JP2001179233A

JP2001179233A - クラゲ類処理方法

Info

Publication number: JP2001179233A
Application number: JP37294599A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Kamimura; 直洋上村; Toshio Furuya; 利夫古谷; Masaaki Sugimoto; 正昭杉本
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】クラゲを破砕した直後のクラゲ破砕水に凝集
剤を添加してフロックを凝集沈殿させる処理工程に実用
性を付与するクラゲ処理方法の提供。【解決手段】海水から分離したクラゲ類を破砕機４で
破砕したクラゲ破砕水６を処理槽５に収容し、このクラ
ゲ破砕水６にＰＡＣ（商品名）で知られるポリ塩化アル
ミニウム無機凝集剤と中和剤（ｐＨ調整剤）と高分子凝
集助剤としてのクリフロックＰＡ−３３１（商品名）を
添加して、クラゲ破砕水６に含まれるクラゲ有機物成分
のフロックを凝集させ沈殿させるクラゲ類処理方法で、
クラゲ破砕水６に対するポリ塩化アルミニウム添加量を
約２０００ｍｇ／ｌ、クリフロックＰＡ−３３１添加量
を約３ｍｇ／ｌに調整することで、フロックを確実、迅
速に凝集生成し、濁りのないクラゲ破砕水中で沈殿させ
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電所等の海水取
水口に捕捉され滞留したクラゲを主体とする浮遊生物
（ネクトン）を環境基準に基づいて処理するクラゲ類処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所及び原子力発電所で冷却水と
して使用される海水の取水口に配備されて海水中に漂う
ゴミ類を取り除く除塵装置にはクラゲ溜まりが付設さ
れ、海中でクラゲが大量発生するとクラゲ溜まりに大量
のクラゲが他の浮遊生物と共に捕捉され滞留する。発電
所の取水口に捕捉された大量のクラゲを発電所の構内に
埋設処理することや、天日干しで処理することは、環境
基準の点から難しい。そこで、現状においては取水口か
ら取り出した大量のクラゲを環境基準に適合した廃棄物
又は排水として処理するようにしており、このクラゲの
処理方法として圧搾脱水法（特公平１−３１４３４）、
熱処理法（特公平７−９４０３１）、凝集沈殿法（特公
平４−４８９８６）等が提案されている。

【０００３】圧搾脱水法は、クラゲをスラリー状に破砕
して圧搾脱水機で固形成分と液状成分に分離して、固形
成分を焼却等によって処分し、液状成分を酸化処理によ
って浄化してから排水する処理方法である。熱処理法
は、クラゲを細かく切断したクラゲ片を８５〜９０℃の
清温水に浸漬して攪拌し、清水の浸透圧と熱の相乗効果
でクラゲ片の表皮組織を破壊して脱水筋質化したクラゲ
残滓を廃棄処理する処理方法である。凝集沈殿法は、海
水から分離したクラゲを破砕したクラゲ破砕水に凝集剤
を添加して攪拌することで、クラゲ破砕有機物成分のフ
ロックを凝集させ沈殿させた後、フロックを脱水機で脱
水処理等して処分する処理方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記圧搾脱水法は、少
量ずつのクラゲを時間を掛けて処理するのには問題ない
が、大量のクラゲを短時間で処理するためには巨大な圧
搾脱水機が必要となり、このようなクラゲ処理設備はコ
スト面から事実上採用することができない。つまり、処
理対象となるクラゲは、不定期に短時間で大量発生する
のが常であり、かつ、短時間で大量発生したクラゲを短
時間で処理することが要求されるが、この要求に圧搾脱
水法では対処できないのが現状である。

【０００５】また、上記熱処理法は、実用性があるとし
て実際の設置例もあるが、回収した大量のクラゲの全量
を処理槽に収容して一定時間加熱するため、大型の耐熱
処理槽が必要になると共に、熱処理に必要な熱量が膨大
となってランニングコストが高くなる問題があった。

