JP2001212593A - 上向流嫌気性処理装置における後処理方法 - Google Patents

上向流嫌気性処理装置における後処理方法

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JP2001212593A
JP2001212593A JP2000026325A JP2000026325A JP2001212593A JP 2001212593 A JP2001212593 A JP 2001212593A JP 2000026325 A JP2000026325 A JP 2000026325A JP 2000026325 A JP2000026325 A JP 2000026325A JP 2001212593 A JP2001212593 A JP 2001212593A
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water
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tank
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Taira Hanaoka
平 花岡
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Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】上向流嫌気性処理装置による処理効果を十分に
発揮することができると共に、有機性排水の高効率処理
が可能となるUASB装置における後処理方法を提供す
る。 【解決手段】上向流嫌気性処理装置において、前記処理
装置で処理したのちの生物処理水を脱窒槽及び硝化槽を
設けた脱窒処理工程に供給して脱窒処理し、脱窒処理水
を沈殿槽に供給して汚泥を沈降分離し、上澄水は処理水
として排出し、沈降汚泥の一部は脱窒処理工程に返送す
ることを特徴とする上向流嫌気性処理装置における後処
理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性排水を、微
生物の自己造粒汚泥床(以下単に汚泥床という。)を上
向流通させて、排水中の有機物を微生物の生物学的作用
で嫌気性分解処理する上向流嫌気性処理装置(以下UA
SB装置という。)で処理されたのちの生物処理水を後
処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、食品加工排水、醗酵工場排水、化
学工場排水及び紙パルプ工場排水などの有機性産業排水
や下水を処理する装置として、下部に被処理水供給手
段、上部に処理水及びガス排出手段を設け、内部の下方
にメタン菌を主体として微生物が粒子化した汚泥(以下
汚泥粒子という。)でブランケット状態の汚泥床を形成
し、汚泥床の下部に被処理水を供給して有機性排水を上
向流通させることにより、排水中の有機物を嫌気性で生
物学的に分解し、発生したメタンガスなどの生成ガスと
処理水を上部で分離して処理水は処理水排出手段から排
出し、また、生成ガスはガス排出手段から排出するUA
SB装置が用いられている。
【0003】前記UASB装置は、有機性排水中の有機
物を生物学的に分解する嫌気性微生物が、微生物自体又
は微細粒子を核として粒子化するため、微生物が高密度
で保持でき、高濃度の有機性排水を効率的に処理するこ
とができることにより、装置の設置面積の縮小化が図
れ、また、生成するメタンガスを燃料などとして利用で
きる利点があり、多数設置されている。
【0004】従来の一般的なUASB装置を、図3に示
した系統図に基づいて説明する。UASB装置3には、
主に、前段に被処理水を貯留する調整槽1及び夾雑物を
分離する前沈殿槽2が設けられ、また、後段には生物処
理水を更に浄化処理するため、好気性の活性汚泥装置1
0及び処理水中の汚泥を沈降分離する後沈殿槽5が設け
られている。
【0005】食品加工排水、醗酵工場排水、下水などの
有機性排水の被処理水は、被処理水供給流路aから調整
槽1に供給貯留され、必要によりpHを調整され、調整
水供給流路bから前沈殿槽2に導入されて被処理水中の
夾雑物が固液分離される。分離された夾雑物は、夾雑物
排出流路jから図示しない夾雑物処理装置に供給されて
処理され、夾雑物が分離された被処理水は、被処理水供
給流路cに接続した被処理水供給手段11からUASB
装置3に供給される。なお、UASB装置3は、下部に
被処理水供給手段11、上部に生物処理水排出手段d及
びガス排出手段eが接続され、内部の上方に汚泥、ガス
及び処理水の三相を分離する三相分離部材13が設けら
れ、また、下方にメタン菌を主体とした汚泥粒子でブラ
