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1、(10)授权公告号 CN 101230358 B (45)授权公告日 2013.04.10 CN 101230358 B *CN101230358B* (21)申请号 200810003559.4 (22)申请日 2008.01.25 2007-015666 2007.01.25 JP C12P 5/02(2006.01) C12M 1/107(2006.01) C12M 1/34(2006.01) (73)专利权人 栗田工业株式会社 地址 日本国东京都 (72)发明人 石井洋志 深瀬哲朗 刘宝刚 (74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 龙淳 JP 特开 20。
2、02-45896 A,2002.02.12, 全文 . JP 特开 2003-39052 A,2003.02.12, 摘要， . (54) 发明名称 甲烷发酵处理方法 (57) 摘要 本发明涉及能够把握甲烷发酵状态， 即使在 有机废物的性状变化大时， 也可谋求甲烷发酵稳 定化的甲烷发酵处理方法。在进行甲烷发酵的发 酵槽(25)中， 用流量计(F2)测量第1批期间中产 生的气体生成量。 在接着第1 批的第 2 批中， 用测 量仪器 (F1) 测量供给发酵槽 (25) 的有机废物供 给量(第1供给量)， 同时， 计算由第1供给量的有 机废物产生的生成气体的预测值。 进而， 用流量计 (F2) 测量。
3、第 2 批期间中产生的气体生成量， 将测 量的实际测量值与预测值和第 1 批产生的生成气 体的实际测量值进行比较， 决定接着第2批的第3 批中的有机废物的供给量。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 马驰 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种有机废物的甲烷发酵处理方法， 其特征在于， 将所述有机废物与总固态物浓度为 15 重量以上的干式甲烷污泥混合， 在发酵槽中 进行干式甲烷发酵， 该甲烷发酵处理方法包括 ： 求出第。
4、1批供给所述发酵槽的有机废物供给量的第1供给量的有机废物实际产生的气 体的实际产生值的步骤 ； 算出接着所述第 1 批的第 2 批供给所述发酵槽的有机废物供给量的第 2 供给量的有机 废物产生的气体的预测产生值的步骤 ； 求出从将所述第 2 供给量的有机废物供给所述发酵槽到经过规定时间后的时刻， 该第 2 供给量的有机废物实际产生的气体的实际产生值的步骤 ； 将所述第 2 批的预测产生值与实际产生值进行比较的步骤 ； 和 将所述第 1 批的实际产生值和所述第 2 批的实际产生值进行比较， 决定接着所述第 2 批的第 3 批供给所述发酵槽的有机废物供给量的第 3 供给量的步骤。 2. 如权利要求。
5、 1 所述的有机废物的甲烷发酵处理方法， 其特征在于 ： 将第 1 批的期间设为 5 天以上、 10 天以内， 在期间的首日到 3 天以上、 9 天以内， 测定所 述实际产生值。 3. 一种有机废物的甲烷发酵处理装置， 其特征在于 ： 具有测定发酵槽中产生的气体的实际产生值的测定单元和运算处理装置， 其中， 将所 述有机废物与总固态物浓度为 15 重量以上的干式甲烷污泥混合， 在所述发酵槽中进行 干式甲烷发酵， 所述运算处理装置具有 ： 存储由所述测定单元测定的第1批供给所述发酵槽的有机废物供给量的第1供给量的 有机废物实际产生的气体的实际产生值的存储单元 ； 计算接着所述第 1 批的第 2 。
