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JP7706302B2 - Organic matter treatment equipment - Google Patents
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Description

本発明は、メタン発酵を利用して有機物を処理する有機物処理装置に関する。 The present invention relates to an organic matter treatment device that uses methane fermentation to treat organic matter.

有機物のメタン発酵により得られるバイオガスには、メタンの他に二酸化炭素や種々の成分が含まれている。近年、バイオガスを都市ガスとして利用することを目的に、バイオガス中の二酸化炭素を微生物によってメタンに変換する、所謂バイオメタネーション技術の開発が進められている。例えば、非特許文献1には、メタン細菌を含む液に水素を吹き込むことにより、バイオガス中の二酸化炭素をメタン細菌によってメタン化する手法が提案されている。 Biogas obtained by methane fermentation of organic matter contains carbon dioxide and various other components in addition to methane. In recent years, so-called biomethanation technology has been developed to convert the carbon dioxide in biogas into methane using microorganisms, with the aim of using biogas as city gas. For example, Non-Patent Document 1 proposes a method in which hydrogen is blown into a liquid containing methanogens, and the carbon dioxide in the biogas is methanated by methanogens.

ところで、メタン発酵プロセスでは、有機物から複数の物質を経由してプロピオン酸等の有機酸が生成され、この有機酸から酢酸が生成され、最終的に、酢酸からメタンが生成される。ここで、有機物負荷の高い(有機酸の生成速度が速い)状態でメタン発酵処理を行う場合、メタン発酵液に水素を吹き込むことで、有機酸からの酢酸の生成が阻害されて、メタン発酵液中の有機酸が増加して溶液のpHが低下する。これにより、酢酸からのメタン生成に関与する菌の活動が低下し、最終的にメタン発酵が停止する虞がある。 In the methane fermentation process, organic acids such as propionic acid are produced from organic matter via multiple substances, acetic acid is produced from these organic acids, and finally methane is produced from the acetic acid. When methane fermentation is carried out under conditions of high organic matter load (high organic acid production rate), blowing hydrogen into the methane fermentation liquid inhibits the production of acetic acid from the organic acids, increasing the organic acids in the methane fermentation liquid and lowering the pH of the solution. This reduces the activity of the bacteria involved in methane production from acetic acid, and there is a risk that methane fermentation will eventually stop.

そこで、上記非特許文献1では、メタン発酵の停止を回避するために、二槽式を採用し、第1の槽においてメタン発酵によりバイオガスを発生させ、第2の槽において水素を吹き込んで二酸化炭素をメタン化することを提案している。 Therefore, in order to avoid the halt of methane fermentation, the above-mentioned non-patent document 1 proposes adopting a two-tank system, generating biogas through methane fermentation in the first tank, and blowing in hydrogen in the second tank to methanate carbon dioxide.

Ilaria Bassani et al, “Biogas Upgrading via Hydrogenotrophic Methanogenesis in Two-Stage Continuous Stirred Tank Reactors at Mesophilic and Thermophilic Conditions”, Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 12585-12593Ilaria Bassani et al, “Biogas Upgrading via Hydrogenotrophic Methanogenesis in Two-Stage Continuous Stirred Tank Reactors at Mesophilic and Thermophilic Conditions”, Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 12585-12593

しかしながら、上記非特許文献1記載の技術のように、二槽式を採用する場合、装置の大型化が避けられず、また、第1の槽から第2の槽へとメタン発酵液及びバイオガスを安定して供給するための設備が必要となるため、装置の複雑化も避けられない。 However, when adopting a two-tank system as in the technology described in Non-Patent Document 1 above, the size of the device is unavoidable, and since equipment is required to steadily supply the methane fermentation liquid and biogas from the first tank to the second tank, the device also becomes complicated.

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、二槽式を採用することなく、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しながら、有機物のメタン発酵とバイオガス中の二酸化炭素のメタン化とを両立できる有機物処理装置の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide an organic matter treatment device that can achieve both methane fermentation of organic matter and methanation of carbon dioxide in biogas without adopting a two-tank system, while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops.

上記目的を達成するための本発明に係る有機物処理装置の特徴構成は、
有機物が供給されるメタン発酵槽を備えた有機物処理装置であって、
前記メタン発酵槽内のメタン発酵液に一部が浸漬し且つ残部が前記メタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態、又は、前記メタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態で、前記メタン発酵槽内に配設され、前記メタン発酵液が含浸した担体と、
前記上方の空間に水素を供給する水素供給手段と、を備える点にある。
The characteristic configuration of the organic matter treatment device according to the present invention for achieving the above object is as follows:
An organic matter treatment device comprising a methane fermentation tank to which organic matter is supplied,
a carrier impregnated with the methane fermentation liquid, the carrier being disposed in the methane fermentation tank in a state where a part of the carrier is immersed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank and the remaining part is located in a space above the liquid level of the methane fermentation liquid, or in a state where the carrier is located in a space above the liquid level of the methane fermentation liquid;
and a hydrogen supply means for supplying hydrogen to the upper space.

上記特徴構成によれば、メタン発酵槽内におけるメタン発酵液に一部が浸漬し且つ残部がメタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態、又は、メタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態で担体が配置され、この担体に含浸されたメタン発酵液中のメタン細菌によって液面よりも上方の空間に存在するバイオガス中の二酸化炭素をメタン化できる。即ち、上記特徴構成によれば、メタン発酵槽内において、メタン発酵液中に水素を吹き込むことなく、メタン発酵液中でメタン発酵を行いつつ、当該メタン発酵によって発生したバイオガス中の二酸化炭素を、担体に保持されたメタン細菌によってメタン化できる。 According to the above characteristic configuration, the carrier is placed in a state where a part of it is immersed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank and the remaining part is located in the space above the liquid level of the methane fermentation liquid, or in a state where it is located in the space above the liquid level of the methane fermentation liquid, and the carbon dioxide in the biogas present in the space above the liquid level can be methanated by the methanogens in the methane fermentation liquid impregnated in the carrier. In other words, according to the above characteristic configuration, methane fermentation can be performed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank without blowing hydrogen into the methane fermentation liquid, and the carbon dioxide in the biogas generated by the methane fermentation can be methanated by the methanogens held in the carrier.

