JPH06178995A - 有機性廃水の嫌気性消化処理方法 - Google Patents

有機性廃水の嫌気性消化処理方法

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JPH06178995A
JPH06178995A JP35282492A JP35282492A JPH06178995A JP H06178995 A JPH06178995 A JP H06178995A JP 35282492 A JP35282492 A JP 35282492A JP 35282492 A JP35282492 A JP 35282492A JP H06178995 A JPH06178995 A JP H06178995A
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JP
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ammonia
anaerobic digestion
treated
digestion treatment
water
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JP35282492A
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Takayuki Suzuki
隆幸 鈴木
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Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
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Ebara Research Co Ltd
Ebara Infilco Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬剤を用いることなくアンモニア濃度を低減
し、効率的にメタン発酵を行うことができる有機性廃水
の嫌気性消化処理方法を提供する。 【構成】 アンモニアを含有する有機性廃水の嫌気性消
化処理方法において、該有機性廃水1を嫌気性消化処理
工程2で処理して廃水中の有機物をメタンガス3に分解
し、次いで該嫌気性消化処理液からアンモニアを除去4
し、得られるアンモニア処理水5の一部6を、前記嫌気
性消化処理工程2に循環して被処理液中のアンモニア濃
度を希釈する。アンモニアの除去には、アンモニア除去
法あるいは、生物学的硝化脱窒処理法等を用いることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性廃水の嫌気性消
化処理方法に係り、特に高濃度のアンモニアを含有する
有機性廃水からの薬剤を用いない嫌気性消化処理方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】し尿等のアンモニアを含有する有機性廃
水を嫌気性消化処理して、廃水中の有機物をメタン菌に
よってメタン化する方法は従来から公知であり、実用的
方法として広く採用されてきた。また、下水処理場では
最初沈殿池汚泥、余剰活性汚泥を嫌気性処理して減容化
する方法も広く行われている。
【0003】嫌気性消化処理で重要な役割を果たすメタ
ン菌はアンモニア濃度が高いと、その毒性によってメタ
ン菌の活性が低下するため、メタン発酵槽のアンモニア
性窒素濃度は1500mg/l以下、好ましくは1000
mg/l以下か、さらに低濃度である方が良い。例えば、
嫌気性消化処理日数30日間を要するし尿では、アンモ
ニア性窒素濃度は3000〜4000mg/l程度と高い
が、これは円滑なメタン発酵を阻害する濃度である。
【0004】水中のアンモニアは(1)式に示されてい
るように、アンモニアイオン(NH4 + )と遊離アンモ
ニア(NH3 )に平衡状態で存在しているので、遊離ア
ンモニアを予め液中から放散して、低減しておけばアン
モニアによる阻害は緩和される。 NH4 + +OH- ⇔ NH3 +H2 O (1)
【0005】しかしながら、し尿のようにアンモニアと
ともに有機酸のような酸性物質を高濃度に含有する廃水
では、アルカリ性物質であるアンモニアの放散によって
pHバランスがくずれ、液のpHが低下してアンモニア
が遊離(ガス化)しなくなる。このため、水蒸気を用い
てし尿中のアンモニアを加熱放散してもアンモニアの除
去率はせいぜい50%程度が限界である。放散によるア
ンモニア除去率を100%程度に上昇させるために、水
酸化ナトリウム(NaOH)などのアルカリ剤を添加す
ることによってアンモニアを遊離態に移動させる方法が
公知であるが、薬品使用量が嵩むため、実用化は経済的
に困難であった。
【0006】これは、pH上昇用の水酸化ナトリウムに
加えて、有機酸がメタン化されると(2)式に示すよう
に、水酸イオンが遊離して処理水のpHが上昇するた
め、処理水pH中和のための酸も必要とするからであ
る。 CH3 COONa+H2 O → CH4 +CO2 +Na+ +OH- (2) また、下水汚泥の嫌気性消化処理においても、汚泥の可
溶化によってアンモニアが溶出して、発酵槽のアンモニ
ア性窒素が高濃度に蓄積し、メタン発酵の速やかな反応
を阻害する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑み、薬剤を用いることなくアン
