JPH1128497A - 上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタートアップ方法及び上向流嫌気性汚泥床リアクター内でのグラニュール生成促進用装置 - Google Patents

上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタートアップ方法及び上向流嫌気性汚泥床リアクター内でのグラニュール生成促進用装置

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JPH1128497A
JPH1128497A JP20102097A JP20102097A JPH1128497A JP H1128497 A JPH1128497 A JP H1128497A JP 20102097 A JP20102097 A JP 20102097A JP 20102097 A JP20102097 A JP 20102097A JP H1128497 A JPH1128497 A JP H1128497A
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JP
Japan
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sludge
bed reactor
sludge bed
anaerobic sludge
granule
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JP20102097A
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Kazushige Kitayama
和茂 北山
Koichi Mogi
浩一 茂木
Toru Matsumoto
徹 松本
Masaharu Yamashita
雅治 山下
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消化汚泥を種汚泥として上向流嫌気性汚泥床
リアクターをスタートアップさせる場合に、グラニュー
ルの生成期間を短縮させる。 【解決手段】 上向流嫌気性汚泥床リアクター1の竪型
タンク12内の底部に、消化汚泥17を充填してスラッ
ジヘッド14を形成させる。消化汚泥17中に、消化汚
泥17の乾燥重量に対し1:0.1〜1の比率で、粒径
が0.1〜1μm程度の磁性粒子18を添加する。磁性
粒子18を核として微生物膜を形成させることにより、
グラニュール生成を促進させ、磁性粒子18の磁力によ
り汚泥粒子同士を密着させて粒径を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高濃度有機性排水処
理設備で用いる上向流嫌気性汚泥床リアクターのスター
トアップ方法及び上向流嫌気性汚泥床リアクター内での
グラニュール生成促進用装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】環境保全のためには、排水の浄化は欠か
せない技術の一つである。しかし、今日では、より高度
な放流水質が要求され、処理プロセスから出る汚泥の簡
易な処分が難しくなり、排水処理に要するコストの上昇
が懸念されている。
【0003】こうした現状において、メタン生成細菌の
特性を利用して大幅な処理コストダウンを可能にした嫌
気性処理技術が注目を集めている。
【0004】嫌気性処理は下水汚泥、し尿及び高濃度有
機性工場排水の安定化のために用いられており、エアレ
ーションを必要としないため、好気性処理に比して省エ
ネルギー的であること、メタンや有機酸などの有用物質
の回収が期待できること、好気性処理と比較して汚泥の
発生量が少なく、汚泥処理コストが低廉であること、等
の利点を有している。
【0005】上記嫌気性処理のうち、UASB(Upflow
Anaerobic Slude Bed:上向流嫌気性汚泥床)法は、沈
降性の優れたグラニュール(嫌気性微生物群)を形成す
ることにより、活性の高いメタン菌をリアクター内に多
量に保持することが可能で、従来の嫌気性処理の常識を
超えた高負荷、高速処理性を発揮することができる。
【0006】かかるUASB法を採用した高濃度有機性
排水処理設備は、図5にその一例の概要を示す如く、上
向流嫌気性汚泥床リアクター1を中心に、予備発酵槽を
兼ねる調整槽2、生成ガスの一時貯留を行うガスバッフ
ァー3、フレアスタック4、種汚泥を蓄えておく余剰グ
ラニュール貯槽5からなり、更に、SS(浮遊物質)除
去などの前処理や後処理装置、ガス利用のボイラ6や脱
臭装置7などの付属設備を設けた構成としてある。8は
調整槽2の薬注装置、9は原水、10は処理水、11は
バイオガス、19はリアクター1の底部と余剰グラニュ
ール貯槽5との間を連絡するグラニュール移送管、20
は該グラニュール移送管の途中に設けた可逆ポンプを示
す。
【0007】上記リアクター1は、図6に基本構造の一
例を示す如く、竪型タンク12の底部に組み付けた原水
分配装置13と、竪型タンク12内の底部に形成させる
ようにしたスラッジベッド(反応部)14と、竪型タン
ク12の上部に組み込んだ気固液分離装置15との3つ
の部位からなる構成としてあり、原水9を原水分配装置
13により竪型タンク12内に導入して均一に分配し、
スラッジベッド14を上向流で通過させ、そこで、有機
物をグラニュール16の働きによりメタン発酵させてバ
イオガス11等に分解させ、気固液分離装置15で処理
水10、バイオガス11、グラニュール16を分離し、
