特許 6027042 消化槽の運転方法、および消化槽

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6027042

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】消化槽の運転方法、および消化槽

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/04 20060101AFI20161107BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/04 ZZAB

   B09B3/00 C

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-47515(P2014-47515)

(22)【出願日】2014年3月11日

(65)【公開番号】特開2015-171669(P2015-171669A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2015年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000192590

【氏名又は名称】株式会社神鋼環境ソリューション

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】榎本 周一

(72)【発明者】

【氏名】川嶋 淳

(72)【発明者】

【氏名】徳田 直子

(72)【発明者】

【氏名】松本 勝生

(72)【発明者】

【氏名】井上 智行

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２８２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９２６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０５５３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０２８７９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−２１２２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１５３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５３８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２７０５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９２６９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００− ３／３４

Ｃ０２Ｆ １１／００−１１／２０

Ｂ０９Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

消化槽本体と、当該消化槽本体に投入された有機性廃棄物を攪拌する攪拌装置と、前記有機性廃棄物を加温する加温装置とを備える消化槽の運転方法であって、
前記消化槽本体に投入した有機性廃棄物の量に対する前記消化槽本体で発生した消化ガスの量の比率が所定値よりも低くなり、且つ、前記消化槽本体内の有機性廃棄物の温度差が所定値以上であったら、前記攪拌装置を操作して有機性廃棄物の攪拌強度を上げ、
前記消化槽本体に投入した有機性廃棄物の量に対する前記消化槽本体で発生した消化ガスの量の比率が所定値よりも低くなった場合、前記消化槽本体内の有機性廃棄物の温度差が所定値未満であれば、有機性廃棄物の攪拌強度を上げないで従前の攪拌強度での攪拌状態のままとし、且つ、前記消化槽本体への有機性廃棄物の投入量を減らす、又は前記消化槽本体への有機性廃棄物の投入を一時的に停止することを特徴とする、消化槽の運転方法。

【請求項2】

請求項１に記載の攪拌装置の動作を自動制御する制御装置を備える、消化槽。

【請求項3】

請求項１に記載の消化槽本体への有機性廃棄物の投入操作を自動制御する有機性廃棄物投入制御装置をさらに備える、又は、前記制御装置が、請求項１に記載の消化槽本体への有機性廃棄物の投入操作を自動制御する機能も有する、請求項２に記載の消化槽。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下水汚泥、食品廃棄物などの有機性廃棄物を嫌気性発酵処理するための消化槽の運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のようなメタン発酵槽（消化槽）においては、通常運転時、その攪拌装置は、常に一定の回転速度で運転されることが多い。しかしながら、常に一定の回転速度で攪拌装置を運転するのは経済的でない。

【0003】

一方、特許文献２に記載のガス攪拌方式の発酵消化装置では、２台の攪拌ブロアのうちの一方の攪拌ブロアをＯＮ、ＯＦＦさせている。ガス発生量が多いときはその一方の攪拌ブロアをＯＮし、ガス発生量が少ないときはその一方の攪拌ブロアをＯＦＦにしている。攪拌ブロアをＯＮ、ＯＦＦさせることで、消費電力を抑えることができる。なお、他方の攪拌ブロアは、常時ＯＮとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５３５１３４６号公報

【特許文献2】実開昭６２−１７４７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ガス発生量が多いときに攪拌ブロアをＯＮし、ガス発生量が少ないときは攪拌ブロアをＯＦＦにすることは、次のような問題がある。ガス発生量が低下したときに汚泥に付与する攪拌力が低下すると消化槽内の汚泥の濃度分布および温度分布が大きくなり、消化効率が低下する。また、これに関連して、汚泥の濃度分布および温度分布が不均一なものとなり、消化槽底部に汚泥が溜まって消化槽の有効容量が低下したり、濃度の高い汚泥により汚泥引抜管に閉塞が生じたりすることがある。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、下水汚泥、食品廃棄物などの有機性廃棄物を嫌気性発酵処理するための消化槽において、その低動力運転と、消化効率の維持とを両立させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、消化槽本体と、当該消化槽本体に投入された有機性廃棄物を攪拌する攪拌装置と、前記有機性廃棄物を加温する加温装置とを備える消化槽の運転方法である。前記消化槽本体に投入した有機性廃棄物の量に対する前記消化槽本体で発生した消化ガスの量の比率が所定値よりも低くなり、且つ、前記消化槽本体内の有機性廃棄物の温度差が所定値以上であったら、前記攪拌装置を操作して有機性廃棄物の攪拌強度を上げることを特徴とする、消化槽の運転方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、消化槽の低動力運転と、有機性廃棄物の消化効率の維持とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る消化槽の運転方法を説明するための消化槽の側断面図である。

