JPH0252095A - 複雑で容易に分解されない有機廃水成分の生物学的分解方法 - Google Patents

複雑で容易に分解されない有機廃水成分の生物学的分解方法

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JPH0252095A
JPH0252095A JP1112257A JP11225789A JPH0252095A JP H0252095 A JPH0252095 A JP H0252095A JP 1112257 A JP1112257 A JP 1112257A JP 11225789 A JP11225789 A JP 11225789A JP H0252095 A JPH0252095 A JP H0252095A
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マーガレツテ・グランサー
Sinisa Ban
シニサ バン
Imre Pascik
イムレ・パスチツク
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    • C02F3/286Anaerobic digestion processes including two or more steps
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複雑で容易に分解されない有機廃水成分の生
物学的分解に関する。
問題のタイプの廃水流は、基礎工業(例えば、製材所及
び/ぐルプ工場を含む。)においても加工工業(例えば
、化学薬品工場、繊維工業、塗装工場、なめし工場等を
含む、)においても生じる。
これらの廃水は一般にあらゆる範囲の非常に異なった有
機物(ある場合には、二量体、三量体、オリゴマー及び
それらの縮合物を含む、)を含有し、それらの生物学的
分解性においても大いに異なる。
問題のタイプの廃水にはまた、例えばパルプの製造から
生じる漂白廃水も含まれる。それらにはまた、塗装工場
から生じる洗浄水(容易に分解される成分及び容易に分
解されない成分の両方を数多く含有する。)も含まれる
。これらの問題を解決するための効果的で効率的な生物
学的方法は、現在のところほとんど存在しない。
嫌気性バクテリアは芳香族化合物に関して比較的高い活
性を示すけれども、それらは廃水の特性の変動及び阻害
的なサージ(surge )に非常に影響を受けやすく
、またそれに加え゛C非常に低い成長速度を有するので
操作上の乱れが起こった場合プラントの完全な実施状態
にもどすのに非常に長い時間がかかる。
DE(独国特許)第3,01lL1.、乙ど6号によれ
ば、バイオマスの保持及び有毒なサージの緩和は合成及
び天然の支持体上に固定することにより達成される。し
かしながら、このことは上記のタイプの操作上の乱れに
対する防止の保証とならな込。
「6グー・エム・エフー水/廃水(gmf−Waase
r/Abwaaser ) ’ 、 A / 2乙C7
’110)、 2 。
第、?/−47頁、ハイジネン(Haijnsn )等
」によれば、酵母の製造から生じる複雑な発酵廃水の嫌
気性処理における高いプロセス安定性が、支持体に固定
された有機体で二段階嫌気性処理により達成される。し
かしながら、この場合の対象となる廃水成分は、容易に
分解されるものである。
二段階嫌気性方法は、原則的に上記の複雑な廃水流の処
理に適する6例えばイー・ローゼン(B。
Rom@n )及びエル卆グナルソン(L、Gunsr
sson )のレポート([バー・イー・チー()(,
1,T、 )gj、“工業廃水の嫌気性処理に関するシ
ンポジウム(Symposium uber anaa
roba B曖handlungvan Indust
risabwagssrn ) ” 、 ハノバ、79
1!年70月3日〜70月≠日」)において、化学/熱
機械的方法によるノfルア’ (CTMP即ち化学・熱
機械/卆ルプ)の製造から生じる廃水の二段階施気処理
に関する報告がなされている。このレポートでは、二段
階で行うにもかかわらず必ず嫌気性バクテリアに有毒な
サージが存在し、しかして無毒化過程において好気性の
過剰のスラッジと混合することにより防止することが意
図されている。
二段階嫌気性方法の場合の問題点はとシわけ、第7段階
における加水分解性及び酸生成性(acldogsni
c )のノ9イオマスに対する損傷が第1の特に感受性
のメタン生成性(methanogenic )バイオ
マスに対するひどい撰修の原因にもなシ、しかしてこれ
らの有機体の長い世代時間にかんがみて処理プラントの
非常に長い再生時間又は停止時間に通じることである。
第1段階において被処理廃水が酸生成性有機体でのみな
らず脱ハロrン化性及び/又は脱スルホン化性及び/又
は脱アミン化性の菌株でも富化され、同段階において有
機炭素負荷量を基準として化学量論■より非常に少々い
量の酸素が直接的にあるいは酸素生成性化合物の添加に
より間接的に添加され、そして第2段階において嫌気性
分薄がメタン生成性有機体を含むバイオマスの存在下で
