JP2019069421A - Wastewater treatment device and wastewater treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、嫌気性微生物により有機性排水を処理する排水処理装置に関する。また本発明は、嫌気性微生物により有機性排水を処理する排水処理方法に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment apparatus for treating organic wastewater with anaerobic microorganisms. The present invention also relates to a wastewater treatment method for treating organic wastewater with anaerobic microorganisms.
従来、UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)法やEGSB(Expanded Granular Sludge Bed)法を用いた排水処理が知られている。このような排水処理では、原水の条件や運転条件によってグラニュールを形成し難かったり、形成したグラニュールが解体したりすることがある。このような場合には、反応槽に担体を添加して処理槽内のメタン菌を維持させて処理能力を安定化させる方法が採られる。 Conventionally, drainage treatment using the UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) method or the EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) method is known. In such wastewater treatment, it may be difficult to form granules or the formed granules may be disassembled depending on the conditions of the raw water and the operating conditions. In such a case, a carrier is added to the reaction vessel to maintain the methane bacteria in the treatment vessel to stabilize the treatment capacity.
特許文献1には、有機性排水を上向流で通水してメタン菌グラニュールによって嫌気性処理を行なう嫌気性排水処理方法において、すでに運転されている反応槽に担体を添加することを特徴とする有機性排水の処理方法が開示されている。この処理方法によれば、反応槽のCODCr容積負荷を5〜50kg/m3・dとすることが可能であるとされている。 Patent Document 1 is characterized in that a carrier is added to a reaction tank which is already operated in an anaerobic wastewater treatment method in which organic wastewater is flowed upward and the anaerobic treatment is performed with methane bacteria granules. A method of treating organic wastewater is disclosed. According to this treatment method, it is believed that the COD Cr volume loading of the reaction vessel can be 5 to 50 kg / m 3 · d.
しかしながら、本発明者らが検討した結果、反応槽のCODCr容積負荷を5〜50kg/m3・dとして運転すると、処理の過程で発生したバイオガスが処理槽底部又は担体の間に蓄積されることがわかった。そして、バイオガスが発生し続けると、担体によりバイオガスを抑えることができなくなり、バイオガスが噴出し、その勢いで担体が浮き上がり、担体が流出することもわかった。このように、処理槽から担体が流出すると嫌気性処理が不十分になるおそれがある。 However, as a result of investigation by the present inventors, when COD Cr volume load of the reaction tank is operated as 5 to 50 kg / m 3 · d, biogas generated in the process of treatment is accumulated between the bottom of the treatment tank or the carrier. It turned out that And when biogas continued to be generated, the carrier could not suppress the biogas, and it was found that the biogas spouted out, and the carrier was lifted by the momentum, and the carrier flowed out. Thus, when the carrier flows out from the treatment tank, there is a possibility that the anaerobic treatment becomes insufficient.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、処理槽底部又は担体の間におけるバイオガスの蓄積を抑制することのできる排水処理装置及び排水処理方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a waste water treatment apparatus and a waste water treatment method which can suppress the accumulation of biogas in the bottom of a treatment tank or between carriers. It is.
上記課題は、嫌気性微生物により有機性排水を処理する排水処理装置であって、前記嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に前記有機性排水を供給する供給管と、前記処理槽から処理水を排出する排出管とを備え、前記供給管が前記処理槽の壁面に沿う方向に少なくとも1つ以上設置されてなることを特徴とする排水処理装置を提供することによって解決される。 The subject is a waste water treatment apparatus for treating organic waste water by an anaerobic microorganism, which comprises a treatment tank containing a carrier on which the anaerobic microorganism is carried, and a supply pipe for supplying the organic waste water to the treatment tank. And a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank, wherein at least one or more of the supply pipes are installed in a direction along the wall surface of the treatment tank. Resolved by
このとき、前供給管の噴出口において、該供給管と前記壁面とがなす角度が0〜45°であることが好ましい。前記供給管の噴出口において、該供給管と水平面とがなす角度が0〜60°であることも好ましい。 At this time, in the jet nozzle of the front supply pipe, it is preferable that an angle formed by the supply pipe and the wall surface is 0 to 45 °. In the jet nozzle of the supply pipe, it is also preferable that an angle between the supply pipe and a horizontal surface be 0 to 60 °.