【０００６】また、上記凝集沈殿法は、海水から分離し
たクラゲを破砕機で破砕したクラゲ破砕水に硫酸バンド
等の無機凝集剤又は高分子凝集剤を添加してクラゲ破砕
有機物成分のフロックを凝集させ沈殿させた固形成分と
残りの液状成分をそれぞれに処理する方法であるが、実
験によって検討したところ、次のような実用上に不適格
となる問題が残されていた。

【０００７】すなわち、海水から分離した例えば水クラ
ゲを破砕機で破砕したクラゲ破砕水の有機物含有量、汚
染度の指標となるＣＯＤ（化学的酸素要求量）は３００
〜４００ｍｇ／ｌの範囲にある。このクラゲ破砕水に硫
酸バンド等の各種の無機凝集剤を添加してフロックを生
成させ、そのフロックの沈降速度を調査した。その結
果、概してフロックの生成状況が悪くてフロックを浮か
べる液状成分（処理水）のＣＯＤが高くて濁りが残り、
さらに、この液状成分でのフロックの沈降速度が悪く
て、３０分放置してもフロックの破砕水全量に対して占
める汚泥容積（ＳＶ）が６０〜７０％と高くて、このま
までは実用性が見い出せないことが分かった。

【０００８】それ故に、本発明の目的とするところは、
上記凝集沈殿法による処理工程のフロック生成を常に確
実、効果的に成し得るクラゲ類処理方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するため、凝集沈殿法でクラゲ破砕水に添加する凝集
剤等の種類、添加量をさらに様々に試験した。その結
果、海水から分離したクラゲ類を破砕機で破砕したクラ
ゲ破砕水を処理槽に収容し、処理槽内のクラゲ破砕水に
ポリ塩化アルミニウム無機凝集剤と中和剤を添加して、
クラゲ破砕有機物成分のフロックを凝集生成し沈殿させ
る（請求項１の発明）ことで、実用性を見い出した。

【００１０】つまり、本発明者はクラゲ等の浮遊生物の
有機物成分を凝集させる凝集剤としてポリ塩化アルミニ
ウム、液体硫酸バンド、塩化第２鉄等の無機凝集剤を使
用して実験したところ、水クラゲ等のクラゲを主体とす
るクラゲ類の破砕水を凝集させ沈殿させる凝集剤として
比較的比重の大きなポリ塩化アルミニウムが効果的であ
ることを見い出し、さらに、このポリ塩化アルミニウム
を凝集剤として使用した場合にはクラゲ破砕水を中和剤
（ｐＨ調整剤）で中和させておくことがフロック生成に
尚一層に効果的であることを見い出した。この場合の中
和剤としては水酸化ナトリウム、消石灰等のアルカリ剤
が適切である。

【００１１】また、上記ポリ塩化アルミニウム無機凝集
剤に、この凝集剤の凝集機能を補助する高分子凝集助剤
としてのクリフロックＰＡ−３３１（商品名）を添加す
ること（請求項２の発明）が、フロック生成をより確
実、迅速に行わせる上で有効である。

【００１２】さらに、処理槽内のクラゲ破砕水に対する
ポリ塩化アルミニウム添加量を約２０００ｍｇ／ｌ、ア
ニオン系のクリフロックＰＡ−３３１添加量を約３ｍｇ
／ｌに調整したこと（請求項３の発明）が、本発明方法
を実施する上で望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明方法の第１の実施形態例を
図１に、第２の実施形態例を図２に示し、順に説明す
る。

