JP2002336898A - 汚泥のメタン発酵処理方法と装置 - Google Patents
汚泥のメタン発酵処理方法と装置Info
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- JP2002336898A JP2002336898A JP2001144637A JP2001144637A JP2002336898A JP 2002336898 A JP2002336898 A JP 2002336898A JP 2001144637 A JP2001144637 A JP 2001144637A JP 2001144637 A JP2001144637 A JP 2001144637A JP 2002336898 A JP2002336898 A JP 2002336898A
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- methane fermentation
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- treating
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可溶化処理の中心を超音波処理によって行う
ことにより、少ない動力によって余剰汚泥中の生物細胞
を破壊し、後段のメタン発酵における固形物分解率を上
昇させる汚泥処理方法と装置を提供する。 【解決手段】 廃水処理で発生する汚泥１を、汚泥分解
工程３で汚泥を分解した後、超音波処理工程４で超音波
処理して、メタン発酵工程５で処理することとするか、
又は、廃水処理で発生する汚泥を、メタン発酵工程、又
は、メタン発酵工程と固液分離工程で処理し、得られる
汚泥を、汚泥分解工程で汚泥を分解した後、超音波処理
工程で処理し、前記メタン発酵工程で処理する汚泥処理
方法としたものであり、前記汚泥分解工程は、機械式粉
砕処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理及び熱処理
から選ばれた少なくとも一つによって行うことができ
る。
ことにより、少ない動力によって余剰汚泥中の生物細胞
を破壊し、後段のメタン発酵における固形物分解率を上
昇させる汚泥処理方法と装置を提供する。 【解決手段】 廃水処理で発生する汚泥１を、汚泥分解
工程３で汚泥を分解した後、超音波処理工程４で超音波
処理して、メタン発酵工程５で処理することとするか、
又は、廃水処理で発生する汚泥を、メタン発酵工程、又
は、メタン発酵工程と固液分離工程で処理し、得られる
汚泥を、汚泥分解工程で汚泥を分解した後、超音波処理
工程で処理し、前記メタン発酵工程で処理する汚泥処理
方法としたものであり、前記汚泥分解工程は、機械式粉
砕処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理及び熱処理
から選ばれた少なくとも一つによって行うことができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタン発酵処理に
係り、特に、廃水処理汚泥を対象としたメタン発酵処理
方法と装置に関する。
係り、特に、廃水処理汚泥を対象としたメタン発酵処理
方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より余剰汚泥をメタン発酵する方法
は、メタンからのエネルギー回収が可能であることと、
汚泥発生量の削減の両面から注目されており、広く行わ
れている。しかし、従来法においては、投入固形物の分
解率は３０〜４０％と低いため、メタン発酵する前に物
理化学的な可溶化処理を行う方法が、多種提案されてい
る。可溶化処理として超音波処理を行う方法は、以前よ
り提案されている。しかしここでの超音波処理の目的
は、粉砕機による機械的粉砕の前処理としてのものであ
る。超音波処理によって、余剰汚泥に吸着された有機物
類を引き離し、後段の粉砕機において、効率よく粉砕を
行うというものである。そのため、処理の順序は、超音
波処理、粉砕機、メタン発酵の順序となっている。しか
し、余剰汚泥は、径１５０μｍ前後の余剰汚泥フロック
を形成しているが、生物細胞そのものは、粒径１μｍ前
後である。余剰汚泥のメタン発酵における、固形物分解
率を著しく上昇させるためには、生物細胞を破壊する必
要がある。しかし、従来の方法では、可溶化の中心的な
役割は粉砕機で行うことになるため、生物細胞を破壊す
るには、ボールミル型粉砕機などによって、多くの動力
をかけて粉砕する必要があり、コストメリットは出にく
い。
は、メタンからのエネルギー回収が可能であることと、
汚泥発生量の削減の両面から注目されており、広く行わ
れている。しかし、従来法においては、投入固形物の分
解率は３０〜４０％と低いため、メタン発酵する前に物
理化学的な可溶化処理を行う方法が、多種提案されてい
る。可溶化処理として超音波処理を行う方法は、以前よ
