JP2010247115A - メタン発酵処理水の蒸発濃縮手段を備えた嫌気性処理方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メタン発酵処理水から再利用可能な回収水を得ると共に、濃縮液を有効利用できる嫌気性処理方法と装置を提供する。
【解決手段】有機性廃水又は有機性廃棄物を嫌気性微生物を用いて嫌気性処理する方法において、前記嫌気性処理後のメタン発酵処理水の一部を、蒸発操作により濃縮分離し、得られる濃縮液を前記嫌気性処理工程へ返送すると共に、得られる凝縮水は再利用するものであり、前記嫌気性処理は、メタン菌の活性促進作用のある微量元素を添加して行うのがよく、また、前記嫌気性処理が、酸発酵工程及びメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理であり、蒸発操作により濃縮分離して得られた濃縮液を酸発酵工程へ流入させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種工場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、これを無害化する嫌気性処理方法及び装置に関し、更に詳しくは、メタン発酵処理水の一部を蒸発操作により濃縮分離する工程を有する嫌気性処理方法及び装置に関する。

有機性の廃水あるいは有機性の廃棄物等は、嫌気性処理によって分解処理されることがある。このときの嫌気性処理方法には、嫌気微生物を浮遊状態で保持する嫌気性消化法や、嫌気微生物を固定床充填材の表面に生物膜として保持する嫌気性ろ床法、嫌気微生物を砂や粒状活性炭等の流動性担体表面に保持する嫌気性流動床法、上向流嫌気性汚泥床（以後、ＵＡＳＢとも記す）法が用いられることが多い。ＵＡＳＢ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。例えば、この方法を具体化した装置では、重クロム酸カリウムを酸化剤として測定したＣＯＤ_ｃｒ（以後ＣＯＤと記す）の容積負荷が、１０〜１５ｋｇ／ｍ^３／ｄの廃水、廃棄物でも、効率よく運転できるという特徴がある。

原水の性状にもよるが、ＵＡＳＢ処理水の水質は、処理水ＢＯＤ、ＳＳで数百ｍｇ／Ｌ以下であることが多い。この場合には、ＵＡＳＢ処理水に対して活性汚泥処理等の好気処理を行わずに、下水道放流することが可能である。
近年の水不足事情もあり、メタン発酵処理水を回収し、再利用する要求が高まっている。特に、排水処理設備が、ＵＡＳＢ処理設備等のメタン発酵処理設備のみであり、活性汚泥処理等の好気性処理設備を経ずに、メタン発酵処理水あるいはメタン発酵処理水の固形物を除去後、処理水を直接下水道放流している場合では、このメタン発酵処理水あるいはメタン発酵処理水の固形物を除去後、処理水を回収して再利用することが求められる。また、回収水はその用途から、有機物濃度、ＳＳ濃度、塩類濃度の極めて低い回収水が要求される。

回収水を再利用する手段としては膜分離法があるが、以下の理由により、メタン発酵処理水を回収し、有機物濃度、ＳＳ濃度、塩類濃度の極めて低い回収水を再利用するケースには適さない。
除濁膜（ＭＦ膜、ＵＦ膜）ではＳＳの低減は可能であるが、イオンや溶解性有機物は透過するため、低有機物濃度、低塩類濃度の回収水は得られない。
脱塩膜（ＮＦ膜、ＲＯ膜）では、低有機物濃度、低ＳＳ濃度、低塩類濃度の回収水を得ることは可能であるが、脱塩膜への供給水のＳＳ、有機物濃度を低減する前処理装置が必要である。特に、有機物濃度はＴＯＣで５ｍｇ／Ｌ以下まで低減する必要があるため、過大な有機物除去用の前処理設備が必要となる。
特開平１１−２０７３８４号公報 須藤隆一ら，固定化微生物法による排水処理「７章スラッジブランケット(ＵＡＳＢ）法」，産業用水調査会，１９８８年初版

本発明は、上記従来技術に鑑み、蒸発濃縮手段を用いることでメタン発酵処理水から有機物濃度、ＳＳ濃度、塩類濃度の極めて低い回収水を得ることができ、その際に発生する、通常、処理処分が困難な濃縮液を有効利用することで、メタン発酵処理工程の処理の安定化と薬品添加コストの低減を可能とする嫌気性処理方法と装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、有機性廃水又は有機性廃棄物を嫌気性微生物を用いて嫌気性処理する方法において、前記嫌気性処理後のメタン発酵処理水の一部を、蒸発操作により濃縮分離し、得られる濃縮液を前記嫌気性処理工程へ返送すると共に、得られる凝縮水は再利用することを特徴とする嫌気性処理方法としたものである。
前記嫌気性処理方法において、嫌気性処理は、メタン菌の活性促進作用のある微量元素を添加して行うのがよく、また、前記嫌気性処理が、酸発酵工程及びメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理であり、蒸発操作により濃縮分離して得られた濃縮液を酸発酵工程へ流入させることができる。

また、前記嫌気性処理において、処理工程中の塩類濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発操作により濃縮する濃縮倍率を制御することができ、さらに、流入する原水の塩類濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発濃縮する濃縮倍率を制御することができる。
前記嫌気性処理方法は、処理工程中の塩類濃度を３％以下に制御するのがよく、流入する原水の塩類濃度及び／又は処理工程中の塩類濃度の測定は、電気伝導度計を用いて行うことができ、また、処理工程中の陽イオン濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発濃縮する濃縮倍率を制御することができる。

また、本発明は、有機性廃水又は有機性廃棄物を嫌気性処理するメタン発酵装置と、該メタン発酵装置からの流出水の一部を濃縮分離する蒸発装置とを備え、該蒸発装置で得られる濃縮液を、前記メタン発酵装置又は該メタン発酵装置の上流側に流入させる供給管を有することを特徴とする嫌気性処理装置としたものである。
また、本発明は、有機性廃水又は有機性廃棄物を二相式嫌気性処理する酸発酵装置及びメタン発酵装置と、該メタン発酵装置からの流出水の一部を濃縮分離する蒸発装置とを備え、該蒸発装置で得られる濃縮液を前記酸発酵装置又は酸発酵装置の上流側に流入させる供給管を有することを特徴とする嫌気性処理装置としたものである。
前記嫌気性処理において、メタン発酵装置及び／又は酸発酵装置には、発酵液中の電気伝導率を計測する電気伝導度計を備えることができる。

