JPH0318956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、し尿のような高濃度有機性廃水を
嫌気性消化処理する方法に関するものである。

高濃度有機性廃水に対して適用される嫌気性消
化法では、加温、撹拌によつて基質と嫌気性細菌
とを接触させ、基質の分解とメタンガス等の代謝
生産物の生成を促す作用と、嫌気性細菌を多量に
含有する汚泥と脱離液とを分離する作用とによつ
て処理が行われる。この方法にもとづく従来の処
理プロセスを第１図に示す。原水は、まず第１消
化槽ａで嫌気性消化処理を受けたのち、第２消化
槽ｂに送られ、消化汚泥と脱離液との分離が行わ
れる。そして脱離液は次段の処理工程に送られ、
消化汚泥の一部は第１消化槽ａに返送される。こ
の消化汚泥と脱離液との分離は、従来の方法では
静置による沈降分離作用によつているため、その
分離効果は、長い滞留時間をかけても充分でない
場合が多く、脱離液とともに多量の固形物が流出
するという欠点がある。とくに被処理液中の基質
が難分解性で嫌気性細菌の増殖速度が遅くなる場
合には、細菌の脱離液への流出は消化処理の過負
荷状態を招き、消化効率の低下の原因となる。ま
た細菌の流出を防止するために沈降分離時間をい
たずらに長くすると、スカム発生頻度を高めてガ
ス発生を抑制したり、被処理液中に混入している
砂などの固形物が沈積して槽の有効容積を縮少す
る等の別の欠点を生じる。

この発明は、上記のような欠点を伴なわずに、
嫌気性消化反応の効率を高め、後続の処理の負荷
を低減させることができる嫌気性消化方法を提供
することを目的としている。

つぎにこの発明方法の工程の一例を図面にした
がつて説明する。第２図において、符号１は第１
消化槽、２は遠心濾過濃縮機、３は第２消化槽を
それぞれ示し、遠心濾過濃縮機２の気密なハウジ
ングの内部は、連通管４を介して第１消化槽１の
上部に連通している。

し尿のような高濃度有機性廃水は、まず第１消
化槽１内に導入され、嫌気性条件のもとで消化処
理されることによつてメタン発酵を行う。そして
消化液は、遠心濾過濃縮機２に送られ、濃縮液の
一部は第１消化槽１に返送され、残部は余剰汚泥
として排出される。また瀘液は第２消化槽３に送
られ、さらに消化処理されるとともに消化汚泥の
沈澱分離が行われる。ここで生じた脱離液は後続
の処理工程に送られ、消化汚泥は遠心濾過濃縮機
２からの濃縮液とともに余剰汚泥として排出され
る。但し、第２消化槽３は、設けない場合もあ
る。

遠心濾過濃縮機２の具体的な構造の一例を第３
図に示す。第３図において気密構造のハウジング
１１内には回転軸１２に指示されたバスケツト１
３が収容され、このバスケツト１３の内面に沿つ
て濾布１４が配置されている。回転軸１２とハウ
ジング１１との間にはメカニカルシール１５が設
けられ、ハウジング１１内の気密性が保持されて
いる。そして処理すべき消化液は、供給パイプ１
６を経て濾布１４の中心部に供給される。回転バ
スケツト１３および濾布１４は上下を逆にした円
錐台形をなし、そして高速回転しているので、消
化液中の液分は濾布１４およびバスケツト１３の
小孔を遠心力の作用で通過して濾液室１７内に放
射方向に放出され、固形分（活性汚泥）は濾布１
４上を回転中心から離れる方向（第３図の上方）
に遠心力の作用で移動したのち、濾液室１７から
隔壁１８で分離されたハウジング上部の濃縮室１
９の上部入口から内に放出される。これによつて
消化液の固液分離が効率よく行われ、消化汚泥を
多量に含む濃縮液はパイプ２０を経て取出され、
瀘液はパイプ２１を経て第２消化槽３に送られ
る。さらにハウジング１１の内部は、連通管４を
介して第１消化槽１の上部と連通しているため、
第１消化槽で発生したメタンガスを主体とするガ
スで充満される。このため遠心濾過濃縮機２を通
過する液体が空気中の酸素と接触することはな
い。

