特許 7064104 液肥生成システム

(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】

(24)【登録日】2022-04-26

(45)【発行日】2022-05-10

(54)【発明の名称】液肥生成システム

(51)【国際特許分類】

   C05G 5/20 20200101AFI20220427BHJP

   C05F 7/00 20060101ALI20220427BHJP

   B09B 3/65 20220101ALN20220427BHJP

   C02F 11/04 20060101ALN20220427BHJP

【ＦＩ】

C05G5/20 ZAB

C05F7/00

B09B3/00 C

C02F11/04 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2017157658

(22)【出願日】2017-08-17

(65)【公開番号】P2019034870

(43)【公開日】2019-03-07

【審査請求日】2020-08-17

(73)【特許権者】

【識別番号】519008979

【氏名又は名称】昆山納諾環保科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】佐野 教信

(72)【発明者】

【氏名】今枝 基明

(72)【発明者】

【氏名】志水 俊也

【審査官】中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００１９６４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１９２８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８７９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６５０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３５５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５１３０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－０８２２３７８（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０５Ｂ１／００－２１／００

Ｃ０５Ｃ１／００－１３／００

Ｃ０５Ｄ１／００－１１／００

Ｃ０５Ｆ１／００－１７／９９３

Ｃ０５Ｇ１／００－５／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機性廃棄物を発酵させメタンを生成した後に残留するメタン発酵残液から液肥を生成する液肥生成システムであって、
前記メタン発酵残液から、第一スクリーンにより第一固形分を分離する第一分離手段と、
前記第一分離手段によって前記第一固形分が分離された分離液のｐＨを硫酸で５．０以下に調整する第一調整手段と、
前記第一調整手段によって酸性に調整された前記分離液を蒸発濃縮する濃縮手段と、
前記濃縮手段によって蒸発濃縮された濃縮液を前記液肥として貯留する貯留手段と
を備えたこと
を特徴とする液肥生成システム。

【請求項2】

前記貯留手段によって貯留された前記濃縮液から、第二スクリーンにより第二固形分を分離する第二分離手段を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の液肥生成システム。

【請求項3】

前記濃縮手段によって蒸発濃縮された前記濃縮液のｐＨを５～８に調整する第二調整手段を備えたこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の液肥生成システム。

【請求項4】

前記第一スクリーンは、断面形状が櫛形の金属線材からなるウェッジワイヤーを所定寸法のスリットを形成するように配列したウェッジワイヤースクリーン装置であること
を特徴とする請求項１から３の何れかに記載の液肥生成システム。

【請求項5】

前記濃縮手段は、攪拌機構を内部に備えたこと
を特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液肥生成システム。

【請求項6】

前記濃縮手段において生成された凝縮液を回収する回収手段と、
前記回収手段によって回収された前記凝縮液を活性汚泥で生物処理を行いつつ浸漬膜で濾過を行う生物処理手段と
を備えたこと
を特徴とする請求項１から５の何れかに記載の液肥生成システム。

【請求項7】

前記生物処理手段によって前記生物処理が行われる前記凝縮液に対し、前記分離液の一部を供給する供給手段を備えたこと
を特徴とする請求項６に記載の液肥生成システム。

【請求項8】

前記生物処理手段によって得られた第一処理水に、紫外線による酸化処理を行う紫外線酸化処理手段と、
前記紫外線酸化処理手段によって得られた第二処理水を活性炭で濾過する活性炭濾過手段とを備えたことを特徴とする
請求項６又は７に記載の液肥生成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液肥生成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー資源としてのバイオマスのうち、食品加工残渣や農業集落排水汚泥、生ごみ、食品加工残渣、下水道汚泥、し尿等のウェット系バイオマスからメタン発酵によって低コストでエネルギーが回収できる技術が知られている。メタン発酵の過程では、発酵残液を生じるため、この発酵残液を効率良く処理する必要がある。例えば、有機性廃棄物をメタン発酵するとともに、生成したバイオガスを回収するメタン発酵工程と、前記メタン発酵工程の発酵残液を濃縮する濃縮工程と、を含む有機性廃棄物の処理方法が提案されている(例えば、特許文献１参照）。メタン発酵残液の濃縮により得られる濃縮物は、肥料または肥料原料として利用できるが、田や畑への施肥の作業性から考慮すると、スプレー散布が可能な液肥として生成するのが望ましい。メタン発酵残液を液肥に転換させるための重要な指標として、例えば、窒素、リン、カリウムが適正な濃度であること、液肥のスプレー散布時に支障がないこと等が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２９８６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

メタン発酵残液には窒素成分が含まれているが、窒素成分のうちアンモニア性窒素はアルカリ性において揮発しやすい。例えば、牧草地以外の収穫密度の高い田や畑への施肥には、窒素、リン、カリウムが適正な濃度であることが必要とされるが、メタン発酵残液のｐＨはアルカリ性であることから、上記方法では、濃縮工程時にアンモニア性窒素が揮発してしまい、窒素成分の濃度が低くなってしまうという問題点があった。また、発酵残液には原料に由来する懸濁物質が含まれていることから、施肥時において一定の大きさ以上の粒子がスプレーノズルに詰まるという問題点もあった。

【0005】

本発明の目的は、メタン発酵残液を処理することで、田や畑への施肥に適切な濃度で、且つ散布し易い液肥を生成できる液肥生成システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の液肥生成システムは、有機性廃棄物を発酵させメタンを生成した後に残留するメタン発酵残液から液肥を生成する液肥生成システムであって、前記メタン発酵残液から、第一スクリーンにより第一固形分を分離する第一分離手段と、前記第一分離手段によって前記第一固形分が分離された分離液のｐＨを酸性に調整する第一調整手段と、前記第一調整手段によって酸性に調整された前記分離液を蒸発濃縮する濃縮手段と、前記濃縮手段によって蒸発濃縮された濃縮液を前記液肥として貯留する貯留手段とを備えたことを特徴とする。液肥生成システムは、濃縮手段により、分離液を濃縮することにより、生成される濃縮液に含まれる窒素、リン、カリウムの濃度を高めることができるので、例えば収穫密度の高い田畑にも施肥できる性状の液肥を提供できる。液肥生成システムは、第一分離手段によって、メタン発酵残液から第一固形分をあらかじめ除去することができる。これにより、その後、濃縮手段で濃縮されて生成される液肥を例えばスプレー等で土に散布する際に、スプレーノズルに第一固形分による目詰まりが起きるのを防止できる。また、液肥生成システムは、第一調整手段により、分離液のｐＨを酸性に調整することで、分離液中のアンモニア成分を固定できる。これにより、その後、濃縮手段で濃縮されて生成される液肥に含まれる窒素成分を確保できる。

