專利名稱：：甲烷發(fā)酵處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，特別涉及監(jiān)視發(fā)酵槽內(nèi)的甲烷發(fā)酵狀態(tài)，謀求處理的穩(wěn)定化的甲烷發(fā)酵處理方法。
背景技術(shù)：
：以往，作為將有機廢物作為能量源利用的方法，己知有甲烷發(fā)酵。作為供甲烷發(fā)酵的有機廢物，可舉出家畜糞尿，剪枝、稻或稻谷殼之類的農(nóng)畜產(chǎn)廢物，廚房含水垃圾(生r^)，和由廢水處理產(chǎn)生的有機污泥等。近年，將能源由以石油為代表的化石燃料向被稱為"生物質(zhì)"(biomass)的生物資源轉(zhuǎn)換的活動活躍，以有機廢物作為原料產(chǎn)生甲烷氣體的甲烷發(fā)酵受到矚目。甲烷發(fā)酵大致包括以糖等作為基質(zhì)生成酸的"酸生成工序"、和由乙酸或氫生成甲垸的"甲烷生成工序"，多種多樣的微生物群落參與甲烷發(fā)酵。因此，將參與甲烷發(fā)酵的微生物群落(以下，有時稱為"甲烷發(fā)酵菌群")維持在甲烷發(fā)酵平穩(wěn)進行的狀態(tài)不一定很容易。另外，由于甲烷發(fā)酵是以含有高濃度固態(tài)物和有機物的有機廢物為原料，因此，甲烷發(fā)酵過程中生成的各種代謝副產(chǎn)物也呈高濃度，容易增大對甲烷發(fā)酵菌群帶來的影響。具體而言，當供給甲垸發(fā)酵槽的有機廢物的量過大時，有時在甲垸發(fā)酵過程中生成的有機酸(VFA)和氨態(tài)氮(NH4—N)在發(fā)酵槽內(nèi)高濃度蓄積。一旦VFA和NH4—N蓄積，甲烷發(fā)酵就會受到阻礙，最嚴重時存在甲烷發(fā)酵停止的情況。由于參與甲垸發(fā)酵的微生物與構(gòu)成活性污泥的需氧微生物相比繁殖速度緩慢，因此一旦甲烷發(fā)酵停止，則不易恢復。因此，有機廢物以使在發(fā)酵槽內(nèi)的滯留時間為設(shè)計值的范圍內(nèi)的方式向發(fā)酵槽供給。一般而言，有機廢物的滯留時間的設(shè)計值(即，有機廢物滯留在甲烷發(fā)酵槽中的預定時間)，通過預先求出用于使某種性狀的有機廢物進行甲烷發(fā)酵所需要的時間而決定。當有機廢物的性狀一定時，如果以使滯留時間在設(shè)計值范圍內(nèi)的方式供給有機廢物，則能夠把握發(fā)酵槽內(nèi)的狀態(tài)，并能夠在某種程度上防止對發(fā)酵槽的負荷過大。但是，有機廢物的性狀隨著季節(jié)變動或投入發(fā)酵槽之前的保管條件之類的原因而變化。當有機廢物的性狀變化在設(shè)計值范圍內(nèi)時，不易產(chǎn)生甲烷發(fā)酵受到阻礙的問題，但當超過設(shè)計值時，對發(fā)酵槽的負荷就會變得過大，從而阻礙發(fā)酵。因此，考慮測量發(fā)酵槽內(nèi)的VFA濃度或NH4—N濃度，判斷發(fā)酵槽內(nèi)的甲烷發(fā)酵狀態(tài)的方法。但是，VFA濃度或NH4—N濃度的測量需要特別的儀器，現(xiàn)階段不易實現(xiàn)現(xiàn)場測量，測量成本也很高。因此，有機廢物的性狀變動大、發(fā)酵槽內(nèi)易于不穩(wěn)定的情況也使測量VFA濃度和NH4—N濃度的成本增大。另一方面，還提出了測量由甲垸發(fā)酵槽產(chǎn)生的氣體(以下，有時特別稱為"生成氣體")的生成量，增減向發(fā)酵槽供給的有機廢物量的方法(例如專利文獻1和專利文獻2)。生成氣體是除包括VFA、NH4一N以外，還包括甲烷、二氧化碳等的氣體。在專利文獻1所述的方法中，當發(fā)酵槽內(nèi)的氣體生成量達不到基準值時，根據(jù)含有甲烷發(fā)酵菌群的發(fā)酵槽內(nèi)的污泥的pH或者生成氣體的二氧化碳濃度，判斷發(fā)酵槽的狀態(tài)，調(diào)節(jié)對發(fā)酵槽供給的有機廢物的量。