JPS6034800A - 有機性廃棄物の処理方法 - Google Patents
有機性廃棄物の処理方法Info
- Publication number
- JPS6034800A JPS6034800A JP58143570A JP14357083A JPS6034800A JP S6034800 A JPS6034800 A JP S6034800A JP 58143570 A JP58143570 A JP 58143570A JP 14357083 A JP14357083 A JP 14357083A JP S6034800 A JPS6034800 A JP S6034800A
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- JP
- Japan
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- butyric acid
- liquefaction
- fermentation
- volatile fatty
- fatty acids
- 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.)
- Pending
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-
- 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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は有機性廃棄物の処理方法に関し、特に水素ガス
を安定して発生させる有機性廃棄物の処理方法に関する
。
を安定して発生させる有機性廃棄物の処理方法に関する
。
家庭の一般塵厨芥及びこれに類する産業廃棄物等のいわ
ゆる都市ごみの処理は、埋め立て或いは焼却によって行
われている。しかし、これらの処理方式は、埋め立て地
の不足、地下水の汚染、大気の汚染等の二次公害による
環境汚染の誘発因子を含んでいる。
ゆる都市ごみの処理は、埋め立て或いは焼却によって行
われている。しかし、これらの処理方式は、埋め立て地
の不足、地下水の汚染、大気の汚染等の二次公害による
環境汚染の誘発因子を含んでいる。
このため、近年、排出される都市ごみを処理するのみで
なく、再資源化技術の開発により有価物又はエネルギー
等を回収し、再利用を図ろうとする動向が高まりつつあ
る。
なく、再資源化技術の開発により有価物又はエネルギー
等を回収し、再利用を図ろうとする動向が高まりつつあ
る。
その−例として、従来、下水汚泥、し尿、家畜糞尿及び
紙バルプ工場からのスラッジ等の処理に用いられている
嫌気性消化法により都市ごみがらメタンガスを発生させ
てエネルギーの回収を図る方法がとられている。
紙バルプ工場からのスラッジ等の処理に用いられている
嫌気性消化法により都市ごみがらメタンガスを発生させ
てエネルギーの回収を図る方法がとられている。
嫌気性消化法において有機物が発酵菌により分解されて
メタンガスに変わる反応は２つの段階に分かれている。
メタンガスに変わる反応は２つの段階に分かれている。
第１段階は、有機物を有機酸に分解する反応であり、液
化発酵と呼ばれ、第２段階は前段階で生じた有機酸を分
解してメタンガスを発生させる反応であり、ガス化発酵
と呼ばれている。これらの２つの反応は異なる発酵菌に
よって行われ、反応条件も異なる。液化発酵は、酸性条
く 件下で行われ、菌体の増殖が遠目、ガス化発酵はアルカ
リ条件下で行われ、菌体の増殖は液化発酵菌より遅く、
嫌気性消化の律速になっている。
化発酵と呼ばれ、第２段階は前段階で生じた有機酸を分
解してメタンガスを発生させる反応であり、ガス化発酵
と呼ばれている。これらの２つの反応は異なる発酵菌に
よって行われ、反応条件も異なる。液化発酵は、酸性条
く 件下で行われ、菌体の増殖が遠目、ガス化発酵はアルカ
リ条件下で行われ、菌体の増殖は液化発酵菌より遅く、