6、批供给所述发酵槽的有机废物供给量的第 2 供给量的有机 废物产生的气体的预测产生值的计算单元 ； 和 将从将所述第 2 供给量的有机废物供给所述发酵槽到经过规定时间后的时刻， 由所述 测定单元测定的该第 2 供给量的有机废物实际产生的气体的实际产生值， 与所述第 2 批的 预测产生值和所述第 1 批的实际产生值进行比较的比较单元。 权 利 要 求 书 CN 101230358 B 2 1/8 页 3 甲烷发酵处理方法 技术领域 0001 本发明涉及有机废物的甲烷发酵处理方法， 特别涉及监视发酵槽内的甲烷发酵状 态， 谋求处理的稳定化的甲烷发酵处理方法。 背景技术 0002 以往， 作为将有机废。
7、物作为能量源利用的方法， 已知有甲烷发酵。 作为供甲烷发酵 的有机废物， 可举出家畜粪尿， 剪枝、 稻或稻谷壳之类的农畜产废物， 厨房含水垃圾 ( 生 )， 和由废水处理产生的有机污泥等。近年， 将能源由以石油为代表的化石燃料向被称为 “生物质” (biomass) 的生物资源转换的活动活跃， 以有机废物作为原料产生甲烷气体的甲 烷发酵受到瞩目。 0003 甲烷发酵大致包括以糖等作为基质生成酸的 “酸生成工序” 、 和由乙酸或氢生成甲 烷的 “甲烷生成工序” ， 多种多样的微生物群落参与甲烷发酵。 因此， 将参与甲烷发酵的微生 物群落 ( 以下， 有时称为 “甲烷发酵菌群” ) 维持在甲烷发酵。
8、平稳进行的状态不一定很容易。 另外， 由于甲烷发酵是以含有高浓度固态物和有机物的有机废物为原料， 因此， 甲烷发酵过 程中生成的各种代谢副产物也呈高浓度， 容易增大对甲烷发酵菌群带来的影响。 0004 具体而言， 当供给甲烷发酵槽的有机废物的量过大时， 有时在甲烷发酵过程中生 成的有机酸 (VFA) 和氨态氮 (NH4-N) 在发酵槽内高浓度蓄积。一旦 VFA 和 NH4-N 蓄积， 甲烷 发酵就会受到阻碍， 最严重时存在甲烷发酵停止的情况。由于参与甲烷发酵的微生物与构 成活性污泥的需氧微生物相比繁殖速度缓慢， 因此一旦甲烷发酵停止， 则不易恢复。 0005 因此， 有机废物以使在发酵槽内的滞。
9、留时间为设计值的范围内的方式向发酵槽供 给。一般而言， 有机废物的滞留时间的设计值 ( 即， 有机废物滞留在甲烷发酵槽中的预定时 间)， 通过预先求出用于使某种性状的有机废物进行甲烷发酵所需要的时间而决定。 当有机 废物的性状一定时， 如果以使滞留时间在设计值范围内的方式供给有机废物， 则能够把握 发酵槽内的状态， 并能够在某种程度上防止对发酵槽的负荷过大。 0006 但是， 有机废物的性状随着季节变动或投入发酵槽之前的保管条件之类的原因而 变化。 当有机废物的性状变化在设计值范围内时， 不易产生甲烷发酵受到阻碍的问题， 但当 超过设计值时， 对发酵槽的负荷就会变得过大， 从而阻碍发酵。 00。
10、07 因此， 考虑测量发酵槽内的 VFA 浓度或 NH4-N 浓度， 判断发酵槽内的甲烷发酵状态 的方法。但是， VFA 浓度或 NH4-N 浓度的测量需要特别的仪器， 现阶段不易实现现场测量， 测 量成本也很高。因此， 有机废物的性状变动大、 发酵槽内易于不稳定的情况也使测量 VFA 浓 度和 NH4-N 浓度的成本增大。 0008 另一方面， 还提出了测量由甲烷发酵槽产生的气体 ( 以下， 有时特别称为 “生成气 体” ) 的生成量， 增减向发酵槽供给的有机废物量的方法 ( 例如专利文献 1 和专利文献 2)。 生成气体是除包括 VFA、 NH4-N 以外， 还包括甲烷、 二氧化碳等的气体。
11、。在专利文献 1 所述的 方法中， 当发酵槽内的气体生成量达不到基准值时， 根据含有甲烷发酵菌群的发酵槽内的 污泥的 pH 或者生成气体的二氧化碳浓度， 判断发酵槽的状态， 调节对发酵槽供给的有机废 说 明 书 CN 101230358 B 3 2/8 页 4 物的量。 0009 另外， 专利文献 2 公开了使固态的厨房含水垃圾和泥状有机污泥之类的性状不同 的多种有机废物进行甲烷发酵的方法， 它是监视发酵槽内的状态， 谋求甲烷发酵稳定化的 方法。 具体而言， 分别测量供给发酵槽的多种有机废物的供给量， 在预测由各种有机废物产 生的气体生成量的基础上， 测量发酵槽内的实际气体生成量， 将气体生成。
