JP7258485B2 - Methane fermentation device and methane fermentation method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば紙ごみのような発酵適物を含む廃棄物をメタン発酵槽に導入するメタン発酵装置およびメタン発酵方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a methane fermentation apparatus and a methane fermentation method for introducing waste containing fermentation-suitable materials such as waste paper into a methane fermentation tank.
湿式のメタン発酵システムでは、例えば分別された生ごみが可溶化槽に貯留される。可溶化槽では、生ごみの加水分解と酸発酵(すなわち可溶化)が進行し、有機酸を含むスラリーが得られる。その後、スラリーはメタン発酵槽に送られ、メタン発酵槽内で嫌気性微生物により分解される。このとき生成するバイオガスは、一般に約60vol%のメタンと約40vol%の二酸化炭素とを含み、エネルギー源として有用である。 In a wet methane fermentation system, for example, separated garbage is stored in a solubilization tank. In the solubilization tank, hydrolysis and acid fermentation (that is, solubilization) of garbage proceed to obtain a slurry containing organic acids. After that, the slurry is sent to a methane fermenter and decomposed by anaerobic microorganisms in the methane fermenter. The biogas produced at this time generally contains about 60 vol% methane and about 40 vol% carbon dioxide, and is useful as an energy source.
廃棄物を減容化するとともにバイオガスの生成量を増加させる観点から、生ごみだけでなく、紙ごみのような有機物を含む固形廃棄物を含む発酵適物を原料に用いることが望ましい。特許文献1は、有機性固形廃棄物を槽内で発酵液に浸漬させつつ可溶化し、バイオガスにまで分解することを提案している。
From the viewpoint of reducing the volume of waste and increasing the amount of biogas produced, it is desirable to use not only raw garbage but also fermentation suitable materials including solid waste containing organic matter such as paper waste as raw materials.
一方、特許文献2は、原汚泥を嫌気性消化する消化槽に循環管とポンプを設けた汚泥処理システムにおいて、消化槽内の汚泥を効率的に撹拌する観点から、循環管を、消化槽内の上部で開口している上側循環配管、消化槽内の下部で開口している下側循環配管、および先端に吐出口を有し、汚泥に水平流を発生させる吐出配管から構成し、ポンプを消化槽外に配設することを提案している。特許文献2は、消化槽内の汚泥の混合を促進し、汚泥の温度を均一化し、汚泥中から消化ガスを放散させ、汚泥面のスカムを破砕し、汚泥中の土砂、し渣などが堆積することを防止することを意図している。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a sludge treatment system in which a circulation pipe and a pump are provided in a digestion tank for anaerobic digestion of raw sludge. It consists of an upper circulation pipe that opens at the top of the digestion tank, a lower circulation pipe that opens at the bottom of the digestion tank, and a discharge pipe that has a discharge port at the tip and generates a horizontal flow of sludge. It is proposed to be installed outside the digestion tank. Patent Document 2 promotes mixing of sludge in the digestion tank, equalizes the temperature of the sludge, diffuses digestion gas from the sludge, crushes scum on the sludge surface, and deposits sediment, screen residue, etc. in the sludge. intended to prevent
固形廃棄物からバイオガスを生成させるメタン発酵システムでは、生ごみの他、紙ごみのような発酵適物を原料に用いるため、バイオガスの生成量を顕著に増加させることができる。 In a methane fermentation system that produces biogas from solid waste, the amount of biogas produced can be significantly increased, because not only food waste but also fermentation-suitable materials such as paper waste are used as raw materials.
固形廃棄物は、プラスチック、金属、砂利、鶏卵の殻など、様々な発酵不適物を含んでいる。固形廃棄物を原料に用いる場合、前処理により固形廃棄物から発酵不適物が分別された後、発酵適物が発酵槽に導入されるが、一定割合で、分別しきれなかった発酵不適物が発酵適物に混入する。発酵不適物は、発酵槽の内容物の攪拌、引き抜き作業などにおいて様々な不具合の原因になる。例えば攪拌ポンプのサクションの閉塞、引き抜いた内容物の処理作業の増加、内容物の攪拌効率の低下などが発生し得る。 Solid waste includes a variety of unfermentable materials such as plastics, metals, gravel, and egg shells. When solid waste is used as a raw material, materials unsuitable for fermentation are separated from the solid waste by pretreatment, and then the materials unsuitable for fermentation are introduced into the fermenter. Mix into the fermented material. Fermentation unsuitable substances cause various troubles in stirring the contents of the fermenter, extracting work, and the like. For example, blockage of the suction of the agitating pump, an increase in processing work for the extracted contents, a decrease in agitating efficiency of the contents, and the like may occur.
中でも発酵液の液面に浮上せず、かつ発酵槽底部に沈降もせず、発酵液中を浮遊する不適物(以下、浮遊性不適物とも称する。)は、発酵液中に蓄積されやすい。浮遊性不適物の発酵液中濃度が増加すると、発酵槽に付属の配管、機器類で閉塞障害が発生する確率が高くなる。その結果、発酵液を全量引き抜いて発酵槽内を清掃する作業が頻繁に必要となり、メタン発酵装置の管理コストが増大する。また、発酵液を移し替えるための予備水槽が必要となり、設備費用も増加する。 In particular, unsuitable substances that do not float on the surface of the fermentation broth and do not settle at the bottom of the fermentation tank, but that float in the fermentation broth (hereinafter also referred to as floating unsuitable substances) tend to accumulate in the fermentation broth. When the concentration of unsustainable substances in the fermentation broth increases, the probability of blockage failure occurring in pipes and equipment attached to the fermentation tank increases. As a result, it is necessary to frequently remove the fermentation liquid and clean the inside of the fermentation tank, which increases the management cost of the methane fermentation apparatus. In addition, a spare water tank is required for transferring the fermented liquid, which increases the equipment cost.
