JP2018167177A - Wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機排水を酸発酵槽において酸発酵させ、酸発酵排水を得る酸発酵工程と、前記酸発酵排水をメタン発酵させ、メタン発酵排水を得るメタン発酵工程と、を行う排水処理方法および有機排水を酸発酵させる酸発酵槽と、酸発酵槽からの酸発酵排水をメタン発酵させるメタン発酵槽と、を備えた排水処理装置に関する。 The present invention provides a wastewater treatment method for performing an acid fermentation process in which organic wastewater is acid fermented in an acid fermenter to obtain acid fermentation wastewater, and a methane fermentation process in which the acid fermentation wastewater is subjected to methane fermentation to obtain methane fermentation wastewater. The present invention relates to a wastewater treatment apparatus including an acid fermenter for acid fermentation of organic wastewater, and a methane fermentation tank for methane fermentation of acid fermentation wastewater from the acid fermentation tank.
メタン発酵は、排水処理の重要なユニットプロセスとして古くから知られているが、設備が嵩だかいという問題があり、比較的規模の大きな水処理設備としての導入が検討される場合が多い。このような水処理設備としては、酸発酵と、メタン発酵とを組み合わせた下水処理システムなどが知られている。 Methane fermentation has long been known as an important unit process for wastewater treatment, but there is a problem that the equipment is bulky, and introduction as a relatively large-scale water treatment equipment is often considered. As such a water treatment facility, a sewage treatment system combining acid fermentation and methane fermentation is known.
このような下水処理システムに用いられる排水処理装置では、酸発酵槽における微生物生育条件とメタン発酵槽における微生物生育条件とは異なるために、酸発酵槽およびメタン発酵槽の環境をともに良好に維持することは困難であった。例えば、酸発酵槽で生成した酸発酵排水成分が、メタン発酵の阻害成分を含んでいたり、メタン発酵槽の負荷を維持するには酸発酵槽における処理効率が低下したりするなど種々の問題が発生することが報告されており、このような場合、メタン発酵の阻害になる要因として酸発酵排水のpHや、有機物濃度が挙げられている(たとえば特許文献1,2)。そしてこれらの要因を解消するために、メタン発酵槽からのメタン発酵排水を酸発酵槽に返送する返送工程を行うことが考えられている。 In the wastewater treatment equipment used in such a sewage treatment system, the microbial growth conditions in the acid fermentation tank and the microbial growth conditions in the methane fermentation tank are different, so both the acid fermentation tank and methane fermentation tank environments are maintained well. It was difficult. For example, acid fermentation wastewater components generated in an acid fermenter contain various components that inhibit methane fermentation, and the processing efficiency in the acid fermenter decreases to maintain the load of the methane fermenter. In such a case, the pH of the acid fermentation effluent and the organic matter concentration are mentioned as factors that inhibit methane fermentation (for example, Patent Documents 1 and 2). And in order to eliminate these factors, it is considered to perform the return process which returns the methane fermentation waste water from a methane fermentation tank to an acid fermentation tank.
しかし、酸発酵槽の環境をメタン発酵に適した酸発酵排水が得られるように調整したとしても、有機排水の水質や発生量が変動した際に、メタン発酵槽における環境に対してその酸発酵排水の水質が成分として適合しても、有機物濃度として不適合となり、やはりメタン発酵槽におけるメタン発酵が適正に進行しなくなる場合があるという問題があった。具体的にはメタン発酵槽におけるメタン発酵が良好に進行しない場合、メタン発酵後のメタン発酵排水に含まれる有機酸が高濃度になり排水基準に適合しなくなる問題が発生する。 However, even if the environment of the acid fermenter is adjusted so that acid fermentation wastewater suitable for methane fermentation can be obtained, when the quality and quantity of organic wastewater fluctuate, Even if the water quality of the wastewater is suitable as a component, there is a problem that the organic matter concentration becomes incompatible and the methane fermentation in the methane fermentation tank may not proceed properly. Specifically, when the methane fermentation does not proceed well in the methane fermentation tank, there is a problem that the organic acid contained in the methane fermentation wastewater after the methane fermentation becomes high in concentration and does not meet the wastewater standard.
