JP2003071497A - 有機廃棄物の処理方法及び処理装置 - Google Patents
有機廃棄物の処理方法及び処理装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【課題】 嫌気性処理した処理物の窒素濃度を良好に低
下させることができる有機廃棄物の処理方法、および処
理装置を提供する。 【解決手段】 有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の
存在下でメタン発酵させる嫌気性処理工程と、嫌気性処
理工程からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさせて窒素
化合物を除去する硝化脱窒工程とを備え、有機廃棄物の
一部を、嫌気性処理工程を省いて硝化脱窒工程に送る。
下させることができる有機廃棄物の処理方法、および処
理装置を提供する。 【解決手段】 有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の
存在下でメタン発酵させる嫌気性処理工程と、嫌気性処
理工程からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさせて窒素
化合物を除去する硝化脱窒工程とを備え、有機廃棄物の
一部を、嫌気性処理工程を省いて硝化脱窒工程に送る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機廃棄物を処理
する方法と、この処理方法の実施に好適な処理装置に関
する。
する方法と、この処理方法の実施に好適な処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、有機廃棄物を処理する方法と
して、有機廃棄物を可溶化し、可溶化された有機廃棄物
を、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下で嫌気性処理して
メタン発酵させる方法が知られている。
して、有機廃棄物を可溶化し、可溶化された有機廃棄物
を、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下で嫌気性処理して
メタン発酵させる方法が知られている。
【０００３】この処理方法において、処理物を放流する
には、通常、処理物に含まれる窒素濃度を低下させる必
要がある。そのため、嫌気性処理した後の処理物を硝化
脱窒処理することにより、その処理物中の窒素化合物を
除去する場合が多い。
には、通常、処理物に含まれる窒素濃度を低下させる必
要がある。そのため、嫌気性処理した後の処理物を硝化
脱窒処理することにより、その処理物中の窒素化合物を
除去する場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、嫌気性
処理した後の処理物を硝化脱窒処理する場合、嫌気性処
理工程からの処理物に含まれる有機物（炭素源）が少な
いために、窒素化合物に対する還元性の有機物（炭素
源）の割合（［ＢＯＤ／Ｎ］）が低く、硝化脱窒処理の
反応の進行が低くなりやすい。
処理した後の処理物を硝化脱窒処理する場合、嫌気性処
理工程からの処理物に含まれる有機物（炭素源）が少な
いために、窒素化合物に対する還元性の有機物（炭素
源）の割合（［ＢＯＤ／Ｎ］）が低く、硝化脱窒処理の
反応の進行が低くなりやすい。
【０００５】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、嫌気性処理した処理物の窒素濃度を良好に
低下させることができる有機廃棄物の処理方法と、この
処理方法の実施に好適な有機廃棄物の処理装置を提供す
ることを目的とする。
ものであり、嫌気性処理した処理物の窒素濃度を良好に
低下させることができる有機廃棄物の処理方法と、この
処理方法の実施に好適な有機廃棄物の処理装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の有機廃棄物の処理方法は、有機廃棄物を嫌
気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気
性処理工程と、嫌気性処理工程からの導出物に硝化及び
脱窒の反応をさせて窒素化合物を除去する硝化脱窒工程
とを備え、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理工程を省い
て硝化脱窒工程に送ることを特徴とする。
め、本発明の有機廃棄物の処理方法は、有機廃棄物を嫌
