JP2021159828A - Method and apparatus for treating organic waste liquid - Google Patents

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Abstract

To provide a technique for reducing a cost increase due to addition of chemicals and preventing scale generation in an anaerobic fermentation treatment facility for organic waste liquid that easily forms MAP.SOLUTION: An apparatus for treating organic waste liquid includes: an aeration device 11; a MAP crystallizer 10 that accepts an entire amount of organic waste liquid containing at least magnesium ions before anaerobic treatment and crystallizes MAP particles; an anaerobic treatment device 20 that receives the MAP removal treatment product from the MAP crystallizer 10 and performs anaerobic treatment; MAP removal treatment product introduction lines 13f and 23 that send the MAP removal treatment product from the MAP crystallizer 10 to the anaerobic treatment device 20; a digestive fluid return line 21 for returning at least a part of a digestive juice from the anaerobic treatment device 20 to the MAP crystallizer 10; and a digestive fluid discharge line 22 that extracts the rest of the digestive juice from the anaerobic treatment device 20 to outside of a system.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機性廃液の処理方法及び装置に関し、特に、少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の処理方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for treating an organic waste liquid, and more particularly to a method and an apparatus for treating an organic waste liquid containing at least magnesium ions.

有機性廃液をメタン発酵処理する方法は、運転コストが低いこと、メタン発酵処理後の消化汚泥が生物学的に安定していること、メタン発酵処理で得られる消化ガス(メタンガス)をエネルギーとして利用できることなど、多くのメリットがある。そのため、近年では厨芥、残飯、食品及び飲料品の製造残渣、下水汚泥、有機性の排水処理汚泥、家畜糞尿などの有機性廃液を対象としたメタン発酵設備の需要が増加している。 The method of methane fermentation treatment of organic waste liquid is that the operating cost is low, the digested sludge after methane fermentation treatment is biologically stable, and the digestion gas (methane gas) obtained by methane fermentation treatment is used as energy. There are many benefits, such as what you can do. Therefore, in recent years, there has been an increasing demand for methane fermentation equipment for organic waste liquids such as kitchen waste, leftover food, food and beverage production residues, sewage sludge, organic wastewater treatment sludge, and livestock manure.

メタン発酵設備において、メタン発酵槽内は還元雰囲気であり、アンモニウムイオン(NH )、リン酸イオン(PO 3−)が溶液中に溶出しやすい環境にある。このため、メタン発酵槽内のマグネシウムイオン(Mg2+)の濃度が高いと、以下の化学平衡反応により、リン酸マグネシウムアンモニウム(以下「MAP」という。)の結晶が析出する。
Mg2++NH +HPO 2−+5HO+OH⇔Mg(NH)(PO)・6H
メタン発酵設備においては、メタン発酵槽の他、メタン発酵槽内消化液が滞留又は循環する系統にMAP由来のスケールが発生する事例がしばしば見られる。スケールは、消化液の引抜ポンプの閉塞やメタン発酵槽撹拌機の故障につながるため、定期的に設備の運転を停止して除去する必要があった。スケールが著しい場合には、メタン発酵槽内の消化液を全量排出して、槽内を清掃する必要が出てくることもある。その場合、膨大な消化液の処分費用がかかる。更に消化液の排出・清掃・再立上げまで、長期にわたり設備の稼動を停止する必要がでてくる。更には、メタン発酵設備の稼働停止中は廃棄物の処理を外部に委託する必要があるため、費用面の負担も大きかった。
In the methane fermentation facility, methane fermentation tank is a reducing atmosphere, ammonium ion (NH 4 +), phosphate ions (PO 4 3-) is in the eluted friendly environment in the solution. Therefore, when the concentration of magnesium ions (Mg 2+ ) in the methane fermentation tank is high, crystals of magnesium ammonium phosphate (hereinafter referred to as “MAP”) are precipitated by the following chemical equilibrium reaction.
Mg 2+ + NH 4 + + HPO 4 2- + 5H 2 O + OH ⇔ Mg (NH 4 ) (PO 4 ) ・ 6H 2 O
In methane fermentation equipment, in addition to the methane fermentation tank, there are often cases where MAP-derived scale is generated in the system in which the digestive juice in the methane fermentation tank stays or circulates. The scale had to be removed by periodically shutting down the equipment because it could block the digestion pump and cause the methane fermenter stirrer to malfunction. If the scale is significant, it may be necessary to drain the entire amount of digestive juice in the methane fermentation tank and clean the inside of the tank. In that case, a huge amount of digestive juice disposal cost is required. Furthermore, it will be necessary to suspend the operation of the equipment for a long period of time until the digestive juice is discharged, cleaned, and restarted. Furthermore, since it is necessary to outsource the treatment of waste while the operation of the methane fermentation facility is stopped, the cost burden is large.

MAP由来のスケール対策に関しては、過去にも幾つかの技術が提案されている。たとえば、特開2003−117306号公報には、液中から特定イオンを除去する方法の一つとして晶析法が用いられてきたことが記載されている。そして、嫌気性消化汚泥の脱水ろ液など、液中にリン酸イオン、アンモニウムイオンを含有している排水では、マグネシウムを添加してMAPの結晶を析出させることが記載されている。当該公報の実施例においては、メタン発酵の処理水がリン、アンモニアを含有しており、マグネシウムとアルカリを供給することでリン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)を結晶化させ、脱リン処理したことが記載されている。 Several techniques have been proposed in the past for MAP-derived scale countermeasures. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-117306 describes that the crystallization method has been used as one of the methods for removing specific ions from the liquid. It is described that magnesium is added to precipitate MAP crystals in wastewater containing phosphate ions and ammonium ions in the liquid such as a dehydrated filtrate of anaerobic digested sludge. In the examples of the publication, it is described that the treated water for methane fermentation contains phosphorus and ammonia, and magnesium ammonium phosphate (MAP) is crystallized by supplying magnesium and alkali to be dephosphorified. Has been done.

再公表WO2006/078012号公報には、有機性廃液を嫌気性消化して発生した消化汚泥を配管輸送する際の配管内のスケールを防止する方法において、該消化汚泥に、マグネシウム化合物を添加することでMAPを晶析させる晶析工程と、該消化汚泥からし渣を除去するし渣の除去工程とで処理し、前記晶析工程とし渣の除去工程を経た該消化汚泥からMAPを含む微粒子を分離し、該微粒子が除去された消化汚泥を配管輸送することを特徴とする配管内のスケール防止方法が記載されている。また、このとき、曝気処理や減圧処理などを併用すると、脱炭酸してpHが上昇し、より効率的にMAPを析出させることができると記載されている。 Republished WO2006 / 078012 states that a magnesium compound is added to the digested sludge in a method for preventing scale in the pipe when the digested sludge generated by anaerobic digestion of the organic waste liquid is transported by pipe. The digested sludge containing MAP was treated with a crystallization step of crystallization of MAP and a step of removing the residue from the digested sludge, and the fine particles containing MAP were removed from the digested sludge which had undergone the crystallization step and the step of removing the residue. A method for preventing scale in a pipe is described, which comprises transporting the digested sludge from which the fine particles have been removed by pipe. Further, at this time, it is described that when aeration treatment, decompression treatment or the like is used in combination, decarboxylation is performed to raise the pH, and MAP can be precipitated more efficiently.

特開2017−217640号公報には、メタン発酵処理後の消化液をMAP晶析装置に導入してMAPを晶析させて、MAP粒子を除去した後の消化液をメタン発酵槽に返送すること、消化液にMgを添加しないこと、MAP晶析装置からメタン発酵槽に返送途中の消化液に有機酸を添加してpHを下げること、によりMAP由来のスケール発生リスクを低減することが記載されている。 According to JP-A-2017-217640, the digested liquor after the methane fermentation treatment is introduced into a MAP crystallization apparatus to crystallize the MAP, and the digested liquor after removing the MAP particles is returned to the methane fermenter. It is described that the risk of scale generation derived from MAP is reduced by not adding Mg to the digestive juice and by adding an organic acid to the digestive juice being returned from the MAP crystallizer to the methane fermenter to lower the pH. ing.

特開2019−181388号公報には、メタン発酵装置からの消化液をMAP晶析装置に供給し、MAPを晶析させた後、サイクロンに供給して消化液中のMAP粒子を分離し、この分離液にpH低下剤又はリン除去剤を添加して膜分離装置に供給し、膜ろ過濃縮消化液をメタン発酵装置に返送することで、被処理水の水質変動に関係なくMAPの生成を抑制でき、膜の損傷又は閉塞を抑制できることが記載されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-181388, the digestive juice from the methane fermentation apparatus is supplied to the MAP crystallization apparatus, the MAP is crystallized, and then the MAP particles are supplied to the cyclone to separate the MAP particles in the digestive juice. By adding a pH lowering agent or phosphorus remover to the separation liquid and supplying it to the membrane separation device, and returning the membrane filtration concentrated digestion solution to the methane fermentation device, the formation of MAP is suppressed regardless of changes in the water quality of the water to be treated. It is described that it can suppress the damage or occlusion of the membrane.

特開2003-117306号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-117306 再公表WO2006/078012号公報Republished WO 2006/078012 特開2017-217640号公報JP-A-2017-217640 特開2019-181388号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-181388

従来提案されている方法では、マグネシウムイオンを含む有機性廃液をpHが7〜8であるメタン発酵槽内にて嫌気性消化させる際に、有機性廃液中に含まれているか又は嫌気性微生物の栄養源として供給される有機性リンに由来するリン酸イオン、有機性窒素に由来するアンモニウムイオンがマグネシウムイオンと反応して、リン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)として晶析することを回避することができず、メタン発酵設備全体のスケール発生防止が十分ではなく、また薬剤添加によるコストの増加など改善の余地がある。 In the conventionally proposed method, when an organic waste liquid containing magnesium ions is anaerobic digested in a methane fermenter having a pH of 7 to 8, it is contained in the organic waste liquid or anaerobic microorganisms. It is possible to prevent phosphate ions derived from organic phosphorus supplied as a nutrient source and ammonium ions derived from organic nitrogen from reacting with magnesium ions and crystallizing as magnesium ammonium phosphate (MAP). However, the prevention of scale generation in the entire methane fermentation facility is not sufficient, and there is room for improvement such as an increase in cost due to the addition of chemicals.

また、高負荷条件下でメタン発酵処理を行う場合には、メタン発酵処理前の有機性廃液を酸発酵処理又は可溶化処理するなどして、メタン発酵処理を安定させることが必要となる。酸発酵処理後の有機性廃液のpHは3〜5と低下するため、メタン発酵処理に必要なpH7〜8とするために有機性廃液へのアルカリの添加が必要となり、コストが増加する。 Further, when the methane fermentation treatment is carried out under a high load condition, it is necessary to stabilize the methane fermentation treatment by subjecting the organic waste solution before the methane fermentation treatment to an acid fermentation treatment or a solubilization treatment. Since the pH of the organic waste liquid after the acid fermentation treatment drops to 3 to 5, it is necessary to add an alkali to the organic waste liquid in order to obtain the pH of 7 to 8 required for the methane fermentation treatment, which increases the cost.

