JP2003190986A

JP2003190986A - 嫌気性処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2003190986A
Application number: JP2001394224A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Honma; 康弘本間; Toshihiro Tanaka; 俊博田中
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】嫌気性消化汚泥から短期間でグラニュール汚
泥を形成させる高性能な上向流嫌気性汚泥床処理方法及
び装置を提供する。【解決手段】有機性廃水又は廃棄物を嫌気性処理する方
法において、装置本体側壁との角度が３５度以下、かつ
各占有面積が装置断面積の２分の１以上となる邪魔板に
より形成されるガス・液・固分離部を多段に有する上向
流嫌気性汚泥床処理装置を用い、かつ、立ち上げ時の流
入有機性廃水又は廃棄物のＣＯＤ_Cr濃度を２０００ｍｇ
／リットル以下として、嫌気性消化汚泥からグラニュー
ル汚泥を形成させる嫌気性処理方法、及び装置。被処理
原水にＣＯＤ量の０．１〜１０％のＦｅＣｌ₃、あるい
は消泡剤を添加することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種工場、下水、
し尿、畜産業施設等より排出される有機性の廃水又は有
機性の廃棄物等を対象として、これらを無害化する嫌気
性汚泥床処理方法及び装置に関し、更に詳しくは、特
に、ガス・液・固分離部（以下「ＧＳＳ部」とも記す）
を多段に有する上向流嫌気性汚泥処理装置を使用した、
嫌気性消化汚泥からの上向流嫌気性汚泥床処理を開始す
る嫌気性処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機性の廃水あるいは有機性の廃棄物等
（以下「原水」ともいう）は、嫌気性処理によって分解
処理されることがある。このような分解処理方法とし
て、例えば、上向流嫌気性汚泥床法（以下、「ＵＡＳ
Ｂ」とも記す）が挙げられる。この処理法は、近年普及
してきた方法で、メタン菌等の嫌気性菌をグラニュール
状に造粒化することにより、リアクター内のメタン菌の
濃度を高濃度に維持できるという特徴があり、その結
果、廃水中の有機物の濃度が相当高い場合でも効率よく
処理できることが知られている。上記の処理法を具体化
した装置にあっては、重クロム酸カリウムを酸化剤とし
て用いて測定したＣＯＤ_Cr（以下、単に「ＣＯＤ」と記
す）の容積負荷が２０〜３０ｋｇ／ｍ³／ｄの廃水、廃
棄物であっても、効率よく運転できるという特徴がある
ことが認められている。

【０００３】嫌気性消化汚泥からグラニュール汚泥を形
成させ、ＵＡＳＢ処理を行う手法として図２及び図３に
示す嫌気性処理が知られている。図２は、従来から一般
的に知られているＵＡＳＢリアクター２２であり、廃水
２１をリアクター２２本体下部に流入させ、リアクター
２２内を上向流で通過させつつ汚泥層２３内の嫌気性菌
によって有機物を分解させ、浄化された処理水２４とし
てリアクター２２本体の上部より流出させるように構成
されている。リアクター２２本体内で発生したガスはＧ
ＳＳ部２５で回収され、ガス排出管２６を経て排出され
る。ＧＳＳ部２５ではガス泡に付着して上昇した汚泥を
ガス泡から分離してリアクター２２本体下部に戻す機能
も有している。

【０００４】図３は、図２の嫌気性処理装置を構成する
リアクター２２本体に汚泥層２３を攪拌するための攪拌
装置２７を設けたものである。攪拌装置２７はリアクタ
ー２２本体内に設けられた攪拌翼２８をモーター２９で
緩速回転させて、汚泥層２３全体を攪拌できるように構
成されている。上述したいずれの嫌気性処理装置にあっ
ても、メタン発酵処理を低ＣＯＤ負荷から開始し、メタ
ン菌等の嫌気性菌をグラニュール状に造粒化することに
より、ＵＡＳＢ処理を行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、嫌気性
消化汚泥を使用したＵＡＳＢ処理方法には、いまなお、
以下に示すような課題がある。（ａ）リアクター本体内を攪拌するための攪拌装置が設
けられていない嫌気性処理装置（図２）にあっては、リ
アクター本体内に流入する有機物負荷量が少ない場合に
は、これにより発生するガスの量も少ないため、発生ガ
スの上昇による攪拌が期待できない。従って、汚泥の沈
降体積領域、すなわち、デッドスペースが広がり、汚泥
層と流入廃水の接触が不十分となる。