另外，專利文獻2公開了使固態(tài)的廚房含水垃圾和泥狀有機污泥之類的性狀不同的多種有機廢物進行甲烷發(fā)酵的方法，它是監(jiān)視發(fā)酵槽內(nèi)的狀態(tài)，謀求甲烷發(fā)酵穩(wěn)定化的方法。具體而言，分別測量供給發(fā)酵槽的多種有機廢物的供給量，在預測由各種有機廢物產(chǎn)生的氣體生成量的基礎(chǔ)上，測量發(fā)酵槽內(nèi)的實際氣體生成量，將氣體生成量的預測值與實測值比較，檢測氣體生成量的降低。以往，提出了穩(wěn)定進行甲烷發(fā)酵處理的技術(shù)方案，在近年甲烷發(fā)酵推廣的背景下，作為甲烷發(fā)酵的原料的有機廢物的種類也趨于多樣化。為此，需要使甲烷發(fā)酵穩(wěn)定的進一步的技術(shù)開發(fā)。另外，甲烷發(fā)酵根據(jù)原料的有機廢物的總固態(tài)物(TS)濃度，分為濕式甲烷發(fā)酵和干式甲烷發(fā)酵。在濕式甲垸發(fā)酵中，將漿料(slurry)狀的有機廢物作為原料，在TS濃度為412質(zhì)量％左右下實施甲垸發(fā)酵，與此相對，在干式甲烷發(fā)酵中，將固態(tài)的有機廢物作為原料，在TS濃度為1540質(zhì)量％左右下實施甲垸發(fā)酵。上述專利文獻1和專利文獻2所述的方法均適用于濕式甲烷發(fā)酵。其中，專利文獻1所公開的方法是在進行濕式甲烷發(fā)酵的裝置調(diào)試之際，為使甲烷發(fā)酵菌群在進行甲垸發(fā)酵的發(fā)酵槽內(nèi)順利增殖而使用的方法。另一方面，專利文獻2所述的方法是在甲烷發(fā)酵處理裝置調(diào)試完畢，使甲烷發(fā)酵菌群穩(wěn)定保持在發(fā)酵槽內(nèi)以后，避免由有機廢物向發(fā)酵槽過量供給等所引起的處理不穩(wěn)定的方法。至于干式甲烷發(fā)酵，與濕式甲烷發(fā)酵相比，以TS濃度高的有機廢物作為處理對象，能夠生成大量甲烷氣體。另一方面，由于在比濕式甲烷發(fā)酵高的TS濃度下進行甲烷發(fā)酵，所以與濕式甲烷發(fā)酵相比，也存在VFA等代謝副產(chǎn)物引起的發(fā)酵阻礙所導致的處理容易不穩(wěn)定的趨勢。專利文獻l:日本特開平3—131396號公報專利文獻2:日本特開2005—111338號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述課題而做出的發(fā)明，其目的在于，提供一種不象測量VFA濃度或NH4—N濃度時那樣使用特殊的測量儀器，而能夠防止甲烷發(fā)酵不穩(wěn)定的有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法。本發(fā)明的目的還在于，提供一種特別是當作為甲烷發(fā)酵原料的有機廢物的性狀發(fā)生變化時，也能夠謀求甲垸發(fā)酵穩(wěn)定化的甲烷發(fā)酵處理方法。進而，本發(fā)明的目的還在于，提供一種即使在以往與濕式甲烷發(fā)酵相比難以穩(wěn)定化的干式甲烷發(fā)酵中，也能夠謀求處理穩(wěn)定化的甲烷發(fā)酵處理方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)測量向甲垸發(fā)酵槽供給的有機廢物供給量，求出由其生成的氣體的預測生成值和實際生成值，將實際生成值與預測生成值和過去的生成值進行比較，決定有機廢物的下一次供給量，由此能夠解決上述課題，從而完成本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供下述方案。