JP2777984B2 - 有機性スラリーの処理方法及び処理装置 - Google Patents
有機性スラリーの処理方法及び処理装置Info
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- JP2777984B2 JP2777984B2 JP35076395A JP35076395A JP2777984B2 JP 2777984 B2 JP2777984 B2 JP 2777984B2 JP 35076395 A JP35076395 A JP 35076395A JP 35076395 A JP35076395 A JP 35076395A JP 2777984 B2 JP2777984 B2 JP 2777984B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性スラリーの
処理方法及び処理装置に関し、詳しくは固形有機物，溶
存有機物，リン酸，アンモニア等を含むスラリー状汚水
の処理及び資源化方法と、これに用いる装置とに関す
る。
処理方法及び処理装置に関し、詳しくは固形有機物，溶
存有機物，リン酸，アンモニア等を含むスラリー状汚水
の処理及び資源化方法と、これに用いる装置とに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】畜舎から排出される糞・尿及び洗浄用水
が混合した有機性スラリーは、従来、次のような方法で
処理され、利用されてきた。 （１）タンクに貯留した後、液肥として耕地に散布す
る。 （２）曝気装置を備えたタンク中で好気的に発酵した
後、液肥として耕地に散布する。 （３）メタン発酵槽でメタン発酵を行った後、液肥とし
て耕地に散布する。 （４）固液分離を行った後、固形分は堆肥化し、液分は
標準活性汚泥法，オキシデーションディッチ法，ラグー
ン法等による好気性処理を行った後に放流する。
が混合した有機性スラリーは、従来、次のような方法で
処理され、利用されてきた。 （１）タンクに貯留した後、液肥として耕地に散布す
る。 （２）曝気装置を備えたタンク中で好気的に発酵した
後、液肥として耕地に散布する。 （３）メタン発酵槽でメタン発酵を行った後、液肥とし
て耕地に散布する。 （４）固液分離を行った後、固形分は堆肥化し、液分は
標準活性汚泥法，オキシデーションディッチ法，ラグー
ン法等による好気性処理を行った後に放流する。
【０００３】これらの内で（１）〜（３）の方法は、液
肥の散布を行う耕地を保有するか、又は近隣に液肥の散
布を行う耕地が存在する畜産事業場では可能であるが、
そのような耕地のない場合には不可能である。
肥の散布を行う耕地を保有するか、又は近隣に液肥の散
布を行う耕地が存在する畜産事業場では可能であるが、
そのような耕地のない場合には不可能である。
【０００４】近年では、耕地を持たない畜産事業場が増
えており、上記（４）の方法の重要性が増しつつある。
しかしながら、（４）の方法については、以下の点につ
いての改善が必要である。
えており、上記（４）の方法の重要性が増しつつある。
しかしながら、（４）の方法については、以下の点につ
いての改善が必要である。
【０００５】まず、有機性スラリーを堆肥化する場
合、これまではスラリー中に溶解している重要な肥効成
分であるリンや窒素成分はそのまま液相中に残存するた
め、堆肥として有効に利用することができないという欠
点があった。また、液相に残存したリンや窒素は最終的
に公共用水域に流入し、富栄養化による水質汚濁の原因
にもなっている。近年では放流水のリン・窒素に対する
規制も厳しくなってきており、リン・窒素の除去率の向
上も課題である
合、これまではスラリー中に溶解している重要な肥効成
分であるリンや窒素成分はそのまま液相中に残存するた
め、堆肥として有効に利用することができないという欠
点があった。また、液相に残存したリンや窒素は最終的
に公共用水域に流入し、富栄養化による水質汚濁の原因
にもなっている。近年では放流水のリン・窒素に対する
規制も厳しくなってきており、リン・窒素の除去率の向
上も課題である
【０００６】次に、液分の処理法である標準活性汚泥
法については、活性汚泥濃度の管理が難しい、余剰汚泥
が発生する、曝気に多くの電力を消費する、等の問題が
ある。また、オキシデーションデイッチ法については、
消費電力は標準活性汚泥法よりも少ないが、施設の面積
が増大するという欠点があり、また余剰汚泥も発生す
る。さらに、ラグーン法については、管理が容易で、処
理に要するエネルギーも少ないが、広大な敷地を必要と
する上に、低温期には処理能力が著しく低下するという