本発明によれば、メタン発酵処理水の一部を蒸発装置により濃縮分離を行い、得られる有機物濃度、ＳＳ濃度、塩類濃度の極めて低い凝縮水を回収して再利用し、これと同時に、メタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮されて得られる濃縮液を、メタン発酵処理工程に返送することで、メタン発酵処理の安定化とメタン菌の活性促進作用のある微量元素の添加量低減を図り、さらに嫌気性処理が酸発酵工程及びメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理である場合には、アルカリ成分及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮された濃縮液を、酸発酵工程に返送することで、酸発酵工程に供給するアルカリ剤及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素の添加量を低減でき、通常、処理処分が困難な濃縮液の有効利用が図れる。

以下、本発明を詳細に説明する。
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蒸発濃縮手段を備えた酸発酵工程とメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理方法の一形態を示すフロー構成図である。
メタン発酵工程としては、嫌気微生物を浮遊状態で保持する嫌気性消化法や、嫌気微生物を固定床充填材の表面に生物膜として保持する嫌気性ろ床法、嫌気微生物を砂や粒状活性炭等の流動性担体表面に保持する嫌気性流動床法、ＵＡＳＢ法が用いられることが多いが、ここでは一例としてＵＡＳＢ法について説明する。

有機性廃水などを含んだ原水を酸発酵槽へ導入し、酸発酵処理水をＵＡＳＢへ上向流で導入する。ＵＡＳＢは、嫌気性菌からなるグラニュール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。酸発酵槽からＵＡＳＢへの送水は、ポンプ圧送による送水でも良いし、酸発酵槽の水位をＵＡＳＢの水位よりも高くすることによる水頭差による送水でも良い。原水を、ＵＡＳＢ処理水の循環液や系外から供給する希釈水等により、必要に応じて適宜希釈を行うことで、ＵＡＳＢ内部での通水速度が０．１〜５ｍ／ｈとなるように調節する。

嫌気微生物による処理法は、一般に酸発酵工程とメタン発酵工程に分けられる。酸発酵工程では、有機物の低分子化、有機酸への転換が行われ、メタン発酵では、主に酢酸などの有機酸を基質としてメタンを生成が行われる。酸発酵及びメタン発酵の至適ｐＨの観点から、酸発酵槽内のｐＨを５〜８、ＵＡＳＢ槽内のｐＨを６．５〜８．５に設定することが多い。酸発酵槽内でもメタン発酵が、メタン発酵槽であるＵＡＳＢ槽内でも酸発酵が起こるが、酸発酵槽及びＵＡＳＢ槽の機能がより効果的に発揮できるように、酸発酵槽のｐＨを５．５〜６．５に設定する。酸発酵工程では、メタン発酵が起こりにくいｐＨ６．５以下とし、酸発酵処理を積極的に進行させることで、ＵＡＳＢ内で良好なメタン発酵処理が行え、効率的な嫌気性処理が達成できることになる。ＵＡＳＢでは、メタン発酵の進行によりアルカリ度を生成し、ｐＨが上昇するため、酸発酵槽のｐＨを５．５〜６．５に設定することで、ＵＡＳＢ槽内のｐＨは６．５〜８．５に保たれる。

酸発酵槽とＵＡＳＢは、各々１槽でもよいし、各々複数槽から構成されても良い。酸発酵槽を複数槽とする場合には、前段の酸発酵槽で、比較的酸発酵及び低分子化が容易な成分の反応が進行し、後段の酸発酵槽で、比較的酸発酵しにくい成分の酸発酵が進行する。
酸発酵槽では、アルカリ度を消費する酸発酵処理が進行するため、アルカリ剤を添加することで、酸発酵槽のｐＨを維持し、安定した酸発酵処理を行う。アルカリ剤としては、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｍｇ（ＯＨ）_２等があるが、ｐＨ制御の容易さ及び取り扱いの容易さを考慮して、ＮａＯＨを用いることが多い。

メタン発酵処理では、活性汚泥処理などの好気性処理と同様に、有機物を分解し、菌体が増殖する上で、栄養剤として窒素、リンが不可欠である。メタン発酵処理における一般的なＣＯＤ：窒素：リンの比率は、３００〜５００：６．７：１である。廃水中に窒素、リンが含まれていない場合、あるいはＣＯＤに対して窒素、リンが不足する場合には、栄養剤として尿素やリン酸等を添加し、不足分の窒素、リンを補う必要がある。
メタン菌の増殖・活性を促進する作用のある微量元素としては、Ｎ、Ｐ、Ｂ、Ｓ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｋ、Ｓｅ、Ｗ、Ｍｏなどが挙げられる。以下、メタン菌の増殖・活性を促進する作用のある微量元素を、単に微量元素と記すこともある。これらの微量元素を添加することで、メタン菌の活性が高まり、処理の安定化や処理の高効率化が達成できる。微量元素は、溶解性の形態で供給することが好ましい。メタン菌の活性に影響を及ぼす成分は、相乗的に作用することがあるため、これらの微量元素を、複数組み合わせて添加することが効果的である。これらの微量元素の中には、過剰供給するとメタン菌に阻害を及ぼす成分もあるので、微量元素の添加量を適正にする必要がある。

