JP2001017990A - 油脂含有排水の嫌気性処理方法 - Google Patents
油脂含有排水の嫌気性処理方法Info
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- JP2001017990A JP2001017990A JP19324499A JP19324499A JP2001017990A JP 2001017990 A JP2001017990 A JP 2001017990A JP 19324499 A JP19324499 A JP 19324499A JP 19324499 A JP19324499 A JP 19324499A JP 2001017990 A JP2001017990 A JP 2001017990A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高率の浄化を比較的短時間で、小型の装置に
よって効率良く行える油脂含有排水の嫌気性消化処理方
法を提供する。 【解決手段】 油脂含有排水１を油脂分離工程２で油脂
混合物３と分離水４に分離し、この油脂混合物３を高温
消化工程５で嫌気性処理を行うと共に、分離水４を中温
消化工程６で嫌気性処理を行い、前記高温消化工程５の
流出液８を中温消化工程６で嫌気性処理後に消化液９を
系外へ排出する。前記高温消化工程及び／又は前記中温
消化工程の流出液の一部１１又は１２を前記油脂混合物
と混合攪拌して油脂混合物中の油分を分散する分散工程
１０を有し、得られた分散処理水を前記高温消化工程に
導くことができる。
よって効率良く行える油脂含有排水の嫌気性消化処理方
法を提供する。 【解決手段】 油脂含有排水１を油脂分離工程２で油脂
混合物３と分離水４に分離し、この油脂混合物３を高温
消化工程５で嫌気性処理を行うと共に、分離水４を中温
消化工程６で嫌気性処理を行い、前記高温消化工程５の
流出液８を中温消化工程６で嫌気性処理後に消化液９を
系外へ排出する。前記高温消化工程及び／又は前記中温
消化工程の流出液の一部１１又は１２を前記油脂混合物
と混合攪拌して油脂混合物中の油分を分散する分散工程
１０を有し、得られた分散処理水を前記高温消化工程に
導くことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油脂含有排水の嫌
気性処理方法に関し、特に難分散性の油分（油脂混合
物）を高率に分解し同時にエネルギー源としてのメタン
を回収する技術に関する。
気性処理方法に関し、特に難分散性の油分（油脂混合
物）を高率に分解し同時にエネルギー源としてのメタン
を回収する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】濃厚な有機性排水の処理には、従来から
嫌気性消化方式が多用されている。この方式は、処理費
用が廉価でかつエネルギーとして有用なメタンを回収で
きる利点がある。油脂は好気性処理、嫌気性処理のいず
れにおいても比較的難分散性であり、かつ処理槽内で浮
上してスカムを形成する原因となっている。このため、
濃厚な油脂を含有する畜肉加工、水産加工排水の処理施
設では、前処理装置として浮上分離装置を配備して、油
脂分を分離したのちに活性汚泥法などの生物処理を行っ
ている。
嫌気性消化方式が多用されている。この方式は、処理費
用が廉価でかつエネルギーとして有用なメタンを回収で
きる利点がある。油脂は好気性処理、嫌気性処理のいず
れにおいても比較的難分散性であり、かつ処理槽内で浮
上してスカムを形成する原因となっている。このため、
濃厚な油脂を含有する畜肉加工、水産加工排水の処理施
設では、前処理装置として浮上分離装置を配備して、油
脂分を分離したのちに活性汚泥法などの生物処理を行っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分離さ
れた油脂には、通常汚物も同時に分離されてくるため取
扱いが容易でなく、現状は焼却処理をせざるを得なかっ
た。しかも、油脂は大部分が炭素と水素から構成されて
いるため、生物学的な酸化処理では大量の酸素を必要と
し、かつ分解にも長時間を要していた。一方、油脂は前
述のような分子構成により、分解に際して大量のメタン
を発生するため、油脂の嫌気性消化はエネルギー回収の
観点からは望ましい処理方式といえる。しかしながら、
嫌気性消化においても、油脂の分解に極めて長時間を要
することが問題となっていた。
れた油脂には、通常汚物も同時に分離されてくるため取
扱いが容易でなく、現状は焼却処理をせざるを得なかっ
た。しかも、油脂は大部分が炭素と水素から構成されて
いるため、生物学的な酸化処理では大量の酸素を必要と
し、かつ分解にも長時間を要していた。一方、油脂は前
述のような分子構成により、分解に際して大量のメタン
を発生するため、油脂の嫌気性消化はエネルギー回収の
観点からは望ましい処理方式といえる。しかしながら、
嫌気性消化においても、油脂の分解に極めて長時間を要
することが問題となっていた。