したがって、本発明は上記実状に鑑み、酸発酵槽とメタン発酵とをともに適正に行える排水処理方法及び排水処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of this invention is to provide the waste water treatment method and waste water treatment apparatus which can perform both an acid fermenter and methane fermentation appropriately in view of the said actual condition.
上記目的のための本発明の排水処理方法の特徴構成は、
有機排水を酸発酵槽において酸発酵させ、酸発酵排水を得る酸発酵工程と、
前記酸発酵排水をメタン発酵槽においてメタン発酵させ、メタン発酵排水を得るメタン発酵工程と、
を行う排水処理方法であって、
メタン発酵排水を前記酸発酵槽に返送する第一返送工程と、
メタン発酵排水を前記メタン発酵槽に返送する第二返送工程と、
を行う点にある。
The characteristic configuration of the wastewater treatment method of the present invention for the above purpose is as follows:
An acid fermentation process in which organic wastewater is acid fermented in an acid fermenter to obtain acid fermentation wastewater;
A methane fermentation process in which the acid fermentation wastewater is subjected to methane fermentation in a methane fermentation tank to obtain methane fermentation wastewater;
A wastewater treatment method,
A first returning step of returning methane fermentation wastewater to the acid fermentation tank;
A second returning step of returning the methane fermentation wastewater to the methane fermentation tank;
The point is to do.
上記特徴構成によると、メタン発酵排水を酸発酵槽に返送する第一返送工程を行うことにより、有機排水を酸発酵させ、酸発酵排水を得る酸発酵工程を、酸発酵槽においてより適した環境で行える。例えば、酸発酵槽のpHは低く、メタン発酵排水のpHは高いために、酸発酵槽のpHが下がりすぎないように酸発酵槽内のpHを調整することができる。また、有機排水の流量に関わらず酸発酵槽における有機排水の滞留時間を一定に維持することによって、酸発酵が十分に行われる構成とするとともに、酸発酵排水の排出量を常時安定させられる。
また、メタン発酵排水をメタン発酵槽に返送する第二返送工程を行うことにより、前記酸発酵排水をメタン発酵させ、メタン発酵排水を得るメタン発酵工程を、メタン発酵槽において適した環境で行うことができる。たとえば、メタン発酵排水により有機物濃度を低下できるので、メタン発酵排水をメタン発酵槽に返送することで、酸発酵槽からの有機物濃度によらず、安定したメタン発酵を行うことができる。
According to the above characteristic configuration, by performing the first return step of returning the methane fermentation wastewater to the acid fermenter, the acid fermentation step of acid fermentation of the organic wastewater to obtain the acid fermentation wastewater is more suitable for the acid fermenter. You can do it. For example, since the pH of the acid fermenter is low and the pH of the methane fermentation wastewater is high, the pH in the acid fermenter can be adjusted so that the pH of the acid fermenter does not decrease too much. Moreover, by maintaining the residence time of the organic wastewater in the acid fermentation tank constant regardless of the flow rate of the organic wastewater, the acid fermentation is sufficiently performed and the discharge amount of the acid fermentation wastewater can be constantly stabilized.
Moreover, by performing the 2nd return process which returns methane fermentation wastewater to a methane fermentation tank, the acid fermentation wastewater is methane-fermented and the methane fermentation process which obtains methane fermentation wastewater is performed in a suitable environment in a methane fermentation tank Can do. For example, since the organic matter concentration can be lowered by methane fermentation wastewater, stable methane fermentation can be performed by returning the methane fermentation wastewater to the methane fermentation tank, regardless of the organic matter concentration from the acid fermentation tank.
したがって、酸発酵槽における酸発酵と、メタン発酵槽におけるメタン発酵の進行を、個別に最適化できるようになり、酸発酵及びメタン発酵がともに安定して行われる条件での排水処理が好適に行われる。 Therefore, the acid fermentation in the acid fermenter and the progress of methane fermentation in the methane fermenter can be individually optimized, and wastewater treatment under conditions where both acid fermentation and methane fermentation are performed stably is suitably performed. Is called.