【0007】

請求項２の前記液肥生成システムは、前記貯留手段によって貯留された前記濃縮液から、第二スクリーンにより第二固形分を分離する第二分離手段を備えるとよい。これにより、液肥生成システムは、第二分離手段により、第二固形分を除去することができる。例えば、液肥をスプレー等で土に散布する際に、スプレーノズルに第二固形分による目詰まりが起きるのをさらに防止できる。また、第一スクリーン単独で微細な固形分まで除去するには濾過面積を大きくする必要があるのに対して、第二スクリーンにより微細な第二固形分を除去する場合は、第一スクリーンのスリットが第二スクリーンのスリットに比して粗めで良い。また、濾過面積が小さくても済むことや、第二スクリーン後での濃縮液は量が少なく濾過面積が小さくても済む。故に、第一固形分よりさらに微細な第二固形分を除去することができ、且つ設備の小型化を行うことができる。

【0008】

請求項３の前記液肥生成システムは、前記濃縮手段によって蒸発濃縮された前記濃縮液のｐＨを５～８に調整する第二調整手段を備えるとよい。これにより、液肥生成システムは、濃縮液を中和することができるため、濃縮液に含まれる鉱酸（無機酸）などの成分により設備が腐食することを防止できる。

【0009】

請求項４の前記液肥生成システムでは、前記第一スクリーンは、断面形状が櫛形の金属線材からなるウェッジワイヤーを所定寸法のスリットを形成するように配列したウェッジワイヤースクリーン装置であるとよい。これにより、液肥生成システムは、スプレーノズルの目詰まりの原因となる第一固形分の分離を効率的に行うことができる。また、液肥生成システムは、相当の水量を処理する必要があるため、設備の耐久性が必要となる。ここで、スクリーンとして、通常の網目を使用した場合にはすぐに破損してしまう可能性が有る。故に、液肥生成システムは、金属線材からなるウェッジワイヤーで固液分離するウェッジワイヤー装置を使うことで、長期間継続して、安定した処理を行うことができる。

【0010】

請求項５の前記液肥生成システムでは、前記濃縮手段は、撹拌機構を内部に備えても良い。これにより、蒸発濃縮装置の設定濃縮率をあげても内部の撹拌機構により成分が固着することなく流動性を保つことができる。また、濃縮中のメタン発酵残液を十分に撹拌することでメタン発酵残液の固体化を防ぐことができるため、高濃度に濃縮することができる。さらに、蒸発濃縮装置の濃縮率を上げて設定した場合、固形の肥料を生成することもできる。

【0011】

請求項６の前記液肥生成システムは、前記濃縮手段において生成された凝縮液を回収する回収手段と、前記回収手段によって回収された前記凝縮液を活性汚泥で生物処理を行いつつ浸漬膜で濾過を行う生物処理手段とを備えるとよい。回収手段は、濃縮手段において生成された凝縮液を回収する。生物処理手段は、回収手段によって回収された凝縮液を活性汚泥で生物処理を行いつつ浸漬膜で濾過を行う。これにより、液肥生成システムは、凝縮液に含まれる有機物を効率よく分解できる。また、浸漬膜により微粒子除去が行われて透明な処理水となるので、後段の紫外線分解が効率よく行われる。なお、浸漬膜とは、活性汚泥中に浸漬される濾過膜を意味し、例えば中空糸もしくは平膜の集合体を用いることができる。浸漬膜の孔径は、０．５μｍ以下にするとよい。このような浸漬膜を用いることで、凝縮液中の懸濁物を完全に除去するための沈殿槽が不要となるため、設備の小型化を行うことができる。

【0012】

請求項７の前記液肥生成システムは、前記生物処理手段によって前記生物処理が行われる前記凝縮液に対し、前記分離液の一部を供給する供給手段を備えてもよい。供給手段は分離液の一部を、生物処理が行われる凝縮液に対して供給できる。これにより、生物処理において、バクテリアなどの微生物が存在するための栄養素である成分（窒素、リン、カリウムなど）を含む分離液の一部を、供給手段により凝縮液へ供給することができるので、生物処理手段において凝縮液に生物処理を効率よく且つ継続的に行うことができる。

【0013】

請求項８の前記液肥生成システムは、前記生物処理手段によって得られた第一処理水に、紫外線による酸化処理を行う紫外線酸化処理手段と、前記紫外線酸化処理手段によって得られた第二処理水を活性炭で濾過する活性炭濾過手段とを備えてもよい。紫外線酸化処理手段は、前記生物処理手段によって得られた第一処理水に、紫外線による酸化処理を行うことができる。活性炭濾過手段は、紫外線酸化処理手段によって得られた第二処理水を活性炭で濾過できる。これにより、液肥生成システムは、生物処理で分解する事が困難な有機化学物質（難分解性物質）を分解できる。さらに、液肥生成システムは、第二処理水に残留する有機物を活性炭で吸着できるので、河川に排出できる。更に、高度に処理されているため、工業用水として再利用することもできる。

【0014】

上述した請求項１から８の発明は、任意に組み合わせることができる。例えば請求項１の全部または一部を備えずに、他の請求項２から８の少なくともいずれか１つの構成を備えたものとしても良い。特に、請求項１の構成を備えて、請求項２から８の少なくともいずれか１つの構成と組み合わせると良い。また、請求項１から８の任意の構成要素を抽出し、組み合わせても良い。本願出願人はこれらのような構成についても特許権を取得する意思を有する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】液肥生成システム１のフロー図である。

【図2】凝縮液処理部１００のフロー図である。

【図3】ウェッジワイヤー分離装置３０１の外観図である。

【図4】蒸発濃縮装置５のフロー図である。

【図5】液肥生成システム１を使用した処理結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図面を参照し、本発明の液肥生成システム１を説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載した各処理工程、および装置構成などは、それのみに限定する趣旨では無く単なる説明例である。

【0017】

図１に示す液肥生成システム１は、メタン発酵プラントにおいて生成されるメタン発酵残液を原液として処理を行い、液肥（液体肥料）を生成するものである。なお、メタン発酵プラントとは、例えば、食品加工残渣、農業集落排水汚泥、生ごみ、下水道汚泥、及びし尿等のウェット系バイオマスをメタン発酵させることによって、メタンを回収するプラントを意味する。

