JP2001252687A - 植物エキス抽出排水の嫌気性処理方法 - Google Patents
植物エキス抽出排水の嫌気性処理方法Info
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Abstract
排水を希釈することなく、或いは希釈倍率を従来より低
くした上で、発泡を抑えて効率的に嫌気性処理して高水
質の処理水を得る。 【解決手段】 植物エキス抽出排水にナトリウムイオン
源を添加して嫌気性処理する。
Description
の嫌気性処理方法に係り、特に、イモ澱粉製造排水等の
濃厚廃液を高負荷処理することができる嫌気性処理方法
に関する。
鈴薯に含まれる澱粉粒子を水で晒した後固液分離するこ
とによって蛋白などの有機物を除去する方法により製造
される。この水に晒して固液分離する工程は何段階にも
分かれており、すりおろした馬鈴薯の最初(又は2段階
目まで)の晒し、固液分離で得られる高濃度の廃液をデ
カンター排水と呼び、それ以降の晒し、固液分離工程で
得られる排水をセパレーター排水と呼んでいる。デカン
ター排水は通常BOD=30,000mg/L、SS=
20,000mg/L、T−N=5,000mg/L程
度の濃厚廃液であり、セパレーター排水は通常BOD=
1,000mg/L、SS=200〜400mg/Lの
低濃度排水である。
排水は生物処理等による水処理が難しいため、従来、そ
のまま畑地灌漑などの方法で地下浸透させていたが、地
下水汚染や貯留中の廃液の腐敗臭の問題などが顕在化し
ており、近年では、嫌気性処理や活性汚泥処理などによ
って水処理されるようになっている。
で水処理する場合、濃厚系のデカンター排水単独では嫌
気性処理の処理速度が低下するため、ある程度の高負荷
処理を行うためには希釈操作が必須であった。即ち、嫌
気反応槽入口の流入水濃度が過度に高いと、メタン発酵
の活性が急激に低下して、処理水質の悪化、異常発泡な
どの現象が見られ、処理不能に陥るため、嫌気反応槽入
口で有機物濃度10,000mg−COD Cr/L以下
(T−N濃度800mg/L以下)、好ましくは3,0
00〜8,000mg−CODCr/L(T−N50〜
500mg/L)に維持するように希釈しながら処理す
る必要があった。しかし、このように希釈を行うこと
は、反応槽容量の増大、昇温用エネルギーの増大や処理
水量の低減につながり、工業的に不利である。
粉製造排水に限らず、コーヒー製造排水や果汁製造排水
など、植物体を搾汁し、ある特定成分を抽出する際に生
じる有機物濃度の高い排水に共通して生じる問題であ
り、消泡剤の添加のみでは解決し得なかった。
澱粉製造排水等の植物エキス抽出排水を希釈することな
く、或いは希釈倍率を従来より低くした上で、発泡を抑
えて効率的に嫌気性処理して高水質の処理水を得る方法
を提供することを目的とする。
排水の嫌気性処理方法は、植物エキス抽出排水にナトリ
ウムイオン源を添加して嫌気性処理することを特徴とす
る。
気性処理に当たり、ナトリウムイオン源を添加すること
により、高負荷処理であっても発泡を抑制して効率的な
処理を行うことができる。
水としてイモ澱粉製造排水を処理する場合に有効であ
る。
水の嫌気性処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
植物エキス抽出排水、一般的にはこの排水を静置してあ
るいは凝集剤を添加して固液分離して得られる上澄み液
にナトリウムイオン源を添加して嫌気性処理する。
H,NaCl,Na2CO3等を用いることができ、そ
の添加量は、Na+量として50〜1000mg/L程
度とするのが好ましい。ナトリウムイオン源添加量が上
記範囲よりも少ないとナトリウムイオン源の添加効果が
十分に得られず、多いと嫌気性微生物の活性がNa+に
より阻害される恐れがある。
で被処理水の有機物濃度が高い場合は多く、低い場合は
少なくするようにし、例えばジャガイモ澱粉製造排水を
処理する場合であれば被処理水CODCrが20000
〜35000mg/Lの場合、Na+量として100〜
1000mg/L、CODCrが15000〜2000
0mg/Lの場合、Na+量は50〜500mg/L、
CODCrが6000〜15000mg/Lであれば、