処理水10を竪型タンク12外へ流出させ、バイオガス
11を回収し、グラニュール16を再びスラッジベッド
14へ戻すようにしてある。
【0008】上記高濃度有機排水処理設備を立ち上げる
場合、他のUASBプラントで生成したグラニュール1
6をリアクター1内に充填しておけば、短期間で所定の
能力を得ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、グラニュー
ル16の入手が困難なときは、近隣の下水処理場等から
消化汚泥を入手し、これを種汚泥としてリアクター1を
スタートアップさせることになるが、この場合、グラニ
ュール16が所定の処理能力が得られるようになる直径
(0.3mm)以上となるまでのグラニュール生成期間と
してのスタートアップ期間として数個月(3〜6個月)
を要する問題がある。更に、充填した消化汚泥は処理水
中に流出してしまうので、追加充填を行う必要がある。
【0010】そこで、本発明は、消化汚泥を種汚泥とし
て上向流嫌気性汚泥床リアクターをスタートアップさせ
る場合に、グラニュールの生成を促進することができる
ようにして、所定の処理能力が達成できるようになるま
での期間を短縮できるようにし、且つ消化汚泥の追加を
不要とすることができるようにしようとするものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、消化汚泥を種汚泥として、所定の処理能
力が得られるようになるまでグラニュールを生成させる
ようにする上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタートア
ップ方法において、上記消化汚泥に磁性粒子を添加させ
るようにする。この際、粒径が0.1〜1μm の磁性粒
子を使用し、消化汚泥の乾燥重量に対し1:0.1〜1
の比率で添加させるようにするのがよい。
【0012】これにより、磁性粒子を核として微生物膜
が形成され、グラニュールの生成が促進される。又、磁
性粒子の磁力により消化汚泥の粒子同士が密着すること
によって粒径が大きくなる。更に、消化汚泥の粒子に磁
性粒子が付着し、汚泥の比重が増加することにより汚泥
の流出が防止される。
【0013】又、上向流嫌気性汚泥床リアクターにグラ
ニュール移送管を介して連絡させてある余剰グラニュー
ル貯槽に、磁性粒子投入装置を接続設置し、余剰グラニ
ュール貯槽内で消化汚泥に磁性粒子を混入させるように
した構成としたり、あるいは、上向流嫌気性汚泥床リア
クターと余剰グラニュール貯槽とを連絡するグラニュー
ル移送管の途中に、磁性粒子投入装置を接続設置したミ
キサーを配置し、該ミキサー内で消化汚泥に磁性粒子を
混入させるようにした構成のグラニュール生成促進用装
置を採用することにより、磁性粒子を均一に混入させた
消化汚泥をリアクターに充填させることができるように
なる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0015】図1及び図2は本発明の実施の一形態を示
すもので、図6に示したと同様な構成としてある上向流
嫌気性汚泥床リアクター1の竪型タンク12内に、消化
汚泥17を充填してスラッジベッド14を形成させるよ
うにし、上記消化汚泥17を種汚泥として、所定の処理
能力が得られるようになるまでグラニュール16を生成
させることによって、上記リアクター1をスタートアッ
プさせるようにする方法において、粒径が0.1〜1μ
m で且つ平均が0.5μm 程度の磁性粒子18を、消化
汚泥17の乾燥重量に対し1:0.1〜1の比率で該消
化汚泥17中に添加して、グラニュール16の生成を促
進させるようにする。
【0016】上記消化汚泥17に磁性粒子18を添加混
入させるためのグラニュール生成促進用装置としては、
図3に示す如く、図5に示したと同様な構成としてある
高濃度有機性排水処理設備において、リアクター1にグ
ラニュール移送管19を介して連絡させてある余剰グラ
ニュール貯槽5に、磁性粒子投入装置21を接続設置し
て、余剰グラニュール貯槽5内で消化汚泥17に磁性粒
子18を混入させるように構成したもの、あるいは、図
4に示す如く、リアクター1と余剰グラニュール貯槽5
とを連絡するグラニュール移送管19の途中に、磁性粒
子投入装置21を接続設置したミキサー22を介在配置
し、該ミキサー22内で消化汚泥17に磁性粒子18を
混入させるように構成したものを採用する。
【0017】これらグラニュール生成促進用装置を用い
ることにより、磁性粒子18を均一に混入させてなる消
化汚泥17をリアクター1に充填させることができる。
【0018】消化汚泥17に磁性粒子18を添加する
と、磁性粒子18を核として微生物膜が形成されるた
め、グラニュール16の生成が促進される。又、磁性粒
子18のもつ磁力により消化汚泥17の粒子17a同士
が密着するので、図2の模式図に示す如く、グラニュー
ル16の粒径を大きくすることができる。このため、所
定の処理能力が得られるようになるまでのグラニュール
生成期間を、消化汚泥17だけを用いる場合に比して大
幅に短縮することができる。又、消化汚泥17の粒子1
7aに磁性粒子18が付着することにより消化汚泥17
の比重が増加するため、処理水10(図3参照)中への
消化汚泥17の流出を防止することができ、これにより
消化汚泥17を追加充填する必要性がなくなる。
【0019】
【実施例】次に、リアクターテスト機を用いて行ったリ
アクターの負荷上昇テストの結果について説明する。
【0020】粒径が0.1〜1μm (平均0.5μm )
とした磁性粒子を消化汚泥の乾燥重量1に対し0.1と
