JP6280110B2 - Digestive equipment - Google Patents
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Description
本発明は消化装置、特に、消化装置の消化槽内で生汚泥や余剰汚泥や生ゴミをメタン発酵させて処理する消化装置に関する。 The present invention relates to a digester, and more particularly, to a digester that treats raw sludge, excess sludge, and raw garbage by methane fermentation in a digester of the digester.
消化槽に嫌気性微生物を担持する担体を利用することで、消化槽内に嫌気性微生物を高濃度で保持することができるため、汚泥回収装置で回収した大量の汚泥を短い滞留時間で効率的にメタン発酵させることが可能となり、生成するメタンガスをエネルギーとして回収できるメリットがある。 By using a carrier that supports anaerobic microorganisms in the digestion tank, anaerobic microorganisms can be retained in the digestion tank at a high concentration, so that a large amount of sludge collected by the sludge recovery device can be efficiently collected in a short residence time. Methane fermentation is possible, and there is an advantage that the generated methane gas can be recovered as energy.
特許文献1では、担体表面に適切な流動作用が得られるように、柱状で横断面が略星形の不織布製の担体を用い、メタン発酵に寄与するメタン生成菌の嫌気性微生物を消化槽内に高濃度で保持し、生汚泥や生ゴミを短い滞留時間で効率的かつ安定的にメタン発酵させることを可能としている。
In
即ち、消化装置では、大量の生汚泥や余剰汚泥や生ゴミを小型の消化槽で効率的にメタン発酵させることができると共に、排水処理システムへの下水流入や、生ゴミの投入によって一時的に負荷が変動しても、生汚泥や余剰汚泥や生ゴミを安定的にメタン発酵処理することができる。即ち、固形物濃度の高い有機性廃棄物を安定してメタン発酵させることができ、システム全体をコンパクトにできる処理能力の高い有機性廃棄物のメタン発酵処理装置を提供できる。 That is, in the digester, a large amount of raw sludge, surplus sludge and raw garbage can be efficiently methane-fermented in a small digestion tank, and temporarily by inflow of sewage into the wastewater treatment system or input of raw garbage. Even if the load fluctuates, raw sludge, surplus sludge and raw garbage can be stably subjected to methane fermentation. That is, an organic waste having a high solid matter concentration can be stably methane-fermented, and an organic waste methane fermentation treatment apparatus having a high processing capacity capable of making the entire system compact can be provided.
しかしながら、処理に必要な担体を消化槽に設置した場合、消化槽の多くを占有してしまう。 However, when the carrier necessary for the treatment is installed in the digester, most of the digester is occupied.
また、消化槽の底部には発酵汚泥等が継時的に堆積し、また、嫌気性微生物を担持した担体の繊維間に、比較的粒度の大きい有機性廃棄物の未分解残渣が入り込み、閉塞してしまうため、メタン発酵処理能力が徐々に低下してしまうという問題点があり、消化槽内に導入された処理液を適宜撹拌し、汚泥の堆積等を抑制する必要がある。 In addition, fermentation sludge, etc., accumulates over time at the bottom of the digester, and undecomposed residues of organic waste with a relatively large particle size enter between the fibers of the carrier carrying anaerobic microorganisms. Therefore, there is a problem that the methane fermentation treatment capacity is gradually reduced, and it is necessary to appropriately stir the treatment liquid introduced into the digester and suppress the accumulation of sludge and the like.
そのため、消化槽内に撹拌装置が必要であるが、撹拌によって消費されるエネルギーをいかに低くし、上記目的を達成することは、非常に困難であった。 Therefore, a stirring device is required in the digestion tank, but it has been very difficult to achieve the above object by reducing how much energy is consumed by stirring.
従来の撹拌手法においては、消化槽内にドラフトチューブを設け、消化槽内で生成した消化ガスの一部をドラフトチューブを介して消化槽内に散気するガス撹拌手段や、消化槽内に処理液の一部をポンプにおいて引き抜き、再度消化槽へ供給する循環撹拌装置や、撹拌翼を用いて消化槽内を混合させるなどの手法が用いられていたが、これらのいずれの手法においても、固定担体全表面に適切な流動を与えつつ、低動力で目的を達成させることは困難であった。 In the conventional stirring method, a draft tube is provided in the digestion tank, and a part of the digestion gas generated in the digestion tank is diffused into the digestion tank through the draft tube or processed in the digestion tank. A method such as circulating agitation equipment that draws a part of the liquid with a pump and supplies it to the digester again, or mixing the inside of the digester using a stirring blade was used. It was difficult to achieve the object with low power while giving an appropriate flow to the entire surface of the carrier.
