JP2004275813A - 汚泥の処理方法 - Google Patents

汚泥の処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004275813A
JP2004275813A JP2003067429A JP2003067429A JP2004275813A JP 2004275813 A JP2004275813 A JP 2004275813A JP 2003067429 A JP2003067429 A JP 2003067429A JP 2003067429 A JP2003067429 A JP 2003067429A JP 2004275813 A JP2004275813 A JP 2004275813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
sludge
treatment
anaerobic digestion
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003067429A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoya Okamura
知也 岡村
Hideaki Hamada
英明 浜田
Teruhisa Yoshida
輝久 吉田
Yoshio Nakayama
善雄 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kiden Kogyo Ltd filed Critical Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority to JP2003067429A priority Critical patent/JP2004275813A/ja
Publication of JP2004275813A publication Critical patent/JP2004275813A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

【課題】添加する酸の量及び処理コストを抑制し、かつ短期間に処理することができるようにした汚泥の処理方法を提供すること。
【解決手段】下水を生物処理することによって発生する余剰な活性汚泥微生物の処理において、汚泥に対して酸を加え、pHが5以下になるように調整し、これを60℃以上に加熱処理する酸加熱法を適用した後、嫌気性消化処理を行う。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥の処理方法、特に、下水等の汚水中の有機物等を活性汚泥と混合させることにより生物処理し、その後段で行われる固液分離により得られる分離液を処理水として放流し、分離汚泥を生物反応槽に返送するとともに一部の余剰汚泥を処理・処分するようにした汚泥の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、汚泥処理方法として採用されている嫌気性消化法は、下水処理によって発生した余剰活性汚泥微生物を適切な濃度まで濃縮した後、嫌気状態に保たれたタンクヘ投入し、適切な温度条件下で嫌気性微生物によって消化・分解させるようにしたもので、このとき、タンク内の温度が処理効率に大きな影響を与えるので、現在用いられている方法では、一般的に35℃程度の中温処理法が用いられているが、さらに効率を良くするために、温度を上げ、60℃程度で処理を行う高温処理法とがある。
さらに、嫌気性消化法では、第1段階で有機物が有機酸や低級アルコールに分解され、次いで第2段階でこれらの物質がメタンや二酸化炭素などの最終生成物に分解されるので、この処理を通して汚泥量の減少と質の安定化を図ることができるとともに、一方、最終生成物として発生するメタンは回収され、タンク内を加温するためのボイラー燃料の一部として用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の嫌気性消化法については、第1段階で有機物が有機酸や低級アルコールに分解され、次いで第2段階でこれらの物質がメタンや二酸化炭素などの最終生成物に分解されるが、代謝活性が極めて緩やかな嫌気性微生物を使用するため、処理に要する時間が長くかかり、一般的に、中温処理法で30日程度、高温処理法でもその半分程度の日数を必要とし、このため処理装置が必要以上に大きくなるという問題があった。