また、前記第一返送工程は、前記酸発酵槽に供給される前記有機排水量と前記酸発酵槽に返送される返送水量によって前記酸発酵槽が所定の滞留時間になるように返送水量を制御できる。 In the first return step, the amount of returned water can be controlled so that the acid fermenter has a predetermined residence time based on the amount of the organic waste water supplied to the acid fermenter and the amount of returned water returned to the acid fermenter. .
すなわち、上記構成によると、酸発酵槽における排水(有機排水および返送水)の量が酸発酵槽における滞留時間が一定に制御されることになる。これにより有機排水量(濃度)によらず安定した酸発酵が行えるようになる。 That is, according to the said structure, the residence time in an acid fermenter is controlled uniformly by the quantity of the waste_water | drain (organic waste water and return water) in an acid fermenter. Thereby, stable acid fermentation can be performed regardless of the amount (concentration) of organic wastewater.
また、前記第二返送工程は、前記メタン発酵槽における槽内の有機物濃度を所定値以下に維持するように返送水量を制御できる。 Moreover, the said 2nd return process can control the amount of returned water so that the organic substance density | concentration in the tank in the said methane fermentation tank may be maintained below a predetermined value.
すなわち、上記構成によるとメタン発酵槽における排水(酸発酵排水及び返送水)の有機物濃度が一定に制御されるから、その排水のメタン発酵槽における負荷が一定に制御されることになる。これにより、酸発酵排水の有機物濃度によらず、さらにいえば、有機排水の有機物濃度にもよらず、安定したメタン発酵が行えるようになる。 That is, according to the said structure, since the organic substance density | concentration of the waste_water | drain (acid fermentation waste_water | drain and return water) in a methane fermenter is controlled uniformly, the load in the methane fermenter of the waste_water | drain will be controlled uniformly. Accordingly, stable methane fermentation can be performed regardless of the organic matter concentration of the acid wastewater, and more specifically, regardless of the organic matter concentration of the organic wastewater.
また、上述の第一返送工程と第二返送工程とは処理水量および有機物濃度という全く別のパラメータによる制御を行うものであるから、それぞれ独立に制御することができ、有機排水の性状、酸発酵環境の変動に影響されることなくメタン発酵槽内のメタン発酵環境を好適に維持することができる。 Moreover, since the above-mentioned first return process and second return process are controlled by completely different parameters such as the amount of treated water and the concentration of organic matter, they can be controlled independently, and the properties of organic wastewater, acid fermentation The methane fermentation environment in the methane fermenter can be suitably maintained without being affected by environmental changes.
また、本発明の排水処理装置の特徴構成は、有機排水を酸発酵させる酸発酵槽と、酸発酵槽からの酸発酵排水をメタン発酵させるメタン発酵槽とを備えた排水処理装置であって、
前記メタン発酵槽からのメタン発酵排水を貯留する貯留槽を設け、前記貯留槽のメタン発酵排水を前記酸発酵槽に返送する第一返送路と、前記貯留槽のメタン発酵排水を前記メタン発酵槽に返送する第二返送路とを設け、前記第一返送路に返送される返送水量と、前記第二返送路に返送される返送水量とを独立に制御可能な返送水分配部を設けた点にある。
Moreover, the characteristic configuration of the wastewater treatment apparatus of the present invention is a wastewater treatment apparatus comprising an acid fermentation tank for acid fermentation of organic wastewater, and a methane fermentation tank for methane fermentation of acid fermentation wastewater from the acid fermentation tank,
A storage tank for storing methane fermentation wastewater from the methane fermentation tank is provided, a first return path for returning the methane fermentation wastewater from the storage tank to the acid fermentation tank, and the methane fermentation wastewater from the storage tank to the methane fermentation tank A second return path for returning to the first return path, and a return water distribution section capable of independently controlling the amount of returned water returned to the first return path and the amount of returned water returned to the second return path. It is in.
