JP2020157278A - Anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method - Google Patents

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Abstract

To provide an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method that make it possible to grasp with high accuracy changes in pH during anaerobic treatment of treated water from acid production treatment, so as to suppress decrease in efficiency of the anaerobic treatment.SOLUTION: An anaerobic treatment apparatus comprising a reaction unit that anaerobically treats wastewater having passed through an acid generation tank; a pH measuring unit that measures the pH in the reaction unit; and a pH adjustment unit that performs pH adjustment treatment to the wastewater in the reaction unit, based on the pH value measured in the reaction unit, to adjust the pH of the wastewater in the reaction unit. The changes of pH in the reaction unit can be grasped with high accuracy by measuring pH of the wastewater in the reaction unit, and by performing pH adjustment treatment to the wastewater in the reaction unit, it is possible to maintain an appropriate range of pH for anaerobic treatment in the reaction unit, thereby suppressing reduction in the efficiency of the anaerobic treatment.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、嫌気処理装置及び嫌気処理方法に関するものである。 The present invention relates to an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method.

一般に、有機物を含む排水を処理する方法として、種々の微生物を利用した生物処理が知られている。特に、嫌気的な環境下での生物処理(以下、「嫌気処理」と呼ぶ)は、曝気動力が不要で、余剰汚泥がほとんど発生しないことなど、導入に係るメリットが高いことが挙げられる。 In general, biological treatment using various microorganisms is known as a method for treating wastewater containing organic substances. In particular, biological treatment in an anaerobic environment (hereinafter referred to as "anaerobic treatment") does not require aeration power and hardly generates excess sludge, and has high merits related to introduction.

このような嫌気処理としては、メタン発酵処理が知られている。メタン発酵処理は、嫌気的な環境下における嫌気性微生物の働きにより、排水中の有機物をメタンと二酸化炭素に分解する嫌気処理であり、処理コストや生成ガスの有用性の観点から、嫌気処理として広く用いられている。 As such an anaerobic treatment, a methane fermentation treatment is known. Methane fermentation treatment is an anaerobic treatment that decomposes organic matter in wastewater into methane and carbon dioxide by the action of anaerobic microorganisms in an anaerobic environment, and is an anaerobic treatment from the viewpoint of treatment cost and usefulness of produced gas. Widely used.

メタン発酵処理には、排水中の有機物に酸生成菌を接触させて酸を生成させる酸生成工程と、酸が生成した処理液にメタン生成菌を接触させてメタンを生成させるメタン生成工程が含まれる。酸生成工程とメタン生成工程はそれぞれ好適な進行条件が異なるため、通常別々の処理槽(酸生成槽及びメタン発酵槽)で行われている。 The methane fermentation treatment includes an acid production step in which acid-producing bacteria are brought into contact with organic matter in wastewater to generate acid, and a methane-producing step in which methanogens are brought into contact with a treatment liquid produced by acid to produce methane. Is done. Since the acid production step and the methane production step have different suitable progress conditions, they are usually carried out in separate treatment tanks (acid generation tank and methane fermentation tank).

例えば、特許文献1には、有機物を含む排水の嫌気処理として、酸生成槽とメタン発酵槽を備えた嫌気処理装置が記載されている。また、特許文献1には、酸生成工程と、メタン生成工程と、メタン生成工程の処理液の一部を酸生成工程に返送する返送工程とを含む嫌気処理方法において、返送工程により返送する処理液量を規定することにより、酸生成工程におけるpH低下を抑制し、アルカリの添加量を削減できるということが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes an anaerobic treatment apparatus provided with an acid generation tank and a methane fermentation tank as anaerobic treatment of wastewater containing organic substances. Further, Patent Document 1 describes a process of returning by a return step in an anaerobic treatment method including an acid production step, a methane production step, and a return step of returning a part of the treatment liquid of the methane production step to the acid generation step. It is described that by specifying the amount of liquid, it is possible to suppress a decrease in pH in the acid production step and reduce the amount of alkali added.

特開平9−1178号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-1178

一般に、酸生成工程とメタン発酵工程による嫌気処理においては、それぞれの工程に好適なpH範囲が存在する。
酸生成工程では、有機酸が生成するため、酸生成槽内のpHは低下する。このとき、pHの低下により、酸生成菌の活性が阻害される場合がある。
ここで、特許文献1に記載されるように、酸生成菌の活性を高く維持するために、酸生成槽にてpH測定及びpH調整を行うことは既に知られている。また、特許文献1に記載されるように、酸生成槽に添加するアルカリ量を低減するための方法も検討されている。
Generally, in the anaerobic treatment by the acid production step and the methane fermentation step, there is a suitable pH range for each step.
In the acid production step, an organic acid is produced, so that the pH in the acid generation tank is lowered. At this time, the activity of the acid-producing bacteria may be inhibited by the decrease in pH.
Here, as described in Patent Document 1, it is already known that pH measurement and pH adjustment are performed in an acid-producing tank in order to maintain high activity of acid-producing bacteria. Further, as described in Patent Document 1, a method for reducing the amount of alkali added to the acid generation tank is also being studied.

一方、特許文献1には、メタン発酵槽内のpH測定及びpH調整を行うことは記載されていない。特許文献1に記載された嫌気処理装置では、メタン発酵槽の前段に設けられた酸生成槽にてpH測定及びpH調整を行った処理液がメタン発酵槽に供給されている。したがって、供給された処理液のpH値がメタン発酵槽内でも保たれているとみなされ、メタン発酵槽内のpH測定及びpH調整は積極的に行われていないものと推測される。 On the other hand, Patent Document 1 does not describe that pH measurement and pH adjustment in a methane fermentation tank are performed. In the anaerobic treatment apparatus described in Patent Document 1, a treatment liquid whose pH is measured and adjusted in an acid generation tank provided in front of the methane fermentation tank is supplied to the methane fermentation tank. Therefore, it is considered that the pH value of the supplied treatment liquid is maintained even in the methane fermentation tank, and it is presumed that the pH measurement and pH adjustment in the methane fermentation tank are not positively performed.

しかし、メタン生成工程を行うメタン発酵槽内のpHは必ずしも一定に保たれるものではない。そのため、酸生成槽にてpH測定及びpH調整を行うことのみでは、メタン発酵槽内のpH変動を把握できず、嫌気処理効率の低下につながるという問題がある。 However, the pH in the methane fermenter where the methane production step is performed is not always kept constant. Therefore, there is a problem that the pH fluctuation in the methane fermentation tank cannot be grasped only by measuring the pH and adjusting the pH in the acid generation tank, which leads to a decrease in anaerobic treatment efficiency.

本発明の課題は、酸生成処理後の処理水を嫌気処理する際のpHの変動を高精度で把握し、嫌気処理効率の低下を抑制することができる嫌気処理装置及び嫌気処理方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method capable of grasping the fluctuation of pH at the time of anaerobic treatment of treated water after acid production treatment with high accuracy and suppressing a decrease in anaerobic treatment efficiency. That is.

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、嫌気処理において、酸生成処理後の処理水を嫌気処理する反応部内の排水のpH測定及びpH調整を行うことで、嫌気処理効率の低下を抑制することができることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の嫌気処理装置及び嫌気処理方法である。
As a result of diligent studies on the above problems, the present inventor reduced the anaerobic treatment efficiency by measuring the pH of the wastewater in the reaction section for anaerobically treating the treated water after the acid production treatment and adjusting the pH in the anaerobic treatment. The present invention has been completed by finding that it can be suppressed.
That is, the present invention is the following anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method.

上記課題を解決するための本発明の嫌気処理装置は、酸生成槽を通過した排水を嫌気処理する反応部と、反応部のpHを測定するpH測定部と、pH測定部で測定したpHの値に基づいて反応部内の排水に対してpH調整処理を行い、反応部内の排水のpHを調整するpH調整部とを備えるという特徴を有する。
本発明の嫌気処理装置は、反応部における排水のpHを測定することで、反応部内のpH変動を高精度で把握することができるとともに、反応部内の排水に対して直接pH調整処理を行うことで、反応部における嫌気処理に好適なpH範囲を維持することが可能となる。これにより、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。
The anaerobic treatment apparatus of the present invention for solving the above problems has a reaction unit for anaerobic treatment of wastewater passing through an acid generation tank, a pH measurement unit for measuring the pH of the reaction unit, and a pH measurement unit for measuring pH. It is characterized by including a pH adjusting unit that adjusts the pH of the wastewater in the reaction unit by performing a pH adjusting treatment on the wastewater in the reaction unit based on the value.
The anaerobic treatment apparatus of the present invention can grasp the pH fluctuation in the reaction part with high accuracy by measuring the pH of the wastewater in the reaction part, and directly adjusts the pH of the wastewater in the reaction part. Therefore, it is possible to maintain a pH range suitable for anaerobic treatment in the reaction section. This makes it possible to suppress a decrease in anaerobic treatment efficiency.

