JPH09206785A - 嫌気性処理方法および装置 - Google Patents
嫌気性処理方法および装置Info
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- JPH09206785A JPH09206785A JP1912796A JP1912796A JPH09206785A JP H09206785 A JPH09206785 A JP H09206785A JP 1912796 A JP1912796 A JP 1912796A JP 1912796 A JP1912796 A JP 1912796A JP H09206785 A JPH09206785 A JP H09206785A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 嫌気性処理において発生する汚泥の減容化を
行うことができ、しかも色度やＣＯＤの上昇等の処理水
質の悪化を防止し、かつ低コストで高処理水質を得るこ
とができる有機性排液の嫌気性処理方法および装置を提
案する。 【解決手段】 嫌気性処理槽１から槽内液１１を引抜い
て膜分離装置２で固液分離して処理液を得、濃縮汚泥の
一部５を嫌気性処理槽１に返送し、他の一部１７をオゾ
ン処理槽または高圧パルス放電処理槽等の改質槽３に導
いて易生物分解性に改質し、嫌気性処理槽１に返送して
嫌気性処理を行い、発生する汚泥を減容化する。
行うことができ、しかも色度やＣＯＤの上昇等の処理水
質の悪化を防止し、かつ低コストで高処理水質を得るこ
とができる有機性排液の嫌気性処理方法および装置を提
案する。 【解決手段】 嫌気性処理槽１から槽内液１１を引抜い
て膜分離装置２で固液分離して処理液を得、濃縮汚泥の
一部５を嫌気性処理槽１に返送し、他の一部１７をオゾ
ン処理槽または高圧パルス放電処理槽等の改質槽３に導
いて易生物分解性に改質し、嫌気性処理槽１に返送して
嫌気性処理を行い、発生する汚泥を減容化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性排液を嫌気性
微生物を含む汚泥の存在下にメタン発酵させて処理する
嫌気性処理方法および装置、特に有機性排液を一相式の
メタン発酵により処理して減溶化する嫌気性処理方法お
よび装置に関するものである。
微生物を含む汚泥の存在下にメタン発酵させて処理する
嫌気性処理方法および装置、特に有機性排液を一相式の
メタン発酵により処理して減溶化する嫌気性処理方法お
よび装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機性汚泥、し尿、食品排水等のスラリ
ー状の高濃度有機性排液を嫌気性微生物の存在下に、一
相式メタン発酵によって処理する嫌気性処理方法は嫌気
性消化法とも呼ばれ、古くから行われている方法であ
る。この方法では有機性物質は嫌気槽において、嫌気性
微生物により、液化、低分子化、有機酸生成、メタン生
成のステップを経てメタンガスに転換される。一相式の
メタン発酵は単一相において酸生成相とメタン生成相が
並列的に起こるものであり、従来の下水汚泥の嫌気処理
のように発酵槽と脱離液分離槽の２槽に分けて２段処理
する場合でも、各槽において酸生成相とメタン生成相が
並列的に起こる場合は一相式の処理に含まれる。
ー状の高濃度有機性排液を嫌気性微生物の存在下に、一
相式メタン発酵によって処理する嫌気性処理方法は嫌気
性消化法とも呼ばれ、古くから行われている方法であ
る。この方法では有機性物質は嫌気槽において、嫌気性
微生物により、液化、低分子化、有機酸生成、メタン生
成のステップを経てメタンガスに転換される。一相式の
メタン発酵は単一相において酸生成相とメタン生成相が
並列的に起こるものであり、従来の下水汚泥の嫌気処理
のように発酵槽と脱離液分離槽の２槽に分けて２段処理
する場合でも、各槽において酸生成相とメタン生成相が
並列的に起こる場合は一相式の処理に含まれる。
【０００３】このような嫌気性処理においては、未分解
物質および嫌気性微生物を主体とする大量の汚泥が生成
する。この汚泥は生きた菌体を主体とするため、生物学
的には安定しており、さらに生物処理を行って大幅に減
量化することは困難であり、従来は機械脱水して焼却、
埋立等により処理されていた。
物質および嫌気性微生物を主体とする大量の汚泥が生成
する。この汚泥は生きた菌体を主体とするため、生物学
的には安定しており、さらに生物処理を行って大幅に減
量化することは困難であり、従来は機械脱水して焼却、
埋立等により処理されていた。
【０００４】嫌気性処理により生成する汚泥量を減容化
する方法として、特開平１−２２４１００号には、嫌気
性消化した汚泥を１００〜１８０℃で加熱処理した後、
この加熱処理汚泥を嫌気消化槽に返送する有機性汚泥の
処理方法が記載されている。しかし、このような従来の
方法では汚泥の減容化は可能であるが、可溶化処理の条
件が高温で厳しいため、難生物分解性の有機物が生成し
て処理液の色度やＣＯＤが上昇して処理水質が悪化し、
しかも耐熱性、耐圧性の高い装置を必要とし、エネルギ
ー消費量が多く、コスト高になるという問題点がある。