問題がある。
法については、活性汚泥濃度の管理が難しい、余剰汚泥
が発生する、曝気に多くの電力を消費する、等の問題が
ある。また、オキシデーションデイッチ法については、
消費電力は標準活性汚泥法よりも少ないが、施設の面積
が増大するという欠点があり、また余剰汚泥も発生す
る。さらに、ラグーン法については、管理が容易で、処
理に要するエネルギーも少ないが、広大な敷地を必要と
する上に、低温期には処理能力が著しく低下するという
問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
の欠点を解消し、コンパクトで処理効率が高く、維持管
理が容易で、しかも処理経費の低い処理方法と、これに
用いる装置を提供することを目的とするものである。
の欠点を解消し、コンパクトで処理効率が高く、維持管
理が容易で、しかも処理経費の低い処理方法と、これに
用いる装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】すなわち、本発明は、分離液の処理にメタ
ン発酵槽と生物膜方式の好気性リアクターとを組み合わ
せた処理方法を採用することで、省エネルギー的で、か
つ維持管理の容易な処理システムの実現を目指したもの
である。さらに、堆肥化過程と分離液処理過程を構造的
に組み合わせ、効率的な熱利用を図ると共に、臭気の抑
制、メタン発酵ガス中の硫化物除去等についても単純な
フローで効率的に行おうとするものである。また、リン
については、スラリー中にマグネシウム塩を添加し、リ
ン酸マグネシウムアンモニウム結晶を形成し、有機固形
分と共に回収し、堆肥化するものである。
ン発酵槽と生物膜方式の好気性リアクターとを組み合わ
せた処理方法を採用することで、省エネルギー的で、か
つ維持管理の容易な処理システムの実現を目指したもの
である。さらに、堆肥化過程と分離液処理過程を構造的
に組み合わせ、効率的な熱利用を図ると共に、臭気の抑
制、メタン発酵ガス中の硫化物除去等についても単純な
フローで効率的に行おうとするものである。また、リン
については、スラリー中にマグネシウム塩を添加し、リ
ン酸マグネシウムアンモニウム結晶を形成し、有機固形
分と共に回収し、堆肥化するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機性スラリ
ーの固液分離を行った後の、固相の堆肥化と、液相の処
理を効率的に行う方法及び処理装置を提供するものであ
る。
ーの固液分離を行った後の、固相の堆肥化と、液相の処
理を効率的に行う方法及び処理装置を提供するものであ
る。
【００１０】すなわち、請求項１記載の本発明は、有機
性スラリーを処理するにあたり、リン酸及びアンモニウ
ムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリーにマグネシウム塩
を添加し、リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を形
成させる第１工程と、前記第１工程からのリン酸マグネ
シウムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリーを固液
分離して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウ
ムとを含む固相と、液相とに分離する第２工程と、前記
第２工程で分離された固相を好気的に発酵し、リン酸マ
グネシウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する第３
工程と、前記第２工程で分離された液相を上向流嫌気性
汚泥ろ床法のメタン発酵槽によって処理する第４工程と
を含むことを特徴とする有機性スラリーの処理方法を提
供するものである。
性スラリーを処理するにあたり、リン酸及びアンモニウ
ムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリーにマグネシウム塩
を添加し、リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を形
成させる第１工程と、前記第１工程からのリン酸マグネ
シウムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリーを固液
分離して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウ
ムとを含む固相と、液相とに分離する第２工程と、前記
第２工程で分離された固相を好気的に発酵し、リン酸マ
グネシウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する第３
工程と、前記第２工程で分離された液相を上向流嫌気性
汚泥ろ床法のメタン発酵槽によって処理する第４工程と
を含むことを特徴とする有機性スラリーの処理方法を提
供するものである。
【００１１】次に、請求項２記載の本発明は、有機性ス
ラリーを処理するにあたり、リン酸及びアンモニウムを
含むｐＨ８〜９の有機性スラリーにマグネシウム塩を添
加し、リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を形成さ
せる第１工程と、前記第１工程からのリン酸マグネシウ
ムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリーを固液分離
して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウムと
を含む固相と、液相とに分離する第２工程と、前記第２
工程で分離された固相を好気的に発酵し、リン酸マグネ
シウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する第３工程
と、前記第２工程で分離された液相を上向流嫌気性汚泥
ろ床法のメタン発酵槽によって処理する第４工程と、前
記第３工程で発生した臭気ガスの脱臭と、前記第４工程
からの流出液中の残存有機成分の除去及び窒素の除去と
を好気性生物膜式処理槽と脱窒槽とにより行う第５工程
と、前記第４工程から発生したメタン発酵ガス中の硫化
物を前記第５工程流出液に吸収させ、脱硫するための第
６工程と、前記第６工程で脱硫した後のメタンガスを用
い、発電機又はボイラーによって温水及び／又は電力を
製造し、その燃焼排ガスは前記第４工程で行うメタン発
酵の際のメタン発酵槽流入液の中和及び加温に用いる第
７工程と、からなる有機性スラリーの処理方法を提供す
るものである。
ラリーを処理するにあたり、リン酸及びアンモニウムを
含むｐＨ８〜９の有機性スラリーにマグネシウム塩を添
加し、リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を形成さ
せる第１工程と、前記第１工程からのリン酸マグネシウ
ムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリーを固液分離
して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウムと
を含む固相と、液相とに分離する第２工程と、前記第２
工程で分離された固相を好気的に発酵し、リン酸マグネ
シウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する第３工程
と、前記第２工程で分離された液相を上向流嫌気性汚泥
ろ床法のメタン発酵槽によって処理する第４工程と、前
記第３工程で発生した臭気ガスの脱臭と、前記第４工程
からの流出液中の残存有機成分の除去及び窒素の除去と
を好気性生物膜式処理槽と脱窒槽とにより行う第５工程
と、前記第４工程から発生したメタン発酵ガス中の硫化
物を前記第５工程流出液に吸収させ、脱硫するための第
６工程と、前記第６工程で脱硫した後のメタンガスを用
い、発電機又はボイラーによって温水及び／又は電力を
製造し、その燃焼排ガスは前記第４工程で行うメタン発
酵の際のメタン発酵槽流入液の中和及び加温に用いる第
７工程と、からなる有機性スラリーの処理方法を提供す
るものである。
【００１２】また、請求項４記載の本発明は、リン酸及
びアンモニウムを含む有機性スラリーの粗浮遊物及び砂
分の除去を行う前処理槽１と、マグネシウム塩溶液を貯
めておくマグネシウム塩溶液貯槽２と、前記前処理槽１
で前処理を行った有機性スラリーに前記マグネシウム塩
溶液貯槽２からのマグネシウム塩溶液を混合し、リン酸
マグネシウムアンモニウムの結晶を形成させる結晶形成
槽３と、前記結晶形成槽３からのリン酸マグネシウムア
ンモニウムの結晶を含む有機スラリーを固液分離して、
有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウムとを含む
固相と、液相とに分離する固液分離機５と、前記固液分
離機５で分離された固相を好気的に発酵させてリン酸マ
グネシウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する堆肥
化槽８と、前記固液分離機５で分離された液相を中和す
る中和槽６と、前記堆肥化槽８の外周部に配置されてお