ＵＡＳＢ処理水の一部が、蒸発装置へ流入する。ＵＡＳＢ処理水を蒸発装置内で蒸発濃縮させ、生成した蒸気を凝縮し、凝縮水として回収再利用し、濃縮液は、酸発酵槽へ流入させる。蒸発装置は、ＵＡＳＢ処理水を蒸発濃縮可能であり、凝縮水及び濃縮液の回収が可能な構造であればよく、その型式は問わない。蒸発装置の配列と操作方式も特に問わないが、蒸気圧縮法、多重効用法、多段フラッシュ法、及びこれらを組み合わせた複合法は、エネルギー効率を向上させる方式である。
ＵＡＳＢ処理水は、ＢＯＤ、ＳＳが数百ｍｇ／Ｌ以下であることが多く、ＵＡＳＢ処理水を直接、蒸発装置内で蒸発濃縮することが可能である。原水性状等に起因して、ＵＡＳＢ処理水ＳＳが数百ｍｇ／Ｌ以上となり、ＳＳ濃度が蒸発装置内での蒸発濃縮に支障がある場合には、ＵＡＳＢ処理水のＳＳを予め低減、除去してから蒸発装置内へ供給することが好ましい。ＵＡＳＢ処理水のＳＳ低減、除去としては、沈降分離、浮上分離、遠心分離等の手法が用いられるが、多くの場合は重力沈降分離で目的の水質が得られることが多い。

濃縮液の酸発酵槽への流入位置は、濃縮液を酸発酵槽へ直接流入させてもよく、濃縮液を原水配管へ流入させてもよく、濃縮液を原水と混合させた後、酸発酵槽へ流入させてもよい。
凝縮水は、ＳＳ濃度、有機物濃度、塩類濃度が極めて低いため、冷却水や中水道としての利用が可能である。凝縮水中にアンモニウムイオン等が存在し、再利用の妨げとなる場合には、凝縮水にイオン交換処理等の後処理を施すことで再利用が可能となる。
濃縮液には、アルカリ成分及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮されている。この濃縮液を、酸発酵槽に流入させることで、酸発酵処理時に消費されるアルカリ度や、メタン菌の増殖・活性を促進する作用のある微量元素を補うことができ、酸発酵槽に供給するアルカリ剤及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素の添加量を、低減することが可能となる。

濃縮液では、アルカリ成分が濃縮しているため、ＵＡＳＢ処理水に比べ、ｐＨが上昇する。ｐＨ ７のＵＡＳＢ処理水を、蒸発装置内で１０倍濃縮した濃縮液のｐＨは、約８〜９である。前記の微量元素の中には、濃縮液のｐＨが高くなると硫化物や水酸化物等の固形物を形成し、固定化されるものもある（ここで、固定化とは、溶解性の元素が硫化物等の固形物になることで、微量元素のメタン菌の増殖・活性を促進する作用が、低下することを意味する）。金属硫化物の溶解度積は、水酸化物の溶解度積よりもはるかに小さいので、硫化物形成時に溶解性金属濃度がより低くなる。ＵＡＳＢ処理水中には、溶存硫化物が含まれているため、濃縮液のｐＨが高くなると硫化物を形成しやすい。
そのため、濃縮液をメタン発酵工程に返送する場合には、メタン菌の活性促進作用のある微量元素が、固定化されないように蒸発濃縮装置の濃縮倍率を設定する必要があり、具体的には、濃縮液のｐＨが９．５以下、好ましくは９．０以下になるように設定する。一方、濃縮液を酸発酵槽に返送する場合では、微量元素が硫化物等で固定化された濃縮液を、ｐＨ５．５〜６．５の酸発酵槽へ流入させることで、微量元素は、再び溶解性元素の形態をとり、微量元素のメタン菌の増殖・活性を促進する作用を発揮できる。そのため、濃縮液を酸発酵槽へ流入させることは、メタン発酵処理の安定化や高効率化を実現する上で非常に有効である。

酸発酵槽及びＵＡＳＢで発生するバイオガスには、カロリーの高いメタン、水素が含まれているので、バイオガス回収して有効利用を図ることが好ましく、また、可燃性ガスに対する保安面からも望ましい。回収したバイオガスをボイラーの燃料として使用し、発生した蒸気を蒸発装置の熱源として利用することもできる。
ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させ、濃縮液を酸発酵槽へ返送する場合においても、酸発酵槽及びＵＡＳＢでの塩類濃度は上昇するため、酸発酵槽及びＵＡＳＢでの塩類濃度が、メタン菌の阻害にならない範囲になるように、水回収率（原水に対する凝縮水の回収割合）及び蒸発濃縮処理での濃縮倍率を設定する必要がある。メタン菌への阻害が生じないように、酸発酵槽及びＵＡＳＢでの塩類濃度が３％以下、好ましくは１％以下となるように蒸発濃縮処理での運転条件を設定する。ここで、塩類濃度とは、溶解性蒸発残留物濃度を意味している。

原水の塩類濃度が変動する場合においても、メタン菌への阻害が生じないように、酸発酵槽及びＵＡＳＢでの塩類濃度が３％以下、好ましくは１％以下となるように、蒸発濃縮処理での運転条件を設定する必要がある。主な運転方法としては、以下の方法が挙げられる。
運転方法（１）
原水の塩類濃度が最も高い条件で、処理工程中の塩類濃度が３％以下、好ましくは１％以下となるように、蒸発濃縮処理での水回収率及び濃縮倍率を設定し、原水の塩類濃度が低くなった段階でも、水回収率及び濃縮倍率は変更しない方法。
運転方法（２）
原水又は処理工程中の塩類濃度を測定し、処理工程での塩類濃度が３％以下、好ましくは１％以下となるように、蒸発濃縮処理での水回収率及び濃縮倍率を制御する方法。具体的には、蒸発濃縮装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と蒸発装置での濃縮倍率を制御する方法である。ここで、処理工程中の塩類濃度とは、濃縮液が混合後の液中の塩類濃度であればよく、酸発酵槽内液、酸発酵槽流出水、ＵＡＳＢ槽内液、ＵＡＳＢ処理水の何れでもよい。