気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気
性処理工程と、嫌気性処理工程からの導出物に硝化及び
脱窒の反応をさせて窒素化合物を除去する硝化脱窒工程
とを備え、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理工程を省い
て硝化脱窒工程に送ることを特徴とする。
【０００７】この処理方法によれば、有機廃棄物の一部
を、嫌気性処理工程を省いて硝化脱窒工程に送ることに
より、硝化脱窒工程での有機物（炭素源）の量が多くな
り、硝化脱窒工程での反応が良好に進行する。
を、嫌気性処理工程を省いて硝化脱窒工程に送ることに
より、硝化脱窒工程での有機物（炭素源）の量が多くな
り、硝化脱窒工程での反応が良好に進行する。
【０００８】また、本発明の有機廃棄物の処理方法は、
有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニアガスを放出さ
せるアンモニアガス放出工程と、アンモニアガスが放出
された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の存在下で
メタン発酵させる嫌気性処理工程とを備えることを特徴
とする。
有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニアガスを放出さ
せるアンモニアガス放出工程と、アンモニアガスが放出
された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の存在下で
メタン発酵させる嫌気性処理工程とを備えることを特徴
とする。
【０００９】この処理方法によれば、嫌気性処理工程に
送る有機廃棄物に、アルカリを加えてアンモニアガスを
放出させることにより、処理物の窒素濃度を良好に低下
させることができる。
送る有機廃棄物に、アルカリを加えてアンモニアガスを
放出させることにより、処理物の窒素濃度を良好に低下
させることができる。
【００１０】この場合において、アンモニアガス放出工
程に送られる有機廃棄物を、１５０℃（４２３Ｋ）以上
の高温下の反応により可溶化する可溶化工程を備えると
よい。この場合、高温の有機廃棄物を用いることによ
り、その有機廃棄物からアンモニアガスが良好に放出さ
れる。
程に送られる有機廃棄物を、１５０℃（４２３Ｋ）以上
の高温下の反応により可溶化する可溶化工程を備えると
よい。この場合、高温の有機廃棄物を用いることによ
り、その有機廃棄物からアンモニアガスが良好に放出さ
れる。
【００１１】本発明の有機廃棄物の処理装置は、有機廃
棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵さ
せる嫌気性処理装置と、嫌気性処理装置からの導出物に
硝化及び脱窒の反応をさせて窒素化合物を除去する硝化
脱窒装置とを備え、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理を
省いて硝化脱窒装置に送ることを特徴とする。また、本
発明の有機廃棄物の処理装置は、有機廃棄物にアルカリ
を加えてアンモニアガスを放出させるアンモニアガス放
出装置と、アンモニアガスが放出された有機廃棄物を嫌
気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気
性処理装置とを備えることを特徴とする有機廃棄物の処
理装置。この場合において、アンモニアガス放出装置に
送られる有機廃棄物を、１５０℃（４２３Ｋ）以上の高
温下の反応により可溶化する可溶化装置を備えるとよ
い。
棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵さ
せる嫌気性処理装置と、嫌気性処理装置からの導出物に
硝化及び脱窒の反応をさせて窒素化合物を除去する硝化
脱窒装置とを備え、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理を
省いて硝化脱窒装置に送ることを特徴とする。また、本
発明の有機廃棄物の処理装置は、有機廃棄物にアルカリ
を加えてアンモニアガスを放出させるアンモニアガス放
出装置と、アンモニアガスが放出された有機廃棄物を嫌
気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気
性処理装置とを備えることを特徴とする有機廃棄物の処
理装置。この場合において、アンモニアガス放出装置に
送られる有機廃棄物を、１５０℃（４２３Ｋ）以上の高
温下の反応により可溶化する可溶化装置を備えるとよ
い。
【００１２】この処理装置によれば、上記の処理方法を