【０００４】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、油脂含有排水を先ず油水分離した
場合において、得られた油脂混合物について前記のよう
な焼却処理や好気性生物学的処理をすることなく、かつ
嫌気性消化法でメタンを回収することができ、高率の浄
化を比較的短時間で、小型の装置で高率良く実施できる
油脂含有排水の嫌気性処理方法を提供することを目的と
する。
なされたものであり、油脂含有排水を先ず油水分離した
場合において、得られた油脂混合物について前記のよう
な焼却処理や好気性生物学的処理をすることなく、かつ
嫌気性消化法でメタンを回収することができ、高率の浄
化を比較的短時間で、小型の装置で高率良く実施できる
油脂含有排水の嫌気性処理方法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】本発明者等は、高濃度油
脂含有排水の嫌気性処理について鋭意研究を行い、上記
課題の解決手段として、高濃度油脂含有排水を先ず油脂
混合物と分離水に分離し、次いでこの油脂混合物を高温
嫌気性処理し、同時に分離水を中温嫌気性処理すれば、
油脂の廃棄処理を行う必要なく、高率の浄化を行うこと
ができることを知見し、本発明を完成するに至った。
脂含有排水の嫌気性処理について鋭意研究を行い、上記
課題の解決手段として、高濃度油脂含有排水を先ず油脂
混合物と分離水に分離し、次いでこの油脂混合物を高温
嫌気性処理し、同時に分離水を中温嫌気性処理すれば、
油脂の廃棄処理を行う必要なく、高率の浄化を行うこと
ができることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は次の構成からなるもの
である。 （１） 油脂含有排水を油脂混合物と分離水に分離し、
該油脂混合物を高温消化工程で嫌気性処理を行うと共
に、該分離水を中温消化工程で嫌気性処理を行い、該高
温消化工程の流出液を更に該中温消化工程で嫌気性処理
することを特徴とする油脂含有排水の処理方法。 （２） 前記高温消化工程及び／又は前記中温消化工程
の流出液の一部を前記油脂混合物と混合攪拌して油脂混
合物中の油分を分散する分散工程を有し、得られた分散
処理水を前記高温消化工程に導くことを特徴とする前記
（１）記載の油脂含有排水の処理方法。更に、本発明の
実施態様の一つとして、次の処理方法が挙げられる。 （３） 前記分散工程に分散剤として酵素あるいは界面
活性剤を添加することを特徴とする前記（１）又は
（２）記載の油脂含有排水の処理方法。
である。 （１） 油脂含有排水を油脂混合物と分離水に分離し、
該油脂混合物を高温消化工程で嫌気性処理を行うと共
に、該分離水を中温消化工程で嫌気性処理を行い、該高
温消化工程の流出液を更に該中温消化工程で嫌気性処理
することを特徴とする油脂含有排水の処理方法。 （２） 前記高温消化工程及び／又は前記中温消化工程
の流出液の一部を前記油脂混合物と混合攪拌して油脂混
合物中の油分を分散する分散工程を有し、得られた分散
処理水を前記高温消化工程に導くことを特徴とする前記
（１）記載の油脂含有排水の処理方法。更に、本発明の
実施態様の一つとして、次の処理方法が挙げられる。 （３） 前記分散工程に分散剤として酵素あるいは界面
活性剤を添加することを特徴とする前記（１）又は
（２）記載の油脂含有排水の処理方法。
【０００７】嫌気性消化処理方法には、中温嫌気性処理
と高温嫌気性処理があることは周知の事実である。しか
して、中温嫌気性処理に使用する嫌気性細菌、特にメタ
ン生成菌は温度依存性が高く、その活性は反応槽内液温
に影響される。３７℃付近の液温で活性が最大となる嫌
気性細菌を、通常中温嫌気性細菌と総称しており、その
温度範囲で嫌気性処理を行う方式が中温嫌気性処理であ
る。中温嫌気性細菌の活性は３５〜３８℃で最大となる
が、低温では大幅に低下し、適温から１０℃温度が低下
すると、活性は最大活性の約１／２になる。さらに４０
℃以上では嫌気性細菌が失活する可能性もある。嫌気性
細菌の最適ｐＨは７付近であり、５以下や９以上では、
そのｐＨ域に接触していた時間にもよるが活性が失活す
るという特徴を有する。
と高温嫌気性処理があることは周知の事実である。しか
して、中温嫌気性処理に使用する嫌気性細菌、特にメタ
ン生成菌は温度依存性が高く、その活性は反応槽内液温
に影響される。３７℃付近の液温で活性が最大となる嫌
気性細菌を、通常中温嫌気性細菌と総称しており、その
温度範囲で嫌気性処理を行う方式が中温嫌気性処理であ
る。中温嫌気性細菌の活性は３５〜３８℃で最大となる
が、低温では大幅に低下し、適温から１０℃温度が低下
すると、活性は最大活性の約１／２になる。さらに４０
℃以上では嫌気性細菌が失活する可能性もある。嫌気性
細菌の最適ｐＨは７付近であり、５以下や９以上では、
そのｐＨ域に接触していた時間にもよるが活性が失活す
るという特徴を有する。
【０００８】一方、高温嫌気性細菌を利用した高温嫌気
性処理は、中温嫌気性処理の数倍高い４０〜５０Ｋｇ・