【０００６】（ｂ）リアクター本体内を攪拌するための
攪拌装置を有する嫌気性処理装置（図３）にあっては、
攪拌することによって汚泥層が膨張するため、汚泥が処
理水とともに流出しやすい。そのため、グラニュールを
形成するメタン菌も汚泥とともに流出することとなり、
メタン菌がリアクター本体内で増加しにくい。（ｃ）立ち上げ当初は嫌気性消化汚泥中のメタン菌の活
性が低いため、リアクター内に有機酸、特に酢酸が高濃
度に蓄積し、メタン菌の活性を低下させ、あるいは失活
させるため、ＵＡＳＢ処理の立ち上げに時間を要し、あ
るいは立ち上げに失敗することとなる。

【０００７】（ｄ）嫌気性消化汚泥の汚泥濃度は１〜
１．５％程度であるため、ＵＡＳＢ処理の立ち上げ当初
にはリアクター内に高濃度のメタン菌を保持することが
困難となる。（ｅ）ＧＳＳ部内部でスカムを形成し、発生ガスの捕集
が困難となる。とりわけ、負荷が低く、発生ガス量がな
い場合には、発生ガスによるスカムの破壊・除去効果が
小さく、スカムを形成しやすい。（ｆ）前記（ｅ）の結果として、ＧＳＳ部での発生ガス
を捕集し、排出する効果を失い、汚泥の多大な流出を招
き、処理悪化の原因となる。（ｇ）前記図２及び３の装置にあっては、嫌気性消化汚
泥のグラニュール化には３〜６ヶ月の長期間を要する。

【０００８】このような実情に鑑み、本発明は、嫌気性
消化汚泥から短期間でグラニュール汚泥を形成させる高
性能な上向流嫌気性汚泥床処理方法及び装置の提供を目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下に記載す
る手段によって前記課題を解決した。（１）有機性廃水又は廃棄物を嫌気性処理する方法にお
いて、装置本体側壁との角度が３５度以下、かつ各占有
面積が装置断面積の２分の１以上となる邪魔板により形
成されるガス・液・固分離部を多段に有する上向流嫌気
性汚泥床処理装置を用い、かつ、立ち上げ時の流入有機
性廃水又は廃棄物のＣＯＤ_Cr濃度を２０００ｍｇ／リッ
トル以下として、嫌気性消化汚泥からグラニュール汚泥
を形成させることを特徴とする嫌気性処理方法。

【００１０】（２）有機性廃水又は廃棄物にＣＯＤ_Cr量
の０．１〜１０％のＦｅＣｌ₃を添加することを特徴と
する前記（１）に記載の嫌気性処理方法。（３）有機性廃水又は廃棄物に消泡剤を添加することに
より、前記ガス・液・固液分離部内部での発泡及びスカ
ムの形成を防止することを特徴とする前記（１）又は
（２）に記載の嫌気性処理方法。（４）装置内に酸素を含有しない気体を吹き込み、汚泥
層の攪拌及びガス・液・固分離部内部でのスカムの形成
を防止し、かつ、装置内に吹き込まれた酸素を含有しな
い気体をガス・液・固分離部より排出することを特徴と
する前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の嫌気性
処理方法。（５）嫌気性消化汚泥量の５％以下のグラニュール汚泥
を予め添加することを特徴とする前記（１）〜（４）の
いずれか１項に記載の嫌気性処理方法。

【００１１】（６）ガス・液・固分離部を多段に有する
上向流嫌気性汚泥床処理装置において、装置本体側壁と
の角度が３５度以下、かつ各占有面積が装置断面積の２
分の１以上となる邪魔板により形成されるガス・液・固
分離部を多段に取り付け、立ち上げ時にＣＯＤ_Cr濃度が
２０００ｍｇ／リットル以下の有機性排水又は廃棄物を
流入する供給管を設けたことを特徴とする嫌気性処理装
置。

