JP2017154082A - Anaerobic wastewater treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、嫌気性排水処理装置に関する。 The present invention relates to an anaerobic wastewater treatment apparatus.
油脂を含む排水を処理する方法としては、例えば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離して、油脂を含む汚泥と加圧浮上処理水とに分離した後、加圧浮上処理水を好気処理及び/又は高負荷嫌気性処理に供し、油脂を含んだ汚泥の分解にメタン菌によるメタン発酵を適用する方法が知られている(特許文献1)。特許文献1の方法によれば、油脂を含む排水中の油脂を分離し、分離後の油脂含有汚泥の分解に嫌気性処理を適用することで、高効率で油脂を含む排水を浄化できるとされている。 As a method of treating wastewater containing fats and oils, for example, wastewater containing fats and oils is separated into oil and water by pressurized flotation, separated into sludge containing fats and oils and pressurized flotation treated water, and then pressurized flotation treated water is preferred. A method of applying methane fermentation by methane bacteria to decomposition of sludge containing fats and oils is known (Patent Document 1). According to the method of Patent Document 1, oil and fat in waste water containing fat and oil is separated, and anaerobic treatment is applied to the decomposition of the fat and oil-containing sludge after separation, thereby purifying waste water containing fat and oil with high efficiency. ing.
一方、上記特許文献1の方法では、加圧浮上により臭気が発生すること、加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題点が生じる場合がある。また、油脂は、嫌気性処理条件下で生分解されにくいといった問題点もある。特に、油脂(トリグリセリド)のエステル結合が加水分解されて生成した高級脂肪酸は、嫌気性処理条件下でβ酸化により低分子化されにくく、メタン菌によってメタンまで分解可能な程度の低級脂肪酸が生成しにくいという問題点がある。さらに、高級脂肪酸が槽内に蓄積することにより、スカムが発生するという問題点もある。 On the other hand, the method of Patent Document 1 may cause problems such as generation of odor due to pressurization and the need for a space associated with the introduction of the pressurization tank. In addition, fats and oils have a problem that they are difficult to biodegrade under anaerobic treatment conditions. In particular, higher fatty acids produced by hydrolyzing ester bonds of fats and oils (triglycerides) are not easily reduced in molecular weight by β-oxidation under anaerobic treatment conditions, and lower fatty acids that can be decomposed to methane by methane bacteria are produced. There is a problem that it is difficult. Furthermore, there is a problem that scum is generated due to accumulation of higher fatty acids in the tank.
そこで、本発明は、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the anaerobic waste water treatment apparatus which raised the decomposition | disassembly efficiency of the higher fatty acid in anaerobic treatment.
すなわち、本発明は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する、嫌気性排水処理装置を提供する。 That is, the present invention introduces wastewater containing fats and oils, decomposes fats and oils with treated bacteria to produce primary treated water containing acids, and introduces primary treated water and ferments methane with treated fungi. A reaction tank for generating secondary treated water, and a return means for returning treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank and / or a hydrogen partial pressure reduction means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid generation tank. An anaerobic waste water treatment apparatus is provided.
上記本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。 According to the anaerobic waste water treatment apparatus according to the present invention, the decomposition efficiency of higher fatty acids in the anaerobic treatment can be increased.
本発明に係る嫌気性排水処理装置によって、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる理由を、本発明者らは以下のように推察する。まず、本発明では、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段を有することにより、返送された処理菌による油脂及び高級脂肪酸の分解が酸生成槽において促進される。さらに、返送された処理菌により酸生成槽における水素分圧を低下させることができるため、酸生成槽における高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと考えられる。 The present inventors speculate as follows why the higher fatty acid decomposition efficiency in the anaerobic treatment can be increased by the anaerobic wastewater treatment apparatus according to the present invention. First, in this invention, by having the return means which returns the process microbe discharged | emitted from a reaction tank to an acid production tank, decomposition | disassembly of the fats and oils and higher fatty acid by the returned process microbe is accelerated | stimulated in an acid production tank. Furthermore, it is considered that β oxidation of higher fatty acids in the acid generation tank is promoted because the hydrogen partial pressure in the acid generation tank can be reduced by the returned treated bacteria.
