JPH09220592A - 嫌気性処理装置 - Google Patents
嫌気性処理装置Info
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- JPH09220592A JPH09220592A JP2961796A JP2961796A JPH09220592A JP H09220592 A JPH09220592 A JP H09220592A JP 2961796 A JP2961796 A JP 2961796A JP 2961796 A JP2961796 A JP 2961796A JP H09220592 A JPH09220592 A JP H09220592A
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- liquid
- sludge
- tank
- treated
- anaerobic
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-
- Y02W10/12—
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 グラニュール状汚泥が浮上した場合でも、汚
泥を効率よく取出し沈降性を回復させて反応部に戻し、
これにより槽内汚泥濃度を高く維持して高処理効率で処
理を行うとともに、固液分離部の負荷を増大させること
なく大量の槽内液を循環させてスラッジブランケットを
維持することが可能な嫌気性処理装置を得る。 【解決手段】 内部に嫌気性微生物を含むグラニュール
状汚泥からなるスラッジブランケット2を形成した反応
部3を有し、底部に被処理液流入部4を有し、反応部3
の上部に集ガス部7および固液分離部8を分離するよう
に配置された固気液分離部材6a,6bを有する嫌気性
反応槽1において、集ガス部7の上部から浮上汚泥を含
む槽内液を取出す槽内液取出部9を設け、取出された槽
内液中の汚泥をポンプPにより破砕しながら、槽内液を
被処理液とともに被処理液流入部4に給液するようにし
た嫌気性処理装置。
泥を効率よく取出し沈降性を回復させて反応部に戻し、
これにより槽内汚泥濃度を高く維持して高処理効率で処
理を行うとともに、固液分離部の負荷を増大させること
なく大量の槽内液を循環させてスラッジブランケットを
維持することが可能な嫌気性処理装置を得る。 【解決手段】 内部に嫌気性微生物を含むグラニュール
状汚泥からなるスラッジブランケット2を形成した反応
部3を有し、底部に被処理液流入部4を有し、反応部3
の上部に集ガス部7および固液分離部8を分離するよう
に配置された固気液分離部材6a,6bを有する嫌気性
反応槽1において、集ガス部7の上部から浮上汚泥を含
む槽内液を取出す槽内液取出部9を設け、取出された槽
内液中の汚泥をポンプPにより破砕しながら、槽内液を
被処理液とともに被処理液流入部4に給液するようにし
た嫌気性処理装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性排液をUAS
B(上向流スラッジブランケット)法により嫌気性処理
するための嫌気性処理装置に関するものである。
B(上向流スラッジブランケット)法により嫌気性処理
するための嫌気性処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機性排液の嫌気性処理方法として、高
密度で沈降性の大きいグラニュール状汚泥を形成し、溶
解性BODを含む有機性排液を上向流通液してスラッジ
ブランケットを形成した状態で接触させて高負荷高速処
理を行うUASB法が採用されている。この方法は消化
速度の遅い固形有機物を分離して別途処理し、消化速度
の速い溶解性有機物のみを、嫌気性微生物密度の高いグ
ラニュール状汚泥を用いる嫌気性処理によって高負荷で
高速処理する方法であり、旧来の嫌気性処理とは区別さ
れている。
密度で沈降性の大きいグラニュール状汚泥を形成し、溶
解性BODを含む有機性排液を上向流通液してスラッジ
ブランケットを形成した状態で接触させて高負荷高速処
理を行うUASB法が採用されている。この方法は消化
速度の遅い固形有機物を分離して別途処理し、消化速度
の速い溶解性有機物のみを、嫌気性微生物密度の高いグ
ラニュール状汚泥を用いる嫌気性処理によって高負荷で
高速処理する方法であり、旧来の嫌気性処理とは区別さ
れている。
【0003】旧来の嫌気性消化法は固形有機物および溶
解性有機物を含む有機性排液をそのまま消化槽に投入し
て嫌気性消化を行う方法であり、固形有機物を可溶化す
る工程で長時間を要するため、全体として20〜40日
という長い滞留時間が必要で、大型の処理装置が必要に
なる。これに対してUASB法は活性の高い嫌気性微生
物が集積された沈降性の大きいグラニユール状汚泥を用
いるため、高流速の場合でも固液分離性を良好にして多
量の汚泥を槽内に保持し、槽内汚泥濃度を高く維持して
高処理効率で嫌気性処理を行うことができ、小型の装置
を用いて効率よく処理を行うことができる。
解性有機物を含む有機性排液をそのまま消化槽に投入し
て嫌気性消化を行う方法であり、固形有機物を可溶化す
る工程で長時間を要するため、全体として20〜40日
という長い滞留時間が必要で、大型の処理装置が必要に
なる。これに対してUASB法は活性の高い嫌気性微生
物が集積された沈降性の大きいグラニユール状汚泥を用
いるため、高流速の場合でも固液分離性を良好にして多
量の汚泥を槽内に保持し、槽内汚泥濃度を高く維持して
高処理効率で嫌気性処理を行うことができ、小型の装置
を用いて効率よく処理を行うことができる。
【0004】嫌気性消化法では汚泥は微細で軽質である
ため、生成ガスが付着することによって浮上して液面で
スカムを形成するが、攪拌によってスカムを破砕して汚
泥とガスを分離すると、汚泥は沈降してスカムの生成は
防止される。これに対しUASB法では、造粒化された
沈降性の良好な汚泥を用いるため、通常は嫌気性消化法
のように汚泥が消化ガスとともに浮上してスカムを形成
することはなく、従ってスカムを破砕して反応部に戻す
ような操作を行う必要はなく、運転操作も簡単であると