嫌気性消化の律速になっている。
しかし、下水汚泥やし尿等の処理法として普及している
嫌気性消化法では、この２つの反応を１つの消化槽で行
うため、それぞれの反応条件をＷｋＡに保つことば困難
であり、それ故、菌体の増殖を効率よく行えず、菌体の
基礎代謝能力を最大限に利用できないので、反応効率が
悪（、長い消化日数を必要とする。
嫌気性消化法では、この２つの反応を１つの消化槽で行
うため、それぞれの反応条件をＷｋＡに保つことば困難
であり、それ故、菌体の増殖を効率よく行えず、菌体の
基礎代謝能力を最大限に利用できないので、反応効率が
悪（、長い消化日数を必要とする。
そこで、液化及びガス化の２つの反応を分離し、それぞ
れの菌体の最適条件を得ることにより、反応効率の向上
、消化日数の短縮を図った二相式嫌気性消化法が開発さ
れている。この方式における液化発酵工程では、スラリ
ー化したごみを酸性条件下で液化発酵菌の働きにより、
酢酸、プロピオン酸及び酪酸等の有機酸に分解する。次
のガス化発酵では、有機酸を生成した液化スラリーをア
ルカリ性条件下でガス化発酵菌の働きによりメタンガス
にする。
れの菌体の最適条件を得ることにより、反応効率の向上
、消化日数の短縮を図った二相式嫌気性消化法が開発さ
れている。この方式における液化発酵工程では、スラリ
ー化したごみを酸性条件下で液化発酵菌の働きにより、
酢酸、プロピオン酸及び酪酸等の有機酸に分解する。次
のガス化発酵では、有機酸を生成した液化スラリーをア
ルカリ性条件下でガス化発酵菌の働きによりメタンガス
にする。
厨芥分に含まれる易分解性成分は、液化発酵工程で揮発
性脂肪酸の生成と並行して水素ガスと炭酸ガスに転換さ
れる。発生ずる水素ガスは衛生的で、かつ無公害であり
、高い発熱量を有するためエネルギー源として活用でき
る。しかしながら、発酵原料である都市ごみは四季変化
に伴う生活環境及び収集個所により質的に変化し、特に
高分解成分を含み、水素ガス発生の要因となる厨芥分が
変動するため、それに伴って水素ガスの発生に増減があ
り、水素ガスを安定して供給できないという欠点を有す
る。
性脂肪酸の生成と並行して水素ガスと炭酸ガスに転換さ
れる。発生ずる水素ガスは衛生的で、かつ無公害であり
、高い発熱量を有するためエネルギー源として活用でき
る。しかしながら、発酵原料である都市ごみは四季変化
に伴う生活環境及び収集個所により質的に変化し、特に
高分解成分を含み、水素ガス発生の要因となる厨芥分が
変動するため、それに伴って水素ガスの発生に増減があ
り、水素ガスを安定して供給できないという欠点を有す
る。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、二相式
嫌気性消化法により水素ガスを効率よく行いうる有機性
廃棄物の嫌気性消化法を提供することにある。この目的
は、本発明によれば、液化発酵槽におけるｎ−酪酸の濃
度を関節することによって達成される。
嫌気性消化法により水素ガスを効率よく行いうる有機性
廃棄物の嫌気性消化法を提供することにある。この目的
は、本発明によれば、液化発酵槽におけるｎ−酪酸の濃
度を関節することによって達成される。
即ち、本発明方法は、二相式嫌気性消化法による液化工
程においてｎ−酪酸の添加及び添加中止を行って、生成
する揮発性脂肪酸中のｎ−酪酸の占める割合を３０％以
上に調節することを特徴とする。
程においてｎ−酪酸の添加及び添加中止を行って、生成
する揮発性脂肪酸中のｎ−酪酸の占める割合を３０％以
上に調節することを特徴とする。
二相式嫌気性消化法では、前記のように有機物は液化発
酵工程で発酵菌の働きにより低分子化され、揮発性低級
脂肪酸に分解されるが、この揮発性脂肪酸の各組成と水
素ガスの発生との関係を毎日収集した都市ごみを発酵原
料として滞留日数２日で高温液化発酵した結果、第１図
に示すようになった。揮発性脂肪酸のうちでは、酢酸と
ｎ−酪酸が大部分を占め、他にプロピオン酸とイソ−吉
草酸が生成する。次に脂肪酸組成と発生ガス組成とを対
比してみると、ｎ−酪酸が３０％より少ないと、メタン