12、量的预测值与实 测值比较， 检测气体生成量的降低。 0010 以往， 提出了稳定进行甲烷发酵处理的技术方案， 在近年甲烷发酵推广的背景下， 作为甲烷发酵的原料的有机废物的种类也趋于多样化。为此， 需要使甲烷发酵稳定的进一 步的技术开发。 0011 另外， 甲烷发酵根据原料的有机废物的总固态物 (TS) 浓度， 分为湿式甲烷发酵和 干式甲烷发酵。在湿式甲烷发酵中， 将浆料 (slurry) 状的有机废物作为原料， 在 TS 浓度为 4 12 质量左右下实施甲烷发酵， 与此相对， 在干式甲烷发酵中， 将固态的有机废物作为 原料， 在 TS 浓度为 15 40 质量左右下实施甲烷发酵。 0012 上。
13、述专利文献 1 和专利文献 2 所述的方法均适用于湿式甲烷发酵。其中， 专利文 献 1 所公开的方法是在进行湿式甲烷发酵的装置调试之际， 为使甲烷发酵菌群在进行甲烷 发酵的发酵槽内顺利增殖而使用的方法。另一方面， 专利文献 2 所述的方法是在甲烷发酵 处理装置调试完毕， 使甲烷发酵菌群稳定保持在发酵槽内以后， 避免由有机废物向发酵槽 过量供给等所引起的处理不稳定的方法。 0013 至于干式甲烷发酵， 与湿式甲烷发酵相比， 以 TS 浓度高的有机废物作为处理对 象， 能够生成大量甲烷气体。另一方面， 由于在比湿式甲烷发酵高的 TS 浓度下进行甲烷发 酵， 所以与湿式甲烷发酵相比， 也存在 VFA。
14、 等代谢副产物引起的发酵阻碍所导致的处理容 易不稳定的趋势。 0014 专利文献 1 ： 日本特开平 3-131396 号公报 0015 专利文献 2 ： 日本特开 2005-111338 号公报 发明内容 0016 本发明就是鉴于上述课题而做出的发明， 其目的在于， 提供一种不象测量 VFA 浓 度或 NH4-N 浓度时那样使用特殊的测量仪器， 而能够防止甲烷发酵不稳定的有机废物的甲 烷发酵处理方法。本发明的目的还在于， 提供一种特别是当作为甲烷发酵原料的有机废物 的性状发生变化时， 也能够谋求甲烷发酵稳定化的甲烷发酵处理方法。 进而， 本发明的目的 还在于， 提供一种即使在以往与湿式甲烷发。
15、酵相比难以稳定化的干式甲烷发酵中， 也能够 谋求处理稳定化的甲烷发酵处理方法。 0017 本发明的发明人发现 ： 测量向甲烷发酵槽供给的有机废物供给量， 求出由其生成 的气体的预测生成值和实际生成值， 将实际生成值与预测生成值和过去的生成值进行比 较， 决定有机废物的下一次供给量， 由此能够解决上述课题， 从而完成本发明。 具体而言， 本 发明提供下述方案。 0018 (1) 一种有机废物的甲烷发酵处理方法， 其中， 包括 ： 求出第 1 批供给发酵槽的有 机废物供给量的第 1 供给量的有机废物实际产生的气体的实际产生值的步骤 ； 算出接着上 述第 1 批的第 2 批供给上述发酵槽的有机废物供。
16、给量的第 2 供给量的有机废物产生的气体 说 明 书 CN 101230358 B 4 3/8 页 5 的预测产生值的步骤 ； 求出从将上述第 2 供给量的有机废物供给上述发酵槽到经过规定时 间后的时刻， 该第2供给量的有机废物实际产生的气体的实际产生值的步骤 ； 将上述第2批 的预测产生值与实际产生值进行比较的步骤 ； 和将上述第 1 批的实际产生值和上述第 2 批 的实际产生值进行比较， 决定接着上述第 2 批的第 3 批供给上述发酵槽的有机废物供给量 的第 3 供给量的步骤。 0019 (2) 如 (1) 所述的有机废物的甲烷发酵处理方法， 其中， 将上述有机废物与总固态 物浓度为 15。