り、かつ前記中和槽６で中和された液を上向流嫌気性汚
泥ろ床法によりメタン化するメタン発酵槽９と、前記堆
肥化槽８で発生した臭気ガスの脱臭と、前記メタン発酵
槽９からの流出液中の残存有機成分の除去及びアンモニ
アの硝化とを行う好気性生物膜式処理槽１１と、前記メ
タン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス中の硫化物を
前記好気性生物膜式処理槽１１からの流出液に吸収さ
せ、脱硫する脱硫槽１２と、前記脱硫槽１２流出液中の
硝酸又は亜硝酸の脱窒を、前記脱硫槽１２で吸収した硫
化物と前記中和槽６からの流出液中の有機物を電子供与
体として行う脱窒槽１４と、前記脱硫槽１２で脱硫した
後のメタンガスから温水及び／又は電力を製造すると共
に、得られた燃焼排ガスにより前記中和槽６からの前記
メタン発酵槽９への流入液の予熱を行なう発電機又はボ
イラー１５と、を含む有機性スラリーの処理装置を提供
するものである。
びアンモニウムを含む有機性スラリーの粗浮遊物及び砂
分の除去を行う前処理槽１と、マグネシウム塩溶液を貯
めておくマグネシウム塩溶液貯槽２と、前記前処理槽１
で前処理を行った有機性スラリーに前記マグネシウム塩
溶液貯槽２からのマグネシウム塩溶液を混合し、リン酸
マグネシウムアンモニウムの結晶を形成させる結晶形成
槽３と、前記結晶形成槽３からのリン酸マグネシウムア
ンモニウムの結晶を含む有機スラリーを固液分離して、
有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニウムとを含む
固相と、液相とに分離する固液分離機５と、前記固液分
離機５で分離された固相を好気的に発酵させてリン酸マ
グネシウムアンモニウムを含有する堆肥を製造する堆肥
化槽８と、前記固液分離機５で分離された液相を中和す
る中和槽６と、前記堆肥化槽８の外周部に配置されてお
り、かつ前記中和槽６で中和された液を上向流嫌気性汚
泥ろ床法によりメタン化するメタン発酵槽９と、前記堆
肥化槽８で発生した臭気ガスの脱臭と、前記メタン発酵
槽９からの流出液中の残存有機成分の除去及びアンモニ
アの硝化とを行う好気性生物膜式処理槽１１と、前記メ
タン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス中の硫化物を
前記好気性生物膜式処理槽１１からの流出液に吸収さ
せ、脱硫する脱硫槽１２と、前記脱硫槽１２流出液中の
硝酸又は亜硝酸の脱窒を、前記脱硫槽１２で吸収した硫
化物と前記中和槽６からの流出液中の有機物を電子供与
体として行う脱窒槽１４と、前記脱硫槽１２で脱硫した
後のメタンガスから温水及び／又は電力を製造すると共
に、得られた燃焼排ガスにより前記中和槽６からの前記
メタン発酵槽９への流入液の予熱を行なう発電機又はボ
イラー１５と、を含む有機性スラリーの処理装置を提供
するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、請求項１，２記載の本発明
（処理方法）について、これらの方法の実施に好適な請
求項４記載の本発明（処理装置）を参照しつつ、図面に
より説明する。図１は、本発明に係る処理装置の概略を
示す系統図である。
（処理方法）について、これらの方法の実施に好適な請
求項４記載の本発明（処理装置）を参照しつつ、図面に
より説明する。図１は、本発明に係る処理装置の概略を
示す系統図である。
【００１４】請求項４記載の本発明においては、リン酸
及びアンモニウムを含む有機性スラリーの粗浮遊物及び
砂分の除去を行う前処理槽１が設けられている。この前
処理槽１において、前処理工程が行われる。前処理工程
としては、リン酸及びアンモニウムを含む有機性スラリ
ーを、スクリーニングと沈殿とを組み合わせた前処理槽
１に流入させ、粗浮遊物及び砂分の除去を行う。これに
より夾雑物が除去される。
及びアンモニウムを含む有機性スラリーの粗浮遊物及び
砂分の除去を行う前処理槽１が設けられている。この前
処理槽１において、前処理工程が行われる。前処理工程
としては、リン酸及びアンモニウムを含む有機性スラリ
ーを、スクリーニングと沈殿とを組み合わせた前処理槽
１に流入させ、粗浮遊物及び砂分の除去を行う。これに
より夾雑物が除去される。
【００１５】次に、請求項４記載の本発明においては、
上記前処理槽１に続いて、結晶形成槽３が設けられてい
る。この結晶形成槽３において、上記の如き前処理工程
を行った後、或いは前処理工程を経ることなしに、リン
酸及びアンモニウムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリー
に、マグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウムアン
モニウム（以下、ＭＡＰという。）の結晶を形成させる
第１工程が行われる。
上記前処理槽１に続いて、結晶形成槽３が設けられてい
る。この結晶形成槽３において、上記の如き前処理工程
を行った後、或いは前処理工程を経ることなしに、リン
酸及びアンモニウムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリー
に、マグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウムアン
モニウム（以下、ＭＡＰという。）の結晶を形成させる
第１工程が行われる。
【００１６】この第１工程は、結晶形成槽３にて、上記
の如き有機性スラリーに、マグネシウム塩溶液貯槽２か
らのマグネシウム塩溶液を混合し、ＭＡＰの結晶を形成
させる。ここでマグネシウム塩溶液貯槽２からのマグネ
シウム塩溶液は、ポンプなどにより、適宜、結晶形成槽
３に流れるようになっている。従って、前処理工程を経
た、或いは経ない、リン酸及びアンモニウムを含むｐＨ
８〜９の有機性スラリーは、この第１工程において、結
晶形成槽３に流入し、マグネシウム塩溶液貯槽２からの
マグネシウム塩溶液と混合され、ＭＡＰの結晶を形成す
る。
の如き有機性スラリーに、マグネシウム塩溶液貯槽２か
らのマグネシウム塩溶液を混合し、ＭＡＰの結晶を形成
させる。ここでマグネシウム塩溶液貯槽２からのマグネ
シウム塩溶液は、ポンプなどにより、適宜、結晶形成槽
３に流れるようになっている。従って、前処理工程を経
た、或いは経ない、リン酸及びアンモニウムを含むｐＨ
８〜９の有機性スラリーは、この第１工程において、結
晶形成槽３に流入し、マグネシウム塩溶液貯槽２からの
マグネシウム塩溶液と混合され、ＭＡＰの結晶を形成す
る。
【００１７】なお、有機性スラリーにマグネシウム塩溶
液を添加する際には、効率的にリン酸を除去するため、
有機性スラリーはｐＨ８〜９、好ましくはｐＨ８．５〜
９の範囲に調整しておくことが必要である。マグネシウ
ム塩の添加量については、有機性スラリー中に含まれる
リンのモル濃度と同等程度のモル濃度になるように添加
することにより、効率的にリン酸を除去することができ
る。
液を添加する際には、効率的にリン酸を除去するため、
有機性スラリーはｐＨ８〜９、好ましくはｐＨ８．５〜
９の範囲に調整しておくことが必要である。マグネシウ
ム塩の添加量については、有機性スラリー中に含まれる
リンのモル濃度と同等程度のモル濃度になるように添加
することにより、効率的にリン酸を除去することができ
る。
【００１８】また、請求項４記載の本発明においては、
上記結晶形成槽３に続いて、固液分離機５が設けられて
いる。固液分離機５としては、例えば遠心脱水機などが
挙げられる。
上記結晶形成槽３に続いて、固液分離機５が設けられて
いる。固液分離機５としては、例えば遠心脱水機などが
挙げられる。
【００１９】この固液分離機５において、第２工程が行
われる。すなわち、固液分離機５において、前記第１工
程からのＭＡＰの結晶を含む有機性スラリーを固液分離
して、有機固形分とＭＡＰとを含む固相と、液相（有機
液状成分）とに分離する第２工程を行う。
われる。すなわち、固液分離機５において、前記第１工
程からのＭＡＰの結晶を含む有機性スラリーを固液分離
して、有機固形分とＭＡＰとを含む固相と、液相（有機
液状成分）とに分離する第２工程を行う。
【００２０】この第２工程において、前記第１工程から
のＭＡＰの結晶を含む有機性スラリー、つまり前記第１
工程においてマグネシウム塩溶液を添加された流出液
は、固液分離機５に流入し、有機固形分とＭＡＰとを含
む固相と、液相とに分離される。この第２工程におい
て、含水率を６５〜７０％程度に調整しておくと、副資
材を使用しなくても活発な堆肥化が進行するため好まし
い。
のＭＡＰの結晶を含む有機性スラリー、つまり前記第１
工程においてマグネシウム塩溶液を添加された流出液
は、固液分離機５に流入し、有機固形分とＭＡＰとを含
む固相と、液相とに分離される。この第２工程におい
て、含水率を６５〜７０％程度に調整しておくと、副資
材を使用しなくても活発な堆肥化が進行するため好まし
い。
【００２１】なお、固液分離をより効率良く行い、液相
処理の負荷を軽減しようとする場合には、高分子凝集剤
貯槽４を設けておくことが好ましく、この高分子凝集剤
貯槽４からの高分子凝集剤を、固液分離機５に流入する
ようにしても良い。ここで高分子凝集剤としては既知の
もので良く、カチオン性で分子量の大きいものが適す