【００１２】本発明の骨子は、処理装置の本体側壁との
角度を３５度以下に取り付け、かつ占有面積が装置断面
積の２分の１以上となる邪魔板を多段に設置し、しかも
装置の立ち上げ時にＣＯＤが２０００ｍｇ／リットル以
下と比較的低い被処理原水を供給することにより、特に
グラニュール汚泥を用いなくても、嫌気性消化汚泥を用
いて処理することにより徐々にグラニュール汚泥量を増
加させ、ＵＡＳＢ処理の立ち上げ時間を大幅に短縮でき
る嫌気性処理方法及び装置が提供できることにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されな
い。図１は、嫌気性処理方法を実施するのに好ましい本
発明の上向流嫌気性処理装置の一形態の概要を例示した
図である。図１において、原水送液管１が下端部に連通
し、その管を通して原水が導入される、上下を閉塞した
筒状のリアクター２の内部、左右両側壁には、それぞれ
に一方の端部を固定し、他方の端部を反対側の側壁方向
に向かって、下降しながら延ばしている邪魔板３を設置
している。

【００１４】邪魔板３は、上下方向に３箇所、左右交互
に設置され、リアクター２の側壁との間に、それぞれ鋭
角の区分スラッジゾーン４ａ、４ｂ、・・を形成する。
リアクター２の側壁と邪魔板３のなす角度θは３５度以
下の鋭角であり、占有面積は装置断面積の１／２以上で
ある。３５度を越える角度の場合には、スラッジゾーン
４ａ、４ｂ、・・の邪魔板３に汚泥が堆積し、流動性が
不十分となり、デッドスペースが形成される。また、邪
魔板の占有面積が１／２以下であると、発生ガスの捕捉
が不十分となり、気液固の分離に不具合を生じる。つま
り、リアクターの中心よりガスが上方へ抜けてしまい、
後記のＧＳＳ部５にガスに集積することができなくな
る。

【００１５】区分スラッジゾーン４ａ、４ｂ上部はＧＳ
Ｓ部５を形成している。反応が開始すると発生ガスが集
まる気相部５ａには、外部と通じる発生ガス回収配管６
への排出口が設けている。なお、気相部５ａから接続さ
れている発生ガス回収配管６の吐出口は、水を充填した
水封槽７の水中で開口している。開口位置は水圧が異な
る適宜な水深位にあり、水封槽７には発生ガス回収配管
６から吐き出されたガス流量を測定するガスメータ８を
設けてある。ガスメータ８の先には、ガスホルダー１１
が設けられている。また、リアクター２上端には上澄み
液を排出する処理水配管９が開口している。

【００１６】リアクター２には嫌気性消化汚泥を投入し
て使用する。本発明の対象となる嫌気性処理は、３０℃
〜３５℃を至適温度とした中温メタン発酵処理、５０℃
〜５５℃を至適温度とした高温メタン発酵処理など全て
の温度範囲の嫌気性処理を対象としている。嫌気性消化
汚泥を投入し、有機性廃棄物などを含んだ原水を送液管
１からリアクター２へ導入する。

【００１７】リアクター２内では嫌気性菌の介在によっ
て有機性廃棄物が分解し、分解ガスが発生する。発生し
たガスは、リアクター２内を上昇し各邪魔板３により捕
集されて各区分スラッジゾーン４ａ、４ｂ、・・上端の
ＧＳＳ部５に別れて集まり、それぞれ別個に気相部５ａ
を形成し、発生ガス回収配管６を通じて水封槽７に至
る。こうした発生ガスは、ガスメータ８でその排出量が
記録され、ガスホルダー１１に送られる。

【００１８】発生ガスの一部は、区分スラッジゾーン４
ａ、４ｂ、・・内で汚泥に付着し、その見かけ比重を小
さくするとともに、汚泥を同伴してＧＳＳ部５の水面に
達する。こうした発生ガスは、気泡を形成して水面泡部
５ｂに一時的に滞留する。水面気泡部（「気泡部」とも
いう）５ｂに集合した気泡は、やがて破裂し、発生ガス
と汚泥とが分離され、汚泥はもとの比重を回復して水中
に潜入し、発生したガスは発生ガス回収配管６から水封
槽７を経由して、系外に排出される。有機物が分解して
清澄になって水はリアクター２上端から、処理水配管９
を経由して系外に排出される。