実施できることから、嫌気性処理した処理物の窒素濃度
を良好に低下させることができる。
実施できることから、嫌気性処理した処理物の窒素濃度
を良好に低下させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の有機廃棄物の処理装置の実施形態の一
例を説明するための概略構成図であり、図１中符号１は
有機廃棄物の処理装置である。この有機廃棄物の処理装
置１は、例えば、有機性汚泥、し尿、食品排水等の高濃
度の固形物を含む有機廃棄物や、液状の有機廃棄物の処
理に好適なもので、有機廃棄物を可溶化する可溶化装置
２と、可溶化された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚
泥の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置３と、嫌
気性処理装置３からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさ
せて窒素化合物を除去する硝化脱窒装置４とを備えて構
成されている。
図１は、本発明の有機廃棄物の処理装置の実施形態の一
例を説明するための概略構成図であり、図１中符号１は
有機廃棄物の処理装置である。この有機廃棄物の処理装
置１は、例えば、有機性汚泥、し尿、食品排水等の高濃
度の固形物を含む有機廃棄物や、液状の有機廃棄物の処
理に好適なもので、有機廃棄物を可溶化する可溶化装置
２と、可溶化された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚
泥の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置３と、嫌
気性処理装置３からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさ
せて窒素化合物を除去する硝化脱窒装置４とを備えて構
成されている。
【００１４】可溶化装置２としては、亜臨界水条件ある
いは超臨界水条件下（例えば１５０℃（４２３Ｋ）以
上）の水熱反応により、有機廃棄物を分解処理する水熱
反応処理装置や、加熱した有機廃棄物を空気に接触さ
せ、空気酸化反応させる湿式酸化処理装置、あるいは、
有機廃棄物をアルカリ加水分解により低分子化するアル
カリ加水分解処理装置などが用いられる。
いは超臨界水条件下（例えば１５０℃（４２３Ｋ）以
上）の水熱反応により、有機廃棄物を分解処理する水熱
反応処理装置や、加熱した有機廃棄物を空気に接触さ
せ、空気酸化反応させる湿式酸化処理装置、あるいは、
有機廃棄物をアルカリ加水分解により低分子化するアル
カリ加水分解処理装置などが用いられる。
【００１５】このうち、水熱反応処理装置は、ポンプ等
によって反応室内に送られてきた有機廃棄物を、亜臨界
水条件あるいは超臨界水条件下での水熱反応によって組
成分解するものである。水熱反応処理装置は、例えば、
有機廃棄物を昇圧して反応室に送る昇圧手段としての昇
圧ポンプ、昇圧された有機廃棄物の流量を制御するため
の流量制御装置、水熱反応を促進させるために反応室内
の有機廃棄物を攪拌するための攪拌装置、誘導過熱方式
などにより反応室内を加熱する加熱装置、分解処理した
水熱反応処理物を下流側に排出可能な温度にまで冷却す
る熱交換器などの冷却装置（いずれも図示せず）等を含
んで構成される。
によって反応室内に送られてきた有機廃棄物を、亜臨界
水条件あるいは超臨界水条件下での水熱反応によって組
成分解するものである。水熱反応処理装置は、例えば、
有機廃棄物を昇圧して反応室に送る昇圧手段としての昇
圧ポンプ、昇圧された有機廃棄物の流量を制御するため
の流量制御装置、水熱反応を促進させるために反応室内
の有機廃棄物を攪拌するための攪拌装置、誘導過熱方式
などにより反応室内を加熱する加熱装置、分解処理した
水熱反応処理物を下流側に排出可能な温度にまで冷却す
る熱交換器などの冷却装置（いずれも図示せず）等を含
んで構成される。
【００１６】嫌気性処理装置３は、酸性生菌やメタン生
成菌等の嫌気性微生物を含む汚泥を有して構成されるも
のであり、ポンプ等によって可溶化装置２から送られて
きた可溶化された有機廃棄物を、前記汚泥により、低分
子化→有機酸生成→メタン生成、等のステップでメタン
ガスに転換、すなわちメタン発酵させるようになってい
る。こうして得られたメタンガスは、クリーンなエネル
ギー、すなわち有価物として回収され、さらにはガスタ
ービンなどによって電気エネルギーとして回収される。
成菌等の嫌気性微生物を含む汚泥を有して構成されるも