本発明の一側面は、バイオガスを発生させる発酵液を収容する発酵槽と、前記発酵槽から取り出された前記発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する分離装置と、前記分離装置で前記発酵不適物が除去された分離液を脱水する脱水装置と、
前記分離液を前記脱水装置に供給する脱水ルートと、前記分離液を前記発酵槽に戻す回収ルートと、前記分離液の供給先を、前記脱水ルートと、前記回収ルートとの間で切り換える、切り換え装置と、を具備し、前記分離装置は、前記発酵液を濾過する濾過面を有するとともに、前記濾過面に開口する複数のスリット状隙間を有する濾過部と、前記スリット状隙間内で運動して前記濾過面に堆積する前記発酵不適物を搬送する隙間自浄部と、を具備し、前記切り換え装置は、前記分離装置の前記濾過面に残存する固形廃棄物の状態から得られる、前記発酵槽内の発酵液の発酵が完了しているか発酵途中であるかの判断結果に基づいて、前記脱水ルートと前記回収ルートとの何れかに切替可能に構成されている、メタン発酵装置に関する。
One aspect of the present invention includes a fermenter containing a fermentation liquid that generates biogas, a separation device for removing unfermented substances floating in the fermentation liquid taken out from the fermenter, and a separator in the separation device. a dehydrator for dehydrating the separated liquid from which unfermentable substances have been removed;
A dehydration route that supplies the separated liquid to the dehydrator, a recovery route that returns the separated liquid to the fermenter, and a supply destination of the separated liquid that is switched between the dehydration route and the recovery route. a filtering unit having a filtering surface for filtering the fermented liquid and having a plurality of slit-like gaps opening to the filtering surface; and a gap self-cleaning unit that conveys the unsuitable substances deposited on the filtration surface, and the switching device is obtained from the state of solid waste remaining on the filtration surface of the separation device. The present invention relates to a methane fermentation apparatus configured to be switchable between the dehydration route and the recovery route based on a determination result as to whether the fermentation of the fermented liquid has been completed or is in the middle of fermentation.
本発明の別の側面は、(i)発酵液を収容する発酵槽内で発酵適物の加水分解、酸発酵およびメタン発酵を進行させてバイオガスを発生させる工程と、(ii)前記発酵槽から前記発酵液を取り出して前記発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する工程と、(iii)前記発酵不適物が除去された分離液を脱水する工程と、(iv)前記分離液を前記発酵槽に戻す工程と、を具備し、前記発酵不適物を除去する工程は、複数のスリット状隙間が開口する濾過面に前記発酵液を導入して、前記発酵液を複数のスリット状隙間で水切りし、前記濾過面に前記発酵不適物を堆積させる工程と、前記スリット状隙間内を自浄する隙間自浄部により前記濾過面に堆積する前記発酵不適物を回収する工程と、を具備し、前記分離液を脱水する工程と前記分離液を前記発酵槽に戻す工程とを、前記濾過面に残存する固形廃棄物の状態から得られる、前記発酵槽内の発酵液の発酵が完了しているか発酵途中であるかの判断結果に基づいて、何れかに切り換える、メタン発酵方法に関する。 Another aspect of the present invention includes (i) a step of hydrolyzing, acid fermentation, and methane fermentation of a fermentable material in a fermenter containing a fermentation broth to generate biogas, and (ii) the fermenter. (iii) dehydrating the separated liquid from which the unsuitable substances for fermentation have been removed; (iv) removing the separated liquid from the and the step of removing unsuitable substances for fermentation includes introducing the fermented liquid into a filtration surface in which a plurality of slit-shaped gaps open, and allowing the fermented liquid to pass through the plurality of slit-shaped gaps. a step of draining and depositing the unsuitable substances for fermentation on the filtering surface; and a step of collecting the unsuitable substances for fermentation deposited on the filtering surface by a gap self-cleaning part that self-cleans the inside of the slit-shaped gap , The step of dehydrating the separated liquid and the step of returning the separated liquid to the fermenter are combined to determine whether the fermentation of the fermented liquid in the fermenter, which is obtained from the state of the solid waste remaining on the filtration surface, is complete. It relates to a methane fermentation method that switches to either one based on the determination result of whether it is on the way .
本発明に係るメタン発酵装置およびメタン発酵方法によれば、固形廃棄物を用いてバイオガスを生産する場合に、発酵液中の浮遊性不適物の濃度管理が容易になり、メタン発酵装置の維持管理が容易になる。 According to the methane fermentation apparatus and the methane fermentation method according to the present invention, when producing biogas using solid waste, it becomes easy to manage the concentration of unsuitable floating substances in the fermentation liquid, and the maintenance of the methane fermentation apparatus. Easier to manage.
本発明の実施形態に係るメタン発酵装置には、固形廃棄物が原料として発酵槽内に導入される。発酵槽内では、固形廃棄物中の発酵適物の加水分解、酸発酵およびメタン発酵が進行し、バイオガスが生成される。すなわち、メタン発酵装置は、バイオガスを発生させる発酵液を収容するとともに、発酵適物の加水分解、酸発酵およびメタン発酵を進行させる発酵槽を具備する。 In the methane fermentation apparatus according to the embodiment of the present invention, solid waste is introduced into the fermenter as a raw material. In the fermenter, hydrolysis, acid fermentation and methane fermentation of fermentable substances in the solid waste proceed to produce biogas. That is, the methane fermentation apparatus is equipped with a fermenter that accommodates a fermentation liquor that generates biogas and that advances hydrolysis, acid fermentation, and methane fermentation of a fermentation-suitable substance.
本実施形態に係るメタン発酵装置は、発酵適物の酸発酵を促すための可溶化槽を具備しないメタン発酵システムの構築を可能にし得る。湿式のメタン発酵システムでは、分別された生ごみを貯留し、生ごみの加水分解と酸発酵を進行させる可溶化槽が通常設置される。一方、本実施形態に係るメタン発酵装置では、固形廃棄物が原料として発酵槽内に導入される。固形廃棄物は、事前に発酵不適物の一部が除去された原料廃棄物として供給される。原料廃棄物は、発酵槽から部分的に取り出された発酵液と混合される。こうして得られる原料廃棄物を含む流動物がメタン発酵槽に導入される。 The methane fermentation apparatus according to the present embodiment can enable construction of a methane fermentation system that does not include a solubilization tank for promoting acid fermentation of a fermentable substance. In the wet methane fermentation system, a solubilization tank is usually installed to store the sorted garbage and to promote hydrolysis and acid fermentation of the garbage. On the other hand, in the methane fermentation apparatus according to this embodiment, solid waste is introduced into the fermentation tank as a raw material. Solid waste is supplied as raw material waste from which a portion of unfermentable substances have been removed in advance. The raw material waste is mixed with the fermented liquor partially removed from the fermenter. The fluid containing raw material waste thus obtained is introduced into the methane fermenter.
固形廃棄物は、発酵適物を含み、多少の発酵不適物を含み得る。固形廃棄物は、例えば、家庭から出される一般ごみであってもよい。一般ごみに含まれる発酵不適物は予め十分に分別される。
以下、メタン発酵の原料として用いる固形廃棄物を、原料廃棄物と称する。
Solid waste contains fermentables and may contain some unfermentables. Solid waste may be, for example, general waste generated by a household. Materials unsuitable for fermentation contained in general waste are sufficiently sorted in advance.