また、前記処理槽の下方に前記供給管が設置され、該処理槽の上方に前記排出管が設置されてなることが好ましい。前記処理槽の断面の形状が、円形、楕円形又は四角形であることも好ましい。前記担体がポリビニルアルコールゲル担体であることも好ましい。 Preferably, the supply pipe is installed below the processing tank, and the discharge pipe is installed above the processing tank. It is also preferable that the shape of the cross section of the treatment tank is circular, oval or square. It is also preferred that the carrier is a polyvinyl alcohol gel carrier.
上記課題は、嫌気性微生物により有機性排水を処理する排水処理方法であって、前記嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に前記有機性排水を供給する供給管と、前記処理槽から処理水を排出する排出管とを備え、前記処理槽の壁面に沿う方向に前記供給管から前記有機性排水を噴出することにより前記担体を流動させることを特徴とする排水処理方法を提供することによっても解決される。 The subject is a waste water treatment method for treating organic waste water by an anaerobic microorganism, which comprises a treatment tank containing a carrier on which the anaerobic microorganism is carried, and a supply pipe for supplying the organic waste water to the treatment tank. And a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank, and the carrier is made to flow by ejecting the organic drainage from the supply pipe in the direction along the wall surface of the treatment tank. It is also solved by providing a treatment method.
このとき、前記供給管を複数備え、前記供給管から前記有機性排水を噴出することにより、前記処理槽内で渦巻き流を形成させることが好ましい。 At this time, it is preferable that a plurality of the supply pipes be provided, and the organic drainage be ejected from the supply pipe to form a swirl flow in the treatment tank.
本発明によれば、処理槽底部又は担体の間におけるバイオガスの蓄積を抑制することができる。その結果、担体の流出を防止することができ、処理能力を低下させることなく排水処理を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the accumulation of biogas at the bottom of a treatment tank or between carriers. As a result, outflow of the carrier can be prevented, and waste water treatment can be performed without reducing the treatment capacity.
本発明は、嫌気性微生物により排水を処理する排水処理装置に関する。本発明の排水処理装置は、嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に有機性排水を供給する供給管と、処理槽から処理水を排出する排出管とを備えている。 The present invention relates to a waste water treatment apparatus for treating waste water with anaerobic microorganisms. The wastewater treatment apparatus of the present invention comprises a treatment tank containing a carrier on which an anaerobic microorganism is carried, a feed pipe for supplying organic wastewater to the treatment tank, and a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank. ing.
本発明の処理装置は、排水が処理槽の下方に導入され上方から処理水が流出する上向流式の嫌気性排水処理装置である。本発明の処理装置における処理槽は流動床式であるので、特に反応槽中で沈降しやすい、あるいは沈降後に圧密状態で堆積しやすい担体を用いて排水を処理するのに好適に用いられる。嫌気的な処理としては、メタン発酵(嫌気性消化)、酸発酵、脱窒、嫌気性アンモニア酸化、脱リン(嫌気的リン放出)などが挙げられる。 The treatment apparatus of the present invention is an upflow anaerobic waste water treatment apparatus in which waste water is introduced below the treatment tank and treated water flows out from above. Since the treatment tank in the treatment apparatus of the present invention is a fluidized bed type, it is particularly suitably used to treat waste water using a carrier which tends to settle in the reaction tank or which tends to deposit in a consolidated state after settling. Anaerobic treatments include methane fermentation (anaerobic digestion), acid fermentation, denitrification, anaerobic ammonia oxidation, dephosphorization (anaerobic phosphorus release) and the like.