また、本発明では、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有することで、水素分圧を低下させることができるために、高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと本発明者らは推察する。 In the present invention, the hydrogen partial pressure reducing means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid generation tank can be used to reduce the hydrogen partial pressure. The inventors speculate.
また、本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離することもなく、臭気が発生することや加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題もない。 In addition, according to the anaerobic wastewater treatment apparatus according to the present invention, wastewater containing fats and oils is not separated by oil and water by pressurized flotation, and odor is generated and a space associated with introduction of a pressurized flotation tank is required. There is no problem.
上記返送手段は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含んでいてもよい。 The return means may include a collection unit that collects the treated bacteria to be discharged.
上記水素分圧低減手段は、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよく、優占化手段は、水素を利用する菌を含む酸生成槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段又は水素を利用する菌以外の酸生成槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。 The hydrogen partial pressure reducing means may be a dominating means for dominating bacteria that use hydrogen in the acid generation tank, and the dominating means is in an acid generating tank containing bacteria that use hydrogen. It may be a means for giving a load fluctuation to the treated bacteria or a means for supplying a substance that inhibits the activity of the treated bacteria in the acid production tank other than the bacteria utilizing hydrogen.
本発明によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the anaerobic waste water treatment apparatus which improved the decomposition | disassembly efficiency of the higher fatty acid in anaerobic processing can be provided.
以下、本発明を実施するための好適な形態について場合により図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings depending on cases, but the invention is not limited to these embodiments.
[嫌気性排水処理装置]
本実施形態に係る嫌気性排水処理装置は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。
[Anaerobic wastewater treatment equipment]
The anaerobic wastewater treatment apparatus according to the present embodiment introduces wastewater containing fats and oils, decomposes fats and oils with treated bacteria to produce primary treated water containing acids, and introduces primary treated water and treats them. A reaction tank that produces methane-fermented methane-fermented secondary treatment water, and returns the treatment bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank and / or reduces the hydrogen partial pressure in the acid generation tank It has a hydrogen partial pressure reducing means.
本実施形態において嫌気性処理とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理、高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理及び低級脂肪酸をメタン発酵等によりメタン及び二酸化炭素に変換する処理をいう。ここで、高級脂肪酸とは、例えば、炭素原子12個以上の脂肪酸をいい、低級脂肪酸とは、例えば、酢酸等の炭素原子2〜4個の脂肪酸をいう。 In this embodiment, the anaerobic treatment is a treatment to hydrolyze fats and oils to produce higher fatty acids, a treatment to produce higher fatty acids by β-oxidation of higher fatty acids, and conversion of lower fatty acids to methane and carbon dioxide by methane fermentation or the like. The process to do. Here, the higher fatty acid refers to, for example, a fatty acid having 12 or more carbon atoms, and the lower fatty acid refers to, for example, a fatty acid having 2 to 4 carbon atoms such as acetic acid.
また、本実施形態において酸生成とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理及び場合により高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理をいう。なお、本発明者らは、酸生成槽において、油脂を含む排水が処理菌により分解されることを確認している。図10に、窒素置換された試験管内に、油脂、処理菌及び培地を添加し、72時間培養を行った後、培養前後の油脂(トリグリセリド)、高級脂肪酸及び低級脂肪酸の含有割合を測定した結果を示す。図10によれば、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段により、酸生成槽における低級脂肪酸の割合を増加させることができることが見て取れる。 In the present embodiment, the acid generation refers to a treatment for hydrolyzing fats and oils to produce higher fatty acids and, optionally, β-oxidation of higher fatty acids to produce lower fatty acids. In addition, the present inventors have confirmed that wastewater containing fats and oils is decomposed by the treatment bacteria in the acid generation tank. FIG. 10 shows the result of measuring the content ratios of fats and oils (triglycerides), higher fatty acids and lower fatty acids before and after the cultivation after adding fats and oils, treated bacteria and medium in a nitrogen-substituted test tube and culturing for 72 hours. Indicates. According to FIG. 10, the return means for returning the treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank and / or the hydrogen partial pressure reduction means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid generation tank, It can be seen that the percentage can be increased.