ガスと炭酸ガスが発生し、ｎ−酪酸が３０％以上になる
と、水素ガスと炭酸ガスが発生する。このことから、発
生するガスの組成と生成する脂肪酸組成に相関性がある
ことが判った。
酵工程で発酵菌の働きにより低分子化され、揮発性低級
脂肪酸に分解されるが、この揮発性脂肪酸の各組成と水
素ガスの発生との関係を毎日収集した都市ごみを発酵原
料として滞留日数２日で高温液化発酵した結果、第１図
に示すようになった。揮発性脂肪酸のうちでは、酢酸と
ｎ−酪酸が大部分を占め、他にプロピオン酸とイソ−吉
草酸が生成する。次に脂肪酸組成と発生ガス組成とを対
比してみると、ｎ−酪酸が３０％より少ないと、メタン
ガスと炭酸ガスが発生し、ｎ−酪酸が３０％以上になる
と、水素ガスと炭酸ガスが発生する。このことから、発
生するガスの組成と生成する脂肪酸組成に相関性がある
ことが判った。
従って、液化発酵工程で生成するｎ−酪酸が全脂肪酸の
３０％より少ない場合に、ｎ−酪酸を液化発酵槽内に注
入して脂肪酸組成を調節すると、水素ガスを安定して発
生させることができる。
３０％より少ない場合に、ｎ−酪酸を液化発酵槽内に注
入して脂肪酸組成を調節すると、水素ガスを安定して発
生させることができる。
次に、図面に基づいて本発明を詳ｊホする。
第２図は本発明方法の一実施例を示すフローシートであ
る。発酵原料である家庭の一般塵厨芥及びこれに頻する
産業廃棄物を各々の芥の素状別に分類選別し、厨芥及び
紙類を主成分として有機性廃棄物を破砕した後、スラリ
ー化槽１でスラリー化する。得られた発酵原料スラリー
は液化発酵槽２に投入され、液化発酵菌と接触する。投
入前に発酵成分の抽出、加水分解等のため前処理を行っ
てもよい。そして、スラリーを嫌気性条件下で攪拌しな
がら０．５〜３日保持する。液化発酵槽２内の温度は５
０〜６５℃、ｐＨは５．０〜６．０であるのが最適であ
る。液化発酵槽２内では、液化発酵菌の作用により有機
物が酢酸や酪酸等の揮発性脂肪酸に分解される。また、
有機物の分解と並行して水素ガス、炭酸ガス又はメタン
ガスが発生する。
る。発酵原料である家庭の一般塵厨芥及びこれに頻する
産業廃棄物を各々の芥の素状別に分類選別し、厨芥及び
紙類を主成分として有機性廃棄物を破砕した後、スラリ
ー化槽１でスラリー化する。得られた発酵原料スラリー
は液化発酵槽２に投入され、液化発酵菌と接触する。投
入前に発酵成分の抽出、加水分解等のため前処理を行っ
てもよい。そして、スラリーを嫌気性条件下で攪拌しな
がら０．５〜３日保持する。液化発酵槽２内の温度は５
０〜６５℃、ｐＨは５．０〜６．０であるのが最適であ
る。液化発酵槽２内では、液化発酵菌の作用により有機
物が酢酸や酪酸等の揮発性脂肪酸に分解される。また、
有機物の分解と並行して水素ガス、炭酸ガス又はメタン
ガスが発生する。
発生したガスはガスホルダー４に貯留される。液化発酵
槽２内で生成した揮発性脂肪酸の組成を分析し、その濃
度に応じてｎ−酪酸を注入する。ｎ−酪酸が占める割合
が揮発性脂肪酸全体の３０％より低くなったら、ｎ−酪
酸槽３からｎ−酪酸を液化発酵槽２に注入する。ｎ−酪
酸の割合の上限は、決定的なものではないが、５０％を
越えて添加しても、それだけ水素ガスの発生が増加する
わけではないので、添加薬品量の節約の意味からも５０
％を越える必要はない。即ち、ｎ−酪酸の占める割合が
揮発性脂肪酸全体の３０〜５０％であるのが好ましい。
槽２内で生成した揮発性脂肪酸の組成を分析し、その濃
度に応じてｎ−酪酸を注入する。ｎ−酪酸が占める割合
が揮発性脂肪酸全体の３０％より低くなったら、ｎ−酪
酸槽３からｎ−酪酸を液化発酵槽２に注入する。ｎ−酪
酸の割合の上限は、決定的なものではないが、５０％を
越えて添加しても、それだけ水素ガスの発生が増加する
わけではないので、添加薬品量の節約の意味からも５０
％を越える必要はない。即ち、ｎ−酪酸の占める割合が
揮発性脂肪酸全体の３０〜５０％であるのが好ましい。
このように液化発酵槽において、揮発性脂肪酸中のｎ−
酪酸の割合を言周節する、即ちｎ−酪酸と他の脂肪酸、