凝縮水の塩類濃度は極めて低く、蒸発装置に流入したＵＡＳＢ処理水中の塩類のほぼ全量が濃縮液側に残り、酸発酵槽に流入するため、原水の塩類濃度を測定して、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と蒸発装置の濃縮倍率を設定することで、処理工程中の塩類濃度を３％以下、好ましくは１％以下に制御することは可能である。また、処理工程中の塩類濃度を測定して、メタン発酵処理工程の塩類濃度を３％以下、好ましくは１％以下になるように、適宜、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と、蒸発装置の濃縮倍率を制御することも可能である。原水の塩類濃度と処理工程中の塩類濃度の両者を測定し、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と、蒸発装置の濃縮倍率を制御することがより好ましい。
運転方法（２）は、原水の塩類濃度の変動に応じて水回収率及び濃縮倍率を制御することが可能となるため、運転方法（１）に比べて、回収水として再利用する凝縮液の回収量が増え、水回収率が向上する方法である。

塩類濃度と電気伝導率には、相関があるため、直接塩類濃度を測定しなくても、電気伝導率を測定することで、塩類濃度の監視が可能である。塩類濃度と電気伝導率の相関は、それぞれの廃水について求めておけばよく、一例として飲料製造廃水を対象とした場合では、塩類濃度０．５％で電気伝導率は８００ｍＳ／ｍ、塩類濃度１％で電気伝導率は１３００ｍＳ／ｍ、塩類濃度３％で電気伝導率は３２００ｍＳ／ｍである。電気伝導度計により、原水及び／又は処理工程中の電気伝導率を測定することで、処理工程の塩類濃度を３％以下、好ましくは１％以下になるように、適宜、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と蒸発装置の濃縮倍率を制御することは可能である。電気伝導度計により、原水及び／又は処理工程中の電気伝導率を連続的に測定する方法は、溶解性蒸発残留物濃度を適宜測定する方法に比べ、応答性が速く、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と蒸発装置の濃縮倍率を制御する上で有効である。処理工程中の電気伝導率とは、濃縮液が混合後の液中の電気伝導率であればよく、酸発酵槽内液、酸発酵槽流出水、ＵＡＳＢ槽内液、ＵＡＳＢ処理水の何れでもよい。

ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させ、濃縮液を酸発酵槽へ返送し、処理工程中の塩類濃度を３％以下とした場合でも、メタン発酵処理に阻害を及ぼす成分、特に、陽イオン金属が、高濃度になることでＵＡＳＢ処理が不安定になる可能性がある。また、酸発酵槽ではｐＨを維持し、安定した酸発酵処理を行う目的で、ＮａＯＨ等のアルカリ剤を添加するため、原水中の陽イオン濃度が低い場合でも、アルカリ剤の添加により処理工程中の陽イオン濃度は増加する。

メタン発酵処理に阻害を及ぼす陽イオン金属としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａが挙げられる。これらの陽イオン金属は、適度な濃度であればメタン発酵処理を促進させ、良好なメタン発酵処理を達成する一助となるが、高濃度では、メタン発酵処理を阻害する。例えば、Ｎａ：８０００ｍｇ／Ｌ以上、Ｋ：５０００ｍｇ／Ｌ以上、Ｍｇ：２０００ｍｇ／Ｌ以上、Ｃａ：５０００ｍｇ／Ｌ以上では、メタン発酵処理性能が低下する。そのため、処理工程中の陽イオン濃度を測定し、陽イオン濃度がメタン発酵処理に阻害を及ぼさない濃度となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量と蒸発装置の濃縮倍率を制御することが効果的である。また、酸発酵槽へ供給するアルカリ剤を複数使用することで、個々の陽イオン金属濃度を低減でき、メタン発酵の阻害を回避することが可能となる。処理工程中の陽イオン濃度とは、濃縮液が酸発酵槽で混合され、酸発酵槽にアルカリ剤が供給された後の液中の陽イオン濃度であればよく、酸発酵槽内液、酸発酵槽流出水、ＵＡＳＢ槽内液、ＵＡＳＢ処理水の何れでもよい。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
図２は、実施例１の概要を示すフロー図である。図２（ａ）は、従来法のＵＡＳＢ処理を行うＡ系列である。図２（ｂ）は、ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させるＢ系列（本発明）である。
両系列のＵＡＳＢの容量は、１．５ｍ^３（０．５ｍ×０．５ｍ×６ｍ）である。原水には、飲料製造廃水（ＣＯＤ_Ｃｒ約４５００ｍｇ／Ｌ）の中和処理水を使用した。ＵＡＳＢの水温は、３５℃に制御した。原水には、リンを栄養剤として加えた。リンの添加量は、Ａ、Ｂ系列何れもＣＯＤ：Ｐ＝５００：１である。
Ｂ系列の蒸発装置である蒸発濃縮装置は、伝熱体にポリエチレンフィルム薄膜を使用した機械式自己蒸気圧縮方式の装置（容量８ｍ^３）を使用し、減圧圧力は約２００ｈＰａ、蒸発温度は約６０℃の条件で運転を行った。

各系列とも所定のＣＯＤ_Ｃｒ負荷となるように、原水流量を調整した。Ｂ系列の蒸発濃縮装置では、水回収率を５０％、濃縮倍率を５倍に設定した。原水流量３ｍ^３／ｄの場合、Ｂ系列では、ＵＡＳＢ槽流出水量が３．３８ｍ^３／ｄ、ＵＡＳＢ処理水量が１．５ｍ^３／ｄ、蒸発濃縮装置流入量が１．８８ｍ^３／ｄ、凝縮水流量が１．５ｍ^３／ｄ、濃縮液流量が０．３８ｍ^３／ｄとなるように運転を行った。
処理成績を表１に示す。各ＵＡＳＢのＣＯＤ_Ｃｒ負荷は、原水の流量及びＣＯＤ_Ｃｒ濃度を基に算出した。各条件とも、１ヶ月間運転を行った。