Hereinafter, solid wastes used as raw materials for methane fermentation are referred to as raw material wastes.
発酵液とは、発酵適物の加水分解と酸発酵を経た後、メタン発酵を促進する菌体による消化分解を経て得られた液状物である。 A fermented liquid is a liquid obtained through hydrolysis and acid fermentation of a fermentable material, followed by digestive decomposition by fungal cells that promote methane fermentation.
発酵適物とは、加水分解および酸発酵(すなわち可溶化)を経てメタン発酵により分解され得る有機物をいう。発酵適物としては、例えば、生ごみ、紙ごみ、生分解性プラスチックなどが挙げられるが、特に限定されない。 Fermentable matter refers to organic matter that can be decomposed by methane fermentation via hydrolysis and acid fermentation (ie, solubilization). Materials suitable for fermentation include, but are not particularly limited to, raw garbage, waste paper, and biodegradable plastics.
発酵不適物とは、可溶化に適さない材料であり、例えば、金属、プラスチック、鉱物、貝殻類などが挙げられる。発酵不適物は、予め十分に分別される場合でも、原料廃棄物に混在し得る。このような発酵不適物は、適宜、装置系内から分別により除去される。 Substances unsuitable for fermentation are materials unsuitable for solubilization, and examples thereof include metals, plastics, minerals, and shellfish. Inappropriate substances for fermentation may be mixed in raw material waste even if they are sufficiently separated in advance. Such substances unsuitable for fermentation are appropriately removed from the apparatus system by separation.
本発明の実施形態に係るメタン発酵装置は、バイオガスを発生させる発酵液を収容する発酵槽と、発酵槽から取り出された発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する分離装置と、分離装置で発酵不適物が除去された分離液を脱水する脱水装置と、分離液を脱水装置に供給する脱水ルートと、を具備する。発酵槽から取り出された発酵液は、引き抜きルートを通って分離装置に送られる。分離装置は、引き抜きルートから供給される発酵液から発酵液中を浮遊する発酵不適物(浮遊性不適物)を除去する。分離装置で浮遊性不適物が除去された分離液は脱水ルートを通って脱水装置に送られる。 A methane fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a fermenter containing a fermentation liquid for generating biogas, a separation device for removing fermentation unsuitable substances floating in the fermentation liquid taken out from the fermenter, and a separation device. and a dehydration route for supplying the separated liquid to the dehydrator. Fermented liquid taken out of the fermenter is sent to a separator through a withdrawal route. The separation device removes unsuitable substances for fermentation (floating unsuitable substances) floating in the fermentation liquid from the fermentation liquid supplied from the extraction route. The separated liquid from which floating impurities have been removed by the separation device is sent to the dehydration device through the dehydration route.
なお、浮遊性不適物とは、発酵槽内でも消化分解されにくい有機物をいい、例えば、茶葉、野沢菜漬けなどの発酵食品、木枝等に含まれるセルロース類をいう。浮遊性不適物を除去することが目的の場合、分離装置に送られる発酵液には原則として凝集剤等は添加しない。 The unsuitable floating matter refers to organic matter that is difficult to digest and decompose even in a fermenter. When the purpose is to remove floating unsuitable substances, as a general rule, no flocculant or the like is added to the fermentation liquid sent to the separator.
分離装置は、発酵液を濾過する濾過面を有するとともに、濾過面に開口する複数のスリット状隙間を有する濾過部と、スリット状隙間内で運動して濾過面に堆積する不適物を搬送する隙間自浄部とを具備する。 The separation device has a filtering surface for filtering the fermented liquid, a filtering part having a plurality of slit-shaped gaps opening to the filtering surface, and a gap for conveying unsuitable substances deposited on the filtering surface by moving in the slit-shaped gaps. and a self-cleaning section.
本発明の実施形態に係るメタン発酵方法は、例えば、上記メタン発酵装置を用いることにより行い得る方法であり、(i)発酵液を収容する発酵槽内で発酵適物の加水分解、酸発酵およびメタン発酵を進行させてバイオガスを発生させる工程と、(ii)発酵槽から発酵液を取り出して浮遊性不適物を除去する工程と、(iii)浮遊性不適物が除去された分離液を脱水する工程とを具備する。 The methane fermentation method according to the embodiment of the present invention is a method that can be performed, for example, by using the above-described methane fermentation apparatus, and includes (i) hydrolysis of a fermented material in a fermenter containing a fermentation liquid, acid fermentation and (ii) removing the fermented liquid from the fermenter and removing the floating impurities; and (iii) dehydrating the separated liquid from which the floating impurities have been removed. and a step of performing.
浮遊性不適物を除去する工程は、複数のスリット状隙間が開口する濾過面に発酵液を導入して、発酵液を複数のスリット状隙間で水切りし、濾過面に不適物を堆積させる工程と、スリット状隙間内を自浄する隙間自浄部により濾過面に堆積する不適物を回収する工程とを具備する。隙間自浄部は、スリット状隙間内で運動して濾過面に堆積する不適物を所定位置まで移動させる機能を有してもよい。 The step of removing floating undesired matter includes introducing the fermented liquid into a filtration surface having a plurality of slit-shaped gaps open, draining the fermented liquid through the plurality of slit-shaped gaps, and depositing the unsuitable matter on the filtration surface. and a step of recovering unsuitable matter deposited on the filtering surface by a gap self-cleaning part that self-cleans the inside of the slit-shaped gap. The gap self-cleaning part may have a function of moving within the slit-shaped gap and moving unsuitable matter deposited on the filtering surface to a predetermined position.
固形廃棄物は、様々な発酵適物と発酵不適物とを含む。高比重物は、発酵槽の底部に沈降する。軽比重物は、液面に移動し、スカム(SCUM)として滞留する。よって、高比重および軽比重の発酵不適物は、比較的容易に発酵槽内から除去し得る。一方、発酵液中の浮遊性不適物は、発酵槽内の特定部位に滞留することがなく、除去が困難である。しかし、原料廃棄物として有機物を含む固形廃棄物を用いると、発酵液における浮遊性不適物量は増加する傾向にある。浮遊性不適物は、配管および機器類の閉塞障害の原因となり、メンテナンス頻度を増大させ得る。 Solid waste includes a variety of fermentable and unfermentable materials. The high specific gravity material settles to the bottom of the fermenter. Light specific gravity matters move to the liquid surface and stay as scum (SCUM). Therefore, unsuitable fermentation substances with high specific gravity and low specific gravity can be removed from the fermenter relatively easily. On the other hand, it is difficult to remove floating unsuitable substances in the fermentation broth because they do not stay at specific sites in the fermentation tank. However, when solid waste containing organic matter is used as raw material waste, the amount of floating unsuitable matter in the fermentation liquid tends to increase. Floating contaminants can cause clogging failures in piping and equipment, increasing maintenance frequency.