【００１４】図１に示されるクラゲ処理設備は異物分離
槽１、バケットコンベア２，クラゲ分離器３，破砕機
４，クラゲ凝集沈殿用処理槽５を備える。発電所の取水
口に設置された除塵装置からの海水やクラゲ類の回収物
が異物分離槽１に一時的に収容され、この回収物の水面
近くにクラゲ等の浮遊生物が漂うことを利用して、この
浮遊するクラゲ類（クラゲが主体であるので、以下、ク
ラゲと称する）をバケットコンベア２で掬い取り、クラ
ゲ分離器３に投下する。クラゲ分離器３は、海水を自然
落下させる多孔板状の傾斜路３ａを有し、この傾斜路３
ａ上をバケットコンベア２から投下されたクラゲを含む
海水が流下することで、海水が傾斜路３ａの孔から抜け
落ちてクラゲ等の固形物が破砕機４に送られる。傾斜路
３ａには、海水にクラゲと共に混入したビニール袋、海
草類等の固形異物を除去するための突起等が形成され
て、破砕機４にはほとんどクラゲだけが供給される。

【００１５】破砕機４は、クラゲ分離器３から供給され
たクラゲを所定の大きさに破砕することにより、クラゲ
細胞に含まれる水分を液状分として排出させ、かつ、こ
の液状分に排出後のクラゲ残滓から有機物成分が極力溶
出しないように高速で破砕する。かかる破砕機４として
は、カッターミキサーが適切であり、破砕されたクラゲ
片は図示しないメッシュ状のフィルターを通過し、フィ
ルターの目のサイズで決まる所定の大きさのクラゲ片の
固形分と液状分が混合したクラゲ破砕水６が処理槽４に
流下する。処理槽５には、ほぼ定量のクラゲ破砕水６が
収容される。

【００１６】なお、破砕機４のフィルターの目のサイズ
は任意でよいが、実験によると３ｍｍ前後が適切であ
る。つまり、フィルターの目が３ｍｍを超えて大きくな
るほどに、クラゲ破砕水に含まれる固形成分の量が大き
くなり過ぎ、この固形成分から有機物成分を凝集させる
処理時間が長くなる。逆に、フィルターの目が１ｍｍ程
度と小さくなるほど、固形成分が細かくなり過ぎて液状
成分に溶け込む有機物の量が多くなり、液状成分のＣＯ
Ｄを低下させるための後処理工程で処理時間が長くなる
等の支障が出る可能性が高くなる。

【００１７】処理槽５にクラゲ破砕水６が収容される
と、腐敗が進行してＣＯＤが増加しない短時間の内にク
ラゲ破砕水６に対して本発明方法による凝集沈殿処理を
行う。この凝集沈殿処理は、処理槽５内のクラゲ破砕水
６にポリ塩化アルミニウムの無機凝集剤と水酸化ナトリ
ウムの中和剤を添加して、クラゲ破砕有機物成分のフロ
ックを所望のサイズまで凝集させて自重で処理槽５の底
部へと沈殿させることで行われる。この場合、ポリ塩化
アルミニウムの無機凝集剤に、この凝集剤の凝集機能を
補助する高分子凝集助剤としてのクリフロックＰＡ−３
３１（商品名）を添加することが望ましい。さらに、処
理槽５内のクラゲ破砕水６に対するポリ塩化アルミニウ
ム添加量を約２０００ｍｇ／ｌ、クリフロックＰＡ−３
３１添加量を約３ｍｇ／ｌに設定して行うことが望まし
い。