したがって、上記特徴構成によれば、二槽式を採用することなく、一つのメタン発酵槽内で、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しながら、有機物のメタン発酵とバイオガス中の二酸化炭素のメタン化を両立でき、装置の大型化や装置の複雑化も避けられる。 Therefore, according to the above characteristic configuration, it is possible to achieve both methane fermentation of organic matter and methanation of carbon dioxide in biogas in one methane fermentation tank without adopting a two-tank system, while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops, and it is also possible to avoid making the equipment larger and more complicated.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記担体に前記メタン発酵槽内の前記メタン発酵液を常時又は断続的に供給する発酵液供給手段を備える点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
The present invention is characterized in that the carrier is provided with a fermentation liquid supplying means for constantly or intermittently supplying the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank.

有機物処理装置を連続して運転する場合、担体に含浸させたメタン発酵液が脱落したり、なんらかの要因でメタン発酵液中のメタン細菌の活動が低下したりした場合に、担体へのメタン発酵液の供給が必要になる場合がある。上記特徴構成によれば、担体に含浸させたメタン発酵液中のメタン細菌の活動が低下した場合や処理開始から一定時間経過する度に、担体に対してメタン発酵液を供給できる。したがって、担体をメタン発酵槽内から取り出してメタン発酵液を含浸させるといった作業を要することなく、有機物処理装置の連続運転が可能となる。 When operating an organic matter treatment device continuously, it may be necessary to supply methane fermentation liquid to the carrier if the methane fermentation liquid impregnated in the carrier falls off or if the activity of the methane bacteria in the methane fermentation liquid decreases due to some factor. According to the above characteristic configuration, methane fermentation liquid can be supplied to the carrier when the activity of the methane bacteria in the methane fermentation liquid impregnated in the carrier decreases or whenever a certain amount of time has passed since the start of treatment. Therefore, continuous operation of the organic matter treatment device is possible without the need to remove the carrier from the methane fermentation tank and impregnate it with methane fermentation liquid.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記担体を洗浄する洗浄手段を備える点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
The present invention is characterized in that a washing means for washing the carrier is provided.

担体へのメタン発酵液の含浸や、上記発酵液供給手段によるメタン発酵液の供給を繰り返し行った場合、担体表面に汚れが蓄積し、担体内部への気体(水素及び二酸化炭素)の流通が妨げられ、担体に含浸されたメタン発酵液中のメタン細菌による二酸化炭素のメタン化が起こり難くなる場合がある。しかしながら、上記特徴構成によれば、担体を洗浄できるため、担体表面への汚れの蓄積を抑制でき、メタン細菌による二酸化炭素のメタン化が起こり難くなる事態の発生を抑えられる。よって、有機物処理装置の安定した連続運転が可能となる。 When the carrier is repeatedly impregnated with the methane fermentation liquid or the methane fermentation liquid is repeatedly supplied by the fermentation liquid supply means, dirt accumulates on the carrier surface, preventing the flow of gas (hydrogen and carbon dioxide) into the carrier, making it difficult for the methanation of carbon dioxide by the methanogens in the methane fermentation liquid impregnated in the carrier to occur. However, with the above characteristic configuration, the carrier can be washed, so that the accumulation of dirt on the carrier surface can be suppressed, and the occurrence of a situation in which the methanation of carbon dioxide by the methanogens is difficult can be suppressed. This enables stable continuous operation of the organic matter treatment device.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記メタン発酵槽では、有機物負荷が3gCODcr/L/日以上となるメタン発酵処理が行われる点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
In the methane fermentation tank, methane fermentation treatment is carried out with an organic matter load of 3 g CODcr/L/day or more.

メタン発酵が停止するという事態は、メタン発酵処理がとりわけ有機物負荷が高い(メタン発生量が多い)処理である場合に、メタン発酵液に水素を吹き込むことで発生し易い。上記特徴構成によれば、上記のような有機物負荷が高いメタン発酵処理を行う場合に、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しつつ、バイオガス中の二酸化炭素をメタン化できる。 When the methane fermentation process is a process with a particularly high organic matter load (large amount of methane generated), the situation where methane fermentation stops is easily caused by blowing hydrogen into the methane fermentation liquid. With the above characteristic configuration, when performing a methane fermentation process with a high organic matter load as described above, it is possible to methanate the carbon dioxide in the biogas while avoiding the occurrence of the situation where methane fermentation stops.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記有機物は、生ごみである点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
The organic matter is food waste.

上記特徴構成によれば、有機物負荷が比較的高くなり易い生ごみを処理する際に、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しつつ、バイオガス中の二酸化炭素をメタン化できる。 The above characteristic configuration makes it possible to methanate the carbon dioxide in the biogas while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops when processing food waste, which tends to have a relatively high organic matter load.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記メタン発酵槽における前記上方の空間から気体を回収する回収手段と、
前記回収手段で回収した気体を前記水素供給手段で供給する水素とともに、前記上方の空間に供給する点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
A recovery means for recovering gas from the upper space in the methane fermentation tank;
The gas recovered by the recovery means is supplied to the upper space together with hydrogen supplied by the hydrogen supply means.

上記特徴構成によれば、メタン発酵槽内に供給した水素のうちメタン化に使用されなかった分をバイオガスとともに上方の空間から回収し、再度上方の空間に供給できるため、未使用水素の有効利用が可能となる。 According to the above characteristic configuration, the hydrogen supplied to the methane fermentation tank that is not used for methanation can be recovered from the upper space together with the biogas and supplied to the upper space again, making it possible to effectively utilize unused hydrogen.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記担体は、繊維担体である点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
The carrier is a fiber carrier.