ンケット状態の汚泥床14が形成されている。
【0006】汚泥床14の下部から供給された被処理水
は、汚泥床14を上向流通することにより、汚泥粒子を
形成するメタン菌により有機物が生物学的に分解され、
発生したメタンガスなどの生成ガスはガス排出手段eか
ら図示しない脱硫装置を経てガスホルダなどに貯留さ
れ、処理後の生物処理水は上部の三相分離部材13で汚
泥やガスが分離されて生物処理水排出手段dから後段に
設けられた好気性の活性汚泥装置10に供給され、散気
手段12からの空気により曝気されて、更に生物学的に
浄化処理される。
【0007】活性汚泥装置10で好気性処理された処理
水は、処理水流路fから後沈殿槽5に導入され、処理水
中の汚泥が沈降分離される。沈降分離された汚泥の一部
は汚泥循環流路kから活性汚泥装置10に循環され、汚
泥が除去された清澄な処理水は上澄水排出流路gから系
外に排出される。また、余剰な活性汚泥は余剰汚泥排出
流路hから系外に排出される。
【0008】前記UASB装置3では、被処理水中の生
物化学的酸素要求量(BOD)の80〜90%が除去さ
れ、一方、蛋白質やアミノ酸などの窒素成分は、その殆
どがアンモニアに分解され、一部は微生物により消費さ
れるが、大部分はアンモニアの形態で残留する。このた
め、活性汚泥処理装置10での曝気処理により、アンモ
ニアの硝化反応が進行し、後段の後沈殿槽5での静置に
より脱窒反応が進行するため、沈殿槽5における汚泥の
浮上現象が惹起され、処理水中へ汚泥が流出し、上澄水
の水質を悪化させる問題が発生している。
【0009】前記の現象は、UASB装置3で処理され
たのちの生物処理水のBOD/N比率が、3〜10の硝
化脱窒に好適な比率となっているためと考えられてお
り、その対策として、UASB装置3へ供給する前の被
処理水の10〜30%量を破線で示したバイパス流路i
から活性汚泥処理装置10に供給し、活性汚泥処理装置
10でのBOD/N比率を5〜25になるようにすると
共に、散気手段12からの通気量を減らして槽内の溶存
酸素濃度(DO)を0.5mg/L以下にするなどの対
策がとられている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の活性汚泥処
理装置でのBOD/N比率の増加及び曝気槽への通気量
減少などの対策では、メタン回収量の減少、処理水の水
質悪化、処理水水質の不安定化及び汚泥発生量削減効果
の減少などを惹起させる問題がある。
【0011】従って、本発明では、従来の処理方法にお
いて障害となる硝化脱窒反応の進行を積極的に利用し、
UASB装置による処理効果を十分に発揮することがで
きると共に、有機性排水の高効率処理が可能となるUA
SB装置における後処理方法を提供する目的で成された
ものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の要旨は、請求項1に記載の発明においては、
下部に被処理水供給手段、上部に処理水排出手段及びガ
ス排出手段を具備し、内部の下方に自己造粒汚泥による
汚泥床を形成し、有機性排水を上向流通させて嫌気性処
理する上向流嫌気性処理装置において、前記処理装置で
処理したのちの生物処理水を脱窒槽及び硝化槽を設けた
脱窒処理工程に供給して脱窒処理し、脱窒処理水を沈殿
槽に供給して汚泥を沈降分離し、上澄水は処理水として
排出し、沈降汚泥の一部は脱窒処理工程に返送すること
を特徴とする上向流嫌気性処理装置における後処理方法
である。
【0013】また、請求項2に記載の発明においては、
下部に被処理水供給手段、上部に処理水排出手段及びガ
ス排出手段を具備し、内部の下方に自己造粒汚泥による
汚泥床を形成し、有機性排水を上向流通させて嫌気性処
理する上向流嫌気性処理装置において、前記処理装置で
処理したのちの生物処理水を脱窒処理する脱窒槽及び硝
化槽を設けた脱窒処理工程に、前記処理装置へ供給する
前の被処理水を供給して、BOD/Nの比率が3〜10
になるように調整し、脱窒処理水を沈殿槽に供給して汚
泥を沈降分離し、上澄水は処理水として排出し、沈降汚
泥の一部は脱窒処理工程に返送することを特徴とする上
向流嫌気性処理装置における後処理方法である。
【0014】また、請求項3に記載の発明においては、
前記請求項1又は請求項2に記載の上向流嫌気性処理装
置において、脱窒槽及び/又は硝化槽が微生物担体を充
填した流動床型処理槽であることを特徴とする上向流嫌
気性処理装置における後処理方法である。
【0015】前記の構成とすることにより、硝化脱窒反
応の進行を積極的に利用できるため、メタン回収量の減
少、処理水の水質悪化、処理水水質の不安定化及び汚泥
発生量削減効果の減少などが防止され、従って、有機性