特に酢酸とのバランスを保持することにより、発酵原料
が変化しても、発酵原料を調整スルことなく、液化発酵
槽におけるメタンガスの発生を抑制し、水素ガスの発生
を安定させることができる。
酪酸の割合を言周節する、即ちｎ−酪酸と他の脂肪酸、
特に酢酸とのバランスを保持することにより、発酵原料
が変化しても、発酵原料を調整スルことなく、液化発酵
槽におけるメタンガスの発生を抑制し、水素ガスの発生
を安定させることができる。
液化発酵されたスラリーはガス化発酵槽５に投入され、
ガス化発酵菌と接触する。ガス化発酵槽５内は、スラリ
ーを嫌気性条件下で攪拌しながら５０〜６５℃の温度で
ｐｌ＋７．０〜８．０に保持し、５〜８日間滞留させる
。この条件下で液化発酵スラリーをガス化発酵菌と接触
させると、液化発酵スラリー中の脂肪酸はメタンガスと
炭酸ガスに分解される。発生したガスはガスホルダー６
に貯留される。
ガス化発酵菌と接触する。ガス化発酵槽５内は、スラリ
ーを嫌気性条件下で攪拌しながら５０〜６５℃の温度で
ｐｌ＋７．０〜８．０に保持し、５〜８日間滞留させる
。この条件下で液化発酵スラリーをガス化発酵菌と接触
させると、液化発酵スラリー中の脂肪酸はメタンガスと
炭酸ガスに分解される。発生したガスはガスホルダー６
に貯留される。
次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
実施例
１０ＩＶ、規模の実験装置を用いて、第２図に示したフ
ローシートにより都市ごみを処理した。厨芥や紙類を主
成分とした都市ごみをスラリー化槽１で固形物濃度７〜
９％にし、６０ ℃に加温した後、液化発酵槽２へ投入
した。スラリーを液化発酵槽２内でｐＨ５，２〜５．６
、温度６０′ｃで２日間保持し、液化発酵させた。液化
発酵槽２内で生成された揮発性脂肪酸の組成を適宜分析
し、揮発性脂肪酸を構成する各脂肪酸の割合を把握した
。そして、ｎ−酪酸の占める割合が揮発性脂肪酸全体の
３０％より低くなったら、ｎ−酪酸槽３からｎ−酪酸を
液化発酵槽２に注入し、５０％を越えたら、注入を停止
した。また、脂肪酸生成と並行して発生ずるガスの組成
を分析した。
ローシートにより都市ごみを処理した。厨芥や紙類を主
成分とした都市ごみをスラリー化槽１で固形物濃度７〜
９％にし、６０ ℃に加温した後、液化発酵槽２へ投入
した。スラリーを液化発酵槽２内でｐＨ５，２〜５．６
、温度６０′ｃで２日間保持し、液化発酵させた。液化
発酵槽２内で生成された揮発性脂肪酸の組成を適宜分析
し、揮発性脂肪酸を構成する各脂肪酸の割合を把握した
。そして、ｎ−酪酸の占める割合が揮発性脂肪酸全体の
３０％より低くなったら、ｎ−酪酸槽３からｎ−酪酸を
液化発酵槽２に注入し、５０％を越えたら、注入を停止
した。また、脂肪酸生成と並行して発生ずるガスの組成
を分析した。
液化発酵槽２内のｎ−酪酸の濃度を調節したときの脂肪
酸組成の割合の変化と、発生するガス組成の変化を第３
図に示す。なお、この実験に使用した発酵原料の都市ご
みは、第１図の結果を得たのと同じ試料であり、第１図
はｎ−酪酸の濃度を調節しない場合、第３図はｎ−酪酸
の濃度を調節した場合である。
酸組成の割合の変化と、発生するガス組成の変化を第３
図に示す。なお、この実験に使用した発酵原料の都市ご
みは、第１図の結果を得たのと同じ試料であり、第１図
はｎ−酪酸の濃度を調節しない場合、第３図はｎ−酪酸
の濃度を調節した場合である。
第３図から明らかなように、ｎ−酪酸の占める割合を揮
発性脂肪酸全体の３０〜５０％に調節することにより、
液化発酵槽２から発生ずるガスを水素ガスと炭酸ガスに
することができ、水素ガス発生の安定化が図られた。
発性脂肪酸全体の３０〜５０％に調節することにより、
液化発酵槽２から発生ずるガスを水素ガスと炭酸ガスに
することができ、水素ガス発生の安定化が図られた。
液化スラリーを次にガス化槽５へ投入し、嫌気性条件下
でガス化したところ、液化発酵スラリー中の脂肪酸は、
良好にメタンガスと炭酸ガスに分解された。
でガス化したところ、液化発酵スラリー中の脂肪酸は、