Ａ−１系列では、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷６ｋｇ／ｍ^３／ｄでＣＯＤ_Ｃｒ除去率８９％の良好な処理であった。Ａ−１系列に引き続きＣＯＤ_Ｃｒ負荷を１０ｋｇ／ｍ^３／ｄに上げたＡ−２系列ではＣＯＤ_Ｃｒ除去率が６８％に低下した。
本発明に基づくＢ系列では、原水３．３ｍ^３／ｄに対し、回収水が１．６５ｍ^３／ｄ得られ（水回収率５０％）、さらに、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷が１０ｋｇ／ｍ^３／ｄで、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は８８％の良好な処理であり、従来法のＡ系列よりも、高いＣＯＤ_Ｃｒ負荷で安定した処理が達成できた。Ｂ系列では、微量元素が濃縮された濃縮液をメタン発酵処理工程に返送することが、メタン菌の活性促進作用のある微量元素を添加することと同等の効果があり、メタン発酵の安定化処理を達成したと考えられる。Ｂ系列のＵＡＳＢ流出水は、ｐＨが７．５、溶解性Ｆｅ濃度が０．７ｍｇ／Ｌ、濃縮液は、ｐＨが８．９、溶解性Ｆｅ濃度が３．０ｍｇ／Ｌであった。

実施例２
図３は、実施例２の概要を示すフロー図である。図３（ａ）は、微量元素を添加し、ＵＡＳＢ処理を行うＣ系列（従来法）である。図３（ｂ）は、微量元素を添加し、ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させるＤ系列（本発明）である。
各系列のＵＡＳＢの容量は、１．５ｍ^３（０．５ｍ×０．５ｍ×６ｍ）である。原水には、飲料製造廃水（ＣＯＤ_Ｃｒ約４５００ｍｇ／Ｌ）の中和処理水を使用した。各槽の温度は、３５℃になるように制御した。原水には、リンを栄養剤として加えた。さらに、メタン菌の活性向上及びＵＡＳＢ処理の安定化の目的のため、原水に微量元素としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを添加した。リンの添加量は、Ｃ、Ｄ系列何れもＣＯＤ：Ｐ＝５００：１とした。微量元素の添加量は、Ｃ−１系列でＣＯＤ：Ｆｅ：Ｎｉ：Ｃｏ＝１０００：０．５：０．００５：０．００５とし、Ｃ−２系列及びＤ系列では、Ｃ−１系列の５分の１の添加量とした。

Ｄ系列の蒸発装置である蒸発濃縮装置は、実施例１と同様の伝熱体にポリエチレンフィルム薄膜を使用した機械式自己蒸気圧縮方式の装置（容量８ｍ^３）を使用し、減圧圧力は約２００ｈＰａ、蒸発温度は約６０℃の条件で運転を行った。
各系列とも所定のＣＯＤ_Ｃｒ負荷となるように、原水流量を調整した。Ｄ系列の蒸発濃縮装置では、水回収率を５０％、濃縮倍率を５倍に設定した。原水流量５ｍ^３／ｄの場合、Ｄ系列では、ＵＡＳＢ槽流出水量が５．６ｍ^３／ｄ、ＵＡＳＢ処理水量が２．５ｍ^３／ｄ、蒸発濃縮装置流入量が３．１ｍ^３／ｄ、凝縮水流量が２．５ｍ^３／ｄ、濃縮液流量が０．６ｍ^３／ｄとなるように運転を行った。

ＵＡＳＢの処理成績を表２に示す。各ＵＡＳＢのＣＯＤ_Ｃｒ負荷は、原水の流量及びＣＯＤ_Ｃｒ濃度を基に算出した。各条件とも、１ヶ月間運転を行った。

※１ 微量金属添加量はＣ−１系列を１００とした時の割合で示す。

Ｃ−１系列では、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷１５ｋｇ／ｍ^３／ｄでＣＯＤ_Ｃｒ除去率９１％の良好な処理であった。微量元素添加量をＣ−１系列の５分の１に減らしたＣ−２系列では、Ｃ−１系列と同じＣＯＤ_Ｃｒ負荷で処理を行ったが、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は７１％であり、Ａ系列に比べＣＯＤ_Ｃｒ除去率の低下が見られた。これは、微量元素の添加量を減らしたことによる影響であり、従来法では、安定したＵＡＳＢ処理を行う上で、微量元素添加量を５分の１に減らすことはできなかった。
本発明に基づくＤ系列では、原水５ｍ^３／ｄに対し、回収水が２．５ｍ^３／ｄ得られ（水回収率５０％）、さらに、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷が１５ｋｇ／ｍ^３／ｄで、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であり、Ｃ−１系列と同様に良好な処理成績であった。Ｄ系列では、メタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮された濃縮液をメタン発酵槽に流入させているため、微量元素の添加量を５分の１に低減可能であった。

実施例３
図４は、実施例３の概要を示すフロー図である。図４（ａ）は、酸発酵槽の後段でＵＡＳＢ処理を行うＥ系列（従来法）である。図４（ｂ）は、ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させるＦ系列（本発明）である。
各系列の酸発酵槽の容量は、１．５ｍ^３、ＵＡＳＢの容量は、１．５ｍ^３（０．５ｍ×０．５ｍ×６ｍ）である。原水には、飲料製造廃水（ＣＯＤ_Ｃｒ約４５００ｍｇ／Ｌ）の中和処理水を使用した。各槽の温度は、３５℃になるように制御した。原水には、リンを栄養剤として加えた。さらに、メタン菌の活性向上及びＵＡＳＢ処理の安定化の目的のため、原水に微量元素としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを添加した。リンの添加量は、Ｅ、Ｆ系列何れもＣＯＤ：Ｐ＝５００：１とした。微量元素の添加量は、Ｅ−１系列でＣＯＤ：Ｆｅ：Ｎｉ：Ｃｏ＝１０００：０．５：０．００５：０．００５とし、Ｅ−２系列及びＦ系列では、Ｅ−１系列の５分の１の添加量とした。酸発酵槽のｐＨが６．０になるように酸発酵槽にＮａＯＨを注入した。

