JP2015051405A - 有機物含有排水の処理装置および処理方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】グラニュールを用いた有機物含有排水の処理装置1であって、有機物含有排水を処理すべく処理槽11,12,13並び内部に流路2を形成すると共に、流路2の流入部16から流出部17に至る区間で、且つ流入部16および流出部17よりも低い位置に、グラニュールの貯留部11a,12a,13aを設けたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
しかしながら、ガスリフトと共に一旦、浮遊・拡散したグラニュールは容易に沈降せず、とりわけ、セトラーで捕捉しきれなかったグラニュールは、リアクター上部から流出しプロセスの破綻を起こす。
しかしながら、処理時間の短縮は図れるものの、上記同様、高い線速度での運転はグラニュールの流出を招く。
流入方向を一定時間ごとに、左右両側のどちらかに切り替えることで槽内の下降流と上向流が切り替わり、過剰なバイオガスの蓄積を防止でき、有機物含有排水の流入時においてグラニュールは流路下流側に流れ出ることなく流路底部に留まる。
なお、上記でグラニュールの貯留部から流出部に至る区画とは、同区画の末端に位置する流出部をも含んでいる。
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部にグラニュールを貯蔵すると共に、前記グラニュールに対してその上流側から有機物含有排水を流入させ、仕切られたバッフル板により、下降流と上昇流を繰り返し各槽に貯蔵されたグラニュールと接触し、さらにグラニュール通過後の有機物含有排水を下流側の固液分離ゾーンの上部から排出することを特徴とする。
また、これまで凝集分離によって廃棄されていたSSや油分も直接処理できるため、エネルギー転換効率も高くなる。
以下では説明の便宜上、処理前の有機物含有排水を原水と称することもある。また、処理に供された有機物含有排水を処理中の排水と称する。さらに、各処理槽を経て流れ出た有機物含有排水を処理済み排水と称する。
第1処理槽11→第2処理槽12→第3処理槽13
の順に流れてメタン発酵槽10の外部に排出される。また、有機物含有排水が第3処理槽13に供給された場合、有機物含有排水は、
第3処理槽13→第2処理槽12→第1処理槽11
の順に流れてメタン発酵槽10外部に排出される。
なお、以下では、第1処理槽11側から第3処理槽13に至る流れを「順方向の流れ」と称する。また、逆に第3処理槽13側から第1処理槽11に至る流れを「逆方向の流れ」と称する。
具体的には、処理槽内部に順方向の流れを形成すべく流入切換弁42が第1処理槽11側に切り換えられると、第1処理槽11側の流路遮断バルブ53aは閉じられ、第3処理槽13側の流路遮断バルブ53bは開かれる。また、逆方向の流れを形成すべく流入切換弁42が第3処理槽13側に切り換えられると、第1処理槽11側の流路遮断バルブ53aが開かれ、第3処理槽13側の流路遮断バルブ53bが閉じられる。
なお、図1中符号55は、貯蔵槽52から処理済み排水を汲み上げて循環パイプ54に供給する循環ポンプである。また、循環ポンプ55には吐出量調整機構が組み込まれ、処理済み排水の供給量は吐出量調節機構によって調整されている。
有機物を含有した原水は、フィードタンク43から原水導入管41を通じてメタン発酵槽10内に供給される。その際、原水は、上述の如く第1処理槽11または第3処理槽13に対して選択的に供給される。
なお、循環パイプ54を通じて再供給される処理済み排水の流量は、第3処理槽13の流出部17における線速度LVが3〜5m/hrとなるように調整されている。
なお、本実施の形態では、30分〜120分毎に流入切換弁42が切り換えられ、この切換え動作によってメタン発酵槽10内の流れが制御されている。
以下、上記構造に基づく試験器を用いて実施したラボスケールテストを説明する。
1.試験方法
有機物を含む排水(原水)として水産加工排水を用意し、上記3段構造のメタン発酵槽を備えた試験器(全容量16リットル)を用いて水産加工排水を処理する。テスト期間は2ヶ月半であり、試験開始時から試験終了時に至るまでの水質変化を測定し、CODCrとSSの平均除去率を把握する。なお、試験開始前の原水の平均水質を表1に示す。
各処理槽11,12,13に個別容量比で30〜40%のグラニュールを各々充填する。また、第1処理槽11側から原水を供給すると同時に循環パイプ54から各処理槽11,12,13に処理済み排水を供給し、第3処理槽13の流出部17で線速度LV=3〜5m/hとなるように処理済み排水の循環量を調整する。また、グラニュールの過度な片寄りとガスの分離効率悪化を防止すべく、30〜120分間隔で原水の流入方向を切り換える。処理槽内部の温度は29〜34℃で維持した。原水の滞留時間(HRT)は、18時間から馴致させ、最終的に15時間まで短縮した。なお、必要滞留時間は15〜36hr程度を想定し、全有機物の70〜90%の除去を達成する。また、微量金属として塩化鉄10mg/リットル、塩化カルシュウム・水酸化マグネシュウムを各30mg/リットル、また、塩化コバルト・塩化ニッケルを各々0.1mg/リットル添加した。貯蔵槽における処理済み排水の滞留時間は30〜60分程度確保し、後にドラムフィルターで残留SS分を除去する。