のであり、ポンプ等によって可溶化装置２から送られて
きた可溶化された有機廃棄物を、前記汚泥により、低分
子化→有機酸生成→メタン生成、等のステップでメタン
ガスに転換、すなわちメタン発酵させるようになってい
る。こうして得られたメタンガスは、クリーンなエネル
ギー、すなわち有価物として回収され、さらにはガスタ
ービンなどによって電気エネルギーとして回収される。
【００１７】硝化脱窒装置４としては、例えば、図２に
示す構成のもの、いわゆる硝化脱窒循環変法活性汚泥法
を用いる装置が用いられる。図２に示す硝化脱窒装置４
は、脱窒菌を含む汚泥を有した脱窒槽１０と、硝化菌を
含む汚泥を有した硝化槽１１とを備えて構成された循環
型のもので、先の図１に示した嫌気性処理装置３からの
導出物を脱窒槽１０で処理し、続いてこれを硝化槽１１
で処理し、その処理物を再度脱窒槽１０で処理すること
により、前記導出物から窒素化合物を除去するように構
成されている。すなわち、この硝化脱窒装置４では、脱
窒槽１０において脱窒菌の作用により有機窒素をアンモ
ニウアイオンにし、続いて硝化槽１１において硝化菌の
作用によりアンモニウムイオンを亜硝酸イオンまたは硝
酸イオンに酸化（硝化）し、その後再度脱窒槽１０にお
いて脱窒菌の作用により亜硝酸イオンまたは硝酸イオン
を亜酸化窒素または窒素ガスに還元し、そのまま系外に
放出することにより、前記導出物から窒素化合物を除去
するようになっている。なお、ブロア等（図示せず）に
よって酸素または空気を連続的に硝化槽１１に供給し、
硝化菌による硝化反応を連続的に行うとよい。
示す構成のもの、いわゆる硝化脱窒循環変法活性汚泥法
を用いる装置が用いられる。図２に示す硝化脱窒装置４
は、脱窒菌を含む汚泥を有した脱窒槽１０と、硝化菌を
含む汚泥を有した硝化槽１１とを備えて構成された循環
型のもので、先の図１に示した嫌気性処理装置３からの
導出物を脱窒槽１０で処理し、続いてこれを硝化槽１１
で処理し、その処理物を再度脱窒槽１０で処理すること
により、前記導出物から窒素化合物を除去するように構
成されている。すなわち、この硝化脱窒装置４では、脱
窒槽１０において脱窒菌の作用により有機窒素をアンモ
ニウアイオンにし、続いて硝化槽１１において硝化菌の
作用によりアンモニウムイオンを亜硝酸イオンまたは硝
酸イオンに酸化（硝化）し、その後再度脱窒槽１０にお
いて脱窒菌の作用により亜硝酸イオンまたは硝酸イオン
を亜酸化窒素または窒素ガスに還元し、そのまま系外に
放出することにより、前記導出物から窒素化合物を除去
するようになっている。なお、ブロア等（図示せず）に
よって酸素または空気を連続的に硝化槽１１に供給し、
硝化菌による硝化反応を連続的に行うとよい。
【００１８】また、本例では、図１に示すように、可溶
化装置２で可溶化された有機廃棄物の一部を、嫌気性処
理装置３を省いて、硝化脱窒装置４に送るように構成さ
れている。すなわち、可溶化装置２と硝化脱窒装置４と
の間に、嫌気性処理装置３を通さずに、可溶化装置２か
ら硝化脱窒装置４に有機廃棄物を送るための迂回路１５
が設けられている。この迂回路１５は、ポンプ等の圧送
手段（図示せず）、有機廃棄物の流量を制御するための
流量制御装置、及び配管等を含んで構成されている。
化装置２で可溶化された有機廃棄物の一部を、嫌気性処
理装置３を省いて、硝化脱窒装置４に送るように構成さ
れている。すなわち、可溶化装置２と硝化脱窒装置４と
の間に、嫌気性処理装置３を通さずに、可溶化装置２か
ら硝化脱窒装置４に有機廃棄物を送るための迂回路１５
が設けられている。この迂回路１５は、ポンプ等の圧送
手段（図示せず）、有機廃棄物の流量を制御するための
流量制御装置、及び配管等を含んで構成されている。
【００１９】次に、上記構成の有機廃棄物の処理装置１
による処理方法に基づき、本発明の有機廃棄物の処理方
法を説明する。まず、処理対象である有機廃棄物に、必
要に応じて水を分散させるなどの前処理を施した後、こ
れを可溶化装置２に導入する。この可溶化装置２におい
て、有機廃棄物を組成分解（低分子化）する。可溶化に
より、有機廃棄物中に含まれる高分子の結合が切断され
るとともに、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）の値が高ま
る。
による処理方法に基づき、本発明の有機廃棄物の処理方
法を説明する。まず、処理対象である有機廃棄物に、必
要に応じて水を分散させるなどの前処理を施した後、こ
れを可溶化装置２に導入する。この可溶化装置２におい
て、有機廃棄物を組成分解（低分子化）する。可溶化に
より、有機廃棄物中に含まれる高分子の結合が切断され