【0018】

図１，図２を参照し、液肥生成システム１の構成を説明する。液肥生成システム１は、原液槽２、分離装置３、濾過液槽４、酸添加装置５１、蒸発濃縮装置５、濃縮液中和槽６、アルカリ添加装置５２、液肥貯留槽７、凝縮液処理部１００等を備える。原液槽２は、メタン発酵残液を原液として貯留する。分離装置３は、原液槽２から供給されるメタン発酵残液を、後述するウェッジワイヤー分離装置３０１（図３参照）を用いて濾過し、メタン発酵残液中の固形分を分離する。なお、固形分とは、例えばメタン発酵残液中の懸濁物資（ＳＳ）である。濾過液槽４は、分離装置３により固形分が分離された濾過液を貯留する。酸添加装置５１は、ｐＨ計５１Ａが検出する濾過液のｐＨに基づき、濾過液に対して硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を添加することにより、濾過液のｐＨをアルカリ性または中性から酸性へと調整する。蒸発濃縮装置５は、濾過液槽４に貯留された濾過液を蒸発濃縮する。濃縮液中和槽６は、蒸発濃縮された濃縮液を貯留する。アルカリ添加装置５２は、ｐＨ計５２Ａが検出する濃縮液のｐＨに基づき、蒸発濃縮装置５により生成された濃縮液に対して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加することにより濃縮液のｐＨを中和する。液肥貯留槽７は、中和された濃縮液を液肥として貯留する。凝縮液処理部１００は、蒸発濃縮装置５から排出される凝縮液を例えば工業用水として再利用するため、または公共水域に排出する際の放流基準に適合させるため、生物処理等を行う。

【0019】

原液槽２と分離装置３との間には、配管２１が接続されている。分離装置３と濾過液槽４との間には、配管２２が接続されている。濾過液槽４と蒸発濃縮装置５との間には、配管２３が接続されている。蒸発濃縮装置５と濃縮液中和槽６との間には、配管２４が接続されている。濃縮液中和槽６と液肥貯留槽７との間には、配管２５が接続されている。液肥貯留槽７と施肥の対象となる施設（田畑等）との間には、配管２６が接続されている。蒸発濃縮装置５と凝縮液処理部１００との間には、配管２７が接続されている。濾過液槽４と凝縮液処理部１００は、配管３６が接続されている。配管２１の途中には、ポンプ３１が設けられている。ポンプ３１は、原液槽２に貯留されたメタン発酵残液を、分離装置３に向けて供給する。配管２３の途中には、ポンプ３２が設けられている。ポンプ３２は、濾過液槽４に貯留された濾過液の一部を、蒸発濃縮装置５に向けて供給する。配管３６の途中には、ポンプ３５が設けられている。ポンプ３５は、濾過液槽４に貯留された濾過液の一部を、凝縮液処理部１００に向けて供給する。

【0020】

図２に示すように、凝縮液処理部１００は、凝縮液槽８、アルカリ添加装置５３、生物処理槽９、紫外線酸化塔１０および活性炭塔１１等を備える。凝縮液槽８は、蒸発濃縮装置５により生成された凝縮液を貯留する。アルカリ添加装置５３は、ｐＨ計５３Ａが検出する凝縮液のｐＨに基づき、凝縮液槽８に貯留された凝縮液に対して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加することにより凝縮液のｐＨを中和する。生物処理槽９は、中和された凝縮液に対して生物処理を行うとともに膜濾過を行う。紫外線酸化塔１０は、生物処理槽９からの膜濾過水（本発明の「第一処理水」に相当）に対して紫外線酸化処理を行う。活性炭塔１１は、紫外線酸化処理を行った紫外線処理水（本発明の「第二処理水」に相当）に対して、活性炭処理を行う。活性炭処理をおこなった最終処理水は、例えば工業用水などに再利用される。

【0021】

凝縮液槽８と生物処理槽９との間には、配管２８が接続されている。生物処理槽９と紫外線酸化塔１０との間には、配管２９が接続されている。紫外線酸化塔１０と活性炭塔１１との間には、配管３０が接続されている。活性炭塔１１には配管３７が接続されている。配管２８の途中には、ポンプ３３が設けられている。ポンプ３３は、凝縮液槽８に貯留された凝縮液を、生物処理槽９に向けて供給する。配管２９の途中には、ポンプ３４が設けられている。ポンプ３４は、生物処理槽９で生物処理された凝縮液を、紫外線酸化塔１０に向けて供給する。

【0022】

図１を参照し、上記構成を備える液肥生成システム１による液肥生成フローを説明する。先ず、ポンプ３１が駆動することによって、原液槽２に貯留されたメタン発酵残液が汲み上げられ、配管２１を介して分離装置３へ供給される。

【0023】

分離装置３の構造と処理について説明する。分離装置３は、図３に示すウェッジワイヤー分離装置３０１（以下、分離装置３０１と呼ぶ）を備える。分離装置３０１は、複数本のウェッジワイヤー３０２（図３では、５本のみ図示）、複数本の支持ロッド３０３（図３では、２本のみ図示）等を備える。ウェッジワイヤー３０２は、断面形状が楔形のステンレス鋼線材であり、楔形尖端部３０２ａと幅広面部３０２ｂ等を備える。複数本の支持ロッド３０３は、等間隔で互いに平行に配置されている。複数本のウェッジワイヤー３０２は、複数本の支持ロッド３０３の上に直交する方向に等間隔に並べて配置され、夫々の楔形尖端部３０２ａが、支持ロッド３０３の上部にスポット溶接されている。分離装置３０１の幅広面部３０２ｂは、楔形尖端部３０２ａの反対側に位置する幅広の面であり、メタン発酵残液を受ける分離装置３０１の分離面として機能する。

【0024】

なお、ウェッジワイヤー分離装置３０１のウェッジワイヤー３０２に親水性塗料をコーティングしても良い。これにより、ウェッジワイヤー３０２の表面を流れるメタン発酵残液などの液膜層が、親水性塗料の親水作用によって剥離される。従って、液膜層の表面張力が弱められ、ウェッジワイヤー３０２間のスリットＳが液膜層によって塞がれるのを効果的に防止でき、かつ、親水効果により固形分がスリットＳの表面を滑りやすくなる。故に、スリットＳを液体が容易に通過することにより固形分が分離される。なお、親水性の塗料としては、例えば、珪酸ナトリウム、酸化アルミ、酸化チタンと水を主成分とする無機質塗料が好ましい。