また、処理時間を短縮するために高温処理法を用いる場合には、60℃程度まで温度を上げるために大きなエネルギーが必要となり、最終生成物として得られるメタンを燃焼させるだけでは十分のエネルギーを得ることができず、新たに別途エネルギーを添加する必要があり、燃料代が高く処理コストが大となるという問題があった。
【0004】
本発明は、上記従来の嫌気性消化法の有する問題点に鑑み、添加する酸の量及び処理コストを抑制し、かつ短期間に処理することができるようにした汚泥の処理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚泥の処理方法は、下水を生物処理することによって発生する余剰な活性汚泥微生物の処理において、汚泥に対して酸を加え、pHが5以下になるように調整し、これを60℃以上に加熱処理する酸加熱法を適用した後、嫌気性消化処理を行うようにしたことを特徴とする。
【0006】
本発明の汚泥の処理方法は、第1段階の酸加熱法で、汚泥にpHが5以下となるように酸を添加し、かつ60℃以上に加熱する化学的処理を行い、第2段階に嫌気性消化法で嫌気性微生物にて消化処理する生物学的処理を行うようにして、酸加熱法と嫌気性消化とを組み合わせ一連として処理しているため、酸加熱法において汚泥を構成する微生物の細胞壁や細胞膜、細胞質に損傷を与えたり、微生物そのものを殺傷することができるので、微生物によって分解しやすい形になっており、続く嫌気性消化法において嫌気性微生物が消化する速度を早くすることができ、処理に要する時間を減少させることが可能となる。
【0007】
また、嫌気性消化法を2段階で行い、第1段階の酸発酵において生成した有機酸を、酸加熱法の酸として利用することができる。
【0008】
これにより、嫌気性消化法における中間生成物として生成される有機酸を分離し、第1段階の酸加熱法に利用することによって新たに添加する酸の量を少なくすることができる。
【0009】
また、嫌気性消化法を第2段階で行い、第2段階のメタン発酵において発生するメタンガスを、前段の酸加熱法及び後段の嫌気性消化の熱源の燃料として利用することができる。
【0010】
これにより、嫌気性消化法の最終生成物として得られるメタンガスを、酸加熱法の加温用熱源及び嫌気性消化での保温用熱源として利用することで、新たに添加する熱エネルギーの量を少なくすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚泥の処理方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の汚泥の処理方法は、酸加熱法と嫌気性消化法とを組み合わせ、さらに、嫌気性消化を、前段の有機酸生成と、後段のメタン生成の2段階で行い、これらを一連の方法として組み合わせることにより、中間生成物として生成される物質の有機酸を有効利用し、使用する酸の量を抑制できるだけでなく、従来の嫌気性消化単独処理よりも処理に要する時間を減少させるようにするものである。
【0012】
水処理系において発生した余剰汚泥Aは、まず酸加熱槽1に導かれ、ここで酸Bが添加されてpHが5以下となるように調整されるとともに、汚泥を構成する微生物の細胞壁や細胞膜、細胞質に損傷を与えたり、微生物そのものを殺傷することができるように加熱する。
この酸Bを添加した汚泥の加熱は、特に限定されるものではないが、例えば熱蒸気Cによって60℃以上に、好ましくは80℃程度に加熱されるようにする。このようにして、余剰汚泥Aは、酸加熱槽1において一定時間経過するようにすることにより処理された後、酸加熱処理汚泥Dとして第1消化槽2へ導入する。
【0013】
このように酸加熱処理を行ったものは、微生物によって分解しやすい形になっており、続く嫌気性消化法において嫌気性微生物が消化する速度を早くしたり、発生するメタンガスの量を増加させることが可能となる。
また、酸加熱処理された汚泥は、まず有機酸等に分解されるが、これを固液分離することによって有機酸を含む溶液が得られる。酸加熱法ではpHを下げるとともに、その酸化力を利用するために硫酸等の強酸を用いるが、この有機酸についてはpHを下げることができるので、添加する強酸の量を減らすことができる。
