JP2000117283A - 廃水の浄化処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の窒素・リン除去装置をなくして生物学的
処理装置を嫌気性生物処理装置のみにすることができる
ので装置構成を簡略化でき、しかも廃水中の栄養塩を嫌
気性生物処理に有効活用することができる。 【解決手段】固液分離装置１４で廃水から固形物を除去
し、次に蒸留器１８で蒸留して低沸点の有機物を含有す
る蒸留凝縮水と、栄養塩を含有する蒸留残渣とに分離
し、蒸留凝縮水を微生物により嫌気性生物処理装置３６
で処理を行う。また、該嫌気性生物処理を行う際に固形
物分離水を微生物の菌体合成に必要な量だけ蒸留凝縮水
に添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水の浄化処理方
法及び装置に係り、特に食品工場やアルコール製造工場
から排出される高濃度有機性廃水の浄化処理方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本酒や焼酎等のアルコール製造工場に
おいては、固形物、無機塩を高濃度で含有する発酵廃液
が廃水として排出される。例えば焼酎廃水は、表１に示
すように、有機物（ＣＯＤ_Cr）の他に固形物濃度、窒素
やリンの無機塩を高濃度で含有している。従来、この種
の廃水は海洋投棄されていたが、ロンドン条約を契機に
海洋投棄ができなくなったことから、各工場で浄化処理
してから河川等に放流しなくてはならない。

【０００３】

【表１】 この種の廃水を浄化する従来の浄化処理方法としては、
図３に示すように、廃水の原水を、遠心分離機等の固液
分離装置１でまず廃水中の固形物を除去し、次いで嫌気
性生物処理装置２で生物学的に廃水中の有機物を除去し
た処理した後、窒素・リン除去装置３で無機塩を生物学
的に処理していた。窒素・リン除去装置３としては、例
えば、嫌気槽３Ａ、脱窒槽３Ｂ、硝化槽３Ｃから構成さ
れ、硝化槽３Ｃで処理された硝化液は硝化液循環路５を
介して脱窒槽３Ｂに循環される。また、窒素・リン除去
装置３で処理された液の一部は、沈殿槽４に送られて処
理水と固形物に分離される。分離された固形物は返送汚
泥路６を介して窒素・リン除去装置３の入口に戻され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の従来の浄化処理方法では、嫌気性生物処理装
置２と窒素・リン除去装置３の２段階の生物学的処理を
行わなくてはならず、処理が複雑になるという欠点があ
る。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
で、廃水中の有機物の除去率を向上でき、しかも窒素・
リン除去装置をなくして生物学的処理装置を嫌気性生物
処理装置のみにすることができるので装置構成を簡略化
でき、更には廃水中の無機塩を嫌気性生物処理に有効活
用することができる廃水の浄化処理方法及び装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、固形物、無機塩を含有する有機性廃水の浄
化処理方法に於いて、前記廃水を蒸留して前記低沸点の
有機物を含有する蒸留凝縮水と、前記固形物、無機塩を
含有する蒸留残渣とに分離することにより前記廃水から
固形物、無機塩を除去し、前記分離した蒸留凝縮水を微
生物により嫌気性生物処理を行うことにより前記廃水か
ら前記有機物を除去すると共に、該嫌気性生物処理を行
う際に前記蒸留前の廃水を前記微生物の菌体合成に必要
な無機塩量だけ前記蒸留凝縮水に混合することを特徴と
する。

【０００６】また、本発明は前記目的を達成するため
に、固形物、無機塩を含有する有機性廃水の浄化装置に
於いて、前記廃水を蒸留して有機物を含有する蒸留凝縮
水と、前記固形物、無機塩を含有する蒸留残渣とに分離
する蒸留装置と、前記蒸留凝縮水を微生物により嫌気性
生物処理を行うことにより前記廃水から前記有機物を除
去する嫌気性生物処理装置と、前記蒸留前の廃水を前記
蒸留凝縮水に混合する混合装置と、から成ることを特徴
とする。

【０００７】本発明は、固形物、無機塩を含有する有機
性廃水の場合、蒸留処理により廃水から固形物、無機塩
を除去できるので従来の窒素・リン除去装置を省略でき
る反面、有機物を含有する蒸留凝縮水を微生物で嫌気性
生物処理する際には、微生物の菌体合成に窒素やリンの
無機塩を必要とすることに着目してなされたものであ
る。