【0025】

各ウェッジワイヤー３０２の間には、所定寸法のスリットＳが形成されている。スリットＳは、例えば、液肥を田畑等に散布する際に用いるスプレーノズル（図示略）の孔径よりも小さくするとよい。スリットＳは、例えば０．５ｍｍ以下に設定するのがよく、好ましくは、０．２ｍｍ以下に設定するとよい。分離装置３は、複数本のウェッジワイヤー３０２の間のスリットＳにメタン発酵残液を通過させることによって、メタン発酵残液に含まれるスプレーノズルの孔径よりも大きい固形分を分離できる。

【0026】

分離装置３では、供給されたメタン発酵残液に含まれる固形分を分離する。ウェッジワイヤー３０２により分離された固形分は、配管２０を介して、メタン発酵プラントへ回収される。メタン発酵プラントでは、回収された固形分が再度メタン発酵に利用される。これにより、エネルギー資源の有効活用ができる。

【0027】

分離装置３は、大量のメタン発酵残液を処理する必要があるので、設備の耐久性が必要となる。分離装置３は、ウェッジワイヤー分離装置３０１を用いることで、長期間継続して、安定した処理を行うことができる。分離装置３により、固形分が分離された濾過液は、配管２２を介して、濾過液槽４へ供給される。

【0028】

次いで、濾過液槽４では、供給された濾過液に対して、酸添加装置５１によりｐＨ調整が行われる。ｐＨ計５１Ａによって濾過液のｐＨが計測される。メタン発酵残液のｐＨは中性または弱アルカリ性であるので、分離装置３から供給される濾過液のｐＨも中性または弱アルカリ性である。酸添加装置５１は、図示しない酸貯留容器、配管等を備える。酸貯留容器は、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を貯留する。ｐＨ計５１Ａは、凝縮液のｐＨを計測して、酸添加装置５１へフィードバックする。酸添加装置５１は、フィードバックに基づき所望のｐＨとなるよう、配管を介して、酸貯留容器からＨ_２ＳＯ_４を凝縮液に対して添加する。

【0029】

ここで、酸添加装置５１は、ｐＨ計５１Ａの計測値に基づき、例えばｐＨ５．０以下になるまで、濾過液に硫酸を添加する。濾過液中には、肥料としての有効成分である窒素、リン、カリウムが含まれているが、窒素（特にアンモニア性窒素）はアルカリ性において揮発し易い。本実施形態は、濾過液中の窒素成分を固定するために、メタン発酵残液を酸性に調節する。これにより、濾過液中に、窒素成分を揮発させることなく固定できる。

【0030】

なお、濾過液に添加するｐＨ調整剤は塩酸等の酸でもよいが、好ましくは硫酸がよい。なぜなら、硫酸は、安価に入手できることや、塩酸などを用いた場合に比べて、設備の腐食が起こる可能性が低いためである。酸添加装置５１は、濾過液をｐＨ４．０前後の酸性に調整するのが好ましい。これにより、後述の蒸発濃縮装置５により濃縮されて生成される液肥中の窒素の残留率を、９９．９％以上に高めることができる。次いで、ポンプ３２の駆動により、濾過液槽４にてｐＨ調整された濾過液が、配管２３を介して、蒸発濃縮装置５に供給される。

【0031】

図４を参照し、蒸発濃縮装置５の構造と処理について説明する。蒸発濃縮装置５は、計量器４００、蒸留釜４０１、ミストキャッチャー４０２、コンデンサ４０３、サイトグラス４０４、真空ポンプ４０５、バッファタンク４０６、および送液ポンプ４０７を備える。計量器４００は、蒸留釜４０１に供給される濾過液の供給量を計量する。ミストキャッチャー４０２は、蒸発に伴って発生する水蒸気を捕獲する。コンデンサ４０３は、水蒸気を冷却することで液化する。サイトグラス４０４は、コンデンサ４０３から流出する凝縮液の流出状態を観察するために使用される。真空ポンプ４０５は、蒸留釜４０１の内部の圧力を減圧する。バッファタンク４０６は、コンデンサ４０３から流出した凝縮液を貯蔵する。送液ポンプ４０７は、バッファタンク４０６に貯蔵された凝縮液を配管２７へ送り出す。

【0032】

蒸留釜４０１では、供給口を介して蒸留釜４０１の内部に濾過液が供給される。次いで、蒸気供給口を介して蒸留釜４０１に蒸気が通流されると、蒸留釜４０１の温度が上昇する。これに伴い、蒸留釜４０１の内部に供給された濾過液が加熱される。加熱された濾過液は、攪拌機構であるスクレーパ４１５により攪拌される。蒸留釜４０１の内部は、後述する真空ポンプ４０５によって減圧される。これにより、蒸留釜４０１内部の濾過液は蒸留される。蒸留釜４０１の内部で蒸留されて残った濃縮液は、配管２４を介して、蒸留釜４０１から濃縮液中和槽６に供給される。

【0033】

一方、蒸留釜４０１の内部の圧力は、例えばコンデンサ４０３の経路を介して、真空ポンプにより気体が排気されて減圧される。すると、蒸留釜４０１の内部に供給された濾過液から、水蒸気が発生する。蒸留釜１０１において発生した水蒸気は、真空ポンプにより吸引されて、ミストキャッチャー４０２を介して、コンデンサ４０３に供給される。このコンデンサ４０３に供給された水蒸気は、冷却水により冷却される。冷却された水は、凝縮液としてバッファタンク４０６に貯蔵される。

【0034】

蒸発濃縮装置５により濾過液を高濃度に濃縮することができるため、液肥中の窒素、リン、カリウムの濃度を田畑に散布できる程度に上げることができる。また、濾過液を蒸発濃縮することで、濃縮液の保管スペースを小型化できる。なお、蒸発濃縮装置５の蒸留釜４０１は、内部の濾過液をスクレーパ４１５で撹拌しながら蒸留するので、濾過液中の成分が固着することなく、流動性を保つことができる。また、濃縮中の濾過液を十分に撹拌することで濾過液の固体化を防ぐことができるので、高濃度に濃縮することができる。蒸発濃縮装置５の運転条件を変えることで、濃縮率を変更してもよい。例えば、蒸発濃縮装置５の濃縮率を高く設定することで、固形の肥料を生成してもよい。なお、蒸発濃縮装置５は、濃縮率を初期設定により自動的に決定することができる。これにより、最適な濃縮率を設定することにより、設定後の作業を効率的にすることができる。