されている。
ため、生成ガスが付着することによって浮上して液面で
スカムを形成するが、攪拌によってスカムを破砕して汚
泥とガスを分離すると、汚泥は沈降してスカムの生成は
防止される。これに対しUASB法では、造粒化された
沈降性の良好な汚泥を用いるため、通常は嫌気性消化法
のように汚泥が消化ガスとともに浮上してスカムを形成
することはなく、従ってスカムを破砕して反応部に戻す
ような操作を行う必要はなく、運転操作も簡単であると
されている。
【0005】しかしながらUASB法式の嫌気性処理装
置の中には、特にBOD負荷量として10kg/m3・
d以上の高負荷処理を行っている装置では、グラニュー
ル状汚泥が浮上してスカムとなり、その浮上汚泥が処理
水に流出して嫌気性反応槽内の汚泥保持量が減少する現
象が見られる。この汚泥の浮上や流出が生じると、処理
が不十分となり、UASB方式の特色である高負荷運転
が困難となるほか、UASB方式の後処理である活性汚
泥処理装置に嫌気性汚泥が流入して曝気槽のDOを大幅
に低下させ、活性汚泥処理装置の処理性能を減少させる
ことになる。
置の中には、特にBOD負荷量として10kg/m3・
d以上の高負荷処理を行っている装置では、グラニュー
ル状汚泥が浮上してスカムとなり、その浮上汚泥が処理
水に流出して嫌気性反応槽内の汚泥保持量が減少する現
象が見られる。この汚泥の浮上や流出が生じると、処理
が不十分となり、UASB方式の特色である高負荷運転
が困難となるほか、UASB方式の後処理である活性汚
泥処理装置に嫌気性汚泥が流入して曝気槽のDOを大幅
に低下させ、活性汚泥処理装置の処理性能を減少させる
ことになる。
【0006】上記の汚泥の浮上は、現象的には従来の嫌
気性消化法におけるスカムの浮上と似ているが、スカム
のように付着したガスに随伴して浮上するのとは異な
り、粒状化汚泥自体の比重が小さくなるためであり、従
来のスカムブレーカのように外部に付着したガスを除去
するだけでは、沈降性は回復しない。
気性消化法におけるスカムの浮上と似ているが、スカム
のように付着したガスに随伴して浮上するのとは異な
り、粒状化汚泥自体の比重が小さくなるためであり、従
来のスカムブレーカのように外部に付着したガスを除去
するだけでは、沈降性は回復しない。
【0007】ところでUASB方式の嫌気性反応槽内に
浮上しているグラニュール状汚泥の多くは、そのグラニ
ュール状汚泥の内部に嫌気性反応で発生したガスが内蔵
され、汚泥の比重が軽くなっている例が多い。そこでガ
スを内包しているグラニュール状汚泥を破砕することに
より内包状態のガスを放出し、本来のグラニュール状汚
泥の存在形態であるブランケットを形成させることが可
能となる。そのためUASB方式の嫌気性処理装置にお
いて、反応槽内に浮上したグラニュール状汚泥を適宜反
応槽外へ排出し、その排出汚泥を破砕可能なポンプやミ
キサー、ホモジナイザーなどを用いて破砕し内部の気泡
を露出させた状態で反応槽内に返送する試みがなされて
いる(例えば特開平6−182382号)。
浮上しているグラニュール状汚泥の多くは、そのグラニ
ュール状汚泥の内部に嫌気性反応で発生したガスが内蔵
され、汚泥の比重が軽くなっている例が多い。そこでガ
スを内包しているグラニュール状汚泥を破砕することに
より内包状態のガスを放出し、本来のグラニュール状汚
泥の存在形態であるブランケットを形成させることが可
能となる。そのためUASB方式の嫌気性処理装置にお
いて、反応槽内に浮上したグラニュール状汚泥を適宜反
応槽外へ排出し、その排出汚泥を破砕可能なポンプやミ
キサー、ホモジナイザーなどを用いて破砕し内部の気泡
を露出させた状態で反応槽内に返送する試みがなされて
いる(例えば特開平6−182382号)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、汚泥の破砕の
ためのみに新たな設備を設けることはコスト高につなが
る。一方、UASB方式ではスラッジブランケットを形
成するために、被処理液を所定の流速で上向流通液する
必要があるが、通常被処理液を通液するだけではスラツ
ジブランケットを形成可能な上向流速を得ることは困難
である。このため処理液を循環することが行われるが、
大量の処理液の循環は固液分離部の負荷を増大させるこ
とになり、コスト高につながる。
ためのみに新たな設備を設けることはコスト高につなが
る。一方、UASB方式ではスラッジブランケットを形
成するために、被処理液を所定の流速で上向流通液する
必要があるが、通常被処理液を通液するだけではスラツ
ジブランケットを形成可能な上向流速を得ることは困難
である。このため処理液を循環することが行われるが、
大量の処理液の循環は固液分離部の負荷を増大させるこ
とになり、コスト高につながる。
【0009】本発明の目的は、UASB法における上記
のような問題点を解決し、グラニュール状汚泥が浮上し
た場合でも、汚泥を効率よく取出し沈降性を回復させて
反応部に戻し、これにより槽内汚泥濃度を高く維持して
高処理効率で処理を行うとともに、固液分離部の負荷を
増大させることなく大量の槽内液を循環させてスラッジ
ブランケットを維持することが可能な嫌気性処理装置を
提供することである。
のような問題点を解決し、グラニュール状汚泥が浮上し
た場合でも、汚泥を効率よく取出し沈降性を回復させて
反応部に戻し、これにより槽内汚泥濃度を高く維持して
高処理効率で処理を行うとともに、固液分離部の負荷を
増大させることなく大量の槽内液を循環させてスラッジ
ブランケットを維持することが可能な嫌気性処理装置を
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の嫌気性処
理装置である。 (1)内部に嫌気性微生物を含むグラニュール状汚泥か
らなるスラッジブランケットを形成した反応部を有し、
底部に被処理液流入部を有する嫌気性反応槽と、前記反
応部の上部に集ガス部および固液分離部を分離するよう
に配置された固気液分離部材と、前記集ガス部の上部か
ら浮上汚泥を含む槽内液を取出す槽内液取出部と、前記
槽内液取出部から取出された槽内液中の汚泥を破砕しな
がら、槽内液を被処理液とともに被処理液流入部に給液