する方法として、特開平１−２２４１００号には、嫌気
性消化した汚泥を１００〜１８０℃で加熱処理した後、
この加熱処理汚泥を嫌気消化槽に返送する有機性汚泥の
処理方法が記載されている。しかし、このような従来の
方法では汚泥の減容化は可能であるが、可溶化処理の条
件が高温で厳しいため、難生物分解性の有機物が生成し
て処理液の色度やＣＯＤが上昇して処理水質が悪化し、
しかも耐熱性、耐圧性の高い装置を必要とし、エネルギ
ー消費量が多く、コスト高になるという問題点がある。
【０００５】一方、有機性排液の好気性処理（活性汚泥
処理）により生成する余剰汚泥を減容化する方法とし
て、特開平６−２０６０８８号には、汚泥をオゾン処理
して曝気槽に返送する方法が記載されている。しかしこ
の方法は好気性処理に関するものであり、嫌気性処理に
おける適用の可能性については開示されていない。
処理）により生成する余剰汚泥を減容化する方法とし
て、特開平６−２０６０８８号には、汚泥をオゾン処理
して曝気槽に返送する方法が記載されている。しかしこ
の方法は好気性処理に関するものであり、嫌気性処理に
おける適用の可能性については開示されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、処理水質の悪化を抑制し、しか
も簡単な装置と操作により低エネルギー消費量かつ低コ
ストで汚泥の減容化を行うことができる有機性排液の嫌
気性処理方法および装置を提案することである。
問題点を解決するため、処理水質の悪化を抑制し、しか
も簡単な装置と操作により低エネルギー消費量かつ低コ
ストで汚泥の減容化を行うことができる有機性排液の嫌
気性処理方法および装置を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は次の有機性排液
の処理方法および装置である。 （１） 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液
をメタン発酵させる嫌気性処理工程と、嫌気性処理工程
において生成する汚泥をオゾン処理または高圧パルス放
電処理により改質する改質工程と、改質汚泥を嫌気性処
理工程に返送する返送工程とを含む嫌気性処理方法。 （２） 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液
をメタン発酵させる嫌気性処理槽と、嫌気性処理槽にお
いて生成する汚泥をオゾン処理または高圧パルス放電処
理により改質する改質装置と、改質汚泥を嫌気性処理槽
に返送する返送装置とを備えた嫌気性処理装置。
の処理方法および装置である。 （１） 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液
をメタン発酵させる嫌気性処理工程と、嫌気性処理工程
において生成する汚泥をオゾン処理または高圧パルス放
電処理により改質する改質工程と、改質汚泥を嫌気性処
理工程に返送する返送工程とを含む嫌気性処理方法。 （２） 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液
をメタン発酵させる嫌気性処理槽と、嫌気性処理槽にお
いて生成する汚泥をオゾン処理または高圧パルス放電処
理により改質する改質装置と、改質汚泥を嫌気性処理槽
に返送する返送装置とを備えた嫌気性処理装置。
【０００８】本発明において処理の対象となる有機性排
液は、嫌気処理によって処理される有機物を含有する排
液（汚泥を含む）である。固形物を含むスラリー状のも
のが処理に適しているが、固形物を含まない液状のもの
でもよい。また難生物分解性の有機物、無機物、セルロ
ース、紙、綿、ウール布、し尿中の固形物などが含有さ
れていてもよい。このような有機性排液としては下水、
下水初沈汚泥、し尿、浄化槽汚泥、食品工場排水、ビー
ル廃酵母その他の産業排液、これらの排液を処理した際
に生じる余剰汚泥等の汚泥などがあげられる。
液は、嫌気処理によって処理される有機物を含有する排
液（汚泥を含む）である。固形物を含むスラリー状のも
のが処理に適しているが、固形物を含まない液状のもの
でもよい。また難生物分解性の有機物、無機物、セルロ
ース、紙、綿、ウール布、し尿中の固形物などが含有さ
れていてもよい。このような有機性排液としては下水、
下水初沈汚泥、し尿、浄化槽汚泥、食品工場排水、ビー
ル廃酵母その他の産業排液、これらの排液を処理した際
に生じる余剰汚泥等の汚泥などがあげられる。
【０００９】嫌気性処理工程は嫌気性処理槽において嫌
気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液をメタン発
酵させる工程であって、酸生成相とメタン生成相とが単
一相で起こる一相式のメタン発酵工程であり、発酵槽と
脱離液分離槽とを分けてそれぞれにおいて酸生成相とメ
タン生成相を行う二段階処理を行う場合も含まれる。こ
のため嫌気性微生物を含む汚泥は酸生成菌とメタン生成
菌を含む汚泥が用いられる。この工程では有機性物質
は、嫌気性処理槽において嫌気性微生物により液化→低
分子化→有機酸生成→メタン生成のステップによりメタ
ンガスに転換される。
気性微生物を含む汚泥の存在下に有機性排液をメタン発