り提案されている。しかしここでの超音波処理の目的
は、粉砕機による機械的粉砕の前処理としてのものであ
る。超音波処理によって、余剰汚泥に吸着された有機物
類を引き離し、後段の粉砕機において、効率よく粉砕を
行うというものである。そのため、処理の順序は、超音
波処理、粉砕機、メタン発酵の順序となっている。しか
し、余剰汚泥は、径１５０μｍ前後の余剰汚泥フロック
を形成しているが、生物細胞そのものは、粒径１μｍ前
後である。余剰汚泥のメタン発酵における、固形物分解
率を著しく上昇させるためには、生物細胞を破壊する必
要がある。しかし、従来の方法では、可溶化の中心的な
役割は粉砕機で行うことになるため、生物細胞を破壊す
るには、ボールミル型粉砕機などによって、多くの動力
をかけて粉砕する必要があり、コストメリットは出にく
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、可溶化処理の中心を超音波処理によって行う
ことにより、少ない動力によって余剰汚泥中の生物細胞
を破壊し、後段のメタン発酵における固形物分解率を上
昇させることができる汚泥処理方法と装置を提供するこ
とを課題とする。
術に鑑み、可溶化処理の中心を超音波処理によって行う
ことにより、少ない動力によって余剰汚泥中の生物細胞
を破壊し、後段のメタン発酵における固形物分解率を上
昇させることができる汚泥処理方法と装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、廃水処理で発生する汚泥を、汚泥分解
工程で汚泥を分解した後、超音波処理工程で超音波処理
して、メタン発酵工程で処理することを特徴とする汚泥
処理方法としたものである。また、本発明では、廃水処
理で発生する汚泥を、メタン発酵工程、又は、メタン発
酵工程と固液分離工程で処理し、得られる汚泥を汚泥分
解工程で汚泥を分解した後、超音波処理工程で処理し、
前記メタン発酵工程で処理することを特徴とする汚泥処
理方法としたものである。前記汚泥処理方法において、
汚泥分解工程は、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処
理、アルカリ処理及び熱処理から選ばれた少なくとも一
つによって行うことができる。さらに、本発明では、廃
水処理で発生する汚泥を分解する汚泥分解装置と、分解
した汚泥を超音波処理する超音波処理装置と、超音波処
理した汚泥をメタン発酵するメタン発酵装置とを備えた
ことを特徴とする汚泥のメタン発酵処理装置としたもの
である。
に、本発明では、廃水処理で発生する汚泥を、汚泥分解
工程で汚泥を分解した後、超音波処理工程で超音波処理
して、メタン発酵工程で処理することを特徴とする汚泥
処理方法としたものである。また、本発明では、廃水処
理で発生する汚泥を、メタン発酵工程、又は、メタン発
酵工程と固液分離工程で処理し、得られる汚泥を汚泥分
解工程で汚泥を分解した後、超音波処理工程で処理し、
前記メタン発酵工程で処理することを特徴とする汚泥処
理方法としたものである。前記汚泥処理方法において、
汚泥分解工程は、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処
理、アルカリ処理及び熱処理から選ばれた少なくとも一
つによって行うことができる。さらに、本発明では、廃
水処理で発生する汚泥を分解する汚泥分解装置と、分解
した汚泥を超音波処理する超音波処理装置と、超音波処
理した汚泥をメタン発酵するメタン発酵装置とを備えた
ことを特徴とする汚泥のメタン発酵処理装置としたもの
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて説明
する。図１は、本発明の汚泥処理方法の一例を示す工程
図である。図１において、廃水処理汚泥１は、汚泥分解
工程３において、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処
理、アルカリ処理、熱処理などによって、汚泥に吸着し
ている有機物類を分離した後、超音波処理工程４におい
て、汚泥中の細胞膜を破壊する。超音波処理された汚泥
は、メタン発酵工程５で嫌気性処理される。メタン発酵
工程５では、通常の嫌気性消化、予め酸発酵を行う２相
消化又は中温消化と高温消化を組み合わせた２段消化を
行うものとする。メタン発酵工程５を出た汚泥は、脱水
工程２にて脱水、処分される。
する。図１は、本発明の汚泥処理方法の一例を示す工程
図である。図１において、廃水処理汚泥１は、汚泥分解
工程３において、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処
理、アルカリ処理、熱処理などによって、汚泥に吸着し
ている有機物類を分離した後、超音波処理工程４におい
て、汚泥中の細胞膜を破壊する。超音波処理された汚泥
は、メタン発酵工程５で嫌気性処理される。メタン発酵
工程５では、通常の嫌気性消化、予め酸発酵を行う２相
消化又は中温消化と高温消化を組み合わせた２段消化を