17、 重量以上的干式甲烷污泥混合， 在上述发酵槽中进行干式甲烷发酵。 0020 (3) 如 (1) 或 (2) 所述的有机废物的甲烷发酵处理方法， 其中， 将第 1 批的期间设 为 5 天以上、 10 天以内， 在期间的首日到 3 天以上、 9 天以内， 测定上述实际产生值。 0021 (4) 一种有机废物的甲烷发酵处理装置， 其中， 具有测定发酵槽中产生的气体的实 际产生值的测定单元和运算处理装置， 其中， 上述运算处理装置具有 ： 存储由上述测定单元 测定的第1批供给上述发酵槽的有机废物供给量的第1供给量的有机废物实际产生的气体 的实际产生值的存储单元 ； 计算接着上述第 1 批的第 2 批供。
18、给上述发酵槽的有机废物供给 量的第 2 供给量的有机废物产生的气体的预测产生值的计算单元 ； 和将从将上述第 2 供给 量的有机废物供给上述发酵槽到经过规定时间后的时刻， 由上述测定单元测定的该第 2 供 给量的有机废物实际产生的气体的实际产生值， 与上述第 2 批的预测产生值和上述第 1 批 的实际产生值进行比较的比较单元。 0022 本发明用于伴随畜牧业产生的家畜粪尿、 由食品产业或家庭产生的厨房含水垃 圾、 伴随下水和粪尿处理等产生的有机污泥， 此外的纸垃圾、 草、 废菌床等有机废物的处理。 本发明能够适合用于含水率为 85 质量以下， 尤其是 30 70 质量左右的固态有机废物 的处理。
19、。 0023 发明的效果 0024 根据本发明， 不使用特殊的测量仪器， 就能够把握甲烷发酵状态。因此， 即使在有 机废物的性状变化大的情况下， 也能够谋求甲烷发酵的稳定化。 附图说明 0025 图 1 为用于实施本发明的甲烷发酵处理装置的示意图。 0026 图 2 为按照本发明的一个实施方式决定甲烷发酵供给量的流程图。 0027 图 3 为实施例中所使用的有机废物的气体生成量测量实验的装置示意图。 0028 符号说明 0029 10 ： 甲烷发酵处理装置 ； 21 ： 贮存槽 ； 23 ： 混合装置 ； 24 ： 运算处理装置 ； 25 ： 发酵 槽 ； F1 ： 测量仪器 ； F2 ： 流。
20、量计 具体实施方式 0030 下面， 利用附图详细说明本发明。图 1 为本发明的一个实施方式涉及的有机废物 处理装置10的示意图。 处理装置10作为实施干式甲烷发酵的装置而构成， 具备贮存槽21、 混合装置 23、 运算处理装置 24、 和发酵槽 25。 0031 贮存槽 21 通过输送管路 31 与混合装置 23 连接。供给甲烷发酵处理的有机废物 暂时贮存在贮存槽 21 中， 经输送管路 31 供给混合装置 23。混合装置 23 经导入管路 33 和 说 明 书 CN 101230358 B 5 4/8 页 6 污泥回输管路 36 与进行甲烷发酵的发酵槽 25 连接。 0032 发酵槽 25。
21、 中保持有 TS 浓度为 15 50 质量的干式甲烷污泥， 进行干式甲烷发 酵处理。干式甲烷发酵在厌氧条件下进行， 负荷为 5 20kg-VS/m3/ 天左右。发酵槽 25 产 生的气体 ( 生成气体 ) 贮存在气罐 27 中。发酵槽 25 通过气体管路 37 和气罐 27 连接， 气 体管路 37 一端连接着发酵槽 25， 另一端连接着气罐 27。气体管路 37 的途中， 装配有用于 测量生成气体的生成量的气体流量计 F2， 测量由气体管路 37 取出的生成气体的流量。 0033 发酵槽 25 与污泥抽取管路 35 的一端连接， 经污泥抽取管路 35， 从发酵槽 25 内取 出甲烷污泥。污泥。
