JPS60118293A - 水中固形廃棄物の２段階嫌気的醗酵方法ならびに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水中の固形有機廃棄物の２段階すなわち加水
分解／酸性化（ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）段階およ
びメタン醗酵段階での嫌気的醗酵方法、ならびに同方法
の実施のための装置に関する。

有機廃棄物を２段階で醗酵させること、すなわち第１段
階で加水分解および酸性化を行いかつ第２段階でメタン
酩酊を行うことは公知である。例えば、Ｊ、Ｄ、キーナ
ンＵ、　Ｄ、　Ｋｅｅｎａｎ）は、その論文“固形廃棄
物からの多段階メタン回収（ＭｕｌｔｉＳｔａｇｅｄ　
Ｍｅｔｈａｎ　）ｌｅｃｏｖｅｒｙ　ｆｒｏｍ　５ｏｌ
ｉｄ　Ｗａｓｔｅ）″（Ｊ、Ｅｎｖｉｒｏｎ、Ｓｃｉ、
１ｌｅａｌｔｈ、八１１（８＆９）、５２５−５４８（
１９７８）　）中で、有機廃棄物をこの方法で懸濁状態
で処理している。この場合には、全ての廃棄物が第１段
階からメタン醗酵段階へ送られる。

この方式は全廃棄物粒子の表面への液体の良好な全面接
触を与え、比較的少量の蛋白質、炭水化水、脂肪を含む
工業廃水および家庭廃水のような小粒子からなる廃棄物
に特に適している。比較的粒子形の大きい葉廃棄物、野
菜および果物の廃棄物および草廃棄物には、この方法は
あまり適当でない。それは、これらの廃棄物は廃棄物を
懸濁状態に保つために極力小さい形にしないと、また水
量に対して比較的少−量でしか装置へ供給することがで
きないし、あるいは粗い粒子は酸性段階の作用を全く受
けない状態になっており、所要ならばまず別個の加水分
解処理を行わねばならないからである。もし第１段階か
らの全廃棄物を無差別にメタン醗酵段階へ送ったとする
と、力１１氷分解／酸性化段階およびメタン醗酵段階の
それぞれの段階での最適所要滞留時間から考えて多量の
醗酵可能廃棄物が存在することになり、またリグノセル
１コース残留物のような加水分解されなかった部分がメ
タン醗酵区域を満たしてメタン菌を１！ｌ１１制する可
能性があるのでこの方法は不適当である。

オランダ国特許第８０．０６５６７号には、反応槽内の
実質的に固定した床として廃棄物を貯蔵し、液体でパー
コレーションし、次いで集めた液体を補助反応器へ送り
、そこで醗酵した有機物を嫌気的に二酸化炭素とメタン
へ転化し、同時に補助反応器からの流出物を反応槽中の
固定廃棄物床上へ再び噴霧することによる主として固体
有機廃棄物をハツチ式に嫌気的に消化する方法が記載さ
れている。残留物は反応槽から除去されねばならない。

しかし、この方法ではあらゆる種類の固形有機廃棄物は
十分に処理することがでみないことがわかった。

後者の方式では、固形廃棄物中を通る水の円滑なパーコ
レーションの点で困難がありかつ床内の大部分の含量に
わたって目詰まりの傾向があり、水はその周りの選択的
な通路を通ってしまうという難点がある。

英国特許出願Ｇｒ３２０１３１７０Ａ号には、動物の糞
、特に豚の糞を２段階で醗酵させる方法が記載されてい
る。動物の糞を反応器カム沈降タンク中に集め、このタ
ンク中で数日間、固形部分の醗酵および沈降を起こさせ
る。上澄液は嫌気的消化装置へ送られ、沈降したスラッ
ジは取り出して乾燥されるか、あるいは地面へ投棄され
る。この英国特許出願は、果物および野菜廃棄物、草あ
るいば農業産物の廃棄物の処理を記載しておらず、より
希薄な動物糞の処理を意図している。さらに、この英国
特許出願の方法は、固形廃棄物と液体との接触が最適条
件から程遠く、そのために滞留時間が長ずぎるのであま
り能率的でない。

本発明の目的は、かかる公知の方式を改良することであ
り、特にパーコレーション中に自然に目詰まりしやすい
嵩ばった廃棄物に適するように公知の方式を改良するこ
とである。この廃棄物は、果物および野菜廃棄物、草あ
るいは他の農業源の廃棄物ならびに例えば家庭廃棄物の
有機部分のようなむしろ固形の有機廃棄物のような迅速
に加水分解する廃棄物の少なくとも大部分を含む。これ
らの廃棄物は高い百分率の細胞液、より一般的には生物
構造体で境界された液体および（または）生物膜で包ま
れた液体を有する可能性がある。本発明の方式によれば
、装置の容量および効率の改良が達成される。