すなわち、メタン発酵排水を貯留する貯留槽を設けるから、メタン発酵排水を上流側に返送する際に、安定して返送水用のメタン発酵排水を提供することができる。このメタン発酵排水を返送水として利用する際、第一返送路により、酸発酵槽にメタン発酵排水を返送することができ、第二返送路によりメタン発酵槽にメタン発酵排水を返送することができる。これらの返送水量は、返送水分配部によりそれぞれ独立に制御可能としてあるから、酸発酵槽及びメタン発酵槽の環境をそれぞれ調整することができ、最終的な有機排水処理効率を最適化することができる。したがって、安定して高い処理効率を発揮できる排水処理装置を提供できた。 That is, since the storage tank which stores methane fermentation wastewater is provided, when returning methane fermentation wastewater to an upstream side, the methane fermentation wastewater for return water can be provided stably. When this methane fermentation wastewater is used as return water, the methane fermentation wastewater can be returned to the acid fermentation tank by the first return path, and the methane fermentation wastewater can be returned to the methane fermentation tank by the second return path. . These return water amounts can be controlled independently by the return water distribution section, so the environment of the acid fermenter and methane fermenter can be adjusted respectively, and the final organic wastewater treatment efficiency can be optimized. it can. Therefore, the waste water treatment apparatus which can exhibit high treatment efficiency stably was able to be provided.
また、前記返送水分配部は、酸発酵槽での有機排水滞留時間を調整する滞留時間調節機構とメタン発酵槽の有機物濃度を調整する有機物濃度維持機構とを備えてもよい。 Moreover, the said return water distribution part may be equipped with the residence time adjustment mechanism which adjusts the organic waste water residence time in an acid fermentation tank, and the organic substance density | concentration maintenance mechanism which adjusts the organic substance density | concentration of a methane fermentation tank.
すなわち、酸発酵槽における排水処理の効率に影響する特に重要なパラメータとして排水の滞留時間が挙げられる。酸発酵槽に供給される有機排水の量が変動すると、酸発酵槽内の有機物に対して酸発酵が行われる時間が変動することになる。すると、有機排水中の有機物のうち、酸発酵で消費されるべき有機物が完全に酸に変換されるとは限らない。さらに言えば、後続のメタン発酵槽における排水処理にて有機物濃度が変動したり発酵阻害要因となるような成分が残留したりする虞が生じる。これに対して滞留時間調整機構を設けてあれば、有機排水量に関わらず酸発酵槽における排水の滞留時間を十分確保して酸発酵が十分行われる(酸が生成する)ようにするとともに、酸発酵槽内のpHが低下しすぎない環境を容易に維持することができる。このような滞留時間調節機構としては、たとえば、前記有機排水量と前記酸発酵槽に返送される返送水量との和が所定量になるように返送水量を制御できるが、これに限るものではない。 That is, the residence time of waste water is mentioned as a particularly important parameter that affects the efficiency of waste water treatment in an acid fermentation tank. When the amount of the organic waste water supplied to the acid fermentation tank varies, the time during which the acid fermentation is performed on the organic matter in the acid fermentation tank varies. Then, among the organic substances in the organic waste water, the organic substances that are to be consumed by the acid fermentation are not necessarily completely converted into acids. Furthermore, there is a risk that the organic matter concentration may fluctuate or components that may become a fermentation inhibition factor remain in the wastewater treatment in the subsequent methane fermentation tank. In contrast, if a residence time adjusting mechanism is provided, the acid fermentation is sufficiently performed (acid is generated) by ensuring the residence time of the wastewater in the acid fermentation tank regardless of the amount of organic wastewater, and the acid It is possible to easily maintain an environment where the pH in the fermenter does not decrease too much. As such a residence time adjusting mechanism, for example, the return water amount can be controlled so that the sum of the organic waste water amount and the return water amount returned to the acid fermentation tank becomes a predetermined amount, but is not limited thereto.
