライ
ン６を経て発酵槽２へ至る。発酵槽２は通常中温発酵で
２０〜３０日の滞留高温発酵では２〜６日の滞留時間を
持つ容積を必要とするが、処理対象となる廃棄物または
液の性質により異なる。また発酵槽２には必要に応じて
消化汚泥循環ポンプ１６やガス蝿洋装層を設置してある
。発酵槽２の内部を加溢するために８のラインより蒸気
を供給する。処理を終えた排水はライン１０により沈澱
槽３へ導びかれ処理水と消化汚泥に分離される。このと
きライン１１により繊維質を含んだ排水を添加する。冷
却が不足する場合には更にライン１２により清水を供給
することもある。この系統にヘドロ、繊維粕、余剰汚泥
などを投入することにより■ 冷却用清水の使用量の減
少 ■ 沈澱槽におけるフロック生成の促進 ■ 沈澱槽溢流水の浮遊固形物ＳＳの減少■ 流失する
菌の回収強化 ■ 発酵槽における加温蒸気の削減 ■ 槽内滞留時間の延長 など多くの効果がありエネルギー回収効率を高め得るも
のである。
図においてメタン発酵により処理しようとする排水はラ
イン４を経て混合槽１へ導びかれる。ライン５により必
要に応じて各種栄養塩類を添加しポンプ１５によりライ
ン６を経て発酵槽２へ至る。発酵槽２は通常中温発酵で
２０〜３０日の滞留高温発酵では２〜６日の滞留時間を
持つ容積を必要とするが、処理対象となる廃棄物または
液の性質により異なる。また発酵槽２には必要に応じて
消化汚泥循環ポンプ１６やガス蝿洋装層を設置してある
。発酵槽２の内部を加溢するために８のラインより蒸気
を供給する。処理を終えた排水はライン１０により沈澱
槽３へ導びかれ処理水と消化汚泥に分離される。このと
きライン１１により繊維質を含んだ排水を添加する。冷
却が不足する場合には更にライン１２により清水を供給
することもある。この系統にヘドロ、繊維粕、余剰汚泥
などを投入することにより■ 冷却用清水の使用量の減
少 ■ 沈澱槽におけるフロック生成の促進 ■ 沈澱槽溢流水の浮遊固形物ＳＳの減少■ 流失する
菌の回収強化 ■ 発酵槽における加温蒸気の削減 ■ 槽内滞留時間の延長 など多くの効果がありエネルギー回収効率を高め得るも
のである。
沈澱槽３で沈降した消化汚泥は産業排水をメタン発酵す
る場合返送率５０％程度で大部分を発酵槽２へポンプ１
７によりライン１３を経て送られる。
る場合返送率５０％程度で大部分を発酵槽２へポンプ１
７によりライン１３を経て送られる。
従ってライン１１により添加されたヘドロや繊維粕、汚
泥は発酵槽２において液化、更にガス化されメタンガス
として回収される。沈降した汚泥の一部分はポンプ１８
によりラィン１９を経て脱水設備により処分されるが、
核でもライン１１により添加された繊維分は有効に働ら
き脱水助剤としてスラツジの水分を低下することが出来
る。
泥は発酵槽２において液化、更にガス化されメタンガス
として回収される。沈降した汚泥の一部分はポンプ１８
によりラィン１９を経て脱水設備により処分されるが、
核でもライン１１により添加された繊維分は有効に働ら
き脱水助剤としてスラツジの水分を低下することが出来
る。
発酵槽２において発生した消化ガスはライン９を経て必
要に応じて脱硫し、燃料としてボィラなどへ回収される
か、または焼却処分される。
要に応じて脱硫し、燃料としてボィラなどへ回収される
か、または焼却処分される。
次に本発明の実施例を挙げて本発明の効果を具体的に示
す。実施例 図に示した装置の混合槽１へ繊維費を含む排水を添加す
る場合と本発明との比較を実証プラントによる例で説明
する。
す。実施例 図に示した装置の混合槽１へ繊維費を含む排水を添加す
る場合と本発明との比較を実証プラントによる例で説明
する。
このプラントの概要は以下の通りで結果を次表に示す。
表 パルプ製造工程の排水を真空蒸発缶で濃縮する場合に発
生する凝縮水と、核酸製造工程の排水を混合し、内容積
２９５０あの発酵槽２基、直径２１ｍの沈澱槽で嫌気消
化を行なっている。
表 パルプ製造工程の排水を真空蒸発缶で濃縮する場合に発
生する凝縮水と、核酸製造工程の排水を混合し、内容積
２９５０あの発酵槽２基、直径２１ｍの沈澱槽で嫌気消
化を行なっている。
この装置において繊維性汚泥１７５で／日を１図の混合
槽１へ投入した時の状況と２ライン１１により溢流水１
０へ投入した時の状況を比較した。処理条件は次の通り
でデータ確認は各１０日間ずつ行なつた。処理原水
水量 ＣＯＤｃｒ量 温度１真空蒸発缶ドレン１
５８０ｍシ日１５．５Ｔハ日 ５４℃２核酸製造工程排
水 ４２５ ７．０ ４８℃３繊維質排水１
◇ミノワ料３ １０５ １．３ １６℃４繊維質排
水準余剰汚泥） ７０ ２．８ ２２℃合 計
２，１８０ ２６．６発酵槽内条件
沈澱槽条件 ＭＬＶＳＳ ９，８００ｐ皿 冷却温度４３℃ｐＨ