図1に本発明の処理装置の一例を示す。図1に示す装置は、処理槽1の他に酸生成槽2及び処理水6を貯蔵する水槽4を備えている。処理槽1には嫌気性微生物が担持された担体が収容される。本発明においては、処理槽1の前段に酸生成槽2を設置することが好ましい。酸生成槽2を設置することで、排水3に含まれる糖やタンパク質、アミノ酸などの有機化合物を中間生成物である揮発性脂肪酸に予め分解することができる。
FIG. 1 shows an example of the processing apparatus of the present invention. The apparatus shown in FIG. 1 includes an
本発明の処理装置で処理される排水は、少なくとも有機物を含むものであればよい。このような排水としては、例えば、下水、し尿、下水処理やし尿処理に伴い発生するプロセス排水、食品工場、紙パルプ工場、化学工場等から発生する工場排水、家畜糞尿、家畜糞尿等の畜産廃棄物の処理により発生する排水等が挙げられる。また、このような排水には砂やゴミなどの固形物が含まれていることがあるため、これらの固形物を除去したり、pHを適正化したり、重金属などの有害物質を除去するなどの前処理が施されることがある。本明細書においては、処理装置へ流入させる前に、上記のような前処理が施された液も排水という。一方、処理水とは、排水を処理装置へ導入して酸生成槽2や処理槽1などで何らかの処理をした液のことをいう。
The waste water to be treated by the treatment apparatus of the present invention only needs to contain at least an organic substance. Examples of such drainage include sewage from sewage, manure, process drainage generated with sewage treatment and processing of manure, factory drainage generated from food plants, pulp and paper mills, chemical plants etc., livestock waste such as livestock manure, livestock manure etc. The waste water etc. which are generated by processing of a thing are mentioned. In addition, since such drainage may contain solids such as sand and rubbish, it is possible to remove these solids, adjust the pH, and remove harmful substances such as heavy metals. Pretreatment may be applied. In the present specification, the liquid pretreated as described above before flowing into the treatment apparatus is also referred to as drainage. On the other hand, treated water refers to a solution in which waste water is introduced into a treatment apparatus and treated in some way in the
排水3は流路を通り酸生成槽2へ供給されて分解処理される。酸生成槽2で分解処理された処理水5は流路を通り処理槽1へ供給される。処理槽1に供給された処理水5は、嫌気性微生物により嫌気性処理される。嫌気性処理された処理水6は、流路を通り水槽4へ送られ処理水7として取り出される。このとき、水槽4内の処理水の一部は、返送水8、9として酸生成槽2や処理槽1に返送される。
The
処理装置の流路は、単一の流路であってもよく、複数の流路であってもよく、また途中で分岐していてもよい。このとき、二方弁や三方弁等の切替弁や調整弁などの制御手段を流路に設置することにより、処理槽1へ供給する処理水5の流量や排出管から排出される処理水の流量を調節することができる。流量を制御することによって担体を流動させ、処理槽1内のバイオガスの蓄積を抑制してもかまわない。 The flow channel of the processing apparatus may be a single flow channel, may be a plurality of flow channels, or may be branched midway. At this time, by installing control means such as a switching valve such as a two-way valve or a three-way valve or an adjusting valve in the flow path, the flow rate of the treated water 5 supplied to the treatment tank 1 and the treated water discharged from the discharge pipe The flow rate can be adjusted. The carrier may be made to flow by controlling the flow rate to suppress the accumulation of biogas in the treatment tank 1.
処理水5が流れる流路には、処理水5を処理槽1に供給する供給管が取り付けられている。供給管は流路の先端に取り付けられてもよく、流路の途中に取り付けられてもよい。供給管の数は1つ以上であれば特に限定されないが、バイオガスの蓄積を効果的に抑制する観点から、複数であることが好ましい。 A supply pipe for supplying the treated water 5 to the treatment tank 1 is attached to a flow path through which the treated water 5 flows. The supply pipe may be attached to the end of the flow passage, or may be attached to the middle of the flow passage. The number of supply pipes is not particularly limited as long as it is one or more, but a plurality is preferable from the viewpoint of effectively suppressing the accumulation of biogas.
供給管の内径は、流路の内径以下であることが好ましい。供給管の内径を流路の内径よりも小さくすることで、処理水5を勢いよく処理槽1へ供給することができる。供給管の内径と流路の内径が同じで、見かけ上両者の区別がつかない場合は、先端から10cmの部分を供給管と見なす。供給管として、排水が進むにつれ直径が小さくなるコンバージェント型のノズルを用いれば、処理水5を勢いよく処理槽1へ供給することもできる。 The inner diameter of the supply pipe is preferably equal to or less than the inner diameter of the flow passage. The treated water 5 can be vigorously supplied to the treatment tank 1 by making the inner diameter of the supply pipe smaller than the inner diameter of the flow path. If the inner diameter of the feed pipe and the inner diameter of the flow path are the same, and it is apparently indistinguishable, the portion 10 cm from the tip is regarded as the feed pipe. The treatment water 5 can be vigorously supplied to the treatment tank 1 by using a convergent-type nozzle whose diameter decreases as the drainage progresses as the supply pipe.
本発明においては、供給管が処理槽1の壁面に沿う方向に設置されていることが重要である。ここで壁面に沿う方向とは、処理槽1の断面の形状が円形や楕円形のときのような、壁面が曲面の場合、供給管が設置されている曲面上の一点においてその曲面に接する平面(接平面)に沿う方向のことをいう。一方、断面の形状が四角形のような、壁面が平面の場合、供給管の噴出方向に沿う壁面を処理槽1の壁面という。 In the present invention, it is important that the supply pipe be installed in the direction along the wall surface of the processing tank 1. Here, the direction along the wall surface refers to a plane in contact with the curved surface at one point on the curved surface where the supply pipe is installed, when the wall surface is a curved surface, such as when the shape of the cross section of the processing tank 1 is circular or elliptical. It refers to the direction along the tangent plane. On the other hand, when the shape of the cross section is a square and the wall surface is a flat surface, the wall surface along the ejection direction of the supply pipe is called the wall surface of the processing tank 1.