広範な研究および実験の結果、被処理固形有機廃棄物を
第１段階の反応区域中へ導入し、該廃棄物の容量の少な
くとも８０％がｘ議識より大きい粒度を有し、ｘｍｍは
導入される固形有機廃棄物によって０．２５〜１．５＋
ｕの間にあり、且つ該反応区域内で廃棄物を連続的また
は周期的に攪拌しかつ篩分けしてｘ　ｍｍより小さい粒
子を液体と共に除去し、その後でｘｌより小さい粒子を
液体から分離し、かくして分離された液体を少なくとも
主としてメタン醗酵区域へ供給し、一方、分離されたよ
り小さい粒子を第１段階の反応器へ再循環さ−１かつ（
または）放出することを特徴とする方法が本発明により
見出される。

未だ十分に醗酵していない大きい廃棄物粒子と、醗酵に
よって生成し溶存している化合物ならびに非醗酵性化合
物、例えば砂や粘土のような廃棄物の無機成分との間の
非常に迅速な分離が得られる。

有機廃棄物の小粒子の方が、その容積に対して大きい表
面積を有する故に、大粒子よりずっと迅速に可溶性化合
物に転化されるという事実を最適に利用して、加水分解
／酸性化区域内で、廃棄物粒子の粒度に適応した滞留時
間を廃棄物の全量に与えることができる。

本発明者は、広範な実験の結果、加水分解／酸性化区域
からの液体および微細固形粒子の問題の分離により、そ
の結果除去された液体が酸性化を制限することがないの
で有機廃棄物の還元が強力に促進されることを発見した
。本発明の方法の実施のためには、０．１〜２日間の水
中滞留時間が適当であり、０．５〜１．５日の滞留時間
が好ましいことがわかった。水中滞留時間がこれより長
い場合には、脂肪酸濃度が増加するため加水分解／酸性
化が遅くなってしまう。

実験中、篩分けによって醗酵区域から除去される固形粒
子の灰分は出発廃棄物の２２％から除去された廃棄物の
４４％まで増加することがわかった。

攪拌は、幾つかの方法で行うこのができる。本発明の方
法は、問題の加水分解／酸性化区域内で液体含量を著し
く変えながら行うことができるが、通常の液体攪拌機が
使用できる液体含量を用いることが好ましい。

本発明の特殊な実施態様によれば、方法は該加水分解／
酸性化区域内で“ドライ”条件での操作からなり、この
場合にはかかる液体攪拌機は考えられない。本明細書中
で使用する“ドライ”条件という用語は、当業者が通常
の液体攪拌機を選ばない条件を意味するものとする。例
えば本発明の方法をトマトで実施する場合には、通常の
液体攪拌機を用いるが、粗いサトウダイコン廃棄物また
は人参廃棄物の場合には、廃棄物へかなりの量の水性液
体を添加しないときには別種の攪拌機を用いねばならな
い。“ドライ”条件の場合の攪拌は、例えばある装置で
廃棄物を該反応区域の下部から持ち上げて少なくとも一
部分を該反応区域の上部へ再循環することおよび（また
は）かかる塊の攪拌に適した混合ｉｔたは他の手段を用
いることによって行うことができる。これは、“ドライ
”法の場合に、廃棄物の全量を液体と良く接触させかつ
加水分解および酸性化を迅速に起こさせるのにも十分な
適度な攪拌を与える。

メタン醗酵段階からの流出物は、供給される廃葉物中に
存在する液体以外は該反応区域へそれ以上液体を供給し
ないようにし、この反応区域内で好ましい操作条件に達
したときには該反応区域内で廃棄物へ添加される水性液
体の百分率が維持されるような方法で、好ましくは少な
くとも一部分を第１段階反応区域内へ再循環される（“
ドライ”条件の場合）。

液体およびｘｍｍより小さい粒子の除去のための面表面
は、該反応区域内の廃棄物より上方に、すなわち選択自
由に該反応区域の内部または外部に置くことができる。

それに加えて、持ち上げ装置は、該反応区域内の廃棄物
より上方まで持ぢ上げている間に廃棄物をあまり多く脱
水しないように構成されていなければならず、かくして
例えばスクリューポンプまたは遠心ポンプを用いること
ができる。