排水の高効率処理が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は本発明の一実施の形態の排水処理
装置の系統図、図2は本発明の他の実施の形態の排水処
理装置の系統図である。なお、図において、相当する作
用を有する部材については、図3の従来図と同一の符番
を付した。
【0017】符番1は、系外から被処理水供給流路aを
介して供給される被処理水を貯留し、必要により被処理
水のpHを調整する調整槽1であり、符番2は、調整槽
1から調整水供給流路bを介して供給される被処理水中
の夾雑物を固液分離する前沈殿槽2である。また、符番
3は、下部に被処理水供給流路cと接続した被処理水供
給手段11、上部に生物処理水排出手段d及びガス排出
手段eが接続され、内部の下方にメタン菌を主体として
微生物が粒子化した汚泥粒子でブランケット状態の汚泥
床14が形成され、上方に汚泥、ガス及び処理水の三相
を分離する三相分離部材13を設けたUASB装置であ
る。なお、本装置は前記の構成には限定されず、中段に
も三相分離部材やガス抜き部材を設けた、一般的に高速
UASB装置といわれている装置であってもよい。
【0018】符番4は、UASB装置3で処理され、生
物処理水排出手段dから供給された生物処理水中の窒素
成分を、脱窒処理する脱窒処理工程の脱窒処理装置であ
り、脱窒槽6及び硝化槽7が設けられている。脱窒槽6
は液を攪拌して脱窒反応や脱気を促進する攪拌機8が付
設された嫌気性槽であり、硝化槽7は下部に散気手段1
2が設けられた好気性槽である。なお、前記両槽は連通
流路mにより連通しており、また、硝化液循環流路nに
より硝化槽7で硝化処理された硝化液を脱窒槽6に循環
する構成となっている。符番5は、処理水流路fから供
給される脱窒処理された脱窒処理水中の汚泥を沈降分離
する後沈殿槽5である。なお、図3に示す実施の態様の
ように、脱窒処理装置4の脱窒槽6及び硝化槽7には、
多孔質担体や繊維担体などの担体に脱窒菌又は硝化菌な
どの微生物を包括固定化や結合固定化などにより担持し
た微生物担体9を充填し、流動化させて処理する流動床
型処理槽を適用するのが、処理効率が高いため好まし
い。
【0019】次に、前記構成の装置により食品加工排
水、醗酵工場排水、下水などの有機性排水を処理する作
用について説明する。前記有機性排水である被処理水
は、被処理水供給流路aから調整槽1に貯留され、必要
によりpHが調整されて調整水供給流路bから前沈殿槽
2に導入され、被処理水中の夾雑物が固液分離される。
【0020】分離された夾雑物は、夾雑物排出流路jか
ら図示しない夾雑物処理装置に供給されて処理され、夾
雑物が分離された被処理水は、被処理水供給流路cに接
続した被処理水供給手段11からUASB装置3の汚泥
床14の下部に供給される。被処理水は、汚泥床14を
上向流通することにより、汚泥粒子を形成するメタン菌
により有機物が生物学的に分解され、発生したメタンガ
スなどの生成ガスはガス排出手段eから図示しない脱硫
装置を経てガスホルダなどに貯留され、生物処理水は上
部の三相分離部材13で汚泥やガスが分離されて生物処
理水排出手段dから後段に設けられた脱窒処理工程4の
脱窒槽6に供給される。
【0021】脱窒槽6に供給された生物処理水は、攪拌
機8で攪拌され、後段の硝化槽7から硝化液循環流路n
を介して供給される硝化液及び後沈殿槽5から汚泥循環
流路kを介して供給される汚泥と混合され、脱窒菌の生
物学的作用で脱窒処理される。脱窒された生物処理水は
連通流路mから硝化槽7に流入し、散気手段12からの
空気により曝気されて、硝化菌の生物学的作用で硝化処
理される。
【0022】前記において、UASB装置3へ供給する
前の被処理水を、破線で示したバイパス流路iから脱窒
槽6に供給して、BOD/N比率を3〜10、好ましく
は3〜5に調整することにより、効率的な脱窒効果が得
られる。
【0023】硝化処理された処理水は、処理水流路fか
ら後沈殿槽5に導入され、脱窒処理水中の汚泥が沈降分
離される。分離された汚泥は汚泥循環流路kから脱窒槽
6に循環され、汚泥が除去された清澄な処理水は上澄水
排出流路gから系外に排出される。また、余剰な活性汚
泥は余剰汚泥排出流路hから系外に排出される。
【0024】前記UASB装置3では、被処理水中のB
ODの80〜90%が除去され、一方、蛋白質やアミノ
酸などの窒素成分は、その殆どがアンモニアに分解さ
れ、一部は微生物により消費されるが、大部分はアンモ
ニアの形態で残留する。このアンモニアを硝化脱窒装置
で脱窒処理するため、後段の沈殿槽5での脱窒反応の進
行による汚泥の浮上現象を防止することができ、上澄水
中へ汚泥が流出し、処理水の水質を悪化させる問題が発
生することがない。
【0025】
【実施例】前記構成のUASB装置を用いて、UASB