【０００８】本発明によれば、廃水を蒸留して有機物を
含有する蒸留凝縮水と、固形物、無機塩を含有する蒸留
残渣とに分離し、その蒸留凝縮水を微生物により嫌気性
生物処理を行うと共に、嫌気性生物処理を行う際に窒素
やリンの無機塩を含有している蒸留前の廃水を微生物の
菌体合成に必要な無機塩量だけ蒸留凝縮水に添加するよ
うにした。これにより、従来の窒素・リン除去装置を省
略できると共に、嫌気性生物処理を安定して行うことが
でき、しかも嫌気性生物処理の処理水中に窒素、リンが
残存することもない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明の
廃水の浄化処理方法及び装置の好ましい実施の形態を詳
説する。図１は、本発明の廃水の浄化処理装置１０の構
成を示す実施の形態の一例であり、固形物、窒素やリン
の無機塩を含有する有機性廃水の浄化に適した浄化処理
装置である。

【００１０】図１に示すように、原水配管１２から固液
分離装置１４に供給された廃水は、固液分離装置１４に
おいて廃水から固形物が除去される。固液分離装置１４
としては、遠心分離機、固形物を膜や濾過材層により濾
過して固液分離する濾過装置、重力により固形物を沈降
させる重力沈降槽等を使用することができる。固液分離
装置１４で廃水から固形物が分離された固形物分離水は
まだ多くの固形物を含んでおり、分離水配管１６を介し
て蒸留器１８に送られて蒸留処理される。この蒸留処理
により、固形物分離水は有機物を含有する蒸留凝縮水
と、固形物、窒素やリンの無機物を含有する蒸留残渣と
に分離される。これにより、廃水からの固形物、無機塩
の除去処理がなされる。

【００１１】そして、有機物を含有する蒸留凝縮水は、
蒸留水配管２０を介して混合槽２２に送られる一方、固
形物分離水の一部がバイパス配管２４を介して混合槽２
２に送られて蒸留凝縮水に混合される。混合槽２２おい
て蒸留凝縮水に混合する固形物分離水の混合量として
は、蒸留凝縮水中の有機物を後段の嫌気性生物処理装置
３６で処理する際に、嫌気性生物処理装置３６の微生物
の菌体合成に必要な量の窒素とリンが蒸留凝縮水に補給
されるようにする。

【００１２】混合槽２２で固形物分離水が混合された蒸
留凝縮水は、混合液配管３５を介して嫌気性生物処理装
置３６に送られ、嫌気性条件下において微生物により生
物処理されて蒸留凝縮水中の有機物が除去される。以上
により、廃水中の固形物、無機塩、有機物が除去されて
廃水が浄化される。上記の如く構成した本発明の廃水の
浄化処理装置１０では、廃水を蒸留して有機物を含有す
る蒸留凝縮水と、無機塩を含有する蒸留残渣とに分離
し、蒸留凝縮水を微生物により嫌気性生物処理を行うこ
とにより廃水中の有機物を効率的に処理する。しかし、
この蒸留処理により廃水中の窒素やリンの嫌気性生物処
理における無機塩は蒸留残渣側に含有され、蒸留凝縮水
には殆ど含有されない。この為、単に嫌気性生物処理装
置３６の前に蒸留器１８を配設したのでは、嫌気性生物
処理における微生物の菌体合成に必要な必須成分である
窒素やリンの無機塩がないことから嫌気性生物処理を効
果的に行うことはできない。従って、嫌気性生物処理の
事前に窒素やリンを補充することが必要になる。

【００１３】そこで、本発明では、窒素やリンを含有す
る固液分離水の一部を混合槽２２において蒸留凝縮水に
混合するようにした。従って、嫌気性生物処理装置３６
に窒素やリンの薬剤を別途添加する必要がないので、廃
水中の無機塩を有効利用することができる。また、蒸留
凝縮水に混合する固液分離水を、嫌気性生物処理におい
て微生物が必要な量に見合う量だけ混合するようにした
ので、嫌気性生物処理後の処理水に窒素やリンが残存す
ることもない。

【００１４】尚、廃水の種類によって多少異なるもの
の、大体、蒸留凝縮水の量が固形物分離水の量の２倍〜
１０倍の混合比になるように混合すると、嫌気性生物処
理を安定して行うことができる。

【００１５】

【実施例】表１の焼酎廃水１を本発明の浄化処理装置を
使用して浄化した実施例であり、蒸留凝縮水が固形物分
離水の６倍になるように混合比を設定した。そして、嫌
気性生物処理装置における有機物除去率を調べた。比較
例として、焼酎廃水１を実施例と同じ固液分離装置で固
形物を除去した廃水を、嫌気性生物処理装置で直接処理
した時の有機物除去率を調べた。

【００１６】図２は、実施例と比較例での有機物除去率
を示したものであり、嫌気性生物処理装置における有機
物（ＣＯＤ_Cr）容積負荷（ｋｇ／ｍ³ ・日）に対する有
機物除去率で示した。また、本発明の実施例における固
形物分離水（表１では単に分離水として表示）、蒸留凝
縮水、蒸留凝縮水に固形物分離水を混合後の嫌気性生物
処理を行う原水である嫌気性生物処理原水、及び該嫌気
性生物処理原水を有機物容積負荷が２０（ｋｇ／ｍ³ ・
日）で嫌気性生物処理した時の処理水である嫌気性生物
処理水の水質分析結果を表２に示した。