【0035】

次いで、送液ポンプ４０７の駆動により、蒸発濃縮装置５で濃縮された濃縮液は、配管２４を介して、濃縮液中和槽６に供給される。

【0036】

濃縮液中和槽６について説明する。濾過液槽４で酸性に調整された濾過液を、蒸発濃縮装置５で濃縮しているので、配管２４から供給される濃縮液のｐＨは酸性である。濃縮液中和槽６では、アルカリ添加装置５２により、供給された濃縮液を中和する。アルカリ添加装置５２は、図示しないアルカリ貯留容器、配管等を備える。アルカリ貯留容器は、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を貯留する。ｐＨ計５２Ａは、凝縮液のｐＨを計測して、アルカリ添加装置５２へフィードバックする。アルカリ添加装置５２は、フィードバックに基づき所望のｐＨとなるよう、配管を介して、アルカリ貯留容器からＮａＯＨを凝縮液に対して添加する。

【0037】

ここで、アルカリ添加装置５２は、ｐＨ計５２Ａの計測値に基づき、濃縮液のｐＨを、ｐＨ５～８に調整するのがよい。好ましくは、ｐＨを５．５前後に調整するとよい。これにより、液肥生成システム１は、濃縮液を中和することができるため、濃縮液に含まれる鉱酸（無機酸）などの成分により設備が腐食することを防止できる。

【0038】

次いで、濃縮液中和槽６で中和された濃縮液は液肥として、液肥貯留槽７に貯留される。

【0039】

図２を参照し、凝縮液処理部１００における凝縮液処理フローを説明する。先ず、送液ポンプ４０７が駆動することによって、蒸発濃縮装置５で生成された凝縮液が汲み上げられ、配管２７を介して凝縮液槽８へ供給される。

【0040】

凝縮液槽８について説明する。凝縮液槽８では、供給された凝縮液を貯留する。アルカリ添加装置５３は、アルカリ貯留容器、配管等を備える。アルカリ貯留容器は、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を貯留する。ｐＨ計５３Ａは、凝縮液のｐＨを計測して、アルカリ添加装置５３へフィードバックする。アルカリ添加装置５３は、フィードバックに基づき所望のｐＨとなるよう、配管を介して、アルカリ貯留容器からＮａＯＨを凝縮液に対して添加する。

【0041】

ここで、凝縮液のｐＨは、ｐＨ５～８の値に調整されると良い。これにより、後述の生物処理槽９（浸漬膜型活性汚泥槽）において、凝縮液が供給された際に、バクテリアなどの生物が生存しやすい環境にすることができる。また、生物処理において、ｐＨ調整をしない場合に比して、効率の良い処理を行うことができる。

【0042】

次いで、ポンプ３３が駆動することによって、ｐＨ調整された凝縮液は汲み上げられ、配管２８を介して生物処理槽９へ供給される。

【0043】

有機物を効率よくかつ低コストで分解するには、まず生分解可能な有機物を生分解反応において分解することが重要である。生物処理槽９は、ｐＨ調整された凝縮液に対して、有機物を分解するための生物処理を行う。

【0044】

生物処理槽９の構造と処理を説明する。生物処理槽９は、浸漬膜ユニット９Ｃ等を備える。生物処理槽９は、配管２８を介して、凝縮液槽８の下流側に接続されている。生物処理槽９は、散気管９Ａ、および空気ポンプ９Ｂ等を備える。散気管は、生物処理槽９の底に設けられる。散気管は、空気ポンプから供給される空気を排出して生物処理槽９内を攪拌する。また、浸漬膜ユニット９Ｃは、生物処理槽９内に設けられる。浸漬膜ユニット９Ｃで濾過された膜濾過水は、配管２９を介して、ポンプ３４により紫外線酸化塔１０へ送られる。

【0045】

なお、生物処理槽９は、浸漬膜活性汚泥法により生物処理を行う。生物処理槽９には高濃度の活性汚泥が保有され、それに比例して高濃度の微生物が保持される。これにより、生分解反応が促進され高度に有機物が分解される。次いで、生分解反応により十分に分解した排水を、浸漬膜ユニット９Ｃで濾過する。

【0046】

浸漬膜ユニット９Ｃの浸漬膜は、生物処理槽９で生成した活性汚泥や固形分（懸濁物質）を凝縮液から分離する。浸漬膜は、超微細の孔径を有する中空糸もしくは平膜の集合体を用いる。浸漬膜の孔径は、０．５μｍ以下にすると良く、好ましくは、孔径は、０．１μｍ～０．４μｍであると良い。このような浸漬膜を用いることで、凝縮液中の固形分を除去するための沈殿槽が不要となるため、設備の小型化を行うことができる。

【0047】

ここで、凝縮液処理部１００は、ポンプ３５の駆動により、配管３６を介し、ｐＨ調整された凝縮液に対して、濾過液槽４の濾過液の一部を栄養剤として供給することができる。濾過液に含まれる窒素、リン、カリウムなどは、蒸発濃縮装置５により、その大部分が濃縮液に含まれることとなる。従って、蒸発濃縮装置５により生成される凝縮液において、窒素、リン、カリウムは、微量である。ここで、窒素、リン、カリウムは、後述の生物処理槽９のバクテリアなどの生物の栄養源であるため、これらの成分が減少することは、生物処理の効率を悪化させる原因となる。従って、生物処理槽９は、窒素、リン、カリウムなどを、生物が生存できる程度に含むことが望ましい。凝縮液処理部１００は、バクテリアなどの微生物が存在するための栄養素である成分（窒素、リン、カリウム）を含む濾過液の一部を、配管３６を介して、凝縮液へ供給することができるので、生物処理槽９において凝縮液に生物処理を効率よく且つ継続的に行うことができる。

【0048】

次いで、ポンプ３４が駆動することによって、生物処理槽９により生物処理された膜濾過水は汲み上げられ、配管２９を介して紫外線酸化塔１０へ供給される。

【0049】

紫外線酸化塔１０における酸化処理について説明する。紫外線酸化塔１０は、ＵＶランプなどを備える。紫外線酸化塔１０は、膜濾過水に含まれる生物処理で分解する事が困難な有機化学物質（難分解性物質）を分解する。このための前処理として、生物処理槽９で生物処理された膜濾過水に対して化学的な酸化を行うことで、有機物が分解される。具体的に言うと、生物処理槽９において、浸漬膜ユニット９Ｃでの処理後の膜濾過水がポンプ３４で吸引される間に、酸化剤供給管を介して酸化剤が加えられて、紫外線酸化塔１０へ供給される。酸化剤の一例としては、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどがある。酸化剤の添加方法については、酸化剤の種類により異なる。次いで、ＵＶランプは、酸化剤が添加された膜濾過水に対して、紫外線（ＵＶ）を照射する。これにより、生物処理で分解する事が困難な有機化学物質（難分解性物質）を分解できる。次いで、紫外線酸化塔１０により酸化処理および紫外線処理された紫外線処理水は汲み上げられ、配管３０を介して活性炭塔１１へ供給される。