また、本発明の嫌気処理装置の一実施態様としては、反応部は、反応部内の排水を循環させる循環部を備え、循環部にpH測定部とpH調整部を設けるという特徴を有する。
この特徴によれば、反応部内における排水の撹拌効果を得ることができるため、反応部における排水を均質化し、反応部内のpHをより高精度で把握することが可能となる。また、循環部による撹拌効果により、反応部内における排水中の成分と嫌気性微生物の接触効率が向上し、嫌気処理効率を高めることが可能となる。
Further, as one embodiment of the anaerobic treatment apparatus of the present invention, the reaction section is provided with a circulation section for circulating wastewater in the reaction section, and the circulation section is provided with a pH measuring section and a pH adjusting section.
According to this feature, since the effect of stirring the wastewater in the reaction part can be obtained, the wastewater in the reaction part can be homogenized and the pH in the reaction part can be grasped with higher accuracy. In addition, the stirring effect of the circulating portion improves the contact efficiency between the components in the wastewater and the anaerobic microorganisms in the reaction portion, and makes it possible to increase the anaerobic treatment efficiency.

また、上記課題を解決するための本発明の嫌気処理装置としては、酸生成槽を通過した排水を嫌気処理する反応部と、反応部のpHを測定するpH測定部と、pH測定部で測定したpHの値に基づいて反応部内の排水のpHを調整するpH調整部とを備えるという特徴を有する。
本発明の嫌気処理装置は、反応部における排水のpHを測定することで、反応部内のpH変動を高精度で把握することができるとともに、反応部内の排水に対してpH調整処理を行うことで、反応部における嫌気処理に好適なpH範囲を維持することが可能となる。これにより、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。
Further, as the anaerobic treatment apparatus of the present invention for solving the above-mentioned problems, a reaction unit that anaerobically treats wastewater that has passed through an acid generation tank, a pH measurement unit that measures the pH of the reaction unit, and a pH measurement unit measure the pH. It is characterized by including a pH adjusting unit that adjusts the pH of wastewater in the reaction unit based on the pH value.
The anaerobic treatment apparatus of the present invention can grasp the pH fluctuation in the reaction part with high accuracy by measuring the pH of the wastewater in the reaction part, and can perform the pH adjustment treatment on the wastewater in the reaction part. , It becomes possible to maintain a pH range suitable for anaerobic treatment in the reaction part. This makes it possible to suppress a decrease in anaerobic treatment efficiency.

また、本発明の嫌気処理装置の一実施態様としては、pH調整部は、pH測定部で測定したpHの値に基づいて酸生成槽内の排水に対してpH調整処理を行い、反応部内の排水のpHを調整するという特徴を有する。
この特徴によれば、反応部のpHに応じて酸生成槽内の排水のpH調整処理を行うことで、反応部内の排水に対して間接的にpH調整処理を行うことが可能となる。これにより、1つのpH調整部で酸生成槽及び反応部におけるpH調整を行うことができるとともに、それぞれの処理工程に適したpH範囲となるように制御することが可能となる。
Further, in one embodiment of the anaerobic treatment apparatus of the present invention, the pH adjusting unit performs a pH adjusting treatment on the wastewater in the acid generation tank based on the pH value measured by the pH measuring unit, and in the reaction unit. It has the feature of adjusting the pH of wastewater.
According to this feature, by performing the pH adjusting treatment of the wastewater in the acid generation tank according to the pH of the reaction part, it is possible to indirectly perform the pH adjusting treatment on the wastewater in the reaction part. As a result, the pH of the acid generation tank and the reaction unit can be adjusted by one pH adjusting unit, and the pH range can be controlled to be suitable for each treatment step.

また、上記課題を解決するための本発明の嫌気処理方法としては、酸生成槽を通過した排水を反応部で嫌気処理する反応ステップと、反応部のpHを測定するpH測定ステップと、pH測定ステップで測定したpHの値に基づいて反応部内の排水のpHを調整するpH調整ステップとを備えるという特徴を有する。
本発明の嫌気処理方法は、反応部における排水のpHを測定することで、反応部内のpH変動を高精度で把握することができるとともに、反応部内の排水に対して直接あるいは間接的にpH調整処理を行うことで、反応部における嫌気処理に好適なpH範囲を維持することが可能となる。これにより、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。
Further, as the anaerobic treatment method of the present invention for solving the above-mentioned problems, a reaction step of anaerobically treating the wastewater passing through the acid generation tank in the reaction section, a pH measurement step of measuring the pH of the reaction section, and pH measurement It is characterized by including a pH adjusting step for adjusting the pH of wastewater in the reaction section based on the pH value measured in the step.
In the anaerobic treatment method of the present invention, by measuring the pH of waste water in the reaction part, the pH fluctuation in the reaction part can be grasped with high accuracy, and the pH of the wastewater in the reaction part is adjusted directly or indirectly. By performing the treatment, it is possible to maintain a pH range suitable for the anaerobic treatment in the reaction part. This makes it possible to suppress a decrease in anaerobic treatment efficiency.

本発明によれば、酸生成処理後の処理水を嫌気処理する際のpHの変動を高精度で把握し、嫌気処理効率の低下を抑制することができる嫌気処理装置及び嫌気処理方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method capable of grasping the fluctuation of pH at the time of anaerobic treatment of treated water after acid production treatment with high accuracy and suppressing a decrease in anaerobic treatment efficiency. be able to.

本発明の第1の実施態様における嫌気処理装置の概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing of the anaerobic treatment apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施態様における嫌気処理装置の概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing of the anaerobic treatment apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施態様における嫌気処理装置の概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing of the anaerobic treatment apparatus in the 3rd Embodiment of this invention.

本発明の嫌気処理装置及び嫌気処理方法は、排水の嫌気処理において好適に利用されるものである。 The anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method of the present invention are suitably used in the anaerobic treatment of wastewater.

本発明の処理対象である排水とは、食品工場、化学工場等の各種工場から排出される工業排水等が挙げられる。また、本発明の効果をより発揮するという観点から、本発明の処理対象である排水は、低級アルコールや有機酸を含む排水であることが好ましく、特に高濃度の低級アルコールや有機酸を含む排水であることがより好ましい。なお、低級アルコールとしては、炭素数が6以下のものが好ましく、炭素数が3以下のものが特に好ましい。このような排水としては、パルプの製造時に発生するクラフトパルプ排水や半導体などの電子部品製造に係る工場排水、樹脂製造に係る工場排水などが挙げられる。なお、本発明の処理対象である排水は、これに限定されるものではなく、嫌気性下で生物処理が可能な有機物を含む排水であれば、本発明の処理対象となる。 The wastewater to be treated in the present invention includes industrial wastewater discharged from various factories such as food factories and chemical factories. Further, from the viewpoint of more exerting the effect of the present invention, the wastewater to be treated of the present invention is preferably wastewater containing a lower alcohol or an organic acid, and particularly wastewater containing a high concentration of a lower alcohol or an organic acid. Is more preferable. The lower alcohol preferably has 6 or less carbon atoms, and particularly preferably has 3 or less carbon atoms. Examples of such wastewater include kraft pulp wastewater generated during pulp production, factory wastewater related to the production of electronic parts such as semiconductors, and factory wastewater related to resin production. The wastewater to be treated according to the present invention is not limited to this, and any wastewater containing an organic substance that can be biologically treated under anaerobic conditions is the subject of the treatment of the present invention.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る嫌気処理装置及び嫌気処理方法の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する嫌気処理装置については、本発明に係る嫌気処理装置を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。また、本実施態様に記載する嫌気処理方法についても、本発明に係る嫌気処理装置を用いた嫌気処理方法を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The anaerobic treatment device described in the embodiment is merely exemplified for the purpose of explaining the anaerobic treatment device according to the present invention, and is not limited thereto. Further, the anaerobic treatment method described in the present embodiment is merely exemplified for explaining the anaerobic treatment method using the anaerobic treatment device according to the present invention, and is not limited thereto.