(1)一種有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，其中，包括求出第1批供給發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第1供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的步驟；算出接著上述第1批的第2批供給上述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第2供給量的有機廢物產(chǎn)生的氣體的預測產(chǎn)生值的步驟；求出從將上述第2供給量的有機廢物供給上述發(fā)酵槽到經(jīng)過規(guī)定時間后的時刻，該第2供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的步驟；將上述第2批的預測產(chǎn)生值與實際產(chǎn)生值進行比較的步驟；和將上述第1批的實際產(chǎn)生值和上述第2批的實際產(chǎn)生值進行比較，決定接著上述第2批的第3批供給上述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第3供給量的步驟。(2)如(1)所述的有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，其中，將上述有機廢物與總固態(tài)物濃度為15重量％以上的干式甲垸污泥混合，在上述發(fā)酵槽中進行干式甲烷發(fā)酵。(3)如(1)或(2)所述的有機廢物的甲垸發(fā)酵處理方法，其中，將第l批的期間設(shè)為5天以上、IO天以內(nèi)，在期間的首日到3天以上、9天以內(nèi)，測定上述實際產(chǎn)生值。(4)一種有機廢物的甲烷發(fā)酵處理裝置，其中，具有測定發(fā)酵槽中產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的測定單元和運算處理裝置，其中，上述運算處理裝置具有存儲由上述測定單元測定的第1批供給上述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第1供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的存儲單元；計算接著上述第1批的第2批供給上述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第2供給量的有機廢物產(chǎn)生的氣體的預測產(chǎn)生值的計算單元；和將從將上述第2供給量的有機廢物供給上述發(fā)酵槽到經(jīng)過規(guī)定時間后的時刻，由上述測定單元測定的該第2供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值，與上述第2批的預測產(chǎn)生值和上述第1批的實際產(chǎn)生值進行比較的比較單元。本發(fā)明用于伴隨畜牧業(yè)產(chǎn)生的家畜糞尿、由食品產(chǎn)業(yè)或家庭產(chǎn)生的廚房含水垃圾、伴隨下水和糞尿處理等產(chǎn)生的有機污泥，此外的紙垃圾、草、廢菌床等有機廢物的處理。本發(fā)明能夠適合用于含水率為85質(zhì)量％以下，尤其是3070質(zhì)量％左右的固態(tài)有機廢物的處理。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，不使用特殊的測量儀器，就能夠把握甲烷發(fā)酵狀態(tài)。因此，即使在有機廢物的性狀變化大的情況下，也能夠謀求甲烷發(fā)酵的穩(wěn)定化。圖1為用于實施本發(fā)明的甲烷發(fā)酵處理裝置的示意圖。圖2為按照本發(fā)明的一個實施方式?jīng)Q定甲烷發(fā)酵供給量的流程圖。圖3為實施例中所使用的有機廢物的氣體生成量測量實驗的裝置示意圖。