当業者には明らかなように、第１段階の第１反応区域内
の廃棄物の導入のために成功裏に用いられる装置は導入
される有機廃棄物の条件にも依存する。

かかる″ドライ”塊で本発明を実施する場合には固形有
機廃棄物中を通る液体のパーコレーションに関して何ら
の困難も生じないことがわかった。

好ましくは、この第１段階の反応区域内の廃棄物塊が“
′ドライ”法の場合よりもずっとウェットであるような
程度に固形有機廃棄物へ水性液体を添加する。この場合
には、液体の攪拌に適した通常の攪拌機を用いることが
できる。淡水および（または））より好ましくはメタン
醗酵反応器からの流出物の一部分を用い、それを固形有
機廃棄物へ添加することができるが、廃水を用いること
もできる。明らかに、廃水を添加するときは、該廃水は
メタン醗酵段階に対する抑制物質を含まない有機源の廃
水である。好ましくは、固形有機廃棄物は、水性液体と
混合した後、加水分解／酸性化区域へ導入される。該第
１反応区域内のウェット塊は、廃棄物・＼嵩体積に対し
°ζ０−１５０容量％、より好ましくは２５〜１５０容
量％の水性液体の添加によって得られる。好ましくは、
メタン醗酵段階の流出物の少なくとも一部分を、第１段
階反応区域内で好ましい操作条件が達成されたとき供給
される廃棄物中に存在する液体以外は該反応区域へさら
に液体を供給することなく、該反応区域内に於て廃棄物
へ添加される水性液体の百分率が維持されるような方法
で、第１段階反応区域内へ再循環させる。この場合、廃
棄物塊の攪拌には通常の液体攪拌機が考えられる。処理
区域の壁を形成する面表面の目を通して所期の篩分けを
行うことができる。より好ましくは、例えば固定篩表面
を備えた篩分は装置へ反応区域から“ウェット”廃棄物
をポンプ輸送するが、勿論、振動篩やドラム篩のような
他の篩装置を考えてもよい。

“ウェット”塊を輸送することができるあらゆる種類の
ポンプ、例えば遠心ポンプまたは螺動ポンプを用いるこ
とができる。

同じ輸送装置は、所期の篩分けのため廃棄物を師表面上
へ輸送すると同時に、面表面を通過しなかった廃棄物の
部分を再循環させるため、ならびに該処理区域から廃棄
物の再循環されなかった部分を除去するために用いるこ
とができる。従って面表面は、該反応区域内の廃棄物よ
り上方へ、すなわち選択自由で該反応区域の内部または
外部へ置くことができる。

第１段階は１個以上の反応区域で行うことが可能であり
、この場合、反応区域は、廃棄物の流れに関して直列に
または並列に連結させることができる。

面表面の下の捕集区域の所望な構造のために、捕集区域
内の固体堆積物から見て、この反応区域を周期的または
連続的にフラッシングすることが望ましい場合があり得
る。このことは、篩を通過した廃棄物から分離された液
体および（または）メタン醗酵区域からの液体の再循環
によって行うことができる。これらの流れとフラッシン
グ液体の全量との間の関係を適当に調節することにより
、かつかくして液体が加水分解／酸性化区域を出て捕集
区域へ入る程度を調節することにより、メタン醗酵区域
への液体流を適当に調節することも可能である。固形廃
棄物に関して直列に連結された２個以上の反応区域で第
１段階を行う場合には、これらの反応区域のおのおのに
捕集区域を備えたかかる篩を設けるのが得策である。

本発明のもう１つの特徴は、上で説明した本発明の方法
を実施するための装置によって形成されることは理解さ
れるであろう。かかる装置は、固形有機廃棄物の２段階
醗酵系の第１段階またはその一部分をその中で行うため
に作用する反応区域と、小固形粒子を含む液体を捕集区
域へ除去するための線状サイズまたは相当する篩サイズ
が０　、　２５−１　、　５　＋ｕの篩目のあるいはバ
ーの間晒が０．２５　１．５ｉｍ以下の篩表面を有する
篩と、液体から固形粒子を分離するための分離装置と、
該反応区域内で廃棄物を攪拌するための手段とからなる
ことを第１の特徴とする。選択される篩目のサイズは廃
棄物の醸酵速度に依存する。一般に、廃棄物の等級が良
好なほど粒子は小さく、上記メンシュサイズの範囲内で
、より小さい篩目をもつ篩表面を用いることができる。

さらに、以下に述べるように、本発明は本発明の装置の
多数の実施態様ならびに好ましい特徴を含む。

以下、添伺図面に関して本発明の詳細な説明する。この
添付図面は、例として本発明によるフローシートおよび
本発明の方法の実施のための装置の一部分の可能な実施
態様を示すものである。

第１図の装置に於て、−緒になって醗酵の第１段階を形
成する２個の直列または並列配置で連結された反応区域
１および２内で固形有機廃棄物の加水分解および酸性化
が行われ、一方、メタン醗酵区域３では第２段階すなわ
らメタン醗酵が第１段階で溶解された分解生成物につい
て行われる。

