JPS6021797B2

JPS6021797B2 - 有機性廃液の嫌気性処理法

Info

Publication number: JPS6021797B2
Application number: JP57138876A
Authority: JP
Inventors: 三郎松井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-10
Filing date: 1982-08-10
Publication date: 1985-05-29
Also published as: JPS5929090A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、有機性廃液を嫌気的に処理する方法に関す
る。

最近、エネルギー事情から、し尿あるいは下水処理場な
どに存在する高濃度有機性廃液や、各種工場から排出さ
れる有機性廃液、余剰汚泥、その他の有機性廃棄物（以
下これらを単に「有機性廃液Ｊという）を好気性処理に
代え、プロワーなどの使用を伴なわないランニングコス
トの安い処理法として、嫌気性処理法が注目されている
。

この嫌気性（消化）処理は、汚泥の発生量が少なく、ま
た、メタンガスとしてエネルギー回収することができる
。さらに、この嫌気性処理も、先ず有機性廃液中の有機
物を嫌気性液化菌群（腐敗菌群）の作用により酢酸、プ
ロピオン酸、酪酸などの揮発性有機酸にする酸生成反応
と、これら生成した有機酸がメタン生成菌によって、メ
タンに転換するガス化反応（メタン生成反応）の、二相
嫌気（消化）処理法が提案されている。

この二相嫌気性処理法は、従釆の一糟内で嫌気処理を行
う標準消化法に比べ、処理効率が高いことが知られてい
る。

本発明者は、嫌気性処理における酸生成反応と、それに
続くメタン生成反応をさらに詳細に研究したところ、硫
酸塩還元菌を利用することによって嫌気性処理反応を、
より促進させる知見を得ることができ、これによって、
さらに処理効率の濠れた有機性廃液の嫌気性処理方法を
得ることに成功した。

すなわち、本発明は、有機性廃液を酸生成反応とメタン
生成反応の二相に分けた二相嫌気処理法で処理するに際
し、醗生成反応の相から発生する硫化水素を蒲集し酸化
処理して硫酸イオンに転換し、該硫酸イオンを前記酸生
成反応の相に返送することを特徴とするものである。

有機性廃液の嫌気性処理においては、メタンガス、炭酸
ガスの他に、硫化水素、窒素及び水素が発生する。

このうち、硫化水素は、脱硫器を介して除去されている
。この脱硫操作は、上述した二相嫌気処理法でも、また
、従来の標準消化法にお夕し、ても採用されていて、こ
の硫化水素を積極的に消化反応に利用することはない。
むしろ、硫化水素は悪臭物質あるいはメタン生成の阻害
分質として好ましくないものとして除去の対象になって
いる。ところで、上述したように、有機性廃液の嫌気性
処理は、酸生成反応とそれに続くメタン生成反応とを有
している。

このうち、酸生成反応において生成される酸のうち、酢
酸以外のプロピオン酸などは、メタン生成菌によってメ
タンへ転換される速度が遅く、いわゆる反応律速となっ
ている。したがって、酸生成反応の段階で、プロピオン
酸などを酢酸の形まで分解しておくことが嫌気性処理の
効率を高めることとなる。Ｚプロピオン
酸、酪酸あるいは乳酸などを酢酸まで分解するためには
、デスルホビブリオ（Ｄｅｓ■ｆｏｖｉｂｒｉｏ）、あ
るいはデスルホマクラム（Ｄｅｓ山ｆｏｍａｃｕｌｕｍ
）などの硫酸塩還元細菌が有効であり、そしてここで利
用される硫酸塩は、嫌Ｚ気処理工程かち得られる硫化水
素を酸化して作ることができる。