符號說明10:甲烷發(fā)酵處理裝置；21:貯存槽；23:混合裝置；24:運算處理裝置；25:發(fā)酵槽；Fl:測量儀器；F2:流量計具體實施方式下面，利用附圖詳細說明本發(fā)明。圖1為本發(fā)明的一個實施方式涉及的有機廢物處理裝置10的示意圖。處理裝置10作為實施干式甲垸發(fā)酵的裝置而構(gòu)成，具備貯存槽21、混合裝置23、運算處理裝置24、和發(fā)酵槽25。貯存槽21通過輸送管路31與混合裝置23連接。供給甲烷發(fā)酵處理的有機廢物暫時貯存在貯存槽21中，經(jīng)輸送管路31供給混合裝置23?；旌涎b置23經(jīng)導入管路33和污泥回輸管路36與進行甲烷發(fā)酵的發(fā)酵槽25連接。發(fā)酵槽25中保持有TS濃度為1550質(zhì)量％的干式甲烷污泥，進行干式甲烷發(fā)酵處理。干式甲烷發(fā)酵在厭氧條件下進行，負荷為520kg-VS/mV天左右。發(fā)酵槽25產(chǎn)生的氣體(生成氣體)貯存在氣罐27中。發(fā)酵槽25通過氣體管路37和氣罐27連接，氣體管路37—端連接著發(fā)酵槽25，另一端連接著氣罐27。氣體管路37的途中，裝配有用于測量生成氣體的生成量的氣體流量計F2，測量由氣體管路37取出的生成氣體的流量。發(fā)酵槽25與污泥抽取管路35的一端連接，經(jīng)污泥抽取管路35，從發(fā)酵槽25內(nèi)取出甲垸污泥。污泥抽取管路35的另一端與污泥回輸管路36和排泥管路38連接。取出的甲垸污泥的一部分經(jīng)污泥回輸管路36回輸?shù)交旌涎b置23，其余部分作為剩余污泥能夠由排泥管路38向體系外排出。有機廢物從貯存槽21取出，經(jīng)輸送管路31供給到混合裝置23，與從發(fā)酵槽25取出、由污泥回輸管路36供給的甲烷污泥混合，投入發(fā)酵槽25。每天從發(fā)酵槽25抽取的污泥量優(yōu)選為保持在槽內(nèi)的污泥的1/41倍，特別優(yōu)選為1/31/2倍；污泥回輸量優(yōu)選為循環(huán)比為13次/周。這樣，處理裝置10以使有機廢物在發(fā)酵槽25外與甲垸污泥混合以后，供給到發(fā)酵槽25的方式構(gòu)成。因此，在處理裝置10中，即使是TS濃度高的固態(tài)有機廢物，也能夠不添加稀釋水而供給發(fā)酵槽25，也很容易將發(fā)酵槽25內(nèi)維持在厭氧條件。其中，本發(fā)明能夠適用于在發(fā)酵槽25內(nèi)設(shè)置攪拌單元等，在發(fā)酵槽25內(nèi)混合有機廢物與甲垸污泥的情況，也能夠適用于濕式甲烷發(fā)酵。另外，甲烷發(fā)酵優(yōu)選在高溫(4560°C)下進行，但也可以是中等溫度的甲烷發(fā)酵。輸送管路31通過調(diào)節(jié)有機廢物的輸送量，能夠控制對發(fā)酵槽25的有機廢物供給量。例如，在本實施方式中，輸送管路31由輸送帶構(gòu)成，通過控制驅(qū)動輸送帶的電動機Ml的輸出功率，調(diào)節(jié)供給到發(fā)酵槽25的有機廢物量。另外，輸送管路31的途中，裝配有測量有機廢物的輸送量的測量儀器F1，由測量儀器F1輸出顯示有機廢物輸送量的輸出信號。測量儀器Fl經(jīng)第1信號傳輸線路41與運算處理裝置24連接，將經(jīng)輸送管路31和混合裝置23向發(fā)酵槽25供給的有機廢物量輸入運算處理裝置24。另外，運算處理裝置24還經(jīng)第2信號傳輸線路43與氣體流量計F2連接，輸入氣體流量計F2測量并輸出的生成氣體的實際生成值。運算處理裝置24由具備例如中央運算處理裝置的計算機構(gòu)成，具有預測值運算程序，該預測值運算程序以由測量儀器F1輸送的有機廢物的供給量作為輸入值，計算與該供給量相應(yīng)的生成氣體的預測生成值。另外，運算處理裝置24還具備將生成氣體的預測生成值與實際生成值進行比較運算處理的比較運算程序，將對于某一供給量的有機廢物的生成氣體的預測生成值與實際生成值進行比較，計算兩者之差。