する給液部と、前記固液分離部から処理液を取出す処理
液取出部とを備えていることを特徴とする嫌気性処理装
置。 (2)給液部が被処理液および槽内液を吸入して給液す
るポンプを含む上記(1)記載の嫌気性処理装置。 (3)給液部が被処理液の送液圧により槽内液を吸入す
るエゼクタを含む上記(1)記載の嫌気性処理装置。
理装置である。 (1)内部に嫌気性微生物を含むグラニュール状汚泥か
らなるスラッジブランケットを形成した反応部を有し、
底部に被処理液流入部を有する嫌気性反応槽と、前記反
応部の上部に集ガス部および固液分離部を分離するよう
に配置された固気液分離部材と、前記集ガス部の上部か
ら浮上汚泥を含む槽内液を取出す槽内液取出部と、前記
槽内液取出部から取出された槽内液中の汚泥を破砕しな
がら、槽内液を被処理液とともに被処理液流入部に給液
する給液部と、前記固液分離部から処理液を取出す処理
液取出部とを備えていることを特徴とする嫌気性処理装
置。 (2)給液部が被処理液および槽内液を吸入して給液す
るポンプを含む上記(1)記載の嫌気性処理装置。 (3)給液部が被処理液の送液圧により槽内液を吸入す
るエゼクタを含む上記(1)記載の嫌気性処理装置。
【0011】UASB法におけるグラニュール状汚泥の
成長過程は明確ではないが、粒径0.1mm付近の微小
な無機性のSSの表面やカルシウムやマグネシウムを含
んだスケール成分の表面に嫌気性微生物が付着し、その
微少なSSやスケールを核としながら年輪状に新たな嫌
気性微生物が増殖、付着し、数か月間以上を要して粒径
0.5〜1mmのグラニュール状汚泥に成長するとされ
ている。成長したグラニュール状汚泥は反応槽内の水流
やガスの発生に伴う流動により破砕され、破砕された微
小な粒子や破片が核となって、次のグラニュール状汚泥
が成長するとされている。
成長過程は明確ではないが、粒径0.1mm付近の微小
な無機性のSSの表面やカルシウムやマグネシウムを含
んだスケール成分の表面に嫌気性微生物が付着し、その
微少なSSやスケールを核としながら年輪状に新たな嫌
気性微生物が増殖、付着し、数か月間以上を要して粒径
0.5〜1mmのグラニュール状汚泥に成長するとされ
ている。成長したグラニュール状汚泥は反応槽内の水流
やガスの発生に伴う流動により破砕され、破砕された微
小な粒子や破片が核となって、次のグラニュール状汚泥
が成長するとされている。
【0012】成長したグラニュール状汚泥の破砕が生じ
ない場合、または破砕される割合や程度が少ない場合は
汚泥が成長を続け、粒径が1mm以上となるに従い、グ
ラニュール状汚泥の内部の嫌気性微生物や有機性のSS
成分が自己分解する。そして自己分解した後は空洞とな
り、その空洞にメタン生成反応で発生したガスが蓄積さ
れ、内包されたガスによりグラニュール状汚泥の比重が
小さくなり、その結果グラニュール状汚泥は浮上し、流
出すると考えられる。
ない場合、または破砕される割合や程度が少ない場合は
汚泥が成長を続け、粒径が1mm以上となるに従い、グ
ラニュール状汚泥の内部の嫌気性微生物や有機性のSS
成分が自己分解する。そして自己分解した後は空洞とな
り、その空洞にメタン生成反応で発生したガスが蓄積さ
れ、内包されたガスによりグラニュール状汚泥の比重が
小さくなり、その結果グラニュール状汚泥は浮上し、流
出すると考えられる。
【0013】UASB法における負荷量が低い場合は、
グラニュール状汚泥の成長と、成長した汚泥の破砕され
る割合が均衡しており、そのため大粒径に成長してガス
を内包しているグラニュール状汚泥の存在割合が少な
く、汚泥の浮上および流出現象が顕著ではない。これに
対し、BOD負荷として10〜15kg/m3・dの高
負荷で処理を行うと、グラニュール状汚泥の成長割合
が、破砕される割合より大幅に高くなり、汚泥の浮上お
よび流出現象が多くなる。従ってUASB方式が高負荷
運転を行う場合、汚泥中に比重の重いスケール成分や無
機性SSが絶えず供給されない限り、グラニュール状汚
泥の浮上現象が発生する。
グラニュール状汚泥の成長と、成長した汚泥の破砕され
る割合が均衡しており、そのため大粒径に成長してガス
を内包しているグラニュール状汚泥の存在割合が少な
く、汚泥の浮上および流出現象が顕著ではない。これに
対し、BOD負荷として10〜15kg/m3・dの高
負荷で処理を行うと、グラニュール状汚泥の成長割合
が、破砕される割合より大幅に高くなり、汚泥の浮上お
よび流出現象が多くなる。従ってUASB方式が高負荷
運転を行う場合、汚泥中に比重の重いスケール成分や無
機性SSが絶えず供給されない限り、グラニュール状汚
泥の浮上現象が発生する。
【0014】このため本発明では、槽内液を取出して浮
上汚泥を効率よく適度に破砕し、これにより浮上汚泥の
平均粒径を小さくすると同時に、内部の空洞化部を外面
に露出させて沈降性を回復し、これを反応部に戻すこと
により槽内汚泥濃度を高く維持するように構成される。
この際、循環する槽内液を被処理液とともに被処理液流
入部に給液することにより、スラッジブランケットの形
成に必要な上向流速を確保し、かつ固液分離部の負荷を
小さくするようにされている。
上汚泥を効率よく適度に破砕し、これにより浮上汚泥の
平均粒径を小さくすると同時に、内部の空洞化部を外面
に露出させて沈降性を回復し、これを反応部に戻すこと
により槽内汚泥濃度を高く維持するように構成される。
この際、循環する槽内液を被処理液とともに被処理液流
入部に給液することにより、スラッジブランケットの形
成に必要な上向流速を確保し、かつ固液分離部の負荷を
小さくするようにされている。
【0015】このような槽内液の循環と被処理液の供給
に用いられる給液部としては、槽内液を吸入して中に含
まれる汚泥を破砕し、これを被処理液とともに被処理液
流入部に給液できるものであればよく、例えばポンプ、
エゼクタのように機械的な混合、送液を行える装置を含
むものが好ましい。
に用いられる給液部としては、槽内液を吸入して中に含
まれる汚泥を破砕し、これを被処理液とともに被処理液
流入部に給液できるものであればよく、例えばポンプ、
エゼクタのように機械的な混合、送液を行える装置を含
むものが好ましい。