本発明は、薬剤の添加によるコスト増を低減し、MAPを形成しやすい有機性廃液の嫌気性発酵処理設備におけるスケール発生を防止する技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for reducing a cost increase due to the addition of a chemical and preventing scale generation in an anaerobic fermentation treatment facility for an organic waste liquid that easily forms a MAP.

本発明者らは、嫌気性処理する前に、少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量をMAP晶析処理してMAP粒子を除去することにより、嫌気性処理装置に導入されるマグネシウムイオンを低減させ、嫌気性処理装置内でのMAP晶析を抑制することができること、及び嫌気性処理前に行うMAP晶析処理時に有機性廃液を曝気することによりMAP晶析装置内での酸発酵又はメタン発酵を抑制してMAP晶析及び成長を促進することができることを知見し、本発明を完成するに至った。 The present inventors reduce the amount of magnesium ions introduced into an anaerobic treatment apparatus by removing MAP particles by MAP crystallization treatment of at least the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions before the anaerobic treatment. It is possible to suppress MAP crystallization in the anaerobic treatment apparatus, and acid fermentation or methane in the MAP crystallization apparatus by aerating the organic waste liquid during the MAP crystallization treatment performed before the anaerobic treatment. It has been found that fermentation can be suppressed and MAP crystallization and growth can be promoted, and the present invention has been completed.

本発明は、下記の有機性廃液の処理方法及び処理装置を提供する。
[1]少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を、嫌気性処理前に、MAP種晶を含有するMAP晶析装置に導入し、曝気しながら酸発酵又はメタン発酵を抑制し、MAP粒子を晶析させるMAP晶析工程と、
前記MAP晶析工程にて晶析したMAP粒子を分離してMAP除去処理物を得るMAP粒子除去工程と、
前記MAP粒子除去工程にて得られるMAP除去処理物を嫌気性処理装置へ導入し、嫌気性処理する嫌気性処理工程と、を含み
嫌気性処理後の消化液の少なくとも一部を、アルカリ源として前記MAP晶析装置へ返送する、有機性廃液の処理方法。
[2]前記MAP晶析工程において、少なくともマグネシウムを含む有機性廃液の酸化還元電位(銀/塩化銀電極を基準とした酸化還元電位)が−400mV以上になるように曝気することを特徴とする上記[1]に記載の有機性廃液の処理方法。
[3]前記MAP晶析工程において、少なくともマグネシウムを含む有機性廃液のpHが7以上9以下となるように、曝気量及び/又は消化液の返送量を調整することを特徴とする上記[1]又は[1]に記載の有機性廃液の処理方法。
[4]前記MAP晶析工程において、曝気は、MAP晶析装置内にエアリフト方式で空気を導入することにより行う、上記[1]〜[1]のいずれか一項に記載の有機性廃液の処理方法。
[5]曝気装置を具備し、嫌気性処理前の少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を受容してMAP粒子を晶析させるMAP晶析装置と、
当該MAP晶析装置からのMAP除去処理物を受容して、嫌気性処理する嫌気性処理装置と、
当該MAP晶析装置から当該嫌気性処理装置へ、MAP除去処理物を送るMAP除去処理物導入ラインと、
当該嫌気性処理装置からの消化液の少なくとも一部を前記MAP晶析装置へ返送する消化液返送ラインと、
当該嫌気性処理装置からの消化液の残部を系外へ抜き出す消化液排出ラインと、
を具備する有機性廃液の処理装置。
[6]前記曝気装置は、導入空気量を設定する制御部を具備するエアリフトであることを特徴とする上記[5]に記載の有機性廃液の処理装置。
The present invention provides the following organic waste liquid treatment method and treatment apparatus.
[1] Before the anaerobic treatment, the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions is introduced into a MAP crystallization device containing MAP seed crystals, and acid fermentation or methane fermentation is suppressed while aeration to produce MAP particles. MAP crystallization step to crystallize and
A MAP particle removing step of separating the MAP particles crystallized in the MAP crystallization step to obtain a MAP removing treated product, and a MAP particle removing step.
An anaerobic treatment step of introducing the MAP removal treatment product obtained in the MAP particle removal step into an anaerobic treatment apparatus and performing an anaerobic treatment, and at least a part of the digestive juice after the anaerobic treatment is used as an alkali source. A method for treating an organic waste liquid, which is returned to the MAP crystallizer.
[2] In the MAP crystallization step, the organic waste liquid containing at least magnesium is exposed to air so that the redox potential (oxidation-reduction potential based on the silver / silver chloride electrode) is −400 mV or more. The method for treating an organic waste liquid according to the above [1].
[3] In the MAP crystallization step, the aeration amount and / or the return amount of the digestive juice is adjusted so that the pH of the organic waste liquid containing at least magnesium is 7 or more and 9 or less. ] Or [1]. The method for treating an organic waste liquid.
[4] The organic waste liquid according to any one of the above [1] to [1], which is aerated by introducing air into the MAP crystallization apparatus by an air lift method in the MAP crystallization step. Processing method.
[5] A MAP crystallization device provided with an aeration device, which receives the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions before the anaerobic treatment and crystallizes the MAP particles.
An anaerobic treatment device that receives the MAP removal treatment product from the MAP crystallization device and performs anaerobic treatment.
A MAP removal treatment product introduction line that sends a MAP removal treatment product from the MAP crystallization device to the anaerobic treatment device, and
A digestive juice return line that returns at least a part of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus to the MAP crystallization apparatus, and
A digestive juice discharge line that extracts the rest of the digestive juice from the anaerobic treatment device to the outside of the system,
A device for treating organic waste liquid.
[6] The organic waste liquid treatment device according to the above [5], wherein the aeration device is an air lift including a control unit for setting an introduced air amount.

[定義]
本願において、「有機性廃液」とは、厨芥、残飯、食品及び飲料品などの製造残渣の固形分を多く含むスラリー状の有機性廃棄物、下水汚泥や有機性排水処理汚泥などの有機性汚泥、家畜糞尿、し尿、下水、並びに食品及び飲料品の製造排水などの有機性排水を含む総称として用いる。本発明でMAP晶析処理に供する「有機性廃液」は、固形物濃度が高すぎると、MAP晶析槽におけるMAP晶析が進行しにくく、MAP晶析槽の配管を閉塞させるおそれがあるため、固形物濃度を20v/v%以下とすることが好ましい。本願において、SS(浮遊物質)などの固形物濃度が0v/v%以上4v/v%以下の有機性廃液を特に「有機性排水」と称することもある。
[Definition]
In the present application, the term "organic waste liquid" refers to slurry-like organic waste containing a large amount of solid content of production residues such as human waste, residual rice, food and beverages, and organic sludge such as sewage sludge and organic wastewater treatment sludge. , Livestock manure, human waste, sewage, and organic wastewater such as production wastewater of foods and beverages. In the "organic waste liquid" used for the MAP crystallization treatment in the present invention, if the solid content concentration is too high, MAP crystallization in the MAP crystallization tank does not proceed easily, and the piping of the MAP crystallization tank may be clogged. , The solid matter concentration is preferably 20 v / v% or less. In the present application, an organic wastewater having a solid substance concentration such as SS (suspended solids) of 0 v / v% or more and 4 v / v% or less may be particularly referred to as “organic wastewater”.

本願において「消化液」とは、固形分を多く含むスラリー状の有機性廃棄物や汚泥を嫌気性消化した消化汚泥、有機性排水を嫌気性処理した嫌気性処理水を含む総称として用いる。 In the present application, "digestive juice" is used as a general term including slurry-like organic waste containing a large amount of solid content, digested sludge obtained by anaerobic digestion of sludge, and anaerobic treated water obtained by anaerobicly treating organic wastewater.

また、本願において「微細MAP」又は「微細なMAP」とは、MAP種晶表面上で成長せずに0.05mm未満程度の微細な粒子状のまま存在しているMAP粒子を意味する。 Further, in the present application, "fine MAP" or "fine MAP" means MAP particles that do not grow on the surface of the MAP seed crystal and remain in the form of fine particles of less than 0.05 mm.

本発明によれば、従来法で必要であった薬剤の添加によるコスト増を低減し、MAPを形成しやすい有機性廃液の嫌気性発酵処理設備におけるスケール発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the cost increase due to the addition of the chemicals required in the conventional method, and to prevent the generation of scale in the anaerobic fermentation treatment facility of the organic waste liquid which easily forms MAP.

嫌気性処理前の有機性廃液をMAP晶析処理して、有機性廃液からマグネシウムイオンを除去した後に嫌気性処理装置に導入するため、嫌気性処理装置内で有機性窒素由来のアンモニウムイオン及び有機性リン由来のリン酸イオンが発生しても、マグネシウムイオンが欠乏していることになり、スケールの原因となるMAP晶析を防止することができる。 Since the organic waste liquid before the anaerobic treatment is subjected to MAP crystallization treatment to remove magnesium ions from the organic waste liquid and then introduced into the anaerobic treatment equipment, ammonium ions derived from organic nitrogen and organic matter are introduced in the anaerobic treatment equipment. Even if phosphate ions derived from sex phosphorus are generated, magnesium ions are deficient, and MAP crystallization, which causes scale, can be prevented.

嫌気性処理前の有機性廃液のMAP晶析処理は曝気しながら行うため、MAP晶析装置内での酸発酵及びメタン発酵が抑制され、MAP晶析処理後の嫌気性処理時のメタン発生量の低下を防止することができる。また、MAP晶析装置内でのメタン発酵が抑制されることにより、MAP晶析処理時に危険性のある可燃性ガスの発生及び漏洩を防止することができる。 Since the MAP crystallization treatment of the organic waste liquid before the anaerobic treatment is performed while aeration, acid fermentation and methane fermentation in the MAP crystallization device are suppressed, and the amount of methane generated during the anaerobic treatment after the anaerobic treatment. Can be prevented from decreasing. Further, by suppressing the methane fermentation in the MAP crystallization apparatus, it is possible to prevent the generation and leakage of dangerous flammable gas during the MAP crystallization treatment.

嫌気性処理後の消化液をアルカリ源としてMAP晶析処理装置に導入することで、MAP晶析処理に必要な多量のアルカリ源を賄うことができ、薬剤添加に伴うコストを削減することができる。 By introducing the digestive juice after the anaerobic treatment into the MAP crystallization treatment apparatus as an alkali source, it is possible to cover a large amount of the alkali source required for the MAP crystallization treatment, and it is possible to reduce the cost associated with the addition of chemicals. ..