本願発明者は、担体として繊維担体を使用することで、当該担体にメタン発酵液を含浸させた状態で水素及び二酸化炭素の存在下で二酸化炭素のメタン化が起こることを実験的に確認している。 The inventors of the present application have experimentally confirmed that by using a fiber carrier as a carrier and impregnating the carrier with a methane fermentation liquid, methanation of carbon dioxide occurs in the presence of hydrogen and carbon dioxide.

本発明に係る有機物処理装置の更なる特徴構成は、
前記繊維担体は、炭素繊維担体である点にある。
Further characteristic configurations of the organic matter treatment device according to the present invention are as follows:
The fiber support is a carbon fiber support.

本願発明者は、繊維担体として炭素繊維担体を使用することで、上記二酸化炭素のメタン化が十分に起こることを実験的に確認している。 The inventors of the present application have experimentally confirmed that the methanation of carbon dioxide occurs sufficiently by using a carbon fiber support as the fiber support.

一実施形態に係る有機物処理装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an organic matter treatment apparatus according to an embodiment; 実験結果を示すグラフである。13 is a graph showing experimental results. 実験結果を示すグラフである。13 is a graph showing experimental results. 他の実施形態に係る有機物処理装置の概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of an organic matter treatment apparatus according to another embodiment.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る有機物処理装置について説明する。尚、以下においては、処理対象である有機物が生ごみである場合を例にとって説明する。 The following describes an organic matter treatment device according to one embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the following description will be given using an example in which the organic matter to be treated is food waste.

図1は、一実施形態に係る有機物処理装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、有機物処理装置は、生ごみが供給されるメタン発酵槽10と、メタン発酵槽10内に水素を供給する水素供給部20(水素供給手段)と、メタン発酵槽10内からバイオガスを回収するバイオガス回収部30(回収手段)とを備えている。 Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of an organic matter treatment device according to one embodiment. As shown in Figure 1, the organic matter treatment device includes a methane fermentation tank 10 to which food waste is supplied, a hydrogen supply unit 20 (hydrogen supply means) that supplies hydrogen into the methane fermentation tank 10, and a biogas recovery unit 30 (recovery means) that recovers biogas from within the methane fermentation tank 10.

〔メタン発酵槽〕
図1に示すように、メタン発酵槽10は、筐体で構成され、当該筐体の外部から供給される生ごみをメタン細菌によるメタン発酵により生物分解するメタン発酵空間11を形成して構成してある。このメタン発酵空間11には、当該メタン発酵空間11内のメタン発酵液を、メタン発酵を良好に行う上で良好な温度(例えば、30~37℃、又は50~65℃)に保持するための熱交換器(図示せず)を設けてある。尚、本実施形態では、メタン発酵空間11において、筐体の対向する2つの内壁のうちの一方に、生ごみを供給するための生ごみ供給口15がメタン発酵空間11に臨ませて設けてある。また、上記2つの内壁のうちの他方に、処理水を外部に排出するための処理水排出口16が同じくメタン発酵空間11に臨ませて設けてある。
[Methane fermentation tank]
As shown in Fig. 1, the methane fermentation tank 10 is configured with a housing and is configured to form a methane fermentation space 11 in which food waste supplied from outside the housing is biodegraded by methane fermentation using methane bacteria. The methane fermentation space 11 is provided with a heat exchanger (not shown) for maintaining the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11 at a temperature suitable for performing methane fermentation well (e.g., 30 to 37°C or 50 to 65°C). In this embodiment, a food waste supply port 15 for supplying food waste is provided on one of two opposing inner walls of the housing in the methane fermentation space 11, facing the methane fermentation space 11. In addition, a treated water discharge port 16 for discharging treated water to the outside is provided on the other of the two inner walls, facing the methane fermentation space 11.

メタン発酵空間11の上方空間(メタン発酵槽10内のメタン発酵液の液面よりも上方の空間)は、このメタン発酵空間11で生成したメタンや二酸化炭素などのバイオガスを収集するバイオガス収集空間12を構成している。 The space above the methane fermentation space 11 (the space above the liquid level of the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank 10) constitutes a biogas collection space 12 that collects biogas such as methane and carbon dioxide produced in the methane fermentation space 11.

バイオガス収集空間12内において、筐体の対向する2つの内壁間には、網状の支持部材Sが架け渡してある。この支持部材S上には、メタン発酵液が含浸された担体Tを載置しており、当該担体Tは、メタン発酵空間11内のメタン発酵液の液面と接触しない状態になっているが、接触しても問題はない。本実施形態において、担体Tは炭素繊維からなる繊維担体であるが、メタン発酵液を保持できるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエステルやPVA、アクリル樹脂を採用できる。尚、担体Tは、嵩密度が大きいほど、二酸化炭素のメタン化速度が増加する(言い換えれば、二酸化炭素を効率よくメタンに変換できる)ため、メタン発酵液が含浸できる範囲において、嵩密度が大きいものを使用することが好ましい。 In the biogas collection space 12, a mesh-like support member S is placed between the two opposing inner walls of the housing. A carrier T impregnated with methane fermentation liquid is placed on this support member S. The carrier T is not in contact with the liquid surface of the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11, but there is no problem if it does come into contact. In this embodiment, the carrier T is a fiber carrier made of carbon fiber, but is not particularly limited as long as it can hold the methane fermentation liquid. For example, polyester, PVA, and acrylic resin can be used. Note that the higher the bulk density of the carrier T, the higher the methanation rate of carbon dioxide (in other words, carbon dioxide can be converted to methane efficiently), so it is preferable to use a carrier with a large bulk density within the range in which the methane fermentation liquid can be impregnated.

また、メタン発酵槽10を構成する筐体の天井(バイオガス収集空間12の上方)には、メタン発酵空間11内から汲み上げたメタン発酵液を担体Tに噴射する第1シャワー40(発酵液供給手段)と、担体Tを洗浄するための洗浄液(例えば、水)を担体Tに噴射する第2シャワー45(洗浄手段)とを設置している。 In addition, a first shower 40 (fermentation liquid supply means) that sprays the methane fermentation liquid pumped up from the methane fermentation space 11 onto the carrier T, and a second shower 45 (cleaning means) that sprays a cleaning liquid (e.g., water) onto the carrier T to clean the carrier T, are installed on the ceiling of the housing that constitutes the methane fermentation tank 10 (above the biogas collection space 12).