るとともに、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）の値が高ま
る。
【００２０】続いて、可溶化された有機廃棄物を嫌気性
処理装置３に導入し、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下
でメタン発酵させる。そして、得られたメタンガスをク
リーンなエネルギーとして回収する。なお、硝化脱窒装
置４などからの廃水をこの嫌気性処理装置３に導入して
もよい。
処理装置３に導入し、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下
でメタン発酵させる。そして、得られたメタンガスをク
リーンなエネルギーとして回収する。なお、硝化脱窒装
置４などからの廃水をこの嫌気性処理装置３に導入して
もよい。
【００２１】次に、嫌気性処理装置３からの導出物を硝
化脱窒装置４に導入する。硝化脱窒装置４において、硝
化菌の作用による硝化反応、及び脱窒菌の作用による脱
窒反応がそれぞれ行われ（硝化脱窒処理）、アンモニウ
ムイオンが亜硝酸イオンまたは硝酸イオンに硝化され、
さらにこれらが亜酸化窒素または窒素ガスに還元される
ことにより、系外に放出される。
化脱窒装置４に導入する。硝化脱窒装置４において、硝
化菌の作用による硝化反応、及び脱窒菌の作用による脱
窒反応がそれぞれ行われ（硝化脱窒処理）、アンモニウ
ムイオンが亜硝酸イオンまたは硝酸イオンに硝化され、
さらにこれらが亜酸化窒素または窒素ガスに還元される
ことにより、系外に放出される。
【００２２】さらに、嫌気性処理装置３からの導出物に
加え、可溶化装置２で可溶化された有機廃棄物の一部
を、迂回路１５を介して、硝化脱窒装置４に導入する。
可溶化装置２からの有機廃棄物には、還元性の有機物
（炭素源）が多く含まれることから、可溶化装置２で可
溶化された有機廃棄物の一部が硝化脱窒装置４に導入さ
れることにより、硝化脱窒装置４での有機物（炭素源）
の量が多くなる。そのため、硝化脱窒装置４での窒素化
合物に対する有機物の割合（［ＢＯＤ／Ｎ］）が高ま
り、嫌気性処理した後の処理物が良好に硝化脱窒処理さ
れる。
加え、可溶化装置２で可溶化された有機廃棄物の一部
を、迂回路１５を介して、硝化脱窒装置４に導入する。
可溶化装置２からの有機廃棄物には、還元性の有機物
（炭素源）が多く含まれることから、可溶化装置２で可
溶化された有機廃棄物の一部が硝化脱窒装置４に導入さ
れることにより、硝化脱窒装置４での有機物（炭素源）
の量が多くなる。そのため、硝化脱窒装置４での窒素化
合物に対する有機物の割合（［ＢＯＤ／Ｎ］）が高ま
り、嫌気性処理した後の処理物が良好に硝化脱窒処理さ
れる。
【００２３】なお、可溶化装置２から硝化脱窒装置４に
導入する有機廃棄物の量は、硝化脱窒装置４における有
機物（炭素源）対窒素化合物の比（［ＢＯＤ／Ｎ］）が
所定の値（例えば３）になるように、調整されるのが好
ましい。
導入する有機廃棄物の量は、硝化脱窒装置４における有
機物（炭素源）対窒素化合物の比（［ＢＯＤ／Ｎ］）が
所定の値（例えば３）になるように、調整されるのが好
ましい。
【００２４】このように、上記構成の有機廃棄物の処理
装置１とこれを用いる処理方法にあっては、有機廃棄物
の一部を、嫌気性処理装置３を省いて硝化脱窒装置４に
送ることにより、硝化脱窒装置４での有機物（炭素源）
の量が多くなる。そのため、硝化脱窒処理の反応を進行
させて、処理物の窒素濃度を良好に低下させることがで
きる。
装置１とこれを用いる処理方法にあっては、有機廃棄物
の一部を、嫌気性処理装置３を省いて硝化脱窒装置４に
送ることにより、硝化脱窒装置４での有機物（炭素源）
の量が多くなる。そのため、硝化脱窒処理の反応を進行
させて、処理物の窒素濃度を良好に低下させることがで
きる。
【００２５】また、本例では、硝化脱窒処理の反応が促
進されることから、硝化脱窒装置４における脱窒槽１０
及び硝化槽１１をコンパクトに構成することが可能にな
る。これにより、硝化脱窒装置４におけるエネルギー消
費量が低減され、処理装置１全体のエネルギーコストの
低減化を図ることが可能となる。
進されることから、硝化脱窒装置４における脱窒槽１０
及び硝化槽１１をコンパクトに構成することが可能にな
る。これにより、硝化脱窒装置４におけるエネルギー消
費量が低減され、処理装置１全体のエネルギーコストの
低減化を図ることが可能となる。
【００２６】図３は、本発明の有機廃棄物の処理装置の
実施形態の他の例を説明するための概略構成図であり、
図３中符号２０は有機廃棄物の処理装置である。本例の
処理装置２０は、先の図１に示した処理装置１と異な