[第1の実施態様]
図1は、本発明の第1の実施態様の嫌気処理装置の概略説明図である。
本発明に係る嫌気処理装置1aは、図1に示すように、各種工場からの排水WOを導入する酸生成槽2と、酸生成槽2からの被処理水W1を嫌気処理する反応部3と、反応部3のpHを測定するpH測定部4と、反応部3内の被処理水W1のpHを調整するpH調整部5を備えている。さらに、酸生成槽2に対して排水WOを導入するための導入配管であるラインL1と、酸生成槽2から排出された被処理水W1を反応部3に導入するラインL2と、反応部3から排出される処理水Wを系外に排出するための排出配管であるラインL3を有している。なお、図1中の太線の矢印は水の流れを示すものであり、一点破線の矢印は制御可能に接続されていることを示すものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an anaerobic treatment device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the anaerobic treatment apparatus 1a according to the present invention includes an acid generation tank 2 for introducing wastewater WO from various factories and a reaction unit 3 for anaerobic treatment of water W1 to be treated from the acid generation tank 2. A pH measuring unit 4 for measuring the pH of the reaction unit 3 and a pH adjusting unit 5 for adjusting the pH of the water to be treated W1 in the reaction unit 3 are provided. Further, a line L1 which is an introduction pipe for introducing the waste water WO into the acid generation tank 2, a line L2 which introduces the water to be treated W1 discharged from the acid generation tank 2 into the reaction unit 3, and the reaction unit 3 It has a line L3 which is a discharge pipe for discharging the treated water W discharged from the system to the outside of the system. The thick arrow in FIG. 1 indicates the flow of water, and the dashed arrow at one point indicates that the connection is controllable.

酸生成槽2は、溶存酸素のない嫌気性雰囲気下で、絶対嫌気性細菌である酸生成菌によって排水WO中の有機物を分解し、有機酸を生成する酸生成工程を行うためのものである。図1に示すように、酸生成槽2の下部に設けられたラインL1を介して排水WOが酸生成槽2に供給される。酸生成槽2では、内部に収容する酸生成菌により、排水WO中に含まれる成分の分解が行われる。酸生成処理後の被処理水W1は、酸生成槽2の上部に設けられたラインL2を介し酸生成槽2から排出される。なお、酸生成槽2は、密閉系とし、嫌気的環境を維持することが必須である。 The acid generation tank 2 is for performing an acid production step of decomposing organic substances in wastewater WO by acid-producing bacteria, which are absolutely anaerobic bacteria, to generate organic acids in an anaerobic atmosphere without dissolved oxygen. .. As shown in FIG. 1, the drainage WO is supplied to the acid generation tank 2 via the line L1 provided in the lower part of the acid generation tank 2. In the acid-producing tank 2, the components contained in the wastewater WO are decomposed by the acid-producing bacteria contained therein. The water W1 to be treated after the acid generation treatment is discharged from the acid generation tank 2 via the line L2 provided in the upper part of the acid generation tank 2. It is essential that the acid generation tank 2 is a closed system and maintains an anaerobic environment.

酸生成槽2内に収容される酸生成菌としては、ラインL4により酸生成槽2へ循環する処理水W中に含まれる菌体を用いる。酸生成を経由しない反応のみでメタン発酵を行う場合は、ラインL4やその他酸生成槽への菌の補充は不要となる。 As the acid-producing bacteria housed in the acid-producing tank 2, the cells contained in the treated water W circulated to the acid-producing tank 2 by the line L4 are used. When methane fermentation is performed only by a reaction that does not go through acid production, it is not necessary to replenish the line L4 and other acid generation tanks with bacteria.

本実施態様における酸生成槽2は、さらに付帯する各種設備を設けることができる。例えば、酸生成槽2は、内部の水温調整手段、酸生成菌が必要とする栄養源である窒素、リン、コバルト及びニッケル等の金属類を添加する手段を備えたものとしてもよい。また、酸生成槽2において、酸生成菌を保持した担体を用いるものとしてもよい。 The acid generation tank 2 in the present embodiment may be further provided with various incidental facilities. For example, the acid generation tank 2 may be provided with an internal water temperature adjusting means and a means for adding metals such as nitrogen, phosphorus, cobalt and nickel which are nutrient sources required by the acid producing bacteria. Further, in the acid generation tank 2, a carrier holding an acid-producing bacterium may be used.

反応部3は、酸生成槽2で処理された被処理水W1を嫌気処理する反応ステップを行うためのものである。図1に示すように、反応部3は、メタン発酵槽31と、メタン発酵槽31内の上部に、メタンガス、処理水W及び固体分を分離する分離装置32を備えている。 The reaction unit 3 is for performing a reaction step of anaerobically treating the water to be treated W1 treated in the acid generation tank 2. As shown in FIG. 1, the reaction unit 3 includes a methane fermentation tank 31 and a separation device 32 for separating methane gas, treated water W, and solids in the upper part of the methane fermentation tank 31.

メタン発酵槽31は、酸生成槽2で処理された被処理水W1に含まれる炭素源からメタンを生成するメタン発酵工程を行うためのものである。メタン発酵工程は、浮遊法、固定床法、流動床法、UASB法、EGSB法等によりメタン発酵槽31内に保持されたメタン生成菌によって、溶存酸素のない嫌気性雰囲気で行うものである。なお、メタン発酵槽31は、密閉系とし、嫌気的環境を維持することが必須である。 The methane fermentation tank 31 is for performing a methane fermentation step of producing methane from a carbon source contained in the water to be treated W1 treated in the acid generation tank 2. The methane fermentation step is carried out in an anaerobic atmosphere without dissolved oxygen by methanogens held in the methane fermentation tank 31 by a floating bed method, a fixed bed method, a fluidized bed method, a UASB method, an EGSB method or the like. It is essential that the methane fermentation tank 31 be a closed system and maintain an anaerobic environment.

メタン発酵槽31内に保持されるメタン生成菌としては、特に限定されない。例えば、単離された微生物を用いるものであってもよく、他の嫌気処理設備等からの種汚泥を用いるものであってもよい。また、排水WO中に含まれる嫌気性微生物を活用するものであってもよい。 The methanogen retained in the methane fermenter 31 is not particularly limited. For example, an isolated microorganism may be used, or seed sludge from another anaerobic treatment facility or the like may be used. Further, the anaerobic microorganisms contained in the wastewater WO may be utilized.

また、メタン生成菌の形態としては、特に限定されないが、例えばグラニュールと呼ばれる直径0.3〜3mm程度の微生物の造粒物を用いるものとすることが挙げられる。グラニュールは、自己固定化作用(Self-immobilization)を利用した微生物塊であり、高い菌体濃度を維持することが可能である。したがって、グラニュールを用いることで、メタン生成菌を高濃度に維持した層がメタン発酵槽31内に形成される。
また、メタン発酵槽31において、メタン生成菌を保持した担体を用いるものとしてもよい。
以下、グラニュール層やメタン生成菌を保持した担体層等、メタン生成菌からなる層を、嫌気性微生物層Mという。
The form of the methanogen is not particularly limited, and examples thereof include the use of granules of microorganisms having a diameter of about 0.3 to 3 mm called granules. Granules are microbial masses that utilize self-immobilization and are capable of maintaining high cell concentrations. Therefore, by using granules, a layer in which the methanogen is maintained at a high concentration is formed in the methane fermentation tank 31.
Further, in the methane fermentation tank 31, a carrier holding a methanogen may be used.
Hereinafter, a layer made of methanogens, such as a granule layer and a carrier layer holding methanogens, is referred to as an anaerobic microbial layer M.