処理菌としては、嫌気性処理に適した嫌気性菌であればよく、例えば、メタノバクテリウム、メタノスピリラム、メタノサルシナ等のメタン菌、デスルフォビブリオ等の硫酸還元菌、クロストリジウム、シントロフォモナスなどが挙げられる。処理菌は、一種単独で使用してもよいが、通常複数種の混合形態で使用される。処理菌の酸生成槽及び反応槽への添加方法は特に制限されず、処理菌をそのまま添加してもよく、処理菌を含むグラニュール汚泥層を添加してもよく、担体に固定化された処理菌を添加してもよい。また、酸生成槽及び反応槽に収容される処理菌の構成は、同じでも異なっていてもよい。 The treated bacteria may be any anaerobic bacteria suitable for anaerobic treatment, for example, methane bacteria such as methanobacterium, methanospirillum, and methanosarcina, sulfate-reducing bacteria such as desulfobibrio, clostridium, and symphophomonas. Can be mentioned. The treated bacteria may be used singly or in a mixed form. The method for adding the treated bacteria to the acid production tank and the reaction tank is not particularly limited, and the treated bacteria may be added as it is, a granule sludge layer containing the treated bacteria may be added, and it is immobilized on the carrier. Treated bacteria may be added. Moreover, the structure of the processing microbe accommodated in an acid production tank and a reaction tank may be the same or different.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図1に示す嫌気性排水処理装置100は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、これらを連結するラインL1〜L5と、を備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an anaerobic wastewater treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. An anaerobic waste
油脂を含む排水は、ラインL1を介して酸生成槽10に導入され、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。また、反応槽20に収容される処理菌は、例えばグラニュール汚泥層22を形成していてもよい。なお、反応槽20の内部には、セトラー21が設けられていてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL3を介して反応槽20の外に排出され、返送手段30に導入される。二次処理水には反応槽20に収容されていた処理菌の一部が含まれている。返送手段30では処理菌の少なくとも一部が回収され、当該処理菌は、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。ラインL4にはバルブV1が設けられていてもよい。酸生成槽10に返送される処理菌は、反応槽20においてグラニュール汚泥層22を形成していた場合にはグラニュールとして返送されてもよいし、超音波、噴射、ポンプ内粉砕等によって分離された状態で返送されてもよいし、担体に固定化された状態で返送されてもよい。処理菌を担体に固定化させるために、担体を含む培養液で一定期間培養してもよい。なお、返送手段30に導入された二次処理水の残りは、ラインL5を介して装置外に排出される。
Waste water containing fats and oils is introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置100においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
Thus, in the anaerobic waste
(第2〜4実施形態)
図2〜図4は、本発明の第2〜4実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図であり、酸生成槽と、反応槽と、を備え、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。水素分圧低減手段としては、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよい。水素を利用する菌を優占化させるとは、処理菌全体において水素を利用する菌が優占種となることをいう。酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段は、例えば水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段であってもよく、水素を利用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。ここで、水素を利用する菌としては、メタノバクテリウム、メタノスピリラム等の水素利用型メタン菌、デスルフォビブリオ等の水素利用型硫酸還元菌などが挙げられる。
(Second to Fourth Embodiments)
FIGS. 2-4 is a schematic diagram which shows the anaerobic waste water treatment apparatus which concerns on 2nd-4th embodiment of this invention, It is equipped with an acid production | generation tank and a reaction tank, The hydrogen partial pressure in an acid production tank is shown It has a hydrogen partial pressure reducing means for reducing. The hydrogen partial pressure reducing means may be a dominating means for dominating bacteria that use hydrogen in the acid generation tank. Making the bacteria using hydrogen dominant means that bacteria using hydrogen become the dominant species in the entire treated bacteria. The dominating means for dominating the bacteria using hydrogen in the acid generation tank may be, for example, a means for giving load fluctuations to the acid generation tank containing bacteria using hydrogen and the treatment bacteria in the reaction tank. Further, it may be a means for supplying a substance that inhibits the activity of the treatment bacteria in the acid generation tank and reaction tank other than the bacteria using hydrogen. Here, examples of the bacteria using hydrogen include hydrogen-utilizing methane bacteria such as methanobacterium and methanospirillum, and hydrogen-utilizing sulfate-reducing bacteria such as desulfobibrio.