固形有機廃棄物は、所望ならば前工程からの調節された
量の液体と共にかつ（または）添加水および（または）
メタン醗酵反応器からの水の一部分と共に、供給ライン
４から反応区域１へ供給される。有機廃棄物が多数の大
きい葉または間柱な物を含んでいる場合には、寸断装置
５で寸断することができる。寸断装置としては、例えば
わら切り装置または微粉砕機を用いることができる。反
応区域１へ廃棄物をポンプ輸送するために許容される最
大粒度は、明らかに主として使用するポンプの種類によ
る。一般に、許容される最大粒子は１−５ｃｍである。

反応区域１内へは、反応器３からの流出液の一部分も入
口６から送り返される。

明らかに、固形廃棄物への水性液体の供給は、反応区域
１内で、あるいは（および）この反応区域へ入る前に、
例えば寸断装置５内で行うことができる。

有機廃棄物がハツチ式で得られるときには、この固形有
機廃棄物をハツチ式で寸断し、緩衝槽へ送り、そこから
連続的に反応区域１へ供給することができる。

反応区域１および２のおのおのの中に１１１３示した攪
拌装置７はこれらの反応区域内の固形物を攪拌すること
ができる。

反応区域１．２には反応区域と捕集区域９とを隔離する
篩表面８があり、捕集区域９内へは液体と小固形粒子だ
けが入ることができる。篩表面には、例えば最小線状サ
イズ（例えば篩スリットの幅）または直径が１鮪の目が
ある。明らかに、この篩分は装置は反応区域より上方に
もまたは反応区域に近接しても置くことができる。この
場合にはあらゆる種類の篩分は装置を用いることができ
る。

本発明の１つの実施態様によれば密閉反応器を反応区域
１．２として用いることができ、その場合には、この反
応器は、加水分解／酸性化工程中に生成する二酸化炭素
および少量のメタンの除去のためのガス排出Ｌ１を備え
ていなりればならない。

密閉反応器は、例えば空気汚染防止および（または）加
水分解／酸性化反応器の冷却防止のために用いることが
できる。

各捕集区域９からの微細固形粒子含有液体は分離装置Ｉ
Ｏへ送られ、そこで例えば真空ドラムフィルター、自己
掃除性静置篩または液体サイクロンあるいはこれらの装
置の組み合わせのような濾過器または篩で液体から主と
して微細固形粒子を分離する。分離された固形粒子は、
スラッジがポンプで除去できるような条１牛下で、濃厚
なスラッジとして１１に於いて除去され、該スラッジが
どちらかというと多量の十分には醗酵していない固形有
機粒子を未だ含んでいる場合には、該スラッジの全部ま
たは一部分を点線で示した導管１２を通して対応する反
応区域１または２へ送り返すことができる。除去された
濃厚なスラッジは、脱水して例えば堆肥として使用する
ことができる。

分離装置１０で分離された液体は排出口１３から排出さ
れる。この液体の一部分は、ポンプ１５によって導管１
４を通って捕集区域９内へ送り返され、残りの液体は、
導管１６とポンプ１７とによって、メタン醗酵を受ける
ためにメタン反応器３内へ送られる。所望ならば、導管
１６を通って送られる液体の一部分をメタン醗酵反応器
３へ送らずに直接導管６を通って再循環させてもよい。

この再循環導管は図１には示していない。メタン反応器
内で発生したガスは導管１８を通って排出され、捕集さ
れて、例えば燃料として用いられる。

当業者には明らかなように、本発明の方法では、ＵＡＳ
Ｂ反応器、流動床反応器、嫌気フィルターまたは下降流
静置固定フィルム法のような適当なメタン醗酵反応器を
用いることができる。例えば、その中で過度のスラッジ
が生成するメタン醗酵反応器を用いる場合、この反応器
には、勿論、この過度のスラッジの排出口が設けられて
いる。

迅速分解性廃棄物を醗酵させねばならない場合には、直
列に連結された２個以上の加水分解／酸性化反応器を用
いることができる。最初に、全ての廃棄物は反応区域１
内へ送られるが、緩徐分解性廃棄物の部分は次の反応区
域へ送られる。かかる方式の利点は、これらの反応器の
液体流およびかくして水中滞留時間を最適化することが
できることである。

反応区域１内で処理された廃棄物は、適当な輸送装置１
９で反応区域１から反応区域２内へ送られる。

廃棄物の調節可能な一部分は再循環導管２０を通って反
応区域１内へ送り返される。輸送装置１９と導管２０と
は、それらがその中の廃棄物を完全に攪拌機７の代わり
に、あるいは攪拌機に加えて攪拌するような方法で（例
えば一部分が反応区域１内に）置くことができる。