【0016】ポンプの場合、タービンポンプなどの如
く、液が内部を通過する際汚泥を破砕するように汚泥破
砕機構を持つものが好ましく、この槽内液および被処理
液を吸入して混合するとともに汚泥を破砕し、その状態
で被処理液流入部に給液できるように配置される。この
とき被処理液の流量変動に対応して槽内液の吸入量を調
整し、全体として定量送液できるようにするのが好まし
い。
く、液が内部を通過する際汚泥を破砕するように汚泥破
砕機構を持つものが好ましく、この槽内液および被処理
液を吸入して混合するとともに汚泥を破砕し、その状態
で被処理液流入部に給液できるように配置される。この
とき被処理液の流量変動に対応して槽内液の吸入量を調
整し、全体として定量送液できるようにするのが好まし
い。
【0017】エゼクタの場合、被処理液の送液圧を利用
して槽内液取出部から槽内液を吸入し、この吸入操作お
よび被処理液との混合操作の際に汚泥を破砕するように
構成される。このエゼクタは反応槽内に設置し、液面部
付近から槽内液を吸引して汚泥を破砕し、被処理液とと
もに被処理液流入部へ給液するように配置することがで
きる。
して槽内液取出部から槽内液を吸入し、この吸入操作お
よび被処理液との混合操作の際に汚泥を破砕するように
構成される。このエゼクタは反応槽内に設置し、液面部
付近から槽内液を吸引して汚泥を破砕し、被処理液とと
もに被処理液流入部へ給液するように配置することがで
きる。
【0018】
【作用】本発明の嫌気性処理装置を用いた嫌気性処理方
法は、まず嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化
した嫌気性微生物を含むグラニュール状汚泥を嫌気性反
応槽の反応部に投入し、底部に設けられた被処理液流入
部から有機性排液を導入し、上向流で通液してスラッジ
ブランケットを形成し、嫌気性下に接触させる。これに
より排液中の溶解性有機物は嫌気性微生物の作用により
酸生成工程、メタン生成工程を経て、メタンおよび二酸
化炭素に分解される。
法は、まず嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化
した嫌気性微生物を含むグラニュール状汚泥を嫌気性反
応槽の反応部に投入し、底部に設けられた被処理液流入
部から有機性排液を導入し、上向流で通液してスラッジ
ブランケットを形成し、嫌気性下に接触させる。これに
より排液中の溶解性有機物は嫌気性微生物の作用により
酸生成工程、メタン生成工程を経て、メタンおよび二酸
化炭素に分解される。
【0019】グラニュール状汚泥は密度が高く沈降性に
優れるため、排液を上向流で通液することにより均一な
スラッジブランケットが形成され、反応部内に保持され
る。スラッジブランケットを通過した排液は固気液分離
部材を通って固液分離部に入り、ここで固液分離され
て、分離液は処理液取出部から処理液として取出され
る。分離した汚泥は沈降して連通路から反応部に戻る。
反応部で発生するメタン等のガスは反応部を上昇する
が、固気液分離部材に遮られて固液分離部には流入せ
ず、集ガス部から取出される。
優れるため、排液を上向流で通液することにより均一な
スラッジブランケットが形成され、反応部内に保持され
る。スラッジブランケットを通過した排液は固気液分離
部材を通って固液分離部に入り、ここで固液分離され
て、分離液は処理液取出部から処理液として取出され
る。分離した汚泥は沈降して連通路から反応部に戻る。
反応部で発生するメタン等のガスは反応部を上昇する
が、固気液分離部材に遮られて固液分離部には流入せ
ず、集ガス部から取出される。
【0020】比較的負荷が低い場合の正常な運転状態で
はグラニュール状汚泥の浮上はなく、固液分離部に流入
した汚泥はそのまま沈降して反応部に戻るが、高負荷で
運転する場合、あるいは長期間にわたって運転を継続す
る場合には、グラニュール状汚泥の見かけの比重が小さ
くなって浮上し、集ガス部の液面に浮上するようにな
る。
はグラニュール状汚泥の浮上はなく、固液分離部に流入
した汚泥はそのまま沈降して反応部に戻るが、高負荷で
運転する場合、あるいは長期間にわたって運転を継続す
る場合には、グラニュール状汚泥の見かけの比重が小さ
くなって浮上し、集ガス部の液面に浮上するようにな
る。
【0021】本発明では、集ガス部で浮上した浮上汚泥
を槽内液取出部から槽内液とともに取出し、給液部にお
いて破砕しながら被処理液とともに被処理液流入部に給
液することにより、上向流速を確保してスラッジブラン
ケットを維持し、またこれにより破砕した汚泥を反応部
に戻して効率よく嫌気性反応を行う。浮上汚泥は内部に
空洞化部が形成されているので、この空洞化部が表面に
露出するように破砕すると、グラニュール状汚泥は元の
比重の大きい状態に戻り、沈降性が回復する。このとき
の破砕の程度は、破砕汚泥の大部分が粒径0.2〜1m
m、好ましくは0.3〜0.7mmとなる程度とするの
が適当である。破砕汚泥の粒径が0.2mm未満になる
と、処理液とともに流出しやすく、また1mmを超える
場合は空洞化部が露出せず、沈降性が回復しない場合が
多いので好ましくない。
を槽内液取出部から槽内液とともに取出し、給液部にお
いて破砕しながら被処理液とともに被処理液流入部に給
液することにより、上向流速を確保してスラッジブラン
ケットを維持し、またこれにより破砕した汚泥を反応部
に戻して効率よく嫌気性反応を行う。浮上汚泥は内部に
空洞化部が形成されているので、この空洞化部が表面に
露出するように破砕すると、グラニュール状汚泥は元の
比重の大きい状態に戻り、沈降性が回復する。このとき
の破砕の程度は、破砕汚泥の大部分が粒径0.2〜1m
m、好ましくは0.3〜0.7mmとなる程度とするの
が適当である。破砕汚泥の粒径が0.2mm未満になる
と、処理液とともに流出しやすく、また1mmを超える
場合は空洞化部が露出せず、沈降性が回復しない場合が
多いので好ましくない。
【0022】汚泥の破砕機構を持ったポンプで破砕する
場合は、渦巻方式や異物破砕機構を持つ特殊なポンプを
用いて、破砕程度を予め確認しておき、適切な破砕状況
に適合する回転数や通液量で運転するのが好ましい。適
切な破砕状況は、破砕汚泥の粒径を測定して確認し、調