水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質、酸生成槽及び反応槽における反応液中のpHをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質等が挙げられる。水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質としては、例えば、メタノール、硫黄化合物、アンモニウム態窒素、アンモニア等が挙げられる。また、酸生成槽及び反応槽における反応液中のpHをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性物質が挙げられる。なお、アルカリ性物質を用いる場合は、油脂を分解して酸を生成する反応の際に、水素を使用する菌の活性の阻害を抑制しつつ水素を使用する菌以外の処理菌の活性を効率的に阻害する観点から、反応液中のpHを7.5〜8.0に制御することが好ましく、7.5〜7.8に制御することがより好ましい。 Substances that inhibit the activity of acid-producing tanks other than bacteria that use hydrogen and the treatment bacteria in the reaction tank, act on the acid-producing tanks other than bacteria that use hydrogen and the treated bacteria themselves in the reaction tank, Substances that inhibit the activity of the treatment bacteria in the acid production tank and the reaction tank other than the bacteria that use hydrogen by controlling the pH in the reaction solution in the acid production tank and the reaction tank in an alkaline environment, etc. . Examples of the substance that acts on the acid producing tank other than the bacteria using hydrogen and the treated bacteria themselves in the reaction tank to suppress the activity include methanol, sulfur compounds, ammonium nitrogen, ammonia and the like. In addition, as a substance that inhibits the activity of the treatment bacteria in the acid production tank and the reaction tank other than the bacteria that use hydrogen by making the pH in the reaction solution in the acid production tank and the reaction tank in an alkaline environment, Examples include alkaline substances such as sodium and potassium hydroxide. In the case of using an alkaline substance, in the reaction of decomposing oils and fats to generate acid, the activity of treated bacteria other than bacteria using hydrogen is efficiently suppressed while inhibiting the inhibition of the activity of bacteria using hydrogen. From the viewpoint of inhibiting the pH of the reaction solution, the pH in the reaction solution is preferably controlled to 7.5 to 8.0, and more preferably 7.5 to 7.8.
図2及び図3は、優占化手段が水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図(第2実施形態及び第3実施形態)である。水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与えるとは、水素を利用する菌を含む処理菌が単位時間・単位容積あたりに処理する油脂等の有機物の量を変動させることをいい、例えば、油脂等の有機物の量を増加及び減少させること、並びにこれらを繰り返すことをいう。なお、本発明者らは、処理菌に対して負荷変動を与えることでメタノバクテリウムを優占化できることを確認している。 FIGS. 2 and 3 are schematic views showing an anaerobic wastewater treatment apparatus in the case where the dominating means is a means for giving load fluctuations to the acid generation tank containing bacteria utilizing hydrogen and the treatment bacteria in the reaction tank ( Second Embodiment and Third Embodiment). Giving load fluctuations to acid generation tanks containing bacteria that use hydrogen and treatment bacteria in reaction tanks means that treatment bacteria containing bacteria that use hydrogen treat organic substances such as fats and oils that are processed per unit time and unit volume. This refers to changing the amount, for example, increasing and decreasing the amount of organic matter such as fats and oils, and repeating these steps. In addition, the present inventors have confirmed that methanobacterium can be dominant by giving a load fluctuation to the treated bacteria.