また、第1シャワー40は、発酵液供給路41を介してメタン発酵空間11内からメタン発酵液が汲み上げられる構成となっており、当該発酵液供給路41には、図示しない開閉弁や流量調整弁等を設けている。そして、本実施形態においては、これら開閉弁及び流量調整弁の作動を制御装置(図示せず)によって制御可能に構成し、第1シャワー40からのメタン発酵液の噴射量や噴射のタイミングを調整可能な構成にしている。したがって、第1シャワー40によって、メタン発酵空間11内のメタン発酵液を常時又は断続的に担体Tに供給可能になっている。尚、第1シャワー40による担体Tへのメタン発酵液の供給は、有機物処理装置の運転開始から所定時間経過するごとに行ってもよいし、運転の間中行うようにしてもよい。 The first shower 40 is configured to pump up the methane fermentation liquid from the methane fermentation space 11 via the fermentation liquid supply passage 41, which is provided with an on-off valve, a flow rate control valve, and the like (not shown). In this embodiment, the operation of these on-off valves and flow rate control valves can be controlled by a control device (not shown), and the amount of methane fermentation liquid sprayed from the first shower 40 and the timing of spraying can be adjusted. Therefore, the first shower 40 can supply the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11 to the carrier T constantly or intermittently. The supply of methane fermentation liquid to the carrier T by the first shower 40 may be performed every time a predetermined time has elapsed since the start of operation of the organic matter treatment device, or may be performed throughout the operation.

第2シャワー45は、洗浄液供給路46を介して洗浄液供給部47から洗浄液が供給される構成となっている。洗浄液供給路46には、図示しない開閉弁や流量調整弁を設けている。そして、本実施形態においては、これら開閉弁や流量調整弁の作動を制御装置(図示せず)によって制御可能に構成し、第2シャワー45からの洗浄液の噴射量や噴射のタイミングを調整可能な構成にしている。尚、第2シャワー45による担体Tの洗浄は、有機物処理装置の運転を停止しているタイミングで行うことが好ましく、洗浄頻度は、担体Tの汚れ易さ等によるが、例えば、1週間に一度程度であることが好ましい。 The second shower 45 is configured to receive cleaning liquid from a cleaning liquid supply unit 47 via a cleaning liquid supply path 46. An on-off valve and a flow rate control valve (not shown) are provided in the cleaning liquid supply path 46. In this embodiment, the operation of these on-off valves and flow rate control valves can be controlled by a control device (not shown), and the amount of cleaning liquid sprayed from the second shower 45 and the timing of spraying can be adjusted. It is preferable to wash the carrier T with the second shower 45 when the organic matter treatment device is not operating. The frequency of washing depends on the susceptibility of the carrier T to soiling, etc., but is preferably about once a week, for example.

尚、担体T上の微生物が活性の維持に微量元素を必要とする場合には、第1シャワー40でメタン発酵液を微量元素として供給するか、もしくは、洗浄液中に鉄、ニッケル、コバルトなどの微量元素をいれたものを第2シャワー45で供給してもよい。 If the microorganisms on the carrier T require trace elements to maintain activity, the first shower 40 can supply methane fermentation liquid as trace elements, or a cleaning liquid containing trace elements such as iron, nickel, and cobalt can be supplied from the second shower 45.

本実施形態では、バイオガス収集空間12において、筐体の対向する2つの内壁のうちの一方に、水素供給部20から水素を供給するための水素供給口23がバイオガス収集空間12に臨ませて設けてある。また、上記2つの内壁のうちの他方に、バイオガス回収部30にバイオガスを取り出すためのバイオガス取出口33が同じくバイオガス収集空間12に臨ませて設けてある。 In this embodiment, in the biogas collection space 12, a hydrogen supply port 23 for supplying hydrogen from the hydrogen supply unit 20 is provided on one of the two opposing inner walls of the housing, facing the biogas collection space 12. In addition, a biogas outlet 33 for extracting biogas to the biogas recovery unit 30 is provided on the other of the two inner walls, also facing the biogas collection space 12.

本実施形態では、水素が貯蔵された水素ボンベ21や水素供給路22、水素供給口23などで水素供給部20を構成しており、水素ボンベ21内の水素を水素供給路22及び水素供給口23を介してバイオガス収集空間12内に供給する。本実施形態では、水素ボンベ21に設けられる開閉弁の作動を制御装置(図示せず)によって制御可能な構成にしている。したがって、水素供給部20によれば、任意の供給量や任意のタイミングでバイオガス収集空間12内へ水素を供給できる。尚、水素供給部20は、バイオガス収集空間12内への水素の供給が可能な構成であれば、特に限定されるものではなく、例えば、水素ボンベ21に代えて水素製造装置を採用してもよい。 In this embodiment, the hydrogen supply unit 20 is made up of a hydrogen cylinder 21 in which hydrogen is stored, a hydrogen supply path 22, a hydrogen supply port 23, and the like, and hydrogen in the hydrogen cylinder 21 is supplied into the biogas collection space 12 via the hydrogen supply path 22 and the hydrogen supply port 23. In this embodiment, the operation of the opening and closing valve provided in the hydrogen cylinder 21 can be controlled by a control device (not shown). Therefore, the hydrogen supply unit 20 can supply hydrogen into the biogas collection space 12 at any supply amount and any timing. The hydrogen supply unit 20 is not particularly limited as long as it is configured to be able to supply hydrogen into the biogas collection space 12. For example, a hydrogen production device may be used instead of the hydrogen cylinder 21.