【００１９】各ＧＳＳ部５の気相部５ａのガス圧は互い
に異なるので、その差圧は水封槽７で調整するとよい。
原水送液側に近い順に水封圧は高く保つ必要がある。ガ
ス回収の圧調整は、水封槽７を使う方法以外にも、多く
の方法がある。例えば圧力弁等を使用してもよい。本発
明の嫌気性処理方法においては、各区分スラッジゾーン
毎に、そこで発生する発生ガスを回収できるため、リア
クター２の単位断面積当たりの発生ガス量が少なくな
る。特に、処理水を流出させる処理水配管９に最も近い
所では、リアクター２の単位断面積当たりのガス量が小
さくなる。そのため、グラニュール汚泥の系外流出量を
極く少なくすることができる。

【００２０】リアクター２内の遊離酢酸濃度が１０ｍｇ
／リットル以上になるとメタン菌は失活する。ｐＨ７の
場合には、リアクター２内の酢酸濃度が１５００ｍｇ／
リットルで遊離酢酸濃度が１０ｍｇ／リットルとなる。
また、遊離酢酸濃度が１０ｍｇ／リットル以下であって
も遊離酢酸濃度、すなわち、酢酸濃度が高くなるとメタ
ン菌の活性が低下する傾向にあるため、リアクター２内
の酢酸濃度を１０００ｍｇ／リットル以下に維持するこ
とが好ましい。そのため、嫌気性消化汚泥からのＵＡＳ
Ｂ処理にあっては、処理対象の有機物を酸発酵すること
によって生成した有機酸が、活性度の低いメタン菌によ
りまったく処理されなくても、リアクター２内で酢酸濃
度を１０００ｍｇ／リットル以下とすることによって、
メタン菌の失活あるいは活性の低下を防ぐことができ
る。流入廃水のＣＯＤを２０００ｍｇ／リットル以下と
することによって、活性度の低いメタン菌により流入す
る有機物がまったく処理されない場合でも、リアクター
２内の酢酸濃度を１０００ｍｇ／リットル以下とするこ
とができる。

【００２１】流入原水中にＣＯＤ量の１０％のＦｅＣｌ
₃を添加することにより汚泥濃度１〜１．５％の嫌気性
消化汚泥は、リアクター２内でグラニュール汚泥の形成
がない状態でも、汚泥濃度２．２〜２．５％に凝集、濃
縮される。そのため、嫌気性消化汚泥を追加投入し、リ
アクター２内の汚泥保持量、すなわち、メタン菌の保持
量を増加させることができる。また、流入原水中のＣＯ
Ｄ量の０．１〜１％量のＦｅＣｌ₃を添加することによ
ってメタン菌の活性向上に効果があり、かつ汚泥濃度１
〜１．５％の嫌気性消化汚泥は、リアクター２内でグラ
ニュール汚泥の形成がない状態でも汚泥濃度１．８〜
２．２％に凝集、濃縮される。そのため、流入廃水中に
ＣＯＤ量の０．１〜１０％、好ましくは０．１〜１％の
ＦｅＣｌ₃を添加することにより、リアクター２内のメ
タン菌保持量を増加させることに加え、メタン菌の活性
を向上させる効果がある。

【００２２】発泡性の原水の場合には、ＧＳＳ部５内の
気相部５ａ及び発生ガス回収配管６が閉塞し、発生ガス
の回収が困難となる。このような場合、リアクター２流
入水に予め消泡剤１０を加えることによって、ＧＳＳ部
５内での発泡を抑えることができる。ＧＳＳ部５内に消
泡剤１０を滴下、噴霧する方法に比べ、本手法は密閉空
間での消泡に効果的である。消泡剤１０は原水性状に応
じた消泡効果を有し、発酵液の消泡に適した、中温（３
０〜３５℃）あるいは高温（５０〜５５℃）において消
泡効果をなくすことのない消泡剤を使用する。消泡剤１
０の種類としては、シリコーン系消泡剤、アルコール系
消泡剤の何れも適用が可能である。

