JPS6232875A - 槽 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、有機物を含有する流動性物質が生物処理お
るいは熟成のため長時間滞留させられる槽、１基の大型
（背中に複数種類の液体が区分して貯蔵されるための槽
、および、その他、液状、あるいは粉状・粒状の固体の
原料おるいは製品、例えば食料・飼料の備蓄などの用途
にも使用される槽に関する。

［技術的課題］ 構造なとの食品工業、その他の工業において有職物を含
有する流動性物質の醗酵その他の生物処理あるいは熟成
のために、大容量の槽中に大量の流動性物質が長時間滞
留させられている。

これらの目的に使用される多数基の大容量の（暫には、
その構造強度・構成材料、特に内壁表面材質に充分の配
慮が必要とされ多大の設備費が投じられている。

槽中に滞留ざぜられる流動性物質が高価格の物質である
場合は、多額の設備費の償却も耐え難い負担とはならな
いが、滞留させられる流動性物質の価値が低ければ低い
程、多ｖ１基の大容量の漕の設備費は、償却が困難、乃
至、不可能となる。

また、多品種の液体の原料あるいは製品が取り扱われる
場合、例えば潤滑油の製造などにおいて、潤滑油は高価
物質であるが、品種数に応じた基数の槽が必要となり槽
の設備費と設置用地の両方か大ぎい負担となっている。

設備費の９担能力が小さい場合の一例として、都市塵芥
、都市・工場の下水汚泥、人畜排泄物、草木、その他が
メタン鐙酵させられて、これら有害無価値の廃棄物が処
理され副産物のメタンガスか収得される場合がある。。

メタン醗Ｍ法の原種となる大部分の物質は、太陽エネル
キーによって生長した植物、および植物によって生育し
た動物に由来している。

この原料をエネルギー節約の生物学的方法によってメタ
ンガスｔこ転換することは太陽エネルギーの賢明な利用
でおり、単なる廃棄物処理法としてではなく、燃料の重
要生産手段として注目されてあり、今後一層の活用が必
要であり、そのための効率的装置が求められている。

有用燃料ガスが収得されるメタン醗酵法の活用の障害の
一つは、メタン醗酵法の原料か、大量の水分を含有する
こと、また醗酵は生命活動であるため化学反応などに比
較して緩慢であることのためＭｌｌ酵装置内の滞留物量
が甚だ大きく、醗酵槽以外にも前処理用の調整槽、醗酵
廃液４曹など大容量多数の槽を必要とすることである。

メタン醗酵において槽内の滞留は、３６〜３８°Ｃの中
温醗酵の場合、１０〜２０日、５３〜５５°Ｃの高温醗
酵の場合、５〜１０日程度である。

低１曲値の有機物含有原料の処理と低価格のメタンガス
の収得が目的であるから、本質的に多額の設備投資は好
ましくない。

この本来の設備投資対象としての不適当性と装買内滞留
物最が大であるという苛酷な要請の場合も含めて、多く
の用途に応え得る５ｉ！か必要て必る。

［発明の目的１ この発明は低順な費用を以て設備され、各種の産業にお
いて利用され１ｑる槽を提供することを、目的とする。

［課題の解決手段］ この発明において１、）ａは液体中の定位置に沈下着底
状態もしくは浮遊状態に設置される。

槽の本体側壁は、可撓性か大ぎい比較的に薄層の弾性体
材料を以て製作されたベローズとされる。

上下方向に伸縮するベローズとされる場合は、ベローズ
の横断断面の形状は円形おるいは正多角形とされる。

上下方向に伸縮するベローズとされる場合は、複数基の
櫂を鉛直に可及的に稠密に設置するため、および、製作
工数と、＠造強度上、ベローズの横断断面の形状は円形
あるいは正六角形とされることが適当である。

ベローズは一端から他端まで等直径の筒状形であっても
よく、錐台形、逆錐台形、おるいは、提燈形、卵形、そ
の他の類似の形状であってもよい。

槽外の液体と槽内の液体の密度が等しいか１．槽外の液
体より槽内の液体の密度が小であって、沈降スラッジが
ないか少量である場合であって、水平方向に伸縮するベ
ローズとされる場合は、ベローズの横断断面の形状は方
形、長方形、楕円形、円形あるいは正多角形とされる。