反応区域２からの廃棄物は、反応区域１からの廃棄物と
同様な方法で、調節可能な再循環を備えた輸送装置１９
によって排出せさることができる。

反応区域２がその中で有機廃棄物自体が醗酵される最終
反応区域である場合には、該反応区域の輸送装置１９ば
排出口２１へ向かって外部へ通じることができる。この
廃棄物は、どちらかというと未だ多量の水を含む可能性
があるので、該廃棄物を篩２２上、例えば自己清掃性静
置篩上へ送り、そこから分離された液体を導管２３を通
して該反応区域に対応する分離装置１０の供給側へ送る
ことができる。

反応区域２のメタン反応器３への導管１６は反応区域１
の導管１６と結合する。その代わりに、さらに酸性化が
所望の場合には、反応区域１の分離装置１０の排出口１
３を、メタン反応器３への導管１６と直接連結させるの
ではなく、導管１６′と連結させて問題の液体を反応区
域２へ送ることによって、直列に連結された反応区域１
および２の配置を用いることもできる。この場合には、
導管６はメタン反応器の流出物をもっばらまたは大部分
反応区域ｌ内へ送り、反応区域２内へは全く送らないか
またはほんの少量しか送らないようにしなければならな
いので、導管６と反応区域２との連結管６′は、排除し
てもよいし、あるいは完全にまたはほぼ完全に閉鎖して
もよい。

メタン反応器３内で処理された液体は、導管２４を通っ
てメタン反応器３から排出される。該液体の一部分は排
出口２５を通って系から排出され、別の一部分は、導管
６を通って、相互に調節できる分配で、反応区域１およ
び２および（またば）反応区域１へ４人されるｎ；ｉの
固形有機廃棄物へ供給される。本方法を多量の被処理廃
水を含む供給物について実施する場合には、メタン反応
器３から反応区域１および２への流出物の送り返しは完
全に省略してもよいし、あるいはずっと少ない程度に行
ってもよい。

破線２６は、弁で選択自由に開閉することによって、か
つ自然的な抑圧によって液体の流水が所望な程度に起こ
らない場合に、必要ならばポンプによって調節される、
捕集区域９から対応する反応区域ｌまたは２内への液体
の再循環方法を示している。捕集区域９は、１０で分離
された液体でフラッシングする代わりに、あるいはフラ
ッシングすると共に、専管６の排流管２７を通って送ら
れて来るメタン反応器３からの液体でフラッシングする
ことができる。しかし、捕集区域が適当に構成されてい
るならば、例えば十分に急勾配の壁および底で構成され
ているならば、捕集区域のフラッシングは全く行わなく
てもよい。

上述したように、本発明の方法は、反応区域１および２
内のどちらかというとドライ廃棄物塊でも、実質的にウ
ェットな廃棄物塊でも実施することができる。

第２図の装置は、上記反応区域１の一部分の垂直断面を
示す。

反応区域１に近いかまたは反応区域ｌ内のポンプ３４は
、反応区域１から廃棄物を、密閉トラフ内のウオームス
クリューからなり、スクリューモーターで駆動される水
平輸送装置３８まで持ち上げる。該トラフは底部に２つ
の開口３９と４０とがあり、開口３９は、滑り弁４１で
大きさが可変であり、反応区域１上へ突き出しているが
、開口４０は、廃棄物をトラフへ放出し、トラフが図１
の反応区域２の頂部へ送る。この方法で、反応区域１で
処理された廃棄物の調節てせきる一部分を輸送装置３８
で反応区域１へ送り返すことができ、残りは該輸送装置
によって反応区域２へ送られる。

滑り弁４１が連続的に開いている場合には、ｘｍｍより
も大きい粒子を含む全ての廃棄物が開口３９から対応す
る反応区域内へ戻される。

反応区域２にも同様な輸送装置を備えることができ、廃
棄物を持ち上げ、３９のような開口から調節可能な量で
廃棄物を反応区域２内へ落下させて戻すことができかつ
４０のような開口を通って反応区域２から廃棄物を排出
させることができるが、廃棄物は第１図で説明したよう
に篩２２（第１図）上で脱水することができる。

水平輸送装置３８は、固形廃棄物をトラフの底部にある
開口３９および４０に到達させるまで、廃棄物を上述し
たように０．２５〜１，５ｕ＋の篩目を有する面表面４
２上へ送り、該面表面は図１の面表面８の機能を引き継
いで行う。この面表面４２は輸送装置３８のトラフの残
りの底部となめらかに連結している。面表面４２は半円
形または全円形であることができ、その場合には、所望
ならば、その軸の周りにジャック・スクリュー３８の回
転方向と反対方向に回転することができ、自動的に清掃
できるようになっている。この面表面の下には傾斜した
壁と底部の４４に排出口とがある篩捕集区域４３がある
。かかる捕集区域は、通常、第１図の分離装置１０へそ
の中味を十分にあけて空にするが、所望ならば、ここで
も装置１０で分離された液体（第１図の導管１４）およ
び（または）メタン醗酵区域３から来る液体（第１図の
導管６および２７）（導入口４５）でフラッジングする
ことができる。