22、抽取管路 35 的另一端与污泥回输管路 36 和排泥管路 38 连接。取出的 甲烷污泥的一部分经污泥回输管路 36 回输到混合装置 23， 其余部分作为剩余污泥能够由 排泥管路 38 向体系外排出。 0034 有机废物从贮存槽 21 取出， 经输送管路 31 供给到混合装置 23， 与从发酵槽 25 取 出、 由污泥回输管路36供给的甲烷污泥混合， 投入发酵槽25。 每天从发酵槽25抽取的污泥 量优选为保持在槽内的污泥的 1/4 1 倍， 特别优选为 1/3 1/2 倍 ； 污泥回输量优选为循 环比为 1 3 次 / 周。 0035 这样， 处理装置10以使有机废物在发酵槽25外与甲烷污泥混合。
23、以后， 供给到发酵 槽 25 的方式构成。因此， 在处理装置 10 中， 即使是 TS 浓度高的固态有机废物， 也能够不添 加稀释水而供给发酵槽 25， 也很容易将发酵槽 25 内维持在厌氧条件。其中， 本发明能够适 用于在发酵槽25内设置搅拌单元等， 在发酵槽25内混合有机废物与甲烷污泥的情况， 也能 够适用于湿式甲烷发酵。 另外， 甲烷发酵优选在高温(4560)下进行， 但也可以是中等 温度的甲烷发酵。 0036 输送管路 31 通过调节有机废物的输送量， 能够控制对发酵槽 25 的有机废物供给 量。例如， 在本实施方式中， 输送管路 31 由输送带构成， 通过控制驱动输送带的电动机 M1。
24、 的输出功率， 调节供给到发酵槽 25 的有机废物量。另外， 输送管路 31 的途中， 装配有测量 有机废物的输送量的测量仪器 F1， 由测量仪器 F1 输出显示有机废物输送量的输出信号。 0037 测量仪器 F1 经第 1 信号传输线路 41 与运算处理装置 24 连接， 将经输送管路 31 和混合装置 23 向发酵槽 25 供给的有机废物量输入运算处理装置 24。另外， 运算处理装置 24还经第2信号传输线路43与气体流量计F2连接， 输入气体流量计F2测量并输出的生成 气体的实际生成值。 0038 运算处理装置 24 由具备例如中央运算处理装置的计算机构成， 具有预测值运算 程序， 该预。
25、测值运算程序以由测量仪器 F1 输送的有机废物的供给量作为输入值， 计算与该 供给量相应的生成气体的预测生成值。另外， 运算处理装置 24 还具备将生成气体的预测生 成值与实际生成值进行比较运算处理的比较运算程序， 将对于某一供给量的有机废物的生 成气体的预测生成值与实际生成值进行比较， 计算两者之差。 0039 下面， 参照图2， 说明使用图1的处理装置10实施本发明涉及的有机废物的甲烷发 酵处理方法的顺序。图 2 为本发明的一个实施方式涉及的有机废物的甲烷发酵处理方法的 流程图。 0040 在本实施方式中， 以 7 天为 1 个单位处理期间 ( 批 )， 从期间的首日经 6 天， 将第 1。
26、 供给量的有机废物投入发酵槽25。 然后， 在单位处理期间的最终日的第7天， 将由第1供给 量的有机废物应当产生的生成气体的预测生成值(第1预测生成值)， 与由第1供给量的有 说 明 书 CN 101230358 B 6 5/8 页 7 机废物实际产生的生成气体的实际生成值 ( 第 1 实际生成值 ) 进行比较。 0041 下面进行具体说明。在处理装置 10 中， 输送管路 31 上装配有测量仪器 F1， 每 1 天 供给到发酵槽 25 的有机废物量 ( 以下， 有时也称为 “1 天供给量” ) 由测量仪器 F1 测量， 在 第 1 步骤 S1 中， 输入运算处理装置 24。即， 在第 1 步。
27、骤 S1 中， 累计计算由第 1 批的首日至 第 6 天的 6 天间的各个 1 天供给量， 将作为第 1 批中投入发酵槽 25 的有机废物量的第 1 供 给量输入运算处理装置 24。 0042 然后， 作为第 2 步骤 S2， 计算第 1 预测生成值。预测生成值例如能够按照数学式 1 计算。 0043 ( 数学式 1) 0044 预测生成值 (Nm3/m3批 ) (AB)/VD 0045 在数学式 1 中， A 表示有机废物每 1 天的供给量， 单位为 kg/ 天。B 表示由有机废 物的每单位量(1kg)本来应该产生的生成气体量， 单位为Nm3/kg。 V表示发酵槽25的容积， 单位为 m3。。