装置からの生物処理水を処理した実施例について以下述
べる。脱窒槽(容量2L)及び消化槽(容量7.2L)
に、硝化液循環脱窒法を採用している、し尿処理場の硝
化槽汚泥を種菌汚泥として充填し、また、夫々の槽に微
生物担体(径4mm、長さ4mmの中空円筒形ポリプロ
ピレン担体に夫々の微生物を付着させた担体)を30v
ol/vol%充填し、ビ−ル製造廃水を処理したUA
SB装置からの生物処理水(BOD:160mg/L、
T−N:30mg/L、T−P:4.2mg/L)を1
05L/日で供給して処理した。また、硝化槽から脱窒
槽への硝化液循環量は288L/日、後沈殿槽から脱窒
槽への汚泥(MLSS9000mg/L)の循環量は2
8.8L/日であり、更に脱窒槽内DO:0.1mg/
L、硝化槽内DO:4mg/L、温度30℃で運転し
た。その結果、後沈殿槽での汚泥の浮上現象は発生せ
ず、上澄水はBOD:6mg/L、T−N:9mg/
L、T−P:1mg/L、透視度67cmの良好な処理
水が得られ、安定した処理結果が達成された。
【0026】
【発明の効果】本発明は、沈殿槽における汚泥の浮上現
象により処理水中へ汚泥が流出し、上澄水の水質を悪化
させる問題を防止でき、UASB装置による処理効果を
十分に発揮することができると共に、有機性排水の高効
率処理が可能となるUASB装置における後処理方法で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の排水処理装置の系統図
【図2】本発明の他の実施の形態の排水処理装置の系統
【図3】従来の排水処理装置の系統図
【符号の説明】
1:調整槽 2:前沈殿槽 3:UASB装置 4:硝化脱窒処理装置 5:後沈殿槽 6:脱窒槽 7:硝化槽 8:攪拌機 9:微生物担体 10:活性汚泥処理装置 11:被処理水供給手段 12:散気手段 13:三相分離部材 14:汚泥床

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下部に被処理水供給手段、上部に処理水排
    出手段及びガス排出手段を具備し、内部の下方に自己造
    粒汚泥による汚泥床を形成し、有機性排水を上向流通さ
    せて嫌気性処理する上向流嫌気性処理装置において、前
    記処理装置で処理したのちの生物処理水を脱窒槽及び硝
    化槽を設けた脱窒処理工程に供給して脱窒処理し、脱窒
    処理水を沈殿槽に供給して汚泥を沈降分離し、上澄水は
    処理水として排出し、沈降汚泥の一部は脱窒処理工程に
    返送することを特徴とする上向流嫌気性処理装置におけ
    る後処理方法。
  2. 【請求項2】下部に被処理水供給手段、上部に処理水排
    出手段及びガス排出手段を具備し、内部の下方に自己造
    粒汚泥による汚泥床を形成し、有機性排水を上向流通さ
    せて嫌気性処理する上向流嫌気性処理装置において、前
    記処理装置で処理したのちの生物処理水を脱窒処理する
    脱窒槽及び硝化槽を設けた脱窒処理工程に、前記処理装
    置へ供給する前の被処理水を供給して、BOD/Nの比
    率が3〜10になるように調整し、脱窒処理水を沈殿槽
    に供給して汚泥を沈降分離し、上澄水は処理水として排
    出し、沈降汚泥の一部は脱窒処理工程に返送することを
    特徴とする上向流嫌気性処理装置における後処理方法。
  3. 【請求項3】前記脱窒槽及び/又は硝化槽が微生物担体
    を充填した流動床型処理槽であることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載の上向流嫌気性処理装置における
    後処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005087853A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Fuji Electric Systems Co Ltd メタン発酵廃液の処理方法及び処理装置
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JP2012061435A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Swing Corp 有機性排水処理装置および処理方法
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CN105174444A (zh) * 2015-09-22 2015-12-23 四川新能水处理工程有限公司 一种epca厌氧废水处理工艺及装置

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