<第2実施形態>
図2に示す嫌気性排水処理装置200は、酸生成槽10と、反応槽20と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽40と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽50と、これらを連結するラインL2及びL6〜L10と、を備える。
Second Embodiment
An anaerobic
油脂を含む排水は、高濃度の油脂を含む排水と低濃度の油脂を含む排水とに分けられ、それぞれラインL6及びラインL8を介して高濃度原水槽40及び低濃度原水槽50に導入される。高濃度原水槽40及び低濃度原水槽50にそれぞれ貯留された高濃度の油脂を含む排水及び低濃度の油脂を含む排水は、それぞれラインL7及びラインL9を介して酸生成槽10に導入される。このとき、ラインL7及びラインL9にはそれぞれ切替手段たるバルブV2及びV3が設けられており、バルブV2及びV3を切り替えることによって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば高濃度の油脂を含む排水を酸生成槽10に導入するときはバルブV2を開とし、バルブV3を閉としてもよい。酸生成槽10に導入された高濃度又は低濃度の油脂を含む排水は、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガスは、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL10を介して排出される。
Wastewater containing fats and oils is divided into wastewater containing high-concentration fats and fats and wastewater containing low-concentration fats and oils, and is introduced into the high-concentration
<第3実施形態>
図3に示す嫌気性排水処理装置300は、酸生成槽10と、反応槽20と、油脂を含む排水を貯留する原水槽60と、これらを連結するラインL2、L5及びL11〜L13と、を備える。
<Third Embodiment>
The anaerobic waste
油脂を含む排水は、ラインL11を介して原水槽60に導入される。原水槽60に貯留された油脂を含む排水は、ラインL12を介して酸生成槽10に導入される。酸生成槽10に導入された油脂を含む排水は、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されたメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、少なくとも一部がラインL13を介してラインL12に合流するように導入される。このとき、ラインL13にはバルブV4が設けられており、バルブV4の開閉制御によって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば酸生成槽10に導入されている油脂を含む排水における油脂を低濃度とするときはバルブV4を開としてもよい。二次処理水の残りは、ラインL5を介して排出される。
Waste water containing fats and oils is introduced into the
なお、ラインL13は、上記のように必ずしもラインL12に合流するように導入されていなくともよく、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂の濃度を調整するという目的を達成できるのであれば、例えば、原水槽60に合流するように導入されてもよい。また、ラインL13は、油脂を含まない水を原水に供給できればよく、必ずしもラインL5に連結されている必要はなく、工業用水等の供給口に連結されていてもよい。
Note that the line L13 does not necessarily have to be introduced so as to merge with the line L12 as described above, and can achieve the purpose of adjusting the concentration of the oil and fat in the wastewater including the oil and fat introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置200及び300においては、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を経時的に変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
Thus, in the anaerobic waste
<第4実施形態>
図4は、優占化手段が水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を主に阻害する物質を供給する手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図である。水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害することで、相対的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽及び反応槽の水素分圧が低減される。
<Fourth embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram showing an anaerobic wastewater treatment apparatus when the dominant means is means for supplying a substance that mainly inhibits the activity of treated bacteria in an acid generation tank and reaction tank other than bacteria using hydrogen. FIG. By mainly inhibiting the activity of treated bacteria other than bacteria that use hydrogen, bacteria that use hydrogen are relatively dominant, and the hydrogen partial pressure in the acid generation tank and reaction tank is reduced.