モニア濃度を低減し、効率的にメタン発酵を行うことの
できる有機性廃水の嫌気性消化処理方法を提供すること
を課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、アンモニアを含有する有機性廃水の嫌気
性消化処理方法において、該有機性廃水を嫌気性消化処
理工程で処理して廃水中の有機物をメタンガスに分解
し、得られる嫌気性消化処理液からアンモニアを除去
し、このアンモニア処理水の一部を前記嫌気性消化処理
工程に循環して、被処理液中のアンモニア濃度を希釈す
ることとしたものである。
【0009】次に、本発明を図1を参照にして詳細に説
明する。図1において、原水1は、アンモニア除去工程
4から導入された循環アンモニア処理水6とともに嫌気
性消化処理工程2に流入し、原水中の有機物がメタン3
に還元分解されたのちに、アンモニア除去工程4に導入
され、アンモニアが除去される。アンモニア処理水5の
一部6は嫌気性処理工程2に循環され、該工程2に流入
する原水1のアンモニア濃度を希釈低減する。アンモニ
ア処理水5の残部は放流あるいは更に高度の処理が行わ
れる。
【0010】嫌気性処理工程2は、従来のガス攪拌等の
行われている浮遊式のメタン発酵方式でも、UASB
(上向流嫌気性汚泥ろ床)方式などいずれの嫌気性処理
方式でも利用することができる。アンモニア除去工程4
はアンモニア放散(ストリッピング)法あるいは生物学
的硝化脱窒処理法が推奨される。更にアンモニア吸着能
のあるゼオライトによるイオン交換、塩素などのアンモ
ニア分解等の公知のアンモニア除去技術も利用すること
ができるが、これらの技術は現時点では処理費用が高価
で実用的ではない。
【0011】アンモニア除去工程4に生物学的硝化脱窒
処理法を適用する場合には、アンモニア処理水5中のア
ンモニア及び窒素酸化物(硝酸、亜硝酸)の濃度は可能
な限り低いことが望ましい。これは、アンモニアのメタ
ン菌についての毒性は前記した通りであるが、窒素酸化
物もメタン発酵を阻害するからである。窒素酸化物中の
酸素はメタン発酵において、絶対嫌気条件の維持を妨害
して円滑なメタン発酵を妨げるとともに、原水中の有機
物を酸化消失するためにメタン生成量を低下せしめる。
嫌気性消化処理工程2へ流入可能な窒素酸化物量は、嫌
気性消化処理工程2への流入原水の有機物量によって異
なるため、予備実験によって許容可能な窒素酸化物流入
量を確認し、適切な生物学的硝化脱窒処理法をアンモニ
ア除去工程4として選定すると良い。
【0012】
【作用】上記のような本発明の処理方法においては、嫌
気性消化処理工程2におけるアンモニア性窒素濃度は、
アンモニア処理水5の原水1に対する循環率(循環水量
/し尿処理量)によって決定される。例えば、アンモニ
ア性窒素濃度を原水、アンモニア処理水、それぞれ30
00、0mg/リットルとし、循環率を4倍に設定すれ
ば、嫌気性処理工程2におけるアンモニア性窒素濃度は
600mg/リットル{=3000mg/リットル×1/
(1+4)}となる。
【0013】嫌気性消化処理工程2におけるアンモニア
性窒素濃度は低くなるほど望ましいが、必要以上に循環
率を大きくすることは、嫌気性処理工程2、アンモニア
除去工程4の水量負荷を増加し、また循環動力消費量が
多くなるので好ましくない。循環倍率について予備実験
によって最適値を確認しておくことにより、嫌気性消化
処理に影響を及ぼさずに、効率的にメタン発酵の行える
アンモニア濃度とすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例1 図2は、アンモニア除去工程に生物学的硝化脱窒処理法
を適用した場合の工程図である。図2において、原水1
の一部は分注原水7,8として脱窒素槽に移送され、残
部は硝化脱窒工程9から流出した循環アンモニア処理水
6とともに嫌気性消化処理工程2に流入し、原水中の有
機物はメタン3に還元分解されたのちに、返送汚泥1
0、循環硝化液11とともに嫌気的条件下にある第一脱
窒槽12に導入される。
【0015】循環硝化液11中の硝酸態窒素は、嫌気性
消化処理工程2の流出液中の残留BOD成分及び分注原
水7中のBOD成分を還元基質として生物学的に脱窒さ
れたのちに、活性汚泥混合液は好気的条件下にある硝化
槽13に導入され、アンモニアが硝酸に硝化され、硝化
液の一部は第一脱窒槽12に循環される。残部の硝化液
は嫌気的条件下にある第二脱窒槽14に流入し、液中の
硝酸態窒素は分注原水8中のBOD成分を還元基質とし
て生物学的に脱窒されたのちに、好気的条件下にある再
曝気槽15に流入し、残留BODが除去されたのちに、
沈殿槽16に流入し、アンモニア処理水5と活性汚泥に
分離される。活性汚泥は第一脱窒槽12に返送され、ア
ンモニア処理水5の一部6は嫌気性消化処理工程2に循
環される。
【0016】次に、上記図2の工程図に従って処理した
処理例を示す。被処理水として、表1に記載の濃厚人工
原水を用いて、次の条件で処理した。 (a) 装置容積、 嫌気性消化槽2(UASB方式): 900リットル
(原水滞留日数9日)、 第一脱窒槽12: 300リットル、 硝化槽13: 300リットル、 第二脱窒槽14: 100リットル、 再曝気槽15: 50リットル、 沈殿槽16: 200リットル、
【0017】(b) 運転条件、 原水量1: 100リットル/日、 循環アンモニア水量6: 200リットル/日、 原水分注量7: 7リットル/日、 原水分注量8: 3リットル/日、 返送汚泥量10: 290リットル/日、 循環硝化液量11: 4000リットル/日、 硝化槽MLSS濃度: 9500mg/l、 実施結果を表1に示す。表1から、嫌気性消化処理工程
