JP2007319842A

JP2007319842A - 排水臭気の除去方法及び排水臭気の除去装置

Info

Publication number: JP2007319842A
Application number: JP2006156383A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kohama; 文夫小濱; Tetsushi Suzuki; 哲史鈴木; Hajime Takahashi; 高橋　　元; Atsushi Tanaka; 温田中; Shigeru Noritake; 繁則武; Seiji Imabayashi; 誠二今林; Kazuo Uechi; 和男上地
Original assignee: Asahi Breweries Ltd; Asahi Beer Engineering Ltd; Oji Paper Co Ltd; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd; New Oji Paper Co Ltd; Asahi Beer Engineering Ltd; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】クラフトパルプ排水の臭気を低減することができる排水臭気の除去方法及びその除去装置を提供する。
【解決手段】本発明の排水臭気の除去方法は、パルプ設備１で発生するクラフトパルプ排水の臭気を排水処理設備２で除去する方法である。この方法は、脱臭塔９において、クラフトパルプ排水をエアストリッピング処理してストリッピング処理水を得るストリッピング工程と、嫌気化槽１３において、ストリッピング処理水を嫌気性処理して嫌気処理水を得る嫌気性処理工程と、活性汚泥処理設備１７において、嫌気処理水を好気性処理して好気処理水を得る好気性処理工程と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、クラフトパルプ排水の臭気を除去する排水臭気の除去方法、及び排水臭気の除去装置に関するものである。

パルプ工場において、パルプ製造時に発生するクラフトパルプ排水は、臭気成分を含み特有の臭気を有するので、排水からこの臭気を除去することが環境対策上重要である。従来、このような分野の技術として、下記非特許文献１に記載の排水臭気の除去方法が知られている。この除去方法は、クラフトパルプ排水が、例えば活性汚泥処理施設等の排水処理施設に送られる前に、クラフトパルプ排水を脱臭塔で脱臭処理することで、クラフトパルプ排水の臭気を除去するものである。
紙パルプ技術協会，「紙パルプ製造技術シリーズ(12) 環境」，初版，紙パルプ技術協会，２００２年５月２０日，ｐ．２８７−２９２

しかしながら、クラフトパルプ排水中に含まれる硫黄化合物、樹脂酸、テルペン等といった臭気成分は生物難分解性である。また、クラフトパルプ排水のＢＯＤ濃度は極めて高く、生物易分解成分を多く含むことから、活性汚泥処理施設においては、生物難分解性である臭気成分までは十分に分解されない。従って、上記の除去方法にあっては、排水処理施設からの処理水中に残留する臭気成分の除去が十分であるとは言えず、このようなクラフトパルプ排水の処理にあっては、排水の臭気を更に低減する方法が求められている。

そこで、本発明は、クラフトパルプ排水の処理において、処理水の臭気を改善するとともに、バイオガスを回収することができる排水臭気の除去方法及びその除去装置を提供することを目的とする。

本発明に係る排水臭気の除去方法は、クラフトパルプ排水の臭気を除去する排水臭気の除去方法において、クラフトパルプ排水をストリッピング処理してストリッピング処理水を得るストリッピング工程と、ストリッピング処理水を嫌気性処理して嫌気処理水を得る嫌気性処理工程と、嫌気処理水を好気性処理して好気処理水を得る好気性処理工程と、を備えたことを特徴とする。

この除去方法では、ストリッピング工程においてクラフトパルプ排水をストリッピング処理した後、更にストリッピング処理水を嫌気性処理することとしている。この嫌気性処理によってストリッピング処理水中に残留している生物易分解成分を分解することができるので、嫌気処理水に含まれる生物易分解成分が少なくなる。このような嫌気処理水が好気性処理工程に移行されるので、好気性処理においては、生物難分解成分を資化できる微生物群が優性となり、生物難分解成分である臭気成分が効率良く除去される。その結果、最終的に得られる好気処理水中の臭気成分が低減され、処理排水の臭気の低減を図ることができる。また、この方法によれば、嫌気性処理工程において発生するバイオガスを回収することができる。