【図2】本発明における他の実施形態に係る消化槽の運転方法を説明するための消化槽の側断面図である。

【図3】図２のＡ−Ａ断面図（図３（ａ））、およびＢ−Ｂ断面図（図３（ｂ））である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0011】

（消化槽の構成）
図１に示すように、消化槽１００は、消化槽本体１、攪拌機２（攪拌装置）、汚泥投入装置３、加温装置４、引抜装置５、コントローラ６（制御装置）などを具備している。

【0012】

<消化槽本体>
消化槽本体１は、汚泥（例えば、下水汚泥）を嫌気性発酵処理するための槽である。汚泥投入装置３により消化槽本体１に投入された汚泥は、加温装置４により加温されるとともに、攪拌機２により攪拌される。嫌気性発酵により発生した消化ガスは、槽頂部から出てガス管１７を流れていく。消化槽本体１には、その内部の上部、中部、下部の温度（汚泥の温度）をそれぞれ測定するための温度計５１、５２、５３が取り付けられている。また、ガス管１７にはガス流量計１８が取り付けられている。なお、消化ガスは、メタンが約６０容量％、二酸化炭素が約４０容量％のガス（バイオガス）である。

【0013】

本発明が処理対象とする有機性廃棄物は、汚泥（例えば、下水汚泥）に限られない。バイオマス（再生可能な生物由来の有機性資源で、化石資源を除いたもの）全般を処理対象とすることができる。

【0014】

ここで、本実施形態の消化槽本体１は鋼板製である。なお、消化槽本体１はコンクリート製であってもよい。しかしながら、コンクリート製の消化槽本体は、製作期間が長く、製作費用も高い。本実施形態のように鋼板製の消化槽本体１とすれば、鋼板は加工性に優れているので、コンクリート製の消化槽本体とするよりも製作期間を短縮することができ、且つ製作費用も抑えることができる。

【0015】

本実施形態では、縦型円筒形状の消化槽本体１としているが、消化槽本体１の形状はこれに限られるものではない。

【0016】

<攪拌機（攪拌装置）>
消化槽本体１に取り付けられた攪拌機２は、消化槽本体１に投入された汚泥を攪拌するためのものである。攪拌機２は、消化槽本体１をその上方から視た平面視において、槽の中心に取り付けられている。攪拌機２は、上下方向に間隔をあけて２段配置されたインペラ２ａ、インペラ２ａを回転させる電動機２ｂなどからなる。なお、インペラ２ａは、２段配置のものに限られず１段配置でもよいし、３段以上の配置であってもよい。また、消化槽本体１をその上方から視た平面視において、撹拌機２を槽の偏芯に取り付けてもよい。

【0017】

本実施形態では、鋼板製のインペラ２ａで汚泥を攪拌する機械式攪拌機としているが、ドラフトチューブ式の機械式攪拌機であってもよいし、スクリュー羽根式の機械式攪拌機であってもよい。さらには、ガス攪拌式の攪拌装置であってもよい。

【0018】

<汚泥投入装置>
汚泥投入装置３は、消化槽本体１に汚泥を投入するためのものである。汚泥投入装置３は、汚泥供給ポンプ１１と、汚泥供給ポンプ１１と消化槽本体１とを接続する供給管１２とで構成されている。供給管１２には汚泥流量計１３が取り付けられている。

【0019】

<加温装置>
加温装置４は、消化槽本体１に投入された汚泥を加温するためのものである。加温装置４は、循環ポンプ１４と、加温器１５（熱交換器）と、汚泥循環配管１６とで構成されている。加温器１５には、ボイラー（不図示）などの温水源から温水が供給される。消化槽本体１の底部から引き抜かれた汚泥は、加温器１５にて加温された後、消化槽本体１の上部から消化槽本体１内に戻される。