り、有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニアガスを放
出させるアンモニアガス放出装置（アンモニアストリッ
ピング装置）２１を備えている。なお、図３において、
先の図１と同様の機能を有するものには同一の符号を付
し、その説明を省略する。
実施形態の他の例を説明するための概略構成図であり、
図３中符号２０は有機廃棄物の処理装置である。本例の
処理装置２０は、先の図１に示した処理装置１と異な
り、有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニアガスを放
出させるアンモニアガス放出装置（アンモニアストリッ
ピング装置）２１を備えている。なお、図３において、
先の図１と同様の機能を有するものには同一の符号を付
し、その説明を省略する。
【００２７】アンモニアガス放出装置２１は、本例で
は、可溶化装置２と嫌気性処理装置３との間に配置さ
れ、可溶化装置２で可溶化された有機廃棄物からアンモ
ニアガスを放出させる。アンモニアガス放出装置２１
は、可溶化された有機廃棄物が投入される曝気槽（図示
せず）を有し、この曝気槽内に所定のアルカリが投入さ
れるように構成されている。
は、可溶化装置２と嫌気性処理装置３との間に配置さ
れ、可溶化装置２で可溶化された有機廃棄物からアンモ
ニアガスを放出させる。アンモニアガス放出装置２１
は、可溶化された有機廃棄物が投入される曝気槽（図示
せず）を有し、この曝気槽内に所定のアルカリが投入さ
れるように構成されている。
【００２８】本例の処理装置２０では、可溶化装置２で
可溶化され、常圧に開放された有機廃棄物を、有機廃棄
物の温度が低下しないうち、例えば７０℃を下回らない
うちに取り出し、アンモニアガス放出装置２１に導入す
る。そして、その可溶化された有機廃棄物にアルカリを
加えてｐＨを８〜９程度以上まで上昇させて曝気する。
このとき、アンモニウムイオンは水酸化アンモニウムの
当該温度における溶解度積に支配され、アンモニアガス
となる。アンモニアガスは曝気によりできた気液界面を
通過して気泡中に移動し、気液平衡に支配された濃度の
アンモニアを含むガスとして放出される（アンモニアス
トリッピング）。
可溶化され、常圧に開放された有機廃棄物を、有機廃棄
物の温度が低下しないうち、例えば７０℃を下回らない
うちに取り出し、アンモニアガス放出装置２１に導入す
る。そして、その可溶化された有機廃棄物にアルカリを
加えてｐＨを８〜９程度以上まで上昇させて曝気する。
このとき、アンモニウムイオンは水酸化アンモニウムの
当該温度における溶解度積に支配され、アンモニアガス
となる。アンモニアガスは曝気によりできた気液界面を
通過して気泡中に移動し、気液平衡に支配された濃度の
アンモニアを含むガスとして放出される（アンモニアス
トリッピング）。
【００２９】これにより、嫌気性処理装置３に送られる
有機廃棄物の窒素濃度が低下するとともに、嫌気性処理
装置３からの導出物の窒素濃度も低下する。そのため、
硝化脱窒装置４での窒素化合物に対する有機物の割合
（［ＢＯＤ／Ｎ］）が高まり、嫌気性処理した後の処理
物が良好に硝化脱窒処理される。なお、嫌気性処理装置
３に送られる有機廃棄物の窒素濃度が低下することによ
り、嫌気性処理装置３においては、アンモニアによるメ
タン発酵への阻害が抑制される。
有機廃棄物の窒素濃度が低下するとともに、嫌気性処理
装置３からの導出物の窒素濃度も低下する。そのため、
硝化脱窒装置４での窒素化合物に対する有機物の割合
（［ＢＯＤ／Ｎ］）が高まり、嫌気性処理した後の処理
物が良好に硝化脱窒処理される。なお、嫌気性処理装置
３に送られる有機廃棄物の窒素濃度が低下することによ
り、嫌気性処理装置３においては、アンモニアによるメ
タン発酵への阻害が抑制される。
【００３０】また、本例において、アンモニアガス放出
装置２１で放出されたガスに含まれる窒素分は、所定の
処理を施すことにより回収される。例えば、アンモニア
ガスを、硫酸や塩酸などの酸の水溶液に吸収させること
により、中和反応が起こり、アンモニウム塩が回収され
る。また、酸素の存在下で、アンモニアガスを微生物あ
るいは触媒の働きにより反応させることにより、硝酸水
溶液が回収される。また、酸素の存在下で、アンモニア
ガスを硝化処理における触媒の働きにより反応させるこ
とにより、硝酸ガスが回収される。こうした回収処理に
は、硝化脱窒装置４などの上記装置や、乾式触媒酸化装
置、湿式触媒参加装置などが好ましく利用される。
装置２１で放出されたガスに含まれる窒素分は、所定の
処理を施すことにより回収される。例えば、アンモニア
ガスを、硫酸や塩酸などの酸の水溶液に吸収させること