ＢＯＤ／ｍ3 ・ｄの高負荷処理も可能であるが、反応槽
内液温を絶えず５５℃付近の適温に維持する必要があ
る。そのため、対象排水は、５０〜６０℃で排出される
高温排水か、または容易に加熱が可能となる高濃度排水
が好ましい。さらに、無負荷時の嫌気性細菌の失活を防
止するため、絶えず一定性状の排水が安定して供給され
ることが必要である。このような観点から、アルコール
工場の蒸留排水やパルプ工場のコンデンセート排水、味
噌工場の大豆煮汁排水等の処理に適している。
性処理は、中温嫌気性処理の数倍高い４０〜５０Ｋｇ・
ＢＯＤ／ｍ3 ・ｄの高負荷処理も可能であるが、反応槽
内液温を絶えず５５℃付近の適温に維持する必要があ
る。そのため、対象排水は、５０〜６０℃で排出される
高温排水か、または容易に加熱が可能となる高濃度排水
が好ましい。さらに、無負荷時の嫌気性細菌の失活を防
止するため、絶えず一定性状の排水が安定して供給され
ることが必要である。このような観点から、アルコール
工場の蒸留排水やパルプ工場のコンデンセート排水、味
噌工場の大豆煮汁排水等の処理に適している。
【０００９】このような嫌気性細菌の特徴から、ＢＯＤ
値の高い油脂混合物は、中温の普通消化よりも消化速度
が大きい高温嫌気性消化処理を行う方が好都合である。
一方、ＢＯＤ値が比較的低く、かつ量が圧倒的に多い分
離水は、消化にそれほど長時間を要することもないた
め、加熱エネルギー量が少なくてすむ中温嫌気性消化処
理の方が、高温嫌気性消化処理に較べて有利になる。
値の高い油脂混合物は、中温の普通消化よりも消化速度
が大きい高温嫌気性消化処理を行う方が好都合である。
一方、ＢＯＤ値が比較的低く、かつ量が圧倒的に多い分
離水は、消化にそれほど長時間を要することもないた
め、加熱エネルギー量が少なくてすむ中温嫌気性消化処
理の方が、高温嫌気性消化処理に較べて有利になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施態様について図
面に基づいて説明する。但し、本発明はこれに限定され
るものではない。なお、実施態様を説明するための図面
において、同一箇所を有するものは同一符号を付け、そ
の繰り返しの説明は省略する。
面に基づいて説明する。但し、本発明はこれに限定され
るものではない。なお、実施態様を説明するための図面
において、同一箇所を有するものは同一符号を付け、そ
の繰り返しの説明は省略する。
【００１１】先ず、第一の実施態様を図１を参照して説
明する。油脂含有排水１は、油脂分離工程２で油脂混合
物３と分離水４に分散される。油脂分離工程２は、通常
の浮上分離、常圧浮上、加圧浮上、遠心分離、膜分離等
の公知の分離技術を利用することができる。分離水４に
は、油脂エマルジョン等部分的に排水１の油脂分が混入
しても問題はない。油脂混合物３は、分散工程１０で混
合され、油脂混合物３とともに、持ち込まれた排水１の
水分と混合状態で流動性が保持された状態で、５５℃近
傍に維持された高温消化工程５に導入され、低分子化さ
れ、あるいは、更にメタンあるいは二酸化炭素まで分解
される。油脂混合物３が、比較的均一で流動状態がよい
場合は、分散工程１０を経由せず、直接高温消化槽５に
導入してもよい。分離水４は、３０℃〜３８℃程度の中
温醗酵工程６に導入され、水中の有機物は最終的にメタ
ン、二酸化炭素を主成分とするバイオガス７にまで分解
される。高温消化工程５の流出液８は、更に分散水４と
ともに中温消化工程６に導入され、残留する低分子有機
物が、分離水４中の有機物と同様に、最終的にバイオガ
ス７にまで分解される。消化液９は油脂、有機物が大幅
に除去されたものとなる。
明する。油脂含有排水１は、油脂分離工程２で油脂混合
物３と分離水４に分散される。油脂分離工程２は、通常
の浮上分離、常圧浮上、加圧浮上、遠心分離、膜分離等
の公知の分離技術を利用することができる。分離水４に
は、油脂エマルジョン等部分的に排水１の油脂分が混入
しても問題はない。油脂混合物３は、分散工程１０で混
合され、油脂混合物３とともに、持ち込まれた排水１の
水分と混合状態で流動性が保持された状態で、５５℃近
傍に維持された高温消化工程５に導入され、低分子化さ
れ、あるいは、更にメタンあるいは二酸化炭素まで分解
される。油脂混合物３が、比較的均一で流動状態がよい
場合は、分散工程１０を経由せず、直接高温消化槽５に
導入してもよい。分離水４は、３０℃〜３８℃程度の中
温醗酵工程６に導入され、水中の有機物は最終的にメタ
ン、二酸化炭素を主成分とするバイオガス７にまで分解
される。高温消化工程５の流出液８は、更に分散水４と
ともに中温消化工程６に導入され、残留する低分子有機
物が、分離水４中の有機物と同様に、最終的にバイオガ
ス７にまで分解される。消化液９は油脂、有機物が大幅
に除去されたものとなる。
【００１２】図２は、油脂混合物３の分解速度を向上す
るために、該混合物３を流出液８の分配液１１ととも
に、攪拌機能の配備された分散工程１０に導入し、混合
物３中の油脂分をエマルジョン状態にするものである。