本実施形態では、ポンプ(図示せず)が接続したタンク31やバイオガス取出路32、バイオガス取出口33、循環用供給路34などでバイオガス回収部30を構成しており、バイオガス収集空間12内からバイオガス取出口33及びバイオガス取出路32を介してバイオガスを吸引してタンク31にバイオガスを貯留する。また、バイオガス回収部30は、タンク31と水素供給路22とを接続する循環用供給路34を介して、タンク31内に回収したバイオガスをバイオガス収集空間12内に水素とともに供給する構成にしている。本実施形態では、バイオガス取出路32及び循環用供給路34それぞれに、制御装置(図示せず)によって作動制御可能な開閉弁や流量調整弁を設けている。したがって、バイオガス回収部30によれば、バイオガス収集空間12内から任意の取出量や任意のタイミングでバイオガスを回収でき、また、任意の供給量や任意のタイミングで循環用供給路34を介してバイオガスをバイオガス収集空間12内に供給できる。尚、バイオガス回収部30は、バイオガス収集空間12からバイオガスを回収可能な構成であれば、特に限定されるものではない。 In this embodiment, the biogas recovery unit 30 is composed of a tank 31 connected to a pump (not shown), a biogas extraction path 32, a biogas outlet 33, a circulation supply path 34, and the like, and biogas is sucked from the biogas collection space 12 through the biogas outlet 33 and the biogas extraction path 32 to store the biogas in the tank 31. The biogas recovery unit 30 is also configured to supply the biogas recovered in the tank 31 together with hydrogen to the biogas collection space 12 through the circulation supply path 34 that connects the tank 31 and the hydrogen supply path 22. In this embodiment, the biogas extraction path 32 and the circulation supply path 34 are each provided with an opening/closing valve and a flow rate adjustment valve that can be operated and controlled by a control device (not shown). Therefore, according to the biogas recovery unit 30, biogas can be recovered from the biogas collection space 12 at any extraction amount and any timing, and biogas can be supplied to the biogas collection space 12 at any supply amount and any timing through the circulation supply path 34. The biogas recovery unit 30 is not particularly limited as long as it is configured to recover biogas from the biogas collection space 12.

以上の構成を備えたメタン発酵槽10においては、メタン発酵空間11内でメタン発酵を行うことで、バイオガスが発生し、この発生したバイオガスがバイオガス収集空間12内に集められる。そして、バイオガス収集空間12内に供給された水素を利用して、バイオガス収集空間12内(メタン発酵液の液面よりも上方の空間の)バイオガス中の二酸化炭素が、担体Tに含浸させたメタン発酵液中のメタン細菌によってメタン化される。つまり、本実施形態では、メタン発酵空間11内のメタン発酵液内に水素を吹き込むことなく、当該メタン発酵空間11内のメタン発酵液中でメタン発酵を行いつつ、当該メタン発酵によって発生したバイオガス中の二酸化炭素を、担体Tに保持されたメタン細菌によってメタン化でき、一つのメタン発酵槽10内で、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しながら、バイオガス中の二酸化炭素をメタン化でき、装置の大型化や装置の複雑化も避けられる。 In the methane fermentation tank 10 having the above configuration, biogas is generated by performing methane fermentation in the methane fermentation space 11, and the generated biogas is collected in the biogas collection space 12. Then, using the hydrogen supplied into the biogas collection space 12, the carbon dioxide in the biogas in the biogas collection space 12 (the space above the liquid level of the methane fermentation liquid) is methanized by the methane bacteria in the methane fermentation liquid impregnated in the carrier T. In other words, in this embodiment, without blowing hydrogen into the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11, methane fermentation is performed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11, and the carbon dioxide in the biogas generated by the methane fermentation can be methanized by the methane bacteria held in the carrier T. In one methane fermentation tank 10, the carbon dioxide in the biogas can be methanized while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops, and the size and complication of the device can be avoided.

尚、本実施形態において、メタン発酵槽10では、生ごみを処理するメタン発酵処理が行われ、このようなメタン発酵処理は、有機物負荷の高い(メタン発生量が多い)処理である。有機物負荷の高いメタン発酵処理では、メタン発酵液に水素を吹き込むことで、メタン発酵が停止するという事態が発生し易い。つまり、本実施形態に係る有機物処理装置は、有機物負荷が高いメタン発酵処理(より具体的には、有機物負荷が3gCODcr/L/日以上、好ましくは5gCODcr/L/日以上、より好ましくは10gCODcr/L/日以上のメタン発酵処理)をメタン発酵槽10内で行う場合に、特に好適に用いることができる。 In this embodiment, the methane fermentation tank 10 performs a methane fermentation process to treat food waste, and this type of methane fermentation process is a process with a high organic load (high methane generation). In a methane fermentation process with a high organic load, blowing hydrogen into the methane fermentation liquid can easily cause the methane fermentation to stop. In other words, the organic treatment device according to this embodiment can be particularly suitably used when a methane fermentation process with a high organic load (more specifically, a methane fermentation process with an organic load of 3 g CODcr/L/day or more, preferably 5 g CODcr/L/day or more, more preferably 10 g CODcr/L/day or more) is performed in the methane fermentation tank 10.

〔処理フロー〕
以下、上記構成を備えた有機物処理装置によって、生ごみを処理する過程について説明する。
[Processing flow]
The process of treating food waste using the organic matter treatment apparatus having the above-mentioned configuration will be described below.

まず、生ごみをメタン発酵槽10に供給し、メタン発酵槽10に供給した生ごみがメタン発酵槽10にてメタン発酵され、バイオガスが発生し、発生したバイオガスは、バイオガス収集空間12に集められる。 First, food waste is supplied to the methane fermentation tank 10, where it is fermented to produce biogas, which is then collected in the biogas collection space 12.