分離装置32により分離したメタンガス、処理水W及び固体分については、それぞれを回収又は再利用するための手段を設けることが好ましい。例えば、メタンガスについては、バイオガスとして利用するために、回収、精製及び貯留を行う手段を備えるものとすることが好ましい。また、処理水Wについては、ラインL3を介して系外に排出される以外に、一部を循環水WRとし、ラインL3から分岐したラインL4を介して酸生成槽2に返送して酸生成槽2内の排水WOのpH調整や希釈に利用するものとしてもよい。また、固体分は、メタン生成菌を含むため、系外に流出しないよう分離装置32を使用してメタン発酵槽31で保持させることが好ましい。また、固体分の一部を酸生成槽2に供給し、酸生成菌の種汚泥として利用するものとしてもよい。 It is preferable to provide means for recovering or reusing the methane gas, the treated water W and the solid content separated by the separation device 32. For example, methane gas is preferably provided with means for recovering, purifying and storing it in order to use it as biogas. In addition to being discharged to the outside of the system via the line L3, the treated water W is partially used as circulating water WR and returned to the acid generation tank 2 via the line L4 branched from the line L3 to generate acid. It may be used for adjusting the pH or diluting the waste water WO in the tank 2. Further, since the solid content contains methanogens, it is preferable to hold it in the methane fermentation tank 31 using a separation device 32 so that it does not flow out of the system. Further, a part of the solid component may be supplied to the acid producing tank 2 and used as seed sludge for acid producing bacteria.

本実施態様における反応部3は、さらに付帯する各種設備を設けることができる。例えば、反応部3は、内部の水温調整手段、メタン生成菌が必要とする栄養源である窒素、リン、コバルト及びニッケル等の金属類を添加する手段を備えたものとしてもよい。 The reaction unit 3 in the present embodiment may be further provided with various incidental equipment. For example, the reaction unit 3 may be provided with an internal water temperature adjusting means and a means for adding metals such as nitrogen, phosphorus, cobalt and nickel which are nutrient sources required by methanogens.

pH測定部4は、反応部3のpHを測定するpH測定ステップを行うものであり、より具体的にはメタン発酵槽31内の被処理水W1のpHを測定するものが挙げられる。
pH測定部4としては、被処理水W1のpHを測定することができるものであれば特に限定されず、pH計として公知のものを用いることができる。また、メタン発酵槽31内の被処理水W1のpH変動を高精度で把握するために、pH測定部4はメタン発酵槽31内に被処理水W1が存在する間、pH測定を連続して行い、pHの変動に係る情報をモニタリングすることが好ましい。
The pH measuring unit 4 performs a pH measuring step of measuring the pH of the reaction unit 3, and more specifically, measuring the pH of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 can be mentioned.
The pH measuring unit 4 is not particularly limited as long as it can measure the pH of the water to be treated W1, and a known pH meter can be used. Further, in order to grasp the pH fluctuation of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 with high accuracy, the pH measuring unit 4 continuously measures the pH while the water to be treated W1 is present in the methane fermentation tank 31. It is preferable to perform this and monitor the information related to the fluctuation of pH.

pH測定部4を設ける箇所については、特に限定されない。例えば、メタン発酵槽31内の被処理水W1を直接測定することができるようにpH測定部4を設けるものとしてもよく、メタン発酵槽31から抜き出した被処理水W1に対してpH測定ができるようにpH測定部4を設けるものとしてもよい。
また、後述するように、pH測定部4を複数設けるものとしてもよい。
The location where the pH measuring unit 4 is provided is not particularly limited. For example, the pH measuring unit 4 may be provided so that the water W1 to be treated in the methane fermentation tank 31 can be directly measured, and the pH can be measured with respect to the water W1 to be treated extracted from the methane fermentation tank 31. The pH measuring unit 4 may be provided as described above.
Further, as will be described later, a plurality of pH measuring units 4 may be provided.

嫌気性微生物層Mを形成するメタン発酵槽31においては、メタン生成菌の活性状態により局所的にpHが変動することがある。したがって、反応部3内のpHを高精度で把握するためには、反応部3内の被処理水W1を均質化した状態でpHを測定することが好ましい。 In the methane fermentation tank 31 forming the anaerobic microbial layer M, the pH may fluctuate locally depending on the active state of the methanogen. Therefore, in order to grasp the pH in the reaction unit 3 with high accuracy, it is preferable to measure the pH in a state where the water to be treated W1 in the reaction unit 3 is homogenized.

反応部3内の均質化手段としては、メタン発酵槽31内を撹拌することが挙げられる。
具体的には、例えば、図1に示すように、反応部3内の被処理水W1を循環させる循環部6を設け、循環部6上にpH測定部4を設けることが挙げられる。
循環部6は、メタン発酵槽31内の被処理水W1の一部を抜き出し、ラインL2側に返送する返送ライン61とポンプ62を備えている。循環部6は、ポンプ62により、メタン発酵槽31内の被処理水W1を循環させるため、メタン発酵槽31内における撹拌効果を奏する水流の形成が容易となる。これにより、メタン発酵槽31内を撹拌して被処理水W1を均質化することができ、pH測定部4におけるpH測定の精度を向上させることが可能となる。
また、循環部6によりメタン発酵槽31内が撹拌されるため、被処理水W1と嫌気性微生物層Mの接触効率が向上し、メタン発酵工程を促進することができるという効果も奏する。
As the homogenizing means in the reaction unit 3, stirring in the methane fermentation tank 31 can be mentioned.
Specifically, for example, as shown in FIG. 1, a circulation unit 6 for circulating the water to be treated W1 in the reaction unit 3 is provided, and a pH measurement unit 4 is provided on the circulation unit 6.
The circulation unit 6 includes a return line 61 and a pump 62 for extracting a part of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 and returning it to the line L2 side. Since the circulation unit 6 circulates the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 by the pump 62, it becomes easy to form a water flow having a stirring effect in the methane fermentation tank 31. As a result, the inside of the methane fermentation tank 31 can be agitated to homogenize the water to be treated W1, and the accuracy of pH measurement in the pH measuring unit 4 can be improved.
Further, since the inside of the methane fermentation tank 31 is agitated by the circulation unit 6, the contact efficiency between the water to be treated W1 and the anaerobic microbial layer M is improved, and the methane fermentation process can be promoted.

また、循環部6により被処理水W1を抜き出す位置は、メタン発酵槽31内に収容された嫌気性微生物層Mの上部とすることが好ましい。これにより、メタン発酵槽31内のメタン生成菌などの固形物が循環部6に流入することを防ぎ、pH測定部4におけるpH測定精度を向上させることができる。 Further, the position where the water to be treated W1 is extracted by the circulation unit 6 is preferably the upper part of the anaerobic microbial layer M housed in the methane fermentation tank 31. As a result, solid matter such as methanogens in the methane fermentation tank 31 can be prevented from flowing into the circulation unit 6, and the pH measurement accuracy in the pH measurement unit 4 can be improved.

pH調整部5は、pH測定部4で測定されたpHの値に基づき、反応部3内の被処理水W1のpHを調整するpH調整ステップを行うものである。また、本実施態様のpH調整部5は、反応部3内の被処理水W1に対して直接pH調整処理を行うものである。 The pH adjusting unit 5 performs a pH adjusting step of adjusting the pH of the water to be treated W1 in the reaction unit 3 based on the pH value measured by the pH measuring unit 4. Further, the pH adjusting unit 5 of the present embodiment directly performs the pH adjusting treatment on the water W1 to be treated in the reaction unit 3.