ベローズの材質は織物、例えばナイロン布などと適当な
高分子側斜、例えばニトリルゴムなどを材料として製作
されたゴム引イ「などが適当である。

必要に応じて、二層以上の織物が単音されたゴム引布と
される。

ゴム引イ［の厚ざは１〜５ＩＴＩＴｎの範囲が適当でお
る。

漕の上端密閉着と底部密閉器、あるいは水平方向伸縮型
ベローズの場合は両端の密閉蓋の内側表面は、本体側壁
と同質の（Ａ料を以て構成されてもよく、異質の材料で
おってもよいが、このベローズ型の槽の内容物の出入に
よる槽の伸縮動作が円滑であるために、密閉蓋は、常時
、ベローズの端縁の形状の確保のために充分な剛性が与
えられていることが当然必要である。

同様に、必要に応じて、ベローズの端縁以外の部分の断
面形状の確保のために環状の拡張枠が、鉛直方向あるい
は水平方向に適当間隔をおいて、ベローズの外側おるい
は内側もしくはゴム引布の層中に設けられる。

ベローズの端部の密閉蓋はベローズの端部に接合される
支承拡張枠と液密あるいは気密に組み合わせられて槽の
内容物が外部の液体あるいは気体と接触することを遮断
する。

ベローズの端部の密閉蓋とベローズの端部に接合される
支承拡張枠は一体的に製作されてもよい。

槽の密閉蓋には内部において発生するガス排出用その他
のためのノズル、貯蔵あるいは醗酵・熟成原料の送入用
のノズル、および所望によりマンホールが設備される。

上下方向に伸縮するベローズの底部密閉器には沈降スラ
ッジの排出に適当な排出孔が設備される。

底部密閉蓋の沈降スラッジの排出用の排出孔は、内容物
か排出され他の槽へ移送される場合のためにも利用され
る。

、漕が液体中の定位置に浮遊状態に設訂される場合、所
望により、上下方向に伸縮するベローズの底部密閉蓋に
も槽の内容量の減少に応じて槽の収縮を促進させるため
、および発生ガスあるいは蒸発気の流出を促進させるた
めに適当な浮力を与えるフロートが下面の周縁に配列さ
れて装着される。

このフロートは、櫓の効能を１發揮させるために有用で
おる。

フロートが設備されることによりベローズと支承拡張枠
あるいは底部密閉蓋の接合部分の構成か簡略化され耐久
性か向上づる。

上下方向に伸縮するベローズ上端の支承拡張枠にも必要
に応じてフロートが装着される。

支承拡張枠に設備されるフロートは槽の上端を水面上に
維持する機能と、底部密閉蓋のフロートと協動じで、備
外の液体に比較して槽の内容流体の密度か大きい場合に
、槽をベローズの９荷少なく所定の深度に維持する機能
も有する。

支承拡張枠と密閉蓋のそれぞれの周縁には、槽の位置の
固定用、必るいはベローズ型（曹の伸縮動作による密閉
蓋の昇降あるいは水平移動の誘導用の所要数の突起部分
が配設される。

密閉蓋には内容物撹拌用の気体もしくは液体導入用のノ
ズル、および内容物加温用蒸気が吹き込まれる場合はそ
のためのノズルが５２備される。

漕の内容液が抽出され、別途９２備される熱交換器に送
られ加熱あるいは冷却されて槽に返還される方式の温度
調節手段か採用される場合は、密閉蓋の適当位置に内容
液の抽出ノズルと送入ノズルが設備される。

メタンＲｔ￥　Ｂに、この槽が使用される場合、槽の管
理上、最も重要なことは適正温度の維持であり、メタン
醗酵は遍元反応であるため、自体による発熱はなく僧の
温度維持に必要な熱量は外部から与えられるのであり、
これらのノズルが機能する。

沈降スラッジが多量生成するメタン醗酵には上下方向伸
縮へローズ型の槽が適当するが、沈降スラッジの円滑な
流出のため、底部密閉蓋の内面は最低位置にある沈降ス
ラッジの排出孔に向う沈降スラッジの安息角以上の下り
勾配が与えられていることが望ましい。

メタン醗酵に、この発明の槽が使用される場合、原料中
の複雑な有機物が、第１段階の酸生成過程で生成菌群の
作用により単糖類、アミノ酸などの分子量の小さい物質
をへて酢酸、プロピオン酸、醋酸、バレリアン酸などの
低級脂肪酸に変換されるのであり、ガスの発生がない第
１段階に使用される槽は上下方向伸縮ベローズ型が適当
であり、槽上端の密閉蓋の装着が省略されてもよく、上
端は開放されベローズ上端の支承拡張枠のみでよい。