整することができる。
場合は、渦巻方式や異物破砕機構を持つ特殊なポンプを
用いて、破砕程度を予め確認しておき、適切な破砕状況
に適合する回転数や通液量で運転するのが好ましい。適
切な破砕状況は、破砕汚泥の粒径を測定して確認し、調
整することができる。
【0023】このような浮上汚泥の破砕を行わないで処
理を続けると、浮上汚泥は処理水とともに流出し、汚泥
量が減少して、処理効率も低下するが、汚泥を破砕して
反応部に戻すことにより、槽内汚泥濃度(槽内汚泥量/
反応部容量)は高く維持される。槽内汚泥濃度は100
00mg/l以上に保持することができる。また上向流
速を確保するために処理液を循環すると、固液分離部の
負荷が増大するため、大型の固気液分離部材を用いて固
液分離部を大型にする必要があり、コスト高になるが、
集ガス部から槽内液を取出して循環することにより、液
の循環に際して浮上汚泥の破砕を行うことができ、固液
分離部の大型化は必要でなくなる。
理を続けると、浮上汚泥は処理水とともに流出し、汚泥
量が減少して、処理効率も低下するが、汚泥を破砕して
反応部に戻すことにより、槽内汚泥濃度(槽内汚泥量/
反応部容量)は高く維持される。槽内汚泥濃度は100
00mg/l以上に保持することができる。また上向流
速を確保するために処理液を循環すると、固液分離部の
負荷が増大するため、大型の固気液分離部材を用いて固
液分離部を大型にする必要があり、コスト高になるが、
集ガス部から槽内液を取出して循環することにより、液
の循環に際して浮上汚泥の破砕を行うことができ、固液
分離部の大型化は必要でなくなる。
【0024】本発明で処理対象となる有機性排液は、溶
解性有機物を含む排液であり、若干の固形有機物を含ん
でいてもよい。多量の固形有機物を含む場合は、予め固
液分離により固形有機物を除去したものを処理に供す
る。嫌気性反応槽における排液の上向流速は、0.5〜
2m/hr、好ましくは1〜1.5m/hr、滞留時間
は4〜48時間、好ましくは6〜24時間程度が適当で
ある。
解性有機物を含む排液であり、若干の固形有機物を含ん
でいてもよい。多量の固形有機物を含む場合は、予め固
液分離により固形有機物を除去したものを処理に供す
る。嫌気性反応槽における排液の上向流速は、0.5〜
2m/hr、好ましくは1〜1.5m/hr、滞留時間
は4〜48時間、好ましくは6〜24時間程度が適当で
ある。
【0025】本発明はUASB法による高負荷嫌気性処
理装置に適用されるが、UASB装置の運転温度には依
存するものではなく、処理可能な温度が20℃から45
℃の間である中温処理であっても、45℃以上に処理可
能な温度領域がある高温処理であっても適用可能であ
る。
理装置に適用されるが、UASB装置の運転温度には依
存するものではなく、処理可能な温度が20℃から45
℃の間である中温処理であっても、45℃以上に処理可
能な温度領域がある高温処理であっても適用可能であ
る。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面の実施の形態
により説明する。図1は実施形態のUASB方式の嫌気
性処理装置の系統図であり、給液部としてポンプを用い
る例を示す。図1において、1は嫌気性反応槽であっ
て、直方体状の容器からなり、内部にグラニュール汚泥
からなるスラッジブランケット2を形成した反応部3を
有し、底部に設けられた被処理液流入部4が被処理液供
給路5に連絡している。反応部3の上部には板状部材が
対向して傾斜状に配置された固気液分離部材6a、6b
によって、集ガス部7および固液分離部8が区画されて
いる。
により説明する。図1は実施形態のUASB方式の嫌気
性処理装置の系統図であり、給液部としてポンプを用い
る例を示す。図1において、1は嫌気性反応槽であっ
て、直方体状の容器からなり、内部にグラニュール汚泥
からなるスラッジブランケット2を形成した反応部3を
有し、底部に設けられた被処理液流入部4が被処理液供
給路5に連絡している。反応部3の上部には板状部材が
対向して傾斜状に配置された固気液分離部材6a、6b
によって、集ガス部7および固液分離部8が区画されて
いる。
【0027】集ガス部7の上部液面付近には、浮上汚泥
を含む槽内液を取出させるように、ロート状の槽内液取
出部9が設けられ、槽内液取出路10に連絡している。
固液分離部8にはオーバーフロー状の処理液取出部11
が設けられ、処理液取出路2に連絡している。また集ガ
ス部7および固液分離部8の上部にはガス室13が形成
され、ガス取出路14に連絡している。
を含む槽内液を取出させるように、ロート状の槽内液取
出部9が設けられ、槽内液取出路10に連絡している。
固液分離部8にはオーバーフロー状の処理液取出部11
が設けられ、処理液取出路2に連絡している。また集ガ
ス部7および固液分離部8の上部にはガス室13が形成
され、ガス取出路14に連絡している。
【0028】15は酸生成槽であって、排液導入路16
から溶解性有機物を含有する排液を導入して嫌気状態に
維持し、有機酸発酵を行うように構成されている。酸生
成槽15と嫌気性反応槽1間を接続する被処理液供給路
5には炭酸ガス除去槽17、流量計18、ポンプP、流
量計19が設けられている。炭酸ガス除去槽17は底部
に散気部21を有し、給気路22に連絡している。槽内
液取出路10は調節弁23を有し、ポンプPの吸入側に
接続している。制御装置25は流量計18、19の信号
に基づき調節弁23の開度を制御するように構成されて
いる。
から溶解性有機物を含有する排液を導入して嫌気状態に
維持し、有機酸発酵を行うように構成されている。酸生
成槽15と嫌気性反応槽1間を接続する被処理液供給路
5には炭酸ガス除去槽17、流量計18、ポンプP、流
量計19が設けられている。炭酸ガス除去槽17は底部
に散気部21を有し、給気路22に連絡している。槽内
液取出路10は調節弁23を有し、ポンプPの吸入側に
接続している。制御装置25は流量計18、19の信号
に基づき調節弁23の開度を制御するように構成されて
いる。
【0029】上記の嫌気性処理装置による嫌気性処理方
法は、排液導入路16から溶解性有機物を含有する排液