断面の形状が円形の処理槽11を例にして、当該処理槽11における供給管の位置について説明する。図2は処理槽11の斜視図である。図2に示す処理槽11の断面の形状は円形であり、処理槽11には3本の供給管12、13、14が設置されている。図2における矢印の向きは供給管12、13、14における排水の噴出方向を示している。本発明の処理装置においては、供給管の噴出口において、該供給管と壁面とがなす角度が0〜45°であることが好ましい。
The position of the supply pipe in the
ここで図3を用いて、供給管と壁面とがなす角度について説明する。図3は処理槽11を上から見た図である。供給管と壁面とがなす角度とは、供給管と、当該供給管が設置されている曲面上の一点においてその曲面に接する平面(接平面)とがなす角である。図3では、角度α12、角度α13及び角度α14がその角度に相当する。供給管と壁面とがなす角度が45°を超える場合、処理槽11底部又は担体の間におけるバイオガスの蓄積を抑制することができないおそれがある。供給管と壁面とがなす角度は、30°以下であることが好ましく、20°以下であることがより好ましく、10°以下であることがさらに好ましい。処理槽11に複数本の供給管を設置する場合、図2に示すように、処理槽11の円周方向に適当な間隔をあけてそれぞれ設置することが好ましい。
Here, the angle between the supply pipe and the wall surface will be described using FIG. FIG. 3 is a top view of the
図4は、図2に示した処理槽11を横から見た図である。本発明の処理装置においては、供給管の噴出口において、該供給管と水平面とがなす角度が0〜60°であることが好ましい。供給管と水平面とがなす角度が60°を超えると処理槽11から担体が流出するおそれがある。供給管と水平面とがなす角度は、50°以下であることがより好ましい。図4では、角度β12が、供給管と水平面とがなす角度に相当する角度である。処理槽11に複数本の供給管を設置する場合、処理槽11の高さ方向において等間隔に設置することが好ましい。
FIG. 4 is a side view of the
次に、処理槽1の断面の形状が四角形の処理槽15を例にして、当該処理槽15における供給管の位置について説明する。図5は処理槽15の斜視図である。図5に示す処理槽15には4本の供給管16、17、18、19が設置されている。図5の矢印の向きは供給管16、17、18、19における排水の噴出方向を示している。断面の形状が四角形の処理槽15においても、供給管の噴出口において、該供給管と壁面とがなす角度が0°〜45°であることが好ましい。上記と同様の理由によって、供給管と壁面とがなす角度は、30°以下であることが好ましく、20°以下であることがより好ましく、10°以下であることがさらに好ましい。
Next, the position of the supply pipe in the
また、断面の形状が四角形の処理槽15においても、供給管の噴出口において、該供給管と水平面とがなす角度が0〜60°であることが好ましい。上記と同様の理由によって、供給管と水平面とがなす角度は、50°以下であることがより好ましい。
Further, even in the
図5に示すように、処理槽15に複数本の供給管を設置する場合、断面の四角形の重心Gを通る鉛直線を軸として等角度間隔で回転させた位置にそれぞれ供給管を設置することが好ましい。処理槽15の高さ方向についても、等間隔で供給管を設置することが好ましい。
As shown in FIG. 5, when installing a plurality of supply pipes in the
本発明の処理装置においては、処理槽1の下方に供給管が設置され、該処理槽1の上方に排出管が設置されていることが好ましい。ここで、処理槽1の下方とは、処理槽1の底部から1/2の高さまでの領域をいい、処理槽1の上方とは残りの領域のことをいう。 In the processing apparatus of the present invention, it is preferable that a supply pipe be installed below the processing tank 1 and a discharge pipe be installed above the processing tank 1. Here, the lower part of the processing tank 1 refers to the area from the bottom of the processing tank 1 to a half height, and the upper part of the processing tank 1 refers to the remaining area.
本発明における処理槽1の断面の形状は、上述したような円形又は四角形に限定されない。しかしながら、処理槽1の設計が容易な観点から、円形、楕円形又は四角形であることが好ましい。 The shape of the cross section of the processing tank 1 in the present invention is not limited to the above-mentioned circle or square. However, from the viewpoint of easy design of the processing tank 1, it is preferable that the shape is circular, oval or square.