なお、詳細な運転条件は下記表2に一覧表示する。
試験開始時から試験終了に至るまでの水質の変化と滞留時間を下記に示す。
1.試験方法
原水(試験体)として食品加工排水を準備し、前記3段式メタン発酵槽10を備えた試験器を用いて原水を処理する。また、処理前と処理後において原水の水質を測定し、処理効率を把握する。
なお、試験開始前の原水の平均水質を下記表4に示す。
各処理槽11,12,13に個別容量比で35%のグラニュールを各々充填する。また、第1処理槽11側から原水を供給すると同時に循環パイプ54から各処理槽11,12,13に処理済み排水を供給し、第3処理槽13の流出部17で線速度LV=3〜5m/hとなるように処理済み排水の循環量を調整する。また、グラニュールの過度な片寄りとガスの分離効率悪化を防止すべく、30〜120分間隔で原水の流入方向を切り換える。処理槽内部の温度は30〜35℃で維持した。原水の滞留時間(HRT)は、36時間から馴致させ、最終的に24時間まで短縮した。また、微量金属として塩化鉄10mg/リットル、塩化カルシュウム・水酸化マグネシュウムを各30mg/リットル、また、塩化コバルト・塩化ニッケルを各々0.1mg/リットル添加した。貯蔵槽における処理済み排水の滞留時間を30〜60分程度確保し、後にドラムスクリーンで残留SS分を除去する。
なお、詳細な運転条件は下記表5に一覧表示する。
処理前と処理後の水質(平均値)を下記に示す。
なお、バイオガスの回収量は、流入負荷2100kg−CODCr/d(HRT:24hr)のとき、平均して43l/dであり、ほぼ理論値に近い量となった。
2 流路
10 メタン発酵槽
11 第1処理槽
11a 処理槽底部
12 第2処理槽
12a 処理槽底部
13 第3処理槽
13a 処理槽底部
15 バッフル
16 流入部
17 流出部
20 固液分離槽
21 バッフル
22 流入部
23 流出部
25 排出口
30 水封式カバー
31 ガス収集部
41 原水導入管
42 流入切換弁
43 フィードタンク
44 フィードポンプ
51 排水収集管
52 貯蔵槽
53 流路遮断バルブ
53a 流路遮断バルブ
53b 流路遮断バルブ
54 循環パイプ
55 循環ポンプ
56 ドラムスクリーン
60 スカム抑制配管
61 開閉バルブ
70 バイオガス利用設備
Claims (8)
- グラニュールを用いた有機物含有排水の処理装置であって、
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部に流路を形成すると共に、前記流路の流入部から流出部に至る区間の両側に固液分離槽を設けたことを特徴とする有機物含有排水の処理装置。 - 前記処理槽を複数設けると共に、各処理槽の流路を直列に接続したことを特徴とする請求項1に記載の有機物含有排水の処理装置。
- 前記流路のうち、前記グラニュールの貯留部から前記流出部に至る区画の上部に空間を設け、これを流路としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機物含有排水の処理装置。
- 前記流路の上流下流を反転すべく前記流路の流出部から有機物含有排水を供給することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
- 前記流路を経て流れ出た有機物含有排水を前記グラニュールの貯留部に再供給することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
- 前記流路を経て流れ出た有機物含有排水を前記流路の上部空間部分に再供給することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
- 前記処理槽に固液分離槽を連設したことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
- グラニュールを用いた有機物含有排水の処理方法であって、
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部にグラニュールを貯蔵すると共に、前記グラニュールに対してその上流側から有機物含有排水を流入させ、仕切られたバッフル板により、下降流と上昇流を繰り返し各槽に貯蔵されたグラニュールと接触し、さらにグラニュール通過後の有機物含有排水を下流側の固液分離ゾーンの上部から排出することを特徴とする有機物含有排水の処理方法。
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- 2013-09-09 JP JP2013186013A patent/JP2015051405A/ja active Pending
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