嫌気性処理前の有機性廃液をMAP晶析処理することにより、有機性廃液由来のマグネシウムイオンを除去し、嫌気性処理装置内でのスケール発生を抑制すると共に、リン源として有用なMAPとして回収することができる。 By MAP crystallization treatment of the organic waste liquid before the anaerobic treatment, magnesium ions derived from the organic waste liquid are removed, scale generation in the anaerobic treatment apparatus is suppressed, and the organic waste liquid is recovered as a useful MAP as a phosphorus source. can do.

本発明の有機性廃液の処理方法を実施するための装置構成の一例の概略図。The schematic diagram of an example of the apparatus configuration for carrying out the method for treating an organic waste liquid of this invention. 図1のMAP晶析装置10のエアリフト管11a部分の拡大説明図。The enlarged explanatory view of the air lift tube 11a portion of the MAP crystallization apparatus 10 of FIG. 本発明の有機性廃液の処理方法を実施するための装置構成の別の一例の概略図。The schematic diagram of another example of the apparatus configuration for carrying out the method for treating an organic waste liquid of this invention.

実施形態Embodiment

以下、添付図面を参照しながら本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1に、本発明の有機性廃液の処理方法を実施するための装置構成の一例の概略を示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 shows an outline of an example of an apparatus configuration for carrying out the method for treating an organic waste liquid of the present invention.

本発明の有機性廃液の処理装置は、曝気装置11を具備し、嫌気性処理前の少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を受容してMAP粒子を晶析させるMAP晶析装置10と、
MAP晶析装置10からのMAP除去処理物を受容して、嫌気性処理する嫌気性処理装置20と、
MAP晶析装置10から嫌気性処理装置20へ、MAP除去処理物を送るMAP除去処理物導入ライン13f及び23と、
嫌気性処理装置20からの消化液の少なくとも一部をMAP晶析装置10へ返送する消化液返送ライン21と、
嫌気性処理装置20からの消化液の残部を系外へ抜き出す消化液排出ライン22と、
を具備する。
The organic waste liquid treatment device of the present invention includes an aeration device 11, a MAP crystallizing device 10 that receives the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions before the anaerobic treatment and crystallizes MAP particles.
An anaerobic treatment device 20 that receives a MAP removal treatment product from the MAP crystallization device 10 and performs an anaerobic treatment.
MAP removal treatment product introduction lines 13f and 23 for sending the MAP removal treatment product from the MAP crystallization device 10 to the anaerobic treatment device 20 and
A digestive juice return line 21 that returns at least a part of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 20 to the MAP crystallization apparatus 10 and
A digestive juice discharge line 22 for extracting the rest of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 20 to the outside of the system, and a digestive juice discharge line 22.
To be equipped.

図1に示す処理装置において、MAP晶析装置10は、有機性廃液からMAPを晶析させる晶析リアクタ12と、晶析リアクタ12内で形成される粗大なMAP粒子を回収する液体サイクロン13aと、晶析リアクタ内で形成される微細なMAP粒子を晶析リアクタ12へ返送する液体サイクロン13bと、を具備する。 In the processing apparatus shown in FIG. 1, the MAP crystallization apparatus 10 includes a crystallization reactor 12 that crystallizes MAP from organic waste liquid, and a liquid cyclone 13a that recovers coarse MAP particles formed in the crystallization reactor 12. , A liquid cyclone 13b that returns fine MAP particles formed in the crystallization reactor to the crystallization reactor 12.

晶析リアクタ12は、下部に逆円錐形部分を有する円筒形であり、下部の逆円錐形の頂点となる底部には円筒形の引き抜き部12aが形成されている。引き抜き部12aには、引き抜いたMAP粒子を含むスラリーを液体サイクロン13に送るMAP送液ライン15と、曝気装置として機能するエアリフト管11aが接続されている。引き抜き部12aは、晶析リアクタ12内で沈降するMAP粒子を含む有機性廃液を引き抜くと共に、曝気装置11からの空気の導入部としても機能する。晶析リアクタ12内で形成されたMAP粒子は、晶析リアクタ12の下部の逆円錐形部分の壁面を旋回流を起こしながら下降し、比重の重いMAP粒子が遠心力の働きで下方の壁面側に濃縮され、底部の引き抜き部12aに沈降する。濃縮されたMAP粒子を含む有機性廃液は、ポンプの圧送によってMAP送液ライン15を介して液体サイクロン13a及び13bに導入される。エアリフト管11aは、図2に拡大して示すように、下部から空気を吹き込み、空気の浮力で引き抜き部12aからの有機性廃液を上昇させ、上部のエアチャンバ11bで気液分離し、分離した有機性廃液を返送ライン11cを介して晶析リアクタ12に戻す。エアリフト管11aには、空気供給源11eに接続され、送風機11f、風量調整弁11g及び逆止弁11hを有する空気供給管11dが接続されている。pH計及びORP計(Ag/AgCl電極)により、晶析リアクタ12内の有機性廃液のpH及びORPを測定した結果に基づいてORPが−400mV以上となるように、風量調整弁11gを作動させて曝気量を調整することができる。 The crystallization reactor 12 has a cylindrical shape having an inverted conical portion at the lower portion, and a cylindrical drawing portion 12a is formed at the bottom portion which is the apex of the inverted conical portion at the lower portion. The drawing portion 12a is connected to a MAP liquid feeding line 15 that sends a slurry containing the pulled out MAP particles to the liquid cyclone 13, and an air lift pipe 11a that functions as an aeration device. The extraction unit 12a draws out the organic waste liquid containing the MAP particles that settle in the crystallization reactor 12, and also functions as an air introduction unit from the aeration device 11. The MAP particles formed in the crystallization reactor 12 descend while causing a swirling flow on the wall surface of the inverted conical portion at the lower part of the crystallization reactor 12, and the MAP particles having a heavy specific gravity act on the lower wall surface side by the action of centrifugal force. It is concentrated in the bottom and settles in the pull-out portion 12a at the bottom. The organic waste liquid containing the concentrated MAP particles is introduced into the liquid cyclones 13a and 13b via the MAP liquid feeding line 15 by pumping. As shown in an enlarged view in FIG. 2, the air lift pipe 11a blows air from the lower part, raises the organic waste liquid from the extraction portion 12a by the buoyancy of the air, separates the gas and liquid in the upper air chamber 11b, and separates the air lift pipe 11a. The organic waste liquid is returned to the crystallization reactor 12 via the return line 11c. The air lift pipe 11a is connected to an air supply source 11e, and is connected to an air supply pipe 11d having a blower 11f, an air volume adjusting valve 11g, and a check valve 11h. Based on the results of measuring the pH and ORP of the organic waste liquid in the crystallization reactor 12 with a pH meter and an ORP meter (Ag / AgCl electrode), the air volume adjusting valve 11 g is operated so that the ORP becomes -400 mV or more. The amount of aeration can be adjusted.

晶析リアクタ12の上部には、有機性廃液導入ライン14、消化液返送ライン21、排出管13d、溢流上昇管13e、エアリフト管の返送ライン11cがそれぞれ接続されている。有機性廃液と消化液とが晶析リアクタ12に導入される前に混合されるとMAP粒子が生成される可能性があるため、消化液返送ライン21は、有機性廃液導入ライン14とは別個にMAP晶析リアクタ12に接続されていることが必要である。有機性廃液導入ライン14を介して、有機性廃液が晶析リアクタ12に導入される。消化液返送ライン21を介して、後述する嫌気性処理装置20からの消化液が晶析リアクタ12に返送される。排出管13dを介して、液体サイクロン13bからの微細なMAP粒子が晶析リアクタ12に返送される。溢流上昇管13eを介して、液体サイクロン13aで分離された微細なMAP粒子を含む溢流が晶析リアクタ12に返送される。 An organic waste liquid introduction line 14, a digestive juice return line 21, a discharge pipe 13d, an overflow riser pipe 13e, and an air lift pipe return line 11c are connected to the upper part of the crystallization reactor 12, respectively. The digestive juice return line 21 is separate from the organic waste liquid introduction line 14 because MAP particles may be generated if the organic waste liquid and the digestive liquid are mixed before being introduced into the crystallization reactor 12. Must be connected to the MAP crystallization reactor 12. The organic waste liquid is introduced into the crystallization reactor 12 via the organic waste liquid introduction line 14. The digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 20, which will be described later, is returned to the crystallization reactor 12 via the digestive juice return line 21. Fine MAP particles from the liquid cyclone 13b are returned to the crystallization reactor 12 via the discharge pipe 13d. The overflow containing the fine MAP particles separated by the liquid cyclone 13a is returned to the crystallization reactor 12 via the overflow pipe 13e.

液体サイクロン13a及び13bは、逆円錐形であり、逆円錐形の頂点である底部にMAP粒子の排出管13c及び13d、上部に溢流上昇管13e及び13f、側部に晶析リアクタ12からのMAP粒子を含む有機性廃液を流入させる流入管13g及び13hがそれぞれ接続されている。液体サイクロン13a及び13bには、晶析リアクタ12からのMAPを含む有機性廃液が導入され、液体サイクロン13a及び13b内部の逆円錐形の壁面を旋回流を起こしながら下降し、比重の重いMAP粒子は遠心力の働きでより下方の壁面側に濃縮され、排出管13c及び13bから連続的あるいは間欠的に抜き出される。MAP粒子が除去された有機性廃液は、溢流上昇管13e及び13fを介して取り出される。液体サイクロン13aでは、粗大なMAP粒子が排出管13cから抜き出され、微細なMAP粒子を含む有機性廃液は溢流上昇管13eを介して晶析リアクタ12に返送される。液体サイクロン13bでは、微細なMAP粒子が排出管13dを介して晶析リアクタ12に返送され、微細なMAP粒子も除去されたMAP除去処理物が溢流上昇管13fを介して、酸発酵槽又は貯留槽30、もしくは嫌気性処理装置20に送られる。液体サイクロン13aと13bで大きさの異なるMAP粒子を回収するために、MAP晶析処理の初期段階では、晶析リアクタ12の引き抜き部12aからの有機性廃液の全量を液体サイクロン13bに導入し、晶析リアクタ12内でMAP粒子の成長が進行し粗大なMAP粒子が形成された段階で、晶析リアクタ12の引き抜き部12aからのスラリーの一部又は全量を液体サイクロン13aに導入するように流路を切り換える。流路の切り替えは、切り替えバルブ(図示せず)など通常の流路切り換え手段を用いて行うことができる。 The liquid cyclones 13a and 13b are inverted cones, with MAP particle discharge tubes 13c and 13d at the bottom, which are the apex of the inverted cone, overflow risers 13e and 13f at the top, and crystallization reactor 12 at the sides. Inflow pipes 13g and 13h for inflowing organic waste liquid containing MAP particles are connected, respectively. The organic waste liquid containing MAP from the crystallization reactor 12 is introduced into the liquid cyclones 13a and 13b, and descends on the inverted conical wall surface inside the liquid cyclones 13a and 13b while causing a swirling flow, and the MAP particles having a heavy specific gravity. Is concentrated on the lower wall surface side by the action of centrifugal force, and is continuously or intermittently extracted from the discharge pipes 13c and 13b. The organic waste liquid from which the MAP particles have been removed is taken out via the overflow pipes 13e and 13f. In the liquid cyclone 13a, the coarse MAP particles are extracted from the discharge pipe 13c, and the organic waste liquid containing the fine MAP particles is returned to the crystallization reactor 12 via the overflow pipe 13e. In the liquid cyclone 13b, fine MAP particles are returned to the crystallization reactor 12 via the discharge pipe 13d, and the MAP removal treated product from which the fine MAP particles are also removed is passed through the overflow rising pipe 13f to the acid fermenter or the acid fermenter. It is sent to the storage tank 30 or the anaerobic treatment device 20. In order to recover MAP particles having different sizes in the liquid cyclones 13a and 13b, in the initial stage of the MAP crystallization treatment, the entire amount of the organic waste liquid from the extraction portion 12a of the crystallization reactor 12 is introduced into the liquid cyclone 13b. When the growth of MAP particles progresses in the crystallization reactor 12 and coarse MAP particles are formed, a part or all of the slurry from the drawn portion 12a of the crystallization reactor 12 is introduced into the liquid cyclone 13a. Switch the road. The flow path can be switched by using a normal flow path switching means such as a switching valve (not shown).