本発明は、このような問題を解消し、前記固定担体全表面に適切な流速を与え、尚且つ、槽内の均一混合性を維持し、消化槽底部における沈殿物の防止を極めて低動力で実現することを目的としている。 The present invention solves such problems, provides an appropriate flow velocity to the entire surface of the fixed carrier, maintains uniform mixing in the tank, and prevents sediment at the bottom of the digestion tank with extremely low power. It is intended to be realized.
前記の目的を達成すべく、本発明の消化装置は、槽の内壁、底部及び天井部からそれぞれ間隙を設けて固定され、全体形状が上下方向に延びる貫通孔を有するドーナツ状である固定担体と、前記固定担体の上部であって液面下方付近に設けられ、軸周りで回転することにより前記槽の内壁と前記固定担体との間の間隙における下方に向かう旋回流を生じるよう形成された回転翼と、前記槽の底部で放射状に延びるように設けられ、前記旋回流から前記固定担体の貫通孔における上昇流を生じるよう形成された静翼と、を具備する。
To achieve the above object, the digester of the present invention, the inner wall of the bath, are respectively fixed by providing a clearance from the bottom and ceiling, and the solid support is a donut shape having a through hole overall shape extending in the vertical direction Rotation that is provided in the upper part of the fixed carrier and in the vicinity of the lower part of the liquid level and that rotates around the axis so as to generate a downward swirling flow in the gap between the inner wall of the tank and the fixed carrier. A blade, and a stationary blade that is provided so as to extend radially at the bottom of the tank and is formed so as to generate an upward flow in the through hole of the fixed carrier from the swirling flow .
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。 Examples of modes for carrying out the present invention will be described below.
本発明の実施例1を図1乃至図7により説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
2は、本発明の実施例1の消化装置1の消化槽を示し、該消化槽2は、縦型の有底の円筒状に形成されている。
2 shows the digester of the
3は、固定担体を示し、該固定担体3は、厚みのある壁を有する上下方向に延びる、円筒形状(ドーナツ状)に形成され、3aは、該固定担体3の、中央に上下方向に延びる、例えば断面円形の貫通孔である。また、該固定担体3は、前記消化槽2内で、足部4及び腕部5を介して、前記消化槽2の内壁2aとの間に間隙6を設けて、前記消化槽2の軸と同軸に固定されると共に、前記処理槽2の底部2b及び天井部2cとの間にそれぞれ間隙7、8を設けて固定されている。
なお、前記固定担体3は、図4〜図6に示すように、例えば、ガラス繊維や炭素繊維や合成樹脂などからなる多孔質の線材を編み込んで紐状体9を形成し、該紐状体9を上下方向に延ばし、これを複数、互いに離間すると共に密に配置し、各紐状体9の一端及び他端を、図4に示すような枠体10の上部枠体部10aと下部枠体部10bの後述する水平棒体10fとにそれぞれ固定して、全体形状が中央部に貫通孔3aを有する、上下方向に延びる略円筒形状(ドーナツ状)になるように形成する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
なお、中央に形成された前記貫通孔3aの径(大きさ)は、後述するように、隙間6と貫通孔3aとで、消化槽2内に循環流を形成することができる大きさである。また、該貫通孔3aの断面形状は必ずしも円形状でなくてもよい。
In addition, the diameter (size) of the through
また、前記固定担体3は、略円筒形状が好ましいが、多角形状、楕円形状等の筒形状であってもよい。また、該固定担体3の外周形状は、一部切り欠き部が形成されていてもよい。
Further, the
また、隣接する前記紐状体の間隔(通水路14)は、該貫通孔3aの径よりも十分短く、上昇流を生じさせる間隔があれば良い。
Moreover, the space | interval (water flow path 14) of the said adjacent string-like body should just have the space | interval which produces an upward flow sufficiently short than the diameter of this through-
なお、前記枠体10は、図4に示すように、上部枠体部10aと下部枠体部10bとを複数の垂直棒体10cで連結したものである。また、前記上部枠体部10a及び下部枠体部10bは、それぞれ、外側円環体10dと、該外側円環体10dと同軸の内側円環体10eと、該外側円環体10dと該内側円環体10eとを連結する複数の水平棒体10fとよりなる。
In addition, as shown in FIG. 4, the
なお、前記各紐状体は、中心紐体と、この中心紐体から放射状に延びる多数のループ状の線材又は紐体とで構成してもよい。 In addition, you may comprise each said string-like body with a center string body and many loop-shaped wire rods or string bodies extended radially from this center string body.