【0020】

<引抜装置>
引抜装置５は、消化槽本体１の底部から消化槽本体１内の汚泥をその槽外へ引き抜くためのものである。引抜装置５は、引抜ポンプ１９と、引抜ポンプ１９に接続された引抜管２０とで構成されている。なお、例えばテレスコープ弁を用いるなどして、消化槽本体１の底部から自然流下で汚泥を引き抜いてもよい。

【0021】

<コントローラ（制御装置）>
コントローラ６は、汚泥供給ポンプ１１、攪拌機２、循環ポンプ１４、および引抜ポンプ１９の運転を自動制御するためのものである。すなわち、コントローラ６は、攪拌機２の動作、消化槽本体１への汚泥の投入操作、消化槽本体１から槽外への汚泥の引抜操作などを全て自動制御するものである。コントローラ６には、汚泥流量計１３、ガス流量計１８、および温度計５１〜５３の出力信号が取り込まれる。また、図示を省略しているが、消化槽本体１の底部に溜まった堆積物の高さを測定するセンサ（例えば、超音波変位計）が消化槽本体１に取り付けられており、このセンサの出力信号もコントローラ６に取り込まれる。

【0022】

なお、攪拌機２の動作を自動制御するコントローラ（制御装置）と、消化槽本体１への汚泥の投入操作を自動制御するコントローラ（汚泥投入制御装置）と、その他の運転操作を自動制御するコントローラ（制御装置）となどに、コントローラを分けて、複数のコントローラとしてもよい。

【0023】

（消化槽の運転）
消化槽１００（攪拌機２）の運転方法について説明する。

【0024】

以下の説明では、消化槽本体１内に汚泥が既に投入されていることとする。攪拌機２は、通常運転として、例えば１〜９ｒｐｍの回転速度で、常時、連続運転（正回転）される。動力投入密度でいうと、０．５〜１．０Ｗｍ^-3（Ｗｍ^-3：汚泥１ｍ³当たりの仕事率）で、攪拌機２は常時、連続運転（正回転）される。なお、攪拌機２を常時、連続運転する必要は必ずしもなく、消化ガスの発生率（以下、「ガス発生率」と記載する）が良好であれば、間欠運転としたり、さらには、攪拌機２を停止させておいてもよい。なお、ガス発生率が所定値よりも低くなった場合に、必ず攪拌機２を運転する（攪拌強度を上げる）というものでもない。その他の条件も加味される。詳しくは後述する。

【0025】

ガス発生率とは、消化槽本体１に投入した汚泥の量に対するその消化槽本体１で発生した消化ガスの量の比率のことである。ここで、汚泥の量とは、液体の汚泥の体積のことをいう。消化ガスの量とは、０℃且つ１気圧の消化ガスの体積のことをいう。

【0026】

ガス発生率の求め方の一例を記載しておく。消化槽本体１への汚泥投入量を３０ｍ³／日とし、消化槽本体１へ汚泥を連続投入する、という条件を例にとって記載する。この場合、消化槽本体１への単位時間当たりの汚泥投入量は、３０／２４＝１．２５ｍ³／ｈとなる。消化槽本体１で発生した単位時間当たりの消化ガス発生量（消化ガス流量）を、この単位時間当たりの汚泥投入量で除してガス発生率を求める。

【0027】

また、正回転とは、消化槽本体１内の汚泥の流れをｆ２の符号を付して図１に示したように、インペラ２ａ近辺（槽中央）では上から下への流れ（下降流）、その外側（槽内側面）では下から上への流れ（上昇流）となるようにインペラ２ａを回転させるときの回転である。インペラ２ａの回転方向をｆ１の符号を付して図１に例示している。

【0028】

以下、具体的に説明する。なお、以下に記載するガス発生率、汚泥の温度差などの数値条件は、あくまで一例であり、この数値条件に限定されるものではない。

【0029】

ここで、ガス発生率の下限値、および槽内の汚泥の温度差の上限値がオペレータにより予め決められ、それぞれの値（許容値）がコントローラ６に入力される（例えば、ガス発生率の下限値：７、槽内の汚泥の温度差の上限値：１）。また、コントローラ６は、汚泥流量計１３または消化槽本体１の液位計（不図示）からの信号をもとに消化槽本体１に投入した汚泥の量を計算する。また、ガス流量計１８からの信号をもとに消化槽本体１で発生した消化ガスの量を計算する。そして、これらの計算結果からガス発生率を計算により求める。また、コントローラ６は、温度計５１〜５３からの信号をもとに、消化槽本体１内の汚泥の温度差を算出する。本実施形態では、温度計５１〜５３による測定値のうちの最大値と最小値との差が、消化槽本体１内の汚泥の温度差となる。