により、中和反応が起こり、アンモニウム塩が回収され
る。また、酸素の存在下で、アンモニアガスを微生物あ
るいは触媒の働きにより反応させることにより、硝酸水
溶液が回収される。また、酸素の存在下で、アンモニア
ガスを硝化処理における触媒の働きにより反応させるこ
とにより、硝酸ガスが回収される。こうした回収処理に
は、硝化脱窒装置４などの上記装置や、乾式触媒酸化装
置、湿式触媒参加装置などが好ましく利用される。
【００３１】このように、本例の有機廃棄物の処理装置
２０とこれを用いる処理方法にあっては、嫌気性処理装
置３に送られる有機廃棄物に、アルカリを加えてアンモ
ニアガスを放出させることにより、処理物の窒素濃度を
良好に低下させることができる。
２０とこれを用いる処理方法にあっては、嫌気性処理装
置３に送られる有機廃棄物に、アルカリを加えてアンモ
ニアガスを放出させることにより、処理物の窒素濃度を
良好に低下させることができる。
【００３２】また、可溶化装置２で可溶化された有機廃
棄物を、有機廃棄物の温度が低下しないうちに、アンモ
ニアガス放出装置２１に導入することにより、有機廃棄
物からアンモニアガスを良好に放出させることができ
る。
棄物を、有機廃棄物の温度が低下しないうちに、アンモ
ニアガス放出装置２１に導入することにより、有機廃棄
物からアンモニアガスを良好に放出させることができ
る。
【００３３】なお、上記処理装置２０では、嫌気性処理
装置３からの導出物を、硝化脱窒装置４に導入している
が、アンモニアガス放出装置２１で処理物に含まれる窒
素分が十分に低減される場合には、図４に示すように、
硝化脱窒装置４を省いてもよい。また、硝化脱窒装置４
などからの廃水を、可溶化装置２で可溶化された有機廃
棄物に加えたり、嫌気性処理装置３に導入したりしても
よい。
装置３からの導出物を、硝化脱窒装置４に導入している
が、アンモニアガス放出装置２１で処理物に含まれる窒
素分が十分に低減される場合には、図４に示すように、
硝化脱窒装置４を省いてもよい。また、硝化脱窒装置４
などからの廃水を、可溶化装置２で可溶化された有機廃
棄物に加えたり、嫌気性処理装置３に導入したりしても
よい。
【００３４】以上、添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例
に限定されないことは言うまでもない。上述した例にお
いて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例で
あって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。
る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例
に限定されないことは言うまでもない。上述した例にお
いて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例で
あって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機物の
処理方法によれば、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理工
程を省いて硝化脱窒工程に送ることにより、硝化脱窒工
程での窒素化合物に対する有機物の割合を高め、嫌気性
処理した後の処理物を良好に硝化脱窒処理し、嫌気性処
理した処理物の窒素濃度を良好に低下させることができ
る。また、嫌気性処理工程に送られる有機廃棄物に、ア
ルカリを加えてアンモニアガスを放出させることによ
り、処理物の窒素濃度を良好に低下させることができ
る。
処理方法によれば、有機廃棄物の一部を、嫌気性処理工
程を省いて硝化脱窒工程に送ることにより、硝化脱窒工
程での窒素化合物に対する有機物の割合を高め、嫌気性
処理した後の処理物を良好に硝化脱窒処理し、嫌気性処
理した処理物の窒素濃度を良好に低下させることができ
る。また、嫌気性処理工程に送られる有機廃棄物に、ア
ルカリを加えてアンモニアガスを放出させることによ
り、処理物の窒素濃度を良好に低下させることができ
る。
【図１】 本発明の有機廃棄物の処理装置の一実施形態
例の、概略構成を説明するための図である。
例の、概略構成を説明するための図である。
【図２】 硝化脱窒装置の構成の一例を示す図である。
【図３】 本発明の有機廃棄物の処理装置の実施形態の
他の例の、概略構成を説明するための図である。
他の例の、概略構成を説明するための図である。
【図４】 本発明の有機廃棄物の処理装置の実施形態の
他の例の、概略構成を説明するための図である。