下面，參照圖2，說明使用圖1的處理裝置10實施本發(fā)明涉及的有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法的順序。圖2為本發(fā)明的一個實施方式涉及的有機廢物的甲垸發(fā)酵處理方法的流程圖。在本實施方式中，以7天為1個單位處理期間(批)，從期間的首曰經(jīng)6天，將第1供給量的有機廢物投入發(fā)酵槽25。然后，在單位處理期間的最終日的第7天，將由第1供給量的有機廢物應(yīng)當產(chǎn)生的生成氣體的預測生成值(第1預測生成值)，與由第1供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的生成氣體的實際生成值(第1實際生成值)進行比較。下面進行具體說明。在處理裝置10中，輸送管路31上裝配有測量儀器F1，每1天供給到發(fā)酵槽25的有機廢物量(以下，有時也稱為"l天供給量")由測量儀器F1測量，在第1步驟S1中，輸入運算處理裝置24。即，在第1步驟Sl中，累計計算由第1批的首日至第6天的6天間的各個1天供給量，將作為第1批中投入發(fā)酵槽25的有機廢物量的第1供給量輸入運算處理裝置24。然后，作為第2步驟S2，計算第l預測生成值。預測生成值例如能夠按照數(shù)學式1計算。(數(shù)學式1)預測生成值(NmVm3'批)=(AXB)/VXD在數(shù)學式l中，A表示有機廢物每l天的供給量，單位為kg/天。B表示由有機廢物的每單位量(lkg)本來應(yīng)該產(chǎn)生的生成氣體量，單位為Nm3/kg。V表示發(fā)酵槽25的容積，單位為m3。D表示在1批中投入有機廢物的天數(shù)。B可以通過進行預備實驗求出，該預備實驗將預先培養(yǎng)達到穩(wěn)定狀態(tài)的甲烷污泥作為種污泥，將種污泥和投入發(fā)酵槽25的有機廢物混合，求出生成氣體量。另外，在數(shù)學式1中，作為預測生成值，求出生成氣體的每1批的預測生成量(發(fā)酵槽每lm3)，作為預測生成值，也可以求出作為生成氣體每單位時間的預測生成量的預測生成速度(發(fā)酵槽每lm3)。例如，在數(shù)學式1中，如果不乘以D(1批中的有機廢物投入天數(shù))，就能夠求出每1天的生成氣體的預測生成速度。當求出作為生成氣體的預測值的每單位時間的氣體生成速度時，作為實測值，也求出每單位時間的氣體生成速度。其中，在此以求出氣體生成量的預測值和實測值的情況為例進行說明。在接著第2步驟S2的第3步驟S3中，作為第1實際生成值，將第1批從首日至期間最終日的第7天為止實際產(chǎn)生的氣體的生成量輸入運算處理裝置24中存儲。在本實施方式中，發(fā)酵槽25實際產(chǎn)生的氣體的生成量用氣體流量計F2測量并輸出，自動輸入運算處理裝置24中存儲。第4步驟S4將第2步驟S2中得到的第1預測生成值(在此為第1預測生成量)與第3步驟S3中得到的第1實際生成值(在此為第1實際生成量)進行比較，將比較結(jié)果作為第1運算結(jié)果輸出。在本實施方式中，第1運算結(jié)果也存儲在運算處理裝置24中。按照上述順序，在第1批結(jié)束之后，加入第2批。在第2批中，按照與第1批同樣的順序，將第2供給量的有機廢物用6天供給到發(fā)酵槽25。第2供給量可以根據(jù)第1運算結(jié)果決定，例如，當?shù)?實際生成值與第1預測生成值相同時，使其為與第1供給量同樣的量即可;當?shù)?實際生成值低于第1預測生成值時，使其少于第1供給量即可，反之，當?shù)?實際生成值高于第1預測生成值時，使其多于第1供給量即可。在第2批中，進行上述的第1步驟S1第4步驟S4，在第4步驟結(jié)束后，為決定第3供給量，進行第5步驟S5。在第5步驟中，根據(jù)第2批的第4步驟S4中得到的第2運算結(jié)果，選擇3個步驟中的任一步驟。