公知のように行われるならば、二段階処理の上記の不利
は除かれ得る。ということが驚くべきことに見出された
。従って、本発明による方法は本質的に、精製されるべ
き廃水を第1段階において低酸素性/半好気性の処理に
付しそして第2段階を厳密に嫌気性の条件下でかつ支持
体に固定されていてもよいメタン生成性微生物の存在下
で行うことからなる。
本発明による方法は、バイオマスを固定する支持体を用
いて流動床法として2つの段階が操作される場合特に良
好に実施され得る。用いられる支持体は好ましくは、反
応性で:igt摩耗性の形態で結合された炭素粉末が充
填されて因る粒状ポリウレタン材料でちる。
本発明による方法において、第1段階における酸素濃度
は0.O/〜/8.2■/を好ましくは0.0.2〜/
■/を一層好ましくは0.05〜0.♂m9/lに保た
れることが有利である。
第1段階におけるi値は、2.5〜7.夕好ましくは3
.0〜乙、♂−層好ましくはグ、0〜AJに保たれるこ
とが有利である。
本発明は、次の利点をもたらす: イ)複雑でゆつくシ分解する成分を含有する問題の廃水
に関して、本発明による方法は、純粋に嫌気性の二段階
法よシも根本的に高い分解速度を達成する。
口)必須的に嫌気性の微生物の成長は、第1段階におい
て本方法の半好気性の実施によう抑制される。かくして
、本方法は、第7段階のランダムな酸素サージに対して
比較的影響を受けない、このことにより、−段階法と比
較しても純粋に嫌気性の二段階法と比較しても高いプロ
セス安定性が確実になる。
ハ)  CODの除去及び有機塩素化合物(AOX )
の除去は、−段階法においてよりも及び嫌気性の二段階
法においてよシも高い。
二)第2段階のH2Sの毒化は、硫黄イオンが第1段階
において元素状硫黄に変換されるので避けられ得る。
従って、本発明は、嫌気性の廃水処理法が阻害的で操作
上引き起こされる酸素サージの影響を受は表いようにさ
れるという満足的な問題解決策を提供する。これにより
、かなυ大きい信頼性及び従って主段階(メタン段階)
における嫌気性分解の根本的な改善がもたらされる。
実施例 本発明を、以下において比較試鹸により例示する0図面
に概略的に示された実験プラントを用いて、本発明によ
る方法(プラン)C)が、−段階法(プラン)A)及び
嫌気性の二段階法(プラン)B)と比較された。それら
の結果は、下記の表に示されている。
図面を参照すると、3つのプラン)A、E及びCは、同
じ廃水容器/から廃水が供給される。嫌気性の一段階法
のプラン)Aは支持体の装填物3、ガスメーター≠及び
排液溜め槽!を備えた嫌気性反応器2からなり、しかし
て該排液溜め檜はサイホン乙を通じて該嫌気性反応器と
連通されている。
処理されるべき廃水は、嫌気性反応器!にポンプ7によ
り該反応器の底部において供給される。
該嫌気性反応器の容量は≠、Otであった。該反応器は
、反応性で耐摩耗性の形態で結合された炭素粉末が充填
されている変性ポリウレタン物質の粒状支持体の装填物
1000−を含有していた。このタイプの炭素変性PU
R発泡体支持体は、原則的に、大きさが減じられた予備
形成されたPU発泡体及び炭素粉末の存在下でNCOプ
レポリマーを化学量論量よシも非常に多い量の水と反応
させることにより製造される。これらの支持体材料は、
それらの製造の際に大いに、膨張されておシ、非常に高
い水吸水能を有し、水性媒質中での微生物の成長用の理
想的な支持マ)IJラックスなす、技術的な詳細につい
ては、EP(欧州將許)第131,937号が参照され
る。
廃水処理法についての明確な開始状態を保証するために
、酸生成性微生物を既に含有している被処理廃水が、脱
ハロゲン化性及び/又は脱スルホン化性及び/又は脱ア
ミン化性の菌株で富化された。富化け、バイオマスと主
たる炭素源として上記の化合物群を含有する基質とを接
触させることにより、これらの菌株を別々の工程におい
て特異的に成長させることにより達成された。安定な混
合培養物を作り、しかしてこの混合培養物を用いて本方
法を開始することが必須である。
嫌気性反応器λにおいて処理されるべき廃水中に導入さ
れるPUR支持体の伍は、とj夕のDM/lの乾燥物含
量に相当していた。廃水は、PUR支持体が渦を巻きか
つ流動床にて反応器中において自由に浮き続くような高
速で(巡回する乱流)5反応器の底部にポンプ輸送され
た。かかる流動床反応器は、廃水処理分野において公知
であシ、例えば「ビー−エフ俤り−パー(P、F、Co
oper )及びビー・アトキンソン(B、Atkin
son )著、“水及び廃水の生物学的流動床処理(B
iological FluldigedBed Tr
eatment of Water and Wagt
ewater ) ”エリス・ホーウッド社(Elli
g Horvood Ltd 、 ) 。
チチェスター、/タト/」に詳述されている。このタイ
プの流動床反応器はまた、以下に記載するプラン)]l
)及びCにおいて用いられる。
プラントBは、当該技術状況の嫌気性二段階プラントで
ある。プラン)Bは、互いに前後関係で配置されかつ各
