JP2002219487A - 有機性廃水処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃水が生物学的脱窒処理される際に必要とさ
れる水素Ｈを低コストで廃水に供給し、廃水の生物学的
脱窒処理を効率良く行うことができる有機性廃水処理シ
ステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 有機性廃水処理システムは、廃水が供給
される受入槽１と、受入槽１に接続され、廃水をメタン
発酵するメタン発酵槽３と、受入槽１にメタン発酵槽３
と並列に接続され、廃水を加水分解および酸発酵して、
脱窒処理に必要な水素供与体を生成する酸生成槽８を備
えている。メタン発酵槽３に脱窒処理が行われる回分式
処理槽５が接続されている。酸生成槽８と回分式処理槽
５との間に、酸生成槽８における廃水のうち、一部の廃
水を回分式処理槽５に供給する流液供給ライン２１が介
在し、酸生成槽８とメタン発酵槽３との間に、残りの廃
水をメタン発酵槽３に戻す戻しライン２２が介在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃水に含ま
れる窒素成分を脱窒して、廃水を浄化処理する有機性廃
水処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、畜産廃棄物等の有機物を含有
する廃水を浄化処理する有機性廃水処理システムとし
て、嫌気性細菌等を利用して廃水をメタン発酵するメタ
ン発酵処理機構を有する有機性廃水処理システムが知ら
れている。このような有機性廃水処理システムにおい
て、廃水をメタン発酵するのみでは、例えば廃水中に含
まれる窒素成分を除去する脱窒処理が行われず、廃水が
十分に浄化されない。従って、廃水をメタン発酵した後
に、さらに好気性廃水処理をすることがある。

【０００３】畜産廃棄物等の有機物を含む廃水は、全窒
素濃度が２０００〜５０００ｍｇ／ｌという高濃度の窒
素成分を含有する場合がある。このような廃水を排出す
る場合には、廃水の全窒素濃度は排水基準により規制さ
れているので、この規制された全窒素濃度の排水基準を
満足するように、廃水に含まれる窒素成分を除去する脱
窒処理を行う必要がある。一般に、廃水の脱窒処理とし
て生物学的脱窒処理が知られている。

【０００４】この生物学的脱窒処理は、廃水中に含まれ
るアンモニアイオンを亜硝酸イオンまたは硝酸イオンに
化学変化させる硝化段階と、硝化段階で生成した亜硝酸
イオンまたは硝酸イオンを窒素ガスに還元する脱窒段階
とからなる。脱窒段階では、硝化段階で生成した亜硝酸
イオンまたは硝酸イオンを窒素ガスに還元するために水
素Ｈが必要とされ、この水素Ｈは、廃水中に含まれるＢ
ＯＤから供給されるのが一般的である。しかしながら、
ＢＯＤが廃水中に十分に存在しない場合には、脱窒段階
で必要とされる水素Ｈが不足し廃水の生物学的脱窒処理
がなされない。従って、脱窒を行う微生物に利用されや
すい有機物、例えば低分子でかつ液状のメタノール等、
が水素供与体として外部から廃水に添加される。なお、
脱窒段階で使用される脱窒菌には、有機物を栄養源とす
る従属栄養細菌と、無機物を栄養源とする独立栄養細菌
とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、高濃度
の窒素成分を含有した有機性廃棄物を含む廃水は、メタ
ン発酵された後に、硝化段階と、脱窒段階と、を経て生
物学的脱窒処理されるが、廃水中のＢＯＤが十分に存在
しない場合には、メタノール等の有機物が水素供与体と
して外部から添加されて、廃水に水素Ｈが補われる。

【０００６】しかしながら、外部から水素供与体を添加
して生物学的脱窒処理を行う場合には、以下のようなこ
とが考えられる。すなわち、廃水に水素供与体を必要以
上に添加すると添加余剰分がＢＯＤとして検出され、ま
た水素供与体の廃水への添加量が不足すると廃水の生物
学的脱窒処理が十分に行われない。従って、水素供与体
の添加量の調整が困難となることが考えられる。さら
に、有価である水素供与体の添加量が増加するのにとも
ない、廃水の浄化処理コストが高くなるということが考
えられる。