また、pH調整部5は、反応部3内の被処理水W1を嫌気処理(メタン発酵処理)に適したpH範囲とするためのものである。反応部3内の被処理水W1は、中性付近となるようにすることが好ましい。具体的には、pHの下限は6.0とすることが好ましい。また、pHの上限は7.5とすることが好ましい。これにより、メタン生成菌によるメタン発酵工程に係る処理効率の低下を抑制することが可能となる。 Further, the pH adjusting unit 5 is for setting the pH range of the water to be treated W1 in the reaction unit 3 to be suitable for anaerobic treatment (methane fermentation treatment). It is preferable that the water to be treated W1 in the reaction section 3 is near neutral. Specifically, the lower limit of pH is preferably 6.0. The upper limit of pH is preferably 7.5. This makes it possible to suppress a decrease in processing efficiency related to the methane fermentation step due to methanogens.

pH調整部5としては、例えば、反応部3内の被処理水W1のpHを調整するために、pH調整剤51を添加するpH調整剤添加部52を備えるものが挙げられる。
pH調整剤添加部52としては、例えば、pH調整剤51を貯留する貯留槽と、貯留槽に接続した配管を備え、配管に設けたバルブなどの添加量制御機構により、pH調整剤51を添加するものが挙げられる。また、他の例としては、pH調整剤51を添加する対象に投入口を設け、あらかじめ設定した量のpH調整剤51を添加するものなどが挙げられる。
Examples of the pH adjusting unit 5 include a pH adjusting agent adding unit 52 to which a pH adjusting agent 51 is added in order to adjust the pH of the water to be treated W1 in the reaction unit 3.
The pH adjuster addition unit 52 includes, for example, a storage tank for storing the pH adjuster 51 and a pipe connected to the storage tank, and the pH adjuster 51 is added by an addition amount control mechanism such as a valve provided in the pipe. There are things to do. Further, as another example, an inlet is provided in the target to which the pH adjusting agent 51 is added, and a preset amount of the pH adjusting agent 51 is added.

また、pH調整部5は、pH測定部4の測定結果に基づき、pH調整剤添加部52からのpH調整剤51の添加量を制御することが好ましい。
pH調整部5における制御手段は特に限定されない。例えば、図1に示すように、pH測定部4の測定結果を直接入力可能とし、pH調整剤添加部52を制御する制御部53を設けることが挙げられる。このとき、制御部53は、pH測定部4の測定結果に基づきpH調整剤51の添加量を算出し、pH調整剤添加部52から添加するpH調整剤51の添加量を制御可能とすることが挙げられる。また、他の制御手段としては、pH測定部4の測定結果に基づき、作業者がpH調整剤51の添加量を決定してpH調整剤添加部52を介してpH調整剤51を添加することなどが挙げられる。なお、作業効率を鑑み、pH調整部5に制御部53を設け、pH調整剤51の添加量の算出及びpH調整剤51の添加を自動化することが好ましい。
Further, it is preferable that the pH adjusting unit 5 controls the amount of the pH adjusting agent 51 added from the pH adjusting agent adding unit 52 based on the measurement result of the pH measuring unit 4.
The control means in the pH adjusting unit 5 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, it is possible to directly input the measurement result of the pH measuring unit 4 and provide a control unit 53 for controlling the pH adjusting agent adding unit 52. At this time, the control unit 53 calculates the amount of the pH adjuster 51 added based on the measurement result of the pH measurement unit 4, and makes it possible to control the amount of the pH adjuster 51 added from the pH adjuster addition unit 52. Can be mentioned. As another control means, the operator determines the amount of the pH adjuster 51 to be added based on the measurement result of the pH measurement unit 4, and adds the pH adjuster 51 via the pH adjuster addition unit 52. And so on. In consideration of work efficiency, it is preferable to provide a control unit 53 in the pH adjusting unit 5 to automate the calculation of the amount of the pH adjusting agent 51 added and the addition of the pH adjusting agent 51.

pH調整剤51としては、酸、アルカリともに公知の物質を用いるものとする。例えば、pH測定部4による測定結果が酸性側(pH6.0未満)である場合、pH調整剤51として水酸化ナトリウムを用い、被処理水W1のpHを6.0以上とする。また、pH測定部4による測定結果がアルカリ側(pH7.5より大きい)である場合、pH調整剤51として塩酸を用い、被処理水W1のpHを8.5以下とする。なお、pH測定部4の測定結果がpH6.0〜7.5の範囲内にある場合は、pH調整剤51を添加する必要はない。 As the pH adjuster 51, known substances are used for both acids and alkalis. For example, when the measurement result by the pH measuring unit 4 is on the acidic side (pH less than 6.0), sodium hydroxide is used as the pH adjusting agent 51, and the pH of the water to be treated W1 is set to 6.0 or more. When the measurement result by the pH measuring unit 4 is on the alkaline side (greater than pH 7.5), hydrochloric acid is used as the pH adjusting agent 51, and the pH of the water to be treated W1 is set to 8.5 or less. When the measurement result of the pH measuring unit 4 is in the range of pH 6.0 to 7.5, it is not necessary to add the pH adjusting agent 51.

pH調整部5により被処理水W1に対してpH調整剤51を添加する箇所については、特に限定されない。例えば、メタン発酵槽31内に直接pH調整剤51を添加するものとしてもよく、メタン発酵槽31から抜き出した被処理水W1に対してpH調整剤51を添加するものとしてもよい。 The location where the pH adjuster 51 is added to the water W1 to be treated by the pH adjuster 5 is not particularly limited. For example, the pH adjusting agent 51 may be added directly into the methane fermentation tank 31, or the pH adjusting agent 51 may be added to the water to be treated W1 extracted from the methane fermentation tank 31.

例えば、図1に示すように、循環部6上にpH調整剤添加部52を設け、被処理水W1のpHを調整することが挙げられる。これにより、循環部6によるメタン発酵槽31内の撹拌効果も得ることができるため、反応部3内のpHを均質化するとともに、メタン発酵工程の促進が可能となる。 For example, as shown in FIG. 1, a pH adjuster addition unit 52 is provided on the circulation unit 6 to adjust the pH of the water to be treated W1. As a result, the stirring effect in the methane fermentation tank 31 by the circulation unit 6 can be obtained, so that the pH in the reaction unit 3 can be homogenized and the methane fermentation step can be promoted.

また、循環部6上でpH調整剤51を添加する際、pH測定部4の設置箇所とpH調整剤添加部52の設置箇所の位置関係については特に限定されない。例えば、図1に示すように、pH測定部4の上流側にpH調整剤添加部52を設けるものとしてもよい。これにより、メタン発酵槽31内に返送する被処理水W1が所定のpHを満たしているかどうかを高精度で把握することができる。また、pH測定部4の下流側にpH調整剤添加部52を設けるものとしてもよい。これにより、必要なpH調整剤51の添加量の算出が容易となるとともに、pH調整剤51の添加量を適量とすることができるため、コスト削減が可能となる。 Further, when the pH adjuster 51 is added on the circulation unit 6, the positional relationship between the installation location of the pH measurement unit 4 and the installation location of the pH adjuster addition unit 52 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a pH adjuster addition unit 52 may be provided on the upstream side of the pH measurement unit 4. Thereby, it is possible to grasp with high accuracy whether or not the water to be treated W1 returned to the methane fermentation tank 31 satisfies a predetermined pH. Further, the pH adjuster addition unit 52 may be provided on the downstream side of the pH measurement unit 4. As a result, it becomes easy to calculate the required amount of the pH adjuster 51 added, and the amount of the pH adjuster 51 added can be set to an appropriate amount, so that the cost can be reduced.

本実施態様の嫌気処理装置1aは、pH測定部4を複数設けるものとしてもよい。
このとき、複数のpH測定部4を設ける箇所の一例としては、循環部6上に設けたpH調整剤添加部52の前後に設けることが挙げられる。これにより、循環部6に導入された被処理水W1のpHに基づき、pH調整剤51の添加量を容易に算出することができ、かつpH調整剤51を添加した被処理水W1のpHが所定の範囲内にあるかどうかを確認することが可能となる。
The anaerobic treatment device 1a of the present embodiment may be provided with a plurality of pH measuring units 4.
At this time, as an example of the location where the plurality of pH measuring units 4 are provided, it can be mentioned that they are provided before and after the pH adjusting agent adding unit 52 provided on the circulation unit 6. Thereby, the amount of the pH adjusting agent 51 added can be easily calculated based on the pH of the water to be treated W1 introduced into the circulation unit 6, and the pH of the water to be treated W1 to which the pH adjusting agent 51 is added can be adjusted. It is possible to confirm whether or not it is within a predetermined range.