28、D 表示在 1 批中投入有机废物的天数。B 可以通过进行预备实验求出， 该预备实 验将预先培养达到稳定状态的甲烷污泥作为种污泥， 将种污泥和投入发酵槽 25 的有机废 物混合， 求出生成气体量。 0046 另外， 在数学式 1 中， 作为预测生成值， 求出生成气体的每 1 批的预测生成量 ( 发 酵槽每 1m3)， 作为预测生成值， 也可以求出作为生成气体每单位时间的预测生成量的预测 生成速度 ( 发酵槽每 1m3)。例如， 在数学式 1 中， 如果不乘以 D(1 批中的有机废物投入天 数)， 就能够求出每1天的生成气体的预测生成速度。 当求出作为生成气体的预测值的每单 位时间的气体生成速度时。
29、， 作为实测值， 也求出每单位时间的气体生成速度。其中， 在此以 求出气体生成量的预测值和实测值的情况为例进行说明。 0047 在接着第 2 步骤 S2 的第 3 步骤 S3 中， 作为第 1 实际生成值， 将第 1 批从首日至期 间最终日的第 7 天为止实际产生的气体的生成量输入运算处理装置 24 中存储。在本实施 方式中， 发酵槽25实际产生的气体的生成量用气体流量计F2测量并输出， 自动输入运算处 理装置 24 中存储。 0048 第 4 步骤 S4 将第 2 步骤 S2 中得到的第 1 预测生成值 ( 在此为第 1 预测生成量 ) 与第 3 步骤 S3 中得到的第 1 实际生成值 ( 。
30、在此为第 1 实际生成量 ) 进行比较， 将比较结果 作为第 1 运算结果输出。在本实施方式中， 第 1 运算结果也存储在运算处理装置 24 中。 0049 按照上述顺序， 在第 1 批结束之后， 加入第 2 批。在第 2 批中， 按照与第 1 批同样 的顺序， 将第 2 供给量的有机废物用 6 天供给到发酵槽 25。第 2 供给量可以根据第 1 运算 结果决定， 例如， 当第 1 实际生成值与第 1 预测生成值相同时， 使其为与第 1 供给量同样的 量即可 ； 当第 1 实际生成值低于第 1 预测生成值时， 使其少于第 1 供给量即可， 反之， 当第 1 实际生成值高于第 1 预测生成值时，。
31、 使其多于第 1 供给量即可。 0050 在第 2 批中， 进行上述的第 1 步骤 S1 第 4 步骤 S4， 在第 4 步骤结束后， 为决定 第 3 供给量， 进行第 5 步骤 S5。在第 5 步骤中， 根据第 2 批的第 4 步骤 S4 中得到的第 2 运 算结果， 选择 3 个步骤中的任一步骤。具体而言， 在第 2 批中， 比较实际生成值和预测生成 值的结果， 当实际生成值低于预测生成值时， 作为第6步骤， 选择S6-1。 另外， 当实际生成值 与预测生成值相同时， 作为第6步骤， 选择S6-2， 当实际生成值高于预测生成值时， 作为第6 步骤， 选择 S6-3。 说 明 书 CN 10。
32、1230358 B 7 6/8 页 8 0051 在第 6 步骤 S6-1 S6-3 中， 将第 2 批中的生成气体的实测值 ( 第 2 实际生成量 ) 与第 1 批中的生成气体的实测值 ( 第 1 实际生成量 ) 进行比较。在第 2 批中， 实际生成值 低于预测生成值时， 在第 6 步骤 S6-1 中， 将第 2 实际生成值与第 1 实际生成值进行比较， 当 第 2 实际生成值低于第 1 实际生成值时， 选择使第 3 供给量少于第 2 供给量的 A。当第 2 实 际生成值与第 1 实际生成值相同时， 选择使第 3 供给量稍少的 B。当第 2 实际生成值高于第 1 实际生成值时， 选择使第 3。