【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、廃水が生物学的脱窒処理される際に必要と
される水素Ｈを低コストで廃水に供給し、廃水の生物学
的脱窒処理を効率良く行うことができる有機性廃水処理
システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃水が供給さ
れる受入槽と、受入槽からの廃水をメタン発酵するメタ
ン発酵槽と、受入槽からの廃水から、脱窒処理に必要な
水素供与体を生成する酸生成槽と、メタン発酵槽からの
廃水中に含まれる窒素成分を除去する脱窒処理を行なう
回分式処理槽と、酸生成槽で処理した廃水のうち一部を
回分式処理槽に供給する流液供給ラインと、酸生成槽で
処理した廃水のうち残りをメタン発酵槽に戻す戻しライ
ンと、を備えたことを特徴とする有機性廃水処理システ
ムである。

【０００９】本発明によれば、酸生成槽で処理した廃水
のうち一部は、流体供給ラインを介して回分式処理槽に
供給され、この廃水に含まれる酢酸等を、廃水の生物学
的脱窒処理に必要とされる水素供与体として利用するこ
とができる。

【００１０】本発明は、廃水が供給される受入槽と、受
入槽からの廃水をメタン発酵するメタン発酵槽と、メタ
ン発酵槽からの廃水中に含まれる窒素成分を除去する脱
窒処理を行なう回分式処理槽と、メタン発酵槽において
発生するバイオガスから、硫化水素を分別する気体分離
膜を有する気体分離膜ユニットと、気体分離膜により分
別された硫化水素を回分式処理槽に供給するガス供給ラ
インと、を備えたことを特徴とする有機性廃水処理シス
テムである。

【００１１】本発明によれば、メタン発酵槽において発
生するバイオガスから気体分離膜により分別された硫化
水素は、気体分離膜ユニットからガス供給ラインを介し
て回分式処理槽へ供給され、廃水の生物学的脱窒処理に
必要とされる水素供与体として利用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施の形態を示す図
である。ここで図１は有機性廃水処理システムを示す構
成図である。

【００１４】図１において、有機性廃水処理システム
は、廃水が供給される受入槽１と、受入槽１の下流側に
貯留槽２を介して接続されたメタン発酵槽３と、受入槽
１の下流側に貯留槽２を介してメタン発酵槽３と並列に
接続された酸生成槽８とを備えている。

【００１５】また、酸生成槽８の下流側には、廃水が従
属栄養細菌により生物学的脱窒処理される回分式処理槽
５が、流液供給ライン２１を介して接続されているとと
もに、メタン発酵槽３と回分式処理槽５との間には、中
継槽４が配置されている。さらに、回分式処理槽５の下
流側には、処理槽６および放流槽７が順次接続されてい
る。

【００１６】また、流液供給ライン２１には、調整機構
２３を介して戻しライン２２が接続され、この戻しライ
ン２２はメタン発酵槽３に連結している。

【００１７】また、メタン発酵槽３には、メタン発酵槽
３において廃水がメタン発酵されて発生するバイオガス
が排出される前処理装置１０が接続され、この前処理装
置１０には、ガスホルダー１１およびコージェネレーシ
ョン設備１２が順次接続されている。さらに、メタン発
酵槽３には、メタン発酵される廃水を温める温水槽９が
接続され、メタン発酵槽３内の廃水の温度は、メタン発
酵槽３内のメタン生成菌によるメタン発酵が行われるの
に適した温度とされる。なお、温水槽９は、コージェネ
レーション設備１２からの熱源を利用して加温される。

【００１８】また、回分式処理槽５には、回分式処理槽
５内の廃水のＤＯ（溶存酸素濃度）値を検出するＤＯ検
出計５ａが設けられている。また、流液供給ライン２１
と戻しライン２２との接合部に設けられた調整機構２３
は、酸生成槽８から供給される廃水のうち、流液供給ラ
イン２１を介して回分式処理槽５に供給する廃水の供給
量を調整するとともに、残りの廃水を戻しライン２２を
介してメタン発酵槽３に戻すものであり、この調整機構
２３は、ＤＯ検出計５ａからの信号に基づいて調整機構
２３を制御する廃水制御装置２４により制御される。