また、メタン発酵槽における排水処理効率に影響する特に重要なパラメータとして有機物濃度(負荷)が挙げられる。メタン発酵槽に供給される酸発酵排水に含まれる有機物濃度が変動すると、メタン発酵槽内の有機物に対してメタン発酵が行われる微生物量が十分確保できなくなり、有効なメタン発酵が進行しにくくなる。これに対して有機物濃度維持機構を設けてあれば、酸発酵排水の有機物濃度によらず排水の有機物濃度を一定に維持することができるため、安定したメタン発酵が行えるものである。このような有機物濃度維持機構としては、たとえば、前記有機物濃度を所定値以下に維持するように返送水量を制御するものを採用することができるが、これに限るものではない。 Moreover, organic substance concentration (load) is mentioned as an especially important parameter affecting the wastewater treatment efficiency in a methane fermentation tank. If the organic matter concentration contained in the acid fermentation effluent supplied to the methane fermenter fluctuates, it will not be possible to secure a sufficient amount of microorganisms for methane fermentation with respect to the organic matter in the methane fermenter, making it difficult for effective methane fermentation to proceed. . On the other hand, if an organic matter concentration maintaining mechanism is provided, the organic matter concentration in the wastewater can be kept constant regardless of the organic matter concentration in the acid fermentation wastewater, and thus stable methane fermentation can be performed. As such an organic substance concentration maintaining mechanism, for example, a mechanism that controls the amount of returned water so as to maintain the organic substance concentration below a predetermined value can be adopted, but it is not limited thereto.
したがって、酸発酵槽とメタン発酵とをともに適正に行えるようになり、これらを連携させた高度な排水処理を行えるようになった。 Therefore, both the acid fermenter and methane fermentation can now be performed properly, and advanced wastewater treatment can be performed by linking them together.
以下に、本発明の実施形態にかかる排水処理装置を説明する。尚、以下に好適な実施形態を記すが、これら実施形態はそれぞれ、本発明をより具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能であり、本発明は、以下の記載に限定されるものではない。 Below, the waste water treatment equipment concerning the embodiment of the present invention is explained. Preferred embodiments are described below, but these embodiments are described in order to more specifically illustrate the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the following description.
〔排水処理装置〕
本発明の実施形態にかかる排水処理装置は、図1に示すように、有機排水を酸発酵させる酸発酵槽1と、酸発酵槽1からの酸発酵排水をメタン発酵させるメタン発酵槽2と、メタン発酵槽2からのメタン発酵排水を貯留する貯留槽3とを備える。また、貯留槽3のメタン発酵排水を酸発酵槽1に返送する第一返送路R1と、貯留槽3のメタン発酵排水をメタン発酵槽2に返送する第二返送路R2とを設ける。これにより、第一返送路R1に返送される返送水量と、第二返送路R2に返送される返送水量とを独立に制御可能な返送水分配部Wを設けて構成してある。
[Wastewater treatment equipment]
As shown in FIG. 1, the waste water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention includes an acid fermentation tank 1 for acid fermentation of organic waste water, a methane fermentation tank 2 for methane fermentation of acid fermentation waste water from the acid fermentation tank 1, and And a storage tank 3 for storing the methane fermentation waste water from the methane fermentation tank 2. Moreover, the 1st return path R1 which returns the methane fermentation wastewater of the storage tank 3 to the acid fermentation tank 1 and the 2nd return path R2 which returns the methane fermentation wastewater of the storage tank 3 to the methane fermentation tank 2 are provided. Thereby, the return water distribution part W which can control independently the return water amount returned to 1st return path R1 and the return water amount returned to 2nd return path R2 is provided.