において、濃厚人工廃水を滞留日数9日の処理でBOD
濃度が99%以上減少していることがわかる。
【0018】
【表1】
【0019】実施例2 図3は、アンモニア除去工程に蒸気によるアンモニア放
散を適用し、熱交換を行う場合の工程図である。図3に
おいて、原水1は、アンモニア放散工程18から流出し
た循環アンモニア処理水6とともに嫌気性消化処理工程
2に流入し、原水中の有機物がメタン3に還元分解され
たのちに、熱交換器17を経由して加温され、接触材が
充填されているアンモニア放散工程18で蒸気19と向
流接触し、アンモニア20が放散除去される。
【0020】アンモニア処理水5の一部は、循環アンモ
ニア処理水6として熱交換器17を経由して嫌気性消化
処理工程2に循環され、残部は放流あるいは更に高度の
処理が行われる。嫌気性消化処理工程2における水温
は、60℃近傍以上になると嫌気性菌が失活するので、
嫌気性消化処理工程2流入水(原水1と循環アンモニア
処理水6の混合液)の水温を60℃以下にすることが望
ましい。
【0021】嫌気性消化処理工程2における水温は、ア
ンモニア処理水5の原水1に対する循環率(循環水量/
原水処理量)によって決定される。例えば、原水1、ア
ンモニア処理水5の水温をそれぞれ20、100℃と
し、熱交換器17の熱交換率を100%、処理プロセス
全体の熱損失を零とすれば、嫌気性処理工程2の水温を
50℃にするための循環率は1.6倍と計算される。実
際には、プロセスの材質、保温材厚み等によって熱損失
量が異なり、また熱交換器の機種、運転条件によって熱
交換率が変わるので、プロセス設計時に詳細な熱計算を
行ってから循環率を決定しなければならない。
【0022】熱交換器17を経由してアンモニア放散塔
18に導入された液は、水蒸気19によってアンモニア
が放散されるが、放散塔18は塔頂から液を噴霧するス
クラバー式あるいは多段接触式等を用い、水蒸気19を
交流で接触すると良い。尚、図示していないが、嫌気性
消化処理工程2と熱交換器17の間には、必要に応じて
貯留槽を配備すると、原水1流入量の変動に柔軟に対応
することができる。
【0023】液中のアンモニアは(1)式に示したよう
に、アンモニアイオンと遊離アンモニアに解離してい
る。遊離アンモニアはガスとして液中から放散される
が、加熱することによってアンモニアの放散が容易とな
るので、水蒸気の利用はアンモニアの除去効率を向上す
るうえで望ましい。放散アンモニア3は、触媒による酸
化分解、酸による吸収等公知のアンモニア処理技術によ
って処理することができる。メタン3は蒸気19発生装
置等の燃料として利用することができる。
【0024】次に、上記図3の工程図に従って処理した
処理例を示す。被処理液として、表2に記載のろ過し尿
10kl/日を用いて、次の条件で処理した。 (a) 装置容積及び運転条件 嫌気性消化槽2(UASB方式): 30m3 、 アンモニア放散塔18(多段接触式放散塔): 1m3
(0.45m×6.3m)、 水蒸気量19: 250kg/klし尿、 循環アンモニア水量6: 20m3 /日、
【0025】実施結果を表2に示す。表2から、嫌気的
消化処理工程において、ろ過し尿を滞留日数3日の処理
でBOD濃度が約95%以上減少し、またアンモニア放
散処理によって99%以上のアンモニアが除去された、
アンモニア処理水が得られることがわかる。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明によって従来技術では得られなか
った次の効果を得ることができる。 (1) アンモニア処理水の循環を行うことによって、廃水
の汚濁成分であるBOD成分(有機物)をアンモニア処
理用の薬品を用いずに経済的に処理することができる。 (2) 嫌気性消化処理の有害物質であるアンモニアの濃度
を容易に低減できるので、嫌気性消化処理(メタン発
酵)の効率を簡単に上昇することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理方法を示す基本的な工程図。
【図2】アンモニア除去工程に生物学的硝化脱窒処理を
用いた工程図。
【図3】アンモニア除去工程に蒸気による放散処理を用
いた工程図。
【符号の説明】
1:原水、2:嫌気性消化処理工程、3:メタン、4:
アンモニア除去工程、5:アンモニア処理水、6:循環
アンモニア処理水、7,8:分注原水、9:硝化脱窒工
程、10:返送汚泥、11:循環硝化液、12:第一脱
窒槽、13:硝化槽、14:第二脱窒槽、15:再曝気
槽、16:沈殿槽、17:熱交換器、18:アンモニア
放散工程、19:水蒸気、20:アンモニア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニアを含有する有機性廃水の嫌気
    性消化処理方法において、該有機性廃水を嫌気性消化処
    理工程で処理して廃水中の有機物をメタンガスに分解
    し、得られる嫌気性消化処理液からアンモニアを除去
    し、このアンモニア処理水の一部を前記嫌気性消化処理
    工程に循環して、被処理液中のアンモニア濃度を希釈す
    ることを特徴とする有機性廃水の嫌気性消化処理方法。