【００１９】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００２０】有機性廃水処理システムに新たに流入する
廃水は、まず受入槽１に供給された後に、貯留槽２に供
給される。貯留槽２に供給された廃水のうち、一部分は
酸生成槽８に供給され、他の部分はメタン発酵槽３に供
給される。

【００２１】酸生成槽８に供給された廃水は、廃水中に
含まれるタンパク質、炭水化物、脂質が、加水分解され
てアミノ酸、糖、高級脂肪酸、アルコール等に分解さ
れ、また、アミノ酸や糖が、酸発酵されて酢酸、水素ガ
ス、プロピオン酸、酪酸等が生成される。このようにし
て生成される酢酸等は、生物学的脱窒処理に必要な水素
供与体として利用できる。

【００２２】酸生成槽８において酸発酵された廃水のう
ち、一部は回分式処理槽５に供給されて、残りはメタン
発酵槽３に戻される。

【００２３】この時、回分式処理槽５に供給される廃水
の供給量は、調整機構２３により調整される。すなわ
ち、この調整機構２３は、廃水制御装置２４により、回
分式処理槽５内の廃水のＤＯ値を検出したＤＯ検出計５
ａからの信号に基づいてフィードバック的に制御され
る。この際、ＤＯ検出計５ａからの信号に基づいて廃水
制御装置２４は、ＤＯ検出計５ａにより検出されるＤＯ
値が１ｍｇ／ｌになった時点で、酸生成槽８から回分式
処理槽５へ廃水を必要量供給して回分式処理槽５のＤＯ
値を減少させる。一方、ＤＯ検出計５ａからのＤＯ値が
０ｍｇ／ｌになった時点で酸生成槽８から回分式処理槽
５への廃水の供給を止める。このようにして、回分式処
理槽５内の廃水のＤＯ値の変化に対応して、酸生成槽８
から回分式処理槽５に供給される廃水の供給量を調整
し、生物学的脱窒処理に必要とされる水素Ｈの量に応じ
て酢酸等の水素供与体を酸生成槽８から回分式処理槽５
に供給することができる。これにより、外部から水素供
与体を添加することなく、廃水の生物学的脱窒処理を効
率的に行うことができる。

【００２４】貯留槽２からメタン発酵槽３に供給された
廃水、および酸生成槽８からメタン発酵槽３に戻された
廃水は、嫌気性条件下にあるメタン発酵槽３においてメ
タン発酵される。廃水がメタン発酵槽３でメタン発酵さ
れる際、メタン発酵槽３内の廃水の温度は、温水槽９に
より、メタン生成菌によりメタン発酵を行うのに適した
温度に調整されて、廃水のメタン発酵が促進される。

【００２５】廃水がメタン発酵槽３内でメタン発酵され
ると、有機体の窒素Ｎはアンモニアイオンに変化し、ま
た酢酸は酢酸分解メタン生成菌により脱カルボキシル化
されてメタンが生成される。同時に水素ガスからは、水
素利用メタン生成菌により水素の酸化と二酸化炭素の還
元がなされて、メタンが生成される。

【００２６】また、廃水がメタン発酵槽３内でメタン発
酵されることによりバイオガスが発生し、このバイオガ
スはメタン発酵槽３から前処理装置１０へ排出される。
前処理装置１０へ排出されたバイオガスのうち例えば悪
臭や腐食の原因となる硫化水素は、脱硫装置等の前処理
装置１０で除去され、除去された硫化水素は産業廃棄物
として処理される。前処理装置１０で処理されたバイオ
ガスは、ガスホルダー１１を経てコージェネレーション
設備１２に供給され、コージェネレーション設備１２に
おいて燃焼等されて処理される。バイオガスがコージェ
ネレーション設備１２において燃焼される際に発生する
熱は、電力供給に供され、また、温水槽９へ送られる。