硫酸塩還元細菌は、絶対嫌気性細菌であって、硫酸塩の
結合酸素を水素受容体として有機物を酸化分解する。

しかし、この反応は、一般に不完全２で酢酸の形に蓄積
する煩向がある。上記のプロピオン酸の硫酸塩還元細菌
による硫酸還元反応は次式に示される。

等雌Ｈ２ＣＯＯ‐十餅２０十ヂ２Ｃ。

３十雌‐一ざ日３ＣＯＯ‐十夕。

２十はＳ十舞。

十茎ＨＣ。；十許Ｈ‐以上の式から明らかなように、プ
ロピオン酸は、酢酸まで分解される。

このとき、プロピオン酸４／３モルに対し、硫酸イオン
１モルを必要とすることが分る。なお、有機性廃液を消
化するときのこの硫酸イオンの添加量は、廃液中の有機
性炭素に対し、０．３〜３倍（モル比）以上の量を存在
させることにより、効果的に酢酸まで分解することがで
きる。

また、消化工程から得られるプロピオン酸を触媒燃焼、
過酸化水素、オゾンあるいは生物によるィオウ酸化法な
どによって酸化して得られた硫酸だけでは不足する場合
は、その不足分を補うように、他のィオウ化合物を補給
するようにする。上述した硫酸塩還元反応は、嫌気性消
化工程の中において行われるが、特に二相嫌気処理法の
酸生成反応と同時に行わせることができる。つまり、酸
生成反応槽から硫化水素を蒲集しこれを酸化手段を介し
て硫酸に酸化し、これを反応槽に添加する。

添加量は前述したように、廃液中の有機性炭素に対し、
０．３〜３倍（モル比）以上の量を添加する。このよう
に硫酸イオンを添加した反応槽であっても、従釆の酸生
成反応の操作と同様に嫌気的に混合燈洋するだけでよく
、また、これに続くメタン生成反応も従来どおりでよい
。したがって、メタン生成槽においては、主として酢酸
をメタン生成すればよいので、効果的にメタンガスに転
換することができる。本発明方法によれば、すなわち、
プロピオン酸などを酢酸までに分解した場合は、従来の
ように、単に酸生成反応を経た有機酸をメタンガスに転
換するためのメタン生成反応時間よりも、２〜３割短縮
することができる。

したがって、消化槽の容量を小さくすることも可能とな
る。もちろん、本発明は、従来の標準消化法にも適用可
能であり、この場合も上述した二相嫌気消化法への適用
したときと同様の効果を得ることができる。

また、本発明は、既設の消化槽に簡単に適用することも
できる。

実施例混合漉投手段を有する酸生成反応槽（有効容積２０〆）
にし尿処理場から発生した余剰汚泥（固形物濃度２％（
Ｍ／ｗｔ））を有機物負荷０．８〜１．２ｋ９・ＢＯＤ
／で・ｄで投入し、温度３７０、ｐＨを６．５〜７．０
に調整しながら、滞留時間１０〜１５日の条件で酸生成
反応を行った。

上述の酸生成反応槽に、酸生成反応槽から捕集した硫化
水素を、過酸化水素で酸化して得た硫酸を、下表に示す
割合で、酸生成反応槽に返送した。なお、この返送割合
は、有機性炭素Ｃに対し、硫酸イオンＳＯをを所定割合
（モル比）になるように行った。このときの有機性ＴＯ
ＣＩｇ当りの総揮発性酸に占める酢酸生成量（％）を下
表に示す。

※ 比較例を示す。

以上の実施例から明らかなように、硫酸イオンを有機性
炭素に対し、一定以上添加するようにすると、酢酸生成
を効果的に進めることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１有機性廃液を酸生成反応とメタン生成反応の二相に
分けた二相嫌気処理法で処理するに際し、酸生成反応の
相から発生する硫化水素を捕集し酸化処理して硫酸イオ
ンに転換し、該硫酸イオンを前記酸生成反応の相に返送
することを特徴とする有機性廃液の嫌気性処理法。２有機性廃液の有機炭素に対し０．３〜３倍（モル比
）以上になる硫酸イオンを返送させることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載した有機性廃液の嫌気性処
理法。