JP2002066588A - 廃水処理装置 - Google Patents
廃水処理装置Info
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
内において安定した処理を行うことができ、かつランニ
ングコストの削減を図ることができる廃水処理装置を提
供する。 【解決手段】 廃水処理装置は、廃水を嫌気性微生物に
より処理する嫌気性反応槽3と、嫌気性反応槽3の上流
側に設けられたpH調整槽2と、嫌気性反応槽3の下流
側に設けられた生物学的硝化脱窒反応槽6とを備えてい
る。pH調整槽2内に熱放散装置10が設けられ、生物
学的硝化脱窒反応槽6内に熱回収装置9が設けられてい
る。熱回収装置9と熱放散装置10は伝熱ライン20に
より接続されている。
Description
産廃水など有機物と窒素を高濃度に含有する廃水を効果
的に処理することができる廃水処理装置に関する。
素を高濃度に含有する廃水を処理するため、嫌気性微生
物によりメタン発酵処理する嫌気性処理機構を有する廃
水処理装置が知られている。
する場合、反応速度を高めるために嫌気性処理機構内で
嫌気性微生物の活性を高く維持しておく必要がある。特
に、嫌気性微生物の活性は、水温に顕著に影響を受ける
ため、高負荷で良好な処理を行うためには、水温を最低
でも30℃以上に保つことが重要となる。
のような問題を解決するため、嫌気性処理機構の前段で
廃水を予め加温する必要がある。しかしながら、廃水を
予め加温すると、エネルギ回収率の低下やランニングコ
ストの向上などにつながり、エネルギ回収というメタン
発酵のメリットが充分生かせない結果となっている。ま
た、アンモニア濃度の高い廃水を硝化脱窒する場合、微
生物の反応熱が放熱を上回り、硝化脱窒反応槽内の温度
が上昇して生物処理が低下する現象が生じることがあ
る。このため、硝化脱窒反応槽内の温度を低下させるた
め、放熱のための装置を設置・運転する必要がある。
性処理機構の前段で廃水を予め加温するとエネルギ回収
率が低下する。また硝化脱窒反応槽内では熱の放散とい
う課題がある。
ものであり、硝化脱窒反応槽による発熱エネルギを効果
的に回収して微生物反応を維持し、同時にこのエネルギ
を嫌気性処理に必要な加温エネルギとして利用すること
により、嫌気性処理、硝化脱窒処理とも安定した処理を
行うことができる廃水処理装置を提供することを目的と
する。
廃水を嫌気性微生物により処理する嫌気性処理機構と、
嫌気性処理機構の上流側に設けられ、廃水を加温する加
温槽と、嫌気性処理機構の下流側に設けられ、廃水を更
に生物学的硝化脱窒処理する生物学的硝化脱窒反応槽と
を備え、加温槽に熱拡散装置を設けるとともに、生物学
的硝化脱窒処理槽に熱回収装置を設け、熱回収装置と熱
拡散装置を伝熱ラインで連結したことを特徴とする廃水
処理装置である。
における生物学的硝化脱窒処理により発生した反応熱は
熱回収装置により回収される。熱回収装置で回収された
熱は伝熱ラインにより加温槽内の熱放散装置へ送られ、
この熱放散装置により廃水を加温槽内で加温する。加温
された廃水は嫌気性処理機構へ送られて嫌気性微生物に
より処理される。
する。図1は本発明による廃水処理装置の第1の実施の
形態を示す図である。
廃水や畜産廃水など、有機物と窒素を高濃度に含む廃水
を嫌気性微生物によりメタン発酵処理する嫌気性反応槽
3と、嫌気性反応槽3の後段(下流側)に設けられた嫌
気性処理水槽4と、嫌気性反応槽3の前段(上流側)に
設けられたpH調整槽2とを備えている。このうち嫌気
性反応槽3と嫌気性処理水槽4とによって嫌気性処理機
構が構成される。
を貯える廃水槽1が設けられている。さらに嫌気性処理
水槽4には、中継槽5が接続され、また中継槽5には廃
水を生物学的硝化脱窒処理する生物学的硝化脱窒反応槽
6が接続されている。
分離槽7および放流槽8が順次接続されている。
物学的硝化脱窒反応により発生した反応熱を回収する熱
回収装置9が設けられ、pH調整槽2内には廃水を加温
する熱放散装置10が設けられている。
必要な熱媒体が流れる伝熱ライン20により接続されて
いる。このため熱回収装置9で回収した熱を熱放散装置
10へ送ることができる。また、pH調整槽2は廃水を
加温するため加温槽としても機能する。
態の作用について説明する。図1において、原水槽1に
貯められた、食品廃水や畜産廃水のように有機物と窒素
を含む廃水は、pH調整槽2でpH調整されるとともに
熱放散装置10により加温され、嫌気性反応槽3に導入
される。嫌気性反応槽3では廃水中の汚濁物質である有
機物が嫌気性微生物によりメタン発酵分解処理され、メ
タンガスとして回収される。
pH調整槽2内において熱放散装置10により加温され
るため、嫌気性微生物によるメタン発酵分解処理を効果