【0050】

活性炭塔１１について説明する。活性炭塔１１は、内部に活性炭を備える。活性炭は、紫外線処理水を濾過して最終処理水（工業用水等）にする。なお、最終処理水は、清澄な処理水である。配管３０および配管３７は、活性炭塔１１に接続されている。配管３０は、紫外線処理水を活性炭塔１１へ流入する。活性炭塔１１は、紫外線処理水に残留する有機物を活性炭で吸着できる。配管３７は、最終処理水をプラント等へ流出する。これにより得られた最終処理水は、河川等への放流基準を満たすことから、河川等に排出できる。更に、高度に処理されているため、プラントの工業用水として再利用することもできる。

【0051】

次に、液肥生成システム１の効果を確認するため、液肥生成システム１での試験について説明する。処理条件は以下の通りである。本実験では、以下の処理条件で液肥生成システム１を運転したときの、各処理段階における水質を調べた。各処理段階における水質とは、原液（メタン発酵残液）、濾過液、濃縮液、凝縮液、膜濾過水、最終処理水の水質である。水質の分析項目は、ｐＨ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、アンモニア性窒素（ＮＨ_４－Ｎ）、全窒素成分（全Ｎ）、リン、カリウムである。これらの項目を評価することにより液肥生成システム１の評価をおこなった。

【0052】

―処理条件―
・原液の量 ：５００Ｌ／ｈ×２０ｈ／ｄ＝１０，０００Ｌ／ｄ
・分離装置３ ：スリットＳ＝０．２ｍｍ、ウェッジワイヤー３０２に親水処理を施したもの
・蒸発濃縮装置５ ：蒸発能力 ５００ｋｇ Ｈ_２Ｏ／ｈ
濃縮率 約５倍
・生物処理槽９ ：生物処理槽容量（曝気槽容量） ６ｍ^３
浸漬膜型活性汚泥法
膜濾過面積 ６０ｍ^２
・紫外線酸化塔１０ ：ＵＶランプ ３００Ｗ×１本
寸法 φ４００×１８００Ｈ
容量 ２００Ｌ
・活性炭塔１１ ：上向流通液方式
寸法 φ３００×２４００Ｈ

【0053】

図５を参照し、上記の処理条件に基づき行った処理結果を説明する。原液のｐＨは８．４、ＢＯＤは５５００（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは７８００（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは１２０００（ｍｇ／Ｌ）であった。濾過液のｐＨは８．４、ＢＯＤは３０００（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは６０００（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは５５００（ｍｇ／Ｌ）、ＮＨ_４－Ｎは１５００（ｍｇ／Ｌ）、全Ｎは、２１００（ｍｇ／Ｌ）、リンは１００（ｍｇ／Ｌ）、カリウムは１８００（ｍｇ／Ｌ）であった。濃縮液（中和後）のｐＨは６．８、ＢＯＤは１２０００（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは２８０００（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは２７０００（ｍｇ／Ｌ）、ＮＨ_４－Ｎは７５００（ｍｇ／Ｌ）、全Ｎは、１１０００（ｍｇ／Ｌ）、リンは５００（ｍｇ／Ｌ）、カリウムは９０００（ｍｇ／Ｌ）であった。凝縮液（中和後）のｐＨは７．０、ＢＯＤは８００（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは５００（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは＜１（ｍｇ／Ｌ）、ＮＨ_４－Ｎは１．５（ｍｇ／Ｌ）、全Ｎは、３（ｍｇ／Ｌ）、リンは＜１（ｍｇ／Ｌ）、カリウムは＜１（ｍｇ／Ｌ）であった。膜濾過水のｐＨは６．６、ＢＯＤは２０（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは３５（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは＜１（ｍｇ／Ｌ）、ＮＨ_４－Ｎは０．５（ｍｇ／Ｌ）、全Ｎは、５（ｍｇ／Ｌ）、リンは１．５（ｍｇ／Ｌ）であった。最終処理水のｐＨは７．１、ＢＯＤは１．５（ｍｇ／Ｌ）、ＣＯＤは２．０（ｍｇ／Ｌ）、ＳＳは＜１（ｍｇ／Ｌ）、ＮＨ_４－Ｎは０．３（ｍｇ／Ｌ）、全Ｎは、２．４（ｍｇ／Ｌ）、リンは１．２（ｍｇ／Ｌ）であった。

【0054】

濾過液の水質について検討する。原液のＳＳは１２０００（ｍｇ／Ｌ）であったが、濾過液のＳＳは５５００（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／２まで低下した。これにより、分離装置３により、メタン発酵残液中に含まれる所定の大きさ以上の固形分が良好に除去されたことがわかった。

【0055】

濃縮液（中和後）の水質について検討する。濾過液のＮＨ_４－Ｎは、１５００（ｍｇ／Ｌ）であったが、濃縮液中のＮＨ_４－Ｎは、７５００（ｍｇ／Ｌ）であり、約５倍にまで濃縮できた。濾過液の全Ｎは、２１００（ｍｇ／Ｌ）であったが、濃縮液中の全Ｎは１１０００（ｍｇ／Ｌ）であり、約５倍にまで濃縮できた。濾過液のリンは１００（ｍｇ／Ｌ）であったが、濃縮液のリンは、５００（ｍｇ／Ｌ）であり、約５倍にまで濃縮できた。濾過液のカリウムは、１８００（ｍｇ／Ｌ）であったが、濃縮液のカリウムは、９０００（ｍｇ／Ｌ）であり、約５倍にまで濃縮できた。このように、蒸発濃縮装置５により、濃縮液の窒素、リン、カリウムの濃度は、濾過液に比して約５倍（本実験の設定濃縮率）となっていることがわかった。また、上記の通り、濾過液を濃縮する前に、酸添加装置５１により濾過液のｐＨを酸性に調整していることにより、アンモニア性窒素、および全窒素成分の揮発が抑制され、良好に濃縮されていることが分かった。従って、液肥生成システム１で生成される濃縮液は、収穫密度の高い田畑等の土地に散布できる液肥として使用できることが実証された。

【0056】

凝縮液（中和後）の水質について検討する。上記の通り、凝縮液は、凝縮液槽８で中和されていることから、ｐＨは７．０であった。濾過液のＢＯＤは３０００（ｍｇ／Ｌ）であったが、凝縮液のＢＯＤは８００（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／４まで低下した。また、濾過液のＣＯＤは６０００（ｍｇ／Ｌ）であったが、凝縮液のＣＯＤは５００（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／１２まで低下した。これら凝縮液のＢＯＤ、ＣＯＤの数値が放水基準を満たすようにするために、生物処理槽９、紫外線酸化塔１０、活性炭塔１１においてさらに処理する。