浮遊性不適物は、発酵適物との分離も困難であり、無理に浮遊性不適物を除去すると、発酵適物も一緒に除去され得る。その結果、バイオガスの発生量が低減する。また、一般的なメッシュタイプのスクリーンを用いて発酵液を濾過しようとすると、発酵適物が一緒に除去されるだけでなく、発酵液中に含まれる微細繊維によって容易にスクリーンが目詰まりを生じる。よって、メタン発酵装置の安定的な運転が困難になる。 It is also difficult to separate the floating unsuitables from the fermentable materials, and if the floating unsuitables are removed forcibly, the fermentable unsuitables may also be removed together. As a result, the amount of biogas generated is reduced. In addition, when trying to filter the fermented liquid using a general mesh-type screen, not only the fermented material is removed together, but also the fine fibers contained in the fermented liquid easily cause clogging of the screen. . Therefore, stable operation of the methane fermentation apparatus becomes difficult.
これに対し、上記分離装置は、浮遊性不適物を除去するのに極めて効果的である。また、上記分離装置は、メッシュタイプのスクリーンのように発酵適物を過度に除去することがなく、微細繊維による目詰まりを生じにくい。 On the other hand, the separation device described above is very effective in removing floating impurities. In addition, unlike a mesh-type screen, the separation device does not excessively remove fermentable substances, and clogging due to fine fibers is less likely to occur.
濾過部は、例えば、不適物の搬送方向に沿って延出配置された複数の帯状部を有する。隣接する帯状部間にスリット状隙間が形成される。複数の帯状部の長手方向に沿った一端面とスリット状隙間とで発酵液を濾過する濾過面が形成される。配管および機器類の閉塞障害の原因となりにくい発酵適物のうちの微細繊維などは、発酵液とともにスリット状隙間を通過する。一方、配管および機器類の閉塞障害の原因となり得る比較的大きな発酵不適物は濾過面に堆積する。濾過部には、例えば一般的にバースクリーン(Bar screen)と称される部材を用いることができる。 The filtering section has, for example, a plurality of band-shaped sections extending along the conveying direction of the unsuitable matter. A slit-like gap is formed between adjacent strips. A filtration surface for filtering the fermented liquid is formed by one end surface along the longitudinal direction of the plurality of band-shaped portions and the slit-shaped gap. Fine fibers and the like among fermentation-suitable materials that are less likely to clog pipes and equipment pass through the slit-like gap together with the fermentation liquid. On the other hand, relatively large fermentation unsuitables deposit on the filtration surface, which can cause obstruction of piping and equipment. A member generally called a bar screen, for example, can be used in the filtering section.
隙間自浄部は、例えば、濾過部の下方に配置された複数の回転軸と、複数の回転軸にそれぞれ固定され、その軸方向に沿って間隔を空けて配置された複数のディスク状回転体とを具備する。複数の回転軸は、それぞれ発酵不適物の搬送方向と交わるように軸支され、かつ搬送方向に沿って間隔を空けて配置される。複数のディスクが、それぞれスリット状隙間内で回転軸の回転に伴って上下動することにより、濾過面に堆積する不適物に動力が付与される。発酵不適物は、搬送方向に沿って移動し、例えば濾過部の端部から所定の容器に落下して回収される。濾過面は搬送方向に沿って上方に傾斜するように構成されていることが好ましい。 The gap self-cleaning unit includes, for example, a plurality of rotating shafts arranged below the filtering unit, and a plurality of disc-shaped rotating bodies fixed to the plurality of rotating shafts and arranged at intervals along the axial direction. Equipped with The plurality of rotating shafts are supported so as to intersect the conveying direction of the unfermentable substances, and are arranged at intervals along the conveying direction. A plurality of discs move vertically in accordance with the rotation of the rotating shaft in each of the slit-like gaps, thereby applying power to the undesired substances deposited on the filtering surface. The fermentation unsuitable material moves along the conveying direction, for example, falls from the end of the filtering section into a predetermined container and is collected. Preferably, the filtering surface is configured to slope upward along the conveying direction.
メタン発酵装置は、分離液または引き抜きルートから供給される発酵液と、外部から供給される発酵適物を含む廃棄物とを混合して流動物を得るとともに、廃棄物に由来する発酵不適物の少なくとも一部を分別する混合部と、流動物を混合部から発酵槽に送る投入ルートとを更に具備してもよい。 The methane fermentation apparatus mixes the separated liquid or the fermented liquid supplied from the withdrawal route with waste containing fermentable materials supplied from the outside to obtain a fluid, and also removes unfermentable materials derived from the waste. A mixing section for separating at least a portion and an input route for sending the fluid from the mixing section to the fermenter may be further provided.
分離装置は、発酵槽内の発酵適物の分解状況の確認にも使用できる。発酵適物の分解状況に応じて、通常稼働状態もしくは発酵の立ち上げ時に、原料廃棄物の導入量を制御することができる。具体的には、発酵槽から発酵液を部分的にサンプリングして分離装置に送り、濾過面に残存する固形廃棄物の状態を確認すればよい。このとき得られる分離液に濾過面に残存する発酵適物の全部または一部を再度混合し、発酵槽に再投入してもよい。 The separation device can also be used to check the state of decomposition of the fermentable material in the fermenter. The amount of raw material waste introduced can be controlled during normal operation or at the start-up of fermentation, depending on the state of decomposition of fermentation-suitable substances. Specifically, a partial sampling of the fermented liquid from the fermenter may be sent to a separation device to check the state of the solid waste remaining on the filtration surface. All or part of the fermentable material remaining on the filtration surface may be mixed again with the separated liquid obtained at this time, and the mixture may be re-introduced into the fermenter.
メタン発酵装置は、分離液を発酵槽に戻す回収ルートを更に具備してもよい。この場合、メタン発酵装置は、分離液の脱水ルートへの供給と回収ルートへの供給とを任意のタイミングで切り換え得るように構成してもよい。すなわち、メタン発酵装置は、分離液の供給先を、脱水ルートと回収ルートとの間で切り換え可能に構成してもよい。 The methane fermentation apparatus may further comprise a recovery route for returning the separated liquid to the fermenter. In this case, the methane fermentation apparatus may be configured so that the supply of the separated liquid to the dehydration route and the supply to the recovery route can be switched at any timing. That is, the methane fermentation apparatus may be configured such that the supply destination of the separated liquid can be switched between the dehydration route and the recovery route.