実施例１ 第３図の略示したフローシートによる装置で、種々の野
菜廃棄物の混合物を醗酵させた。酸性化／加水分解反応
区域１の頂部を密閉し、この反応区域内で生成したガス
を排出口（図には示してない）を通して測定できるよう
にした。野菜廃棄物は、とりわけ主としてきゆり、レタ
ス、エンダイブ、セロリ−、人参、赤かぶ、キャベツ、
トマトからなっていた。この有機廃棄物は野菜せり売り
から得られたものである。ここに示す結果は、連続５日
間にわたってとった平均である。この５日間に、３０％
の液体容量または５ＱｃＪの嵩体積に相当する有機廃棄
物２９，２９０ｋｇを醗酵させた。

この廃棄物は、メタン醗酵区域３（第３図）内でメタン
８０％からなるガス５０５ｎ？に転化され、このガスは
燃料として使用することができた。メタン醗酵反応器と
してはＵＡＳＢ反応器を用いた。

全流出物は水性液３０ｎ（であり、排出口２５から排出
された。０．５龍小さい粒度を有する残留固体の容量は
約０．５ｒｒｌであり、導管１１から排出された。この
固体残留物はフィルタープレス内で乾燥後、堆肥として
適当であった。

上記５日間中の工程中の流れは下記の通りである。供給
管４を通して、毎日１２ｍの嵩体積の廃棄物を反応区域
５１内へ導入した。反応区域５１には切断混合［５２と
デースイッチグレーターポンプ（ｄｅｓｉｎｔｅｇｒａ
ｔｅｒ　ｐｕｍｐ　）　５０とが付いている。

同時に、メタン醗酵区域３および分離装置１０から生じ
る水性液体５ｒｒｒ／日を反応区域５１内へ導入した。

ポンプ５３が混合物を反応区域５１から酸性化区域ｌへ
送った。篩分は装置５５から導管５４を通って再循環さ
れる廃棄物塊（２，２ｒＩ？／時）とは別に、分離装置
１０内で分離された粒子の一部分（０，１ｍ／日）を導
管１２を通して、かつメタン醗酵の流出物の一部分およ
び分＾１【装置１０で分離された液体の一部分（３，３
ｎ？／時）を導管６を通して反応区域１へ送る。ポンプ
５７で送られる（６．２ｎ？／時）廃棄物魂の篩分り／
再循環のためには第２図に示した装置を用いる。

分離装置１０としては、自己清掃性静置篩を用いる。分
離装置を出る液体（４，Ｏｎ？／時）の一部分（２，９
ｎ？／時）はポンプ１７でメタン醗酵反応器へ送られ、
一部分（１，ｌｒ／／時）は導管５７および６を通って
、反応区域５１および加水分解／酸性化区域１へ送られ
る。メタン醗酵区域内では、この反応区域に入る液体（
２，９ｎ？／時）は、導管６を通って再循環される流出
物（２，６５Ｍ／時）と導管２５を通って系から排出さ
れる流出物（０，２５ｎ？／時）と導管１８を通って燃
料として用いられるガス（１０１ｍ／日）とほんの少量
の過剰の流出物とに分けられる。

本実施例に於て、加水分解／酸性化反応器は、毎日９．
５ｋｇ乾燥固体／ｎ？を供給した。

ＣＯＤ値は、揮発物と懸濁固体との混合物として（ＣＯ
Ｄｍｉｘ＞および遠心分離後の揮発固体だけ（ＣＯＤｃ
ｅｎ）の値を測定した。メタン醗酵反応器から導管２５
を通って排出される流出物では次の値が測定された。

ＣＯＤｍｉｘ　＝　２００３ｍｇ／　ＩＣ０Ｄｃｅｎ　
＝　３３０ｍｇ／　（１加水分解／酸性化反応器からポ
ンプ５７によって排出される流出液では下記の値が測定
された。

ＣＯＤｍｉｘ　＝７０３１ｍｇ／ｊＩ ＣＯＩ）ｃｅｎ　＝　３４５７ｎ＋ｇ／　Ｉｔ実施例２ 実施例１と同じ装置を用いた。本実施例では甜菜廃棄物
、すなわち甜菜の底部の端と葉の残部とを醗酵させた。