【００１７】

【表２】 （備考）原水とは嫌気性生物処理原水をいい、処理水とは嫌気性生物処理水を いう。

【００１８】図２から分かるように、比較例の場合、嫌
気性生物処理装置の有機物容積負荷が１０（ｋｇ／ｍ³
・日）と比較的容積負荷が小さい場合でも、有機物除去
率が８５％と低かった。更に、嫌気性生物処理装置への
通水量を大きくして、有機物容積負荷を１５（ｋｇ／ｍ
³ ・日）まで増加すると、廃水原水中の固形物が処理水
に流出し、処理水の水質が極端に悪化し、有機物除去率
は６０％まで低下した。

【００１９】更に、有機物容積負荷が１５（ｋｇ／ｍ³
・日）時の処理水中には、リン１８０ｍｇ／Ｌ、窒素１
０００ｍｇ／Ｌが含有されており、嫌気性生物処理装置
の後段に窒素・リン除去装置が必要であった。これに対
し、本発明の実施例では、有機物容積負荷が２０（ｋｇ
／ｍ³ ・日）の場合でも、有機物除去率が９９％以上と
なり、有機物の約全量を除去することができた。また、
嫌気性生物処理後の処理水の水質は、窒素３０ｍｇ／
Ｌ、リン８ｍｇ／Ｌであった。このように、蒸留処理に
より廃水から窒素、リンを充分除去することができるの
で、嫌気性生物処理装置の後段に窒素・リン除去装置を
設ける必要がない。また、固形物分離水を蒸留凝縮水に
混合しても嫌気性生物処理後の処理水の窒素濃度、リン
濃度を充分小さくすることができた。本実施例では、固
形物分離水と蒸留凝縮水を混合を前述した混合比で行っ
たが、固形物分離水の窒素、リンの濃度を測定して固形
物分離水と蒸留凝縮水を混合を管理すれば、処理水の水
質を更に良好にすることができると考える。

【００２０】このように、実施例の有機物除去率が比較
例の場合よりも顕著に良くなった理由としては、蒸留処
理により廃水から固形物のほぼ全量が除去されて溶解性
有機物のみを含有する蒸留凝縮水を嫌気性生物処理した
ことによると考察される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃水の浄
化処理方法及び装置によれば、従来の窒素・リン除去装
置をなくして生物学的処理装置を嫌気性生物処理装置の
みにすることができるので装置構成を簡略化できると共
に、従来に比べて有機物除去率を向上させることができ
る。しかも、廃水中の無機塩を嫌気性生物処理に有効活
用することができるので、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃水の浄化処理装置を示した全体構成
図

【図２】本発明の廃水の浄化処理装置による実施例を示
したグラフ

【図３】従来の廃水の浄化処理装置を示した全体構成図

【符号の説明】

１０…廃水の浄化処理装置 １２…原水配管 １４…固液分離装置 １８…蒸留器 ２２…混合槽 ２４…バイパス配管 ３６…嫌気性生物処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 素子 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 4D034 AA11 CA12 4D040 AA01 AA13 AA31

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固形物、無機塩を含有する有機性廃水の浄
   化処理方法に於いて、 前記廃水を蒸留して有機物を含有する蒸留凝縮水と、前
   記固形物、無機塩を含有する蒸留残渣とに分離すること
   により前記廃水から固形物、無機塩を除去し、 前記分離した蒸留凝縮水を微生物により嫌気性生物処理
   を行うことにより前記廃水から前記有機物を除去すると
   共に、該嫌気性生物処理を行う際に前記蒸留前廃水を前
   記微生物の菌体合成に必要な無機塩量だけ前記蒸留凝縮
   水に混合することを特徴とする廃水の浄化処理方法。
2. 【請求項２】固形物、無機塩を含有する有機性廃水の浄
   化処理装置に於いて、 前記廃水を蒸留して有機物を含有する蒸留凝縮水と、前
   記固形物、無機塩を含有する蒸留残渣とに分離する蒸留
   装置と、 前記蒸留凝縮水を微生物により嫌気性生物処理を行うこ
   とにより前記廃水から前記有機物を除去する嫌気性生物
   処理装置と、 前記蒸留前の廃水を前記蒸留凝縮水に混合する混合装置
   と、から成ることを特徴とする廃水の浄化処理装置。
3. 【請求項３】前記蒸留装置の前段に前記廃水中の固形物
   を除去する固液分離装置を設けたことを特徴とする請求
   項２の廃水の浄化処理装置。