[发明专利]甲烷发酵处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及对以食品工业等的有机性废水为代表的工业废水或者下水道污水、粪尿等废水进行甲烷发酵处理而分解成甲烷气体、二氧化碳气体等的甲烷发酵处理装置。

背景技术

为了对食品工业废水等工业废水或者有机性污泥、厨房垃圾等有机性废弃物进行处理，甲烷发酵处理受到瞩目并被实用化。甲烷发酵处理比活性污泥处理更节能，可以将作为生物气体的甲烷气体以能源的形式产出。

作为甲烷发酵处理的例子，采用厌氧性消化法和UASB(升流式厌氧性污泥床)法的处理得到普及。UASB法的甲烷发酵处理中，有机性废弃物经过2阶段的分解过程，形成甲烷气体、水和二氧化碳气体。即，有机性废弃物在酸发酵过程中被分解为乙酸等低级脂肪酸，接着通过甲烷细菌的作用被分解为甲烷气体。

这样的甲烷发酵处理中，已知如专利文献1中所记载的污泥床型甲烷发酵处理装置。该装置是在反应槽的槽内自下方纵向层叠2段以上使颗粒状态的粒子以湍流状态滞留的湍流反应层而形成，设有使处理水自上方溢流至槽外部的同时将含粒子的水送回至湍流反应层的层流层(污泥床)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2005-342691号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

专利文献1中所记载的甲烷发酵处理装置中，各段的湍流反应层通过形成于向上方呈凸状设置的圆锥形第一间隔壁的外侧的狭窄流路连接。并且，通过设置使槽中央上部的自由水面附近的反应水降至槽最下部的第一湍流层201的第一贯通筒4和使第一湍流层201的水升至槽中央上部的自由水面附近的第二贯通筒6，第一湍流层201的水经由槽中央上部的自由水面附近循环。由于这样的槽内结构，被处理水依次从下段的湍流反应层移动至上段的湍流反应层时，原本应在经由槽中央上部的自由水面附近循环的同时朝径向均匀地扩散流动的被处理水产生单流，有可能使反应效率降低。

于是，本发明的课题在于提供多段式反应槽内的被处理水的流动状态得到改善的反应效率高的甲烷发酵处理装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述课题，本发明的甲烷发酵处理装置是由槽内部被间隔壁划分成多个反应室的多段式反应槽形成并在该多段式反应槽内使被处理水与粒子污泥接触的甲烷发酵处理装置，其特征是，在所述间隔壁上设有被处理水自上游侧反应室向下游侧反应室通过的开口部，在最下游侧的反应室设有使从粒子污泥分离的处理水溢流而排出的溢流部，具备将一个反应室内产生的气体导至与所述溢流部的溢流面大致相同高度的水面下并脱出至空气中的脱气单元，和将通过该脱气单元与所述气体一起被导至所述水面下的粒子污泥送返至所述的一个反应室的上游侧的另一反应室的污泥送返单元。

如果采用这样的本发明的甲烷发酵处理装置，则将与在一个反应室内产生的气体一起被导至水面下的粒子污泥送返至上游侧的另一反应室，所以粒子污泥在多个反应室间流动，可形成良好的污泥床。此外，通过含粒子污泥的污泥水在相邻的反应室间流动，多段式反应槽内进行搅拌混合可防止被处理水的单流，可实现甲烷发酵反应的促进。

本发明的甲烷发酵处理装置中，较好是所述间隔壁形成为顶部向下方配置的锥面状(例如圆锥面状、四角锥面状)。通过将间隔壁形成为所谓的倒锥面形状，反应室内产生的气体伴随在反应室内浮游的粒子污泥沿反应室的径向朝外移动，从与溢流面大致相同高度的自由水面被排出至空气中。由此，可实现多段式反应槽内的粒子污泥的流动状态的改善。

较好是所述开口部形成于所述顶部。像这样在呈倒锥面形状的间隔壁的锥体顶部形成开口部，被处理水通过该开口部自上游侧反应室向下游侧反应室通过，从而被处理水的主流形成于反应室的径向内侧，所以被处理水的层流与伴随生成气体流动的污泥水的循环流不会相互干涉，可形成稳定的流动状态。

本发明的甲烷发酵处理装置中，较好是所述污泥送返单元由将所述粒子污泥通过重力送返至所述另一反应室的向下管道形成。通过这样的由向下管道形成的污泥送返单元，可将导至与溢流面大致相同高度的自由水面下的粒子污泥送返至作为送返目标的反应室内的所需位置。