このように、供給管が処理槽1の壁面に沿う方向に設置されていることで、処理槽1底部又は担体の間におけるバイオガスの蓄積を抑制することができる。そのため、本発明の処理装置においては、バイオガスの蓄積を抑制するための散気装置や撹拌装置(例えば、プロペラ式撹拌機)などは必要ない。 As described above, by providing the supply pipe in the direction along the wall surface of the processing tank 1, the accumulation of biogas in the bottom of the processing tank 1 or between the carriers can be suppressed. Therefore, in the processing apparatus of the present invention, a diffuser, a stirrer (for example, a propeller stirrer), and the like for suppressing the accumulation of biogas are not necessary.
本発明の処理装置で使用する担体は特に限定されないが、処理装置の流路、供給管、排出管などの閉塞が起こりにくく、微生物との接触効率に優れている観点から、担体がポリビニルアルコールゲル担体であることが好ましい。ポリビニルアルコールゲル担体は、多数の水酸基を有しているために親水性が高い。そのため、生体との親和性も高く、多くの微生物を担持させることができるため、効率良く処理することができる。 The carrier used in the treatment apparatus of the present invention is not particularly limited, but the carrier is preferably polyvinyl alcohol gel from the viewpoint of being less likely to clog the flow path, supply pipe, discharge pipe and the like of the treatment apparatus and having excellent contact efficiency with microorganisms. It is preferably a carrier. The polyvinyl alcohol gel carrier is highly hydrophilic because it has a large number of hydroxyl groups. Therefore, the affinity to a living body is also high, and a large number of microorganisms can be supported, whereby efficient processing can be performed.
また、ポリビニルアルコールゲル担体は、スポンジなどの発泡体と異なり、外力が加わり変形したとしても容易には水分が放出されず微生物の棲息に適した環境を提供することができる。 In addition, unlike a foam such as a sponge, the polyvinyl alcohol gel carrier can provide a suitable environment for the inhabiting of microorganisms without moisture being easily released even if an external force is applied and it is deformed.
担体の球相当径は、1〜10mmであることが好ましい。球相当径が1mm未満の場合、処理槽1から流出してしまうおそれがある。球相当径は、2mm以上であることがより好ましい。一方、球相当径が10mmを超えると、担体の表面から内部まで距離があるため、バクテリアが内部に棲息できない、代謝物が担体外へ排出されにくいという問題が発生することがある。また、担体を流動させて使用する場合、担体の球相当径が大きすぎると流動性が低くなるため、排水との接触効率が低下し、排水処理の効率が低下する場合がある。かかる観点から、球相当径は、6mm以下であることがより好ましい。 The equivalent sphere diameter of the carrier is preferably 1 to 10 mm. If the equivalent sphere diameter is less than 1 mm, there is a risk that the treatment tank 1 may flow out. The equivalent sphere diameter is more preferably 2 mm or more. On the other hand, if the equivalent sphere diameter exceeds 10 mm, there is a distance from the surface of the carrier to the inside, which may cause problems that bacteria can not live inside and metabolites are difficult to be discharged out of the carrier. When the carrier is used in a fluidized state, if the carrier has an excessively large sphere equivalent diameter, the flowability is lowered, so that the contact efficiency with the drainage may be lowered, and the efficiency of the drainage treatment may be lowered. From this point of view, the equivalent sphere diameter is more preferably 6 mm or less.
担体の形状は、限定されるものではなく、立方体、直方体、円柱状、球状、マカロニ状など任意の形状をとることができる。担体の流動性や排水との接触効率を考えると球状が好ましい。 The shape of the carrier is not limited, and may be any shape such as cube, rectangular parallelepiped, cylinder, sphere, macaroni and the like. A spherical shape is preferable in view of the flowability of the carrier and the contact efficiency with the drainage.
担体の比重は水よりわずかに大きく、反応槽から流失しない程度に、当該反応槽の中で揺動させることができる比重であることが好ましい。そのため、担体の比重は、1.010以上であることが好ましく、1.015以上であることがより好ましい。一方、比重は、1.5以下であることが好ましく、1.2以下であることがより好ましい。 The specific gravity of the carrier is preferably slightly higher than that of water, and is a specific gravity that can be oscillated in the reaction tank to such an extent that it does not run out of the reaction tank. Therefore, the specific gravity of the carrier is preferably 1.010 or more, more preferably 1.015 or more. On the other hand, the specific gravity is preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less.