図４（ｂ）で蒸発装置として用いる蒸発濃縮装置は、実施例１及び２と同様の伝熱体にポリエチレンフィルム薄膜を使用した機械式自己蒸気圧縮方式の装置（容量８ｍ^３）を使用し、減圧圧力は約２００ｈＰａ、蒸発温度は約６０℃の条件で運転を行った。
各系列とも所定のＣＯＤ_Ｃｒ負荷となるように、原水流量を調整した。Ｆ系列の蒸発濃縮装置では、水回収率を５０％、濃縮倍率を５倍に設定した。原水流量１０ｍ^３／ｄの場合、Ｆ系列では、ＵＡＳＢ槽流出水量が１１．２５ｍ^３／ｄ、ＵＡＳＢ処理水量が５ｍ^３／ｄ、蒸発濃縮装置流入量が６．２５ｍ^３／ｄ、凝縮水流量が５ｍ^３／ｄ、濃縮液流量が１．２５ｍ^３／ｄとなるように運転を行った。

処理成績を表３に示す。各ＵＡＳＢ槽のＣＯＤ_Ｃｒ負荷は、原水の流量及びＣＯＤ_Ｃｒ濃度を基に算出した。各条件とも、１ヶ月間運転を行った。

※１ 微量金属添加量はＥ−１系列を１００とした時の割合で示す。

Ｅ−１系列では、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷３０ｋｇ／ｍ^３／ｄでＣＯＤ_Ｃｒ除去率９０％の良好な処理であった。微量元素添加量をＥ−１系列の５分の１に減らしたＥ−２系列では、Ｅ−１系列と同じＣＯＤ_Ｃｒ負荷で処理を行ったが、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は７２％であり、Ｅ−１系列に比べＣＯＤ_Ｃｒ除去率の低下が見られた。これは、微量元素の添加量を減らしたことによる影響であり、従来法では、安定したＵＡＳＢ処理を行う上で、微量元素添加量を５分の１に減らすことはできなかった。
Ｆ系列では、原水５ｍ^３／ｄに対し、回収水が２．５ｍ^３／ｄ得られ（水回収率５０％）、さらに、ＣＯＤ_Ｃｒ負荷１５ｋｇ／ｍ^３／ｄでＣＯＤ_Ｃｒ除去率９０％であり、Ｅ−１系列と同様に良好な処理成績であった。Ｆ系列では、メタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮された濃縮液を、酸発酵槽に流入させているため、微量元素の添加量を５分の１に低減可能であった。さらに、Ｆ系列では、アルカリ成分が濃縮された濃縮液を酸発酵槽に流入するため、ＮａＯＨ添加量は４ｋｇ／ｄであり、Ｅ−１系列及びＥ−２系列の１１ｋｇ／ｄよりも少なかった。
Ｆ系列のＵＡＳＢ流出水は、ｐＨが７．２、Ｍ−アルカリ度が２０７０ｍｇ／Ｌ、溶解性Ｆｅ濃度が０．７ｍｇ／Ｌ、濃縮液は、ｐＨが８．９、Ｍ−アルカリ度が９３００ｍｇ／Ｌ、溶解性Ｆｅ濃度が３．０ｍｇ／Ｌであった。

ＵＡＳＢ処理水を蒸発装置内で蒸発濃縮し、生成した蒸気を凝縮し、凝縮水として回収再利用し、これと同時に、メタン菌の活性促進作用のある微量金属が濃縮された濃縮液を、メタン発酵処理工程に返送する本願発明のＢ系列では、従来法のＡ系列よりも高いＣＯＤ_Ｃｒ負荷での運転が可能となり、原水に微量元素を添加する場合では、本願発明のＤ系列では、従来法のＣ系列に比べ微量元素の添加量低減が可能であり、さらに、嫌気性処理が酸発酵工程及びメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理である場合には、アルカリ成分及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素が濃縮された濃縮液を、酸発酵工程に返送することで、本発明のＦ系列では、従来法のＥ系列に比べ、酸発酵工程に供給するアルカリ剤及びメタン菌の活性促進作用のある微量元素の添加量の低減が可能であった。
Ｂ、Ｄ、Ｆ系列の蒸発濃縮装置で得られた凝縮水は、電気伝導率が約２０ｍＳ／ｍ、ＴＯＣが１ｍｇ／Ｌ以下、ＳＳが１ｍｇ／Ｌ以下、アンモニア性窒素が１０ｍｇ／Ｌであり、中水道等に有効利用可能な水質であった。この凝縮水をイオン交換処理し、アンモニウムイオンを除去することで、冷却水等に有効利用可能な水質となった。また、原水の塩類濃度は、０．５％以下、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は、１％以下であり、メタン菌の活性の阻害を与えることはなかった。

実施例４
実施例４のＦ、Ｇ、Ｈ系列は、ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させる実施例３の図４（ｂ）と同じ系列（本発明）である。
各系列の酸発酵槽の容量は、１．５ｍ^３、ＵＡＳＢの容量は、１．５ｍ^３（０．５ｍ×０．５ｍ×６ｍ）である。原水には、飲料製造廃水（ＣＯＤ_Ｃｒ約４５００ｍｇ／Ｌ）の中和処理水を使用した。各槽の温度は、３５℃になるように制御した。原水には、リンを栄養剤として加えた。さらに、メタン菌の活性向上及びＵＡＳＢ処理の安定化の目的のため、原水に微量元素としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを添加した。リンの添加量は、何れもＣＯＤ：Ｐ＝５００：１とした。微量元素の添加量は、ＣＯＤ：Ｆｅ：Ｎｉ：Ｃｏ＝１０００：０．１：０．００１：０．００１とした。酸発酵槽のｐＨが６．０になるように、酸発酵槽にＮａＯＨを注入した。