行うものとする。メタン発酵工程５を出た汚泥は、脱水
工程２にて脱水、処分される。
【０００６】図２は、本発明の汚泥処理方法の他の例を
示す工程図である。図２の例は、消化汚泥を対象に超音
波処理するものである。廃水処理汚泥１はメタン発酵工
程５にて嫌気性処理される。メタン発酵工程５では、通
常の嫌気性消化、予め酸発酵を行う２相消化又は中温消
化と高温消化を組み合わせた２段消化を行うものとす
る。メタン発酵工程５を出た消化汚泥は、固液分離工程
６にて固形物を分離する。固液分離工程６は、遠心分
離、沈殿分離、膜分離が用いられる。膜分離は、精密膜
で行うのが好ましい。分離した固形物は汚泥分解工程３
において、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処理、アル
カリ処理、熱処理などによって、汚泥に吸着している有
機物類を分離した後、超音波処理工程４において固形物
中の細胞膜を破壊する。超音波処理された汚泥は、再度
メタン発酵工程５に戻される。
示す工程図である。図２の例は、消化汚泥を対象に超音
波処理するものである。廃水処理汚泥１はメタン発酵工
程５にて嫌気性処理される。メタン発酵工程５では、通
常の嫌気性消化、予め酸発酵を行う２相消化又は中温消
化と高温消化を組み合わせた２段消化を行うものとす
る。メタン発酵工程５を出た消化汚泥は、固液分離工程
６にて固形物を分離する。固液分離工程６は、遠心分
離、沈殿分離、膜分離が用いられる。膜分離は、精密膜
で行うのが好ましい。分離した固形物は汚泥分解工程３
において、機械式粉砕処理、オゾン処理、酸処理、アル
カリ処理、熱処理などによって、汚泥に吸着している有
機物類を分離した後、超音波処理工程４において固形物
中の細胞膜を破壊する。超音波処理された汚泥は、再度
メタン発酵工程５に戻される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 食品（醸造）排水処理で発生した余剰活性汚泥を、ＭＬ
ＳＳ濃度１５０００ｍｇ／Ｌに濃縮し、該濃縮汚泥を分
解処理したのちに、超音波処理（超音波発生機：出力１
ｋＷ、処理量１Ｌ／１回・０．５h）を行い、処理液１
Ｌを５０℃に温度設定したメタン発酵槽（容量１０Ｌ）
に注入し、注入後２４時間のバイオガス発生量を積算し
た。結果を表１に示す。本発明により、超音波単独処理
（コントロール２）するよりも、２〜３割多いバイオガ
スを発生することができた。
る。 実施例１ 食品（醸造）排水処理で発生した余剰活性汚泥を、ＭＬ
ＳＳ濃度１５０００ｍｇ／Ｌに濃縮し、該濃縮汚泥を分
解処理したのちに、超音波処理（超音波発生機：出力１
ｋＷ、処理量１Ｌ／１回・０．５h）を行い、処理液１
Ｌを５０℃に温度設定したメタン発酵槽（容量１０Ｌ）
に注入し、注入後２４時間のバイオガス発生量を積算し
た。結果を表１に示す。本発明により、超音波単独処理
（コントロール２）するよりも、２〜３割多いバイオガ
スを発生することができた。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、少ない投入動力で従来
よりも高い固形物分解率を得られ、且つより多くのメタ
ンガスを回収することが可能となった。
よりも高い固形物分解率を得られ、且つより多くのメタ
ンガスを回収することが可能となった。
【図１】本発明の汚泥処理方法の一例を示す工程図。
【図２】本発明の汚泥処理方法の他の例を示す工程図。
１：廃水処理汚泥、２：脱水工程、３：汚泥分解工程、
４：超音波処理工程、５：メタン発酵工程、６：固液分
離工程、７：水処理設備、１１：脱水ろ液、１２：脱水
ケーキ、１３：バイオガス
４：超音波処理工程、５：メタン発酵工程、６：固液分
離工程、７：水処理設備、１１：脱水ろ液、１２：脱水
ケーキ、１３：バイオガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 将明 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D059 AA03 BA12 BC02 BK11 BK12 BK22 DA01 DA32 DA43
Claims (4)
- 【請求項１】 廃水処理で発生する汚泥を、汚泥分解工
程で汚泥を分解した後、超音波処理工程で超音波処理し
て、メタン発酵工程で処理することを特徴とする汚泥処
理方法。 - 【請求項２】 廃水処理で発生する汚泥を、メタン発酵
工程、又は、メタン発酵工程と固液分離工程で処理し、
得られる汚泥を汚泥分解工程で汚泥を分解した後、超音
波処理工程で処理し、前記メタン発酵工程で処理するこ
とを特徴とする汚泥処理方法。 - 【請求項３】 前記汚泥分解工程が、機械式粉砕処理、
オゾン処理、酸処理、アルカリ処理及び熱処理から選ば
れた少なくとも一つによって行われることを特徴とする
請求項１又は２記載の汚泥処理方法。 - 【請求項４】 廃水処理で発生する汚泥を分解する汚泥
分解装置と、分解した汚泥を超音波処理する超音波処理
装置と、超音波処理した汚泥をメタン発酵するメタン発