図4に示す嫌気性排水処理装置400は、酸生成槽10と、反応槽20と、阻害物質供給槽70と、これらを連結するラインL1〜L2、L5及びL14と、を備える。
The anaerobic
油脂を含む排水は、ラインL1を介して酸生成槽10に導入され、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。このとき、阻害物質供給槽70からラインL14を介して水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害する物質が酸生成槽10に供給される。ラインL14にはバルブV5が設けられていてもよい。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL5を介して排出される。
Waste water containing fats and oils is introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置400においては、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を酸生成槽10に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
Thus, in the anaerobic waste
(第5及び第6実施形態)
上記第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置100において、返送手段30は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含むことが好ましい。返送手段30が処理菌を捕集する捕集部を含むことで、二次処理水に含まれる処理菌を効率的に捕集できるため、酸生成槽10における処理菌の量をより効果的に増加させることができる。捕集部としては、例えばU字バルブ、バッファタンク等が挙げられる。図5及び図6は、本発明の第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置における捕集部を示す模式図である。
(Fifth and sixth embodiments)
In the anaerobic
<第5実施形態>
図5は、U字バルブ31を示す模式図であり、U字管の底部にバルブV6を備える。嫌気性排水処理装置100において、ラインL3を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌は、U字バルブ31で捕集され、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインL5を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインL4を介して酸生成槽10に返送されてもよい。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a schematic diagram showing the
<第6実施形態>
図6は、バッファタンク32を示す模式図である。ラインL3を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌はバッファタンク32内で沈殿して捕集され、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインL5を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインL4を介して酸生成槽10に返送されてもよい。
<Sixth Embodiment>
FIG. 6 is a schematic diagram showing the
<第7実施形態>
図7は、本発明の第7実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図7に示す嫌気性排水処理装置700は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽40と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽50と、これらを連結するラインL2〜L9と、を備える。
<Seventh embodiment>
FIG. 7 is a schematic view showing an anaerobic waste water treatment apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. An anaerobic waste
嫌気性排水処理装置700においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic
<第8実施形態>
図8は、本発明の第8実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図8に示す嫌気性排水処理装置800は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、油脂を含む排水を貯留する原水槽60と、これらを連結するラインL2〜L5及びL11〜L13と、を備える。
<Eighth Embodiment>
FIG. 8 is a schematic view showing an anaerobic waste water treatment apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. An anaerobic
嫌気性排水処理装置700においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic
<第9実施形態>
図9は、本発明の第9実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図9に示す嫌気性排水処理装置900は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、阻害物質供給槽70と、これらを連結するラインL1〜L5及びL14と、を備える。
<Ninth Embodiment>
FIG. 9 is a schematic view showing an anaerobic waste water treatment apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. An anaerobic waste
嫌気性排水処理装置900においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を阻害物質供給槽70より酸生成槽10に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic waste
100,200,300,400,700,800,900…嫌気性排水処理装置、10…酸生成槽、20…反応槽、21…セトラー、22…グラニュール汚泥層、23…ガス、30…返送手段、31…U字バルブ、32…バッファタンク、40…高濃度原水槽、50…低濃度原水槽、60…原水槽、70…阻害物質供給槽、L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12,L13,L14…ライン、V1,V2,V3,V4,V5…バルブ。 100, 200, 300, 400, 700, 800, 900 ... anaerobic waste water treatment device, 10 ... acid generation tank, 20 ... reaction tank, 21 ... settler, 22 ... granule sludge layer, 23 ... gas, 30 ... return means 31 ... U-shaped valve, 32 ... Buffer tank, 40 ... High concentration raw water tank, 50 ... Low concentration raw water tank, 60 ... Raw water tank, 70 ... Inhibitor substance supply tank, L1, L2, L3, L4, L5, L6 L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14 ... lines, V1, V2, V3, V4, V5 ... valves.
Claims (5)
前記一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、
前記反応槽から排出される処理菌を前記酸生成槽に返送する返送手段及び/又は前記酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する、嫌気性排水処理装置。 An acid generation tank that introduces wastewater containing fats and oils, decomposes the fats and oils with treated bacteria to produce primary treated water containing acids,
A reaction vessel for introducing the primary treated water, producing methane fermented with the treated bacteria to produce secondary treated water,
An anaerobic wastewater treatment apparatus comprising return means for returning treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank and / or hydrogen partial pressure reduction means for reducing hydrogen partial pressure in the acid generation tank.
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