【0030】

ガス発生率が例えば７（％でいうと７００％）よりも低くなり、且つ、そのときの消化槽本体１内の汚泥の温度差が例えば１℃以上であれば、コントローラ６からの信号で、攪拌機２の回転数を上げることで汚泥の攪拌強度を高める。例えば、１．０〜２．０Ｗｍ^-3の動力投入密度で一定期間攪拌機２を運転する。これにより、消化槽本体１内の汚泥の温度分布が均一化されることで汚泥の消化が促進され、その結果、ガス発生率が高まる。

【0031】

ガス発生率が例えば７以上となり、且つ、消化槽本体１内の汚泥の温度差が例えば１℃未満となったら、コントローラ６からの信号で、攪拌機２の回転数を元に戻す。すなわち、０．５〜１．０Ｗｍ^-3の動力投入密度の攪拌強度に戻す。なお、消化槽本体１内の汚泥の温度差を特に考慮せず、ガス発生率が例えば７以上となったという条件のみで、攪拌機２の回転数を元に戻してもよい。

【0032】

一方、ガス発生率が例えば７（％でいうと７００％）よりも低くなった場合に、そのときの消化槽本体１内の汚泥の温度差が例えば１℃未満であれば、コントローラ６は、汚泥の攪拌強度を上げないで従前の攪拌強度での汚泥攪拌状態のままとし、且つ、消化槽本体１への汚泥の投入量を減らす、又は消化槽本体１への汚泥の投入を一時的に停止するという運転制御を行う。このような運転制御とする理由は、以下の通りである。

【0033】

消化槽本体１内では、有機物が低分子の有機酸に分解される反応（酸発酵）の後、この有機酸を原料として、メタン生成細菌が有機酸をメタンガスに転換する反応（メタン発酵）が起きる。消化槽本体１内の汚泥の温度が均一であるのに、ガス発生率が低いということは、メタン生成細菌の活性が低下したり、死滅が進んだりしていることを意味する。そのため、このような場合、汚泥供給ポンプ１１の運転頻度を少なくしたり、汚泥供給ポンプ１１の運転を停止したりして、消化槽本体１への汚泥の投入負荷を一時的に減らす。汚泥中には、メタン生成細菌に対して有害な物質（例えば、アンモニア性窒素）が少なからず含まれている。消化槽本体１への汚泥の投入負荷を一時的に減らすことで、メタン生成細菌に対して有害な物質を減らすことができ、これにより、メタン生成細菌の回復を図ることができる。ガス発生率が例えば７以上にまで戻ったら、汚泥供給ポンプ１１の運転を、従前の運転に戻す。

【0034】

前記したように、本実施形態の消化槽本体１には、図示を省略しているが、消化槽本体１の底部に溜まった堆積物の高さを測定するセンサ（例えば、超音波変位計）が取り付けられている。図１において堆積物に符号Ｓを付している。堆積物Ｓは、砂分を多く含む汚泥であったり、粘度の高い汚泥であったりする。コントローラ６は、当該センサにより、消化槽本体１の底部に溜まった堆積物Ｓの高さを連続でまたは間欠で測定する。そして、消化槽本体１の空時の有効容量に対する堆積物Ｓの体積の割合が例えば３％に達したら、コントローラ６は、攪拌機２を逆回転させる。攪拌機２が逆回転すると、汚泥の流れは、ｆ２とは反対向きになる。すなわち、インペラ２ａ近辺（槽中央）では下から上への流れ（上昇流）、その外側（槽内側面）では上から下への流れ（下降流）となる。また、コントローラ６は、引抜ポンプ１９を動作させて、堆積物Ｓを槽外へ排出する。