【００２３】嫌気性消化汚泥中の成分あるいは原水が高
ＳＳ等の理由により、スカムを形成しやすい場合には、
ＧＳＳ部５内の気泡部表面及び内部にスカムが形成し、
そのために発生ガスの回収が困難となる。このような場
合には、発生ガス吹き込み配管１４を散気管１２に接続
し、ガスホルダー１１内の発生ガスをＧＳＳ部５内に供
給することにより、スカムの破壊あるいはスカムの形成
防止が可能となる。破壊されたスカムは、リアクター２
内の液の流れとともに処理水として排出される。各ＧＳ
Ｓ部５で吹き込みガスを回収できるため、リアクター単
位断面積当たりの発生ガス量が少なく、特に処理水を流
出させる処理水配管９に近い所では、リアクター２の単
位断面積当たりのガス量が小さくなり、汚泥の系外流出
量を極く少なくすることができる機能は損なわない。

【００２４】散気管１２はリアクター２の下部あるいは
各ＧＳＳ部５の下部に配置する。吹き込みガスにより汚
泥層１３が攪拌され、汚泥と流入廃水の接触は良好とな
り、特に、リアクター２本体内に流入する有機物負荷量
が少ない場合には、これにより発生するガスの量も少な
いため、吹き込みガスによる汚泥層１３の攪拌の効果は
大きい。なお、ＧＳＳ部５内部のスカムを破壊・除去す
るためにＧＳＳ部５内に吹き込む気体は、窒素ガス等の
酸素を含まない、メタン発酵等の生物処理に影響を与え
ない気体を使用できるが、嫌気性処理によって発生した
ガスを使用することが望ましい。ガスを吹き込む頻度
は、廃水の性状にもよるが、１日に１回から１週間に１
回とすることによってＧＳＳ部５内部のスカムの破壊・
除去の効果が生じる。また、ガスを吹き込む頻度を１日
に１回以上とすることで、汚泥層１３の攪拌効果がさら
に高まる。

【００２５】立ち上げ時に、嫌気性消化汚泥の５％量以
下の少量のグラニュール汚泥を添加することで、このグ
ラニュール汚泥から発生するガスにより汚泥層１３が攪
拌され、嫌気性消化汚泥と流入廃水の接触がよくなる。
また、このグラニュール汚泥が核となり、嫌気性消化汚
泥からのグラニュール汚泥の形成を促進する効果が大き
い。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。

【００２７】実施例１図４に、実験に用いた上向流嫌気性汚泥床装置の概要を
示す。Ａ系列は従来法であり、図２と同一の構成を有す
る。Ｂ系列は傾斜する邪魔板を３個取付け、装置側壁と
邪魔板との角度を３０度とし、流入ＣＯＤ量の１割のＦ
ｅＣｌ₃及び消泡剤を添加し、散気管から発生ガスを吹
き込むスカムの破壊・除去機能を付加した系列である。
Ｂ系列は本発明に基づく系列である。

【００２８】原水は、リアクターの下端に接続した原水
送液管より流入し、リアクター上部の処理水管より処理
水を得る。リアクター内には有機物を分解、浄化する際
に発生したガスが集まるＧＳＳ部を有し、その上端には
外部と通じる発生ガス回収配管の排出口を設けてある。

【００２９】液層部の容量は１ｍ³である。嫌気性消化
汚泥として、下水処理場の中温嫌気性消化汚泥を使用し
た。各ＧＳＳ部より発生したガスの量は、水封槽に設け
たガスメーターで計測した。リアクター内の水温は３５
℃になるように温度制御されている。原水には、清涼飲
料廃水の酸発酵処理水に無機栄養塩類（窒素、リンな
ど）を添加したものを用いた。Ａ系列では原水ＣＯＤを
５０００ｍｇ／リットルにて一定とした。Ｂ系列では立
ち上げ時に原水ＣＯＤを２０００ｍｇ／リットルとし、
その後汚泥の活性度の上昇に伴い、原水ＣＯＤを段階的
に５０００ｍｇ／リットルに上げた。