また、複数のpH測定部4を設ける箇所の他の例としては、メタン発酵槽31内と循環部6にそれぞれpH測定部4を設けることが挙げられる。このとき、それぞれのpH測定部4の測定結果に基づき、循環部6から導入する被処理水W1の流量を制御することにより、メタン発酵槽31内の撹拌効率を制御し、メタン発酵槽31内の被処理水W1のpHを均質化するものとしてもよい。
さらに、複数のpH測定部4を設ける箇所の他の例としては、メタン発酵槽31内の嫌気性微生物層M内あるいはその近傍と、メタン発酵槽31内の上部(分離装置32近傍)に設けることが挙げられる。これにより、メタン発酵槽31内のpHをより高精度に把握することができる。このとき、循環部6を設け、メタン発酵槽31内の撹拌効果を得るものとしてもよい、また、循環部6を設けず、pH調整部5によるpH調整処理を行うものとしてもよい。これにより、反応部3の構造を簡略化することが可能となる。
Further, as another example of the location where the plurality of pH measuring units 4 are provided, it can be mentioned that the pH measuring units 4 are provided in the methane fermentation tank 31 and in the circulation unit 6, respectively. At this time, the stirring efficiency in the methane fermentation tank 31 is controlled by controlling the flow rate of the water to be treated W1 introduced from the circulation unit 6 based on the measurement results of each pH measuring unit 4, and the inside of the methane fermentation tank 31. The pH of the water to be treated W1 may be homogenized.
Further, as another example of the location where the plurality of pH measuring units 4 are provided, they are provided in or near the anaerobic microbial layer M in the methane fermentation tank 31 and in the upper part (near the separation device 32) in the methane fermentation tank 31. Can be mentioned. As a result, the pH in the methane fermentation tank 31 can be grasped with higher accuracy. At this time, the circulation unit 6 may be provided to obtain the stirring effect in the methane fermentation tank 31, or the pH adjustment unit 5 may perform the pH adjustment treatment without providing the circulation unit 6. This makes it possible to simplify the structure of the reaction unit 3.

本実施態様における嫌気処理装置を用いた嫌気処理方法として、メタン発酵処理について説明する。なお、嫌気処理装置としては、図1に示した構造に基づき説明しているが、これに限定されるものではない。 A methane fermentation treatment will be described as an anaerobic treatment method using the anaerobic treatment device in the present embodiment. The anaerobic treatment apparatus is described based on the structure shown in FIG. 1, but is not limited thereto.

酸生成槽2及び反応部3でメタン発酵処理を行う場合、酸生成槽2内部に収容する酸生成菌により、排水WO中の糖、蛋白質などの高分子有機物を分解して、単糖類、アミノ酸、低級脂肪酸及び酢酸を生成する酸生成工程と、メタン発酵槽31内部に収容するメタン生成菌により、排水WO中の単糖類、アミノ酸、低級脂肪酸及び酢酸等の炭素源からメタンを生成するメタン生成工程により、メタン発酵が進行する(反応ステップ)。 When the methanogenic treatment is performed in the acid-producing tank 2 and the reaction unit 3, the acid-producing bacteria contained in the acid-producing tank 2 decompose high-molecular organic substances such as sugars and proteins in the waste WO to decompose monosaccharides and amino acids. , Methanogenesis that produces methane from carbon sources such as monosaccharides, amino acids, lower fatty acids and acetic acid in the waste WO by the acid production step that produces lower fatty acids and acetic acid and the methanogenic bacteria housed inside the methane fermenter 31. Depending on the process, methane fermentation proceeds (reaction step).

このとき、排水WO中に含まれる成分が高濃度の低級アルコールや有機酸である場合、酸生成菌による分解対象が少なく、酸生成槽2における酸生成工程はほとんど進行しない。したがって、酸生成槽2における酸生成工程の進行に伴うpHの変動は少なくなる。このため、排水WOのpHが強酸または強アルカリである場合を除き、酸生成槽2におけるpH調整は不要となる。一方、メタン発酵槽31においては、メタン生成菌によるメタン生成工程が進行し、低級アルコールの分解による有機酸生成や、有機酸の分解による二酸化炭素生成により、メタン発酵槽31内のpHは低下していく。上述したように、メタン発酵槽31内におけるメタン生成工程の好適pHは中性付近であることが知られている。ここで、メタン発酵槽31に設けられたpH測定部4により、メタン発酵槽31内の被処理水W1のpHを測定し(pH測定ステップ)、測定結果が好適pHの範囲を満たさない場合、pH調整部5によりメタン発酵槽31内の被処理水W1のpHを調整する(pH調整ステップ)。これにより、反応部3内をメタン発酵工程に適した条件に維持することが可能となり、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。 At this time, when the component contained in the wastewater WO is a high-concentration lower alcohol or an organic acid, there are few targets for decomposition by the acid-producing bacteria, and the acid-producing step in the acid-producing tank 2 hardly proceeds. Therefore, the fluctuation of pH with the progress of the acid production step in the acid generation tank 2 is reduced. Therefore, the pH adjustment in the acid generation tank 2 is unnecessary except when the pH of the waste water WO is a strong acid or a strong alkali. On the other hand, in the methane fermenter 31, the pH in the methane fermenter 31 decreases due to the progress of the methanogenic step by the methanogen, the organic acid production by the decomposition of the lower alcohol, and the carbon dioxide production by the decomposition of the organic acid. To go. As described above, it is known that the preferable pH of the methane production step in the methane fermentation tank 31 is near neutral. Here, the pH of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 is measured by the pH measuring unit 4 provided in the methane fermentation tank 31 (pH measurement step), and when the measurement result does not satisfy the suitable pH range, The pH adjusting unit 5 adjusts the pH of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 (pH adjusting step). As a result, the inside of the reaction unit 3 can be maintained under conditions suitable for the methane fermentation step, and a decrease in anaerobic treatment efficiency can be suppressed.

以上のように、本実施態様の嫌気処理装置及び嫌気処理方法を用いることで、メタン発酵工程におけるpH変動を高精度で把握するとともに、メタン発酵工程に供された被処理水のpH調整を行うことで、メタン発酵工程に適した条件を維持することが可能となる。これにより、嫌気処理を行う嫌気処理装置及び嫌気処理方法において、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。 As described above, by using the anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method of the present embodiment, the pH fluctuation in the methane fermentation step can be grasped with high accuracy, and the pH of the water to be treated used in the methane fermentation step can be adjusted. This makes it possible to maintain conditions suitable for the methane fermentation process. This makes it possible to suppress a decrease in the anaerobic treatment efficiency in the anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method that perform the anaerobic treatment.

また、本実施態様において、処理対象である排水WOとして、排水WO中に低級アルコールや酢酸などを多く含み、酸生成工程の処理対象が少ない排水WOについて説明したが、これに限定されるものではない。処理対象として、メタン発酵工程において高精度でpH変動を把握し、pH調整を行う必要がある他の成分を含む排水に対しても、本実施態様の嫌気処理装置及び嫌気処理方法を好適に用いることができる。 Further, in the present embodiment, as the wastewater WO to be treated, the wastewater WO containing a large amount of lower alcohol, acetic acid, etc. in the wastewater WO and having few treatment targets in the acid generation step has been described, but the wastewater WO is not limited to this. Absent. The anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method of the present embodiment are preferably used for wastewater containing other components that require high-precision pH fluctuations and pH adjustment in the methane fermentation step as treatment targets. be able to.

[第2の実施態様]
図2は、本発明の第2の実施態様の嫌気処理装置1bの概略説明図である。
本実施態様に係る嫌気処理装置1bは、図2に示すように、第1の実施態様の嫌気処理装置1aにおけるpH調整部5を酸生成槽2側に設け、反応部3内の被処理水W1に対して間接的にpH調整処理を行うものである。
なお、本実施態様における嫌気処理装置1bの構成のうち、第1の実施態様の嫌気処理装置1aの構成と同じものについては、説明を省略する。また、図2において、循環水WR及びラインL4については記載を省略している。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic explanatory view of the anaerobic treatment device 1b according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the anaerobic treatment device 1b according to the present embodiment is provided with the pH adjusting unit 5 in the anaerobic treatment device 1a of the first embodiment on the acid generation tank 2 side, and the water to be treated in the reaction unit 3 is provided. The pH adjustment treatment is indirectly performed on W1.
Of the configurations of the anaerobic treatment device 1b in the present embodiment, the same as the configuration of the anaerobic treatment device 1a in the first embodiment will be omitted. Further, in FIG. 2, the description of the circulating water WR and the line L4 is omitted.

