JP2014024032A - 嫌気性生物処理方法および嫌気性生物処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機物を含有する排水を嫌気性下でメタン発酵する嫌気性生物処理方法であって、ゲル状の担体の存在下で、水温35℃未満で嫌気性生物処理を行う生物処理工程を含む嫌気性生物処理方法である。
【選択図】図1
Description
実施例1の試験は図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて行った。実施例1において生物処理される排水は、半導体工場や液晶工場から排出されたTMAH含有排水であり、全体の有機物の90重量%以上がTMAHとなるように分別されたものである。そして、この排水中のTMAH濃度を2,000mgTMAH/Lになるように調整した。次に、内容積1.5Lの嫌気反応槽に、球状のポリビニルアルコール製ゲル状担体(細孔径20μm、径4mm、比重1.025、沈降速度4cm/sec)を嫌気反応槽の容積に対して30%投入し、種汚泥として嫌気性汚泥(汚泥濃度5,000mg/L)を添加した後、上記排水を、処理水質を見ながら5kgTMAH/m3/d以上(TOC負荷では2.7kgTOC/m3/d以上)のTMAH負荷で通水した。嫌気反応槽に排水を通水する際の温度は反応槽表面の温水循環による加温により25〜30℃に調整し、水酸化ナトリウム(NaOH)、塩酸(HCl)によりpHは7〜8となるように調整した。また、栄養剤(85%リン酸)を0.16mL、微量元素(オルガノ(株)製のオルガミン10)を5mL/L、Ni、Coを各0.4mg/L添加した。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
実施例2では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、担体にはポリウレタンゲル状担体(細孔径5μm、径4mm、比重1.02、沈降速度2.9cm/sec)を嫌気反応槽の容積に対して40%投入し、その他の処理条件は実施例1と同様にして処理を行った。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
実施例3では図4に示す嫌気性生物処理装置を用いて、担体にはポリエチレングリコールゲル状担体(径4mm、比重1.02)を嫌気反応槽の容積に対して40%投入し、その他の処理条件は実施例1と同様にして処理を行った。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
実施例4では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、嫌気反応槽に排水を通水する際の水温は加温せず、20〜25℃で通水処理した。その他の処理条件は、実施例1と同様にして処理を行った。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
実施例5では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、嫌気反応槽に排水を通水する際の水温は30〜34℃で通水処理した。その他の処理条件は、実施例1と同様にして処理を行った。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
実施例6では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、担体にはポリエチレングリコールゲル状担体(径4mm、比重1.02)を嫌気反応槽の容積に対して40%投入し、その他の処理条件は実施例1と同様にして処理を行った。この結果、TMAH 5kg/m3/d以上の負荷で処理可能であることを確認した。
比較例1では、嫌気性グラニュールを用いた上向流嫌気性スラッジブランケット(UASB)処理装置に、実施例1と同じ排水を通水して排水処理を行った。なお、UASBから排出される処理水をUASB処理装置に流入する際の排水に供給して、排水中のTMAH濃度を2,000mgTMAH/Lになるように調整した。処理装置立ち上げ時のTMAH負荷を1kgTMAH/m3/dとし、処理状況を確認しながら増加させた。その他の処理条件は、実施例1と同様にして処理を行った。
比較例2では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、嫌気反応槽内にポリエチレン樹脂製の中空円筒系担体3×5mm(表面メルトフラクチャ状態)(比重0.162)を投入した以外は、実施例1と同様にして処理を行った。この結果、担体に嫌気汚泥が付着せず、原水を流すと共に汚泥が流出し、TMAHは処理されない状況であった。
比較例3では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、嫌気反応槽内にスポンジ状の担体5×5mm比重0.04)を投入した以外は、実施例1と同様にして処理を行った。この結果、スポンジ状担体はメタンガスの生成と共に、浮上してしまい処理が継続できない状況となった。
比較例4では図1に示す嫌気性生物処理装置を用いて、嫌気反応槽に排水を通水する際に水温を加温し、35〜37℃で通水処理した。その他の処理条件は、実施例1と同様にして処理を行った。
実施例7において生物処理される排水は、メタノール排水であり、全体の有機物の90重量%以上がメタノールである。そして、メタノール濃度を1,000mg/Lになるように調整した。次に、内容積1.5Lの図1の嫌気反応槽に実施例1で用いたポリビニルアルコールゲル状担体を嫌気反応槽の容積に対して30%投入し、種汚泥として嫌気性汚泥(汚泥濃度5,000mg/L)を添加した後、上記実排水を12kgCODcr/m3/d(TOC負荷では3.2kgTOC/m3/d)のCODcr負荷で通水した。嫌気反応槽に排水を通水する際の温度は30℃、pHは7〜8となるように調整した。また、栄養剤(オルガノ(株)製、オルガミンNP−51)を0.3g/L、微量元素(オルガノ(株)製のオルガミン10)を3mL/L、Ni、Coを各0.3mg/L添加した。
嫌気反応槽内の担体を比較例2で用いたポリエチレン中空円筒担体30%にした以外は、実施例7と同様に実験を行った。
Claims (8)
- 有機物を含有する排水を嫌気性下でメタン発酵する嫌気性生物処理方法であって、
ゲル状の担体の存在下で、水温35℃未満で嫌気性生物処理を行う生物処理工程を含むことを特徴とする嫌気性生物処理方法。 - 請求項1に記載の嫌気性生物処理方法であって、
前記排水が、炭素数6以下の有機物を含有することを特徴とする嫌気性生物処理方法。 - 請求項1または2に記載の嫌気性生物処理方法であって、
前記有機物は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドおよびメタノールのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする嫌気性生物処理方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の嫌気性生物処理方法であって、
前記生物処理工程において、CODcr負荷10kg/m3/d以上またはTMAH負荷5kg/m3/d以上で嫌気性生物処理を行うことを特徴とする嫌気性生物処理方法。 - 有機物を含有する排水を嫌気性下でメタン発酵する嫌気性生物処理装置であって、
ゲル状の担体の存在下で、水温35℃未満で嫌気性生物処理を行う生物処理手段を備えることを特徴とする嫌気性生物処理装置。 - 請求項5に記載の嫌気性生物処理装置であって、
前記排水が、炭素数6以下の有機物を含有することを特徴とする嫌気性生物処理装置。 - 請求項5または6に記載の嫌気性生物処理装置であって、
前記有機物は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドおよびメタノールのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする嫌気性生物処理装置。 - 請求項5〜7のいずれか1項に記載の嫌気性生物処理装置であって、
前記生物処理手段において、CODcr負荷10kg/m3/d以上またはTMAH負荷5kg/m3/d以上で嫌気性生物処理が行われることを特徴とする嫌気性生物処理装置。
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