【００３０】嫌気性消化汚泥として、下水処理場の中温
嫌気性消化汚泥を使用した。嫌気性消化汚泥のＭＬＳＳ
は１４ｋｇ／ｍ³である。実験開始時に嫌気性消化汚泥
を１ｍ³投入した。その後、処理水とともに汚泥が流出
することによる汚泥量の減少を補うため、あるいは、リ
アクター内の汚泥保持量の増加を目的に、１０日に１回
の頻度で嫌気性消化汚泥を０．５ｍ³投入した。Ｂ系列
での発生ガスの散気管からの吹き込みは１日当たり２回
とした。

【００３１】図５に実験経過とＣＯＤ処理成績の変化を
示す。（ａ）はＣＯＤ負荷について示し、（ｂ）はＣＯ
Ｄについて示す。Ａ系列ではＣＯＤ負荷１ｋｇ／ｍ³／
ｄの低負荷の運転にもかかわらず、原水ＣＯＤが高いた
め、処理水ＣＯＤは２０日後に４０００ｍｇ／リットル
に増加し、処理水酢酸濃度は２０００ｍｇ／リットルと
なった。リアクター内の酢酸の蓄積により、メタン菌が
失活し、処理を継続することが困難となった。一方、Ｂ
系列では、原水ＣＯＤ２０００ｍｇ／リットルで立ち上
げたため、処理水ＣＯＤは約１０００ｍｇ／リットルで
あり、酢酸の蓄積によるメタン発酵処理の阻害を受ける
ことなく汚泥の活性が高まり、段階的にＣＯＤ負荷を上
げることで６０日後には負荷２０ｋｇ／ｍ³／ｄの処理
が達成できた。Ｂ系列の処理成績については実施例２で
詳細に述べる。

【００３２】実施例２図４に実験に用いた上向流嫌気性汚泥床装置の概要を示
す。Ａ系列は実施例１のＡ系列と同じ構造の従来法であ
る。Ｂ系列は実施例１のＢ系列と同様である。Ｃ系列は
Ｂ系列に嫌気性汚泥の５％のグラニュール汚泥３０を加
えた系列である。Ｂ系列及びＣ系列は本発明に基づく系
列である。

【００３３】原水はリアクターの下端に接続した原水送
液管より流入し、リアクター上部の処理水管より処理水
を得る。リアクター内には有機物を分解、浄化する際に
発生したガスが集まるＧＳＳ部を有し、その上端には外
部と通じる発生ガス回収配管の排出口を設けてある。

【００３４】液層部の容量は１ｍ³である。嫌気性消化
汚泥として、下水処理場の中温嫌気性消化汚泥を使用し
た。各ＧＳＳ部より発生したガスの量は、水封槽に設け
たガスメーターで計測した。リアクター内の水温は３５
℃になるように温度制御されている。原水には、清涼飲
料廃水の酸発酵処理水に無機栄養塩類（窒素、リンな
ど）を添加したものを用いた。各系列とも立ち上げ時に
原水ＣＯＤを２０００ｍｇ／リットルとし、その後汚泥
の活性度の上昇に伴い、原水ＣＯＤを段階的に５０００
ｍｇ／リットルに上げた。また、原水のＳＳは約５００
ｍｇ／リットルである。

【００３５】嫌気性消化汚泥として、下水処理場の中温
嫌気性消化汚泥を使用した。嫌気性消化汚泥のＭＬＳＳ
は１４ｋｇ／ｍ³である。実験開始時に嫌気性消化汚泥
を１ｍ³投入した。その後、処理水とともに汚泥が流出
することによる汚泥量の減少を補うために、あるいは、
リアクター内の汚泥保持量の増加を目的に、１０日に１
回の頻度で嫌気性消化汚泥を０．５ｍ³投入した。