ここで、バイオガス収集空間12内には、水素供給部20から水素が供給されている。したがって、このバイオガス収集空間12内に供給されている水素を利用して、担体Tに含浸させたメタン発酵液中のメタン細菌が、バイオガス収集空間12内のバイオガス中の二酸化炭素をメタン化する。 Here, hydrogen is supplied from the hydrogen supply unit 20 into the biogas collection space 12. Therefore, the hydrogen supplied into the biogas collection space 12 is used by the methane bacteria in the methane fermentation liquid impregnated into the carrier T to methanate the carbon dioxide in the biogas in the biogas collection space 12.

一方、メタン発酵により生成した処理水は、処理水排出口16から外部に排出される。 Meanwhile, the treated water produced by methane fermentation is discharged to the outside through the treated water outlet 16.

以上のように、本実施形態に係る有機物処理装置によれば、メタン発酵空間内のメタン発酵液内に水素を吹き込むことなく、メタン発酵液中でのメタン発酵と、メタン発酵によって発生したバイオガス中の二酸化炭素のメタン化とを行うことができる。したがって、二槽式を採用することなく、一つのメタン発酵槽内で、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しながら、有機物のメタン発酵とバイオガス中の二酸化炭素のメタン化を両立でき、装置の大型化や装置の複雑化も避けられる。 As described above, the organic matter treatment device according to this embodiment can perform methane fermentation in the methane fermentation liquid and methanation of the carbon dioxide in the biogas generated by methane fermentation without blowing hydrogen into the methane fermentation liquid in the methane fermentation space. Therefore, without adopting a two-tank system, it is possible to achieve both methane fermentation of organic matter and methanation of the carbon dioxide in the biogas while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops in a single methane fermentation tank, and it is also possible to avoid making the device larger and more complicated.

以下、実施例及び比較例を示す。 The following are examples and comparative examples.

〔実施例1〕
メタン発酵槽におけるメタン発酵液の液面よりも上方の空間(以下、気相空間ともいう)を模した120mlのバイアル瓶中にメタン発酵液を24時間含浸させた3cmの炭素繊維担体(大阪ガスケミカル株式会社製の「ドナカーボフェルト」)を設置した。ついで、バイアル瓶中の気体を別途生ごみのメタン発酵試験装置から発生したバイオガスに置換した後、更に水素ガス100mlを添加し、55℃で加温した。24時間後のバイアル瓶中のガス量を測定したところ、水素が13.5ml消費されていた。これは、二酸化炭素3.4mlをメタン化するのに要する量に相当する。
このことから、メタン発酵液を含浸させた担体を気相空間に配置することで、気相空間での二酸化炭素のメタン化が生じることが確認できた。
また、担体体積当たりの二酸化炭素の消費速度を計算すると、0.047ml/cm/時となる。生ごみを処理する装置の一般的なバイオガス発生速度は2ml/ml/日であり、バイオガス中の40%が二酸化炭素であることから、二酸化炭素の発生速度は、0.033ml/ml/時となる。つまり、メタン発酵槽内のメタン発酵液と同程度の体積の担体を設置し、当該担体にメタン発酵液を含浸させることで、メタン発酵によって発生したバイオガス中の二酸化炭素の大部分をメタン化できることもわかった。
Example 1
A 3 cm3 carbon fiber carrier ("Dona Carbo Felt" manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) impregnated with methane fermentation liquid for 24 hours was placed in a 120 ml vial that simulated the space above the liquid level of the methane fermentation liquid in a methane fermentation tank (hereinafter also referred to as the gas phase space). Next, the gas in the vial was replaced with biogas generated from a separate methane fermentation test device for food waste, and then 100 ml of hydrogen gas was added and heated at 55°C. When the amount of gas in the vial was measured after 24 hours, 13.5 ml of hydrogen had been consumed. This corresponds to the amount required to methanate 3.4 ml of carbon dioxide.
From this, it was confirmed that by placing a carrier impregnated with methane fermentation liquid in the gas phase space, methanation of carbon dioxide occurs in the gas phase space.
The carbon dioxide consumption rate per carrier volume was calculated to be 0.047 ml/ cm3 /hour. The typical biogas generation rate from food waste processing equipment is 2 ml/ml/day, and since 40% of the biogas is carbon dioxide, the carbon dioxide generation rate is 0.033 ml/ml/hour. In other words, it was found that by installing a carrier with a volume equivalent to the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank and impregnating the carrier with the methane fermentation liquid, most of the carbon dioxide in the biogas generated by methane fermentation can be methanated.

〔実施例2〕
実施例1で使用したものと同型のバイアル瓶中にメタン発酵液を24時間含浸させた24cmの炭素繊維担体を設置した。ついで、バイアル瓶中の気体を上記バイオガスに置換した後、更に水素ガス100mlを添加し、55℃で加温した。加温開始から18時間後から24時間後までの6時間の間で増加したバイアル瓶中のメタンの1時間当たりの生成速度は1.8ml/時であった。
一方、24時間後に、上記バイアル瓶中のガスを新たなバイオガスに完全に置換し、水素を100ml添加して同様の試験を行ったところ、1時間当たりのメタン生成速度は、4.6mlとなった。このことから、一度担体に固定されたメタン細菌は繰り返し利用することができ、また担体上でメタン化反応を起こしながら自己増殖することで担体上のメタン細菌の能力が向上したことが推察される。
Example 2
A 24 cm3 carbon fiber carrier impregnated with the methane fermentation liquid for 24 hours was placed in a vial of the same type as that used in Example 1. Next, the gas in the vial was replaced with the above biogas, and then 100 ml of hydrogen gas was added and heated at 55° C. The hourly methane production rate in the vial, which increased over a 6-hour period from 18 hours to 24 hours after the start of heating, was 1.8 ml/hour.
On the other hand, when the gas in the vial was completely replaced with new biogas after 24 hours and 100 ml of hydrogen was added and the same test was performed, the methane production rate per hour was 4.6 ml. From this, it is presumed that the methanogens once immobilized on the carrier can be reused repeatedly and that the ability of the methanogens on the carrier was improved by self-propagation while undergoing methanation reactions on the carrier.