ここで、ポリビニルアルコールゲル担体の比重は1より大きく水中に沈み、しかも柔軟であるため、圧密状態で堆積し、担体の間にバイオガスが滞留しやすい。しかしながら、本発明の処理装置は、供給管が処理槽1の壁面に沿う方向に設置されていて、その供給管から排水を処理槽1へ噴出するので、担体が流動し、バイオガスが蓄積せず、バイオガスの噴出による担体の流出がなくなり、有機性排水の処理を効率的に行うことができる。 Here, since the specific gravity of the polyvinyl alcohol gel carrier is greater than 1 and sinks in water and is flexible, it deposits in a compacted state, and biogas tends to stay between the carriers. However, in the processing apparatus of the present invention, the supply pipe is installed in the direction along the wall surface of the processing tank 1 and the waste water is ejected from the supply pipe to the processing tank 1 so that the carrier flows and biogas is accumulated. In addition, the outflow of the carrier due to the injection of biogas is eliminated, and the organic waste water can be treated efficiently.
本発明におけるポリビニルアルコールゲル担体は、微生物の保持量を増大させることができると共に、繰り返し使用における耐久性を確保することができる観点から、アセタール化されたポリビニルアルコールゲル担体であることがより好ましい。 The polyvinyl alcohol gel carrier in the present invention is more preferably an acetalized polyvinyl alcohol gel carrier from the viewpoint of being able to increase the amount of microorganisms retained and ensuring durability in repeated use.
アセタール化されたポリビニルアルコールゲル担体は、既存の方法で得ることができるが、微生物の保持に適した構造となる点で、ポリビニルアルコール(PVA)と水溶性高分子多糖類とが溶解した水溶液とを、多価金属イオンを含む水溶液中に滴下することによって球状に成形し、次いでアルデヒドを用いてアセタール化処理する方法が好ましい。中でも、グルタルアルデヒドなどのジアルデヒドを用いてアセタール化処理されたポリビニルアルコールゲル担体が好ましい。 The acetalized polyvinyl alcohol gel carrier can be obtained by an existing method, but an aqueous solution in which polyvinyl alcohol (PVA) and a water-soluble polymer polysaccharide are dissolved, in that the structure is suitable for holding microorganisms. A preferred method is forming the solution into a spherical shape by dropping it into an aqueous solution containing polyvalent metal ions, and then acetalizing treatment using an aldehyde. Among them, preferred is a polyvinyl alcohol gel carrier that is acetalized using a dialdehyde such as glutaraldehyde.
本発明において、処理槽1に投入される担体の量は特に限定されないが、処理槽1の槽容量に対して10容量%以上であることが好ましく、30容量%以上であることがより好ましい。一方、処理槽1の槽容量に対して80容量%以下であることが好ましく、60容量%以下であることがより好ましい。 In the present invention, the amount of the carrier introduced into the processing tank 1 is not particularly limited, but is preferably 10% by volume or more, more preferably 30% by volume or more based on the tank volume of the processing tank 1. On the other hand, it is preferable that it is 80 volume% or less with respect to the tank volume of the processing tank 1, and it is more preferable that it is 60 volume% or less.
また、本発明は、嫌気性微生物により有機性排水を処理する排水処理方法に関する。本発明の排水処理方法は、嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に有機性排水を供給する供給管と、処理槽から処理水を排出する排出管とを備え、処理槽の壁面に沿う方向に前記供給管から有機性排水を噴出することにより担体を流動させることを特徴とするものである。 In addition, the present invention relates to a wastewater treatment method for treating organic wastewater with anaerobic microorganisms. The waste water treatment method of the present invention comprises a treatment tank containing a carrier carrying an anaerobic microorganism, a supply pipe for supplying organic waste water to the treatment tank, and a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank. The carrier is made to flow by spouting the organic drainage from the supply pipe in the direction along the wall surface of the treatment tank.
このとき、担体が流出する原因となるバイオガスの蓄積をより抑制する観点から、供給管を複数備え、供給管から有機性排水を噴出することにより、処理内で渦巻き流を形成させることが好ましい。 At this time, from the viewpoint of further suppressing the accumulation of biogas causing the carrier to flow out, it is preferable to form a spiral flow in the treatment by providing a plurality of supply pipes and spouting the organic drainage from the supply pipes. .