他の例の、概略構成を説明するための図である。
１，２０…有機廃棄物の処理装置、
２…可溶化装置、
３…嫌気性処理装置、
４…硝化脱窒装置、
１５…迂回路
２１…アンモニアガス放出装置。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０２Ｆ 11/08 Ｃ０２Ｆ 11/08
(72)発明者 渡部 芳和
神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石
川島播磨重工業株式会社機械・プラント開
発センター内
Ｆターム(参考） 4D011 AA15 AB10 AD03
4D040 AA01 AA12 AA23 AA31 BB05
BB12 BB13 BB57
4D059 AA01 AA30 BA03 BA11 BA12
BA21 BA31 BA34 BC01 BF14
BK12 BK15 BK16 CA12 CA14
EB02 EB05
Claims (6)
- 【請求項１】 有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の
存在下でメタン発酵させる嫌気性処理工程と、嫌気性処
理工程からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさせて窒素
化合物を除去する硝化脱窒工程とを備え、 有機廃棄物の一部を、嫌気性処理工程を省いて硝化脱窒
工程に送ることを特徴とする有機廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニ
アガスを放出させるアンモニアガス放出工程と、アンモ
ニアガスが放出された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む
汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理工程とを備
えることを特徴とする有機廃棄物の処理方法。 - 【請求項３】 アンモニアガス放出工程に送られる有機
廃棄物を、１５０℃以上の高温下の反応により可溶化す
る可溶化工程を備えることを特徴とする請求項２に記載
の有機廃棄物の処理方法。 - 【請求項４】 有機廃棄物を嫌気性微生物を含む汚泥の
存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置と、嫌気性処
理装置からの導出物に硝化及び脱窒の反応をさせて窒素
化合物を除去する硝化脱窒装置とを備え、 有機廃棄物の一部を、嫌気性処理を省いて硝化脱窒装置
に送ることを特徴とする有機廃棄物の処理装置。 - 【請求項５】 有機廃棄物にアルカリを加えてアンモニ
アガスを放出させるアンモニアガス放出装置と、アンモ
ニアガスが放出された有機廃棄物を嫌気性微生物を含む
汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置とを備
えることを特徴とする有機廃棄物の処理装置。 - 【請求項６】 アンモニアガス放出装置に送られる有機
廃棄物を、１５０℃以上の高温下の反応により可溶化す
る可溶化装置を備えることを特徴とする請求項５に記載
の有機廃棄物の処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001266346A JP4834942B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
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| JP2001266346A JP4834942B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
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| JP2003071497A true JP2003071497A (ja) | 2003-03-11 |
| JP4834942B2 JP4834942B2 (ja) | 2011-12-14 |
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-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001266346A patent/JP4834942B2/ja not_active Expired - Fee Related
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