結果は、２２日間にわたっての平均で示す。

３２０９に＋ｒ／日および４０１　ｋｇ乾乾燥固体日日
相当する約５ｄ嵩体積／日（３ｄ液体体積／日）の甜菜
廃棄物を工程中へ導入した。加水分解／酸性化反応器か
ら９２ｒｒｒＺ日をポンプ５７で汲み出した。このうち
の６Ｏｎ？／日をメタン醗酵区域内へ導入し、残りを篩
分は装置５５、分離装置１０または導管５７を通して再
循環させた。メタン醗酵区域の流出物から約３／′ＩＴ
？／日を導管２５を通して排出させ、５７ｎ？／日を再
循環させた。加水分解／酸性化反応器内で生成したガス
は１０ｎ？／日であり、主として二酸化炭素からなり、
僅か約２０％のメタンを含み、メタン醗酵反応器内で生
成したガスは９９ｒｄ１日であった（メタン７９％、二
酸化炭素２１％）。導管１１から放出される残留物流は
３８３ｋｇ／口であり、乾燥固体１５％を含んでいた。

メタン醗酵反応器から導管２５を通って排出される流出
物について、下記の値が測定された。

ＣＯＤｍｉｘ　＝２７３１ｍｇ／（Ｉ ＣＯＤｃｅｎ　＝　４９０ｍｇ／　１２ケルダ一ルーＮ
ｍ１ｘ　＝　２７３　ｍｇ／　ｌｌケルダールーＮｃｅ
ｎ　＝　５９　ｎｖ／　ＩＮ　Ｈ４−Ｎｍ１ｘ−＝　７
９　ｍｇ／　１２加水分解／鹸性化反応器からポンプ５
７で排出される流出物では、下記の値が得られた。