〔酸発酵槽〕
酸発酵槽1は、有機排水を上部より受け入れて、有機排水を酸発酵槽1において酸発酵させ、酸発酵排水を得る酸発酵工程を行う酸処理容器10に、有機排水を導入する有機排水導入部11と、酸処理容器10内で所定時間滞留した酸発酵排水がオーバーフローする形態で排出される酸発酵排水排出部12と、貯留槽3からの返送水を導入する第一返送水導入部13とを備える。
また、有機排水導入部11には、有機排水流量計14を備え、酸処理容器10に導入される有機排水の流量を検知して、有機排水導入部11に導入される有機排水量と第一返送水導入部13に返送される返送水量との和が所定量になるように返送水量を制御する第一返送工程が行われる。
返送水量の制御は、返送水分配部Wにより行われ、返送水分配部Wは、有機排水流量計14からの出力に応じて、第一返送水導入部13に接続された第一返送路R1に設けられる第一流量調整弁V1を制御する滞留時間調節機構W1を有する。これにより、酸発酵槽1に導入される排水量が一定に保持され、返送水流量計15に基づいて酸発酵槽1に導入される有機排水量を調整することにより、酸発酵槽1内での有機排水の滞留時間が一定に維持されるように制御する。具体的には有機排水量が増加するにしたがって返送水量を減少させることにより酸発酵槽1に導入される排水量が一定に保持される。
[Acid fermenter]
The acid fermenter 1 accepts organic wastewater from above, acid ferments the organic wastewater in the acid fermenter 1, and introduces organic wastewater into the
Moreover, the organic waste
The return water amount is controlled by the return water distribution unit W, and the return water distribution unit W is connected to the first return
〔メタン発酵槽〕
メタン発酵槽2は、酸発酵排水を下部より受け入れて、酸発酵排水をメタン発酵させメタン発酵排水を得るメタン発酵工程を行うメタン発酵容器20に、酸発酵排水を下部から導入する酸発酵排水導入部21と、メタン発酵容器20内でメタン発酵されたメタン発酵排水がオーバーフローする形態で排出されるメタン発酵排水排出部22とを備える。また、メタン発酵容器20には、メタン発酵容器20内を撹拌して内部に貯留される排水を均一に維持するための撹拌装置23を備える。また、メタン発酵槽2内で生成したメタンを取り出すメタンガス路24を接続してある。
また、メタン発酵容器20内部に貯留される排水の有機物濃度をモニタする有機物濃度計25を備え、有機物濃度を所定値以下に維持するように返送水量を制御する第二返送工程が行われる。
酸発酵排水排出部12と酸発酵排水導入部21とを接続する移送路L1には、貯留槽3のメタン発酵排水を返送水としてメタン発酵槽2に返送する第二返送路R2が接続される第二返送水導入部26が設けられている。第二返送水導入部26に返送される返送水量の制御は、返送水分配部Wにより行われ、返送水分配部Wは、有機物濃度計25からの出力に応じて、第二返送路R2に設けられる第二流量調整弁V2を制御する有機物濃度維持機構W2を有する。これにより、メタン発酵槽2に導入される酸発酵排水の有機物濃度は一定に保持され、メタン発酵槽2内での負荷が一定に維持されるように制御する。具体的には、酸発酵排水の有機物濃度が増加するにしたがって返送水量を増加させることによってメタン発酵槽2内の有機物濃度が一定になるように制御される。これは、有機排水量が増加するのに従って返送水量を増加させることにあたるので、第一返送工程における制御とは逆の対応となっている。
[Methane fermentation tank]
The methane fermentation tank 2 accepts acid fermentation wastewater from the bottom, introduces acid fermentation wastewater into the
Moreover, the organic
A second return path R2 for returning the methane fermentation wastewater in the storage tank 3 to the methane fermentation tank 2 as return water is connected to the transfer path L1 that connects the acid fermentation wastewater discharge section 12 and the acid fermentation
〔貯留槽〕
貯留槽3は、メタン発酵排水を貯留する貯留容器30にメタン発酵排水を上部から受け入れるメタン発酵排水導入部31と、余剰のメタン発酵排水をオーバーフローで処理済排水として外部に放流する処理済み排水排出部32とを備える。また、貯留されるメタン発酵排水を返送水として取り出す返送水抽出部33が設けられ、返送水抽出部33に設けられる返送ポンプPにより、貯留槽3内のメタン発酵排水を返送水として汲み上げられるように構成してある。
[Reservoir]
The storage tank 3 has a methane fermentation
〔返送路〕
貯留槽3に立設される返送水抽出部33は返送ポンプPを介して返送水を上流側に返送する返送路Rに接続されている。返送路Rは、メタン発酵排水を返送水として酸発酵槽1に返送する第一返送路R1と、メタン発酵排水を返送水としてメタン発酵槽2に返送する第二返送路R2とを有し、返送路Rには、返送水量を調節する返送水調整弁Vを設けてある。また、前述のように、返送水を酸発酵槽1に返送する第一返送路R1が設けられ、返送水をメタン発酵槽2に返送する第二返送路R2が設けられており、返送水調整弁Vと、第一、第二返送路R1,R2に設けられる第一、第二流量調整弁V1,V2とを調整する返送水分配部Wを設けてある。返送水分配部Wは、有機排水の流量及びメタン発酵槽2の有機物濃度に基づいて返送水の流量を独立に制御する。