を酸生成槽15に導入して嫌気状態に維持し、酸生成菌
の作用により溶解性有機物を有機酸に転換する。原排液
中に若干のSS成分が含まれる場合はここで嫌気的に可
溶化される。酸生成槽15で有機酸発酵した排液を炭酸
ガス除去槽17に導入し、給気路22から空気を供給し
て散気部21で散気することにより炭酸ガスを除去され
る。
法は、排液導入路16から溶解性有機物を含有する排液
を酸生成槽15に導入して嫌気状態に維持し、酸生成菌
の作用により溶解性有機物を有機酸に転換する。原排液
中に若干のSS成分が含まれる場合はここで嫌気的に可
溶化される。酸生成槽15で有機酸発酵した排液を炭酸
ガス除去槽17に導入し、給気路22から空気を供給し
て散気部21で散気することにより炭酸ガスを除去され
る。
【0030】こうして得られる被処理液は流量計18、
19で流量を測定しながらポンプPにより被処理液供給
路5から被処理液流入部4を通して嫌気性反応槽1の下
部に導入され、上向流でスラッジブランケット2を通過
する際、嫌気性下にグラニュール汚泥と接触し、これよ
りグラニュール汚泥に含まれる嫌気性微生物、特にメタ
ン生成菌の作用により嫌気的に分解されて、メタンと炭
酸ガスに転換する。嫌気性処理を受けた反応液は固気液
分離部材6a、6bにおいてガスと固体と液体とが分離
される。
19で流量を測定しながらポンプPにより被処理液供給
路5から被処理液流入部4を通して嫌気性反応槽1の下
部に導入され、上向流でスラッジブランケット2を通過
する際、嫌気性下にグラニュール汚泥と接触し、これよ
りグラニュール汚泥に含まれる嫌気性微生物、特にメタ
ン生成菌の作用により嫌気的に分解されて、メタンと炭
酸ガスに転換する。嫌気性処理を受けた反応液は固気液
分離部材6a、6bにおいてガスと固体と液体とが分離
される。
【0031】ここで分離した固体は汚泥としてスラッジ
ブランケット3に沈降し、ガスは集ガス部7からガス室
13に上昇し、ガス取出路14から取出される。また分
離した液体は固液分離部8に入って沈降分離によりさら
に固液分離され、ここで分離された固形分は反応部3に
戻り、分離液は処理液として処理液取出部11からオー
バーフローして処理液取出路12に取出される。
ブランケット3に沈降し、ガスは集ガス部7からガス室
13に上昇し、ガス取出路14から取出される。また分
離した液体は固液分離部8に入って沈降分離によりさら
に固液分離され、ここで分離された固形分は反応部3に
戻り、分離液は処理液として処理液取出部11からオー
バーフローして処理液取出路12に取出される。
【0032】上記の処理中、槽内液取出部9から集ガス
部上部の槽内液が槽内液取出路10に取出され、調節弁
23を通って被処理液供給路5の被処理液と合流してポ
ンプPにより混合されて被処理液流入部4に給液され、
スラッジブランケット2の形成に必要な上昇流速を確保
する。このとき流量計18、19の流量信号の入力によ
り、制御装置25は被処理液供給路5の流量が一定とな
るように調節弁23の開度を制御する。このような槽内
液の循環は固液分離部8を経由することなく行われるの
で、固液分離部の負荷は増大せず、処理液の水質に影響
しない。
部上部の槽内液が槽内液取出路10に取出され、調節弁
23を通って被処理液供給路5の被処理液と合流してポ
ンプPにより混合されて被処理液流入部4に給液され、
スラッジブランケット2の形成に必要な上昇流速を確保
する。このとき流量計18、19の流量信号の入力によ
り、制御装置25は被処理液供給路5の流量が一定とな
るように調節弁23の開度を制御する。このような槽内
液の循環は固液分離部8を経由することなく行われるの
で、固液分離部の負荷は増大せず、処理液の水質に影響
しない。
【0033】通常の運転状態では、グラニュール汚泥は
重質であるため液面に浮上することはなく、この場合は
槽内液のみが循環するが、高負荷運転等によりグラニュ
ール汚泥が軽量化して液面に浮上する。この場合浮上す
る汚泥は固気液分離部材6a、6bがあるため、固液分
離部8への流入を阻止されて集ガス部7に浮上する。浮
上汚泥は槽内液とともに槽内液取出部9から取出され、
被処理液と混合されてポンプPにより送液される過程で
破砕される。これにより内部の空洞部が露出して元の比
重の大きい状態に戻り、沈降性を回復して反応部3に循
環し、高効率で処理が行われる。槽内液の循環に際して
ガスを循環させると、スラッジブランケット2の流動性
が改善され、汚泥の偏在が防止される。
重質であるため液面に浮上することはなく、この場合は
槽内液のみが循環するが、高負荷運転等によりグラニュ
ール汚泥が軽量化して液面に浮上する。この場合浮上す
る汚泥は固気液分離部材6a、6bがあるため、固液分
離部8への流入を阻止されて集ガス部7に浮上する。浮
上汚泥は槽内液とともに槽内液取出部9から取出され、
被処理液と混合されてポンプPにより送液される過程で
破砕される。これにより内部の空洞部が露出して元の比
重の大きい状態に戻り、沈降性を回復して反応部3に循
環し、高効率で処理が行われる。槽内液の循環に際して
ガスを循環させると、スラッジブランケット2の流動性
が改善され、汚泥の偏在が防止される。
【0034】上記の装置において、被処理液流量100
0m3/日、嫌気性反応槽負荷10kg−BOD/m3・
日、上向流速2m/hr、水深4mとし、BOD濃度が
4000、8000および12000mg/lの被処理
液を処理する場合の仕様は表1に示される。
0m3/日、嫌気性反応槽負荷10kg−BOD/m3・
日、上向流速2m/hr、水深4mとし、BOD濃度が
4000、8000および12000mg/lの被処理
液を処理する場合の仕様は表1に示される。
【0035】
【表1】
【0036】図1のような槽内液ではなく、従来法のよ
うに処理液を循環する場合は、表1の上向流量が固液分
離部負荷流量になる。従って図1のように槽内液を循環
することにより、表1の例では従来法の1/4.8、1
/9.6、1/14.4の固液分離部負荷ですむことが
わかる。
うに処理液を循環する場合は、表1の上向流量が固液分
離部負荷流量になる。従って図1のように槽内液を循環
することにより、表1の例では従来法の1/4.8、1