Na+量は50〜300mg/Lの添加量とすることが
好ましい。
と同様に行うことができ、その処理形式としては、嫌気
条件下において、酸生成菌により排水中の有機物を有機
酸に変換する酸発酵工程と、生成した有機酸を嫌気条件
下においてメタン生成菌によりメタンに分解するメタン
発酵工程との2工程を別の槽内で行う二相式、これらを
単一の槽で行う一相式のいずれでも良い。
とその後段のメタン発酵槽で構成され、メタン発酵槽の
処理水は場合により一部が酸発酵槽に返送され、残部は
処理水として系外へ排出される。
槽内液を抜き出して再びこの嫌気槽に戻す循環ラインが
設けられ、処理水の循環処理が行われる。
GSB、流動床、固定床などの高負荷型のものが処理効
率の面から好適である。このうち、UASB法、即ち、
上向流嫌気性汚泥床法 (Upflow Anaerobic Sludge Blan
ket Process) は、メタン生成菌を、付着担体を用いる
ことなく自己造粒又は核となる物質に造粒させてなる造
粒汚泥(グラニュール)の汚泥床(スラッジブランケッ
ト)を形成した反応槽に、原水を上向流で通水して処理
する方法であり、また、EGSB法、即ち、嫌気性膨張
グラニュール床法(Expanded Granular Sludge Bed Pro
cess)は、同様にスラッジブランケットを形成した反応
槽に流速を高めて上向流で通水して処理する方法であ
り、これらはいずれも反応槽中に15000〜7000
0mg−VSS/L程度の高濃度の微生物を保持するこ
とが可能であることから、0.3〜1.5kg−COD
Cr/kg−VSS/day程度の高いメタン生成活性
を得て高負荷処理にて有機性排水中の有機物を効率良く
分解除去することができるという利点を有する。
浮遊性汚泥を用いて攪拌下で行っても良く、攪拌を行わ
ずにSSの沈殿分離槽を兼ねる槽であっても良い。この
酸発酵槽の処理条件は次のような条件とするのが好まし
い。
の高負荷型、特にグラニュール汚泥を用いて高負荷処理
が可能なUASB、EGSB槽が好ましく、このメタン
発酵槽の処理条件は次のような条件とするのが好まし
い。
される。即ち、酸発酵槽では通常、酸の生成でpHが低
下し、一方、メタン発酵槽では処理によりpHが上昇す
るため、メタン発酵槽の処理水の一部を酸発酵槽に循環
することによりpH調整を行うことができるが、この循
環は必ずしも必要とされずメタン発酵槽の処理水の全量
を系外へ排出しても良い。
気性反応槽の入口或いは嫌気性反応槽であるが、二相式
の場合は、ナトリウム濃度は変化しないため、酸発酵槽
の入口、酸発酵槽、メタン発酵槽入口、メタン発酵槽の
いずれであっても良い。
添加することにより、植物エキス抽出排水を無希釈で、
或いは、従来に比べて少ない希釈倍率で処理することが
可能となる。本発明の方法では、植物エキス抽出排水の
希釈の程度は嫌気性処理の負荷によって異なり、例え
ば、3〜5kg−CODCr/m3/day程度の比較
的低い負荷であれば全く希釈を行うことなしにCOD
Crが20000〜35000mg/L程度の排水を処
理することができる。負荷を5〜10kg−COD Cr
/m3/day程度とする場合は被処理水CODCrが
15000〜20000mg/L程度となるよう1.5
〜2倍程度に希釈することで発泡を抑えて高水質の処理
水を安定に得ることができる。また、10kg−COD
Cr/m3/day程度の比較的高い負荷であれば、被
処理水CODCrが6000〜15000mg/L程度
となるよう2〜6倍程度に希釈するのが好ましい。
ても良いが、嫌気性処理水を脱窒処理或いは更にBOD
除去処理して得られる処理水を用いるのが有利である。
抑制効果で消泡剤を用いることなく処理することも可能
であるが、負荷と希釈倍率によっては5〜20mg/L
程度の消泡剤の添加が必要となる場合もある。
処理後は、通常、窒素除去及び/又はBOD除去を行う
ことが好ましいが、この方法としては、以下のような処
理方法を採用することができる。
+脱窒素+再曝気 アンモニアストリッピング+脱窒素+硝化+第二脱
窒素+再曝気 なお、これらの他にも、放流水質に合わせた処理方法が
多数あり、状況に応じた処理方法を適宜選択することが
できる。
り具体的に説明する。