[Return path]
The return
〔実施例〕
上記排水処理装置において硫酸酸性の13000mg/Lの有機排水を処理する場合の排水の処理状況を表1に示す。表1においては、上記有機排水の流量が8.1L/d〜14.5L/dに変動した場合の酸発酵排水の酸濃度及び有機物濃度、メタン発酵槽の有機物濃度をそれぞれ求め、第一、第二返送路返送水量を調整することにより、メタン発酵槽の有機物濃度を有機物負荷容量(この例では5000mg/L)に維持する制御を行った例を示している。
まず、酸発酵槽1に導入される有機排水量と、返送水流量計15により求められる第一返送路R1の返送水を第一返送水導入部13に導入することにより、有機排水量に応じて酸発酵槽1に流入する排水量(有機排水量+第一返送路返送水量)を28L/dに調整する(第一返送工程)。すると、酸発酵槽1では有機排水に対して3〜4時間の滞留時間を確保でき、有機排水量に応じた比率で有機酸(酢酸及びプロピオン酸)を生成することが分かった。なお、この滞留時間が不足すると、酸発酵が十分に進まず、酸発酵排水中の有機酸量が十分に増加しないものである。
次に、第二返送路R2により、返送水を供給してメタン発酵槽2内の有機物濃度を5000mg/L以下になるように調整する(第二返送工程)。すると、メタン発酵槽2に供給される有機物濃度(調整された有機物濃度)は、メタン発酵槽2で処理可能な負荷に維持され、返送水による流量の増加はあるものの、有機排水を十分に処理できることが明らかになった。なお、この際、メタン発酵排水中の有機酸量は、酢酸120mg/L、プロピオン酸140mg/Lとなっており、排水基準であるプロピオン酸300mg/L以下、総有機酸量600mg/L以下の基準を十分満たすものとなっていた。
〔Example〕
Table 1 shows the state of wastewater treatment in the case of treating sulfuric acid acidic 13000 mg / L organic wastewater in the wastewater treatment apparatus. In Table 1, the acid concentration and the organic matter concentration of the acid fermentation wastewater and the organic matter concentration of the methane fermenter when the flow rate of the organic wastewater fluctuates to 8.1 L / d to 14.5 L / d are obtained, respectively. The example which controlled to maintain the organic substance density | concentration of a methane fermenter in organic substance load capacity (5000 mg / L in this example) is shown by adjusting the 2nd return path return water amount.
First, the amount of organic wastewater introduced into the acid fermenter 1 and the return water of the first return path R1 determined by the return
Next, return water is supplied through the second return path R2 to adjust the organic matter concentration in the methane fermentation tank 2 to 5000 mg / L or less (second return step). Then, the organic matter concentration (adjusted organic matter concentration) supplied to the methane fermenter 2 is maintained at a load that can be treated in the methane fermenter 2, and the organic wastewater is sufficiently treated although there is an increase in the flow rate due to the return water. It became clear that we could do it. At this time, the amount of organic acid in the methane fermentation wastewater is 120 mg / L of acetic acid and 140 mg / L of propionic acid, which is 300 mg / L or less of propionic acid, which is the drainage standard, and 600 mg / L or less of the total organic acid amount. It was enough to meet the standards.