【００２７】次に、メタン発酵槽３においてメタン発酵
された廃水は、中継槽４を経て、回分式処理槽５に供給
される。回分式処理槽５に供給された廃水は、窒素成分
としてのアンモニアイオンを除去するために、従属栄養
細菌により生物学的脱窒処理される。生物学的脱窒処理
は後述する硝化段階と脱窒段階とを経て行われる。

【００２８】回分式処理槽５において生物学的脱窒処理
された廃水は、処理槽６に供給されて、他の処理がなさ
れる。処理槽６に供給された廃水は、放流槽７に供給さ
れ、その後、放流される。

【００２９】この間の廃水処理作用について更に詳述す
る。

【００３０】上述のように、貯留槽２に供給された廃水
のうち、一部分は酸生成槽８に供給され、他の部分は酸
生成槽８を経ることなくメタン発酵槽３に供給される。
これにより、酸生成槽８とメタン発酵槽３との間にＰＨ
調整槽とアルカリ薬注設備とを設けることが不要とな
る。すなわち、廃水を酸生成槽８において処理する場合
には、廃水の最適ＰＨは酸性側に存在するが、廃水をメ
タン発酵槽３において処理する場合には、廃水の最適Ｐ
Ｈは弱アルカリ側に存在する。従って、例えば貯留槽２
に供給された廃水の全部を酸生成槽８に供給した後にメ
タン発酵槽３に供給する有機性廃水処理システムにおい
ては、メタン発酵槽３における処理効率を高めるため
に、酸生成槽８からメタン発酵槽３に供給される廃水の
ＰＨを弱アルカリ側に調整する必要があるので、酸生成
槽８とメタン発酵槽３との間にはＰＨ調整槽およびアル
カリ薬注設備を設けることが必要とされる。

【００３１】しかしながら、本発明によれば、貯留槽２
に供給された廃水のうち一部分を酸生成槽８に供給し、
他の部分をメタン発酵槽３に供給するため、メタン発酵
槽３に供給される廃水のＰＨは、廃水の全部を酸生成槽
８に供給した後にメタン発酵槽３に供給する有機性廃水
処理システムと比べて、弱アルカリ側に存在する。この
ため本発明においては、酸生成槽８からメタン発酵槽３
に供給される廃水のＰＨを弱アルカリ側に調整するため
に、酸生成槽８とメタン発酵槽３との間にＰＨ調整槽と
アルカリ薬注設備とを設けることは不要とされ、有機性
廃水処理システムは簡略化される。

【００３２】また、図１において、廃水に含まれる有機
物のうち、メタン発酵槽３においてメタン発酵されるの
は、主としてタンパク質、炭水化物、および脂質とな
る。これらの有機物は、加水分解段階、酸発酵段階、お
よびメタン発酵段階の３段階を経てメタンに分解され
る。すなわち、加水分解段階では、加水分解菌が生産す
る酵素等の働きにより、タンパク質、炭水化物、および
脂質がアミノ酸、糖、高級脂肪酸、アルコール等に分解
される。また、酸発酵段階では、アミノ酸、糖が酸発酵
されて酢酸、水素ガス、プロピオン酸、酪酸等が生成さ
れ、また、高級脂肪酸からは酢酸と水素ガスが生成され
る。生成されたプロピオン酸および酪酸は、さらに酢酸
生成菌により酢酸と水素ガスに分解される。さらに、メ
タン発酵段階では、酢酸が、酢酸分解メタン生成菌によ
り脱カルボキシル化されてメタンが生成され、また、水
素ガスからは、水素利用メタン生成菌により水素の酸化
と二酸化炭素の還元がなされて、メタンが生成される。

【００３３】廃水に含まれる有機物からメタンを生成す
るために、上記の加水分解段階および酸発酵段階が酸生
成反応として行なわれ、メタン発酵段階は酸生成反応と
は別個に行なわれる。このように、メタンを生成するた
めの反応を酸生成反応を行う段階およびメタン発酵段階
の２段階に分けて、それぞれ個別に２槽で行う方法を２
槽式メタン発酵方法と呼ぶ。