蒸発装置として用いた蒸発濃縮装置は、実施例１〜３と同様の伝熱体にポリエチレンフィルム薄膜を使用した機械式自己蒸気圧縮方式の装置（容量８ｍ^３）を使用し、減圧圧力が約２００ｈＰａ、蒸発温度が約６０℃の条件で運転を行った。
各系列とも、原水流量１０ｍ^３／ｄで運転を行った。Ｆ系列では、蒸発濃縮装置での水回収率を５０％、蒸発濃縮装置での濃縮倍率を５倍に設定し、ＵＡＳＢ槽流出水量が１１．２５ｍ^３／ｄ、ＵＡＳＢ処理水量が５ｍ^３／ｄ、蒸発濃縮装置流入量が６．２５ｍ^３／ｄ、凝縮水流量が５ｍ^３／ｄ、濃縮液流量が１．２５ｍ^３／ｄとなるように運転を行った。
Ｇ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度として溶解性蒸発残留物濃度を測定し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御した系列である。蒸発濃縮装置での濃縮倍率は、５倍に設定した。
Ｈ系列では、原水の塩類濃度として溶解性蒸発残留物濃度を測定し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御した系列である。蒸発濃縮装置での濃縮倍率は、５倍に設定した。

図５にフロー図として示すＩ系列では、ＵＡＳＢ処理水の電気伝導率を電気伝導度計で連続的に計測し、測定した電気伝導率を塩類濃度に換算し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御した系列である。蒸発濃縮装置での濃縮倍率は５倍に設定した。
図５にフロー図として示すＪ系列では、原水の電気伝導率を電気伝導度計で連続的に計測し、測定した電気伝導率を塩類能に換算し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御した系列である。蒸発濃縮装置での濃縮倍率は５倍に設定した。

処理成績を図７及び表４に示す。各ＵＡＳＢ槽のＣＯＤ_Ｃｒ負荷は、原水の流量及びＣＯＤ_Ｃｒ濃度を基に算出した。各条件とも、１ヶ月間運転を行った。

図７（ａ）に原水塩類濃度を示す。原水の塩類濃度は、０．２５％〜０．５％で変動した。
図７（ｂ）にＵＡＳＢ処理水塩類濃度、図７（ｃ）に電気伝導率（ｍＳ／ｍ）、図７（ｄ）に水回収率（％）を示す。
水回収率を５０％に設定したＦ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は０．５〜１％、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であった。ＵＡＳＢ処理水塩類濃度により、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＧ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は０．８５〜１．１％（平均値１．０％）、水回収率は４５〜７０％（平均値６０％）、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であった。原水塩類濃度により、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＨ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は０．８５〜１．２％（平均値１．０％）、水回収率は４６〜７３％（平均値６１％）、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であった。

ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度を測定し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＧ系列及び原水の塩類濃度を測定し、処理工程中の塩類濃度が１％となるように蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＨ系列では、Ｆ系列よりも水回収率が向上し、ＣＯＤ_Ｃｒ除去性能が同等の処理方式であった。
ＵＡＳＢ処理水の電気伝導率により、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＩ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は０．９５〜１．１％（平均値１．０％）、水回収率は４８〜７４％（平均値６３％）、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であった。原水の電気伝導率により、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御したＪ系列では、ＵＡＳＢ処理水の塩類濃度は０．９５〜１．１％（平均値１．０％）、水回収率は４９〜７５％（平均値６４％）、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は９０％であった。
電気伝導度計により、ＵＡＳＢ処理水又は原水の電気伝導率を連続的に測定するＩ系列、Ｊ系列では、溶解性蒸発残留物濃度を測定するＧ系列、Ｈ系列に比べ、応答性が速く、適宜蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量とを制御することが可能であるため、水回収率の向上が達成できた。

実施例５
図６は、実施例５のＫ、Ｌ系列の概要を示すフロー図である。Ｋ、Ｌ系列は、ＵＡＳＢ処理水の一部を蒸発装置に流入させる系列（本発明）である。
各系列の酸発酵槽の容量は、１．５ｍ^３、ＵＡＳＢの容量は、１．５ｍ^３（０．５ｍ×０．５ｍ×６ｍ）である。原水には、飲料製造廃水（ＣＯＤ_Ｃｒ約４５００ｍｇ／Ｌ）の中和処理水を使用した。各槽の温度は、３５℃になるように制御した。原水には、リンを栄養剤として加えた。さらに、メタン菌の活性向上及びＵＡＳＢ処理の安定化の目的のため、原水に微量元素としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを添加した。リンの添加量は、何れもＣＯＤ：Ｐ＝５００：１とした。微量元素の添加量は、各系列でＣＯＤ：Ｆｅ：Ｎｉ：Ｃｏ＝１０００：０．１：０．００１：０．００１とした。酸発酵槽のｐＨが６．０になるように、酸発酵槽にＫ系列では、ＮａＯＨを注入し、Ｌ系列では、ＮａＯＨとＣａ（ＯＨ）_２を併用した。

蒸発装置として用いた蒸発濃縮装置は、実施例１〜４と同様の伝熱体にポリエチレンフィルム薄膜を使用した機械式自己蒸気圧縮方式の装置（容量８ｍ^３）を使用し、減圧圧力は約２００ｈＰａ、蒸発温度は約６０℃の条件で運転を行った。
各系列とも、原水流量１０ｍ^３／ｄで運転を行った。
Ｋ系列、Ｌ系列は、原水の塩類濃度として溶解性蒸発残留物濃度を測定し、処理工程中の塩類濃度が設定値となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を調整した系列であり、蒸発濃縮装置での濃縮倍率は５倍に設定した。
Ｋ系列では、処理工程中の塩類濃度を、Ｋ−１系列：１％、Ｋ−２系列：２％、Ｋ−３系列：３％、Ｋ−４系列：４％となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を調整した。Ｋ−５系列は、ＵＡＳＢのＮａ濃度を測定し、Ｎａ濃度が７５００ｍｇ／Ｌを超えないように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を制御した系列である。Ｌ系列では、処理工程中の塩類濃度を、Ｌ−１系列：１％、Ｌ−２系列：２％、Ｌ−３系列：３％、Ｌ−４系列：４％となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水流入量を調整し、さらに。処理工程中のＮａ濃度を測定し、Ｎａが７５００ｍｇ／Ｌを超えないように、酸発酵槽へ注入するアルカリ剤としてＮａＯＨとＣａ（ＯＨ）_２を併用した。