なる比率で添加して2.5リットル容量のリアクターテ
スト機に投入し、スタートアップを実施した。
【0021】その結果、約1個月で、目標とする処理能
力(CODCr容積負荷10kg/m3/日以上)を達成す
ることができた。1個月後の消化汚泥の粒径を測定した
ところ、投入時、0.3mm以下100%であったものが
0.3mmを超えるものが30%以上存在していること、
すなわち、グラニュールが成長していることが確認され
た。したがって、1〜2個月のスタートアップ期間でス
タートアップできるという結果が得られた。
【0022】又、テスト期間中、種汚泥を追加せずに目
標とする処理能力が達成できた。
【0023】なお、消化汚泥の乾燥重量比1に対し磁性
粒子を0.1未満の比率で添加した場合は、成長が遅
く、又、消化汚泥の乾燥重量比1に対し磁性粒子を1を
超える比率で添加しても、1以下の場合と成長の度合に
あまり変化は見られなかった。
【0024】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、次の
如き優れた効果を発揮する。 (1) 磁性粒子を添加した消化汚泥を種汚泥として、所定
の処理能力が得られるようになるまでグラニュールを生
成させるようにするので、磁性粒子を核として微生物膜
を形成できることによりグラニュール生成を促進でき、
且つ磁性粒子の磁力により汚泥粒子同士を密着させるこ
とができて粒径を大きくすることができ、これにより、
スタートアップ期間を短縮することができ、しかも、消
化汚泥の粒子に磁性粒子が付着して汚泥の比重が増加す
ることから、汚泥の流出に伴う種汚泥の追加を不要とす
ることができる。 (2) 粒径が0.1〜1μm の磁性粒子を使用し、消化汚
泥の乾燥重量に対し1:0.1〜1の比率で添加させる
ようにすることにより、消化汚泥のみのときに3〜6個
月必要であったスタートアップ期間を1/3 の1〜2個月
まで短縮することができる。 (3) 上向流嫌気性汚泥床リアクターにグラニュール移送
管を介して連絡させてある余剰グラニュール貯槽に、磁
性粒子投入装置を接続設置し、余剰グラニュール貯槽内
で消化汚泥に磁性粒子を混入させるようにしたり、ある
いは、上向流嫌気性汚泥床リアクターと余剰グラニュー
ル貯槽とを連絡するグラニュール移送管の途中に、磁性
粒子投入装置を接続設置したミキサーを配置し、該ミキ
サー内で消化汚泥に磁性粒子を混入させるようにしたグ
ラニュール生成促進用装置を構成することにより、磁性
粒子を均一に混入させてなる消化汚泥をリアクターに充
填させることができるので、グラニュールの生成促進に
適したスラッジベッドを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタ
ートアップ方法の実施に用いるリアクターの概要図であ
る。
【図2】グラニュール生成が促進される状態の模式図で
ある。
【図3】グラニュール生成促進用装置の一例を示す概要
図である。
【図4】グラニュール生成促進用装置の他の例を示す概
要図である。
【図5】高濃度有機性排水処理設備の一例を示す概要図
である。
【図6】上向流嫌気性汚泥床リアクターの基本構造例図
である。
【符号の説明】
1 上向流嫌気性汚泥床リアクター 5 余剰グラニュール貯槽 16 グラニュール 17 消化汚泥 18 磁性粒子 19 グラニュール移送管 21 磁性粒子投入装置 22 ミキサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 雅治 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消化汚泥を種汚泥として、所定の処理能
    力が得られるようになるまでグラニュールを生成させる
    ようにする上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタートア
    ップ方法において、上記消化汚泥に磁性粒子を添加する
    ことを特徴とする上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタ
    ートアップ方法。
  2. 【請求項2】 粒径が0.1〜1μm の磁性粒子を使用
    し、消化汚泥の乾燥重量に対し1:0.1〜1の比率で
    添加させるようにした請求項1記載の上向流嫌気性汚泥
    床リアクターのスタートアップ方法。
  3. 【請求項3】 上向流嫌気性汚泥床リアクターにグラニ
    ュール移送管を介して連絡させてある余剰グラニュール
    貯槽に、磁性粒子投入装置を接続設置し、余剰グラニュ
    ール貯槽内で消化汚泥に磁性粒子を混入させるようにし
    た構成を有することを特徴とする上向流嫌気性汚泥床リ
    アクター内でのグラニュール生成促進用装置。
  4. 【請求項4】 上向流嫌気性汚泥床リアクターと余剰グ
    ラニュール貯槽とを連絡するグラニュール移送管の途中
    に、磁性粒子投入装置を接続設置したミキサーを配置
    し、該ミキサー内で消化汚泥に磁性粒子を混入させるよ
    うにした構成を有することを特徴とする上向流嫌気性汚
    泥床リアクター内でのグラニュール生成促進用装置。
JP20102097A 1997-07-11 1997-07-11 上向流嫌気性汚泥床リアクターのスタートアップ方法及び上向流嫌気性汚泥床リアクター内でのグラニュール生成促進用装置 Pending JPH1128497A (ja)

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