図1に示す処理装置において、嫌気性処理装置20はメタン発酵槽である。メタン発酵槽としては、完全混合型メタン発酵槽、担体充填型メタン発酵槽、高負荷型メタン発酵装置など当該技術分野で通常用いられるメタン発酵槽を用いることができる。ただし、本発明の処理装置におけるメタン発酵槽は、MAP晶析装置10でMAP粒子を除去したMAP除去処理物を導入してメタン発酵処理に供するためにMAP除去処理物導入ライン23と、メタン発酵後の消化液の少なくとも一部をMAP晶析装置に返送するための消化液排出ライン21と、消化液の残部を抜き出す消化液排出ライン22と、を具備する。 In the treatment apparatus shown in FIG. 1, the anaerobic treatment apparatus 20 is a methane fermenter. As the methane fermentation tank, a methane fermentation tank usually used in the art such as a completely mixed methane fermentation tank, a carrier-filled methane fermentation tank, and a high-load methane fermentation apparatus can be used. However, in the methane fermentation tank in the processing apparatus of the present invention, the MAP removal processed product introduction line 23 and the methane fermentation are introduced in order to introduce the MAP removal processed product from which the MAP particles have been removed by the MAP crystallization apparatus 10 and to use it for the methane fermentation treatment. It is provided with a digestive juice discharge line 21 for returning at least a part of the subsequent digestive juice to the MAP crystallization apparatus, and a digestive juice discharge line 22 for extracting the rest of the digestive juice.

図1に示す処理装置は、MAP晶析装置10と嫌気性処理装置(メタン発酵槽)20との間に、酸発酵槽又は貯留槽30をさらに設けている。酸発酵槽又は貯留槽は当該技術分野で通常用いられる酸発酵槽又は貯留槽を制限なく用いることができる。酸発酵槽を設けることにより、嫌気性消化汚泥を減量化できる。貯留槽を設けることにより、MAP除去処理物を嫌気性処理に供する前に希釈して、嫌気性処理装置に導入されるMAP除去処理物中のマグネシウムイオンをさらに低濃度とすることができる。 In the treatment apparatus shown in FIG. 1, an acid fermentation tank or a storage tank 30 is further provided between the MAP crystallization apparatus 10 and the anaerobic treatment apparatus (methane fermentation tank) 20. As the acid fermentation tank or storage tank, an acid fermentation tank or storage tank usually used in the art can be used without limitation. By providing an acid fermenter, the amount of anaerobic digested sludge can be reduced. By providing the storage tank, the MAP-removed product can be diluted before being subjected to the anaerobic treatment to further reduce the concentration of magnesium ions in the MAP-removed product introduced into the anaerobic treatment apparatus.

図3に、本発明の有機性廃液の処理方法を実施するための装置構成の別の一例の概略を示す。
本発明の有機性廃液の処理装置は、曝気装置111を具備し、嫌気性処理前の少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を受容してMAP粒子を晶析させるMAP晶析装置110と、
MAP晶析装置110からのMAP除去処理物を受容して、嫌気性処理する嫌気性処理装置120と、
嫌気性処理装置120からの消化液の少なくとも一部をMAP晶析装置110へ返送する消化液返送ライン121と、
嫌気性処理装置120からの消化液の残部を抜き出す消化液排出ライン122と、
を具備する。
FIG. 3 outlines another example of an apparatus configuration for carrying out the method for treating an organic waste liquid of the present invention.
The organic waste liquid treatment apparatus of the present invention includes an aeration apparatus 111, a MAP crystallization apparatus 110 that receives the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions before the anaerobic treatment and crystallizes MAP particles.
An anaerobic treatment device 120 that receives a MAP removal treatment product from the MAP crystallization device 110 and performs anaerobic treatment.
A digestive juice return line 121 that returns at least a part of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 120 to the MAP crystallization apparatus 110, and
A digestive juice discharge line 122 for extracting the rest of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 120, and a digestive juice discharge line 122.
To be equipped.

図3に示す処理装置において、MAP晶析装置110は、第一晶析リアクター112と、第二晶析リアクター113と、を具備する。第一晶析リアクター112の下部に、有機性廃液を導入する有機性廃液導入ライン114a及び空気を導入する曝気ライン111aがそれぞれ接続されている。第二晶析リアクター113の下部に、有機性廃液を導入する有機性廃液導入ライン114b及び空気を導入する曝気ライン111bがそれぞれ接続されている。 In the processing apparatus shown in FIG. 3, the MAP crystallization apparatus 110 includes a first crystallization reactor 112 and a second crystallization reactor 113. An organic waste liquid introduction line 114a for introducing organic waste liquid and an aeration line 111a for introducing air are connected to the lower part of the first crystallization reactor 112, respectively. An organic waste liquid introduction line 114b for introducing organic waste liquid and an aeration line 111b for introducing air are connected to the lower part of the second crystallization reactor 113, respectively.

第一晶析リアクター112は、下部の晶析反応部112aと上部の固液分離部112bを有する。固液分離部112bには、内筒117が設けられている。固液分離部112bには、MAP除去処理物を溢流させるMAP除去処理物排出ライン118が接続されている。固液分離部112bの下部には逆円錐形となる縮径部が形成されている。晶析反応部112aは、固液分離部112bの縮径部の最小径を直径とする円筒形状であり、晶析反応部112aの下部は逆円錐形に形成され、逆円錐形の頂点にはMAP粒子を排出する排出管112cが接続されている。有機性廃液導入ライン114aを介して第一晶析リアクター112の晶析反応部112aに導入された有機性廃液は、曝気ライン111aから導入される空気により曝気されながらMAP粒子を形成する。MAP粒子を含むスラリー状の有機性廃液は、気泡の上昇に伴って固液分離部112bの内筒117に向かって上昇する。比重の重いMAP粒子は逆円錐形の壁面を旋回流を起こしながら下降し、遠心力の働きでより下方の壁面側に濃縮され、排出管112cから連続的あるいは間欠的に抜き出される。比重の軽い微細なMAP粒子は、気泡に伴われて上昇する。晶析反応部112aよりも径の広い固液分離部112bに入ると上昇速度が低下するため、微細なMAP粒子は気泡に伴われて内筒117に入り、内筒117の内部に滞留する。粗大なMAP粒子は第一晶析リアクター112の下部の排出管112cから回収され、微細なMAP粒子は第一晶析リアクター112の上部の内筒117内で流動することになり、第一晶析リアクター112内で形成されたMAP粒子は、有機性廃液と分離される。MAP粒子と分離された有機性廃液は、MAP除去処理物排出ライン118から抜き出されて、嫌気性処理装置120へ送られる。 The first crystallization reactor 112 has a lower crystallization reaction section 112a and an upper solid-liquid separation section 112b. The solid-liquid separation unit 112b is provided with an inner cylinder 117. A MAP removal processed product discharge line 118 for overflowing the MAP removal processed product is connected to the solid-liquid separation unit 112b. A reduced diameter portion having an inverted conical shape is formed in the lower portion of the solid-liquid separating portion 112b. The crystallization reaction section 112a has a cylindrical shape having the minimum diameter of the reduced diameter portion of the solid-liquid separation section 112b as the diameter, and the lower portion of the crystallization reaction section 112a is formed in an inverted conical shape, and the apex of the inverted conical shape is formed. A discharge pipe 112c for discharging MAP particles is connected. The organic waste liquid introduced into the crystallization reaction section 112a of the first crystallization reactor 112 via the organic waste liquid introduction line 114a forms MAP particles while being aerated by the air introduced from the aeration line 111a. The slurry-like organic waste liquid containing the MAP particles rises toward the inner cylinder 117 of the solid-liquid separation unit 112b as the bubbles rise. The heavy MAP particles descend on the inverted conical wall surface while causing a swirling flow, are concentrated on the lower wall surface side by the action of centrifugal force, and are continuously or intermittently extracted from the discharge pipe 112c. Fine MAP particles with a light specific density rise with bubbles. When entering the solid-liquid separation unit 112b having a diameter larger than that of the crystallization reaction unit 112a, the ascending rate decreases, so that fine MAP particles enter the inner cylinder 117 with bubbles and stay inside the inner cylinder 117. The coarse MAP particles are recovered from the discharge pipe 112c at the lower part of the first crystallization reactor 112, and the fine MAP particles flow in the inner cylinder 117 at the upper part of the first crystallization reactor 112, so that the first crystallization occurs. The MAP particles formed in the reactor 112 are separated from the organic effluent. The organic waste liquid separated from the MAP particles is extracted from the MAP removal processed product discharge line 118 and sent to the anaerobic treatment apparatus 120.