【0057】

なお、凝縮液のＮＨ_４―Ｎ、全Ｎ、リン、カリウムの濃度は夫々、１．５（ｍｇ／Ｌ）、３（ｍｇ／Ｌ）、＜１（ｍｇ／Ｌ）、＜１（ｍｇ／Ｌ）であった。これは、蒸発濃縮装置５による蒸発濃縮前の濾過液に含まれていた窒素、リン、カリウムのほとんどが濃縮液中に残存して濃縮されたことになる。

【0058】

膜濾過水の水質について検討する。膜濾過水のｐＨは６．６である。凝縮液のＢＯＤは８００（ｍｇ／Ｌ）であったが、膜濾過水のＢＯＤは２０（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／４０まで低下した。また、凝縮液のＣＯＤは５００（ｍｇ／Ｌ）であったが、膜濾過水のＣＯＤは３５（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／１４まで低下した。このことから、生物処理槽９における生物処理と膜濾過によって、ＢＯＤ、ＣＯＤが大きく低下していることが分かった。なお、工業用水として再利用するには、ＢＯＤとＣＯＤをさらに低下させるのが望ましい。よって、液肥生成システム１では、膜濾過水について、紫外線酸化塔１０による紫外線酸化処理をさらに行い、活性炭塔１１において紫外線処理水中の有機物を吸着する。

【0059】

最終処理水の水質について検討する。最終処理水のｐＨは、７．１であった。膜濾過水のＢＯＤは２０（ｍｇ／Ｌ）であったが、最終処理水のＢＯＤは１．５であり、約１／１４まで低下した。また、膜濾過水のＣＯＤは３５（ｍｇ／Ｌ）であったが、最終処理水のＣＯＤは２．０（ｍｇ／Ｌ）であり、約１／１７まで低下した。これにより、紫外線酸化塔１０における紫外線酸化処理と、活性炭塔１１における吸着によって、ＢＯＤとＣＯＤをさらに低下させることができた。従って、液肥生成システム１では、蒸発濃縮装置５で生成する凝縮液を、凝縮液処理部１００によって処理することによって、工業用水として再利用可能な最終処理水を得られることが実証された。

【0060】

以上説明したように、本実施形態の液肥生成システム１は、有機性廃棄物を発酵させメタンを生成した後に残留するメタン発酵残液から液肥を生成する。液肥生成システム１は、メタン発酵残液から、ウェッジワイヤー分離装置３０１により固形分を分離する分離装置３と、分離装置３によって固形分が分離された分離液のｐＨを酸性に調整する酸添加装置５１と、酸添加装置５１によって酸性に調整された分離液を蒸発濃縮する蒸発濃縮装置５と、蒸発濃縮装置５によって蒸発濃縮された濃縮液を液肥として貯留する液肥貯留槽７とを備える。これにより、液肥生成システム１は、蒸発濃縮装置５により、分離液を濃縮することにより、生成される濃縮液に含まれる窒素、リン、カリウムの濃度を高めることができるので、例えば収穫密度の高い田畑にも施肥できる性状の液肥を提供できる。液肥生成システム１は、分離装置３によって、メタン発酵残液から固形分をあらかじめ除去することができる。これにより、その後、蒸発濃縮装置５で濃縮されて生成される液肥を例えばスプレー等で土に散布する際に、スプレーノズルに固形分による目詰まりが起きるのを防止できる。また、液肥生成システム１は、酸添加装置５１により、分離液のｐＨを酸性に調整することで、分離液中のアンモニア成分を固定できる。これにより、その後、蒸発濃縮装置５で濃縮されて生成される液肥に含まれる窒素成分を確保できる。

【0061】

液肥生成システム１は、蒸発濃縮装置５によって蒸発濃縮された濃縮液のｐＨを５～８に調整するアルカリ添加装置５２を備える。これにより、液肥生成システム１は、濃縮液を中和することができるため、濃縮液に含まれる鉱酸（無機酸）などの成分により設備が腐食することを防止できる

【0062】

分離装置３は、断面形状が櫛形の金属線材からなるウェッジワイヤーを所定寸法のスリットを形成するように配列したウェッジワイヤー分離装置３０１である。これにより、液肥生成システム１は、スプレーノズルの目詰まりの原因となる固形分の分離を効率的に行うことができる。また、液肥生成システム１は、相当の水量を処理する必要があるため、設備の耐久性が必要となる。ここで、分離装置３として、通常の網目を使用した場合にはすぐに破損してしまう可能性が有る。故に、液肥生成システム１は、金属線材からなるウェッジワイヤーで固液分離するウェッジワイヤー分離装置３０１を使うことで、長期間継続して、安定した処理を行うことができる。

【0063】

蒸発濃縮装置５は、スクレーパ４１５を備える。これにより、蒸発濃縮装置５の設定濃縮率をあげても内部の撹拌機構により成分が固着することなく流動性を保つことができる。また、濃縮中のメタン発酵残液を十分に撹拌することでメタン発酵残液の固体化を防ぐことができるため、高濃度に濃縮することができる。さらに、蒸発濃縮装置５の濃縮率を上げて設定した場合、固形の肥料を生成することもできる。

【0064】

液肥生成システム１は、蒸発濃縮装置５において生成された凝縮液を回収する凝縮液槽８と、凝縮液槽８によって回収された前記凝縮液を活性汚泥で生物処理を行いつつ浸漬膜で濾過を行う生物処理槽９とを備える。凝縮液槽８は、蒸発濃縮装置５において生成された凝縮液を回収する。生物処理槽９は、凝縮液槽８によって回収された凝縮液を活性汚泥で生物処理を行いつつ浸漬膜で濾過を行う。これにより、液肥生成システム１は、凝縮液に含まれる有機物を効率よく分解できる。また、浸漬膜により微粒子除去が行われて透明な処理水となるので、後段の紫外線分解が効率よく行われる。なお、浸漬膜とは、活性汚泥中に浸漬される濾過膜を意味し、例えば中空糸もしくは平膜の集合体を用いることができる。浸漬膜の孔径は、０．５μｍ以下にするとよい。このような浸漬膜を用いることで、凝縮液中の懸濁物を完全に除去するための沈殿槽が不要となるため、設備の小型化を行うことができる。