本発明の処理方法によって処理される排水は、少なくとも有機物を含むものであればよく、上述した排水が挙げられる。処理槽に収容される担体としては、上述したポリビニルアルコールゲル担体が好適に用いられる。また、本発明の処理方法で用いられる排水処理装置は特に限定されないが、上述した排水処理装置が好適に用いられる。 The waste water to be treated by the treatment method of the present invention may be any one containing at least an organic substance, and the above-mentioned waste water may be mentioned. As the carrier contained in the treatment tank, the above-mentioned polyvinyl alcohol gel carrier is suitably used. Further, the waste water treatment apparatus used in the treatment method of the present invention is not particularly limited, but the above-mentioned waste water treatment apparatus is suitably used.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
(処理槽に充填する担体)
処理槽に投入した担体は、グルタルアルデヒドでアセタール化したポリビニルアルコールゲル担体であり、球相当径が約4mm、比重は1.025である。
(Carrier for filling treatment tank)
The carrier charged into the treatment tank is a polyvinyl alcohol gel carrier acetalized with glutaraldehyde, and the equivalent sphere diameter is about 4 mm, and the specific gravity is 1.025.
実施例1
図1に示す装置を用いてグルコースを含む人工排水の嫌気性排水処理を行った。酸生成槽2へ導入された排水3は、酸生成槽2内で揮発性脂肪酸に分解処理される。酸生成槽2で分解処理された処理水5は、流路を通って3本の供給管によって処理槽へ供給される。処理槽1には担体が収容される。各槽の容積及び処理槽1における担体充填量は以下の通りである。
Example 1
The anaerobic drainage process of the artificial drainage containing glucose was performed using the apparatus shown in FIG. The
[処理装置]
(酸生成槽2)
容積:50L(有効容積25L)
[Processing device]
(Acid generation tank 2)
Volume: 50 L (effective volume 25 L)
(処理槽1)
処理槽1は図2に示した処理槽11を用いた。図2に示す処理槽11は、底面の直径が0.15mであり、高さが3.4mであり、容積が60Lであり、有効容積は53L(液面高さ3m)である。槽内温度は37℃である。また、供給管12、13、14の内径はいずれも20mmである。
(Treatment tank 1)
The
供給管と処理槽11の壁面とがなす角度は、3本の供給管においていずれも0°であり、供給管と水平面とがなす角も、3本の供給管においていずれも0°である。供給管12は処理槽11の底部に設置され、高さ方向に0.5m間隔で供給管12、13が設置されている。また、3本の供給管は、処理槽11の円周方向に90°間隔でそれぞれ設置されている。
The angle between the supply pipe and the wall surface of the
(水槽4)
水槽4:53L
(Water tank 4)
Water tank 4: 53 L
(担体充填量)
処理槽1における担体充填量:50容量%(槽容積に対する)
(Carrier loading amount)
Carrier filling amount in the processing tank 1: 50% by volume (relative to the tank volume)
[処理条件]
(初期条件)
処理槽1へ初期投入したグラニュール(MLSS)の量:3000mg/L
担体CODcr負荷:6kg−CODcr/担体−m3/日
排水CODcr濃度:1000mg/L
上述のCODcrは、JIS K 0102に従い測定して得られた値である。
[Processing condition]
(Initial condition)
Amount of granules (MLSS) initially charged to treatment tank 1: 3000 mg / L
Carrier COD cr Load: 6 kg-COD cr / Carrier-m 3 / day Wastewater COD cr Concentration: 1000 mg / L
The above-mentioned COD cr is a value obtained by measurement according to JIS K 0102.