的に行うことができる。嫌気性反応槽3内で処理された
廃水は、嫌気性処理水槽4を経て中継槽5へ流入され、
更に生物学的硝化脱窒反応槽6へと導入される。この生
物学的硝化脱窒反応槽6では廃水中の窒素成分が、硝化
・脱窒処理される。生物学的硝化脱窒反応槽6内におい
て、硝化・脱窒処理を行う生物反応によって生成した大
量の熱エネルギは、熱回収装置9により回収され、伝熱
ライン20を介して熱放散装置10へ送られる。生物学
的硝化脱窒反応槽6内で硝化・脱窒処理を受けた廃水
は、汚泥分離槽7で汚泥を分離した後、放流槽8より処
理水として放流される。
反応槽6内において発生した熱を熱回収装置9で回収
し、熱放散装置10により嫌気性反応槽3へ送られる廃
水を予め加温することができるので、放散エネルギを加
温エネルギとしてリサイクルすることができる。このた
め良好な生物反応の維持と、その運転に必要なランニン
グコストを安価に抑えることができる。
する。図2に示す第2の実施の形態は、嫌気性反応槽と
して、UASB(Upflow Anaerobic SludgeBed)型嫌
気性処理装置11を設けたものであり、他は図1に示す
第1の実施の形態と略同一である。図2において図1に
示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して
詳細な説明は省略する。
B型嫌気性処理装置11を設けたので、嫌気性微生物反
応を高速化することができ、設置スペースをコンパクト
にすることができる。
明する。図3に示す第3の実施の形態は、嫌気性反応槽
3の前処理段(上流側)に、酸生成槽12を設置したも
のであり、他は図1に示す第1の実施の形態と略同一で
ある。図3において、図1に示す第1の実施の形態と同
一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
水中の有機物の酸発酵を促進させることにより、嫌気性
反応槽3の処理性能を向上させることができ、安定した
処理と分解性の向上を図ることが可能となる。
する。図4に示す第4の実施の形態は、嫌気性反応槽3
の前段(上流側)に遠心分離機13を設けたものであ
り、他は図1に示す第1の実施形態と略同一である。図
4において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
処理することにより、難分解性有機物や生物に分解不可
能な有機性懸濁固形物を取り除くことができる。このた
め、嫌気性反応槽3以後の懸濁固形物負荷の低減や配管
などの閉塞の回避を図ることできる。また、高濃度懸濁
固形物含有廃水を処理するため、嫌気性反応槽3の代わ
りにUASB型嫌気性処理装置11を設けた場合、嫌気
性処理をより効果的に行うことができる。
00G以上の遠心分離機となっているが、この遠心分離
機13の前段に更に重力加速度5,000G未満の前段
遠心分離機13aを設けても良い。
する。図5に示す第5の実施の形態は、生物学的硝化脱
窒反応槽6の下流側に設けられた汚泥分離槽7に、膜分
離装置14を設けたものであり、他は図1の実施の形態
と略同一である。図5において、図1に示す第1の実施
の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省
略する。
理水と汚泥を分離することにより、放流水を良好な水質
に維持することが可能となる。また、生物学的硝化脱窒
反応槽6内の微生物濃度を高めても、膜分離装置14に
より汚泥を確実に分離できるので、生物学的硝化脱窒反
応槽6内において、反応速度の向上、処理の安定性向
上、装置のコンパクト化が可能となる。
する。図6に示す第6の実施の形態は、汚泥分離槽7の
下流側に、生物学的硝化脱窒反応槽6からの処理水をさ
らに高度処理するため脱リン装置15を設けたものであ
り、他は図1の実施の形態と略同一である。図6におい
て、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符
号を付して詳細な説明は省略する。
で処理された処理水を脱リン装置15で処理してリンを
除去することにより、窒素とリンの両成分に放流規制が
ある場合においても、放流基準を満足できる処理水を得
ることが可能となる。
する。図7に示す第7の実施の形態は、嫌気性反応槽3
で発生したメタンガスを有効利用するため、嫌気性反応
槽3に燃料電池16を接続したものであり、他は図1に
示す第1の実施の形態と略同一である。図7において、
図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
メタンガスを回収し、燃料電池16を供給する。この燃
料電池16はメタンガスを利用して発電を行う。このた
め、メタンガスを燃料電池16により電気エネルギとし