【0035】

攪拌機２を逆回転させて、汚泥の流れをそれまでとは反対方向にすることで、消化槽本体１の底部に溜まった堆積物Ｓをほぐすとともに、少なくとも一部の堆積物Ｓを泳動させることができる。これにより、堆積物Ｓを効率良く、槽外へ排出することができる。一定時間が経過したら、コントローラ６は、攪拌機２を正回転（通常運転）に戻すとともに、引抜ポンプ１９の運転を停止する。その後、消化槽本体１の空時の有効容量に対する堆積物Ｓの体積の割合が例えば３％未満にまで低下していたら、攪拌機２の通常運転を継続し、３％未満にまで低下していなかったら、再度、攪拌機２逆転運転と引抜ポンプ１９の運転を行う。消化槽本体１の空時の有効容量に対する堆積物Ｓの体積の割合が例えば３％未満になるまで、上記運転を繰り返す。

【0036】

これにより、消化槽本体１の有効容量が、堆積物の存在により減少することを防止できるので、汚泥の消化効率を維持することができる。なお、図１、２に堆積物Ｓの異なる堆積形態を示したように、消化槽本体１の大きさ、攪拌機２の形式、インペラ２ａの形式・大きさ・配置などにより、堆積物Ｓの堆積形態は様々であり、堆積形態が水平（厚みがどこも同じ）になるとは限らない。図１に示したように槽中央部側が盛り上がった堆積形態となることもあるし、図２に示したように槽底のコーナー部が盛り上がった堆積形態となることもある。そのため、複数のセンサ（例えば、超音波変位計）を、消化槽本体１をその上方から視た平面視において様々な箇所に配置して、様々な箇所の堆積物Ｓの高さを測定し、複数の測定結果から堆積物Ｓの体積を算出することで、堆積物Ｓの体積の測定精度を上げておくことが好ましい。

【0037】

（作用・効果）
本発明では、消化槽本体１のガス発生率が所定値よりも低くなり、且つ、消化槽本体１内の汚泥の温度差が所定値以上であったら、攪拌機２（攪拌装置）を操作して汚泥の攪拌強度を上げる。
この構成によると、消化槽本体１内の汚泥の温度分布が均一化されることで汚泥の消化が促進され、その結果、ガス発生率を高めることができる。また、必要なときのみに、攪拌機２（攪拌装置）の運転が強められるので、消費電力も抑えることができる。すなわち、本発明によると、消化槽の低動力運転と、汚泥の消化効率の維持とを両立させることができる。

【0038】

なお、前記した実施形態では、汚泥供給ポンプ１１、攪拌機２などの運転操作を、コントローラ６による自動制御としているが、これらの運転操作を、すべてオペレータ（人）が行ってもよい。そのため、コントローラ６は無くてもよい。

【0039】

ここで、消化槽本体１のガス発生率が所定値よりも低くなった場合、常に、汚泥の攪拌強度を上げるのではなく、消化槽本体１内の汚泥の温度が均一であれば、汚泥の攪拌強度を上げないで従前の攪拌強度での汚泥攪拌状態のままとし、且つ、消化槽本体１への汚泥の投入量を減らす、又は消化槽本体１への汚泥の投入を一時的に停止することが好ましい。
この構成によると、活性が低下したりなどしたメタン生成細菌の回復を図ることができ、結果として、汚泥の消化効率の維持をより確実なものとすることができる。また、各機器の消費電力をより抑えることができる。

【0040】

なお、処理対象として、例えば、汚泥と、木質・食品等のバイオマスとを混合する場合、または、木質・食品等のバイオマスのみを対象とする場合もある。ガス発生率は、投入する有機性廃棄物の種類によって発生する消化ガスの量が異なる。そのため、処理対象とする有機性廃棄物に応じて、汚泥単位体積あたり発生する消化ガスの量を求めておき、これをもとにベースとなるガス発生率を求めておいて比較するようにしてもよい。
また、通常、投入汚泥量とＤＳ濃度（２〜５％）とがある程度決まっているが、仮にＤＳ１０％の汚泥を投入して槽内の濃度が大きく変化する場合等は、事前に消化ガス発生倍率を予測しておき希望する所定値に調節して制御（攪拌装置の制御など）を行うことも可能である）。