【００３４】酸生成反応を行った結果生成される、酢
酸、水素ガス、プロピオン酸、酪酸等は、廃水の生物学
的脱窒処理の際に必要とされる水素供与体として利用す
ることができる。従って、２槽式メタン発酵方法によれ
ば、酸生成反応を経た廃水の一部をメタン発酵段階を経
ずに生物学的脱窒処理に供することにより、このように
処理された廃水を、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンを脱
窒菌により窒素ガスに還元するための還元剤として利用
することができる。

【００３５】ところで、図１に示す本実施の形態では、
酸生成槽８で酸生成反応を行い、メタン発酵槽３でメタ
ン発酵段階を行う２槽式メタン発酵方法が用いられる。
この場合、酸生成槽８で酸生成反応が行われた廃水の一
部を直接、廃水の生物学的脱窒処理を行う回分式処理槽
５に供給して、残りの廃水はメタン発酵槽３に戻され
る。これにより、酸生成槽８から回分式処理槽５に供給
された廃水に含まれる酢酸等が水素供与体として利用さ
れるので、外部からメタノール等の有機物を水素供与体
として添加する必要がなくなる。

【００３６】また、回分式処理槽５の運転状態が安定な
ときには、回分式処理槽５内の廃水のＤＯ値が１ｍｇ／
ｌとなった時点でＯＲＰ（Oxidation Reduction Potent
ial：酸化還元電位）がマイナス側に下がり始め、ＤＯ
値が０ｍｇ／ｌとなった時にＯＲＰは約２００ｍＶにな
り、廃水が生物学的脱窒処理されている還元状態を示
す。従って、本実施の形態ではＤＯ検出計５ａからの信
号に基づいて廃水制御装置２４が調整機構２３を制御し
て、ＤＯ検出計５ａにより検出されるＤＯ値が１ｍｇ／
ｌになった時点で、酸生成槽８から回分式処理槽５へ必
要量の廃水の供給を開始し、ＤＯ値が０ｍｇ／ｌになっ
た時点で酸生成槽８から回分式処理槽５への廃水の供給
を止める。これにより、回分式処理槽５へ過剰に水素供
与体を供給することを防ぐことができる。

【００３７】また、回分式処理槽５に供給された廃水
は、従属栄養細菌により生物学的脱窒処理がなされる
が、この生物学的脱窒処理は硝化段階と、脱窒段階とを
経て行われる。すなわち、まず硝化段階において、以下
に示す化学式（ｉ）、（ii）に従って、廃水中に含まれ
る窒素成分としてのアンモニアイオン（ＮＨ_４ ^＋）が、
好気状態で硝化菌により亜硝酸イオン（ＮＯ_２ ⁻）およ
び硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）に酸化される。

【００３８】（ｉ） ＮＨ_４ ^＋ ＋ １．５Ｏ_２ →
ＮＯ_２ ⁻ ＋ Ｈ_２Ｏ ＋ ２Ｈ^＋ （ii） ＮＯ_２ ⁻ ＋ ０．５Ｏ_２ → ＮＯ_３ ⁻ 次に脱窒段階において、以下に示す化学式（iii）、（i
v）に従って、硝化段階で生成した亜硝酸イオン、硝酸
イオンが、嫌気状態で脱窒菌により窒素ガス（Ｎ _２）に
還元される。

【００３９】（iii） ２ＮＯ_２ ⁻ ＋ ６Ｈ →
Ｎ_２↑ ＋ ２Ｈ_２Ｏ ＋ ２ＯＨ⁻ （iv） ２ＮＯ_３ ⁻ ＋ １０Ｈ → Ｎ_２↑ ＋ ４
Ｈ_２Ｏ ＋ ２ＯＨ⁻ このような硝化段階および脱窒段階を経て、廃水は脱窒
される。なお、従属栄養細菌により廃水を脱窒する際に
は、廃水中のＢＯＤ成分である有機物が栄養源として利
用される。また、上述した脱窒段階での化学式から、少
なくとも硝酸性窒素成分の３倍以上のＢＯＤが必要とさ
れるといわれている。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、有機性廃水処理システムに供給された廃水の一部を
酸生成槽８において酸発酵し酢酸等の水素供与体を生成
し、この水素供与体を回分式処理槽５における廃水の生
物学的脱窒処理に利用することができるので、外部から
廃水に水素供与体を添加する必要はない。また、生物学
的脱窒処理される回分式処理槽５の廃水のＤＯ値に応じ
て調整機構２３を制御することにより、廃水への水素供
与体の供給量を調整することができる。従って、廃水を
低コストで効率良く生物学的脱窒処理することができ
る。