具體而言，在第2批中，比較實際生成值和預測生成值的結(jié)果，當實際生成值低于預測生成值時，作為第6步驟，選擇S6—1。另外，當實際生成值與預測生成值相同時，作為第6步驟，選擇S6—2，當實際生成值高于預測生成值時，作為第6步驟，選擇S6—3。在第6步驟S6—1S6—3中，將第2批中的生成氣體的實測值(第2實際生成量)與第1批中的生成氣體的實測值(第1實際生成量)進行比較。在第2批中，實際生成值低于預測生成值時，在第6步驟S6一1中，將第2實際生成值與第1實際生成值進行比較，當?shù)?實際生成值低于第1實際生成值時，選擇使第3供給量少于第2供給量的A。當?shù)?實際生成值與第1實際生成值相同時，選擇使第3供給量稍少的B。當?shù)?實際生成值高于第1實際生成值時，選擇使第3供給量與第2供給量相同的C。當?shù)?批的實際生成值與預測生成值相同時，在比較第2實際生成值和第1實際生成值的第6步驟S6—2中，當?shù)?實際生成值低于第1實際生成值時，選擇使第3供給量稍少于第2供給量的B。當?shù)?實際生成值與第1實際生成值相同時，選擇使第3供給量與第2供給量相同的C。當?shù)?實際生成值高于第1實際生成值時，選擇使第3供給量稍多于第2供給量的D。當?shù)?批的實際生成值高于預測生成值時，在比較第2實際生成值和第1實際生成值的第6步驟S6—3中，當?shù)?實際生成值低于第1實際生成值時，選擇使第3供給量稍少于第2供給量的B。當?shù)?實際生成值與第1實際生成值相同時，選擇使第3供給量與第2供給量相同的C。當?shù)?實際生成值高于第1實際生成值時，選擇使第3供給量多于第2供給量的E。需要說明的是，"實際生成值與預測生成值相同"、"實際生成值彼此相同"的情況是指數(shù)值偏差為±2%以內(nèi)左右；"實際生成值低于預測生成值"、"第2實際生成值低于第1實際生成值"的情況是指(第2)實際生成值為預測生成值(或第1實際生成值)的2%以下；另外，"實際生成值高于預測生成值"、"第2實際生成值高于第1實際生成值"的情況是指(第2)實際生成值為預測生成值(或第1實際生成值)的2%以上。另外，"使第3供給量多于第2供給量"是指相對于第2供給量增加515質(zhì)量％左右；"使第3供給量稍多于第2供給量"是指相對于第2供給量增加310質(zhì)量％左右。同樣，"使第3供給量少于第2供給量"是指相對于第2供給量減少515質(zhì)量％左右，"使第3供給量稍少于第2供給量"是指相對于第2供給量減少310質(zhì)量％左右。"使第3供給量與第2供給量相同"是指實質(zhì)上相同。在接著第2批的第3批中，由運算處理裝置24經(jīng)輸出控制信號線路42輸送控制電動機M1的輸出功率的控制信號，調(diào)節(jié)有機廢物的輸送量。具體而言，使由第2批中進行的第6步驟決定的第3供給量的有機廢物在6天間供給發(fā)酵槽25。g卩，可以使用設(shè)置在輸送管路31的測量儀器F1，測量由貯存槽21取出的有機廢物量，調(diào)節(jié)輸送管路31的輸送速度，使第3批中的有機廢物的供給量成為第3供給量。在第3批中進行與第2批同樣的操作，在第5步驟中，比較第3實際生成值與第3預測生成值，在第6步驟中，比較第2實際生成值與第3實際生成值，決定接著第3批的第4批中的有機廢物的供給量。以下，第4批以后也是同樣。在干式甲烷發(fā)酵中，相對于發(fā)酵槽25的有機物負荷，作為有機物(能夠在60(TC灼燒減量的有機物。以下有時簡稱為"VS")，能夠以520kg-VS/m3/天左右的高負荷運轉(zhuǎn)，但是如上所述，因高濃度的VFA等積蓄，對甲烷發(fā)酵的影響也很大。僅通過將對應(yīng)于供給發(fā)酵槽25的有機廢物量的氣體生成的預測值與實測值進行比較，不能考慮甲垸發(fā)酵的進行歷程，有可能使有機廢物的供給量發(fā)生不必要的變動，但在本發(fā)明中，通過考慮以前的氣體生成的實測值，能夠?qū)嵤┻M一步反映甲烷發(fā)酵的實際情況的供給量控制。