み液をそのまま、或いは希釈して嫌気性処理の原水と
し、以下の実験を行った。原水及び上澄み液の水質は表
1に示す通りである。
希釈倍率で希釈して、図1に示すフローで処理した。
あり、UASB槽2の処理水は原水量の3倍量を酸発酵
槽1に循環した。また、UASB槽2では、槽内の上昇
流速を0.5m/hrに維持するために自己循環を行っ
た。また、酸醗酵槽には必要に応じて消泡剤を添加し
た。
pHが上昇するためHClでpH6.5〜7.5に調整
した。また、メタン菌の活性維持のために微量金属とし
てFe2+を10mg/L、Co2+、Ni2+を各々
0.1mg/L添加した。
cm、有効容量8.5L。内部にビール工場排水を処理
している実装置から採取したグラニュール汚泥4Lを汚
泥濃度がVSSとして57000mg/Lとなるよう充
填した。
ように変えて処理を行い、ガス発生量、CODCr除去
率の経時変化を調べ、結果をそれぞれ図4,5に示し
た。
運転開始直後からガスの発生量が比較例3,4と比較し
て悪く、5kg−CODCr/m3/dayでの処理は
不可能であった。また、反応槽内の発泡が著しく、消泡
剤を20〜30ppm添加しなければならなかった。
/m3/dayでは除去率も80%以上維持されて処理
効率もまずまずであったが、5kg−CODCr/m3
/day以上では除去率は低下した。泡の出方はやはり
著しく、消泡剤を約10〜20ppm添加し、ようやく
処理を維持することができた。
多少良い程度で消泡剤の添加が不可欠であった(10〜
20ppm)。しかし、CODCr負荷11kg−CO
DC r/m3/dayでも除去率は80%を維持してお
り、ガス発生量も負荷の増大に伴って上昇しており、メ
タン発酵が良好に推移していたことが確認された。
み液にNaClをNa +として1000mg/L添加し
た後水道水で希釈したこと以外は同様にして(従って、
実施例1は無希釈Na+濃度1000mg/L、実施例
2は2倍希釈Na+濃度500mg/L、実施例3は4
倍希釈Na+濃度250mg/L、実施例4は6倍希釈
Na+濃度約165mg/L)処理を行い、ガス発生
量、COD Cr除去率の経時変化を調べ、結果を図2,
3に示した。
スの発生量が他の実施例2〜4と比較して悪かったが、
5kg−CODCr/m3/dayでの処理は可能であ
った。ただし、反応槽内にて発泡が著しく、消泡剤を1
0〜20ppm添加しなければならなかった。
と比較すると改善され、発泡性もやや改善された。除去
率は5kg−CODCr/m3/dayの段階では80
%台を維持した。しかし、8kg−CODCr/m3/
dayの負荷では70%台に、また11kg−COD
Cr/m3/dayの負荷では60%台まで低下した。
り、11kg−CODCr/m3/dayの負荷でも除
去率は良好であり、ガス発生も良好であった。泡の出方
も低減し、消泡剤を5〜8ppm添加すれば問題無く処
理可能であった。
少なく殆ど消泡剤の添加は不要であった。負荷11kg
−CODCr/m3/dayでも除去率は80〜90%
を維持しており、ガス発生量も負荷の増大に伴って上昇
しており、メタン発酵が良好に推移していたことがわか
る。
1〜4は、Na+を添加していない比較例1〜4に比べ
て、それぞれ発泡性、処理効率が改善されており、Na
+の添加により、高負荷条件下での嫌気処理効率の向上
と発泡抑制効果が得られることが確認された。
抽出排水の嫌気性処理方法によれば、イモ澱粉製造排水
等の植物エキス抽出排水を希釈することなく、或いは希
釈倍率を従来より低くした上で、発泡を抑えて効率的に
嫌気性処理して高水質の処理水を得ることができる。
統図である。
示すグラフである。
を示すグラフである。
示すグラフである。
を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 植物エキス抽出排水にナトリウムイオン
源を添加して嫌気性処理することを特徴とする植物エキ
ス抽出排水の嫌気性処理方法。 - 【請求項2】 請求項1において、該植物エキス抽出排
水がイモ澱粉製造排水であることを特徴とする植物エキ
ス抽出排水の嫌気性処理方法。
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