また、本発明に係る排水臭気の除去方法は、ストリッピング処理水に希釈水を加える希釈工程を更に備えることが好ましい。この構成によれば、希釈工程によって、ストリッピング処理水が嫌気性処理に適した濃度に希釈されるので、後段の嫌気性処理工程を良好に行うことができる。

本発明の排水臭気の除去装置は、クラフトパルプ排水の臭気を除去する排水臭気の除去装置において、クラフトパルプ排水をストリッピング処理してストリッピング処理水を得るストリッピング処理手段と、ストリッピング処理水を嫌気性処理して嫌気処理水を得る嫌気性処理手段と、嫌気処理水を好気性処理して好気処理水を得る好気性処理手段と、を備えたことを特徴とする。

この除去装置では、ストリッピング処理手段においてクラフトパルプ排水をストリッピング処理した後、更にストリッピング処理水を嫌気性処理することとしている。この嫌気性処理によってストリッピング処理水中に残留している生物易分解成分を分解することができるので、嫌気処理水に含まれる生物易分解成分が少なくなる。このような嫌気処理水が好気性処理手段に移行されるので、好気性処理においては、生物難分解成分を資化できる微生物群が優性となり、生物難分解成分である臭気成分が効率良く分解される。その結果、最終的に得られる好気処理水中の臭気成分が低減され、処理排水の臭気の低減を図ることができる。また、この装置によれば、嫌気性処理手段において発生するバイオガスを回収することができる。

また、本発明の排水臭気の除去装置は、ストリッピング処理水に希釈水を加える希釈手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、希釈手段によって、ストリッピング処理水が嫌気性処理に適した濃度に希釈されるので、後段の嫌気性処理手段による嫌気性処理を良好に行うことができる。

本発明の排水臭気の除去方法及びその除去装置によれば、クラフトパルプ排水の処理において、処理水の臭気を改善するとともに、バイオガスを回収することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る排水臭気の除去方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すパルプ設備１は、パルプ原料の木材チップをラインＬ１から導入し、アルカリ薬液と混合して蒸解させる蒸解設備３を備えている。この蒸解設備３では、導入された木材チップの繊維分以外の成分（リグニン成分等）がアルカリ薬剤に溶け出す。この繊維分以外の成分が溶け込んだアルカリ薬剤は、ラインＬ２から黒液として排出される。また、木材チップの繊維分は、パルプとしてラインＬ３を通じ蒸解設備３から排出され、紙の原料として後工程に送られる。また、蒸解により発生した排ガスは、蒸解設備３からラインＬ４を通じて排出され、後述する排ガス冷却塔７に導入される。

ラインＬ２からの黒液は、エバポレータを有する黒液濃縮設備５に導入され、濃縮処理される。この黒液の濃縮処理により、黒液濃縮設備５からは、濃縮された濃黒液と、比較的臭気成分が少なく透明な液体であるクリーンドレン（クラフトパルプ排水）と、比較的多くの臭気成分を含んだ液体であるファールドレン（クラフトパルプ排水）とが発生する。このうち、濃黒液は、ラインＬ５を通じて黒液濃縮設備５から排出され、燃料として有効利用される。

一方、ここで発生したファールドレン及びクリーンドレンは、臭気成分を含んでおり、ＢＯＤ濃度も高いので、クラフトパルプ排水として、臭気を除去しながら適切に処理される必要がある。そこで、ファールドレンはラインＬ６を通じて、クリーンドレンはラインＬ７を通じてそれぞれ黒液濃縮設備５から排出され、排水処理設備（排水臭気の除去装置）２に送られて、臭気の除去処理を伴う排水処理がなされる。なお、このクラフトパルプ排水に含まれる臭気成分としては、硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルサルファイド、ジメチルジサルファイドといった硫黄化合物、樹脂酸、テルペンが挙げられる。