33、 供给量与第 2 供给量相同的 C。 0052 当第 2 批的实际生成值与预测生成值相同时， 在比较第 2 实际生成值和第 1 实际 生成值的第 6 步骤 S6-2 中， 当第 2 实际生成值低于第 1 实际生成值时， 选择使第 3 供给量 稍少于第 2 供给量的 B。当第 2 实际生成值与第 1 实际生成值相同时， 选择使第 3 供给量与 第 2 供给量相同的 C。当第 2 实际生成值高于第 1 实际生成值时， 选择使第 3 供给量稍多于 第 2 供给量的 D。 0053 当第 2 批的实际生成值高于预测生成值时， 在比较第 2 实际生成值和第 1 实际生 成值的第 6 步骤 S6-3 中，。
34、 当第 2 实际生成值低于第 1 实际生成值时， 选择使第 3 供给量稍 少于第 2 供给量的 B。当第 2 实际生成值与第 1 实际生成值相同时， 选择使第 3 供给量与第 2 供给量相同的 C。当第 2 实际生成值高于第 1 实际生成值时， 选择使第 3 供给量多于第 2 供给量的 E。 0054 需要说明的是，“实际生成值与预测生成值相同” 、“实际生成值彼此相同” 的情况 是指数值偏差为 2以内左右 ；“实际生成值低于预测生成值” 、“第 2 实际生成值低于第 1 实际生成值” 的情况是指 ( 第 2) 实际生成值为预测生成值 ( 或第 1 实际生成值 ) 的 2 以下 ； 另外，“实。
35、际生成值高于预测生成值” 、“第 2 实际生成值高于第 1 实际生成值” 的情况 是指 ( 第 2) 实际生成值为预测生成值 ( 或第 1 实际生成值 ) 的 2以上。 0055 另外，“使第 3 供给量多于第 2 供给量” 是指相对于第 2 供给量增加 5 15 质量 左右 ；“使第 3 供给量稍多于第 2 供给量” 是指相对于第 2 供给量增加 3 10 质量左右。 同样，“使第 3 供给量少于第 2 供给量” 是指相对于第 2 供给量减少 5 15 质量左右，“使 第 3 供给量稍少于第 2 供给量” 是指相对于第 2 供给量减少 3 10 质量左右。 “使第 3 供给量与第 2 供给量。
36、相同” 是指实质上相同。 0056 在接着第 2 批的第 3 批中， 由运算处理装置 24 经输出控制信号线路 42 输送控制 电动机 M1 的输出功率的控制信号， 调节有机废物的输送量。具体而言， 使由第 2 批中进行 的第 6 步骤决定的第 3 供给量的有机废物在 6 天间供给发酵槽 25。即， 可以使用设置在输 送管路 31 的测量仪器 F1， 测量由贮存槽 21 取出的有机废物量， 调节输送管路 31 的输送速 度， 使第 3 批中的有机废物的供给量成为第 3 供给量。 0057 在第 3 批中进行与第 2 批同样的操作， 在第 5 步骤中， 比较第 3 实际生成值与第 3 预测生成值。
37、， 在第 6 步骤中， 比较第 2 实际生成值与第 3 实际生成值， 决定接着第 3 批的第 4 批中的有机废物的供给量。以下， 第 4 批以后也是同样。 0058 在干式甲烷发酵中， 相对于发酵槽25的有机物负荷， 作为有机物(能够在600灼 烧减量的有机物。以下有时简称为 “VS” )， 能够以 5 20kg-VS/m3/ 天左右的高负荷运转， 但是如上所述， 因高浓度的 VFA 等积蓄， 对甲烷发酵的影响也很大。仅通过将对应于供给发 酵槽 25 的有机废物量的气体生成的预测值与实测值进行比较， 不能考虑甲烷发酵的进行 历程， 有可能使有机废物的供给量发生不必要的变动， 但在本发明中， 通。