々が2.OLの容量を有する2基の嫌気性反応器g及び
りからなっていた、廃水は、やけシポンプ7を通じて反
応器♂及びりの底部にポンプ輸送された。嫌気性反応器
りであ・るメタン反応器は、プラントAについて記載さ
れたPUR支持体11toomtを含有していた。その
他は、同一部品が、以下に記載されるプラントCの場合
と正確に同じように同じ参照番号により示されている。
本発明による方法は、プラン)Cにおいて実施された。
この場合、第1段階は半嫌気性反応器10であり、しか
して該反応器の底部には少量の酸素及び空気を導入する
ためのガスフリット//が置かれていた。酸繋の導入量
は、例えば0.6ダ/lであった。該反応器の内容物は
、乙3〜乙、りの範囲の声値を有していた6反応器10
において予備処理された廃水は、ポンプ7により溢流で
及びザイホン乙を通じて嫌気性反応器りであるメタン反
応器(プラン)Bにおけるものと同じ設計のもの)中に
導入された。反応器り及び10の両方とも、やは?)2
tの容積を有していた。
反応器はすべて、/Jチ(容量に基づく、)懸濁液の形
態の脱ハロゲン化性の嫌気性バイオマスで満たされた。
このバイオマスは、亜硫酸パルプの製造プラントから流
出する混合廃水に富化法を施して得られたものであった
。次いで、それらの反応器に、同じ廃水(廃水容器/)
が同じCOD容量負荷下で平行的に装填された0分解性
能特性の測定結果が、下記の表に比較されている。
化学的酸素要求量(COD )は公知のようにDINj
f≠0り、ハート≠/に従って測定され、活性炭素によ
り吸収され得る炭化水素の百分率(AOX含有率)はD
IN3g≠09、ノや一ト/ll−に従って測定された
。測定値は、本発明による方法即ちプラントCが分解性
能(COD )及びAOX除去の両方とも優れていると
いうことを示している。
(以下余白) 本発明は、次の態様を含む: (1)複雑で容易に分解されない廃水成分を生物学的に
分解するに際し、第7段階において酸性化を行いそして
第2段階においてメタン生成性有機体の存在下で嫌気性
分解を行う二段階分解方法において、 第1段階において被処理廃水を酸生成性有機体と脱ハロ
ゲン化性及び/又は脱スルホン化性及びシ /又は脱アミン性の菌株の両方で富化すること、かつ同
段階において有機炭素負荷量を基準として化学量論量よ
シ非常に少ない量の酸素を直接的にあるいは酸素生成性
化合物の添加により間接的に導入すること、を特徴とす
る上記方法。
(2)両段階を、バイオマスを固定する支持体を用いて
流動床法として実施する、上記(1)記載の方法。
(3)反応性でi+摩耗性の形態で結合された炭素粉末
が充填されている粒状ポリウレタン材料を支持体として
用いる、上記(2)記載の方法。
(4)第1段階における酸素の濃度が0.07〜7.2
my/Lの範囲好ましくは0.02〜/■/lの範囲−
層好ましくはO,OS〜00g■/lの範囲にある。
上記(1)〜(3)に記載の方法。
(5)第1段階における声値が2.!〜7.!の範囲好
ましくは3.0〜乙、どの範囲−層好ましくは≠、θ〜
乙、夕の範囲にある、上記(1)〜(4)に記載の方法
【図面の簡単な説明】
図面は、実験プラントの概略図である。 A・・・−段階法によるプラント、B・・・嫌気性の二
段階法によるプラント、C・・・本発明の方法によるプ
ラント、/・・・廃水容器、コ・・・嫌気性反応器、3
・・・装填物、≠・・・ガスメーター、!・・・排液溜
め槽、g・・・嫌気性反応器、り・・・嫌気性反応器、
10・・・半嫌気性反応器、//・・・ガスフリット。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複雑で容易に分解されない廃水成分を生物学的に
    分解するに際し、第1段階において酸性化を行いそして
    第2段階においてメタン生成性有機体の存在下で嫌気性
    分解を行う二段階分解方法において、 第1段階において被処理廃水を酸生成性有機体と脱ハロ
    ゲン化性及び/又は脱スルホン化性及び/又は脱アミノ
    化性の菌株の両方で富化すること、かつ同段階において
    有機炭素負荷量を基準として化学量論量より非常に少な
    い量の酸素を直接的にあるいは酸素生成性化合物の添加
    により間接的に導入すること、を特徴とする上記方法。
  2. (2)両段階を、バイオマスを固定する支持体を用いて
    流動床法として実施する、請求項(1)記載の方法。
  3. (3)反応性で耐摩耗性の形態で結合された炭素粉末が
    充填されている粒状ポリウレタン材料を支持体として用
    いる、請求項(2)記載の方法。
JP1112257A 1988-05-04 1989-05-02 複雑で容易に分解されない有機廃水成分の生物学的分解方法 Pending JPH0252095A (ja)

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DE (2) DE3815123A1 (ja)
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