また、黒液濃縮設備５から発生する排ガスは、ラインＬ８を通じて黒液濃縮設備５から排出され、排ガス冷却塔７に導入される。この排ガス冷却塔７には、蒸解設備３からの排ガスと黒液濃縮設備５からの排ガスとが導入されており、排ガス冷却塔７では、これらの排ガスを冷却し凝集したドレンが臭気ドレンとしてラインＬ９から排出される。そして、この臭気ドレンは、ラインＬ９を通じ、ラインＬ６に合流することでファールドレンに混合されて排水処理設備２に送られる。

以下、図１及び図２を参照しながら、排水処理設備２によるクラフトパルプ排水の処理について説明する。排水処理設備２において、クラフトパルプ排水の一部であるファールドレンは、ラインＬ６を通じて、エアストリッピング装置を構成する脱臭塔（ストリッピング処理手段）９に導入される。この脱臭塔９では、エアストリッピング法による脱臭処理が行われ、気液接触によってファールドレンに含まれる臭気成分が除去される（Ｓ２０２：ストリッピング工程）。処理後のファールドレンは、ストリッピング処理水としてラインＬ１１から排出される。また、このラインＬ１１には、上記のラインＬ７が合流しており、上記クリーンドレンは、ストリッピング処理水と一緒に混合されて後段の処理に送られる。なお、ラインＬ７を通過するクリーンドレンの一部は、分岐したラインＬ１２を通じて再び蒸解設備３に戻される。

上記ストリッピング処理水が流動するラインＬ１１には、希釈水ライン（希釈手段）Ｌ１３が合流しており、ストリッピング処理水を希釈するための希釈水が、ラインＬ１３からラインＬ１１に供給される（Ｓ２０４：希釈工程）。そして、この希釈水によって嫌気性処理に適した濃度に希釈されたストリッピング処理水が、ラインＬ１１から後述の嫌気化槽１３に導入されるので、嫌気化槽１３では、良好な嫌気性処理が行われる。なお、パルプ工場には、このパルプ設備１以外にも他の設備が多く存在し、それらの設備で発生する排水（例えば、晒排水、ＤＩＰ排水、抄紙排水）が多く存在するので、このような他の設備からの排水を上記希釈水として有効利用することができる。また、上記希釈水として、単に水を用いてもよい。

ラインＬ１１からのストリッピング処理水が導入される嫌気化槽（嫌気性処理手段）１３は、上向流式嫌気性処理槽を構成している。この嫌気化層１３では、槽内部に嫌気性汚泥が沈殿してなる嫌気性汚泥床が形成されており、上向流嫌気性汚泥床法による上記ストリッピング処理水の中温メタン発酵処理（嫌気性処理）が行われる。すなわち、嫌気化槽１３内に導入されたストリッピング処理水は、上向流を形成しながら嫌気性汚泥床を通過し、ストリッピング処理水に残留している有機物が嫌気性菌によってメタン発酵処理され、メタンガス等に分解される。また、この時、ストリッピング処理水中に残留する臭気成分も分解される。なお、嫌気化槽１３の内部は約３２℃に維持されているので、槽内では中温メタン発酵処理が進行する。この処理により発生するメタンガス等のバイオガスは、嫌気化槽１３上部のラインＬ１４から排出されて回収され、有効利用される。また、メタン発酵処理後のストリッピング処理水は、嫌気化槽１３の上部から、ラインＬ１６を通じて、嫌気処理水として排出される（Ｓ２０６：嫌気性処理工程）。

ラインＬ１６からの嫌気処理水は、活性汚泥処理設備（好気性処理手段）１７に導入される。この活性汚泥処理設備１７においては、嫌気処理水は最初に原水槽１９に貯留される。貯留された嫌気処理水は、ラインＬ１９を通じて曝気槽２１に送られる。曝気槽２１に導入された嫌気処理水は、この曝気槽２１において、好気性活性汚泥処理される。すなわち、嫌気処理水は、槽内の好気性汚泥に接触しながら曝気され、好気性汚泥に含まれる好気性菌によって嫌気処理水中に残留する有機物が無機物に分解される。また、この時、嫌気処理水中に残留する臭気成分も分解される。このように処理された嫌気処理水は、ラインＬ２１を通じて沈殿槽２３に送られ、沈殿槽２３において好気性汚泥が取り除かれた後、ラインＬ２３を通じ好気処理水として排水処理設備２から排出される（Ｓ２０８：好気性処理工程）。なお、沈殿槽２３において取り除かれた好気性汚泥は、ラインＬ２４を通じて曝気槽２１に返送される。