實施例下面，對實施例進行說明。作為實施例，使用圖1所示的處理裝置10，將豬糞和廢紙的混合物作為有機廢物進行干式甲烷發(fā)酵處理。有機廢物是水分為70質(zhì)量％、VS為25.6質(zhì)量％、以干重基礎(chǔ)(乾重^一7)計，能夠灼燒減量85.3°%、VS的45X能夠通過甲垸發(fā)酵被分解的分解性有機物。首先，在甲烷發(fā)酵處理之前，為得到求出上述有機廢物的生成氣體的預測值的計算式，使用圖3的實驗裝置進行實驗。實驗裝置具備設(shè)置在恒溫槽51內(nèi)的作為發(fā)酵槽的容量3L的可拆式燒瓶(separableflask)53?？刹鹗綗?3為捕捉并計量由甲烷發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，通過透明管55與立設(shè)在水槽50中的儲氣器52連接。儲氣器52內(nèi)部注入石蠟油54，為將氣體適當采樣，設(shè)有裝配有閥門58的氣體取出管56。在可拆式燒瓶53之外，將后述的種污泥1000g與上述有機廢物5200g混合以后，將混合物加入可拆式燒瓶內(nèi)。將其設(shè)置在使其維持在5055。C而設(shè)定的恒溫槽51內(nèi)，在7天間，在厭氧條件下進行甲垸發(fā)酵。作為種污泥，使用預先培養(yǎng)的干式甲烷污泥。該干式污泥的TS濃度為1530質(zhì)量。種污泥具有用lkg種污泥在7天間分解15g纖維素的約80%的程度的活性。從可拆式燒瓶53產(chǎn)生的氣體生成量，在實驗開始后第6天達到穩(wěn)定狀態(tài)，上述有機廢物的每單位有機廢物量的氣體生成量測定為0.0806Nm3/kg。另外，打開閥門58，分析從氣體取出管56取出的生成氣體的成分后，生成氣體的甲烷濃度為55%。作為根據(jù)上述實驗結(jié)果，求出按照下述條件使上述有機廢物進行甲烷發(fā)酵時的每1批的生成氣體的預測生成值(預測生成量)的計算式，得到數(shù)學式2。其條件為，使用發(fā)酵槽25的容積為700L的處理裝置10，1批的期間為7天，每1批的有機廢物的供給分6天進行(每1天的有機廢物供給量為Akg)。(數(shù)學式2)預測生成量(NmVm3'批)=0,0806XA/0.7X6在實施例中，在發(fā)酵槽25內(nèi)，保持有含水率為7580質(zhì)量％的甲垸發(fā)酵污泥600700kg，在實驗開始后第3周(即第3批)以后，該批中的有機廢物的供給量按照圖2所示的流程圖決定。在實施例中，當圖2的流程圖的第6步驟選擇A時，減量7。％;選擇B時，減量3%;選擇C時，沒有增減；選擇D時，增量3%;選擇E時，增量7/0。表1表示第5批(從實驗開始第29天后開始起算的期間)以后的各批的有機廢物的供給量、生成氣體的預測生成值(每1批的預測生成量)和實際生成值、該批的上一批的生成氣體的實際生成值和第6步驟中的判斷結(jié)果。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如表1所示，在實驗期間中，甲垸發(fā)酵既不會停止，也不會受到大幅阻礙，能夠穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。另外，由于能夠根據(jù)發(fā)酵槽25的狀態(tài)增減有機廢物的供給量，因而能夠充分有效地利用發(fā)酵槽25的甲烷發(fā)酵能力。產(chǎn)業(yè)實用性本發(fā)明能夠用于由有機廢物得到作為生物質(zhì)能的甲烷氣體。權(quán)利要求1.