酵させる工程であって、酸生成相とメタン生成相とが単
一相で起こる一相式のメタン発酵工程であり、発酵槽と
脱離液分離槽とを分けてそれぞれにおいて酸生成相とメ
タン生成相を行う二段階処理を行う場合も含まれる。こ
のため嫌気性微生物を含む汚泥は酸生成菌とメタン生成
菌を含む汚泥が用いられる。この工程では有機性物質
は、嫌気性処理槽において嫌気性微生物により液化→低
分子化→有機酸生成→メタン生成のステップによりメタ
ンガスに転換される。
【００１０】メタン発酵の条件としては、３５℃付近に
最適温度がある中温メタン生成菌、および５５℃付近に
最適温度を有する高温メタン生成菌が増殖するいずれの
温度条件も可能である。中温メタン生成菌は増殖速度が
遅いため滞留時間（ＳＲＴ）が長くなるが、比較的低温
での処理が可能であるため加温および保温のための設備
が簡単になる。これに対して高温メタン生成菌の場合は
加温および保温の設備が必要になるが、増殖速度が速い
ため滞留時間が短くなり、短時間での処理が可能にな
る。
最適温度がある中温メタン生成菌、および５５℃付近に
最適温度を有する高温メタン生成菌が増殖するいずれの
温度条件も可能である。中温メタン生成菌は増殖速度が
遅いため滞留時間（ＳＲＴ）が長くなるが、比較的低温
での処理が可能であるため加温および保温のための設備
が簡単になる。これに対して高温メタン生成菌の場合は
加温および保温の設備が必要になるが、増殖速度が速い
ため滞留時間が短くなり、短時間での処理が可能にな
る。
【００１１】中温メタン生成菌を主体とする場合は増殖
速度がおそいため、嫌気性処理槽での汚泥の滞留時間は
１０日以上、望ましくは１５〜３０日程度が必要であ
る。これに対して高温メタン生成菌を主体とする場合は
増殖速度が速いことから、上記範囲よりも短い滞留時間
（例えば最小滞留時間として５日以上）とすることも可
能である。有機物負荷は０．６〜１．６ｋｇ−ＶＳＳ／
ｍ3・日、嫌気性処理槽内のＭＬＳＳ濃度は５，０００
〜１００，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは３０，０００〜
６０，０００ｍｇ／ｌ、嫌気性処理温度は３０〜３８℃
または４５〜６０℃の条件で嫌気性処理することができ
る。
速度がおそいため、嫌気性処理槽での汚泥の滞留時間は
１０日以上、望ましくは１５〜３０日程度が必要であ
る。これに対して高温メタン生成菌を主体とする場合は
増殖速度が速いことから、上記範囲よりも短い滞留時間
（例えば最小滞留時間として５日以上）とすることも可
能である。有機物負荷は０．６〜１．６ｋｇ−ＶＳＳ／
ｍ3・日、嫌気性処理槽内のＭＬＳＳ濃度は５，０００
〜１００，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは３０，０００〜
６０，０００ｍｇ／ｌ、嫌気性処理温度は３０〜３８℃
または４５〜６０℃の条件で嫌気性処理することができ
る。
【００１２】嫌気性処理工程には、膜分離装置、デカン
ター、ろ過装置などの固液分離装置を用いる固液分離工
程を組合わせることができる。固液分離工程では嫌気性
処理槽内液の固液分離を行い、分離液を処理液として排
出するとともに、濃縮汚泥を嫌気性処理槽に戻すように
構成される。膜分離を利用する場合は、中空糸、チュー
ブラー、平膜などの種々の膜形式が利用できる。また膜
分離は固形物を分離することが目的であるため、ＭＦ、
ＵＦなどの比較的大きなポアサイズを有する膜が好まし
い。
ター、ろ過装置などの固液分離装置を用いる固液分離工
程を組合わせることができる。固液分離工程では嫌気性
処理槽内液の固液分離を行い、分離液を処理液として排
出するとともに、濃縮汚泥を嫌気性処理槽に戻すように
構成される。膜分離を利用する場合は、中空糸、チュー
ブラー、平膜などの種々の膜形式が利用できる。また膜
分離は固形物を分離することが目的であるため、ＭＦ、
ＵＦなどの比較的大きなポアサイズを有する膜が好まし
い。
【００１３】改質工程はこのような嫌気性処理工程にお
ける処理系から生物汚泥の一部を改質装置において、オ
ゾン処理またはパルス放電処理により易生物分解性に改
質する工程である。生物汚泥を引抜く場合、固液分離装
置で分離された濃縮汚泥を引抜いて改質処理するのが好
ましいが、嫌気性処理槽から混合液の状態で引抜いて処
理してもよい。また場合によっては嫌気性処理槽内にこ
れらの改質装置を設けることもできる。
ける処理系から生物汚泥の一部を改質装置において、オ
ゾン処理またはパルス放電処理により易生物分解性に改
質する工程である。生物汚泥を引抜く場合、固液分離装
置で分離された濃縮汚泥を引抜いて改質処理するのが好
ましいが、嫌気性処理槽から混合液の状態で引抜いて処
理してもよい。また場合によっては嫌気性処理槽内にこ
れらの改質装置を設けることもできる。
【００１４】オゾン処理は、汚泥をオゾンと接触させる
ことにより行う。接触方法としては、オゾン処理槽に消
化汚泥を導入してオゾンを吹込む方法、機械攪拌による
方法、充填層を利用する方法などが採用できる。オゾン
としてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、オゾン化空