基質特異性の強いメタン細菌群によって、基質がＣＨａ
　、ＧＯ２などに分解される第２段階のガス生成過程の
槽においては上端密閉蓋が装着される。

上端密閉蓋は保守の便宜のため液密に装着され得て着脱
可能な構造とされていることが望ましい。

第１段階の酸生成過程と第２段階のガス生成過程を同一
の槽中において終了させる場合には当然上端の密閉蓋が
必要で必る。

槽を鉛直に水中の所定位置に設置しておくため、および
、槽の内容物の出入による槽の伸縮動作を誘導するため
に、各種の周辺に、固定された鉛直の支柱が配設される
ことが望ましい。

この支柱は、上下両端が固定されて伸長されている索条
体であってもよい。

槽は、所定位置に固定された鉛直の支柱に、密閉蓋ある
いは支承拡張枠の突起部分が滑動自在に連繋されて、人
工の水槽もしくは天然の池・湖、あるいは海中に設置さ
れる。

メタン酪酵に、この槽が使用される場合、所定位置の水
中に固定された復数基の槽に可及的に近接した水面また
は直上に、一定範囲内において上昇・下降自在に３２置
され直下に液封の密閉気相空間を形成させ、底面は水面
とする発生ガス貯蔵用の浮蓋が、所望により、設備され
、メタン醗酵用の槽の上端密閉蓋のガス排出用のノズル
に接続される可Ｉ尭性ガス管を通じて、発生ガスは浮蓋
内の密閉気相空間に送られ一時的に貯蔵される。

、漕の設置場所の状況か許すならば、気体貯蔵用の浮蓋
は、槽群を田って直上に設備されるよりも、槽群の直上
以外の近接した位置に、設置されることか装置の建設・
稼働・保守のいずれにとっても好適である。

発生カス貯蔵用の浮蓋は下端縁の水封が破られず、水平
状態が保持されるため、および、醗酵促進のため、浮蓋
内の密閉気相空間の内圧を可及的に低く維持するために
、浮蓋の下端縁の、全問に連続するか、もしくは等間隔
に配設される等体積等浮力のフロートか、その下端縁に
装着される。

蓋内の密閉気相空間中のカスが流出させられるための可
撓性ガス管接続用のノズルか、密閉気相空間の最高位置
に設備される。

浮蓋内の密閉気相空間自体がカス・タンクとされてもよ
いが、醗酵促進のため、密閉気相空間中のガスは可撓性
ガス管を通じて排出させられ、圧縮され別途設備される
ガス・タンクに貯蔵されることが好ましい。

同様の趣旨を以て、浮漂の下端縁は所定の限度以上、水
面下への沈下が防止されて、密閉気相空間の内部圧力が
可及的に低く維持されるよう、水面下の所定の深度の位
置に、浮蓋の下端縁の支承架構が配設される。

槽に供給される流動性原料は醗酵に適当する温度に予熱
されて供給されることが、望ましいが、槽内の滞留は長
時間でおるから予熱のみによる適温の維持は不可能であ
るから、漕の底部密閉蓋に設備される蒸気供給用のノズ
ルからハ０温用の少量の蒸気が流動性原料中に吹き込ま
れてもよく、水中の槽群を囲う区画型中にある槽外の水
中に蒸気が吹き込まれて槽群全体が加温されてもよい。

この場合、当然、温水が冷水の上層となるため、水面か
ら下方に延伸された区画壁のみでよく、堆群を囲う区画
に底面用の区画壁はなくてもよい。

底部密閉蓋に、所望により、設備される内容液の抽出ノ
ズルと送入ノズルにより槽の内容液が熱交換器に送られ
て槽内の適温が維持されてもよい。

槽が醸造あるいは熟成に使用される場合は、惰内容物を
適温に維持するために冷却が必要となる場合があるが、
備群が浸漬されているブラインが別途設備の冷凍系統に
往復循環して冷却される。

勿論、密閉器に、所望により、設備される内容液の抽出
ノズルと送入ノズルにより槽の内容液が冷凍系統の熱交
換器に送られて槽内の適温が維持されてもよい。

石油原油その他が貯蔵される大型タンク中に、この発明
の槽が設置されて各種の製品油が貯蔵される場合には大
型タンク底の熱交換器により製品油の保全に必要な温度
調節が行われる。