38、过考虑以前的气体 说 明 书 CN 101230358 B 8 7/8 页 9 生成的实测值， 能够实施进一步反映甲烷发酵的实际情况的供给量控制。 0059 实施例 0060 下面， 对实施例进行说明。作为实施例， 使用图 1 所示的处理装置 10， 将猪粪和废 纸的混合物作为有机废物进行干式甲烷发酵处理。 有机废物是水分为70质量、 VS为25.6 质量、 以干重基础 ( 乾重一 ) 计， 能够灼烧减量 85.3、 VS 的 45能够通过甲烷发 酵被分解的分解性有机物。 0061 首先， 在甲烷发酵处理之前， 为得到求出上述有机废物的生成气体的预测值的计 算式， 使用图 3 的实验装置进行实。
39、验。实验装置具备设置在恒温槽 51 内的作为发酵槽的容 量 3L 的可拆式烧瓶 (separableflask)53。可拆式烧瓶 53 为捕捉并计量由甲烷发酵产生 的气体， 通过透明管 55 与立设在水槽 50 中的储气器 52 连接。储气器 52 内部注入石蜡油 54， 为将气体适当采样， 设有装配有阀门 58 的气体取出管 56。 0062 在可拆式烧瓶 53 之外， 将后述的种污泥 1000g 与上述有机废物 5 200g 混合以 后， 将混合物加入可拆式烧瓶内。 将其设置在使其维持在5055而设定的恒温槽51内， 在 7 天间， 在厌氧条件下进行甲烷发酵。作为种污泥， 使用预先培养的干。
40、式甲烷污泥。该干 式污泥的 TS 浓度为 15 30 质量。种污泥具有用 1kg 种污泥在 7 天间分解 15g 纤维素的 约 80的程度的活性。 0063 从可拆式烧瓶 53 产生的气体生成量， 在实验开始后第 6 天达到稳定状态， 上述有 机废物的每单位有机废物量的气体生成量测定为 0.0806Nm3/kg。另外， 打开阀门 58， 分析 从气体取出管 56 取出的生成气体的成分后， 生成气体的甲烷浓度为 55。 0064 作为根据上述实验结果， 求出按照下述条件使上述有机废物进行甲烷发酵时的每 1 批的生成气体的预测生成值 ( 预测生成量 ) 的计算式， 得到数学式 2。其条件为， 使用。
41、发 酵槽 25 的容积为 700L 的处理装置 10， 1 批的期间为 7 天， 每 1 批的有机废物的供给分 6 天 进行 ( 每 1 天的有机废物供给量为 Akg)。 0065 ( 数学式 2) 0066 预测生成量 (Nm3/m3批 ) 0.0806A/0.76 0067 在实施例中， 在发酵槽 25 内， 保持有含水率为 75 80 质量的甲烷发酵污泥 600 700kg， 在实验开始后第 3 周 ( 即第 3 批 ) 以后， 该批中的有机废物的供给量按照图 2 所示的流程图决定。在实施例中， 当图 2 的流程图的第 6 步骤选择 A 时， 减量 7； 选择 B 时， 减量 3 ； 选。
42、择 C 时， 没有增减 ； 选择 D 时， 增量 3 ； 选择 E 时， 增量 7。 0068 表 1 表示第 5 批 ( 从实验开始第 29 天后开始起算的期间 ) 以后的各批的有机废 物的供给量、 生成气体的预测生成值 ( 每 1 批的预测生成量 ) 和实际生成值、 该批的上一批 的生成气体的实际生成值和第 6 步骤中的判断结果。 0069 表 1 0070 说 明 书 CN 101230358 B 9 8/8 页 10 0071 如表 1 所示， 在实验期间中， 甲烷发酵既不会停止， 也不会受到大幅阻碍， 能够稳 定运转。另外， 由于能够根据发酵槽 25 的状态增减有机废物的供给量， 因而能够充分有效 地利用发酵槽 25 的甲烷发酵能力。 0072 产业实用性 0073 本发明能够用于由有机废物得到作为生物质能的甲烷气体。 说 明 书 CN 101230358 B 10 1/2 页 11 说 明 书 附 图 CN 101230358 B 11 2/2 页 12 说 明 书 附 图 CN 101230358 B 12 。