/9.6、1/14.4の固液分離部負荷ですむことが
わかる。
【0037】図2は他の実施形態を示し、(a)は全体
の系統図、(b)は一部の拡大断面図であり、給液部と
してエゼクタを用いる例を示す。図2において、エゼク
タ26は被処理液供給路5の途中に設けられて、嫌気性
反応槽1の集ガス部7の液面付近に配置されており、そ
の吸入口26aは槽内液取出部9として液面付近に開口
し、液面付近の浮上汚泥27を槽内液28とともに吸入
し、被処理液流入部4に供給するように構成されてい
る。被処理液供給路5はポンプPを介して酸生成槽15
に連絡している。他の構成は図1と同様である。
の系統図、(b)は一部の拡大断面図であり、給液部と
してエゼクタを用いる例を示す。図2において、エゼク
タ26は被処理液供給路5の途中に設けられて、嫌気性
反応槽1の集ガス部7の液面付近に配置されており、そ
の吸入口26aは槽内液取出部9として液面付近に開口
し、液面付近の浮上汚泥27を槽内液28とともに吸入
し、被処理液流入部4に供給するように構成されてい
る。被処理液供給路5はポンプPを介して酸生成槽15
に連絡している。他の構成は図1と同様である。
【0038】上記の構成において、ポンプPにより被処
理液供給路5から被処理液を供給すると、被処理液がエ
ゼクタ26を通過する際その吸引作用により吸入口26
aから集ガス部7の液面付近の槽内液28を吸引して被
処理液流入部4に供給される。これにより槽内液が循環
し、スラッジブランケット形成に必要な上向流速が確保
される。このときガスも吸入されてスラッジブランケッ
トの流動化を促進する。
理液供給路5から被処理液を供給すると、被処理液がエ
ゼクタ26を通過する際その吸引作用により吸入口26
aから集ガス部7の液面付近の槽内液28を吸引して被
処理液流入部4に供給される。これにより槽内液が循環
し、スラッジブランケット形成に必要な上向流速が確保
される。このときガスも吸入されてスラッジブランケッ
トの流動化を促進する。
【0039】汚泥が軽質化した場合は、集ガス部7の液
面付近に浮上するが、この浮上汚泥27は槽内液28と
ともにエゼクタ26の吸入口26aから吸入されて被処
理液と激しく混合され、これにより汚泥は破砕されて重
質化し、反応部3に循環する。このようにエゼクタ26
で槽内液を循環することにより、上向流速の確保と浮上
汚泥の破砕が行われ、効率のよい処理が可能となる。
面付近に浮上するが、この浮上汚泥27は槽内液28と
ともにエゼクタ26の吸入口26aから吸入されて被処
理液と激しく混合され、これにより汚泥は破砕されて重
質化し、反応部3に循環する。このようにエゼクタ26
で槽内液を循環することにより、上向流速の確保と浮上
汚泥の破砕が行われ、効率のよい処理が可能となる。
【0040】なお上記の処理において、給液部として
は、ポンプ、エゼクタに限らず、槽内液の循環と浮上汚
泥の破砕が可能なものであれば他の同様の装置の使用が
可能である。
は、ポンプ、エゼクタに限らず、槽内液の循環と浮上汚
泥の破砕が可能なものであれば他の同様の装置の使用が
可能である。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、集ガス部から槽内液と
ともに浮上汚泥を取出し、汚泥を破砕しながら被処理液
とともに嫌気性反応槽に供給する給液部を設けたので、
UASB法において、グラニュール状汚泥が浮上した場
合でも、汚泥を効率よく取出し沈降性を回復させて反応
部に戻し、これにより槽内汚泥濃度を高く維持して高処
理効率で処理を行うとともに、固液分離部の負荷を増大
させることなく大量の槽内液を循環させてスラッジブラ
ンケットを維持することが可能になる。
ともに浮上汚泥を取出し、汚泥を破砕しながら被処理液
とともに嫌気性反応槽に供給する給液部を設けたので、
UASB法において、グラニュール状汚泥が浮上した場
合でも、汚泥を効率よく取出し沈降性を回復させて反応
部に戻し、これにより槽内汚泥濃度を高く維持して高処
理効率で処理を行うとともに、固液分離部の負荷を増大
させることなく大量の槽内液を循環させてスラッジブラ
ンケットを維持することが可能になる。
【0042】給液部としてポンプを用いると、被処理液
の流量が変動する場合でも、流量を一定にして一定の上
向流速を得ることができる。
の流量が変動する場合でも、流量を一定にして一定の上
向流速を得ることができる。
【0043】給液部としてエゼクタを用いると、装置の
構成および操作を簡素化して処理を行うことができる。
構成および操作を簡素化して処理を行うことができる。
【図1】実施形態の嫌気性処理装置の系統図である。
【図2】他の実施形態の嫌気性処理装置の系統図であ
る。
る。
1 嫌気性反応槽 2 スラッジブランケット 3 反応部 4 被処理液流入部 5 被処理液供給路 6a、6b 固気液分離部材 7 集ガス部 8 固液分離部 9 槽内液取出部 10 槽内液取出路 11 処理液取出部 12 処理液取出路 13 ガス室 14 ガス取出路 15 酸生成槽 16 排液導入路 17 炭酸ガス除去槽 18、19 流量計 21 散気部 22 給気路 23 調節弁 25 制御装置 26 エゼクタ
Claims (3)
- 【請求項1】 内部に嫌気性微生物を含むグラニュール
状汚泥からなるスラッジブランケットを形成した反応部
を有し、底部に被処理液流入部を有する嫌気性反応槽
と、 前記反応部の上部に集ガス部および固液分離部を分離す
るように配置された固気液分離部材と、 前記集ガス部の上部から浮上汚泥を含む槽内液を取出す
槽内液取出部と、 前記槽内液取出部から取出された槽内液中の汚泥を破砕
しながら、槽内液を被処理液とともに被処理液流入部に
給液する給液部と、 前記固液分離部から処理液を取出す処理液取出部とを備
えていることを特徴とする嫌気性処理装置。 - 【請求項2】 給液部が被処理液および槽内液を吸入し
て給液するポンプを含む請求項1記載の嫌気性処理装
置。 - 【請求項3】 給液部が被処理液の送液圧により槽内液