気などが使用できる。オゾンの使用量は０．００５〜
０．０４ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳ、好ましくは０．０１〜
０．０３ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳとするのが望ましい。充
填層を用いる場合は充填層のＳＶを１〜１０ｈｒ-1、望
ましくは３〜６ｈｒ-1とするのが好ましい。
ことにより行う。接触方法としては、オゾン処理槽に消
化汚泥を導入してオゾンを吹込む方法、機械攪拌による
方法、充填層を利用する方法などが採用できる。オゾン
としてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、オゾン化空
気などが使用できる。オゾンの使用量は０．００５〜
０．０４ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳ、好ましくは０．０１〜
０．０３ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳとするのが望ましい。充
填層を用いる場合は充填層のＳＶを１〜１０ｈｒ-1、望
ましくは３〜６ｈｒ-1とするのが好ましい。
【００１５】高電圧のパルス放電処理は、電極間隔３〜
１０ｍｍ、好ましくは４〜８ｍｍのタングステン／トリ
ウム合金等の＋極と、ステンレス鋼等の−極間に汚泥を
存在させ、印加電圧１０〜５０ｋＶ、好ましくは２０〜
４０ｋＶ、パルス間隔２０〜８０Ｈｚ、好ましくは４０
〜６０Ｈｚでパルス放電を行い、汚泥は順次循環させな
がら処理を行うことができる。
１０ｍｍ、好ましくは４〜８ｍｍのタングステン／トリ
ウム合金等の＋極と、ステンレス鋼等の−極間に汚泥を
存在させ、印加電圧１０〜５０ｋＶ、好ましくは２０〜
４０ｋＶ、パルス間隔２０〜８０Ｈｚ、好ましくは４０
〜６０Ｈｚでパルス放電を行い、汚泥は順次循環させな
がら処理を行うことができる。
【００１６】嫌気性処理槽から引抜いて改質を行う汚泥
量は、汚泥の減容効果を確保するために少なくとも嫌気
性処理槽へ投入する固形物量と同等以上、好ましくは２
倍以上が良い。例えば１５日滞留の嫌気性処理槽であれ
ば、循環比は１／１５ｄａｙ -1以上、好ましくは２／１
５ｄａｙ-1以上とすることができる。循環比の上限値は
有効な嫌気性処理の確保の点から、１日あたり嫌気性処
理槽の全保有汚泥量の１／１５以下、好ましくは１／１
５〜１／５０の量（固形分重量）に相当する量とするの
が望ましい。
量は、汚泥の減容効果を確保するために少なくとも嫌気
性処理槽へ投入する固形物量と同等以上、好ましくは２
倍以上が良い。例えば１５日滞留の嫌気性処理槽であれ
ば、循環比は１／１５ｄａｙ -1以上、好ましくは２／１
５ｄａｙ-1以上とすることができる。循環比の上限値は
有効な嫌気性処理の確保の点から、１日あたり嫌気性処
理槽の全保有汚泥量の１／１５以下、好ましくは１／１
５〜１／５０の量（固形分重量）に相当する量とするの
が望ましい。
【００１７】このように引抜く汚泥の量を投入する固形
物量の１倍以上の量とすることにより、処理系全体とし
ての汚泥の減容化を高くすることができ、また嫌気性処
理槽の全保有汚泥量の１／１５以下とすることにより、
嫌気性処理槽全体としての汚泥活性を高く維持した状態
で嫌気性処理を有効に行うことができる。嫌気性処理槽
が発酵槽と脱離液分離槽の２個に分けられた２段処理の
場合には、改質処理のための汚泥の引抜は１段目、２段
目いずれからでもよい。
物量の１倍以上の量とすることにより、処理系全体とし
ての汚泥の減容化を高くすることができ、また嫌気性処
理槽の全保有汚泥量の１／１５以下とすることにより、
嫌気性処理槽全体としての汚泥活性を高く維持した状態
で嫌気性処理を有効に行うことができる。嫌気性処理槽
が発酵槽と脱離液分離槽の２個に分けられた２段処理の
場合には、改質処理のための汚泥の引抜は１段目、２段
目いずれからでもよい。
【００１８】返送工程は改質工程で改質された汚泥を嫌
気性処理工程に返送する工程であり、嫌気性処理工程か
ら汚泥を引抜く場合はこの引抜と返送を組合せて循環工
程とすることができる。嫌気性処理槽内において改質を
行う場合は、嫌気性処理槽内の液が循環するように構成
する。
気性処理工程に返送する工程であり、嫌気性処理工程か
ら汚泥を引抜く場合はこの引抜と返送を組合せて循環工
程とすることができる。嫌気性処理槽内において改質を
行う場合は、嫌気性処理槽内の液が循環するように構成
する。
【００１９】本発明の嫌気性処理装置による処理方法
は、嫌気性処理工程において、有機性排液を嫌気性処理
槽に導入して、嫌気性微生物を含む汚泥と混合して嫌気
性処理を行い、メタン発酵を起こさせる。ここでは有機
性物質は液化、低分子化、有機酸生成、メタン生成のス
テップを経てメタンガスに転換される。嫌気性処理槽内
の液は固液分離装置において固液分離し、分離液は処理
液として排出し、濃縮汚泥は嫌気性処理槽に返送する。
は、嫌気性処理工程において、有機性排液を嫌気性処理
槽に導入して、嫌気性微生物を含む汚泥と混合して嫌気