【0014】
この第1消化槽2では、酸加熱処理汚泥Dは酸性で反応が行われるが、場合によってはpHが低くなりすぎると、逆に反応が遅くなるので必要に応じてアルカリEを添加し、これにより酸加熱処理汚泥Dの酸性反応が効率的に行われるよう適切なpHが保たれるように調節する。
また、第1消化槽2は、60℃程度に保温されており、酸加熱処理汚泥Dが持ち込む熱量のほか、必要に応じて熱蒸気Cによって加温されるようにする。このときの加熱用熱源としては、後段の嫌気性消化法で発生するメタンガスを燃焼させて利用することが可能である。
【0015】
このように第1消化槽2において数日間、分解処理を受けた半消化汚泥Fは、次に固液分離槽3に導入される。この固液分離槽3において半消化汚泥Fは、有機酸Gと残留汚泥Hに分離される。
また、有機酸Gは酸加熱槽1へ戻すようにして供給され、酸加熱法における酸性成分として利用される。
なお、有機酸Gを酸加熱槽1へ返送しない場合には、2段階の消化を行う必要はなく、1槽の消化槽で処理を行うことも可能である。
【0016】
また、固液分離後の固形物において、完全に分離されなかった有機酸Gと残留汚泥Hとは、第2消化槽4へ導かれ、ここで嫌気性消化法の嫌気性微生物によって分解され、最終的にメタン等にまで分解されるようにする。
酸加熱法に続く嫌気性消化法でも、嫌気性微生物による有機物の消化・分解が行われるが、その効率を高めるためにも、第1消化槽2と同様に、60℃程度に保温され、60℃以上での高温で処理を行うようにする。
この場合、酸加熱処理された汚泥は死滅しており、また細胞壁の破壊等によって分解しやすい形になっているため、処理に要する時間を半分程度に減らすことも可能である。
この第2消化槽4で有機酸Gは、メタンガスIにまで分解され、残留汚泥はさらに分解され安定した消化汚泥Jとして系外に排出され、脱水、焼却等の適切な処理が行われる。
【0017】
一方、生成されたメタンガスIは、回収されてボイラー5に供給され、該ボイラー5において他の燃料、例えば重油Kなどと共に燃焼させ、酸加熱法の加熱用熱源として、また嫌気性消化法における保温用熱源として利用し、酸加熱槽1、第1消化槽2及び第2消化槽4の加温に用いる熱蒸気Cを生成するようにする。
なお、この場合、必要によりメタンガスを一時貯留するためのガスタンク(図示省略)を設けることがある。
【0018】
このように、嫌気性消化と酸加熱法を組み合わせ、嫌気性消化によって生成する有機酸やメタンガスを酸加熱法に利用することにより、汚泥処理に要する酸の量や加熱用燃料を減らすことができ、また、酸加熱法が嫌気性消化の前処理になるため、嫌気性消化に要する処理時間を短縮することもでき、よって処理装置を従来より小さくすることができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明の汚泥の処理方法によれば、第1段階の酸加熱法で、汚泥にpHが5以下となるように酸を添加し、かつ60℃以上に加熱する化学的処理を行い、第2段階に嫌気性消化法で嫌気性微生物にて消化処理する生物学的処理を行うようにして、酸加熱法と嫌気性消化とを組み合わせているため、酸加熱法において汚泥を構成する微生物の細胞壁や細胞膜、細胞質になんらかの損傷を与えたり、微生物そのものを殺傷することができるので、微生物によって分解しやすい形になっており、続く嫌気性消化法において嫌気性微生物が消化する速度を早くなり、処理に要する時間を減少させたり、発生するメタンガスの量を増加させることが可能となる。
【0020】
また、嫌気性消化法における中間生成物として生成される有機酸を分離し、第1段階の酸加熱法に利用することによって新たに添加する酸の量を少なくすることができる。
【0021】
また、嫌気性消化法の最終生成物として得られるメタンガスを、酸加熱法の加温用熱源及び嫌気性消化での保温用熱源として利用することで、新たに添加する熱エネルギーの量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の汚泥の処理方法の1実施例のフロー図である。
【符号の説明】
1 酸加熱槽
2 第1消化槽
3 固液分離槽
4 第2消化槽
5 ボイラー
A 余剰汚泥
B 酸
C 熱蒸気
D 酸加熱処理汚泥
E アルカリ
F 半消化汚泥
G 有機酸
H 残留汚泥
I メタンガス
J 消化汚泥
K 重油