【0065】

液肥生成システム１は、生物処理槽９によって生物処理が行われる凝縮液に対し、分離液の一部を供給するポンプ３５および配管３６を備える。ポンプ３５および配管３６は分離液の一部を、生物処理槽９によって生物処理が行われる凝縮液に対して供給できる。これにより、生物処理において、バクテリアなどの微生物が存在するための栄養素である成分（窒素、リン、カリウムなど）を含む分離液の一部を、ポンプ３５および配管３６により凝縮液へ供給することができるので、生物処理槽９において凝縮液に生物処理を効率よく且つ継続的に行うことができる。

【0066】

液肥生成システム１は、生物処理槽９によって得られた膜濾過水に、紫外線による酸化処理を行う紫外線酸化塔１０と、紫外線酸化塔１０によって得られた紫外線処理水を活性炭で濾過する活性炭塔１１とを備える。紫外線酸化塔１０は、生物処理槽９によって得られた膜濾過水に、紫外線による酸化処理を行うことができる。活性炭塔１１は、紫外線酸化塔１０によって得られた紫外線処理水を活性炭で濾過できる。これにより、液肥生成システム１は、生物処理で分解する事が困難な有機化学物質（難分解性物質）を分解できる。さらに、液肥生成システム１は、紫外線処理水に残留する有機物を活性炭で吸着できるので、河川に排出できる。更に、高度に処理されているため、工業用水として再利用することもできる。

【0067】

以上説明において、分離装置３は、本発明の「第一分離手段」の一例である。酸添加装置５１は、本発明の「第一調整手段」の一例である。蒸発濃縮装置５は、本発明の「濃縮手段」の一例である。液肥貯留槽７は、本発明の「貯留手段」の一例である。アルカリ添加装置５２は、本発明の「第二調整手段」の一例である。スクレーパ４１５は、本発明の「撹拌機構」の一例である。凝縮液槽８は、本発明の「回収手段」の一例である。生物処理槽９は、本発明の「生物処理手段」の一例である。ポンプ３５および配管３６は、本発明の「供給手段」の一例である。紫外線酸化塔１０は、本発明の「紫外線酸化手段」の一例である。活性炭塔１１は、本発明の「活性炭濾過手段」の一例である。

【0068】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、様々な変形が可能である。上記実施形態の液肥生成システム１では、蒸発濃縮装置５による蒸発濃縮前に、分離装置３による固形分の分離を行っているが、例えば、蒸発濃縮装置５による蒸発濃縮後に行ってもよい。その場合、蒸発濃縮前の分離装置３は省略してもよい。蒸発濃縮装置５による蒸発濃縮後に、分離装置３による固形分の分離を行うことで、メタン発酵残液に元々含まれていた固形分のみならず、蒸発濃縮時に生成される濃縮液の固形分も分離できる。また、蒸発濃縮処理においては、液性が変化し、凝集物が生成される可能性もある。従って、液肥として使用可能な濃縮液を分離装置３で処理することによって、スプレーノズルの目詰まりの原因となる固形分を確実に除去できる。

【0069】

また、液肥生成システム１は、蒸発濃縮装置５による蒸発濃縮前に、メタン発酵残液中の固形分を分離する分離装置３を「前段分離装置」とし、蒸発濃縮後に、濃縮液中の固形分を分離する分離装置３を「後段分離装置」として備えてもよい。この場合、例えば、前段分離装置のスリットＳを粗め（例えば、０．５ｍｍ以下）に設定し、後段分離装置のスリットＳを、前段分離装置のスリットＳよりも微細（例えば０．２ｍｍ以下）にするとよい。

【0070】

ここで、微細な固形分を除去するためにスリットＳを微細に設定すると濾過抵抗は大きくなる。濾過面積が同じ場合、スリットＳが粗い場合に比べて、濾過速度は遅くなる。前段分離装置単独の場合は、微細な固形分まで除去するには濾過面積を大きくする必要がある。これに対して、後段分離装置により固形分を除去する場合は、前段分離装置のスリットＳは、後段分離装置のスリットＳに比して粗めでも良い。これにより前段分離装置の濾過面積を小さく設定できるため、設備の小型化を行うことができる。さらに、濃縮液生成後の後段分離装置は、対象となる濃縮液の量が少ないので、濾過面積が小さくて済む。これにより後段分離装置の小型化を行うことができる。故に、液肥生成システムでは、微細な固形分を後段分離装置により除去することができ、且つ設備の小型化を行うことができる。後段分離装置は、本発明の「第二分離手段」の一例である。

【0071】

上記実施形態の分離装置３は、ウェッジワイヤー分離装置３０１を用いているが、固形分を分離する方法は、これ以外の分離方法でもよく、一般的なスクリーン装置を用いてもよい。また、金網等で固形分を分離する方法でもよい。さらに、上記実施形態のウェッジワイヤー３０２には、親水性の塗料を施さなくてもよい。

【0072】

酸添加装置５１は、添加剤として硫酸を添加したが、硫酸以外の酸を添加してもよい。アルカリ添加装置５２、５３は、添加剤としてＮａＯＨを用いたが、ＮａＯＨ以外のアルカリを添加してもよい。なお、アルカリ添加装置５２は、土壌の性状によっては省略してもよい。

【0073】

上記実施形態の凝縮液処理部１００は、生物処理槽９の後に、紫外線酸化塔１０と活性炭塔１１を備えているが、これらを省略してもよい。生物処理槽９の生物処理により、処理水のＢＯＤ、ＣＯＤは一定レベルになるので、放流先の基準が緩やかであれば、生物処理槽９で濾過された膜濾過水のままで放流することができる。

【0074】

上記実施形態の蒸発濃縮装置５は、蒸留釜４０１に蒸気を導入しつつスクレーパ４１５で分離液を撹拌しながら減圧することで、蒸留釜４０１内の分離液を濃縮するが、これ以外の蒸留方式で濃縮する一般的な濃縮装置を用いてもよい。

【0075】

上記実施形態の液肥貯留槽７は省略してもよい。この場合、濃縮液中和槽６が本発明の「貯留手段」として機能する。

【0076】

上記実施形態の凝縮液処理部１００は、凝縮水がそのまま放流できる条件であれば省略してもよい。また、上記実施形態のポンプ３５および配管３６は、省略してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 液肥生成システム
２ 原液槽
３ 分離装置
４ 濾過液槽
５ 蒸発濃縮装置
６ 濃縮液中和槽
７ 液肥貯留槽
８ 凝縮液槽
９ 生物処理槽
１０ 紫外線酸化塔
１１ 活性炭塔
４１５ スクレーパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】