第二晶析リアクター113は、下部に逆円錐形の縮径部を有する円筒である。第二晶析リアクター113の逆円錐形の縮径部の上には、後述する嫌気性処理装置120からの消化液の少なくとも一部を返送する消化液返送ライン121が接続されている。第二晶析リアクター113の逆円錐形の縮径部の上方には、エアリフト管119が設けられている。エアリフト管119は、第一晶析リアクター112の内筒117と接続されていて、内筒117内部で流動している微細なMAP粒子を第二晶析リアクター113に送り、また第二晶析リアクター113内で成長した粗大なMAP粒子を第一晶析リアクター112に送る。第二晶析リアクター113内での上昇空気量が少なく気泡がエアリフト管119に入らない条件下では、密度差により第一晶析リアクター112の内筒117から微細なMAP粒子が第二晶析リアクター113に自然流下する。一方、第二晶析リアクター113内で粗大なMAP粒子が形成された場合には、上昇空気量を多くしてエアリフト管119を介して粗大なMAP粒子を第一晶析リアクター112にエアリフトで送る。第二晶析リアクター113の上部には、第二晶析リアクター113からの溢流を第一晶析リアクター112に送る溢流管118aが接続されている。 The second crystallization reactor 113 is a cylinder having an inverted conical reduced diameter portion at the bottom. A digestive juice return line 121 for returning at least a part of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus 120, which will be described later, is connected on the inverted conical diameter-reduced portion of the second crystallization reactor 113. An air lift tube 119 is provided above the inverted conical diameter-reduced portion of the second crystallization reactor 113. The air lift tube 119 is connected to the inner cylinder 117 of the first crystallization reactor 112, sends fine MAP particles flowing inside the inner cylinder 117 to the second crystallization reactor 113, and also sends the second crystallization reactor 113. The coarse MAP particles grown in 113 are sent to the first crystallization reactor 112. Under the condition that the amount of rising air in the second crystallization reactor 113 is small and bubbles do not enter the air lift tube 119, fine MAP particles are released from the inner cylinder 117 of the first crystallization reactor 112 due to the density difference in the second crystallization reactor. It naturally flows down to 113. On the other hand, when coarse MAP particles are formed in the second crystallization reactor 113, the amount of rising air is increased and the coarse MAP particles are sent to the first crystallization reactor 112 by air lift via the air lift pipe 119. .. An overflow pipe 118a that sends the overflow from the second crystallization reactor 113 to the first crystallization reactor 112 is connected to the upper part of the second crystallization reactor 113.

図3に示すMAP晶析装置110において、第一晶析リアクター112及び第二晶析リアクター113内の有機性廃液のORP(Ag/AgCl電極)が−400mV以上となるように、曝気装置111の曝気量を調整する。曝気量の調整は、曝気装置111からの空気の導入量の調整及び第一晶析リアクター112又は第二晶析リアクター113への空気の導入の切り換えによって行うことができる。 In the MAP crystallization apparatus 110 shown in FIG. 3, the aeration apparatus 111 is provided so that the ORP (Ag / AgCl electrode) of the organic waste liquid in the first crystallization reactor 112 and the second crystallization reactor 113 is −400 mV or more. Adjust the amount of aeration. The aeration amount can be adjusted by adjusting the amount of air introduced from the aeration device 111 and switching the introduction of air into the first crystallization reactor 112 or the second crystallization reactor 113.

図3に示す処理装置において、嫌気性処理装置120はメタン発酵槽である。メタン発酵槽としては、UASB型メタン発酵槽、担体充填型メタン発酵槽、高負荷型メタン発酵装置など当該技術分野で通常用いられるメタン発酵槽を用いることができる。ただし、本発明の処理装置におけるメタン発酵槽は、MAP晶析装置110でMAP粒子を除去したMAP除去処理物を導入してメタン発酵処理に供するためにMAP除去処理物導入ライン123を具備する。メタン発酵後の消化液は、貯留槽140に貯留された後、消化液排出ライン121を介して少なくとも一部をMAP晶析装置120の第二晶析リアクター113の下部に返送し、消化液排出ライン122を介して消化液の残部を抜き出す。 In the treatment apparatus shown in FIG. 3, the anaerobic treatment apparatus 120 is a methane fermenter. As the methane fermentation tank, a methane fermentation tank usually used in the technical field such as a UASB type methane fermentation tank, a carrier-filled methane fermentation tank, and a high-load methane fermentation apparatus can be used. However, the methane fermentation tank in the processing apparatus of the present invention is provided with a MAP removal processed product introduction line 123 in order to introduce the MAP removal processed product from which the MAP particles have been removed by the MAP crystallization apparatus 110 and to use it for the methane fermentation treatment. After the digestive juice after methane fermentation is stored in the storage tank 140, at least a part thereof is returned to the lower part of the second crystallization reactor 113 of the MAP crystallization apparatus 120 via the digestive juice discharge line 121, and the digestive juice is discharged. The balance of the digestive juice is extracted through the line 122.

図3に示す処理装置は、MAP晶析装置110と嫌気性処理装置(メタン発酵槽)120との間に、酸発酵槽130をさらに設けている。酸発酵槽は当該技術分野で通常用いられる酸発酵槽を制限なく用いることができる。酸発酵槽を設けることにより、嫌気性消化汚泥を減量化できる。 In the treatment apparatus shown in FIG. 3, an acid fermentation tank 130 is further provided between the MAP crystallization apparatus 110 and the anaerobic treatment apparatus (methane fermentation tank) 120. As the acid fermenter, an acid fermenter usually used in the art can be used without limitation. By providing an acid fermenter, the amount of anaerobic digested sludge can be reduced.

本発明の処理装置において用いるMAP晶析装置、嫌気性処理装置は上述の例示に限定されず、当該技術分野で一般に用いられている装置を任意に組み合わせて用いることができる。 The MAP crystallization device and the anaerobic treatment device used in the processing device of the present invention are not limited to the above-mentioned examples, and devices generally used in the technical field can be used in any combination.

本発明の有機性廃液の処理方法は、(1)少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を、嫌気性処理前に、MAP種晶を含有するMAP晶析装置に導入し、曝気しながら酸発酵又はメタン発酵を抑制し、MAP粒子を晶析させるMAP晶析工程と、(2)前記MAP晶析工程にて晶析したMAP粒子を分離してMAP除去処理物を得るMAP粒子除去工程と、(3)前記MAP粒子除去工程にて得られるMAP除去処理物を嫌気性処理装置へ導入し、嫌気性処理する嫌気性処理工程と、を含む。MAP晶析工程において必要なアルカリ源は、嫌気性処理後の消化液の少なくとも一部を、MAP晶析装置へ返送することにより供給する。 The method for treating an organic waste liquid of the present invention is as follows: (1) Before the anaerobic treatment, the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions is introduced into a MAP crystallizer containing a MAP seed crystal, and the acid is exposed while being aerated. A MAP crystallization step of suppressing fermentation or methane fermentation to crystallize MAP particles, and (2) a MAP particle removal step of separating the MAP particles crystallized in the MAP crystallization step to obtain a MAP removal treated product. , (3) An anaerobic treatment step of introducing the MAP removal treated product obtained in the MAP particle removing step into an anaerobic treatment apparatus and performing anaerobic treatment. The alkali source required in the MAP crystallization step is supplied by returning at least a part of the digestive juice after the anaerobic treatment to the MAP crystallization apparatus.

通常、有機性廃液の嫌気性処理には嫌気性微生物の栄養源として有機性窒素や有機性リンを添加するため、有機性窒素由来のアンモニウムイオン、有機性リン由来のリン酸イオンが生成され、有機性廃液中のマグネシウムイオンと反応して、リン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)が晶析し、MAPは嫌気性処理装置内でスケールとして蓄積される。本発明の処理方法においては、嫌気性処理の前に、有機性廃液をMAP晶析装置に導入してMAPを晶析させ、有機性廃液中のマグネシウムイオンを除去するので、嫌気性処理装置内に多量のマグネシウムイオンが導入されず、嫌気性微生物の栄養源として窒素やリンが添加されてもMAPの晶析を防止することができる。 Normally, since organic nitrogen and organic phosphorus are added as a nutrient source for anaerobic microorganisms in the anaerobic treatment of organic waste liquid, ammonium ions derived from organic nitrogen and phosphate ions derived from organic phosphorus are generated. Reacting with magnesium ions in the organic waste liquid, magnesium ammonium phosphate (MAP) crystallizes, and MAP accumulates as scale in the anaerobic treatment apparatus. In the treatment method of the present invention, before the anaerobic treatment, the organic waste liquid is introduced into the MAP crystallizer to crystallize the MAP, and magnesium ions in the organic waste liquid are removed. Even if nitrogen or phosphorus is added as a nutrient source for anaerobic microorganisms without introducing a large amount of magnesium ions, MAP crystallization can be prevented.

本発明の処理方法は、少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液を処理対象とする。例えば、厨芥、残飯、食品及び飲料品などの製造残渣のように固形分を多く含むスラリー状の有機性廃液、下水汚泥や有機性排水処理汚泥などの有機性汚泥、家畜糞尿、し尿、下水、並びに食品及び飲料品の製造排水などの有機性排水を処理対象とすることができる。固形物を多く含む製造残渣などの有機性廃棄物は、MAP晶析処理前に、沈降分離装置又は分離スクリーン等を用いて大きな固形分を除去するか、希釈処理や可溶化処理することで流動性を有するスラリー状の有機性廃液にすることができる。 The treatment method of the present invention targets an organic waste liquid containing at least magnesium ions. For example, slurry-like organic waste liquid containing a large amount of solids such as production residues of kitchen waste, residual rice, foods and beverages, organic sludge such as sewage sludge and organic wastewater treatment sludge, livestock manure, urine, sewage, etc. In addition, organic wastewater such as production wastewater of foods and beverages can be treated. Organic wastes such as production residues containing a large amount of solids flow by removing large solids using a sedimentation separation device or a separation screen, or by dilution treatment or solubilization treatment before MAP crystallization treatment. It can be a slurry-like organic waste liquid having a property.

本発明において、嫌気性処理前にMAP晶析装置に導入され、MAP晶析処理に供される有機性廃液は、少なくともマグネシウムイオンを含む。MAPを形成するためには、リン酸イオン及びアンモニウムイオンの存在が必要であるが、これらは有機性廃液中に含まれているか、又は嫌気性処理工程から返送される消化汚泥中に含まれている。嫌気性処理装置に導入されるMAP除去処理物中に含まれるマグネシウムイオンをできる限り少量とするために、MAP晶析工程において有機性廃液中に含まれているマグネシウムイオンのほぼ全量をMAPとして晶析させて除去することが好ましい。このため、リン酸イオン又はアンモニウムイオンがマグネシウムイオンとの化学量論比よりも少量であり、マグネシウムイオンが残留するおそれがある場合には、MAP晶析装置にリン酸イオン又はアンモニウムイオンを添加することが好ましい。嫌気性処理後の消化液には、嫌気性微生物の栄養源として添加された有機性リン及び有機性窒素に由来するリン酸イオン及びアンモニウムイオンが含まれている。本発明において、嫌気性処理後の消化液をMAP晶析工程に返送することにより、MAP晶析に必要なリン酸イオン及びアンモニウムイオンも供給することができる。 In the present invention, the organic waste liquid introduced into the MAP crystallization apparatus before the anaerobic treatment and subjected to the MAP crystallization treatment contains at least magnesium ions. The presence of phosphate and ammonium ions is required to form the MAP, which is either contained in the organic effluent or in the digestive sludge returned from the anaerobic treatment step. There is. In order to reduce the amount of magnesium ions contained in the MAP removal treatment product introduced into the anaerobic treatment apparatus as much as possible, almost all of the magnesium ions contained in the organic waste liquid in the MAP crystallization step are crystallized as MAP. It is preferable to analyze and remove it. Therefore, when the amount of phosphate ion or ammonium ion is smaller than the chemical quantity ratio with magnesium ion and there is a possibility that magnesium ion remains, the phosphate ion or ammonium ion is added to the MAP crystallizer. Is preferable. The digestive juice after the anaerobic treatment contains phosphate ions and ammonium ions derived from organic phosphorus and organic nitrogen added as a nutrient source for anaerobic microorganisms. In the present invention, by returning the digested juice after the anaerobic treatment to the MAP crystallization step, phosphate ions and ammonium ions necessary for MAP crystallization can also be supplied.