性処理を行い、メタン発酵を起こさせる。ここでは有機
性物質は液化、低分子化、有機酸生成、メタン生成のス
テップを経てメタンガスに転換される。嫌気性処理槽内
の液は固液分離装置において固液分離し、分離液は処理
液として排出し、濃縮汚泥は嫌気性処理槽に返送する。
【００２０】上記嫌気性処理槽内の汚泥を含む液または
濃縮汚泥の一部は改質装置において、オゾン処理または
高圧パルス放電処理により易生物分解性に改質する。嫌
気性処理工程では汚泥中の微生物の増殖により菌体が増
加するが、生きている菌体を濃縮して嫌気性処理槽に戻
しても消化による減容化には限度がある。
濃縮汚泥の一部は改質装置において、オゾン処理または
高圧パルス放電処理により易生物分解性に改質する。嫌
気性処理工程では汚泥中の微生物の増殖により菌体が増
加するが、生きている菌体を濃縮して嫌気性処理槽に戻
しても消化による減容化には限度がある。
【００２１】ところが改質装置においてオゾン処理また
は高圧パルス放電処理等により改質を行うことにより汚
泥中の菌体は死滅し、その他の有機物とともに分解され
て、低分子の有機物および一部無機物が生成し、易生物
分解性に改質される。このような改質汚泥は嫌気性処理
槽に循環することにより、嫌気性微生物の基質として利
用され分解される。これにより汚泥は減容化され、余剰
汚泥として排出される汚泥量は減少する。
は高圧パルス放電処理等により改質を行うことにより汚
泥中の菌体は死滅し、その他の有機物とともに分解され
て、低分子の有機物および一部無機物が生成し、易生物
分解性に改質される。このような改質汚泥は嫌気性処理
槽に循環することにより、嫌気性微生物の基質として利
用され分解される。これにより汚泥は減容化され、余剰
汚泥として排出される汚泥量は減少する。
【００２２】嫌気性処理工程から余剰汚泥として排出さ
れる汚泥を全量改質して循環しても、これを資化して汚
泥が増殖するため、嫌気性処理槽内の汚泥は増量してい
き、一部の汚泥を余剰汚泥として排出しなければなら
ず、排出汚泥をゼロに近づけることはできない。そこで
余剰汚泥量がゼロとなるように、余剰汚泥として発生す
る汚泥量より多い汚泥を抜出し、これを改質処理して循
環すると、過剰に抜出した汚泥量と増殖した汚泥量がバ
ランスし、見掛上汚泥の増加量がゼロに近づく。この場
合でも無機化した汚泥の蓄積を避けるために、最小限の
消化汚泥を排出するのが望ましい。
れる汚泥を全量改質して循環しても、これを資化して汚
泥が増殖するため、嫌気性処理槽内の汚泥は増量してい
き、一部の汚泥を余剰汚泥として排出しなければなら
ず、排出汚泥をゼロに近づけることはできない。そこで
余剰汚泥量がゼロとなるように、余剰汚泥として発生す
る汚泥量より多い汚泥を抜出し、これを改質処理して循
環すると、過剰に抜出した汚泥量と増殖した汚泥量がバ
ランスし、見掛上汚泥の増加量がゼロに近づく。この場
合でも無機化した汚泥の蓄積を避けるために、最小限の
消化汚泥を排出するのが望ましい。
【００２３】このように過剰の汚泥を改質処理すると、
消化効率は低下するが、嫌気性処理槽では通常ＳＲＴを
１５日程度と比較的長くとって運転されるため、改質処
理によりＳＲＴが短くなっても余裕のある運転が可能で
あり、効率の低下はそれほど重大ではない。
消化効率は低下するが、嫌気性処理槽では通常ＳＲＴを
１５日程度と比較的長くとって運転されるため、改質処
理によりＳＲＴが短くなっても余裕のある運転が可能で
あり、効率の低下はそれほど重大ではない。
【００２４】嫌気性処理工程の処理液はそのまま下水等
へ放流することができるが、好気性生物処理その他の後
処理を行ったのち放流してもよい。
へ放流することができるが、好気性生物処理その他の後
処理を行ったのち放流してもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１および図２はそれぞれ別の実施の形
態の嫌気性処理装置を示す系統図であり、図１は嫌気性
処理液を固液分離装置により濃縮した濃縮汚泥を改質す
る例、図２は嫌気性処理槽内の混合液を改質する例を示
している。
より説明する。図１および図２はそれぞれ別の実施の形
態の嫌気性処理装置を示す系統図であり、図１は嫌気性
処理液を固液分離装置により濃縮した濃縮汚泥を改質す
る例、図２は嫌気性処理槽内の混合液を改質する例を示
している。
【００２６】図１において、１は嫌気性処理槽、２は固
液分離装置としての膜分離装置、３は改質槽である。図
１の処理装置では、嫌気性処理槽１は被処理液路４から
有機性排液を導入し、返送汚泥路５を通して返送される
返送汚泥および嫌気性処理槽１内の嫌気性生物汚泥と混
合し、攪拌器６により緩やかに攪拌しながら嫌気性処理
を行うように構成されている。ここで行われる嫌気性処
理により、被処理液中の有機物は酸生成菌およびメタン
生成菌により分解される。生成するメタンガスを含む消
化ガスは排ガス路７から排出する。
液分離装置としての膜分離装置、３は改質槽である。図
１の処理装置では、嫌気性処理槽１は被処理液路４から
有機性排液を導入し、返送汚泥路５を通して返送される
返送汚泥および嫌気性処理槽１内の嫌気性生物汚泥と混
合し、攪拌器６により緩やかに攪拌しながら嫌気性処理