て再利用することができる。廃水中の有機物濃度が高
く、嫌気性反応槽3の分解率が高い場合、メタンガス回
収量が多いため、所内の電力を完全に賄うことができ
る。このため電力コストを不要にすることができる。な
お、燃料電池16の代わりに発電を行うガスエンジン1
6aを設置してもよい。
する。図8に示す第8の実施の形態は、嫌気性反応槽3
で発生した硫化水素をストリッピングするため、嫌気性
反応槽3に脱硫装置18を接続するとともに、嫌気性反
応槽3内に脱硫装置18に連結された硫化水素ストリッ
ピング装置17を設置したものであり、他は図1に示す
第1の実施の形態と略同一である。図8において、図1
に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。
廃水を処理する場合には、嫌気性反応槽3で硫化水素が
発生し、この硫化水素が嫌気性微生物の活性を阻害す
る。嫌気性反応槽3で発生した硫化水素を除去するた
め、嫌気性反応槽3で発生したバイオガスの一部を脱硫
装置18に流入させて硫化水素を取り除き、嫌気性反応
槽3液層内部に設けた硫化水素ストリッピング装置17
により通気する。このようにバイオガスの一部を脱硫さ
せながら循環することにより、発生した硫化水素を順次
取り除くことができ、安定した処理を維持することがで
きる。
グ装置17および脱硫装置18の代わりに、アンモニア
ストリッピング装置および脱アンモニア装置を設けても
よい。
の形態に示す構成要素を所望に応じて組合わせて廃水処
理装置を構成してもよい。
置と、放熱を必要とする生物学的硝化脱窒反応槽の熱回
収装置とを伝熱ラインで接続することにより、生物学的
硝化脱窒反応槽内の熱を嫌気性反応槽内で有効利用する
ことができる。このため、ランニングコストが低い廃水
処理装置を提供することができる。また嫌気性反応槽お
よび生物学的硝化脱窒反応槽内で安定した処理を行うこ
とができる。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
Claims (8)
- 【請求項1】有機質を含む廃水を嫌気性微生物により処
理する嫌気性処理機構と、 嫌気性処理機構の上流側に設けられ、廃水を加温する加
温槽と、 嫌気性処理機構の下流側に設けられ、廃水を更に生物学
的硝化脱窒処理する生物学的硝化脱窒反応槽とを備え、 加温槽に熱拡散装置を設けるとともに、生物学的硝化脱
窒処理槽に熱回収装置を設け、熱回収装置と熱拡散装置
を伝熱ラインで連結したことを特徴とする廃水処理装
置。 - 【請求項2】嫌気性処理機構の上流側に、酸生成槽を設
けたことを特徴とする請求項1記載の廃水処理装置。 - 【請求項3】生物学的硝化脱窒反応槽の下流側に、処理
水と汚泥とを分離する膜分離装置を設けたことを特徴と
する請求項1または2のいずれか記載の廃水処理装置。 - 【請求項4】生物学的硝化脱窒反応槽の下流側に、凝集
により脱リンする脱リン装置を設けたことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか記載の廃水処理装置。 - 【請求項5】嫌気性処理機構に燃料電池を接続し、嫌気
性処理機構で発生したバイオガスを回収して、燃料電池
に供給して発電を行うことを特徴とする請求項1乃至4
のいずれか記載の廃水処理装置。 - 【請求項6】嫌気性処理機構にガスエンジンを接続し、
嫌気性処理機構で発生したバイオガスを回収して、ガス
エンジンに供給して発電を行うことを特徴とする請求項
1乃至5のいずれか記載の廃水処理装置。 - 【請求項7】嫌気性処理機構に、アンモニアストリッピ
ング装置を設けたことを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれか記載の廃水処理装置。 - 【請求項8】嫌気性処理機構に、硫化水素ストリッピン
グ装置を設けたことを特徴とする請求項1乃至9のいず
れか記載の廃水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000256108A JP3955721B2 (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 廃水処理装置 |
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-
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- 2000-08-25 JP JP2000256108A patent/JP3955721B2/ja not_active Expired - Fee Related
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