〔比較例〕
尚、上記実施例により得られた酸発酵排水をそのままメタン発酵槽2に導入してメタン発酵を行った場合、つまり第一返送工程のみを行い第二返送工程を行わなかった場合、メタン発酵槽2内における想定有機物濃度は、有機酸濃度とは異なる比率で増加するため、想定有機物濃度がメタン発酵槽2の有機物負荷容量を上回る状況となる。このときのメタン発酵排水中の有機酸量は、酢酸300mg/L、プロピオン酸460mg/Lで、排水基準を満たさないものであるとともに、有機酸のメタン発酵が十分に進んでいないことが分かった。
[Comparative example]
In addition, when the acid fermentation waste water obtained by the said Example was introduce | transduced into the methane fermenter 2 as it was, and methane fermentation was performed, that is, when only the 1st return process was performed and the 2nd return process was not performed, the methane fermenter Since the assumed organic matter concentration in 2 increases at a rate different from the organic acid concentration, the assumed organic matter concentration exceeds the organic load capacity of the methane fermentation tank 2. The amount of organic acid in the methane fermentation wastewater at this time was acetic acid 300 mg / L and propionic acid 460 mg / L, which did not satisfy the wastewater standards, and it was found that methane fermentation of organic acids was not sufficiently advanced. .
本発明によると、酸発酵とメタン発酵とをともに適正に行えるので、安定した排水処理が行える排水処理装置として利用することができる。 According to the present invention, since both acid fermentation and methane fermentation can be performed appropriately, it can be used as a wastewater treatment apparatus capable of performing stable wastewater treatment.
1 :酸発酵槽
2 :メタン発酵槽
3 :貯留槽
14 :有機排水流量計
25 :有機物濃度計
R1 :第一返送路
R2 :第二返送路
W :返送水分配部
1: Acid fermentation tank 2: Methane fermentation tank 3: Storage tank 14: Organic waste water flow meter 25: Organic substance concentration meter R1: First return path R2: Second return path W: Return water distribution section
Claims (5)
前記酸発酵排水をメタン発酵槽においてメタン発酵させ、メタン発酵排水を得るメタン発酵工程と、
を行う排水処理方法であって、
メタン発酵排水を前記酸発酵槽に返送する第一返送工程と、
メタン発酵排水を前記メタン発酵槽に返送する第二返送工程と、
を行う排水処理方法。 An acid fermentation process in which organic wastewater is acid fermented in an acid fermenter to obtain acid fermentation wastewater;
A methane fermentation process in which the acid fermentation wastewater is subjected to methane fermentation in a methane fermentation tank to obtain methane fermentation wastewater;
A wastewater treatment method,
A first returning step of returning methane fermentation wastewater to the acid fermentation tank;
A second returning step of returning the methane fermentation wastewater to the methane fermentation tank;
Wastewater treatment method.
前記メタン発酵槽からのメタン発酵排水を貯留する貯留槽を設け、前記貯留槽のメタン発酵排水を前記酸発酵槽に返送する第一返送路と、前記貯留槽のメタン発酵排水を前記メタン発酵槽に返送する第二返送路とを設け、前記第一返送路に返送される返送水量と、前記第二返送路に返送される返送水量とを独立に制御可能な返送水分配部を設けた排水処理装置。 A wastewater treatment apparatus comprising an acid fermentation tank for acid fermentation of organic wastewater, and a methane fermentation tank for methane fermentation of acid fermentation wastewater from the acid fermentation tank,
A storage tank for storing methane fermentation wastewater from the methane fermentation tank is provided, a first return path for returning the methane fermentation wastewater from the storage tank to the acid fermentation tank, and the methane fermentation wastewater from the storage tank to the methane fermentation tank Drainage provided with a return water distribution section capable of independently controlling the amount of return water returned to the first return path and the amount of return water returned to the second return path Processing equipment.
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