良好にメタンガスと炭酸ガスに分解された。
第１図はｎ−酪酸の濃度を調節しない場合の液化発酵工
程における揮発性脂肪酸の組成及び発生ずるガスの組成
の経口変化図、第２図は本発明方法の一実施態様を示す
フローシート、第３図はね一酪酸の濃度を調節した本発
明の実施例における液化発酵工程における揮発性脂肪酸
の組成及び発生するガスの組成の経日変化図である。 １・・・スラリー化槽、２・・・液化発酵槽、３・・・
ｎ−酪酸槽、５・・・ガス化発酵槽。 特許出願人 日立プラント建設株式会社
程における揮発性脂肪酸の組成及び発生ずるガスの組成
の経口変化図、第２図は本発明方法の一実施態様を示す
フローシート、第３図はね一酪酸の濃度を調節した本発
明の実施例における液化発酵工程における揮発性脂肪酸
の組成及び発生するガスの組成の経日変化図である。 １・・・スラリー化槽、２・・・液化発酵槽、３・・・
ｎ−酪酸槽、５・・・ガス化発酵槽。 特許出願人 日立プラント建設株式会社
Claims (2)
- （１）家庭の一般塵厨芥及びこれに類する産業廃棄物を
素状別に分類選別して厨芥及び紙類を主成分とした有機
性廃棄物をスラリー化した後、液化発酵菌の作用により
有機物を低分子化するとともに、揮発性脂肪酸に変換さ
せる第一工程と、その第一工程から得られるスラリー中
の揮発性脂肪酸をガス発酵菌の作用により更にメタンガ
ス及び炭酸ガスに転換する第二工程から成る嫌気性消化
法により有機性廃棄物を処理する場合、第一工程におい
てｎ−酪酸の添加及び添加中止を行って、生成する揮発
性脂肪酸中のｎ−酪酸の占める割合を３０％以上に調節
することを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。 - （２）脂肪酸中のｎ−酪酸の占める割合を３０〜５０％
に調節することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143570A JPS6034800A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 有機性廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143570A JPS6034800A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 有機性廃棄物の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6034800A true JPS6034800A (ja) | 1985-02-22 |
Family
ID=15341818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143570A Pending JPS6034800A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 有機性廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034800A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255537A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 生ごみと紙ごみの処理方法およびその装置 |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58143570A patent/JPS6034800A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255537A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 生ごみと紙ごみの処理方法およびその装置 |
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