Claims (3)

  1. 下水を生物処理することによって発生する余剰な活性汚泥微生物の処理において、汚泥に対して酸を加え、pHが5以下になるように調整し、これを60℃以上に加熱処理する酸加熱法を適用した後、嫌気性消化処理を行うようにしたことを特徴とする汚泥の処理方法。
  2. 嫌気性消化を2段階で行い、第1段階の酸発酵において生成した有機酸を、酸加熱法の酸として利用するようにしたことを特徴とする請求項1記載の汚泥の処理方法。
  3. 嫌気性消化を第2段階で行い、第2段階のメタン発酵において発生するメタンガスを、前段の酸加熱法及び後段の嫌気性消化法の熱源の燃料として利用するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の汚泥の処理方法。
JP2003067429A 2003-03-13 2003-03-13 汚泥の処理方法 Pending JP2004275813A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003067429A JP2004275813A (ja) 2003-03-13 2003-03-13 汚泥の処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003067429A JP2004275813A (ja) 2003-03-13 2003-03-13 汚泥の処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004275813A true JP2004275813A (ja) 2004-10-07

Family

ID=33285017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003067429A Pending JP2004275813A (ja) 2003-03-13 2003-03-13 汚泥の処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004275813A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006150212A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Jfe Engineering Kk 有機性廃棄物の消化処理方法および装置
JP2012192351A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd 有機性廃棄物処理方法および有機性廃棄物処理装置
CN110357373A (zh) * 2018-04-02 2019-10-22 上海敏建环保科技有限公司 一种用于市政污泥厌氧消化的预处理方法
CN112661376A (zh) * 2020-12-30 2021-04-16 广东省科学院化工研究所 一种城市污泥预处理方法及其应用
WO2023243041A1 (ja) * 2022-06-16 2023-12-21 メタウォーター株式会社 消化システム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006150212A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Jfe Engineering Kk 有機性廃棄物の消化処理方法および装置
JP2012192351A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd 有機性廃棄物処理方法および有機性廃棄物処理装置
CN110357373A (zh) * 2018-04-02 2019-10-22 上海敏建环保科技有限公司 一种用于市政污泥厌氧消化的预处理方法
CN112661376A (zh) * 2020-12-30 2021-04-16 广东省科学院化工研究所 一种城市污泥预处理方法及其应用
CN112661376B (zh) * 2020-12-30 2023-01-24 广东省科学院化工研究所 一种城市污泥预处理方法及其应用
WO2023243041A1 (ja) * 2022-06-16 2023-12-21 メタウォーター株式会社 消化システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Monfet et al. Nutrient removal and recovery from digestate: a review of the technology
CA2939565C (en) System and method for anaerobic digestion of biomasses
CN107971324B (zh) 一种餐厨垃圾厌氧发酵沼渣减量化资源化的方法及其装置
SE540137C2 (en) Method for oxidation of a liquid phase in a hydrothermal carbonization process
JP4990255B2 (ja) 藻類培養装置及び藻類培養方法
KR101011973B1 (ko) 폐수를 이용한 바이오가스 발생방법 및 그 발생장치
CN111094532A (zh) 将难降解有机物转化为生物气的设备和方法
JP2012115741A (ja) 下水汚泥の処理装置、並びに処理方法
JP4685385B2 (ja) 余剰汚泥を用いた発電方法
WO2003004423A1 (fr) Procede de traitement anaerobie d'un materiau organique et appareil de traitement anaerobie
JP2004275813A (ja) 汚泥の処理方法
JP2006281074A (ja) 有機汚泥の処理方法
JP4457391B2 (ja) 有機汚泥の処理方法及び処理装置
JP2005169329A (ja) 有機性廃棄物の処理方法
JP2004024929A (ja) メタン発酵方法及びそのシステム
JP2009066558A (ja) バイオガスシステム
JP2006043649A (ja) 有機性廃棄物の処理方法とその処理装置
JP2001232388A (ja) 廃液処理方法及び装置
JP2022045838A (ja) 残存メタン除去システム及び残存メタン除去方法並びに嫌気処理システム
JP2003164840A (ja) 有機物の処理方法及び処理装置
JP3781216B2 (ja) 嫌気性消化汚泥中の難分解有機物の再消化を可能とする嫌気性汚泥消化法及び装置
JP5235643B2 (ja) 複合メタン発酵による有機廃棄物の処理方法及び処理装置
JP2014195779A (ja) 水熱処理と嫌気性処理を併用した有機性排水の処理方法及び装置
JP2004167369A (ja) 汚泥の処理方法
JP5523168B2 (ja) 固形バイオマスの処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051011

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080624

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081028