〔実施例3〕
メタン発酵液の含浸時間を10分及び2時間に変更した炭素繊維担体を用いて、実施例2と同様の手順で試験を行ったところ、含浸時間が10分のものと2時間のものとでメタンの発生量は増加しなかった。担体に付着するメタン発酵液の量は、含浸時間が24時間である場合と比較して、10分では0.5倍、2時間では0.6倍であり、いずれの場合も一定量のメタン発酵液が付着しているにもかかわらず、メタン発生量が低下したことから、二酸化炭素のメタン化には、担体にメタン細菌が定着することが重要であると考えられる。尚、実施例2から分かるように、一度メタン細菌が担体に定着すれば、その後はメタン細菌の活性を維持、拡大できるため、担体に対してメタン発酵液を常時供給する必要はない。
Example 3
When the carbon fiber carrier was impregnated with the methane fermentation liquid for 10 minutes and 2 hours, the amount of methane generated did not increase between the impregnation times of 10 minutes and 2 hours. The amount of methane fermentation liquid attached to the carrier was 0.5 times that of the impregnation time of 24 hours for 10 minutes and 0.6 times that of the impregnation time of 24 hours. In both cases, the amount of methane generated decreased despite the attachment of a certain amount of methane fermentation liquid. Therefore, it is considered that it is important for methane bacteria to settle on the carrier for the methanation of carbon dioxide. As can be seen from Example 2, once the methane bacteria settle on the carrier, the activity of the methane bacteria can be maintained and expanded thereafter, so there is no need to constantly supply the methane fermentation liquid to the carrier.

〔実施例4〕
4種類の炭素繊維担体(嵩密度:9.5、63、100kg/m)を用いて実施例2と同様の手順で試験を行って得られた、担体保持液量とメタン増加速度との関係を図2に示す。
図2から分かるように、いずれの担体もメタンの発生は確認できたが、担体保持液量とメタン増加速度との間に相関は見られなかった。
また、嵩密度とメタン増加速度との関係を図3に示す。
図3から分かるように、嵩密度が高い担体ほどメタン増加速度が速くなっていることから、二酸化炭素のメタン化を効果的に起こすためには、体積当たりの重量が重要であることが確認できた。
Example 4
A test was carried out in the same manner as in Example 2 using four types of carbon fiber supports (bulk density: 9.5, 63, 100 kg/m 3 ). The relationship between the amount of liquid retained on the support and the rate of increase in methane gas is shown in FIG.
As can be seen from FIG. 2, methane generation was confirmed for all carriers, but no correlation was observed between the carrier retention liquid volume and the methane increase rate.
FIG. 3 shows the relationship between bulk density and methane increase rate.
As can be seen from FIG. 3, the higher the bulk density of the carrier, the faster the methane increase rate. This confirms that the weight per volume is important for effectively methanating carbon dioxide.

〔比較例1〕
実施例1で使用したものと同型のバイアル瓶中の気体を上記バイオガスに置換した後、更に水素ガス100mlを添加し、55℃で加温した。24時間後のバイアル瓶中のガス量を測定したところ、水素の消費は確認できなかった。このことから、メタン発酵液を含浸させた担体が存在しない場合、気相空間での二酸化炭素のメタン化が起こらないことが確認できた。
Comparative Example 1
After replacing the gas in a vial of the same type as that used in Example 1 with the biogas, 100 ml of hydrogen gas was added and heated at 55° C. When the amount of gas in the vial was measured after 24 hours, no consumption of hydrogen was confirmed. This confirmed that methanation of carbon dioxide does not occur in the gas phase space in the absence of a carrier impregnated with a methane fermentation liquid.

〔比較例2〕
実施例1で使用したものと同型のバイアル瓶中にメタン発酵液を一定量いれて、気体をバイオガスに置換した後、更に水素ガス100mlを添加し、55℃で加温した。24時間後のバイアル瓶中のガス量を測定したところ、気相空間内の水素の消費は確認できなかった。このことから、気相空間で二酸化炭素のメタン化を起こさせるためには、メタン発酵液を含浸させた担体が必要であることが確認できた。
Comparative Example 2
A certain amount of methane fermentation liquid was placed in a vial of the same type as that used in Example 1, and after replacing the gas with biogas, 100 ml of hydrogen gas was added and heated at 55° C. When the amount of gas in the vial was measured after 24 hours, no consumption of hydrogen in the gas phase space was confirmed. From this, it was confirmed that a carrier impregnated with methane fermentation liquid is necessary to cause methanation of carbon dioxide in the gas phase space.

〔別実施形態〕
〔1〕上記実施形態では、支持部材S上に担体Tを配置し、メタン発酵空間11上のバイオガス収集空間12に担体Tを位置させた態様としたが、これに限られるものではない。例えば、図4に示すように、メタン発酵空間11内のメタン発酵液に一部が浸漬し且つ残部がメタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置するように担体Tを配置してもよい。この場合でも、担体Tの一部がメタン発酵液の液面上に位置しているため、メタン発酵空間11内のメタン発酵液内に水素を吹き込むことなく、当該メタン発酵空間11内のメタン発酵液中でメタン発酵を行いつつ、当該メタン発酵によって発生したバイオガス収集空間12内のバイオガス中の二酸化炭素を、担体Tに保持されたメタン細菌によってメタン化できる。したがって、二槽式を採用することなく、一つのメタン発酵槽内で、メタン発酵が停止するという事態の発生を回避しながら、有機物のメタン発酵とバイオガス中の二酸化炭素のメタン化を両立でき、装置の大型化や装置の複雑化も避けられる。
[Another embodiment]
[1] In the above embodiment, the carrier T is disposed on the support member S, and the carrier T is positioned in the biogas collection space 12 above the methane fermentation space 11, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the carrier T may be disposed so that a part of the carrier T is immersed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11 and the remaining part is positioned in a space above the liquid level of the methane fermentation liquid. Even in this case, since a part of the carrier T is positioned above the liquid level of the methane fermentation liquid, methane fermentation can be performed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11 without blowing hydrogen into the methane fermentation liquid in the methane fermentation space 11, and the carbon dioxide in the biogas in the biogas collection space 12 generated by the methane fermentation can be methanized by the methanogens held in the carrier T. Therefore, without adopting a two-tank system, it is possible to achieve both methane fermentation of organic matter and methanation of carbon dioxide in the biogas in one methane fermentation tank while avoiding the occurrence of a situation in which methane fermentation stops, and it is also possible to avoid an increase in size and a complication of the device.