すなわち、本発明の別の実施形態に係るメタン発酵方法は、バイオガスを発生させる発酵液を収容する発酵槽と、発酵槽から取り出された発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する分離装置と、分離装置で発酵不適物が除去された分離液を脱水する脱水装置と、分離液を脱水装置に供給する脱水ルートと、分離液を発酵槽に戻す回収ルートとを具備し、分離液の供給先を、脱水ルートと回収ルートとの間で切り換え可能に構成されている態様を包含する。 That is, a methane fermentation method according to another embodiment of the present invention includes a fermenter containing a fermentation liquid that generates biogas, and a separation device that removes unfermented substances floating in the fermentation liquid taken out from the fermenter. , a dehydrator for dehydrating the separated liquid from which unfermented substances have been removed by the separator, a dehydration route for supplying the separated liquid to the dehydrator, and a recovery route for returning the separated liquid to the fermenter, It includes an aspect in which the supply destination can be switched between the dehydration route and the recovery route.
例えば、発酵槽内の発酵液の発酵が完了したときには、分離液の供給先を脱水ルートにして発酵液を脱水し、廃棄すればよい。発酵槽内の発酵液が発酵途中のときには、分離液の供給先を回収ルートにして、発酵液中の不適物の除去や発酵状態の確認等を行えばよい。これにより発酵槽内の発酵液の状態の管理が容易化するとともに、システム稼働の自由度が大きくなる。このような供給先の切り換えはバルブなどの所定の装置により行い得る。 For example, when the fermentation of the fermented liquid in the fermenter is completed, the separated liquid is supplied to the dehydration route, and the fermented liquid is dehydrated and discarded. When the fermented liquid in the fermenter is in the middle of fermentation, the supply destination of the separated liquid can be used as a recovery route to remove unsuitable substances from the fermented liquid and to check the fermentation state. This facilitates management of the state of the fermented liquid in the fermenter and increases the degree of freedom in system operation. Such switching of the supply destination can be performed by a predetermined device such as a valve.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら更に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be further described with reference to the drawings. However, the following embodiments do not limit the present invention.
図1に、本発明に係るメタン発酵装置100を含むメタン発酵システム10の一例の構成を示す。メタン発酵装置100は、発酵液Lを収容する発酵槽110と、発酵槽110から引き抜かれた発酵液Lと原料廃棄物Cとを混合して流動物Sを得る混合部120と、発酵槽110から取り出された発酵液Lを混合部120に送る第1引き抜きルートR11と、流動物Sを混合部120から発酵槽110に送る投入ルートR2とを具備する。
FIG. 1 shows an example configuration of a
また、メタン発酵装置100は、発酵槽110から取り出された発酵液Lを分離装置300に送る第2引き抜きルートR12と、発酵液Lから浮遊性不適物を除去する分離装置300と、分離装置300で浮遊性不適物が除去された分離液FLが通過する脱水ルートR6と、分離液FLを脱水する脱水装置180とを具備する。
In addition, the
更に、メタン発酵装置100は、発酵液Lを発酵槽110の下方より引き抜いてから上方に戻す循環ルートR3を有する。発酵槽110の下方には、発酵液Lを抜き取る吐出口114が設けられている。発酵液Lは、循環ルートR3に設けられた第1ポンプ(ヒドロスタル)P1の駆動力によって吐出口114から引き抜かれて上方に送られる。発酵液Lを循環させることで、発酵槽110内の発酵適物の発酵が促進されるとともに、発酵不適物の分別と回収が容易になる。
Furthermore, the
循環ルートR3の下流端部は二股に分岐しており、2つの分岐路は、それぞれ循環ルートR3を通過した発酵液Lを発酵槽110に放出する上部吹出口111および液中吹出口112を有する。上部吹出口111の上流側および液中吹出口112の上流側には、それぞれバルブV1およびV2が設けられている。
The downstream end of the circulation route R3 is bifurcated, and each of the two branches has an
発酵槽110は、縦型の円筒状容器であり、内部が嫌気性雰囲気に維持されるように密閉性を有する。発酵槽110は、発酵不適物を沈降させるデッドスペースを有してもよい。デッドスペースに沈降する高比重物は、底部出口113から適宜に外部に排出して除去される。底部出口113は、例えば掻き寄せ排出機構もしくはテーブルフィーダ機構を有することが好ましい。
The
図1では、第1引き抜きルートR11および第2引き抜きルートR12の上流側と循環ルートR3の上流側とが共通の配管により構成されている。発酵液Lは、循環ルートR3に設けられた第1ポンプP1の駆動力により発酵槽110の下方から引き抜かれる。第1引き抜きルートR11および第2引き抜きルートR12は、第一分岐部T1で循環ルートR3から分岐している。
In FIG. 1, the upstream side of the first extraction route R11 and the second extraction route R12 and the upstream side of the circulation route R3 are configured by common piping. The fermented liquid L is drawn from below the
分岐路に設けられたバルブV3と第1引き抜きルートR11に設けられたバルブV10とを開き、バルブ11を閉じることにより、発酵液Lが第1引き抜きルートR11を通って混合部120に送られる。このとき、第1引き抜きルートR11を通ってバイパス移送される発酵液Lの状態を確認することにより、発酵槽110内の発酵適物の分解状態を把握することができる。
By opening the valve V3 provided in the fork and the valve V10 provided in the first withdrawal route R11 and closing the valve 11, the fermented liquid L is sent to the
また、バルブV3と第2引き抜きルートR12に設けられたバルブV11を開くことにより、発酵液Lが第2引き抜きルートR12を通って分離装置300に送られる。分離装置300で浮遊性不適物が除去された発酵液(分離液FL)は、あるときは、混合部120の手前のバルブV5を開き、貯留槽170の手前のバルブV7を閉じて、混合部120に送られる。この場合、分離装置300は、発酵槽110内の発酵適物の消化分解状態を確認するために利用できる。
Also, by opening the valve V3 and the valve V11 provided on the second withdrawal route R12, the fermented liquid L is sent to the
発酵槽110の内部を目視で確認することは困難であるが、混合部120もしくは分離装置300によれば発酵液中の適物の消化分解状態を明確に把握することができるため、原料廃棄物の供給量の制御が容易になる。混合部120に送られた分離液FLは、分離装置300で分離された固形物とともに再利用することができる。