JP35282492A 1992-12-14 1992-12-14 有機性廃水の嫌気性消化処理方法 Pending JPH06178995A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000015231A (ja) * 1998-07-06 2000-01-18 Kubota Corp 有機性廃棄物のメタン発酵方法
JP2001276880A (ja) * 2000-03-31 2001-10-09 Ataka Construction & Engineering Co Ltd 廃棄物処理方法およびその装置
JP2002066588A (ja) * 2000-08-25 2002-03-05 Toshiba Corp 廃水処理装置
JP2006255580A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 発酵液のアンモニア濃度低減装置および方法
JP2007117948A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Ebara Corp 高濃度有機性廃液の処理方法及び装置
JP2008136955A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Kajima Corp アンモニア阻害抑制型メタン発酵装置
US8327581B2 (en) 2006-12-04 2012-12-11 Makoto Shinohara Method for producing biomineral-containing substance and organic hydroponics method
CN109678242A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 中国石油化工股份有限公司 处理含高浓度硝态氮废水的方法
CN119118355A (zh) * 2024-09-23 2024-12-13 中信环境技术(广州)有限公司 一种有机废水的处理系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150496A (ja) * 1982-03-02 1983-09-07 Sumitomo Jukikai Envirotec Kk 高窒素含有廃液のメタン発酵処理プロセス
JPS61185399A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 Kurita Water Ind Ltd 有機性廃水の処理装置
JPH02253898A (ja) * 1989-03-28 1990-10-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 廃水の嫌気性処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150496A (ja) * 1982-03-02 1983-09-07 Sumitomo Jukikai Envirotec Kk 高窒素含有廃液のメタン発酵処理プロセス
JPS61185399A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 Kurita Water Ind Ltd 有機性廃水の処理装置
JPH02253898A (ja) * 1989-03-28 1990-10-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 廃水の嫌気性処理方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000015231A (ja) * 1998-07-06 2000-01-18 Kubota Corp 有機性廃棄物のメタン発酵方法
JP2001276880A (ja) * 2000-03-31 2001-10-09 Ataka Construction & Engineering Co Ltd 廃棄物処理方法およびその装置
JP2002066588A (ja) * 2000-08-25 2002-03-05 Toshiba Corp 廃水処理装置
JP2006255580A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 発酵液のアンモニア濃度低減装置および方法
JP2007117948A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Ebara Corp 高濃度有機性廃液の処理方法及び装置
JP2008136955A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Kajima Corp アンモニア阻害抑制型メタン発酵装置
US8327581B2 (en) 2006-12-04 2012-12-11 Makoto Shinohara Method for producing biomineral-containing substance and organic hydroponics method
CN109678242A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 中国石油化工股份有限公司 处理含高浓度硝态氮废水的方法
CN119118355A (zh) * 2024-09-23 2024-12-13 中信环境技术(广州)有限公司 一种有机废水的处理系统及方法

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