〔2〕上記実施形態では、発酵液供給手段としての第1シャワー40を備える態様としたが、これに限られるものではなく、発酵液供給手段を備えていない態様であってもよい。 [2] In the above embodiment, the first shower 40 is provided as a fermentation liquid supply means, but this is not limited thereto, and the embodiment may not include a fermentation liquid supply means.

〔3〕上記実施形態では、洗浄手段としての第2シャワー45を備える態様としたが、これに限られるものではなく、洗浄手段を備えていない態様であってもよい。 [3] In the above embodiment, the second shower 45 is provided as a cleaning means, but this is not limited thereto, and the cleaning means may not be provided.

〔4〕上記実施形態では、処理対象である有機物が生ごみである態様としたが、これに限られるものではなく、処理対象は他の有機物であってもよい。また、有機物は、破砕や可溶化などの前処理が施されていてもよい。 [4] In the above embodiment, the organic matter to be treated is food waste, but this is not limited thereto, and the organic matter to be treated may be other organic matter. In addition, the organic matter may be subjected to pretreatment such as crushing or solubilization.

〔5〕上記実施形態では、回収手段としてのバイオガス回収部30を備え、バイオガス収集空間12から回収したバイオガスを再度バイオガス収集空間12に供給し、バイオガスを循環させる態様としたが、これに限られるものではない。例えば、バイオガス回収部30で回収したバイオガスを循環させることなく、タンク内に貯留する態様であってもよい。 [5] In the above embodiment, a biogas recovery unit 30 is provided as a recovery means, and the biogas recovered from the biogas collection space 12 is supplied back to the biogas collection space 12 to circulate the biogas, but this is not limited to the above. For example, the biogas recovered by the biogas recovery unit 30 may be stored in a tank without being circulated.

上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments, provided no contradictions arise. Furthermore, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and can be modified as appropriate within the scope of the purpose of the present invention.

本発明は、メタン発酵を利用して有機物を処理する有機物処理装置に利用できる。 The present invention can be used in organic matter treatment devices that use methane fermentation to treat organic matter.

1 :有機物処理装置
10 :メタン発酵槽
12 :バイオガス収集空間(メタン発酵液の液面よりも上方の空間)
20 :水素供給部(水素供給手段)
30 :バイオガス回収部(回収手段)
40 :第1シャワー(発酵液供給手段)
45 :第2シャワー(洗浄手段)
T :担体
1: organic matter treatment device 10: methane fermentation tank 12: biogas collection space (space above the liquid level of the methane fermentation liquid)
20: Hydrogen supply unit (hydrogen supply means)
30: Biogas recovery section (recovery means)
40: First shower (fermentation liquid supply means)
45: Second shower (cleaning means)
T: Carrier

Claims (8)

有機物が供給されるメタン発酵槽を備えた有機物処理装置であって、
前記メタン発酵槽内のメタン発酵液に一部が浸漬し且つ残部が前記メタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態、又は、前記メタン発酵液の液面よりも上方の空間に位置した状態で、前記メタン発酵槽内に配設され、前記メタン発酵液が含浸した担体と、
前記上方の空間に水素を供給する水素供給手段と、を備える有機物処理装置。
An organic matter treatment device comprising a methane fermentation tank to which organic matter is supplied,
a carrier impregnated with the methane fermentation liquid, the carrier being disposed in the methane fermentation tank in a state where a part of the carrier is immersed in the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank and the remaining part is located in a space above the liquid level of the methane fermentation liquid, or in a state where the carrier is located in a space above the liquid level of the methane fermentation liquid;
and a hydrogen supplying means for supplying hydrogen to the upper space.
前記担体に前記メタン発酵槽内の前記メタン発酵液を常時又は断続的に供給する発酵液供給手段を備える請求項1に記載の有機物処理装置。 The organic matter treatment device according to claim 1, further comprising a fermentation liquid supply means for constantly or intermittently supplying the methane fermentation liquid in the methane fermentation tank to the carrier. 前記担体を洗浄する洗浄手段を備える請求項1又は2に記載の有機物処理装置。 The organic matter treatment device according to claim 1 or 2, further comprising a cleaning means for cleaning the carrier. 前記メタン発酵槽では、有機物負荷が3gCODcr/L/日以上となるメタン発酵処理が行われる請求項1~3のいずれか一項に記載の有機物処理装置。 The organic matter treatment device according to any one of claims 1 to 3, wherein the methane fermentation tank performs methane fermentation treatment with an organic matter load of 3 g CODcr/L/day or more. 前記有機物は、生ごみである請求項1~4のいずれか一項に記載の有機物処理装置。 The organic matter treatment device according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic matter is food waste. 前記メタン発酵槽における前記上方の空間から気体を回収する回収手段と、
前記回収手段で回収した気体を前記水素供給手段で供給する水素とともに、前記上方の空間に供給する請求項1~5のいずれか一項に記載の有機物処理装置。
A recovery means for recovering gas from the upper space in the methane fermentation tank;
6. The organic matter treatment apparatus according to claim 1, wherein the gas recovered by said recovery means is supplied to said upper space together with hydrogen supplied by said hydrogen supply means.
前記担体は、繊維担体である請求項1~6のいずれか一項に記載の有機物処理装置。 An organic matter treatment device according to any one of claims 1 to 6, wherein the carrier is a fibrous carrier. 前記繊維担体は、炭素繊維担体である請求項7に記載の有機物処理装置。 The organic matter treatment device according to claim 7, wherein the fiber carrier is a carbon fiber carrier.
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