Although it is difficult to visually confirm the inside of the
分離装置300で浮遊性不適物が除去された分離液FLは、別のときは、混合部120の手前のバルブV5を閉じ、貯留槽170の手前のバルブV7を開いて、貯留槽170に回収される。その後、分離液FLは、任意のタイミングで回収ルートR5または脱水ルートR6に送られる。バルブV9を閉じ、バルブV8を開き、ポンプP3の駆動力により回収ルートR5を通過させた分離液FLは発酵槽110に戻される。バルブV8を閉じ、バルブV9を開き、ポンプP3の駆動力により脱水ルートR6を通過させた分離液FLは脱水装置180に送られる。
Separated liquid FL from which the floating undesired substances have been removed by the
脱水ルートR6を通過させて分離液FLを廃棄する際には、貯留槽170内の分離液FLに凝集剤を混合し、凝集剤を含む分離液FLを脱水装置180に送り、脱水汚泥と脱水濾液に分離してから廃棄すればよい。
When the separated liquid FL is discarded by passing through the dewatering route R6, the separated liquid FL in the
混合部120は、原料廃棄物Cと発酵液Lとを混合して、原料廃棄物Cに流動性を持たせ、発酵槽110内での原料廃棄物Cの分散性を向上させるという意義を有する。混合部120における流動物の滞留時間は、0.5日より短くてもよく、例えば3時間以下もしくは2時間以下であり、0.5時間以下であってもよい。原料廃棄物Cは、混合部120で発酵液Lおよび/または分離液FLと混合攪拌され、液状もしくはスラリー状に分散させた後、気密性が保たれた発酵槽110に導入もしくは移送される。流動物中の発酵適物の加水分解および酸発酵は、メタン発酵が行われる発酵槽内で進行する。
The
混合部120内の流動物Sは、第2ポンプP2の駆動力により引き抜かれる。流動物Sは、投入ルートR2を通過し、バルブV4を介して発酵槽110に戻される。投入ルートR2をバルブV4の上流側で分岐させ、分岐路を循環ルートR3と第二分岐部T2で合流させてもよい。第二分岐部T2の上流側のバルブV6を開くことで、流動物Sは循環ルートR3に合流し、上部吹出口111および/または液中吹出口112から発酵槽110に放出される。このとき、発酵液Lの発酵槽110内での循環と、流動物Sの発酵槽110への供給とが並行して行われてもよい。このような並行動作は一定期間にわたり連続的に行い得る。第二分岐部T2は第一分岐部T1よりも循環ルートの下流側に設ければよい。
The fluid S in the
バッチ方式でメタン発酵を行う場合、流動物Sを発酵槽110に導入した後、発酵が完了するまではバルブV3を閉じてもよい。
When the methane fermentation is performed in batch mode, after the fluid S is introduced into the
メタン発酵システム100は、水蒸気を発酵槽110に導入する蒸気入口を有してもよい。水蒸気は、発酵槽110の内部を、例えば50~60℃の適正温度範囲内に維持するための熱源として発酵槽110に導入される。水蒸気は、発酵液Lのアンモニア濃度もしくは有機酸濃度を制御する希釈水としても機能する。紙ごみのような固形廃棄物を用いる場合、発酵液のアンモニア濃度が上昇しにくい。よって、外部から希釈水を追加する必要はなく、発酵槽内の発酵液量は、比較的長期にわたり適正範囲内に維持される。なお、発酵槽110の内部を適正温度範囲内に維持する方法として、蒸気による加温以外の方法を用いてもよい。
発酵槽110に送られた発酵適物は、発酵槽110内の制限されたスペースで、順次、加水分解される。発酵槽110とは別に、発酵適物の加水分解および酸発酵を進行させるための可溶化槽を設置する必要はない。上記メタン発酵装置100では、発酵適物の可溶化に必要なスペースが大幅に削減される。これに伴い、必要機器点数およびエネルギー消費量も削減される。以上により、メタン発酵システム10の構築と運営に必要なコストが削減される。
Fermentable material sent to the
発酵槽110内に導入される発酵適物量は、発酵槽110内の有機酸量に影響を与える。発酵槽110内の発酵適物量は、混合部120から発酵槽110に送る流動物Sの量を制御することで調整可能である。発酵槽110内の発酵液Lの有機酸濃度は、混合部120から発酵槽110に送る流動物Sの量を適正に制御することで適正範囲内に維持される。
The amount of fermentation suitable material introduced into the
混合部120には、空気を内包する有機物を含む固形廃棄物が導入されるため、混合部120の内部を良好な嫌気性雰囲気に維持することは困難である。ただし、混合部120の容積を発酵槽110の容積よりも大幅に小さくすれば、混合部120に送られて空気と接触する発酵液量は制限される。混合部120の容積を発酵槽110の容積の20%以下とすれば、発酵槽110から過剰の発酵液Lが抜き取られることもなく、発酵量が減少しにくい。混合部120の容積は、例えば、発酵槽110の容積の20%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。
Since solid waste containing organic matter containing air is introduced into the
混合部120で流動物Sを得る場合、発酵液100質量部に対して混合される原料廃棄物Cの量は、10~50質量部が好ましく、10~30質量部がより好ましい。原料廃棄物Cの性状、物性、含水率によっては流動性を増す目的で外部から水を追加する必要はない。十分な流動性を有する流動物Sを得ることで、配管の詰まりなどの様々な不具合の発生率が低減される。配管の詰まりを更に抑制するには、流速を大きくする対策を講じる他、横方向の配管勾配、-45°~+45°の勾配とすることが好ましい。加えて、配管内堆積物を保留させる任意配管(トラップ配管部)を併設することが好ましい。
When the fluid S is obtained in the
発酵槽110は、基本的にその内部が大気との接触を遮断する構造である。発酵液Lへの日光照射も抑制する必要がある。一方、発酵槽110の内部状況、すなわち発酵槽110内における浮上性ごみ(スカム(SCUM))発生状況、発酵液L中の夾雑物濃度、発酵液LのpH値などを把握する必要もある。混合部120は、このような状況把握のための発酵液Lのモニタリング部としての機能も果たす。
The
図2に、分離装置300の一例である回転円板式濃縮機の構成を示す。図3(a)には、分離装置300が具備する濾過部310と隙間自浄部320との関係を鳥瞰図として模式的に示す。隙間自浄部320は、複数の回転軸323と、回転軸323にそれぞれ固定され、その軸方向に沿って間隔を空けて配置された複数のディスク状回転体321とを具備する。図4(b)には、濾過部310と隙間自浄部320との関係を回転軸323に沿った断面図として模式的に示す。
FIG. 2 shows the configuration of a rotary disc concentrator, which is an example of the
濾過部310は、発酵不適物の搬送方向に沿って延出配置された複数の帯状部315により形成され、隣接する帯状部315間にはスリット状隙間312Gが形成されている。複数の帯状部315の上端面がスリット状隙間312Gとともに濾過面311Sを形成している。図2(b)に、濾過面311Sのレベルを破線で示す。複数の回転軸323は、複数の帯状部315の下方に、それぞれ帯状部315の長手方向と交わるように軸支されている。複数のディスク状回転体321は、それぞれがスリット状隙間312G内で323回転軸の回転に伴って上下動する。
ディスク状回転体321は、その偏心位置で回転軸323に固定されている。軸心方向で互いに隣接するディスク状回転体321は、回転軸323の回転に伴う上下動位相が一つのディスク321毎に180度異なっている。隣接する回転軸323間では、隣接するディスク状回転体321の上下動位相は同じである。回転軸323が、すべて同一方向に同速度で同期して回転するため、回転軸323が半回転する毎に、模式図内の左右に示した状態が交互に実現される。
The disk-shaped
浮遊性不適物と分解途中の発酵適物とを分別することは一般的には困難であるが、分離装置300によれば、溶解せずに比較的大きいサイズを維持している不適物を選択的に除去することが可能である。発酵液Lは、分離装置300の濾過部310の上方から濾過面311Sの入口側端部に向けて流し込まれる。入口側端部は、隙間自浄部320の回転方向の後方端部である。比較的大きいサイズを有する浮遊性不適物は、濾過部310と隙間自浄部320との隙間を通過せず、濾過面311Sにトラップされる。トラップされた不適物は、隙間自浄部320の回転によって濾過面311Sを回転方向の前方に移動し、所定の出口に向けて搬送される。分離された不適物は残渣汚泥RCとして回収される。
It is generally difficult to separate floating unsuitable substances from fermentation suitable substances in the process of decomposition, but according to the