を吸入するエゼクタを含む請求項1記載の嫌気性処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961796A JPH09220592A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 嫌気性処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961796A JPH09220592A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 嫌気性処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09220592A true JPH09220592A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12281049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2961796A Pending JPH09220592A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 嫌気性処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09220592A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005144415A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-09 | Kirin Brewery Co Ltd | 有機性排水の嫌気処理方法 |
| WO2005077841A1 (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 排水処理装置 |
| JP2006110511A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 嫌気性アンモニア酸化装置の運転方法 |
| JP2009522095A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
| JP2009522096A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
| CN101805066A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-08-18 | 上海大学 | 防止反应器结垢及同时提纯沼气的方法及其装置 |
| JP2014188486A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 嫌気性処理装置 |
| JP2017177098A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 水処理装置 |
| CN114436396A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-05-06 | 安阳工学院 | 厌氧氨氧化颗粒污泥稳定运行装置及厌氧氨氧化稳定运行的方法 |
| CN114560558A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-31 | 滁州职业技术学院 | 一种用于污水处理的厌氧反应器 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2961796A patent/JPH09220592A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005144415A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-09 | Kirin Brewery Co Ltd | 有機性排水の嫌気処理方法 |
| WO2005077841A1 (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 排水処理装置 |
| JP2006110511A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 嫌気性アンモニア酸化装置の運転方法 |
| US8021552B2 (en) | 2006-01-05 | 2011-09-20 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Process and reactor for anaerobic waste water purification |
| JP2009522096A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
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| US8043506B2 (en) | 2006-01-05 | 2011-10-25 | Biothane Systems International B.V. | Process and reactor for anaerobic waste water purification |
| CN101805066A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-08-18 | 上海大学 | 防止反应器结垢及同时提纯沼气的方法及其装置 |
| CN101805066B (zh) | 2010-04-20 | 2011-12-21 | 上海大学 | 防止反应器结垢及同时提纯沼气的方法及其装置 |
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| CN114560558A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-31 | 滁州职业技术学院 | 一种用于污水处理的厌氧反应器 |
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