を行うように構成されている。ここで行われる嫌気性処
理により、被処理液中の有機物は酸生成菌およびメタン
生成菌により分解される。生成するメタンガスを含む消
化ガスは排ガス路７から排出する。
【００２７】膜分離装置２は、嫌気性処理槽１内の混合
液の一部は連絡路１１から取出し、ポンプ１２で加圧し
て膜分離装置２に導いて、分離膜１３により膜分離する
ように構成されている。ここで行われる膜分離により透
過液１４と濃縮汚泥１５とに分離される。透過液１４は
処理液として処理液路１６から系外に排出される。濃縮
汚泥１５の一部は濃縮液取出路１７から取出して改質処
理槽３に導入し、残部の一部または全部は返送汚泥路５
から嫌気性処理槽１に返送される。余剰汚泥が生じる場
合は余剰汚泥排出路１８から系外へ排出される。
液の一部は連絡路１１から取出し、ポンプ１２で加圧し
て膜分離装置２に導いて、分離膜１３により膜分離する
ように構成されている。ここで行われる膜分離により透
過液１４と濃縮汚泥１５とに分離される。透過液１４は
処理液として処理液路１６から系外に排出される。濃縮
汚泥１５の一部は濃縮液取出路１７から取出して改質処
理槽３に導入し、残部の一部または全部は返送汚泥路５
から嫌気性処理槽１に返送される。余剰汚泥が生じる場
合は余剰汚泥排出路１８から系外へ排出される。
【００２８】改質槽３はオゾン処理槽が用いられてお
り、充填層２１に濃縮汚泥１５を通過させ、オゾン発生
器２２からオゾンを吹込んで接触させてオゾン処理する
ことにより汚泥が改質される。改質汚泥は改質汚泥路２
３から嫌気性処理槽１に戻し、嫌気処理する。こうして
改質により易生物分解性に改質された固形分が嫌気性処
理槽１で消化され、処理系から生じる余剰汚泥が減容化
する。
り、充填層２１に濃縮汚泥１５を通過させ、オゾン発生
器２２からオゾンを吹込んで接触させてオゾン処理する
ことにより汚泥が改質される。改質汚泥は改質汚泥路２
３から嫌気性処理槽１に戻し、嫌気処理する。こうして
改質により易生物分解性に改質された固形分が嫌気性処
理槽１で消化され、処理系から生じる余剰汚泥が減容化
する。
【００２９】図２の処理装置は、嫌気性処理槽１内の混
合液の一部を引抜汚泥として汚泥引抜路２４から引抜
き、この引抜汚泥を改質槽３に導入して改質処理を行う
ように構成される。改質槽３は高圧パルス放電処理を行
うように構成され、＋極２５および−極２６間に電源装
置２７から高圧パルスを印加して放電を行い、汚泥を改
質させる。膜分離装置２の濃縮汚泥は嫌気性処理槽１に
返送される。
合液の一部を引抜汚泥として汚泥引抜路２４から引抜
き、この引抜汚泥を改質槽３に導入して改質処理を行う
ように構成される。改質槽３は高圧パルス放電処理を行
うように構成され、＋極２５および−極２６間に電源装
置２７から高圧パルスを印加して放電を行い、汚泥を改
質させる。膜分離装置２の濃縮汚泥は嫌気性処理槽１に
返送される。
【００３０】図１および図２では、固液分離装置として
膜分離装置２を使用しているが、沈殿装置、遠心分離装
置などの他の固液分離装置を採用することもできる。ま
た図１では、返送汚泥路５からの汚泥の返送を省略する
こともできる。
膜分離装置２を使用しているが、沈殿装置、遠心分離装
置などの他の固液分離装置を採用することもできる。ま
た図１では、返送汚泥路５からの汚泥の返送を省略する
こともできる。
【００３１】
実施例１、比較例１ 有効容量２ literのジャーファーメンターを用いて、液
量１．２ literの嫌気性処理槽とし、下水処理場の余剰
汚泥をＴＳとして約２重量％に濃縮した原泥を１日に１
回８０ｍｌずつシリンジで供給した。嫌気性処理槽には
分画分子量３万、膜面積１７７ｃｍ2の平膜モジュール
を有する膜分離装置を接続して、ポンプで循環しながら
１日に８０ｍｌずつ槽内液をろ過し、槽内液量が一定に
なるように循環した。嫌気性処理槽は温度３５℃で制御
し、種汚泥としてＵＡＳＢのグラニュールを約５０ｍｌ
添加した。
量１．２ literの嫌気性処理槽とし、下水処理場の余剰
汚泥をＴＳとして約２重量％に濃縮した原泥を１日に１
回８０ｍｌずつシリンジで供給した。嫌気性処理槽には
分画分子量３万、膜面積１７７ｃｍ2の平膜モジュール
を有する膜分離装置を接続して、ポンプで循環しながら
１日に８０ｍｌずつ槽内液をろ過し、槽内液量が一定に
なるように循環した。嫌気性処理槽は温度３５℃で制御
し、種汚泥としてＵＡＳＢのグラニュールを約５０ｍｌ
添加した。
【００３２】実施例１では改質処理槽として高圧パルス
放電装置を用い、１日に１回、原泥供給量と同一量の汚
泥８０ｍｌをシリンジで引抜き、容量１５０ｍｌのセル
中に導入し、タングステン／トリウム合金製の＋極とス
テンレス鋼製の−極間に、電極間隔：５ｍｍ、印加電
圧：３０ｋＶ、パルス間隔：５０Ｈｚで１０分間高圧パ
ルス放電を行って改質処理した後に嫌気性処理槽に戻し
た。
放電装置を用い、１日に１回、原泥供給量と同一量の汚
泥８０ｍｌをシリンジで引抜き、容量１５０ｍｌのセル
中に導入し、タングステン／トリウム合金製の＋極とス
テンレス鋼製の−極間に、電極間隔：５ｍｍ、印加電
圧：３０ｋＶ、パルス間隔：５０Ｈｚで１０分間高圧パ