酵装置とを備えたことを特徴とする汚泥のメタン発酵処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144637A JP2002336898A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 汚泥のメタン発酵処理方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144637A JP2002336898A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 汚泥のメタン発酵処理方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002336898A true JP2002336898A (ja) | 2002-11-26 |
Family
ID=18990554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144637A Pending JP2002336898A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 汚泥のメタン発酵処理方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002336898A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006078012A1 (ja) | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Ebara Corporation | 廃水及び汚泥の処理装置 |
| KR100764858B1 (ko) * | 2005-11-04 | 2007-10-09 | 명지대학교 산학협력단 | 슬러지 파쇄 및 단백질 제거에 의한 잉여 슬러지의혐기소화효율 및 메탄생성을 증대시키는 방법 |
| JP2008229550A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Osaka Gas Co Ltd | 有機性廃棄物の可溶化方法、及び有機性廃棄物の可溶化装置 |
| WO2017203732A1 (ja) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 日環特殊株式会社 | 細胞壁又は細胞膜破砕装置及び該装置の使用方法 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144637A patent/JP2002336898A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006078012A1 (ja) | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Ebara Corporation | 廃水及び汚泥の処理装置 |
| KR100764858B1 (ko) * | 2005-11-04 | 2007-10-09 | 명지대학교 산학협력단 | 슬러지 파쇄 및 단백질 제거에 의한 잉여 슬러지의혐기소화효율 및 메탄생성을 증대시키는 방법 |
| JP2008229550A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Osaka Gas Co Ltd | 有機性廃棄物の可溶化方法、及び有機性廃棄物の可溶化装置 |
| WO2017203732A1 (ja) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 日環特殊株式会社 | 細胞壁又は細胞膜破砕装置及び該装置の使用方法 |
| KR20180128465A (ko) | 2016-05-27 | 2018-12-03 | 니칸 토쿠슈 가부시키가이샤 | 세포벽 또는 세포막 파쇄 장치 및 해당 장치의 사용 방법 |
| US11338300B2 (en) | 2016-05-27 | 2022-05-24 | Nikkan Tokushu Co., Ltd. | Cell wall or cell membrane disrupting device, and method of using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050105 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050224 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050624 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050817 |