熱交換器を使用する槽外の液体の温度調節法が製品油の
貯蔵以外の用途に、この発明の槽が使用される場合に使
用されてもよい。

［図面による説明］ この発明の実施形態例について、以下、図面により、発
明の構成・作用および効果を説明する。

第１図は、沈下着底型の上端密閉型槽の概要を示す縦断
端面図であり、第２図は、沈下着底型の上端密閉型槽の
同様図面である。

第３図は、大型貯槽中の１基のベローズ横＠型の槽の概
要を示す縦断端面図でおる。

第１図は、メタン醗酵の第１段階の酸生成過程用に使用
される上端開放の沈下着底型の槽を示す。

この槽への内容液の供給は、同様の形状の調整槽の底部
からこの槽の上方まで配設されている管１とポンプ（図
示省略）によって行われる。

槽の位置決定用の基台２が所要基数、槽の下方の水底に
配設固定されている。

配置位置に槽を保持する支持索条３か、下端を基台２に
固定され、上端を槽の上方に設備される索条の支持機＠
（図示省１１１８）に固定されて張設されている。

ナイロン布とニトリルゴムからなるゴム引１５’ｄのベ
ローズ４が槽の側壁を構成する。

ベローズ４には補強と形状維持のための環状の拡張枠５
が間隔を置いて付属させられている。

ベローズ４の上端縁は、ベローズを上方に伸展させるた
めの浮力を得るためのフロートが付属する環状の支承拡
張枠６に結合させられている。

支承拡張、忰６には、その外周縁に３個以上、数周の突
起部分７かおり、突起部分に穿設された一つの導孔かあ
り、各導孔を支持索条３か貫通しており、支承拡張枠６
か所定位置に保持されている。

ベローズ４の下端縁は、槽底蓋部８に結合ざぜられてい
る。

槽底蓋部８には、内容液あるいは沈降物を排出するため
の排出口９その他の所要のノズルか付属している。

ノズル１０は加温用蒸気の供給用ノズルて必る。

槽底蓋部８は、着脱可能に基台１上に・成行されている
。

従って、槽の内容液が減少するに応じて、槽底蓋部８は
上昇することか可能でおる。。

槽底蓋部８の上昇を促進する必要がある場合１．Ｉ９、
所望により、スカート１１の内方に空気あるいは不活四
カスが送入される。

排出口９が沈降物の排出のみに使用される場合は、内容
液は槽の上方から槽の底部へ挿入される管１２により吸
引排出される。

管１と管１２は、必要に応じて、フレキシブル・チュー
ブとされる。

第２図は、メタン醗酵の第２段階のカス生成過程のため
に使用される槽であって、上端密閉器１３か装着される
。

上端密閉蓋１３は保守の便宜のため液密に菰描され得て
支承拡張枠６に盾１悦可能な構造とされていることか望
ましい。　第１段階の醒生成過程と第２段階のガス生成
過程を同一の槽中において完了させる場合は、当然、上
端密閉蓋１３が必要である。

上端密閉蓋１３には上下の両端にフレキシブル・チュー
ブか接続されるノズル１４と１５が付属する。

ノズル１４および１５は、それぞれ給液用と排液用であ
る。

上端密閉蓋１３には生成ガス排出用のフレキシブル・パ
イプが、上端に接続されるノズル１６か付属する。

第３図は、大型）背中に設備され、大型槽の内容物とは
異種の物質が貯蔵されるために使用される槽を示してい
る。

第３図の槽においては、ベローズ４は水平方向に伸縮し
、ベローズ４には環状の拡張枠５が付属する。

伸縮の方向を規制するために、所要本数の支持索条３が
設備される。第３図中には最上方のもののみ図示されて
いる。

外方の端部蓋部１７と大型槽の外壁を貫通して、給液管
１８、排液管１９および均圧管２０が設備される。

端部蓋部１７は省略されて、大型槽の外壁に直接、ベロ
ーズ４が取り付けられてもよい。

内方の端部蓋部２１には、支持索条３と係合する突起部
分７が所要個数、付属する。

空間２２は、大型槽の底部に設備される熱交換器その他
の設備のための空間である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、沈下着底型の上端開放型槽の概要を示す縦断
端面図であり、第２図は、沈下着底型の上端密閉型槽の
同様図面である。 第３図は、大型貯槽中の１塁のベローズ横置型の槽の概
要を示す縦断端面図でおる。 部分記号リスト １、管　　　　１２．管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 槽の本体は液体中に浸漬して設置され、槽の側壁は可撓
   性材料を以て構成されることを特徴とする槽。