分離装置300では、隙間自浄部320が常時上下動しているため、濾過部310と隙間自浄部320との隙間が閉塞しにくい。一方、例えばメッシュタイプのスクリーンを用いると、メッシュが容易に目詰まりを起こす。
In the
分解途中のサイズの小さい発酵適物を含む発酵液Lは、隙間自浄部320と濾過部310との隙間を通過し、貯留槽170または混合物120に分離液FLとして回収される。
The fermented liquid L containing small-sized fermentable substances in the middle of decomposition passes through the gap between the gap self-cleaning
図3に、別の分離装置300Aの一例の構成を示す。
分離装置300Aが具備する濾過部310Aは、図2の分離装置300と概ね同じ構成であり、発酵不適物の搬送方向に沿って延出配置された複数の帯状部315Aを有し、隣接する帯状部315A間にはスリット状隙間312AGが形成されている。複数の帯状部315Aの上端面がスリット状隙間312AGとともに濾過面311ASを形成している。
FIG. 3 shows an example configuration of another
The
分離装置300Aが具備する隙間自浄部320Aは、回転体ではなく、概ね櫛形の形状を有する。隙間自浄部320Aは、それぞれのスリット状隙間312AGに一方向から挿入される複数の爪部321Aと、複数の爪部321Aを支持する支柱部322Aとを具備する。支柱部322Aは、発酵不適物の搬送方向に交わるように軸支されており、図3(a)から図3(b)の順に示されるように、搬送方向に沿って移動する。その後、図3(c)に示されるように濾過部310Aの下方を逆方向に移動して元の位置に戻る機構を有する。この周回動作が繰り返されることで、濾過面に堆積する発酵不適物が複数の爪部321Aで掻き取られ、濾過部310Aの後方で残渣汚泥RCとして回収される。
The gap self-cleaning
図4に、原料廃棄物Cを分別するための前処理装置の一例の構成を示す。前処理装置200は、外部から導入される固形廃棄物C1を移送する第1搬送装置210と、第1搬送装置210から供給される固形廃棄物C1を破砕する破砕機220と、破砕機220で破砕された破砕廃棄物C2を移送する第2搬送装置230と、分別機240とを具備する。
FIG. 4 shows the configuration of an example of a pretreatment device for sorting raw material waste C. As shown in FIG. The
第1搬送装置210は、例えば、ベルトコンベアであり、連続的に装置系内に導入される固形廃棄物C1の一定期間内の供給量を均等化して破砕機220に供給する。破砕機220は、例えば、二軸破砕機であり、加水分解に適さない大型の有機物を含む固形廃棄物を細かく破砕し、分別機240での処理に適した大きさになるように破砕前処理をする。第2搬送装置230は、例えば、ベルトコンベアであり、破砕された固形廃棄物を含む破砕廃棄物C2の一定期間内の供給量を均等化して分別機240に供給する。
The first conveying
分別機240は、どのような構成でもよいが、例えば複数の孔を有するメッシュ、パンチングメタルなどの多孔シートで構成された円筒型の回転ドラムを有する。破砕廃棄物C2は、回転ドラム内に導入される。破砕廃棄物C2のうち、多孔シートの孔径よりも小さい固形物は、ドラム内を流通する風力と遠心力によりドラム外に放出される。放出された固形物は、適正な含有量の発酵適物を含む原料廃棄物Cとして回収される。布、プラスチックシートなどの軽比重物および金属などの高比重物は発酵不適物NCとして、回転ドラム内から回収される。
The sorting
上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。 The above-described embodiment is one aspect of the present invention, and the present invention is not limited by the description, and the specific configuration and control mode of each part can be appropriately changed and designed within the scope of the effects of the present invention. It goes without saying that
10:メタン発酵システム
100:メタン発酵装置
110:発酵槽
111:上部吹出口
112:液中吹出口
113:底部出口
114:吐出口
120:混合部
121:混合容器
122:攪拌羽
170:貯留槽
180:脱水装置
200:前処理装置
210:第1搬送装置
220:破砕機
230:第2搬送装置
240:分別機
300:分離装置
310,310A:濾過部
311S,311AS:濾過面
312G,312AG:スリット状隙間
315,315A:帯状部
320,320A:隙間自浄部
321:ディスク状回転体
321A:爪部
322A:支柱部
C1:固形廃棄物
C2:破砕廃棄物
C:原料廃棄物
NC:発酵不適物
L:発酵液
FL:分離液(濾液)
S:流動物
RC:残渣汚泥
P1~P3:第1~第3ポンプ
R11:第1引き抜きルート
R12:第2引き抜きルート
R2:投入ルート
R3:循環ルート
R5:回収ルート
R6:脱水ルート
V1~V11:バルブ
T1:第一分岐部
T2:第二分岐部
10: Methane fermentation system 100: Methane fermentation device 110: Fermentation tank 111: Top outlet 112: Submersible outlet 113: Bottom outlet 114: Discharge port 120: Mixing section 121: Mixing vessel 122: Stirring blade 170: Storage tank 180 : Dewatering device 200: Pretreatment device 210: First conveying device 220: Crusher 230: Second conveying device 240: Sorting machine 300: Separating
S: Fluid RC: Residual sludge P1-P3: 1st-3rd pumps R11: 1st withdrawal route R12: 2nd withdrawal route R2: Input route R3: Circulation route R5: Recovery route R6: Dehydration route V1-V11: Valve T1: First branch T2: Second branch
Claims (6)
前記発酵槽から取り出された前記発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する分離装置と、
前記分離装置で前記発酵不適物が除去された分離液を脱水する脱水装置と、
前記分離液を前記脱水装置に供給する脱水ルートと、
前記分離液を前記発酵槽に戻す回収ルートと、
前記分離液の供給先を、前記脱水ルートと、前記回収ルートとの間で切り換える、切り換え装置と、
を具備し、
前記分離装置は、
前記発酵液を濾過する濾過面を有するとともに、前記濾過面に開口する複数のスリット状隙間を有する濾過部と、
前記スリット状隙間内で運動して前記濾過面に堆積する前記発酵不適物を搬送する隙間自浄部と、
を具備し、
前記切り換え装置は、
前記分離装置の前記濾過面に残存する固形廃棄物の状態から得られる、前記発酵槽内の発酵液の発酵が完了しているか発酵途中であるかの判断結果に基づいて、前記脱水ルートと前記回収ルートとの何れかに切替可能に構成されている、メタン発酵装置。 a fermenter containing a fermented liquid for generating biogas;
a separation device for removing substances unsuitable for fermentation floating in the fermented liquid taken out from the fermenter;
a dehydration device for dehydrating the separated liquid from which the substances unsuitable for fermentation have been removed by the separation device;
a dehydration route that supplies the separated liquid to the dehydrator;
a recovery route for returning the separated liquid to the fermenter;
a switching device for switching the supply destination of the separated liquid between the dehydration route and the recovery route;
and