【００３６】Ｂ、Ｃ系列での発生ガスの散気管からの吹
き込みは１日当たり２回とした。図６及び図７に実験経
過とＣＯＤ、ＳＳの処理成績の変化を示す。（ｃ）はＣ
ＯＤ負荷を示し、（ｄ）は汚泥の活性度を示し、（ｅ）
はＣＯＤを示し、（ｆ）は処理水ＳＳを示す。両系列と
も処理水ＣＯＤ濃度及び汚泥の活性度を見ながら有機物
負荷量を徐々に上げた。ここで活性度とはリアクター内
の汚泥が処理できる有機物負荷量（ＣＯＤ量）の指標で
ある。各系列とも処理水ＣＯＤが約１０００ｍｇ／リッ
トルとなるＣＯＤ負荷で運転を行った。

【００３７】Ａ系列では１８０日後に活性度が０．５ｋ
ｇ／ｋｇ／ｄとなり、ＣＯＤ負荷１２ｋｇ／ｍ³／ｄの
処理が行えた。Ａ系列では、ＧＳＳ内部の発泡、スカム
の形成が認められ、発生ガスの回収が不十分となり、投
入した嫌気性消化汚泥の大部分が流出し、処理水ＳＳは
約３０００ｍｇ／リットルであった。そのため、グラニ
ュール汚泥を形成するメタン菌も汚泥とともに流出する
ことになり、メタン菌がリアクター内で増加しにくくな
り、活性度の上昇がおそくなった。また、汚泥の活性度
が低いためＣＯＤ負荷が低くなり、発生ガス量も少ない
ため、発生ガスの上昇による汚泥層の攪拌が弱くなる。
この結果、汚泥のデッドスペースが広がり、汚泥と流入
廃水の接触が不十分となり、汚泥の活性度の上昇を妨げ
ることになった。

【００３８】一方、ＧＳＳ部を多段とすることで汚泥保
持性能が向上し、消泡剤を添加することでＧＳＳ部内部
の発泡を抑制し、発生ガスを吹き込むことでＧＳＳ部内
部のスカム形成の防止及び汚泥層の良好な攪拌を行った
Ｂ、Ｃ系列では、処理水ＳＳは約１０００ｍｇ／リット
ルであり、Ｂ系列では６０日後に活性度が０．７ｋｇ／
ｋｇ／ｄとなり、ＣＯＤ負荷２０ｋｇ／ｍ³／ｄの処理
が行え、Ｃ系列では４０日後に活性度が０．７ｋｇ／ｋ
ｇ／ｄとなり、ＣＯＤ負荷２０ｋｇ／ｍ³／ｄの処理が
行えた。

【００３９】本発明法であるＢ、Ｃ系列では、従来法の
Ａ系列に比べ、ＵＡＳＢ処理の立ち上げ期間が大幅に短
縮できた。Ｂ系列に比べＣ系列の立ち上げ期間が短縮さ
れたのは、実験開始時に添加したグラニュール汚泥の効
果である。第１表に各系列の処理成績の比較を示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】本発明に基づくＢ系列では、６０日後にＣ
ＯＤ負荷２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、ＣＯＤ除去率８０％の処
理を達成できた。処理水ＳＳは１０００ｍｇ／リットル
であり、投入した嫌気性消化汚泥量の２割が系外に流出
していた。一方、Ａ系列の従来法では、１８０日後にＣ
ＯＤ負荷１２ｋｇ／ｍ³／ｄ、ＣＯＤ除去率８０％の処
理を達成できた。処理水ＳＳは３０００ｍｇ／リットル
であり、投入した嫌気性消化汚泥量の８割が系外に流出
していた。このように、本発明に基づく方法では、従来
法に比べて、ＵＡＳＢ処理の立ち上げ期間を大幅に短縮
することが可能であった。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、装置本体側壁との角度
が３５度以下、かつ、各占有面積が装置断面積の２分の
１以上となる邪魔板により形成される、ガス・液・固分
離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置を使用
することにより、リアクター内の発生ガス・処理水・汚
泥の分離性能が向上し、リアクター内の汚泥保持量が高
まり、流入廃水のＣＯＤを２０００ｍｇ／リットル以下
とすることによって、有機酸、特に酢酸の蓄積によるメ
タン菌の活性の低下を防止し、ＦｅＣｌ₃の添加効果に
よるメタン菌保持量の増加及び活性度の向上の結果、短
期間で嫌気性消化汚泥からグラニュール汚泥を形成させ
ることが可能となり、さらに、消泡剤を添加することに
よって、このガス・液・固分離部内部での発泡及びスカ
ムの形成を防止すること、及びガス・液・固分離部内部
に酸素を含有しない気体を吹き込み、このガス・液・固
液分離部内部でのスカムの形成を防止することにより、
ＵＡＳＢ処理の立ち上げ期間を大幅に短縮できる嫌気性
処理法と、これを実施する処理装置を提供することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の上向流嫌気性処理装置の一形態を例示
した模式図。