【００１８】すなわち、ポリ塩化アルミニウムは、ＰＡ
Ｃの商品名で知られる無機凝集剤が使用される。このポ
リ塩化アルミニウムと中和剤としての水酸化ナトリウ
ム、凝集助剤としてのクリフロックＰＡ−３３１を処理
槽５のクラゲ破砕水６に添加したときのフロック生成状
況の試験結果の一例を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】ただし、表１における「ＰＡＣ添加量」は
ポリ塩化ナトリウム添加量で、無添加の０ｍｇ／ｌと１
５００ｍｇ／ｌ、２０００ｍｇ／ｌ、２５００ｍｇ／ｌ
の各段階で試験し、無添加を除く各段階においてのクリ
フロックＰＡ−３３１の添加量は同量の３ｍｇ／ｌに統
一させてある。また、表１の「ＮａＯＨ添加量」は水酸
化ナトリウム添加量で、ＰＡＣ添加量に比例させること
でクラゲ破砕水のｐＨを６〜７にしている。また、表１
の「フロックの大きさ」は生成されて明確に目視でき実
測できるフロックの直径の平均的なサイズであり、「沈
降速度」は生成されたフロックが自重で沈むときの平均
的な速度である。また、表１の「汚泥容積（％）」は、
処理槽内のクラゲ破砕水に対する全フロックの容積の比
率であり、「処理水外観」は生成フロックを除くクラゲ
破砕水の目視による濁りの有無や程度であり、さらに、
「処理水ＣＯＤ」は生成フロックを除くクラゲ破砕水中
のＣＯＤ（化学的酸素要求量）である。

【００２１】表１によると、ＰＡＣ添加量が０ｍｇ／ｌ
の場合は処理水外観に目立った濁りが見られ、処理水Ｃ
ＯＤがクラゲを破砕した直後のＣＯＤとほぼ同値の３３
７ｍｇ／ｌであり、当然にフロックの凝集がほとんど無
い。このＣＯＤのクラゲ破砕水にポリ塩化アルミニウム
（以下、必要に応じてＰＡＣと称する）を１５００ｍｇ
／ｌ添加した場合、クラゲ破砕水のクラゲ有機物成分が
凝集してフロックが生成され、その直径は２ｍｍ強から
４ｍｍ強で、望ましいフロック凝集処理の観点からする
とやや小粒であり、したがって、汚泥容積（ＳＶ）が１
５％と小さく、フロック沈降速度が４ｍ／ｈとやや遅
い。また、処理水外観も濁りが少し残る微濁であり、こ
の微濁は処理水ＣＯＤが１２１ｍｇ／ｌと高目であるこ
とから裏付けられる。

【００２２】また、クラゲ破砕水にＰＡＣを２０００ｍ
ｇ／ｌ添加した場合、生成されるフロックのサイズが３
〜５ｍｍと大きくなり、その分、重量が増して沈降速度
が８ｍ／ｈ、汚泥容積（ＳＶ）が２０％と増大する。こ
のフロック凝集効果で処理水外観における濁りが無くな
り、処理水ＣＯＤが６９．４ｍｇ／ｌと低下する。この
処理水ＣＯＤは、一般家庭の生活排水の排水基準で決め
られているＣＯＤに近くて、クラゲ破砕水からフロック
を除いた処理水の排水基準に基づく後処理が簡単な設備
で短時間に実行できる。なお、ＰＡＣ２０００ｍｇ／ｌ
添加時の上述したフロック大きさ、沈降速度、汚泥容積
は、クラゲ破砕水を掻き混ぜても濁らずにフロックが沈
殿する状態が常に安定に維持される適値であることが分
かっている。

【００２３】また、クラゲ破砕水にＰＡＣを２５００ｍ
ｇ／ｌ添加した場合、生成されるフロックサイズが４〜
５ｍｍ、沈降速度が１６ｍ／ｈ、汚泥容積（ＳＶ）が３
０％と一段と増大し、処理水外観における濁りも無く、
処理水ＣＯＤが６０．２ｍｇ／ｌとさらに低下する。こ
の場合もクラゲ破砕水からフロックを除いた処理水の排
水基準に基づく後処理が簡単な設備で短時間に実行でき
ることや、クラゲ破砕水を掻き混ぜても濁らず、フロッ
クが沈殿する状態が常に安定に維持される。