【００４１】第２の実施の形態 図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここ
で図２は有機性廃水処理システムを示す構成図である。

【００４２】図２に示す第２の実施の形態において、貯
留槽２にはメタン発酵槽３が接続され、貯留槽２に供給
された廃水の全部がメタン発酵槽３に供給される。ま
た、メタン発酵槽３には、廃水がメタン発酵されること
により発生するバイオガスのうち硫化水素を分別する気
体分離膜１３ａを有する気体分離膜ユニット１３が取り
付けられている。また、気体分離膜ユニット１３には、
コージェネレーション設備１２がガスホルダー１１を介
して接続されている。また、気体分離膜ユニット１３に
は、回分式処理槽５が、ガス供給ライン２５を介して接
続されている。

【００４３】図２において、他の構成は図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。

【００４４】図２において、受入槽１に供給された廃水
は、受入槽１から貯留槽２を経てメタン発酵槽３に供給
される。メタン発酵槽３に供給された廃水は、メタン発
酵槽３においてメタン発酵されて、その後、中継槽４を
介して回分式処理槽５に供給される。

【００４５】一方、メタン発酵槽３において廃水がメタ
ン発酵される際に発生するバイオガスは、メタン発酵槽
３から気体分離膜ユニット１３へ排出される。気体分離
膜ユニット１３へ排出されたバイオガスは、気体分離膜
１３ａにより主として硫化水素および二酸化炭素と、メ
タンとに分別される。このような気体分離膜１３ａの素
材には、シリコン、ポリイミド、酢酸セルロース等が考
えられる。この気体分離膜１３ａは、膜内の圧力差と、
速度差とによりバイオガスに含まれる各種の気体を分別
するので、バイオガスのうち二酸化炭素および硫化水素
は気体分離膜１３ａを通過するが、メタンは気体分離膜
１３ａを通過することができない。

【００４６】このようにして、気体分離膜１３ａにより
分別されたメタンは、ガスホルダー１１を経てコージェ
ネレーション設備１２に供給される。コージェネレーシ
ョン設備１２に供給されたメタンは燃料として利用さ
れ、メタンを燃焼する際に発生する熱は、電力供給に供
されたり、温水槽９に供される。

【００４７】一方、気体分離膜１３ａにより分別された
二酸化炭素および硫化水素は、ガス供給ライン２５を経
て回分式処理槽５に供給されて、回分式処理槽５におけ
る曝気として利用される。これにより、硫化水素を除去
する必要がないので、硫化水素を除去する前処理装置１
０の設置が不要となり、また、硫化水素の除去にともな
い発生する産業廃棄物も生じない。

【００４８】回分式処理槽５に供給された廃水は、例え
ばThiobacillus denitrificansという独立栄養細菌によ
り、ガス供給ライン２５を経て回分式処理槽５に供給さ
れた硫化水素を水素供与体として利用して生物学的脱窒
処理される。

【００４９】ガス供給ライン２５を経て回分式処理槽５
に供給された二酸化炭素（ＣＯ_２）は、以下の（ｖ）の
化学式に従って、回分式処理槽５内の廃水に溶解する。

【００５０】（ｖ） ＣＯ_２ ＋ ２Ｈ_２Ｏ → Ｈ_２
ＣＯ_３ また、ガス供給ライン２５を経て回分式処理槽５に供給
された硫化水素（Ｈ_２Ｓ）は、以下の（vi）の化学式に
従って、回分式処理槽５内の廃水に含有される汚泥中の
硫黄細菌によって酸化される。