本実施態様の嫌気処理装置1bは、pH測定部4により反応部3のpHを測定し、その測定結果に基づき、酸生成槽2に設けたpH調整剤添加部52を制御して酸生成槽2内の排水WOに対してpH調整剤51を添加し、pH調整処理を行うものである。 In the anaerobic treatment apparatus 1b of the present embodiment, the pH of the reaction unit 3 is measured by the pH measuring unit 4, and the pH adjusting agent adding unit 52 provided in the acid generation tank 2 is controlled based on the measurement result to control the acid generation tank. A pH adjusting agent 51 is added to the wastewater WO in 2 to perform a pH adjusting treatment.

本実施態様の嫌気処理装置1bでは、pH調整処理された排水WOは酸生成工程に供された後、ラインLを介して被処理水W1として反応部3に導入される。このとき、被処理水W1のpHがメタン発酵工程に適したpH範囲となるよう、pH調整剤51の添加量を制御する。これにより、反応部3内の被処理水W1のpHを調整することが可能となる。 In the anaerobic treatment apparatus 1b of the present embodiment, the pH-adjusted wastewater WO is subjected to an acid generation step and then introduced into the reaction unit 3 as water to be treated W1 via the line L. At this time, the amount of the pH adjuster 51 added is controlled so that the pH of the water to be treated W1 is in the pH range suitable for the methane fermentation step. This makes it possible to adjust the pH of the water to be treated W1 in the reaction unit 3.

酸生成槽2側に設けたpH調整部5によって、反応部3内の被処理水W1のpHがメタン発酵工程に適したpH範囲となるように調整されるため、結果として酸生成槽2内の排水WOは中和されて、酸生成工程に適したpH範囲を満たすようになる。したがって、本実施態様の嫌気処理装置1bは、酸生成槽2内の排水WOのpH調整と、メタン発酵槽31内の被処理水W1のpH調整を、1つのpH調整部5により行うことが可能となる。これにより、嫌気処理装置1bの構造を簡略化するとともに、嫌気処理に係る複数の工程に対する制御をより平易に実行することが可能となる。 The pH adjusting unit 5 provided on the acid generation tank 2 side adjusts the pH of the water to be treated W1 in the reaction unit 3 so as to be in the pH range suitable for the methane fermentation step, and as a result, the inside of the acid generation tank 2 The waste WO is neutralized to meet the pH range suitable for the acid production process. Therefore, in the anaerobic treatment apparatus 1b of the present embodiment, the pH of the waste water WO in the acid generation tank 2 and the pH of the water to be treated W1 in the methane fermentation tank 31 can be adjusted by one pH adjusting unit 5. It will be possible. As a result, the structure of the anaerobic treatment apparatus 1b can be simplified, and control for a plurality of steps related to the anaerobic treatment can be executed more easily.

本実施態様における嫌気処理装置1bにより、メタン発酵工程におけるpH変動を高精度で把握するとともに、メタン発酵工程におけるpHに基づき、酸生成槽内の排水に対してpH調整を行うことで、酸生成工程及びメタン発酵工程に適した条件を維持することが可能となる。
また、本実施態様の嫌気処理装置1bを用い、第1の実施態様において記載した嫌気処理方法と同様の工程に基づき、嫌気処理を行うことができる。
これにより、嫌気処理を行う嫌気処理装置及び嫌気処理方法において、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。
The anaerobic treatment apparatus 1b in the present embodiment grasps the pH fluctuation in the methane fermentation step with high accuracy, and adjusts the pH of the wastewater in the acid generation tank based on the pH in the methane fermentation step to generate acid. It is possible to maintain conditions suitable for the process and the methane fermentation process.
Further, using the anaerobic treatment device 1b of the present embodiment, the anaerobic treatment can be performed based on the same steps as the anaerobic treatment method described in the first embodiment.
This makes it possible to suppress a decrease in the anaerobic treatment efficiency in the anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method that perform the anaerobic treatment.

[第3の実施態様]
図3は、本発明の第3の実施態様の嫌気処理装置1cの概略説明図である。
本実施態様に係る嫌気処理装置1cは、図3に示すように、第2の実施態様の嫌気処理装置1bにおける循環部6を設けず、pH測定部4をメタン発酵槽31内に設けるものである。
なお、本実施態様における嫌気処理装置1cの構成のうち、第2の実施態様の嫌気処理装置1bの構成と同じものについては、説明を省略する。また、図3において、循環水WR及びラインL4については記載を省略している。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic explanatory view of the anaerobic treatment device 1c according to the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the anaerobic treatment device 1c according to the present embodiment does not provide the circulation unit 6 in the anaerobic treatment device 1b of the second embodiment, but provides the pH measurement unit 4 in the methane fermenter 31. is there.
Of the configurations of the anaerobic treatment device 1c in the present embodiment, the same configurations as those of the anaerobic treatment device 1b of the second embodiment will be omitted. Further, in FIG. 3, the description of the circulating water WR and the line L4 is omitted.

本実施態様の嫌気処理装置1cは、pH測定部4をメタン発酵槽31内に設けることで、被処理水W1のpHを直接測定するものである。これにより、反応部3の構造をより簡略化することが可能となる。 The anaerobic treatment device 1c of the present embodiment directly measures the pH of the water to be treated W1 by providing the pH measuring unit 4 in the methane fermentation tank 31. This makes it possible to further simplify the structure of the reaction unit 3.

本実施態様の嫌気処理装置1cにおけるpH測定部4の配置箇所は、メタン発酵槽31内であればよく、特に限定されない。
例えば、嫌気性微生物層M内あるいは近傍にpH測定部4を設け、この測定結果に基づき、pH調整部5によるpH調整処理を行うことが挙げられる。これにより、嫌気性微生物層Mにおけるメタン生成工程に係る好適pH範囲を維持することが可能となる。
また、メタン発酵槽31内の上部(分離装置32近傍)にpH測定部4を設け、この測定結果に基づき、pH調整部5によるpH調整処理を行うことが挙げられる。これにより、ラインLから排出される直前の被処理水W1のpHが、処理水Wとして適切な水質であるか否かを判断することができるとともに、メタン生成工程が進行するようにpH調整をすることで、適切な水質(pH)を満たす処理水Wを得ることができる。
The location of the pH measuring unit 4 in the anaerobic treatment apparatus 1c of the present embodiment is not particularly limited as long as it is in the methane fermenter 31.
For example, a pH measuring unit 4 may be provided in or near the anaerobic microbial layer M, and the pH adjusting unit 5 may perform a pH adjusting process based on the measurement results. This makes it possible to maintain a suitable pH range related to the methane production step in the anaerobic microbial layer M.
Further, a pH measuring unit 4 is provided in the upper part (near the separation device 32) in the methane fermentation tank 31, and the pH adjusting unit 5 performs a pH adjusting process based on the measurement result. As a result, it is possible to determine whether or not the pH of the water to be treated W1 immediately before being discharged from the line L is of appropriate water quality as the treated water W, and the pH is adjusted so that the methane production step proceeds. By doing so, treated water W satisfying an appropriate water quality (pH) can be obtained.

また、pH測定部4を複数設けるものとしてもよい。例えば、メタン発酵槽31内の嫌気性微生物層M内あるいはその近傍と、メタン発酵槽31内の上部(分離装置32近傍)に設けることが挙げられる。これにより、メタン発酵槽31内のpHをより高精度に把握することができる。 Further, a plurality of pH measuring units 4 may be provided. For example, it may be provided in or near the anaerobic microbial layer M in the methane fermentation tank 31 and in the upper part (near the separation device 32) in the methane fermentation tank 31. As a result, the pH in the methane fermentation tank 31 can be grasped with higher accuracy.

本実施態様の嫌気処理装置1cにより、装置の構造を簡略化し、メタン発酵工程におけるpH変動を高精度で把握するとともに、メタン発酵工程におけるpHに基づき、酸生成槽内の排水に対してpH調整を行うことで、酸生成工程及びメタン発酵工程に適した条件を維持することが可能となる。
また、本実施態様の嫌気処理装置1cを用い、第1の実施態様において記載した嫌気処理方法と同様の工程に基づき、嫌気処理を行うことができる。
これにより、嫌気処理を行う嫌気処理装置及び嫌気処理方法において、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。
The anaerobic treatment device 1c of the present embodiment simplifies the structure of the device, grasps the pH fluctuation in the methane fermentation process with high accuracy, and adjusts the pH of the wastewater in the acid generation tank based on the pH in the methane fermentation process. By performing the above, it becomes possible to maintain the conditions suitable for the acid production step and the methane fermentation step.
Further, using the anaerobic treatment device 1c of the present embodiment, the anaerobic treatment can be performed based on the same steps as the anaerobic treatment method described in the first embodiment.
This makes it possible to suppress a decrease in the anaerobic treatment efficiency in the anaerobic treatment apparatus and the anaerobic treatment method that perform the anaerobic treatment.