【００２４】以上の表１の実験結果から、ＰＡＣ添加量
を多くするほどフロックの大きさ、沈降速度、汚泥容積
が増大し、処理水ＣＯＤが低下してクラゲ破砕水の凝集
沈殿効果に優れることが分かるが、ＰＡＣ添加量の増大
でｐＨ調整するためのＮａＯＨ添加量が増大して、これ
ら添加剤のコストが高くなる。この添加剤コストを実用
範囲で抑制し、凝集沈殿効果に十分な実用性を持たせる
ためのＰＡＣ添加量は約２０００ｍｇ／ｌであり、この
ＰＡＣ添加量に対してＮａＯＨ添加量は１２０ｍｇ／
ｌ、クリフロックＰＡ−３３１添加量は３ｍｇ／ｌであ
る。

【００２５】また、ＰＡＣのポリ塩化アルミニウムはア
ルミニウム化合物であるため、凝集剤として使用する場
合に酸化アルミニウムの生成を必要としている。この酸
化アルミニウムの生成はｐＨ６〜７が適値であって、こ
のｐＨを水酸化ナトリウムＮａＯＨの添加で確保するこ
とで、ＰＡＣの凝集効果が表１のように期待できる。ま
た、ＰＡＣの凝集助剤にクリフロックＰＡ−３３１を使
用した理由は、次の実験結果に基づく。すなわち、凝集
助剤としてのクリフロックＰＡ−３３１はアニオン系高
分子凝集助剤であり、他にクリフロックＰＡ−３６２
（商品名）のアニオン系高分子凝集助剤やクリフロック
ＰＦ−１０２（商品名）の両性系高分子凝集助剤等があ
り、これら各種の高分子凝集助剤の同量添加によるＰＡ
Ｃ添加量２０００ｍｇ／ｌのクラゲ破砕水のフロック生
成試験をしたところ、クリフロックＰＡ−３３１のフロ
ック大きさが表１のように３ｍｍ以上であったのに対し
て、クリフロックＰＡ−３６２のフロック大きさが１〜
２ｍｍ、クリフロックＰＦ−１０２のフロック大きさが
０．５〜２ｍｍとなって、クラゲ破砕水の凝集処理にお
けるＰＡＣの高分子凝集助剤にはクリフロックＰＡ−３
３１が最適であると分かった。

【００２６】図１のように処理槽５でクラゲ破砕水６を
本発明方法で凝集沈殿処理すると、処理槽５内にはフロ
ックが沈殿した固形成分とＣＯＤの小さい液状成分（表
１の処理水に相当）が残る。これら固形成分と液状成分
はＣＯＤが排水基準以下であれば、処理槽５から取り出
して排水処理や汚泥処理される。また、処理槽５内の固
形成分と液状成分のＣＯＤが排水基準以上であれば、そ
のＣＯＤを下げるための処理がなされ、その具体例を図
２に示し説明する。

【００２７】図２は、処理槽５にエアレーション槽１１
と加圧浮上分離槽１２を付設した処理設備が示される。
エアレーション槽１１は、処理槽５から泡状となって送
られてくる凝集沈殿処理済みクラゲ破砕水に気泡状の空
気を連続して供給し、供給した空気中の酸素で微生物に
よる有機物分解活動を助長してＣＯＤを積極的に下げる
もので、ここで処理されたクラゲ処理水はＣＯＤが排水
基準以下の場合にそのまま排水処理され、或いは、ＣＯ
Ｄが排水基準を超える場合は活性炭処理されてから排水
処理されるか、加圧浮上分離槽１２に送られる。この場
合の活性炭処理は、処理されるクラゲ処理水の元々のＣ
ＯＤが処理槽５の凝集沈殿処理で排水基準近くまで下げ
られているので、小規模な既設設備を使って簡単迅速に
行うことができる。