一種有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，其特征在于，包括求出第1批供給發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第1供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的步驟；算出接著所述第1批的第2批供給所述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第2供給量的有機廢物產(chǎn)生的氣體的預測產(chǎn)生值的步驟；求出從將所述第2供給量的有機廢物供給所述發(fā)酵槽到經(jīng)過規(guī)定時間后的時刻，該第2供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的步驟；將所述第2批的預測產(chǎn)生值與實際產(chǎn)生值進行比較的步驟；和將所述第1批的實際產(chǎn)生值和所述第2批的實際產(chǎn)生值進行比較，決定接著所述第2批的第3批供給所述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第3供給量的步驟。2.如權(quán)利要求1所述的有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，其特征在于將所述有機廢物與總固態(tài)物濃度為15重量％以上的干式甲烷污泥混合，在所述發(fā)酵槽中進行干式甲烷發(fā)酵。3.如權(quán)利要求1或2所述的有機廢物的甲烷發(fā)酵處理方法，其特征在于將第1批的期間設(shè)為5天以上、IO天以內(nèi)，在期間的首日到3天以上、9天以內(nèi)，測定所述實際產(chǎn)生值。4.一種有機廢物的甲烷發(fā)酵處理裝置，其特征在于具有測定發(fā)酵槽中產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的測定單元和運算處理裝置，其中，所述運算處理裝置具有存儲由所述測定單元測定的第1批供給所述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第1供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值的存儲單元；計算接著所述第1批的第2批供給所述發(fā)酵槽的有機廢物供給量的第2供給量的有機廢物產(chǎn)生的氣體的預測產(chǎn)生值的計算單元；和將從將所述第2供給量的有機廢物供給所述發(fā)酵槽到經(jīng)過規(guī)定時間后的時刻，由所述測定單元測定的該第2供給量的有機廢物實際產(chǎn)生的氣體的實際產(chǎn)生值，與所述第2批的預測產(chǎn)生值和所述第1批的實際產(chǎn)生值進行比較的比較單元。全文摘要本發(fā)明涉及能夠把握甲烷發(fā)酵狀態(tài)，即使在有機廢物的性狀變化大時，也可謀求甲烷發(fā)酵穩(wěn)定化的甲烷發(fā)酵處理方法。在進行甲烷發(fā)酵的發(fā)酵槽(25)中，用流量計(F2)測量第1批期間中產(chǎn)生的氣體生成量。在接著第1批的第2批中，用測量儀器(F1)測量供給發(fā)酵槽(25)的有機廢物供給量(第1供給量)，同時，計算由第1供給量的有機廢物產(chǎn)生的生成氣體的預測值。進而，用流量計(F2)測量第2批期間中產(chǎn)生的氣體生成量，將測量的實際測量值與預測值和第1批產(chǎn)生的生成氣體的實際測量值進行比較，決定接著第2批的第3批中的有機廢物的供給量。文檔編號C12M1/107GK101230358SQ200810003559公開日2008年7月30日申請日期2008年1月25日優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日發(fā)明者劉寶剛,深瀬哲朗,石井洋志申請人:栗田工業(yè)株式會社