このように、分離汚泥は、上下を逆にした円錐
台形をなす回転バスケツト１３および濾布１４に
よつてハウジング１１の上方から分離されるの
で、分離汚泥（濃縮液）の返送管高さ（連通管４
からの垂直距離）を節約することが可能となる。
この構造による第１消化槽１の消化作用への寄与
にはたいへん大きなものがある。というのは、第
１消化槽で発生したメタンガスを主成分とするガ
スで遠心濾過濃縮機２内が満たされることになる
が、ガスの主成分であるメタンガスの比重は、空
気１とすると、0.5547であり、このメタンガスは
上方へたまろうとするから、パイプ２０が下方へ
延びれば延びる程、下方（余剰汚泥廃棄部分）か
らの空気（酸素）の侵入を許し、返送汚泥が酸素
に晒されて、活性汚泥の劣化が生じやすくなるか
らである。

本発明では、上記のように、遠心濾過濃縮機２
では、この装置の上部から分離汚泥を排出できる
構造なので、メタンガスの流入位置から極力近い
垂直方向の位置で第１消化槽１への返送経路を形
成することができる。したがつて、活性汚泥（濃
縮液）は、遠心濾過濃縮機２内におけるばかりで
なく、返送経路中においても嫌気性消化微生物を
劣化させることなく、高活性な濃縮液を第１消化
槽に返送することができる。

なお、符号２２は、多数のノズル２３を設けた
洗浄パイプを示し、濾布１４等が目詰りしたとき
に、作業を中断して洗浄を行う際に使用される。

第１消化槽内でメタン発酵を効率よく行わせる
ためには、槽内の微生物濃度を高水準に保つこ
と、嫌気性条件を確実に保つこと、およびよく撹
拌することが重要である。この発明によれば、第
１消化槽１から取出された消化液が遠心濾過濃縮
機２に酸素に触れずに濃縮されたのち、前記のよ
うに返送経路においても酸素に触れることなく、
返送されるので、第１消化槽１内の固形物濃度を
高水準（たとえばMLSSが４％以上）に保つこと
ができ、充分な撹拌を行うこともできる。また遠
心濾過濃縮機２の内部は気密に保たれているの
で、空気が混入することはなく、メタン生成菌の
活動は阻害されず、遠心濾過濃縮機２内での濃縮
液（汚泥）分離部分が高い位置にあり、濃縮液の
返送回路を空気の侵入を上方にたまるメタンガス
によつて防ぐことのできる高位置に設定できるた
め、返送濃縮液の微生物の活性を劣化させること
もない。さらに第２消化槽を設ける場合には遠心
濾過濃縮機２で生じた濾液は第２消化槽３内で消
化および沈殿処理を受けるので、瀘液にある程度
の固形物が混入していても支障はない。したがつ
て濾布１４として幾分目の粗いものを使用するこ
とができ、目詰りの機会が減少して安定した連続
運転を行うことが可能である。また運転中にパイ
プ２２を洗浄水を供給して洗浄を行つても、洗浄
排水は濃縮液中には混入せず、瀘液とともに排出
されるので、返送濃縮液への影響はない。

以上のように、この発明によれば、第１消化槽
からの消化液を遠心濾過濃縮機で酸素に触れさせ
ずに濃縮し、その濃縮液は返送経路でも酸素に触
れずに高活性な微生物を維持したまま第１消化槽
に返送するようにしたので、各消化槽における条
件が消化処理に最適なものとなり、消化効率が格
段に向上する。このため、難分解性基質を含む廃
水や高負荷運転にも対応でき、また総容量の縮小
による装置の小形化も可能である。さらに脱離液
のSS、BOD等が低濃度になるので、２次処理系
の負荷が軽減されるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の嫌気性消化方法の工程を示すフ
ローシート、第２図はこの発明方法の工程の一例
を示すフローシート、第３図はこの発明で使用さ
れる遠心濾過濃縮機の概略的縦断面図である。 １……第１消化槽、２……遠心濾過濃縮機、３
……第２消化槽、４……連通管、１１……ハウジ
ング、１２……回転軸、１３……バスケツト、１
４……濾布、１５……メカニカルシール、１６…
…供給パイプ、１７……濾液室、１８……隔壁、
１９……濃縮液室、２３……ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高濃度有機性廃水を第１消化槽内で嫌気性消
   化させ、この消化液を、前記第１消化槽内におけ
   る嫌気性消化によつて発生したメタンを主体とす
   るガスで充満するとともに、上下を逆にした円錐
   台形をなす回転バスケツトおよび濾布とにより濃
   縮液をその上部から分離する遠心濃縮機によつ
   て、空気中の酸素に接触させることなく濃縮し、
   濃縮液の少なくとも一部を酸素に触れさせること
   なく上記第１消化槽に返送することを特徴とする
   高濃度有機性廃水の嫌気性消化方法。 ２ 上記遠心濾過濃縮機からの瀘液を第２消化槽
   の供給して嫌気性消化させ、消化汚泥を沈殿分離
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の高濃度有機性廃水の嫌気性消化方法。