上記の排水処理設備２によれば、この嫌気化槽１３における嫌気性処理によって、ストリッピング処理水中に残留している有機物の生物易分解成分を分解することができるので、嫌気処理水に含まれる生物易分解成分は少なくなる。このような嫌気処理水が活性汚泥処理設備１７に移行されるので、活性汚泥処理設備１７の曝気槽２１内においては、生物難分解成分を資化できる微生物群が優性となり、生物難分解成分である臭気成分が効率良く除去される。その結果、最終的に得られる好気処理水中の臭気成分が低減され、処理排水の臭気の低減を図ることができる。また、このような排水処理設備２によれば、活性汚泥処理設備１７の負荷が小さくなるので、活性汚泥処理設備１７を小型化することができ、排水処理設備２全体のコンパクト化を図ると共に、運転経費を低減することができる。

本発明者らは、上記の排水処理設備２、及び図３に示すパルプ設備５１の排水処理設備５２において、黒液濃縮設備３から発生するファールドレン及びクリーンドレン（クラフトパルプ排水）の臭気除去の実験を行った。排水処理設備５２は、嫌気化槽１３を備えていない点で、排水処理設備２と相違する。また、排水処理設備２，５２とも、ラインＬ１１における排水の臭気成分の濃度は同じである。

この実験で得られた結果を下表１に示す。排水処理設備５２によれば、表に示すように、ラインＬ２３における処理排水から、ジメチルサルファイドが０．０３６ｐｐｍの濃度で検出されたが、排水処理設備２における処理排水からは、ジメチルサルファイドが検出されなかった。このように、嫌気化層１３を有する排水処理設備２によれば、嫌気化層１３を有しない排水処理設備５２に比較して、クラフトパルプ排水中の臭気成分（特に、ジメチルサルファイド）をより低減できることが確認された。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、脱臭塔９は、エアストリッピング装置を構成するものに限定されず、スチームストリッピング法による脱臭処理を行うスチームストリッピング装置であってもよい。

本発明に係る排水臭気の除去方法が適用されるパルプ設備の一実施形態を示す図である。排水処理設備によるクラフトパルプ排水の処理を示すフロー図である。他のパルプ設備を示す図である。

符号の説明

１，５１…パルプ設備、２，５２…排水処理設備（排水臭気の除去装置）、９…脱臭塔（ストリッピング手段）、１３…嫌気化槽（嫌気性処理手段）、１７…活性汚泥処理設備（好気性処理手段）、Ｌ１３…希釈水ライン（希釈手段）。

Claims

クラフトパルプ排水の臭気を除去する排水臭気の除去方法において、
前記クラフトパルプ排水をストリッピング処理してストリッピング処理水を得るストリッピング工程と、
前記ストリッピング処理水を嫌気性処理して嫌気処理水を得る嫌気性処理工程と、
前記嫌気処理水を好気性処理して好気処理水を得る好気性処理工程と、を備えたことを特徴とする排水臭気の除去方法。
前記ストリッピング処理水に希釈水を加える希釈工程を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の排水臭気の除去方法。
クラフトパルプ排水の臭気を除去する排水臭気の除去装置において、
前記クラフトパルプ排水をストリッピング処理してストリッピング処理水を得るストリッピング処理手段と、
前記ストリッピング処理水を嫌気性処理して嫌気処理水を得る嫌気性処理手段と、
前記嫌気処理水を好気性処理して好気処理水を得る好気性処理手段と、を備えたことを特徴とする排水臭気の除去装置。
前記ストリッピング処理水に希釈水を加える希釈手段を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の排水臭気の除去装置。