処理成績を表５に示す。各ＵＡＳＢ槽のＣＯＤ_Ｃｒ負荷は、原水の流量及びＣＯＤ_Ｃｒ濃度を基に算出した。各条件とも、１ヶ月間運転を行った。ただし、処理が悪化した系列ではＣＯＤ_Ｃｒ除去率が５０％を下回った段階で運転を中止した。

Ｋ−１系列では、水回収率５５％、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度１％、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率９０％、Ｋ−２系列では、水回収率７８％、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度２％、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率８４％の良好な処理成績であった。一方、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度３％のＫ−３系列及びＵＡＳＢ処理水塩類濃度４％のＫ−４系列では、処理が悪化し、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率５０％以下であった。ＵＡＳＢ処理水のＮａ濃度は、Ｋ−１：３０００ｍｇ／Ｌ、Ｋ−２：６５００ｍｇ／Ｌ、Ｋ−３：１０５００ｍｇ／Ｌ、Ｋ−４：１４０００ｍｇ／Ｌであった。塩類濃度の増加とＮａ濃度の増加により、Ｋ−３系列及びＫ−４系列の処理が悪化した。Ｋ−５系列では、水回収率８０％、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度２．２％、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率８１％の良好な処理成績であった。

Ｌ−１系列はＫ−１系列と、Ｌ−２系列はＫ−２系列と、同じ処理成績であった。Ｌ−３系列では、水回収率８５％、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度３％、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率７８％の処理成績であった。一方、ＵＡＳＢ処理水塩類濃度４％のＬ−４系列では、処理が悪化し、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率３０％であった。ＵＡＳＢ処理水のＮａ濃度を、７５００ｍｇ／Ｌ以下とすることで、塩類濃度３％のＬ−３系列においても、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率７８％を達成できたが、塩類濃度４％のＬ−４系列では、塩類濃度が高いため、処理が悪化した。
塩類濃度が増加すると、ＣＯＤ_Ｃｒ除去率は低下する傾向にあるが、塩類濃度３％以下では、ＵＡＳＢ処理は可能であった。また、塩類濃度が３％以下であっても、Ｎａ濃度が１００００ｍｇ／Ｌ以上になると、ＵＡＳＢ処理は悪化した。Ｋ−５系列のように、処理工程中のＮａ濃度を測定し、Ｎａ濃度が、メタン発酵処理に阻害を及ぼさない濃度となるように、蒸発装置へのＵＡＳＢ処理水の流入量を制御することで、安定したＣＯＤ_Ｃｒ除去性能と高い水回収率を達成できた。

本発明の二相式嫌気性処理方法の一形態を示すフロー構成図。 実施例１で用いたフロー図で、（ａ）Ａ系列、（ｂ）Ｂ系列を示す。 実施例２で用いたフロー図で、（ａ）Ｃ系列、（ｂ）Ｄ系列を示す。 実施例３と４で用いたフロー図で、（ａ）Ｅ系列、（ｂ）Ｆ、Ｇ、Ｈ系列を示す。 実施例４で用いたフロー図で、Ｉ系列とＪ系列を示す。 実施例５で用いたフロー図で、Ｋ系列とＬ系列を示す。 実施例４の処理結果を示すグラフで、（ａ）原水塩類濃度（％）、（ｂ）ＵＡＳＢ処理水塩類濃度（％）、（ｃ）電気伝導率（ｍＳ／ｍ）、（ｄ）水回収率（％）の経時変化を示す。

ＥＣ：電気伝導度計

Claims (11)

1. 有機性廃水又は有機性廃棄物を嫌気性微生物を用いて嫌気性処理する方法において、前記嫌気性処理後のメタン発酵処理水の一部を、蒸発操作により濃縮分離し、得られる濃縮液を前記嫌気性処理工程へ返送すると共に、得られる凝縮水は再利用することを特徴とする嫌気性処理方法。
2. 前記嫌気性処理は、メタン菌の活性促進作用のある微量元素を添加して行うことを特徴とする請求項１に記載の嫌気性処理方法。
3. 前記嫌気性処理が、酸発酵工程及びメタン発酵工程からなる二相式嫌気性処理であり、蒸発操作により濃縮分離して得られた濃縮液を酸発酵工程へ流入させることを特徴とする請求項１又は２に記載の嫌気性処理方法。
4. 前記嫌気性処理は、処理工程中の塩類濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発濃縮する濃縮倍率を制御することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の嫌気性処理方法。
5. 前記嫌気性処理は、流入する原水の塩類濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発濃縮する濃縮倍率を制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の嫌気性処理方法。
6. 前記嫌気性処理は、処理工程中の塩類濃度を３％以下に制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の嫌気性処理方法。
7. 前記嫌気性処理は、流入する原水の塩類濃度及び／又は処理工程中の塩類濃度の測定に電気伝導度計を用いることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の嫌気性処理方法。
8. 前記嫌気性処理は、処理工程中の陽イオン濃度を測定し、蒸発操作により濃縮分離するメタン発酵処理水の流量及び蒸発濃縮する濃縮倍率を制御することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の嫌気性処理方法。
9. 有機性廃水又は有機性廃棄物を嫌気性処理するメタン発酵装置と、該メタン発酵装置からの流出水の一部を濃縮分離する蒸発装置とを備え、該蒸発装置で得られる濃縮液を、前記メタン発酵装置又は該メタン発酵装置の上流側に流入させる供給管を有することを特徴とする嫌気性処理装置。
10. 有機性廃水又は有機性廃棄物を二相式嫌気性処理する酸発酵装置及びメタン発酵装置と、該メタン発酵装置からの流出水の一部を濃縮分離する蒸発装置とを備え、該蒸発装置で得られる濃縮液を前記酸発酵装置又は酸発酵装置の上流側に流入させる供給管を有することを特徴とする嫌気性処理装置。
11. 前記メタン発酵装置及び／又は酸発酵装置には、発酵液中の電気伝導率を計測する電気伝導度計を備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の嫌気性処理装置。
    

Images