【図２】従来の上向流嫌気性処理装置の一形態を例示し
た模式図。

【図３】従来の攪拌機構を備えた上向流嫌気性処理装置
の一形態を例示した模式図。

【図４】実験に用いたＡ〜Ｃ系列と上向流嫌気性処理装
置の相関関係を示す一覧図。

【図５】実施例１における実験経過とＣＯＤ処理成績の
変化を示す図。

【図６】実施例２における実験経過を示す図であり、
（ｃ）はＣＯＤ負荷の変化を示し、（ｄ）は汚泥の活性
度の変化を示す図。

【図７】実施例２における実験経過を示す図であり、
（ｅ）はＣＯＤの処理成績を示し、（ｆ）はＳＳの処理
成績を示す図。

【符号の説明】

１原液送液管２リアクター３邪魔板４ａ区分スラッジゾーン４ｂ区分スラッジゾーン５ＧＳＳ部５ａ気相部５ｂ気泡部６発生ガス回収配管７水封槽８ガスメータ９処理水配管１０消泡剤１１ガスホルダー１２散気管１３汚泥層１４発生ガス吹込配管２１流入廃水２２リアクター２３汚泥層２４処理水２５ＧＳＳ部２６ガス排出管２７攪拌装置２８攪拌翼２９モーター３０グラニュール汚泥

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/40 Ｃ０２Ｆ 1/40 Ｇ 11/04 Ａ 11/04 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＣＦターム(参考） 4D004 AA04 BA03 CA18 CB04 CC07 DA03 DA10 DA20 4D011 CA01 CB01 4D040 AA01 AA31 AA54 AA61 4D051 AA04 AB01 DD08 EA02 EA03 EA11 4D059 AA01 AA08 BA12 BA25 BJ09 BJ14 BK14 CB30 DB11 DB40 EB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性廃水又は廃棄物を嫌気性処理する
方法において、装置本体側壁との角度が３５度以下、か
つ各占有面積が装置断面積の２分の１以上となる邪魔板
により形成されるガス・液・固分離部を多段に有する上
向流嫌気性汚泥床処理装置を用い、かつ、立ち上げ時の
流入有機性廃水又は廃棄物のＣＯＤ_Cr濃度を２０００ｍ
ｇ／リットル以下として、嫌気性消化汚泥からグラニュ
ール汚泥を形成させることを特徴とする嫌気性処理方
法。
【請求項２】有機性廃水又は廃棄物にＣＯＤ_Cr量の
０．１〜１０％のＦｅＣｌ₃を添加することを特徴とす
る請求項１に記載の嫌気性処理方法。
【請求項３】有機性廃水又は廃棄物に消泡剤を添加す
ることにより、前記ガス・液・固液分離部内部での発泡
及びスカムの形成を防止することを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載の嫌気性処理方法。
【請求項４】装置内に酸素を含有しない気体を吹き込
み、汚泥層の攪拌及びガス・液・固分離部内部でのスカ
ムの形成を防止し、かつ、装置内に吹き込まれた酸素を
含有しない気体をガス・液・固分離部より排出すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の嫌気
性処理方法。
【請求項５】ガス・液・固分離部を多段に有する上向
流嫌気性汚泥床処理装置において、装置本体側壁との角
度が３５度以下、かつ各占有面積が装置断面積の２分の
１以上となる邪魔板により形成されるガス・液・固分離
部を多段に取り付け、立ち上げ時にＣＯＤ_Cr濃度が２０
００ｍｇ／リットル以下の有機性廃水又は廃棄物を流入
する供給管を設けたことを特徴とする嫌気性処理装置。