なお、上述した実施態様は嫌気処理装置及び嫌気処理方法の一例を示すものである。本発明に係る嫌気処理装置及び嫌気処理方法は、上述した実施態様に限られるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る嫌気処理装置及び嫌気処理方法を変形してもよい。 The above-described embodiment shows an example of an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method. The anaerobic treatment device and the anaerobic treatment method according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and the anaerobic treatment device and the anaerobic treatment method according to the above-described embodiment are used without changing the gist described in the claims. It may be deformed.

例えば、本実施態様の嫌気処理装置において、酸生成槽のpHを測定するpH測定部を別途設けることとしてもよい。また、酸生成槽のpHの測定結果に基づき、酸生成槽内の排水のpHを調整するpH調整部を別途設けることとしてもよい。なお、反応部側に設けられたpH測定部及びpH調整部と、酸生成槽側に設けられたpH測定部及びpH調整部は、それぞれが独立してpH調整処理を行うものであってもよく、それぞれのpH測定部による測定結果を互いに参照し、pH調整部を制御するものとしてもよい。これにより、反応部のpHだけではなく、酸生成槽内のpHも調整することで、酸生成工程に適したpH範囲とし、嫌気処理効率の低下を抑制することが可能となる。 For example, in the anaerobic treatment apparatus of this embodiment, a pH measuring unit for measuring the pH of the acid generation tank may be separately provided. Further, a pH adjusting unit for adjusting the pH of the wastewater in the acid producing tank may be separately provided based on the measurement result of the pH of the acid producing tank. Even if the pH measuring unit and the pH adjusting unit provided on the reaction unit side and the pH measuring unit and the pH adjusting unit provided on the acid generation tank side each perform the pH adjusting treatment independently. Often, the pH adjusting unit may be controlled by referring to the measurement results of the respective pH measuring units. Thereby, by adjusting not only the pH of the reaction part but also the pH in the acid generation tank, the pH range suitable for the acid generation step can be set, and the decrease in anaerobic treatment efficiency can be suppressed.

また、第1の実施態様の嫌気処理装置において、循環部に対してpH測定部の上流側にpH調整剤添加部を設ける場合、pH測定部の下流側の循環部上に流量調節機能を設け、pH測定部の測定結果が所定のpHを満たした被処理水のみを循環させるものとしてもよい。なお、流量調節機能としては、循環部の返送ライン上に流量調節弁を設けるものや、被処理水を一時貯留する一時貯留槽を設けることなどが挙げられる。このとき、酸生成槽側にもpH調整部を設けて、反応部のpH測定部の測定結果に基づき、酸生成槽から供給される被処理水のpHを調整し、反応部に導入される被処理水のpHが所定の範囲となるようにすることが好ましい。これにより、反応部内のpHをより高精度で制御することが可能となる。 Further, in the anaerobic treatment apparatus of the first embodiment, when the pH adjusting agent addition section is provided on the upstream side of the pH measuring section with respect to the circulating section, a flow rate adjusting function is provided on the circulating section on the downstream side of the pH measuring section. , Only the water to be treated whose measurement result of the pH measuring unit satisfies a predetermined pH may be circulated. Examples of the flow rate adjusting function include providing a flow rate adjusting valve on the return line of the circulation section and providing a temporary storage tank for temporarily storing the water to be treated. At this time, a pH adjusting unit is also provided on the acid generation tank side, and the pH of the water to be treated supplied from the acid generation tank is adjusted based on the measurement result of the pH measuring unit of the reaction unit and introduced into the reaction unit. It is preferable that the pH of the water to be treated is within a predetermined range. This makes it possible to control the pH in the reaction section with higher accuracy.

本発明の嫌気処理装置及び嫌気処理方法は、有機物を含む排水の嫌気処理に利用される。特に、本発明の嫌気処理装置及び嫌気処理方法は、低級アルコールや有機酸を含む排水の嫌気処理に対して好適に利用される。 The anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method of the present invention are used for anaerobic treatment of wastewater containing organic substances. In particular, the anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method of the present invention are suitably used for anaerobic treatment of wastewater containing lower alcohols and organic acids.

1a,1b,1c 嫌気処理装置、2 酸生成槽、3 反応部、31 メタン発酵槽、32 分離装置、4 pH測定部、5 pH調整部、51 pH調整剤、52 pH調整剤添加部、53 制御部、6 循環部、61 返送ライン、62 ポンプ、L1〜L3 ライン、M 嫌気性微生物層、WO 排水、W1 被処理水、W 処理水 1a, 1b, 1c Anaerobic treatment equipment, 2 acid generation tank, 3 reaction parts, 31 methane fermentation tank, 32 separation equipment, 4 pH measurement part, 5 pH adjustment part, 51 pH adjuster, 52 pH adjuster addition part, 53 Control unit, 6 circulation unit, 61 return line, 62 pump, L1 to L3 line, M anaerobic microbial layer, WO wastewater, W1 treated water, W treated water

Claims (5)

酸生成槽を通過した排水を嫌気処理する反応部と、
前記反応部のpHを測定するpH測定部と、
前記pH測定部で測定したpHの値に基づいて前記反応部内の排水に対してpH調整処理を行い、前記反応部内の排水のpHを調整するpH調整部と、を備えることを特徴とする、嫌気処理装置。
A reaction part that anaerobicizes the wastewater that has passed through the acid generation tank,
A pH measuring unit for measuring the pH of the reaction unit and
It is characterized by comprising a pH adjusting unit for adjusting the pH of the wastewater in the reaction unit by performing a pH adjusting treatment on the wastewater in the reaction unit based on the pH value measured by the pH measuring unit. Anaerobic treatment device.
前記反応部は、前記反応部内の排水を循環させる循環部を備え、
前記循環部に前記pH測定部と前記pH調整部を設けることを特徴とする、請求項1に記載の嫌気処理装置。
The reaction unit includes a circulation unit that circulates wastewater in the reaction unit.
The anaerobic treatment apparatus according to claim 1, wherein the pH measuring unit and the pH adjusting unit are provided in the circulation unit.
酸生成槽を通過した排水を嫌気処理する反応部と、
前記反応部のpHを測定するpH測定部と、
前記pH測定部で測定したpHの値に基づいて前記反応部内の排水のpHを調整するpH調整部と、を備えることを特徴とする、嫌気処理装置。
A reaction part that anaerobicizes the wastewater that has passed through the acid generation tank,
A pH measuring unit for measuring the pH of the reaction unit and
An anaerobic treatment apparatus comprising: a pH adjusting unit for adjusting the pH of waste water in the reaction unit based on a pH value measured by the pH measuring unit.
前記pH調整部は、前記pH測定部で測定したpHの値に基づいて前記酸生成槽内の排水に対してpH調整処理を行い、前記反応部内の排水のpHを調整することを特徴とする、請求項3に記載の嫌気処理装置。 The pH adjusting unit is characterized in that the wastewater in the acid generation tank is subjected to a pH adjusting treatment based on the pH value measured by the pH measuring unit to adjust the pH of the wastewater in the reaction unit. , The anaerobic treatment apparatus according to claim 3. 酸生成槽を通過した排水を反応部で嫌気処理する反応ステップと、
前記反応部のpHを測定するpH測定ステップと、
前記pH測定ステップで測定したpHの値に基づいて前記反応部内の排水のpHを調整するpH調整ステップと、を備えることを特徴とする、嫌気処理方法。


A reaction step in which the wastewater that has passed through the acid generation tank is anaerobically treated in the reaction section,
A pH measurement step for measuring the pH of the reaction part, and
An anaerobic treatment method comprising: a pH adjusting step for adjusting the pH of waste water in the reaction section based on the pH value measured in the pH measuring step.


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