ルス放電を行って改質処理した後に嫌気性処理槽に戻し
た。
【００３３】比較例１として改質処理を全く行わないも
のも同時にテストして、槽内の汚泥濃度の変化を比較し
た。ガス発生量の経日変化を図３に、ＴＳ濃度の経日変
化を図４に示す。これらの結果から、実施例１では比較
例１に比べて汚泥の分解率が高まり、実質的に余剰汚泥
がほとんど出ない程度まで減容化されていることがわか
る。
のも同時にテストして、槽内の汚泥濃度の変化を比較し
た。ガス発生量の経日変化を図３に、ＴＳ濃度の経日変
化を図４に示す。これらの結果から、実施例１では比較
例１に比べて汚泥の分解率が高まり、実質的に余剰汚泥
がほとんど出ない程度まで減容化されていることがわか
る。
【００３４】実施例２ 実施例２では実施例１における改質処理槽としてオゾン
処理槽を用い、１日に１回、原泥供給量と同一量の汚泥
８０ｍｌをシリンジで引抜き、オゾン注入率を０．０５
ｇ−Ｏ3／ｇ−ＴＳの条件でオゾン処理して改質処理し
た後に嫌気性処理槽に戻した。実施例１と同様にテスト
して、オゾン処理を全く行わない比較例１と槽内の汚泥
濃度の変化を比較した。
処理槽を用い、１日に１回、原泥供給量と同一量の汚泥
８０ｍｌをシリンジで引抜き、オゾン注入率を０．０５
ｇ−Ｏ3／ｇ−ＴＳの条件でオゾン処理して改質処理し
た後に嫌気性処理槽に戻した。実施例１と同様にテスト
して、オゾン処理を全く行わない比較例１と槽内の汚泥
濃度の変化を比較した。
【００３５】その結果、実施例１と同様、オゾン処理を
施した実施例２は嫌気性消化槽内の汚泥濃度はＴＳとし
て１．８重量％で安定していたが、比較例１は継続して
上昇し運転開始３０日目には５重量％以上に達した。こ
れらの結果から、実施例１と同様に、実施例２でも比較
例１に比べて汚泥の分解率が高まり、実質的に余剰汚泥
がほとんどでない程度まで減容化されていることが明か
である。
施した実施例２は嫌気性消化槽内の汚泥濃度はＴＳとし
て１．８重量％で安定していたが、比較例１は継続して
上昇し運転開始３０日目には５重量％以上に達した。こ
れらの結果から、実施例１と同様に、実施例２でも比較
例１に比べて汚泥の分解率が高まり、実質的に余剰汚泥
がほとんどでない程度まで減容化されていることが明か
である。
【００３６】
【発明の効果】本発明の嫌気性処理方法および装置によ
れば、嫌気性処理槽における嫌気性処理工程で生成する
汚泥をオゾン処理または高圧パルス放電処理により改質
して嫌気性処理を行うため、色度やＣＯＤが上昇するな
どの処理水質の悪化を抑制して汚泥の減容化を行うこと
ができる。また従来の加熱処理と比べてエネルギー消費
量を少なくすることができ、かつ耐熱性および耐圧性の
高い装置を使用する必要がなくなり、このため低コスト
での処理が可能となる。
れば、嫌気性処理槽における嫌気性処理工程で生成する
汚泥をオゾン処理または高圧パルス放電処理により改質
して嫌気性処理を行うため、色度やＣＯＤが上昇するな
どの処理水質の悪化を抑制して汚泥の減容化を行うこと
ができる。また従来の加熱処理と比べてエネルギー消費
量を少なくすることができ、かつ耐熱性および耐圧性の
高い装置を使用する必要がなくなり、このため低コスト
での処理が可能となる。
【図１】本発明の実施形態の嫌気性処理装置を示す系統
図である。
図である。
【図２】本発明の他の実施形態の嫌気性処理装置を示す
系統図である。
系統図である。
【図３】実施例１および比較例１のガス発生量の経日変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図４】実施例１および比較例１のＴＳ濃度の経日変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 嫌気性処理槽 ２ 膜分離装置 ３ 改質槽 ４ 被処理液路 ５ 返送汚泥路 ６、２２ 攪拌器 ７ 排ガス路 １１ 連絡路 １２ ポンプ １３ 分離膜 １４ 透過液 １５ 濃縮汚泥 １６ 処理液路 １７ 濃縮液取出路 １８ 余剰汚泥排出路 ２１ 充填層 ２２ オゾン発生器 ２３ 改質汚泥路 ２４ 汚泥引抜路 ２５ ＋極 ２６ −極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 11/06 Ｃ０２Ｆ 11/06
Claims (2)
- 【請求項１】 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機
性排液をメタン発酵させる嫌気性処理工程と、 嫌気性処理工程において生成する汚泥をオゾン処理また
は高圧パルス放電処理により改質する改質工程と、 改質汚泥を嫌気性処理工程に返送する返送工程とを含む
嫌気性処理方法。 - 【請求項２】 嫌気性微生物を含む汚泥の存在下に有機
性排液をメタン発酵させる嫌気性処理槽と、 嫌気性処理槽において生成する汚泥をオゾン処理または
高圧パルス放電処理により改質する改質装置と、 改質汚泥を嫌気性処理槽に返送する返送装置とを備えた