【００２８】また、エアレーション槽１１でクラゲ処理
水が泡切れの悪い泡状となる場合は、その泡を少しずつ
加圧浮上処理槽１２に供給するようにして、エアレーシ
ョン槽１１での処理時間の短縮化を図るようにする。或
いは、処理槽５の前段に在る破砕機４でクラゲを破砕す
るときに消泡剤を添加して泡の発生を抑制するのが通常
であるが、このクラゲ破砕時に消泡剤を添加すると共
に、外気（空気）が混入しないようにクラゲ破砕動作を
行って、処理槽５のクラゲ破砕水を泡成分のほとんど無
い液状体にすれば、処理槽５での凝集沈殿処理とエアレ
ーション槽１２でのＣＯＤ低下処理がより効果的に行え
る。

【００２９】加圧浮上分離槽１２は、処理槽５やエアレ
ーション槽１１から排出されたクラゲ処理水を収容し、
槽底部に設置したノズル１３から空気を飽和させた水を
クラゲ処理水中に噴出させて、クラゲ処理水に含まれる
フロックに微細な気泡を付着させてフロックを積極的に
浮上させ、浮上したフロックを掻き取ってフロック回収
槽１４に蓄積させるものである。フロック回収槽１４に
回収されたフロックは、脱水処理等して汚泥として廃棄
処分され、加圧浮上分離槽１２でフロックが除かれた処
理水はそのまま排水処理されるか、必要に応じて活性炭
処理されてから排水処理される。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、クラゲ類を破砕機で破
砕したクラゲ破砕水に無機凝集剤としてポリ塩化アルミ
ニウムと、この凝集剤の凝集効果を高める中和剤を添加
したので、クラゲ破砕水中のクラゲ有機物成分を主体と
する固形成分が凝集したフロックの生成が確実に、而
も、大きなサイズでフロックが生成されて沈降速度が上
がり、したがって、フロックの凝集と沈殿が濁りなしに
短時間で確実に行われるようになり、クラゲ破砕水のＣ
ＯＤを低下させて廃棄や排水するためのクラゲ類処理の
ための処理時間の短縮化、処理設備の小型縮小化が図れ
る。特にポリ塩化アルミニウムの無機凝集剤に高分子凝
集助剤としてクリフロックＰＡ−３３１を添加すること
で、尚一層のフロック生成とフロック凝集沈殿が良好に
行われて、クラゲ類処理が設備的、ランニングコスト的
に有利に実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施形態を示すクラゲ処理装置の
構成図。

【図２】本発明方法の他の実施形態を示すクラゲ処理装
置の構成図。

【符号の説明】

４破砕機５処理槽６クラゲ破砕水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉本正昭大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内Ｆターム(参考） 2D025 BA21 BA32 4D004 AA04 AB01 CA04 CA10 CA13 CB13 CC11 CC12 DA03 DA10 4D015 BA19 BB05 BB12 CA20 DA04 DA39 DB01 DC08 EA04 EA13 EA17 EA32 FA02 FA13 FA22 FA26 4D062 BA19 BB05 BB12 CA20 DA04 DA39 DB01 DC08 EA04 EA13 EA17 EA32 FA02 FA13 FA22 FA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】海水から分離したクラゲ類を破砕機で破
砕したクラゲ破砕水を処理槽に収容し、処理槽内のクラ
ゲ破砕水にポリ塩化アルミニウム無機凝集剤と中和剤を
添加して、クラゲ破砕有機物成分のフロックを凝集生成
し沈殿させるフロック凝集沈殿工程を有することを特徴
とするクラゲ類処理方法。
【請求項２】上記処理槽内のクラゲ破砕水にポリ塩化
アルミニウム無機凝集剤と、この凝集剤の凝集機能を補
助する高分子凝集助剤としてのクリフロックＰＡ−３３
１（商品名）を添加することを特徴とする請求項１記載
のクラゲ類処理方法。
【請求項３】上記処理槽内のクラゲ破砕水に対するポ
リ塩化アルミニウム添加量を約２０００ｍｇ／ｌ、アニ
オン系のクリフロックＰＡ−３３１添加量を約３ｍｇ／
ｌに調整したことを特徴とする請求項２記載のクラゲ類
処理方法。