【0041】

（他の実施形態）
消化槽本体１の底部に溜まった堆積物を効率良く、槽外へ排出するための、前記した攪拌機２逆転とは別の方法を、図２、３を参照しつつ説明する。なお、図２、３に示した消化槽１０１において、図１に示した消化槽１００を構成する機器・配管と同様の機器・配管については同一の符号を付している。

【0042】

（消化槽の構成）
本実施形態の消化槽１０１と、図１に示した消化槽１００との違いは、引抜装置５の構成と、本実施形態の消化槽１０１が図１に示した消化槽１００には設けられていない液体圧入装置８を備えている点である。

【0043】

<液体圧入装置>
液体圧入装置８は、消化槽本体１内の底部に液体を圧入することで、消化槽本体１内の底部に堆積した堆積物Ｓを圧入した液体で泳動させるためのものである。

【0044】

液体圧入装置８は、液体供給ポンプ２７と、液体供給ポンプ２７に接続された圧入液管３０とで構成されている。消化槽本体１内に圧入される液体は、液状のものなら何でもよく、例えば処理水（例えば下水処理水）である。
なお、液体供給ポンプ２７を用いずに、消化槽本体１内に自然流下で液体を圧入してもよい。例えば、消化槽本体１内の液面レベルよりも十分高い位置に水槽（不図示）を設置し、その水槽から消化槽本体１へ自然流下で液体を圧入してもよい。

【0045】

本実施形態における圧入液管３０は、液体供給ポンプ２７に接続された吐出ヘッダー管２１と、吐出ヘッダー管２１に接続された複数の分岐圧入管２２ａ〜２２ｇとで構成されている。

【0046】

図２、図３（ｂ）に示したように、吐出ヘッダー管２１の下流側は、消化槽本体１の底部の側壁部を囲むような、消化槽本体１の外径よりも少し大きな径のリング形状の管とされている。そして、このリング形状の管部分に分岐圧入管２２ａ〜２２ｇが接続されている。なお、吐出ヘッダー管２１の径を小さくして、消化槽本体１内に吐出ヘッダー管２１を設置してもよい。

【0047】

分岐圧入管２２ａ〜２２ｇは、消化槽本体１の底部を貫通するように設けられている。分岐圧入管２２ａ〜２２ｇのうちの分岐圧入管２２ａ〜２２ｆは、消化槽本体１の底部の外周に沿って等間隔で設けられている。一方、分岐圧入管２２ａ〜２２ｇのうちの分岐圧入管２２ｇ、１本は、消化槽本体１の底部中央に向かって延びるように設けられている。

【0048】

ここで、消化槽本体１内の底部の端部に配置された分岐圧入管２２ａ〜２２ｆの吐出口２３ａ〜２３ｆは、それぞれの吐出口２３ａ〜２３ｆからの液体の吐出方向が、消化槽本体１の底面（水平方向）に対して斜め上方であって、消化槽本体１の中央部（攪拌機２のインペラ２ａが配置された部分）へ向かう方向とされている。なお、吐出口２３ａ〜２３ｆからの液体の吐出方向（吐出角度）は、上記した方向でなくてもよい。

【0049】

また、消化槽本体１内の底部中央に設けられた分岐圧入管２２ｇの吐出口２３ｇは、その吐出口２３ｇからの液体の吐出方向が、消化槽本体１の天板部１ａへ向かう方向とされている。当該吐出口２３ｇからの液体の吐出方向も上記した方向でなくてもよい。

【0050】

なお、本実施形態では、消化槽本体１の底部の端部（端部外周）に計６本の分岐圧入管２２ａ〜２２ｆを配置するとともに、消化槽本体１の底部中央に向かって延びる分岐圧入管２２ｇ、１本を配置しているが、消化槽本体１の底部の端部（端部外周）のみに複数の分岐圧入管を配置してもよいし、消化槽本体１の底部中央に向かって延びる分岐圧入管２２ｇのみを配置してもよい。分岐圧入管２２ａ〜２２ｆは消化槽本体１の底部の外周に沿って等間隔でなくてもよい。さらには、消化槽本体１の底部の端部（端部外周）に配置する分岐圧入管は１本であってもよい。