【００５１】 （vi）（１）Ｈ_２Ｓ → Ｓ^２− ＋ ２Ｈ^＋ （２）Ｓ^２− → Ｓ ＋ ２ｅ （３）Ｓ ＋ Ｏ_２ ＋ Ｈ_２Ｏ → ＳＯ_３ ^２− ＋
２Ｈ^＋ （４）ＳＯ_３ ^２− ＋ Ｈ_２Ｏ → ＳＯ_４ ^２− ＋
２Ｈ^＋ ＋ ２ｅ 回分式処理槽５において生物学的脱窒処理された廃水
は、処理槽６に供給されて、他の処理がなされる。処理
槽６に供給された廃水は、放流槽７に供給され、その
後、放流される。

【００５２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、メタン発酵槽３において廃水がメタン発酵されて発
生するバイオガスに含まれる硫化水素が、気体分離膜１
３ａにより分別されて、独立栄養細菌を用いた廃水の生
物学的脱窒処理の水素供与体として利用される。従っ
て、廃水を生物学的脱窒処理する際に外部から新たな水
素供与体を添加する必要がないので、廃水を低コストで
効率良く生物学的脱窒処理することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機性廃水処理システムに供給された廃水の一部が加水
分解および酸発酵されて得られる酢酸等を、廃水の生物
学的脱窒処理の際の水素供与体として利用することがで
きる。また、本発明によれば、廃水がメタン発酵されて
発生するバイオガスのうち分別された硫化水素を、廃水
の生物学的脱窒処理の水素供与体として利用することが
できる。これにより、廃水を生物学的脱窒処理する際に
必要とされる水素Ｈを低コストで廃水に供給し、廃水の
生物学的脱窒処理を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による有機性廃水処理システムの第１の
実施の形態を示す構成図。

【図２】本発明による有機性廃水処理システムの第２の
実施の形態を示す構成図。

【符号の説明】

１ 受入槽 ２ 貯留槽 ３ メタン発酵槽 ４ 中継槽 ５ 回分式処理槽 ５ａ ＤＯ検出計 ６ 処理槽 ７ 放流槽 ８ 酸生成槽 ９ 温水槽 １０ 前処理装置 １１ ガスホルダー １２ コージェネレーション設備 １３ 気体分離膜ユニット １３ａ 気体分離膜 ２１ 流液供給ライン ２２ 戻しライン ２３ 調整機構 ２４ 廃水制御装置 ２５ ガス供給ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 居 安 巨太郎 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 4D006 GA42 KA64 KB30 MB04 MC18 MC58 MC65 PA03 PB20 PB64 PB70 PC80 4D040 AA02 AA22 AA32 AA42 AA46 AA63 BB08 BB13 BB22 BB67 BB93

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】廃水が供給される受入槽と、 受入槽からの廃水をメタン発酵するメタン発酵槽と、 受入槽からの廃水から、脱窒処理に必要な水素供与体を
   生成する酸生成槽と、 メタン発酵槽からの廃水中に含まれる窒素成分を除去す
   る脱窒処理を行なう回分式処理槽と、 酸生成槽で処理した廃水のうち一部を回分式処理槽に供
   給する流液供給ラインと、 酸生成槽で処理した廃水のうち残りをメタン発酵槽に戻
   す戻しラインと、を備えたことを特徴とする有機性廃水
   処理システム。
2. 【請求項２】回分式処理槽に廃水のＤＯ値を検出するＤ
   Ｏ検出計を設け、 流液供給ラインまたは戻しラインに、酸生成槽から回分
   式処理槽へ供給される廃水の供給量を調整可能な調整機
   構を設け、 この調整機構をＤＯ検出計からの信号に基づいて廃水制
   御装置により制御することを特徴とする請求項１記載の
   有機性廃水処理システム。
3. 【請求項３】廃水が供給される受入槽と、 受入槽からの廃水をメタン発酵するメタン発酵槽と、 メタン発酵槽からの廃水中に含まれる窒素成分を除去す
   る脱窒処理を行なう回分式処理槽と、 メタン発酵槽において発生するバイオガスから、硫化水
   素を分別する気体分離膜を有する気体分離膜ユニット
   と、 気体分離膜により分別された硫化水素を回分式処理槽に
   供給するガス供給ラインと、を備えたことを特徴とする
   有機性廃水処理システム。