(反応槽の立ち上げ)
酸生成槽2から処理槽1へ供給する処理水5の流量が4500L/日になるように、装置の流路に設置された弁(図示せず)を調節して、酸生成槽2へ供給する排水の流量を159L/日にするとともに、水槽4から酸生成槽2へ返送する返送水9の流量を4341L/日にした。
(Start up of the reaction tank)
The valve (not shown) installed in the flow path of the apparatus is adjusted so that the flow rate of the treated water 5 supplied to the treatment tank 1 from the
そして、酸生成槽2から処理槽1へ供給する処理水5の流量を4500L/日に固定したまま、酸生成槽2へ供給する排水3の流量を徐々に増やすとともに、酸生成槽2へ返送する返送水9の流量を徐々に減らした。こうすることにより処理槽1の担体CODcr負荷を100kg−CODcr/担体−m3/日まで上げた。このときの処理槽1内における上昇流の速度は25m/hであった。また、処理槽1内では渦巻き流が形成されていた。その後、この条件で排水処理を行った結果、CODcr除去率は90%以上と良好な値で推移し、処理槽1からの担体の流出もなかった。
Then, while the flow rate of the treated water 5 supplied from the
実施例2
3本の供給管における、供給管と水平面とがなす角をいずれも45°にした以外は実施例1と同様にして排水処理を行った。その結果、CODcr除去率は90%以上と良好な値で推移し、処理槽11からの担体の流出もなかった。
Example 2
Waste water treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the angle formed by the supply pipe and the horizontal surface in each of the three supply pipes was 45 °. As a result, the COD cr removal rate remained at a good value of 90% or more, and there was no outflow of the carrier from the
実施例3
図2に示した処理槽11の代わりに図5に示す処理槽15を用いた以外は実施例1と同様にして排水処理を行った。処理槽15は、底面一辺が0.13mであり、高さが3.4mであり、容積が57Lであり、有効容積51L(液面高さ3m)の処理槽である。
Example 3
Waste water treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the
図5に示すように、処理槽15には、4本の供給管16、17、18、19が取り付けられている。供給管と処理槽の壁面とがなす角度は、4本の供給管においていずれも0°であり、供給管と水平面とがなす角も、3本の供給管においていずれも0°である。供給管16は処理槽15の底部に設置され、高さ方向に0.5m間隔で供給管17、18、19が設置されている。また、4本の供給管は、処理槽15の断面の四角形の重心Gを通る鉛直線を軸として、90°回転させた位置にそれぞれ設置されている。
As shown in FIG. 5, four
排水処理を行った結果、処理槽15内では渦巻き流が形成されていた。CODcr除去率は90%以上と良好な値で推移し、処理槽15からの担体の流出もなかった。
As a result of the drainage treatment, a swirling flow was formed in the
比較例1
図2に示した処理槽11において、供給管12と壁面とがなす角度が90°になるように、供給管12を処理槽11の底部に1本だけ設置し、供給管12の噴出口を処理槽11の底部の中心に向けた。そして、実施例1と同様にして排水処理を行った。排水処理を行った結果、処理槽内では渦巻き流が形成されずバイオガスの排出が積極的に行われなかった。CODcr担体負荷が80kg/m3−担体/日に到達した時点でバイオガスの流出と共に担体が流出し、CODcr除去率は20%となった。
Comparative Example 1
In the
比較例2
3本の供給管における、供給管と水平面とがなす角をいずれも70°にした以外は実施例1と同様にして排水処理を行った。排水処理を行った結果、処理槽内では渦巻き流が形成されずバイオガスの排出が積極的に行われなかった。その結果、CODcr担体負荷80kg/m3−担体/日に到達した時点で担体が流出し、CODcr除去率20%となった。
Comparative example 2
Waste water treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the angle formed by the supply pipe and the horizontal surface in each of the three supply pipes was set to 70 °. As a result of the wastewater treatment, no swirling flow was formed in the treatment tank, and the biogas was not positively discharged. As a result, the carrier flowed out when COD cr carrier loading reached 80 kg / m 3 -carrier / day, and the COD cr removal rate became 20%.
1、11、15 処理槽
12〜14、16〜19 供給管
2 酸生成槽
3 排水
4 水槽
5、6、7 処理水
8、9 返送水
1, 11, 15 treatment tank 12-14, 16-19
Claims (8)
前記嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に前記有機性排水を供給する供給管と、前記処理槽から処理水を排出する排出管とを備え、
前記供給管が前記処理槽の壁面に沿う方向に少なくとも1つ以上設置されてなることを特徴とする排水処理装置。 A wastewater treatment system for treating organic wastewater with anaerobic microorganisms, comprising
A treatment tank containing a carrier on which the anaerobic microorganism is carried, a supply pipe for supplying the organic drainage to the treatment tank, and a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank,
At least one or more of the supply pipes are installed in a direction along the wall surface of the treatment tank.
前記嫌気性微生物が担持された担体を収容した処理槽と、該処理槽に前記有機性排水を供給する供給管と、前記処理槽から処理水を排出する排出管とを備え、
前記処理槽の壁面に沿う方向に前記供給管から前記有機性排水を噴出することにより前記担体を流動させることを特徴とする排水処理方法。 A wastewater treatment method for treating organic wastewater with anaerobic microorganisms, comprising
A treatment tank containing a carrier on which the anaerobic microorganism is carried, a supply pipe for supplying the organic drainage to the treatment tank, and a discharge pipe for discharging treated water from the treatment tank,
A method according to claim 1, wherein the carrier is made to flow by spouting the organic drainage from the supply pipe in the direction along the wall surface of the treatment tank.
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- 2017-10-10 JP JP2017197207A patent/JP2019069421A/en active Pending
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