MAP晶析工程において、酸発酵又はメタン発酵が進行すると、有機性廃液のpHが酸性域まで低下し、MAP晶析及び成長が阻害される。このため、MAP晶析工程は、有機性廃液のpHを中性域乃至弱アルカリ域(7.0以上9.0以下、好ましくは7.5以上8.5以下)に維持することが必要である。本発明において、嫌気性処理後の消化液にはアルカリ成分が多量に含まれているため、MAP晶析工程に返送することにより、従来の方法では別途添加することが必要であったアルカリ薬剤を不要とすることができる。 In the MAP crystallization step, when acid fermentation or methane fermentation proceeds, the pH of the organic waste liquid drops to an acidic range, and MAP crystallization and growth are inhibited. Therefore, in the MAP crystallization step, it is necessary to maintain the pH of the organic waste liquid in the neutral range to the weak alkaline range (7.0 or more and 9.0 or less, preferably 7.5 or more and 8.5 or less). be. In the present invention, since the digestive juice after the anaerobic treatment contains a large amount of alkaline components, by returning it to the MAP crystallization step, an alkaline drug that had to be added separately in the conventional method can be added. It can be unnecessary.

酸発酵又はメタン発酵は、嫌気性雰囲気において進行する。本発明においては、嫌気性処理前の有機性排水をMAP晶析処理に供するため、酸発酵又はメタン発酵が進行しやすい有機性成分を多量に含む。しかし、酸発酵の進行はMAP晶析を阻害し、メタン発酵の進行は可燃性ガスを発生させ、可燃性ガスがMAP晶析槽から漏洩する危険がある。本発明においては、MAP晶析工程における酸発酵又はメタン発酵の進行を抑制するために、MAP晶析装置内を曝気して、酸発酵又はメタン発酵が進行する嫌気性雰囲気となることを防止することが必要である。好ましくは、MAP晶析工程における有機性廃液の酸化還元電位(銀/塩化銀電極を基準とした酸化還元電位)が−400mV以上となるように曝気する。ただし、MAP晶析工程を一般的な好気性雰囲気で行うことまでは必要ではなく、酸化還元電位(銀/塩化銀電極を基準とした酸化還元電位)が好ましくは−400mV以上+100mV以下、より好ましくは−200mV以上+50mV以下、特に好ましくは−100mV以上0mV以下となるように曝気すればよい。過剰の曝気は、有機性廃液に脱炭酸を生じさせて過度にpHが上昇して微細なMAP粒子を生成させ、またアンモニアや硫化水素等の臭気成分を揮散させ、さらに、好気性雰囲気下では硝化反応が進行してpHが低下するという問題も生じるので好ましくない。酸化還元電位を測定して、上記範囲内に規制するように曝気量を制御することが望ましい。MAP晶析装置の容量1mで1時間の処理に必要な曝気量として、たとえば0.5m/(m・hr)以上2m/(m・hr)以下、より好ましくは0.8m/(m・hr)以上1.2m/(m・hr)以下である。曝気は、MAP晶析装置の下部から空気を導入して、MAP晶析装置内を気泡を上昇させるエアリフト方式で行うことが好ましい。また、曝気量を制御するために、好ましくは導入空気量を設定する制御部(たとえば流量調整バルブ、インバータによるブロア制御など)を具備するエアリフトを用いて空気を導入することができる。酸化還元電位の測定値に基づいて導入空気量を自動制御する制御部を有するエアリフトを用いることがより好ましい。 Acid fermentation or methane fermentation proceeds in an anaerobic atmosphere. In the present invention, since the organic wastewater before the anaerobic treatment is subjected to the MAP crystallization treatment, it contains a large amount of organic components in which acid fermentation or methane fermentation is likely to proceed. However, the progress of acid fermentation inhibits MAP crystallization, the progress of methane fermentation generates flammable gas, and there is a risk that the flammable gas leaks from the MAP crystallization tank. In the present invention, in order to suppress the progress of acid fermentation or methane fermentation in the MAP crystallization step, the inside of the MAP crystallization apparatus is aerated to prevent an anaerobic atmosphere in which acid fermentation or methane fermentation proceeds. It is necessary. Preferably, the organic waste liquid in the MAP crystallization step is exposed to air so that the redox potential (oxidation-reduction potential based on the silver / silver chloride electrode) is −400 mV or more. However, it is not necessary to perform the MAP crystallization step in a general aerobic atmosphere, and the redox potential (oxidation-reduction potential based on the silver / silver chloride electrode) is preferably −400 mV or more and + 100 mV or less, more preferably. The air may be exposed so as to be −200 mV or more and + 50 mV or less, particularly preferably −100 mV or more and 0 mV or less. Excessive aeration causes decarboxylation of the organic waste liquid, causing the pH to rise excessively to generate fine MAP particles, and volatilizing odorous components such as ammonia and hydrogen sulfide, and further, in an aerobic atmosphere. It is not preferable because it causes a problem that the nitrification reaction proceeds and the pH is lowered. It is desirable to measure the redox potential and control the aeration amount so as to regulate within the above range. The amount of aeration required for 1 hour treatment with a capacity of 1 m 3 of the MAP crystallizer is, for example, 0.5 m 3 / (m 3 · hr) or more and 2 m 3 / (m 3 · hr) or less, more preferably 0.8 m. It is 3 / (m 3 · hr) or more and 1.2 m 3 / (m 3 · hr) or less. The aeration is preferably performed by an air lift method in which air is introduced from the lower part of the MAP crystallizer and bubbles are raised in the MAP crystallizer. Further, in order to control the aeration amount, air can be introduced by using an air lift provided with a control unit (for example, a flow rate adjusting valve, a blower control by an inverter, etc.) for setting the amount of introduced air. It is more preferable to use an air lift having a control unit that automatically controls the amount of introduced air based on the measured value of the redox potential.

MAP晶析工程は、MAP種晶を含有するMAP晶析装置で行われる。「MAP種晶」とは、その表面でMAP粒子を成長させる粗大なMAP粒子である。MAP種晶としては、先行する処理時に形成されたMAP粒子を用いてもよいし、図3に示すように別の晶析リアクターで析出したMAP粒子を用いてもよいし、リン鉱石、ドロマイト、骨炭、活性炭、珪砂、ケイ酸カルシウムなどの粉末又は粒状物でもよい。MAP種晶の表面にMAPを晶析させて成長させるため、MAP種晶は0.05mm以上5.0mm以下の粒径を有することが好ましい。たとえば、固形分を含むスラリー状の有機性廃液をMAP晶析装置に導入する場合には、MAP種晶の粒径は0.1mm以上0.5mm以下の大きさであることが好ましく、有機性排水などの液状の有機性廃液をMAP晶析装置に導入する場合には、MAP種晶の粒径は1mm以上5mm以下が好ましい。 The MAP crystallization step is performed in a MAP crystallization apparatus containing MAP seed crystals. A "MAP seed crystal" is a coarse MAP particle that grows MAP particles on its surface. As the MAP seed crystal, MAP particles formed during the preceding treatment may be used, MAP particles precipitated in another crystallization reactor may be used as shown in FIG. 3, and phosphate ore, dolomite, and the like. It may be a powder or particles such as bone charcoal, activated carbon, silica sand, and calcium silicate. Since MAP is crystallized and grown on the surface of the MAP seed crystal, the MAP seed crystal preferably has a particle size of 0.05 mm or more and 5.0 mm or less. For example, when a slurry-like organic waste liquid containing a solid content is introduced into a MAP crystallizer, the particle size of the MAP seed crystal is preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and is organic. When a liquid organic waste liquid such as wastewater is introduced into a MAP crystallizer, the particle size of the MAP seed crystal is preferably 1 mm or more and 5 mm or less.

MAP晶析装置内のMAP種晶の充填量は、MAP種晶の表面で大きなMAP粒子にまで成長させるために、固形分を含むスラリー状の有機性廃液の場合は3w/v%以上6w/v%以下が好ましく、有機性排水などの液状の有機性廃液の場合は40w/v%以上50w/v%以下が好ましい。 The filling amount of the MAP seed crystal in the MAP crystallizer is 3 w / v% or more 6 w / in the case of a slurry-like organic waste liquid containing a solid content in order to grow into large MAP particles on the surface of the MAP seed crystal. V% or less is preferable, and in the case of a liquid organic waste liquid such as organic waste liquid, 40 w / v% or more and 50 w / v% or less is preferable.

次に、晶析したMAP粒子を分離して、MAP粒子を除去したMAP除去処理物を嫌気性処理装置に導入する。ここで、MAP除去処理物とは、粗大なMAP粒子を除去した後の液体又は微細なMAP粒子をごく僅かに含むスラリーである。微細なMAP粒子は分離しにくく、処理物中に残留して嫌気性処理装置に導入される可能性があるため、MAP粒子は、MAP種晶の表面で0.05mm以上3mm以下、好ましくは0.1mm以上0.5mm以下まで成長させることが望ましい。 Next, the crystallized MAP particles are separated, and the MAP-removed product from which the MAP particles have been removed is introduced into an anaerobic treatment apparatus. Here, the MAP removal treated product is a slurry containing a very small amount of liquid or fine MAP particles after removing coarse MAP particles. Since fine MAP particles are difficult to separate and may remain in the processed material and be introduced into an anaerobic treatment apparatus, the MAP particles are 0.05 mm or more and 3 mm or less, preferably 0, on the surface of the MAP seed crystal. It is desirable to grow to 1 mm or more and 0.5 mm or less.