油脂分は、攪拌による物理的作用と流出液８中の酵素及
び微生物の生化学的作用によってエマルジョン化（微小
粒子化）される。エマルジョンの形成によって、油脂分
の表面積を著しく拡大するので、反応速度（分解速度）
を大幅に向上することができる。勿論、分散工程１０や
高温消化工程５を多段に設けることもできるが、上記循
環系路をとることでコンパクト化、高効率化が図れる。
るために、該混合物３を流出液８の分配液１１ととも
に、攪拌機能の配備された分散工程１０に導入し、混合
物３中の油脂分をエマルジョン状態にするものである。
油脂分は、攪拌による物理的作用と流出液８中の酵素及
び微生物の生化学的作用によってエマルジョン化（微小
粒子化）される。エマルジョンの形成によって、油脂分
の表面積を著しく拡大するので、反応速度（分解速度）
を大幅に向上することができる。勿論、分散工程１０や
高温消化工程５を多段に設けることもできるが、上記循
環系路をとることでコンパクト化、高効率化が図れる。
【００１３】図３は、油脂混合物３の分解速度を向上す
るために、消化液９の分配液１２とともに攪拌機能の配
備された分散工程１０に導入し、混合物３中の油脂分を
エマルジョン状態にするものであり、図１の分散工程１
０と同様の作用効果があるものである。ここにおいて、
高温消化工程５や中温消化工程６、分散工程１０を並列
や多段に配置することもかまわないが、上記のような循
環系路をとることが好ましい。
るために、消化液９の分配液１２とともに攪拌機能の配
備された分散工程１０に導入し、混合物３中の油脂分を
エマルジョン状態にするものであり、図１の分散工程１
０と同様の作用効果があるものである。ここにおいて、
高温消化工程５や中温消化工程６、分散工程１０を並列
や多段に配置することもかまわないが、上記のような循
環系路をとることが好ましい。
【００１４】図４は、分散工程１０に油脂分解酵素、界
面活性剤などの分散剤１３を添加する方式を示したもの
であり、図２、３の方式における酵素及び微生物と同様
の作用効果があるものである。処理対象の油脂含有排水
の性状にあわせて、図２〜３等の処理方法におてい酵
素、界面活性剤等を添加することも良い。添加位置も特
に定めないが、分散工程への投入がより効果的である。
面活性剤などの分散剤１３を添加する方式を示したもの
であり、図２、３の方式における酵素及び微生物と同様
の作用効果があるものである。処理対象の油脂含有排水
の性状にあわせて、図２〜３等の処理方法におてい酵
素、界面活性剤等を添加することも良い。添加位置も特
に定めないが、分散工程への投入がより効果的である。
【００１５】
【実施例】次に図１、２、３又は４に基づいて油脂含有
排水の処理を行った実施例について説明する。処理条件
は全て下記の第１表に示す条件に統一し、処理結果をそ
れぞれ第２表に示す。なお、比較のため、油脂分離工程
２を設けず中温（或いは高温）嫌気消化を行った場合
を、図１の分散槽無しとして例示する。
排水の処理を行った実施例について説明する。処理条件
は全て下記の第１表に示す条件に統一し、処理結果をそ
れぞれ第２表に示す。なお、比較のため、油脂分離工程
２を設けず中温（或いは高温）嫌気消化を行った場合
を、図１の分散槽無しとして例示する。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】ｔｗｅｅｎ ８０：ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノオレエート 第２表より明らかなように、分散工程を設けることによ
り、著しく油分分解能が向上する。
ルビタンモノオレエート 第２表より明らかなように、分散工程を設けることによ
り、著しく油分分解能が向上する。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、油脂含有排水を油水分
離し、各々適切な嫌気性消化法を適用することによっ
て、高率の浄化を短時間で行うことができるようになっ
た。また、バイオガス発生量の増加も可能になったの
で、エネルギー回収効率を向上することができた。油脂
分離工程で分離された油脂混合物に高温消化工程からの
流出液の一部を分配液として添加すると、分散槽で油脂
混合物が良く分散されて高温消化工程における嫌気性処
理の進行が促進される。また、中温消化工程からの流出
液の一部を分配液として添加すると、同様に高温消化工
程における嫌気性処理の進行が促進される。さらに、分
散槽に界面活性剤等の分散剤を添加すると、高温消化工
程における嫌気性処理の進行が促進される。
離し、各々適切な嫌気性消化法を適用することによっ
て、高率の浄化を短時間で行うことができるようになっ
た。また、バイオガス発生量の増加も可能になったの
で、エネルギー回収効率を向上することができた。油脂
分離工程で分離された油脂混合物に高温消化工程からの
流出液の一部を分配液として添加すると、分散槽で油脂
混合物が良く分散されて高温消化工程における嫌気性処