ＣＯＤｍｉｘ　＝６１０２ｎｇ／ｆｆ Ｃ０Ｄｃｅｎ　＝　３６６７ｍｇ／　Ｉｔケルダールー
Ｎｍ１ｘ　＝　２７３ｍｇケルダールーＮｃｅｎ＝３３
ｍｇ ＮＨ４−Ｎｔｎ＋ｘ　＝５１ｍｇ 乾燥乾燥基準の全転化率は８７．４％であり、重量基準
の全転化率は８９．５％である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するための装置のフロー
シートであり、 第２図は、本発明の２段階醗酵の第１段階を実施するた
めの装置の一部分の垂直断面図であり、第３図は、本発
明の実施例を行うための装置のフローシートである。 図面番号の説明 １．２・・・反応区域、３・・・メタン醗酵区域、５・
・・寸断装置、７・・・攪拌装置、８・・・諸表面、９
・・・捕集装置、１０・・・分離装置、１９・・・輸送
装置、２２・・・篩。 手続補正書 ５ｇ、１０．２２ 昭和　年　月　日 特許庁長官　志　賀　学　殿　曵 １、事件の表示　昭和５９年特許願第１８９４７３号２
、発明の名称　水中固形廃棄物の２段階嫌気的醗酵方法
ならびに装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　自　発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）導入される固形有機廃棄物によって固形有機廃棄
   物の少なくとも８０容量％が０．２５〜１．５鶴の間に
   あるＸｍｌより大きい粒度を有する被処理固形有機廃棄
   物を第１段階の反応区域へ導入することと、該反応区域
   内の廃棄物を連続的にまたは周期的に攪拌しかつｘ龍よ
   り小さい粒子を液体と共に除去するために篩分けし、そ
   の後でＸ１ｌ１代り小さい粒子を液体から分離しかつか
   くして分離された液体を少なくとも主としてメタン醗酵
   区域へ供給し、同時に分離されたｘＩＩｌｌより小さい
   粒子を第１段階反応器へ再循環させかつ（あるいは）放
   出することを特徴とする２段階すなわち加水分解／酸性
   化段階およびメタン醗酵段階での水中固形廃棄物の嫌気
   的醗酵方法。 （２）被処理有機廃棄物を第１段階の反応区域内へ連続
   的に導入することを特徴とする特許請求の範囲第（１１
   項記載の方法。 （３）醗酵させねばならない廃棄物を第１段階の完全な
   実施または第１段階の１部分の実施のために少なくとも
   １つの反応区域を通して引続いて送ることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項〜第（２）項記載の方法。 （４）第１段階の反応区域内に水性液体を添加すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１１項〜第（３）項記
   載の方法。 （５）固形有機廃棄物を該水性液体の少なくとも１部分
   と混合した後、第１段階へ送ることを特徴とする特許請
   求の範囲第（４）項記載の方法。 （６）水性液体の全部または一部分がメタン醗酵段階の
   流出物起源であることを特徴とする特許請求の範囲第（
   ４）項〜第（５）項記載の方法。 （７）水性液体の全部または一部分がメタン醗酵段階に
   対する抑制物質を含まない有機起源の廃水であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（４）項〜第（５）項記載
   の方法。 （８）水性液体から分離されるＸ１１ｍより小さい粒子
   の少なくとも一部分を第１段階の反応区域へ再循環させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第核反応区域へ添加
   される水性液体の容量％が廃棄物の嵩体積に対して０１
   ５０％であることを特徴とする特許 の方法。 （１０）該反応区域へ添加される水性液体の該容量％が
   廃棄物の嵩体積に対して２５−１００％であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の方法。 （１１）メタン醗酵段階の流出物の少なくとも一部分を
   、第１段階の該反応区域内へ流出物の該一部分を導入す
   るならば該反応区域内に於ける有機廃棄物含量が維持さ
   れるような方法で再循環させることを特徴とする特許請
   求の範囲第（９）項〜第（１０）項記載の方法。 （１２）該反応区域内に於いて主として廃棄物より上に
   置かれた師表面上で廃棄物の篩分けが起こることを特徴
   とする前記特許請求の範囲の１項に記載の方法。 （１３）輸送装置が大きさの可変なかつ（または）周期
   的に閉じることができる目をもつ師表面上へ廃棄物を送
   り、面表面を通して該輸送装置から送られた廃棄物の所
   定部分または全廃棄物を該大きさおよび（または）該目
   の開いている期間によって該反応区域内で再循環させか
   つ同時に廃棄物の残りの部分を除去することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１２）項記載の方法。 （１４）所期の篩分は中に分離される液体のための捕集
   区域を周期的または連続的に液体でフラツシングするこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲の１項に記載の方法
   。 （ｌ５）フラノシング液体がメタン醗酵区域からの流出
   物であることを特徴とする特許請求の範囲第（１４）項
   記載の方法。 （１６）該フラツシング液体が、ＸＩＩＩｌより小さい
   固形粒子と液体との分離中に面表面を通過した廃棄物か
   ら分離される液体であることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１４）項記載の方法。 （ｌ７）有機固形廃棄物の２段階醗酵系の第１段階また
   は第１段階の一部分の実施のために働く反応区域と、そ
   こから捕集区域へ小さい固形粒子を含む液体を除去する
   ために０．２５〜１．５關の線状ザイズまたは匹敵でき
   る大きさの目を有する、あるいは０．２５〜１．５ｉ＋
   ＋より離れていないバーを有する面表面をもつ篩と、固
   形粒子を液体から分離ずるための分離１装置と、該第１
   段階反応区域内で固形廃棄物を１児拌する装置とからな
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲の１項に記載の
   方法を実施するだめの装置。 （１８）固形廃棄物を攪拌する装置が、該第１段階の反
   応区域の底から該廃棄物を持し上げてその少なくとも一
   部分を高いレベルに於で該反応区域へ戻す装置を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１７）項記載の装置
   。 （１９）持ち」二げられた廃棄物を案内表面上を押す輸
   送装置を含み、該輸送装置が目を錨えた案内表面の底の
   一部分上を案内し、該目を通して廃棄物を問題の反応区
   域内へ落下ざせて戻し、該目が閉じることができかつ（
   または）大きさを変えることができ、かつ該輸送装置が
   廃棄物を該底の一部分を越えて案内して反応区域から除
   去することをも行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１８）項記載の装置。 （２０）第１段階の反応区域の底部から固形廃棄物を持
   ち上げる装置とこの持ぢ上げた廃棄物を、面表面とそれ
   を通って廃棄物が問題の反応区域内へ落下して戻るよう
   になっている篩目とを備え、篩目が閉しることができか
   つ（または）大きさを変えることができるようになって
   いる案内表面の底部の一部分上を押す輸送装置とを含み
   、該輸送装置が廃棄物を該底部の該部分を越えて案内し
   て該反応区域から除去することをも行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１７）項記載の装置。 （２１）面表面がフランシンダ液体の入口を（Ｉｉｉｉ
   えた篩捕集区域の上表面を形成することを特徴とずる特
   許請求の範囲第（１７）項〜第（２０）項の１項に記載
   の装置。 （２２）問題の反応区域から持ち上げた固形廃棄物を、
   所望ならば該篩表面および該篩目上を輸送した後、該第
   １段階の第２処理区域へ供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第（１９）項記載の装置。 （２３）第２のおよび所要ならばそれに続く１つ以上の
   処理区域が問題の反応区域から固形廃棄物を持ち上げる
   ための輸送装置を有しており、固形廃棄物の一部分が第
   ２またはそれに続く反応区域内への再循環および固形廃
   棄物の師表面上の輸送ならびに該反応区域からの除去を
   行うことを特徴とする特許請求の範囲第（２２）項記載
   の装置。