嫌気性処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1912796A JPH09206785A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 嫌気性処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1912796A JPH09206785A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 嫌気性処理方法および装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004114629A Division JP4311264B2 (ja) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | 嫌気性処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09206785A true JPH09206785A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11990806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1912796A Pending JPH09206785A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 嫌気性処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09206785A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002186992A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-02 | Kurita Water Ind Ltd | 生物脱リン装置 |
| JP2002301495A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-15 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性消化装置及び嫌気性消化方法 |
| US6884355B2 (en) | 2002-06-05 | 2005-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for treating organic wastewater and apparatus for treating the organic wastewater |
| JP2005349335A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性汚泥の嫌気消化方法 |
| KR101238314B1 (ko) * | 2010-12-16 | 2013-02-28 | 주식회사 포휴먼 | 선박 밸러스트수 처리를 위한 고전압 펄스 방전 장치 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP1912796A patent/JPH09206785A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002186992A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-02 | Kurita Water Ind Ltd | 生物脱リン装置 |
| JP2002301495A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-15 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性消化装置及び嫌気性消化方法 |
| US6884355B2 (en) | 2002-06-05 | 2005-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for treating organic wastewater and apparatus for treating the organic wastewater |
| JP2005349335A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性汚泥の嫌気消化方法 |
| KR101238314B1 (ko) * | 2010-12-16 | 2013-02-28 | 주식회사 포휴먼 | 선박 밸러스트수 처리를 위한 고전압 펄스 방전 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040210 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040408 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040519 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040709 |