【0051】

なお、消化槽本体１の底部中央に向かって延びる分岐圧入管２２ｇのみ（圧入管１本のみ）を配置する場合、この配管を「分岐圧入管」と呼ぶのは適切ではなく、単に「圧入管（圧入液管）」と呼ぶのが適切である。この場合、吐出ヘッダー管２１は不要であり、圧入管（圧入液管）の一端が液体供給ポンプ２７に接続される。圧入管（圧入液管）の吐出口である他端の位置およびそこからの吐出方向は、分岐圧入管２２ｇの吐出口２３ｇと同じである。

【0052】

<引抜装置>
本実施形態の引抜装置５は、引抜ポンプ１９と、引抜ポンプ１９に接続された引抜管３１とで構成されている。引抜管３１は、引抜ポンプ１９に接続された吸込ヘッダー管２４と、吸込ヘッダー管２４に接続された複数の分岐吸込管２５ａ〜２５ｇとで構成されている。

【0053】

図２、図３（ａ）に示したように、吸込ヘッダー管２４の上流側は、消化槽本体１の底部の内側壁部に沿った、消化槽本体１の内径よりも少し小さな径のリング形状の管とされている。そして、このリング形状の管部分に分岐吸込管２５ａ〜２５ｇが接続されている。

【0054】

分岐吸込管２５ａ〜２５ｇのうちの分岐吸込管２５ａ〜２５ｆは、消化槽本体１の底部の内周に沿って等間隔で設けられており、それぞれの吸込口２６ａ〜２６ｆは下向きに開口している。すなわち、分岐吸込管２５ａ〜２５ｆの吸込口２６ａ〜２６ｆは、下向きに開口した態様で、消化槽本体１内の底部の側壁部に沿って等間隔で配置されている。

【0055】

一方、分岐吸込管２５ａ〜２５ｇのうちの分岐吸込管２５ｇ、１本は、消化槽本体１の底部中央に向かって延びるように吸込ヘッダー管２４に接続されており、その吸込口２６ｇは、消化槽本体１の底部中央で下向きに開口している。

【0056】

なお、本実施形態では、消化槽本体１の底部の内周に沿って計６本の分岐吸込管２５ａ〜２５ｆを配置するとともに、消化槽本体１の底部中央に向かって延びる分岐吸込管２５ｇ、１本を配置しているが、消化槽本体１の底部の内周に沿う部分のみに複数の分岐吸込管を配置してもよいし、消化槽本体１の底部中央に向かって延びる分岐吸込管のみを配置してもよい。分岐吸込管２５ａ〜２５ｆは消化槽本体１の底部の内周に沿って等間隔でなくてもよい。さらには、消化槽本体１の底部の内周に沿って配置する分岐吸込管は１本であってもよい。

【0057】

（消化槽本体の底部に溜まった堆積物の除去）
コントローラ６からの信号で液体供給ポンプ２７を動作させ、消化槽本体１内の底部に分岐圧入管２２ａ〜２２ｇから液体を圧入する。消化槽本体１内の底部に溜まった堆積物Ｓは、液体供給ポンプ１１からの液体が噴き付けられることで、消化槽本体１内の液相部に泳動する。泳動した堆積物Ｓは、コントローラ６からの信号で引抜ポンプ１９を動作させることで分岐吸込管２５ａ〜２５ｇから吸い込まれ、槽外へ排出される。

【0058】

（作用・効果）
本実施形態では、消化槽本体１内の底部に液体を圧入することで当該底部に堆積した堆積物Ｓを泳動させ、泳動した堆積物Ｓを引抜装置５にて槽外へ排出する。この構成によると、消化槽本体１内の堆積物を泳動させることで、堆積物Ｓを効率良く、槽外へ排出することができる。これにより、消化槽本体１の有効容量が、堆積物の存在により減少することを防止できるので、汚泥の消化効率を維持することができる。

【0059】

なお、上記した実施形態では、液体供給ポンプ２７、および引抜ポンプ１９の運転操作を、コントローラ６による自動制御としているが、これらの運転操作を、すべてオペレータ（人）が行ってもよい。

【符号の説明】

【0060】

１：消化槽本体
２：攪拌機（攪拌装置）
２ａ：インペラ
２ｂ：電動機
３：汚泥投入装置
４：加温装置
５：引抜装置
６：コントローラ（制御装置）
１１：汚泥供給ポンプ
１４：循環ポンプ
１９：引抜ポンプ
１００：消化槽

【図1】

【図2】

【図3】