そして、前記固定担体3には、メタン菌などの嫌気性微生物が担持されている。
The fixed
11は、静翼を示し、該静翼11は、直線状の帯状板からなり、前記消化槽2内の底部2bに前記固定担体3と同軸に放射状に、例えば、4枚固定されると共に、これら帯状板の交差部に相当する該底部の中心部には隙間12を有する。
13は、回転翼を示し、該回転翼13は、前記担体3と同軸の回転軸13aの下端に半径方向に放射状に固定した、例えば4枚の翼板からなり、前記消化槽2の上部に固定したモータ(図示せず)の駆動により該回転軸13aを介して、該消化槽2内の液面の近傍において回転するようにした。
次に本発明の消化装置1の作用と効果を説明する。
Next, the operation and effect of the
回転翼13を回転すれば、図7に示すように、消化槽2の内壁2aと固定担体3との間隙6では、下方に向かう旋回流が発生すると共に、前記固定担体3の貫通孔3a内では緩やかな上昇流が形成され、消化槽2内を循環するようになる。
When the
また、前記固定担体3を構成する各紐状体9の間に形成された、前記固定担体3の下端面から上端面まで延びる通水路14にも緩やかな上昇流が生じ、上記固定担体3の外周面と、該固定担体3を構成する紐状体9の全表面に適切な流速を与える。
In addition, a gentle upward flow is also generated in the
本発明の消化装置によれば、固定担体が消化槽の大部分を占有し、該固定担体3内の液体の流れの抵抗が大きいとしても、前記隙間6と固定担体3の貫通孔3aとの間で循環流を形成することができ、同時に、前記通水路14を介して、固定担体3内にも適切な流速を与えるので、この流れにより、水槽2内の均一性を高めることができ、極めて低動力で運用が可能となる。
According to the digester of the present invention, even if the fixed carrier occupies most of the digester and the resistance of the liquid flow in the
なお、前記紐状体9を枠体10の上部枠体部10aと下部枠体部10b間に固定する代わりに、紐状体を織り込んで不織布状体(図示せず)を形成し、該不織布状体を上下方向に延ばし、複数、適宜、上下方向に対して垂直する方向に折り曲げて、互いに離間すると共に密に配置し、各不織布状体の一端及び他端を前記上部枠体部10aと下部枠体部10b間に固定して、全体形状が中央部に貫通孔3aを有する、上下方向に延びる略円筒形状(ドーナツ状)になるようにしてもよい。
Instead of fixing the string-
この場合であっても、前記隙間6と固定担体3の貫通孔3aとの間で循環流を形成することができ、同時に、該不織布状体間に形成された通水路14を通じて、緩やかな上昇流が生ずることができる。
Even in this case, a circulation flow can be formed between the
また、上記固定担体3は、一つのガラス繊維や炭素繊維からなる中央部に貫通孔を有する上下方向に延びる筒形状のものであってもよい。なお、該固定担体3は、下端面から上端面に貫通する通水路を複数有するものであれば好ましい。
Further, the
1 消化装置
2 消化槽
2a 内壁
2b 底部
2c 天井部
3 担体
3a 貫通孔
4 足部
5 腕部
6 間隙
7 間隙
8 間隙
9 紐状体
10 枠体
11 静翼
12 隙間
13 回転翼
13a 回転軸
14 通水路DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記固定担体の上部であって液面下方付近に設けられ、軸周りで回転することにより前記槽の内壁と前記固定担体との間の間隙における下方に向かう旋回流を生じるよう形成された回転翼と、
前記槽の底部で放射状に延びるように設けられ、前記旋回流から前記固定担体の貫通孔における上昇流を生じるよう形成された静翼と、
を具備する消化装置。 A fixed carrier that is fixed in a gap from the inner wall, bottom, and ceiling of the tank, and has a donut shape with a through hole extending in the vertical direction as a whole ;
A rotating blade provided at the upper part of the fixed carrier and in the vicinity of the lower part of the liquid surface , and configured to generate a downward swirling flow in the gap between the inner wall of the tank and the fixed carrier by rotating around the axis. When,
A stationary blade provided to extend radially at the bottom of the tank and formed to generate an upward flow in the through hole of the fixed carrier from the swirling flow;
A digestion apparatus comprising:
上下方向に貫通する通水路が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の消化装置。 The fixed carrier includes
The digestion apparatus according to claim 1, wherein a water passage that penetrates in a vertical direction is formed.
上下方向に延びる紐状体を複数、互いに離間して配置すると共に、全体形状が上下方向に延びる貫通孔を有するドーナツ状になるように、枠体により固定したことを特徴とする請求項1記載の消化装置。 The fixed carrier is
2. A plurality of string-like bodies extending in the vertical direction are arranged apart from each other and fixed by a frame so that the overall shape becomes a donut shape having a through-hole extending in the vertical direction. Digestive equipment.
上下方向に延びる不織布状体を複数、互いに離間して配置すると共に、全体形状が上下方向に延びる貫通孔を有するドーナツ状になるように、枠体により固定したことを特徴とする請求項1記載の消化装置。 The fixed carrier is
2. A plurality of non-woven fabrics extending in the vertical direction are arranged apart from each other and fixed by a frame so that the overall shape becomes a donut shape having a through hole extending in the vertical direction. Digestive equipment.
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