理の進行が促進される。また、中温消化工程からの流出
液の一部を分配液として添加すると、同様に高温消化工
程における嫌気性処理の進行が促進される。さらに、分
散槽に界面活性剤等の分散剤を添加すると、高温消化工
程における嫌気性処理の進行が促進される。
【図１】本発明に係る油脂含有排水の嫌気性処理方法の
フローシートを示す。
フローシートを示す。
【図２】高温消化工程からの流出液の一部の分配液を分
散槽へ送る本発明に係る処理方法のフローシートを示
す。
散槽へ送る本発明に係る処理方法のフローシートを示
す。
【図３】中温消化工程からの消化液の一部の分配液を分
散槽へ送る本発明に係る処理方法のフローシートを示
す。
散槽へ送る本発明に係る処理方法のフローシートを示
す。
【図４】分散剤を分散槽へ添加する本発明に係る処理方
法のフローシートを示す。
法のフローシートを示す。
１ 油脂含有排水 ２ 油脂分離工程 ３ 油脂混合物 ４ 分離水 ５ 高温消化工程 ６ 中温消化工程 ７ バイオガス ８ 流出液 ９ 消化液 １０ 分散工程 １１ 分配液 １２ 分配液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米山 豊 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 鈴木 隆幸 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D038 AA08 AB01 4D040 AA01 4D059 AA10 BA12
Claims (2)
- 【請求項１】 油脂含有排水を油脂混合物と分離水に分
離し、該油脂混合物を高温消化工程で嫌気性処理を行う
と共に、該分離水を中温消化工程で嫌気性処理を行い、
該高温消化工程の流出液を更に該中温消化工程で嫌気性
処理することを特徴とする油脂含有排水の処理方法。 - 【請求項２】 前記高温消化工程及び／又は前記中温消
化工程の流出液の一部を前記油脂混合物と混合攪拌して
油脂混合物中の油分を分散する分散工程を有し、得られ
た分散処理水を前記高温消化工程に導くことを特徴とす
る請求項１記載の油脂含有排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19324499A JP3856275B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 油脂含有排水の嫌気性処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19324499A JP3856275B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 油脂含有排水の嫌気性処理方法及び装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001017990A true JP2001017990A (ja) | 2001-01-23 |
| JP2001017990A5 JP2001017990A5 (ja) | 2004-07-15 |
| JP3856275B2 JP3856275B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=16304740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19324499A Expired - Lifetime JP3856275B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 油脂含有排水の嫌気性処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3856275B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004195441A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 中温消化槽の運転方法 |
| WO2006035594A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-06 | Kurita Water Industries Ltd. | 油脂含有排水の生物処理方法及び処理装置 |
| JP2006224005A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Osaka Gas Co Ltd | 排水処理システム |
| JP2009195852A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Paper Industries Co Ltd | パルプ系排水の嫌気性処理方法 |
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