７．２・７．４ 沈降速度０．４ｍ／ｈｒ発
酵温度 ５２土１℃汚泥返送率 ５０ 離 水
温１６ＣＣＯＤｃｒ負荷４．５Ｋ２汐仇ミ日 気
温２２℃結果を総合すると、発酵槽加温用の蒸気量は明
らかに差がみられ、１５．１Ｔ／日の節減になっている
。
槽１へ投入した時の状況と２ライン１１により溢流水１
０へ投入した時の状況を比較した。処理条件は次の通り
でデータ確認は各１０日間ずつ行なつた。処理原水
水量 ＣＯＤｃｒ量 温度１真空蒸発缶ドレン１
５８０ｍシ日１５．５Ｔハ日 ５４℃２核酸製造工程排
水 ４２５ ７．０ ４８℃３繊維質排水１
◇ミノワ料３ １０５ １．３ １６℃４繊維質排
水準余剰汚泥） ７０ ２．８ ２２℃合 計
２，１８０ ２６．６発酵槽内条件
沈澱槽条件 ＭＬＶＳＳ ９，８００ｐ皿 冷却温度４３℃ｐＨ
７．２・７．４ 沈降速度０．４ｍ／ｈｒ発
酵温度 ５２土１℃汚泥返送率 ５０ 離 水
温１６ＣＣＯＤｃｒ負荷４．５Ｋ２汐仇ミ日 気
温２２℃結果を総合すると、発酵槽加温用の蒸気量は明
らかに差がみられ、１５．１Ｔ／日の節減になっている
。
水温が低くなる冬期においては、本発明法は更に効果を
大きくする。また、当然のことながら発酵停止用の冷却
水の一部として繊維質排水を使用するのでその分だけ冷
却水量は減少する。そして処理水のＳＳについても４０
％以上の改善がみられた。尚ガスの発生状態、槽内の状
態もより良い状態になる傾向が有機酸濃度、ｐＨ、メタ
ン濃度などから判断出来る。処理水の滞留時間が長くな
つて、分解時間を多くとれるためＣＯＤの分解率も向上
している。
大きくする。また、当然のことながら発酵停止用の冷却
水の一部として繊維質排水を使用するのでその分だけ冷
却水量は減少する。そして処理水のＳＳについても４０
％以上の改善がみられた。尚ガスの発生状態、槽内の状
態もより良い状態になる傾向が有機酸濃度、ｐＨ、メタ
ン濃度などから判断出来る。処理水の滞留時間が長くな
つて、分解時間を多くとれるためＣＯＤの分解率も向上
している。
図は本発明法の一実施態様を示すフローシートである。
Claims (1)
- １ 天然物系有機廃棄物及び／または有機系産業排水を
メタン発酵させるに際し、発酵槽から溢流処理水に繊維
質を含む排水を添加したる後、沈降もしくは浮上分離装
置で分離された消化汚泥の一部を発酵槽に返送すること
を特徴とするメタン発酵方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196905A JPS6021795B2 (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | メタン発酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196905A JPS6021795B2 (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | メタン発酵方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898193A JPS5898193A (ja) | 1983-06-10 |
| JPS6021795B2 true JPS6021795B2 (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=16365590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56196905A Expired JPS6021795B2 (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | メタン発酵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021795B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ300243B6 (cs) * | 2003-01-27 | 2009-03-25 | Amr Amaranth A. S. | Zpusob stanovení fermentace vlákniny a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP56196905A patent/JPS6021795B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5898193A (ja) | 1983-06-10 |
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