The separation device is
a filtration unit having a filtration surface for filtering the fermented liquid and having a plurality of slit-like gaps opening to the filtration surface;
a gap self-cleaning unit that moves in the slit-like gap and conveys the unsuitable fermentation material deposited on the filtration surface;
and
The switching device is
The dehydration route and the A methane fermentation apparatus configured to be switchable to either recovery route .
前記複数の回転軸が、それぞれ前記発酵不適物の搬送方向と交わるように軸支され、かつ前記発酵不適物の搬送方向に沿って間隔を空けて配置され、
前記複数のディスク状回転体が、それぞれ前記スリット状隙間内で前記回転軸の回転に伴って上下動する、請求項1または2に記載のメタン発酵装置。 The gap self-cleaning section includes a plurality of rotating shafts arranged below the filtering section, and a plurality of discs fixed to the plurality of rotating shafts and arranged at intervals along the axial direction of the rotating shafts. and a rotating body,
The plurality of rotating shafts are axially supported so as to intersect with the conveying direction of the unsuitable substances for fermentation, and are arranged at intervals along the conveying direction of the unsuitable substances for fermentation,
3. The methane fermentation apparatus according to claim 1, wherein said plurality of disc-shaped rotors move up and down in said slit-shaped gap as said rotating shaft rotates.
前記流動物を前記混合部から前記発酵槽に送る投入ルートと、を更に具備する、請求項1~3のいずれか1項に記載のメタン発酵装置。 A mixing unit that mixes the separated liquid or the fermentation liquid with a waste material that includes a fermentation suitable material supplied from the outside to obtain a fluid material, and separates at least a part of the fermentation unsuitable material derived from the waste material. and,
The methane fermentation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an input route for sending said fluid from said mixing section to said fermenter.
(ii)前記発酵槽から前記発酵液を取り出して前記発酵液中を浮遊する発酵不適物を除去する工程と、
(iii)前記発酵不適物が除去された分離液を脱水する工程と、
(iv)前記分離液を前記発酵槽に戻す工程と、
を具備し、
前記発酵不適物を除去する工程は、
複数のスリット状隙間が開口する濾過面に前記発酵液を導入して、前記発酵液を複数のスリット状隙間で水切りし、前記濾過面に前記発酵不適物を堆積させる工程と、
前記スリット状隙間内を自浄する隙間自浄部により前記濾過面に堆積する前記発酵不適物を回収する工程と、を具備し、
前記分離液を脱水する工程と前記分離液を前記発酵槽に戻す工程とを、
前記濾過面に残存する固形廃棄物の状態から得られる、前記発酵槽内の発酵液の発酵が完了しているか発酵途中であるかの判断結果に基づいて、何れかに切り換える、メタン発酵方法。 (i) a step of hydrolyzing, acid-fermenting, and methane-fermenting a substance suitable for fermentation in a fermenter containing a fermented liquid to generate biogas;
(ii) removing the fermentation liquid from the fermenter and removing substances unsuitable for fermentation floating in the fermentation liquid;
(iii) a step of dehydrating the separated liquid from which the unsuitable substances for fermentation have been removed;
(iv) returning the separated liquid to the fermenter;
and
The step of removing unsuitable substances for fermentation includes:
a step of introducing the fermented liquid into a filtration surface in which a plurality of slit-shaped gaps are open, draining the fermentation liquid through the plurality of slit-shaped gaps, and depositing the fermentation unsuitable substances on the filtration surface;
a step of recovering the fermentation-improper matter deposited on the filtering surface by a gap self-cleaning part that self-cleans the inside of the slit-shaped gap ,
dehydrating the separated liquid and returning the separated liquid to the fermenter,
A methane fermentation method, wherein switching is performed based on a determination result as to whether the fermentation of the fermented liquid in the fermenter has been completed or is in the middle of fermentation, which is obtained from the state of the solid waste remaining on the filtration surface.
前記混合部で、前記分離液または前記発酵液と発酵適物を含む廃棄物とを混合して流動物を得るとともに前記廃棄物に由来する発酵不適物の少なくとも一部を分別する工程と、
前記流動物を前記混合部から前記発酵槽に送る工程と、を更に具備する、請求項5に記載のメタン発酵方法。
sending the separated liquid or the fermented liquid taken out from the fermenter to a mixing section;
A step of mixing the separation liquid or the fermentation liquid with waste containing fermentation-suitable materials in the mixing unit to obtain a fluid and separating at least a part of fermentation-unsuitable materials derived from the waste;
The methane fermentation method according to claim 5, further comprising the step of sending the fluid from the mixing section to the fermenter.
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