MAP粒子を除去したMAP除去処理物は、嫌気性処理装置内にて嫌気性処理され、嫌気性消化汚泥と消化液を生成する。通常、消化液は嫌気性処理装置から系外へ抜き出され、嫌気性消化汚泥は脱水処理される。本発明においては、アルカリ成分を多量に含む消化液の一部をアルカリ源としてMAP晶析処理装置に返送することで、MAP晶析装置内の有機性廃液をMAP晶析に必要なpH7.0以上、好ましくはpH7.0以上9.0以下、より好ましくは、pH7.5以上8.5以下に調整することができる。pHが7.0を下回ると晶析が進みにくくなるだけでなく、液中に存在する硫化水素が揮散して周囲環境が悪化したり、同じく液中に存在する有機酸等の揮散による有機成分の損失が生じやすくなるといった問題がある。一方、pHが9.0を超えると、微細MAPが生成しやすくなるだけでなく、液中に存在するアンモニアが揮散して周囲環境が悪化するといった問題がある。なお、有機性廃液のアルカリ分の状態は、アルカリ度の増減でみると状態をより正確に判定できる。アルカリ度は、M−アルカリ度として、1000〜10000mg/Lに調整することが好ましい。 The MAP-removed product from which the MAP particles have been removed is anaerobic-treated in an anaerobic treatment device to produce anaerobic digestive sludge and digestive juice. Normally, the digestive juice is extracted from the anaerobic treatment device to the outside of the system, and the anaerobic digestive sludge is dehydrated. In the present invention, by returning a part of the digestive juice containing a large amount of alkaline components to the MAP crystallization treatment apparatus as an alkaline source, the organic waste liquid in the MAP crystallization apparatus is pH 7.0 required for MAP crystallization. As described above, the pH can be adjusted preferably 7.0 or more and 9.0 or less, and more preferably 7.5 or more and 8.5 or less. When the pH is lower than 7.0, not only the crystallization becomes difficult to proceed, but also the hydrogen sulfide present in the liquid volatilizes and the surrounding environment deteriorates, and the organic components also present in the liquid due to the volatilization of organic acids and the like. There is a problem that the loss is likely to occur. On the other hand, when the pH exceeds 9.0, not only is it easy to generate fine MAPs, but there is also a problem that ammonia present in the liquid volatilizes and the surrounding environment deteriorates. The state of the alkaline content of the organic waste liquid can be determined more accurately by looking at the increase or decrease in alkalinity. The alkalinity is preferably adjusted to 1000 to 10000 mg / L as M-alkalinity.

MAP晶析処理に必要なアルカリ源を供給するため、消化液の返送量は、MAP晶析装置内の有機性廃液1体積部に対して、3体積部以上10体積部以下とすることで、外部からのアルカリ薬剤の添加を不要とすることができる。たとえば、固形分の多い有機性廃液をMAP処理装置に導入する場合には、有機性廃液1体積部あたり4.0体積部以上10.0体積部以下、好ましくは4.5体積部以上6.0体積部以下の消化液を返送することが望ましく、固形分の少ない有機性排水をMAP処理装置に導入する場合には、有機性排水1体積部あたり3.0体積部以上7.0体積部以下、好ましくは4.0体積部以上5.0体積部以下の消化液を返送することが望ましい。消化液の返送量が過剰となる場合には、MAP晶析装置内でアンモニアが揮散したり、晶析が進みすぎてMAP種晶表面に析出せずに微細なMAP粒子が析出して回収が困難になるので好ましくない。 In order to supply the alkali source required for the MAP crystallization treatment, the amount of digestive juice returned is 3 parts by volume or more and 10 parts by volume or less with respect to 1 part by volume of the organic waste liquid in the MAP crystallization device. It is possible to eliminate the need for addition of an alkaline chemical from the outside. For example, when an organic waste liquid having a high solid content is introduced into a MAP treatment apparatus, 4.0 parts by volume or more and 10.0 parts by volume or less, preferably 4.5 parts by volume or more per volume part of the organic waste liquid. It is desirable to return digestive juice of 0 parts by volume or less, and when organic wastewater with a low solid content is introduced into the MAP treatment device, 3.0 parts by volume or more and 7.0 parts by volume of organic wastewater is introduced. Hereinafter, it is preferable to return the digestive juice of 4.0 parts by volume or more and 5.0 parts by volume or less. If the amount of digestive juice returned is excessive, ammonia may volatilize in the MAP crystallizer, or crystallization may proceed too much and fine MAP particles may precipitate and recover without precipitating on the surface of the MAP seed crystal. It is not preferable because it becomes difficult.

[比較例1]
約3,000m/年の廃棄物が発生している食品加工工場にて発生する有機性廃棄物(COD:100,000g/m、リン酸イオン:650g/m、マグネシウムイオン:400g/m、ケルダール窒素:8,400g/m、pH:3.7程度)を異物除去後に加水して有機性廃液を調製した後、容量20mの酸発酵槽を経由して、容量200mの嫌気性処理装置(メタン発酵槽)に導入し、MAP晶析装置へ導入しない従来の方法で行っている処理を説明する。
[Comparative Example 1]
Approximately 3,000 m 3 / year of waste Organic waste generated at food processing plants (COD: 100,000 g / m 3 , phosphate ion: 650 g / m 3 , magnesium ion: 400 g / year m 3 , Kjeldahl nitrogen: 8,400 g / m 3 , pH: about 3.7) is added after removing foreign substances to prepare an organic waste liquid, and then via an acid fermenter with a capacity of 20 m 3 and a capacity of 200 m 3 The treatment performed by the conventional method of introducing into the anaerobic treatment apparatus (methane fermenter) and not introducing into the MAP crystallization apparatus will be described.

有機性廃液は酸発酵槽にて固形分5%の液に調整される。このとき、酸発酵槽中の窒素分は平均4.5kg/m、リンは600g/m、マグネシウムは200g/m程度である。酸発酵槽では、有機性廃液の加水分解が進んで有機酸が生成し、pHは約4以下にまで低下した。 The organic waste liquid is adjusted to a liquid having a solid content of 5% in an acid fermenter. At this time, the nitrogen content in the acid fermenter is about 4.5 kg / m 3 on average, phosphorus is 600 g / m 3 , and magnesium is about 200 g / m 3. In the acid fermenter, the organic waste liquid was hydrolyzed to produce an organic acid, and the pH was lowered to about 4 or less.

酸発酵槽を経た有機性廃液は、メタン発酵槽に導入され、メタン発酵菌の作用によってメタンと炭酸ガスとに分解される。このとき、有機酸がガスに変換されて除去され、有機物に含まれるタンパク質の分解によってアンモニアが生成されるため、メタン発酵槽内のpHは約7〜8に上昇した。 The organic waste liquid that has passed through the acid fermentation tank is introduced into the methane fermentation tank and decomposed into methane and carbon dioxide by the action of methane fermenting bacteria. At this time, the organic acid was converted into gas and removed, and ammonia was generated by the decomposition of the protein contained in the organic matter, so that the pH in the methane fermentation tank rose to about 7 to 8.

本食品加工工場からの有機性廃液には、窒素とリンとマグネシウムが含まれており、メタン発酵槽内でMAPが生成し、メタン発酵槽内の液面付近や、消化液の引き抜き管周辺にスケールが発生した。スケールの発生によりメタン発酵槽撹拌機の故障や、配管の閉塞、メタン発酵槽内への砂状のMAP結晶の堆積などの問題が起こった。スケールの発生が進行すれば、容量200mの嫌気性処理装置(メタン発酵槽)を空にして浚渫、薬品洗浄した後、さらに2か月以上に及ぶメタン発酵菌の馴致、再立ち上げが必要となり、有機性廃液の稼働を数ヶ月間にわたり停止しなければならなくなる。 The organic waste liquid from this food processing factory contains nitrogen, phosphorus and magnesium, and MAP is generated in the methane fermentation tank, near the liquid level in the methane fermentation tank and around the extraction pipe of digestive juice. Scale has occurred. The generation of scale caused problems such as failure of the methane fermenter stirrer, blockage of piping, and accumulation of sandy MAP crystals in the methane fermenter. If scale generation progresses, it will be necessary to empty the anaerobic treatment device (methane fermenter) with a capacity of 200 m 3 , dredging it, cleaning it with chemicals, and then acclimatizing and restarting the methane fermenting bacteria for another two months or more. Therefore, the operation of organic waste liquid will have to be stopped for several months.

[実施例1]
比較例1の食品加工工場からの有機性廃液を本発明の処理方法で処理する例を説明する。
[Example 1]
An example of treating the organic waste liquid from the food processing factory of Comparative Example 1 by the treatment method of the present invention will be described.

本実施例で使用する処理装置は、図1に示す構成を有する。MAP晶析装置として、図2に示すエアリフト管を具備するMAP晶析装置を用いた。
まず、上記食品加工工場からの有機性廃棄物の異物を除去した後に加水して調製した有機性廃液(COD:約50,000g/m、リン酸イオン:約375g/m、マグネシウムイオン:約200g/m、ケルダール窒素:約4,200g/m、pH:3.7程度)を25mのMAP晶析装置に導入した。消化液返送ライン21を介して嫌気性処理装置(メタン発酵槽)20から消化液をMAP晶析装置10に導入した。消化液の導入量は、MAP晶析装置内の有機性廃液のpHに応じて調整した。具体的には、MAP晶析装置内の有機性廃液に、エアリフト管11aから空気を導入して、有機性廃液の酸化還元電位(AgCl/Ag電極)が‐400mV以上になるように曝気しながら、有機性廃液のpHが7.5程度まで上昇するように消化液を導入し、酸発酵及びメタン発酵の進行を抑制した。MAP晶析装置からは、炭酸ガス、硫化水素、アンモニア等を含むガスが発生した。このガスは、食品加工工場内の脱臭設備にて処理し、揮散を防いだ。
The processing apparatus used in this embodiment has the configuration shown in FIG. As the MAP crystallization device, a MAP crystallization device provided with the air lift tube shown in FIG. 2 was used.
First, the food after removing the foreign matter organic waste from processing plants and hydro to prepare the organic waste (COD: about 50,000 g / m 3, phosphate ions: about 375 g / m 3, magnesium ions: About 200 g / m 3 , Kjeldahl nitrogen: about 4,200 g / m 3 , pH: about 3.7) was introduced into a 25 m 3 MAP crystallizer. The digestive juice was introduced into the MAP crystallization apparatus 10 from the anaerobic treatment apparatus (methane fermentation tank) 20 via the digestive juice return line 21. The amount of digestive juice introduced was adjusted according to the pH of the organic waste liquid in the MAP crystallizer. Specifically, air is introduced into the organic waste liquid in the MAP crystallizer from the air lift tube 11a, and aeration is performed so that the redox potential (AgCl / Ag electrode) of the organic waste liquid becomes -400 mV or more. , The digestive juice was introduced so that the pH of the organic waste liquid rose to about 7.5, and the progress of acid fermentation and methane fermentation was suppressed. Gas containing carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and the like was generated from the MAP crystallizer. This gas was treated in a deodorizing facility in a food processing factory to prevent volatilization.

MAP晶析装置にて晶析するMAP粒子をMAP晶析装置から抜き出し、MAP除去処理物を約20m容量の原料槽へ投入し、アンモニアによるメタン発酵の阻害を抑制するため、水を添加して希釈した。希釈後のMAP除去処理物を200m容量の嫌気性処理装置(メタン発酵槽)へ導入し、嫌気性処理を行った。 The MAP particles crystallized from MAP crystallizer extracted from MAP crystallizer was charged with MAP removing treated to raw material tank of about 20 m 3 capacity, to suppress the inhibition of methane fermentation with ammonia, water was added Diluted. The diluted MAP-removed product was introduced into an anaerobic treatment apparatus (methane fermenter) having a capacity of 200 m 3 and subjected to anaerobic treatment.

以上によって、スケール発生による処理停止を起こすことなく本設備を安定的に稼働することでき、1日あたり約360mのバイオガスが発生した。またMAP晶析装置内への空気の導入により、MAP晶析装置から可燃性ガスが発生することなく、安全に運転することができた。 Or by, can be run stably present equipment without causing process stopped by scale formation, biogas approximately 360 m 3 occurs per day. Further, by introducing air into the MAP crystallizer, it was possible to operate safely without generating flammable gas from the MAP crystallizer.

MAP晶析装置内でのMAP晶析及び除去後のMAP除去処理物中のリン酸イオンは50mg/L、マグネシウムイオンは40mg/Lであった。リン酸イオン濃度とマグネシウムイオン濃度が低く、MAP晶析反応が平衡に達したため、嫌気性処理装置内で、さらなるMAP晶析は生じなかったと考えられる。 The phosphate ion in the MAP removal treatment product after MAP crystallization and removal in the MAP crystallizer was 50 mg / L, and the magnesium ion was 40 mg / L. Since the phosphate ion concentration and the magnesium ion concentration were low and the MAP crystallization reaction reached equilibrium, it is considered that further MAP crystallization did not occur in the anaerobic treatment apparatus.

MAP晶析装置内の酸化還元電位(AgCl/Ag電極)を−400mV以上にするために要した曝気量は1.0m/(m・h)、MAP晶析装置内の有機性廃液のpHを7.5程度まで上昇させるために要した消化液の量は有機性廃液16.5m/日に対して66m/日であった。 The amount of air exposure required to raise the redox potential (AgCl / Ag electrode) in the MAP crystallizer to -400 mV or higher is 1.0 m 3 / (m 3 · h), and the amount of organic waste liquid in the MAP crystallizer the amount of digestive fluid taken to raise the pH to about 7.5 was in 66m 3 / day with respect to organic waste 16.5 m 3 / day.

MAP晶析装置において、外部からマグネシウム源などの薬剤を添加することなく、1日あたり約40kgのMAP粒子を回収することができた。回収したMAP粒子は、肥料として有効利用することができた。 In the MAP crystallizer, about 40 kg of MAP particles could be recovered per day without adding a chemical such as a magnesium source from the outside. The recovered MAP particles could be effectively used as fertilizer.

[比較例2]
有機性廃液の90v/v%を嫌気性処理の前にMAP晶析装置に導入し、残りの有機性廃液の10v/v%を最初に嫌気性処理装置に導入した点を除いて、実施例1と同じ条件で処理したところ、MAP晶析装置内の有機性廃液の酸化還元電位(AgCl/Ag電極)を−400mV以上にするために要した曝気量は1.0m/(m・h)、有機性廃液のpHを7.5程度まで上昇させるために要した消化液の量は60m/日であった。MAP晶析装置内でのMAP晶析及び除去後のMAP除去処理物中のリン酸イオンは50mg/L、マグネシウムイオンは40mg/Lであったが、有機性廃液の10v/v%を直接嫌気性処理装置に導入したため、MAP除去処理物中のマグネシウムイオン40mg/Lに加えて有機性廃液中のマグネシウムイオン(200mg/L)が嫌気性処理装置に導入されたことになり、その結果、MAP晶析反応が進行し、嫌気性処理装置(メタン発酵槽)内での微細MAPが晶析してスケールの発生が見られた。
[Comparative Example 2]
Examples except that 90 v / v% of the organic effluent was introduced into the MAP crystallizer prior to the anaerobic treatment and 10 v / v% of the remaining organic effluent was first introduced into the anaerobic treatment apparatus. When treated under the same conditions as in 1, the amount of aeration required to raise the redox potential (AgCl / Ag electrode) of the organic waste liquid in the MAP crystallizer to -400 mV or higher was 1.0 m 3 / (m 3 ). h) The amount of digestive juice required to raise the pH of the organic waste liquid to about 7.5 was 60 m 3 / day. The phosphate ion in the MAP removal treatment product after MAP crystallization and removal in the MAP crystallizer was 50 mg / L and the magnesium ion was 40 mg / L, but 10 v / v% of the organic waste liquid was directly anaerobic. Since it was introduced into the sex treatment device, magnesium ions (200 mg / L) in the organic waste liquid were introduced into the anaerobic treatment device in addition to 40 mg / L of magnesium ions in the MAP removal treated product, and as a result, MAP was introduced. The crystallization reaction proceeded, and the fine MAP in the anaerobic treatment apparatus (methane fermentation tank) crystallized and scale was observed.

[比較例3]
曝気量を調節せずにMAP晶析装置を運転した以外は実施例1と同じ条件で処理したところ、MAP晶析装置内の有機性廃液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極)は−450mV程度であって‐400mVを下回り、酸発酵が進行してpH6.7に低下し、pH7.0以上を維持できなくなった。その結果MAPが晶析せず、嫌気性処理装置に導入されるマグネシウムイオンは150mg/L程度となり、低減することができなかった。マグネシウムイオン濃度が高いため、嫌気性処理装置内にて、リン酸イオン及びアンモニウムイオンとの反応が進み、MAP晶析によるスケールの発生が見られた。
[Comparative Example 3]
When the treatment was performed under the same conditions as in Example 1 except that the MAP crystallizer was operated without adjusting the amount of exposure, the redox potential (Ag / AgCl electrode) of the organic waste liquid in the MAP crystallizer was about −450 mV. However, it fell below -400 mV, acid fermentation proceeded and the pH dropped to 6.7, and it became impossible to maintain pH 7.0 or higher. As a result, MAP did not crystallize, and the magnesium ion introduced into the anaerobic treatment apparatus was about 150 mg / L, which could not be reduced. Due to the high magnesium ion concentration, the reaction with phosphate ions and ammonium ions proceeded in the anaerobic treatment apparatus, and scale generation due to MAP crystallization was observed.

10、110:MAP晶析装置
20、120:嫌気性処理装置(メタン発酵槽)
30、130:酸発酵槽
11、111:曝気装置(エアリフト方式)
11a、119:エアリフト管
13f、23、118、123:MAP除去処理物導入ライン
21、121:消化液返送ライン
22、122:消化液排出ライン
10, 110: MAP crystallization device 20, 120: Anaerobic treatment device (methane fermenter)
30, 130: Acid fermenter 11, 111: Aeration device (air lift method)
11a, 119: Air lift pipe 13f, 23, 118, 123: MAP removal processed product introduction line 21, 121: Digestive fluid return line 22, 122: Digestive fluid discharge line

Claims (6)

少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を、嫌気性処理前に、MAP種晶を含有するMAP晶析装置に導入し、曝気しながら酸発酵又はメタン発酵を抑制し、MAP粒子を晶析させるMAP晶析工程と、
前記MAP晶析工程にて晶析したMAP粒子を分離してMAP除去処理物を得るMAP粒子除去工程と、
前記MAP粒子除去工程にて得られるMAP除去処理物を嫌気性処理装置へ導入し、嫌気性処理する嫌気性処理工程と、を含み
嫌気性処理後の消化液の少なくとも一部を、アルカリ源として前記MAP晶析装置へ返送する、有機性廃液の処理方法。
Before the anaerobic treatment, at least the entire amount of the organic waste liquid containing magnesium ions is introduced into a MAP crystallization device containing MAP seed crystals, and acid fermentation or methane fermentation is suppressed while aeration to crystallize MAP particles. MAP crystallization process and
A MAP particle removing step of separating the MAP particles crystallized in the MAP crystallization step to obtain a MAP removing treated product, and a MAP particle removing step.
An anaerobic treatment step of introducing the MAP removal treatment product obtained in the MAP particle removal step into an anaerobic treatment apparatus and performing an anaerobic treatment, and at least a part of the digestive juice after the anaerobic treatment is used as an alkali source. A method for treating an organic waste liquid, which is returned to the MAP crystallizer.
前記MAP晶析工程において、少なくともマグネシウムを含む有機性廃液の酸化還元電位(銀/塩化銀電極を基準とした酸化還元電位)が−400mV以上になるように曝気することを特徴とする請求項1に記載の有機性廃液の処理方法。 The first aspect of the MAP crystallization step is to expose the organic waste liquid containing at least magnesium so that the redox potential (oxidation-reduction potential based on the silver / silver chloride electrode) is −400 mV or more. The method for treating an organic waste liquid described in 1. 前記MAP晶析工程において、少なくともマグネシウムを含む有機性廃液のpHが7以上9以下となるように、曝気量及び/又は消化液の返送量を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機性廃液の処理方法。 2. The method for treating an organic waste liquid according to the above. 前記MAP晶析工程において、曝気は、MAP晶析装置内にエアリフト方式で空気を導入することにより行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機性廃液の処理方法。 The method for treating an organic waste liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein in the MAP crystallization step, aeration is performed by introducing air into the MAP crystallization apparatus by an air lift method. 曝気装置を具備し、嫌気性処理前の少なくともマグネシウムイオンを含む有機性廃液の全量を受容してMAP粒子を晶析させるMAP晶析装置と、
当該MAP晶析装置からのMAP除去処理物を受容して、嫌気性処理する嫌気性処理装置と、
当該MAP晶析装置から当該嫌気性処理装置へ、MAP除去処理物を送るMAP除去処理物導入ラインと、
当該嫌気性処理装置からの消化液の少なくとも一部を前記MAP晶析装置へ返送する消化液返送ラインと、
当該嫌気性処理装置からの消化液の残部を系外へ抜き出す消化液排出ラインと、
を具備する有機性廃液の処理装置。
A MAP crystallization device equipped with an aeration device, which receives the entire amount of the organic waste liquid containing at least magnesium ions before the anaerobic treatment and crystallizes the MAP particles.
An anaerobic treatment device that receives the MAP removal treatment product from the MAP crystallization device and performs anaerobic treatment.
A MAP removal treatment product introduction line that sends a MAP removal treatment product from the MAP crystallization device to the anaerobic treatment device, and
A digestive juice return line that returns at least a part of the digestive juice from the anaerobic treatment apparatus to the MAP crystallization apparatus, and
A digestive juice discharge line that extracts the rest of the digestive juice from the anaerobic treatment device to the outside of the system,
A device for treating organic waste liquid.
前記曝気装置は、導入空気量を設定する制御部を具備するエアリフトであることを特徴とする請求項5に記載の有機性廃液の処理装置。 The organic waste liquid treatment device according to claim 5, wherein the aeration device is an air lift including a control unit for setting the amount of introduced air.
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