る。但し、高分子凝集剤の添加は必要不可欠ではなく、
スラリーの性状によっては不必要である。
処理の負荷を軽減しようとする場合には、高分子凝集剤
貯槽４を設けておくことが好ましく、この高分子凝集剤
貯槽４からの高分子凝集剤を、固液分離機５に流入する
ようにしても良い。ここで高分子凝集剤としては既知の
もので良く、カチオン性で分子量の大きいものが適す
る。但し、高分子凝集剤の添加は必要不可欠ではなく、
スラリーの性状によっては不必要である。
【００２２】さらに、請求項４記載の本発明において
は、上記固液分離機５に続いて、堆肥化槽８が設けられ
ている。この堆肥化槽８には、吸引ブロアー１７によっ
て空気が通気される。堆肥化槽８からの排気は、生物膜
式処理槽１１に送気され、脱臭される。なお、符号１０
は、掻寄機である。
は、上記固液分離機５に続いて、堆肥化槽８が設けられ
ている。この堆肥化槽８には、吸引ブロアー１７によっ
て空気が通気される。堆肥化槽８からの排気は、生物膜
式処理槽１１に送気され、脱臭される。なお、符号１０
は、掻寄機である。
【００２３】この堆肥化槽８において、第３工程が行わ
れる。すなわち、固液分離機５により分離された、有機
固形分とＭＡＰとを含有する固相（分離固形分）は、固
形分移送機７などによって、堆肥化槽８に運ばれ、この
堆肥化槽８において、この固相（分離固形分）を好気的
に発酵し、ＭＡＰを含有する堆肥（コンポスト）を製造
する第３工程を行う。
れる。すなわち、固液分離機５により分離された、有機
固形分とＭＡＰとを含有する固相（分離固形分）は、固
形分移送機７などによって、堆肥化槽８に運ばれ、この
堆肥化槽８において、この固相（分離固形分）を好気的
に発酵し、ＭＡＰを含有する堆肥（コンポスト）を製造
する第３工程を行う。
【００２４】次に、請求項４記載の本発明においては、
前記固液分離機５で分離された液相を中和する中和槽６
が設けられている。
前記固液分離機５で分離された液相を中和する中和槽６
が設けられている。
【００２５】この中和槽６は、後述の第７工程に関連し
ている。この中和槽６において、固液分離機５で分離さ
れた液相分が中和される。この中和には、後述の発電機
又はボイラー１５からの燃焼排ガスが用いられる。
ている。この中和槽６において、固液分離機５で分離さ
れた液相分が中和される。この中和には、後述の発電機
又はボイラー１５からの燃焼排ガスが用いられる。
【００２６】さらに、請求項４記載の本発明において
は、メタン発酵槽９が設けられている。このメタン発酵
槽９は、前記堆肥化槽８の外周部に配置されており、か
つ前記中和槽６で中和された液を上向流嫌気性汚泥ろ床
法によりメタン化するものである。従って、前記中和槽
６は、このメタン発酵槽９と連結されている。
は、メタン発酵槽９が設けられている。このメタン発酵
槽９は、前記堆肥化槽８の外周部に配置されており、か
つ前記中和槽６で中和された液を上向流嫌気性汚泥ろ床
法によりメタン化するものである。従って、前記中和槽
６は、このメタン発酵槽９と連結されている。
【００２７】このメタン発酵槽９において、前記第２工
程で分離された液相を上向流嫌気性汚泥ろ床法のメタン
発酵槽によって処理する第４工程が行われる。
程で分離された液相を上向流嫌気性汚泥ろ床法のメタン
発酵槽によって処理する第４工程が行われる。
【００２８】すなわち、この第４工程において、前記第
２工程で分離され、かつ中和槽６で中和された液を、上
向流嫌気性汚泥ろ床式のメタン発酵槽９の下部から流入
させ、メタン細菌グラニュールにより有機物をメタン化
する。
２工程で分離され、かつ中和槽６で中和された液を、上
向流嫌気性汚泥ろ床式のメタン発酵槽９の下部から流入
させ、メタン細菌グラニュールにより有機物をメタン化
する。
【００２９】メタン発酵槽９は、顆粒状の集塊を形成し
たメタン細菌を高濃度に集積させた上向流嫌気性汚泥ろ
床法式メタン発酵槽（ＵＡＳＢリアクター）である。こ
のため、従来のメタン発酵槽に比較して、１０分の１以
下の短い滞留時間で有機物の処理が可能である。なお、
メタン発酵槽９の上部には、浮上ろ材又は気固分離器
（ガスソリッドセパレーター）が配置され、グラニュー
ルの流出が防止されている。このメタン発酵槽９は、堆
肥化槽８の外周部に配置されているため、堆肥から発生
する熱によって加温され、高効率にメタンが発生する。
ここでメタン発酵槽９は密閉式であり、臭気の漏れが無
い。また、必要に応じてメタンガスの燃焼熱で加温を行
ってもよい。
たメタン細菌を高濃度に集積させた上向流嫌気性汚泥ろ
床法式メタン発酵槽（ＵＡＳＢリアクター）である。こ
のため、従来のメタン発酵槽に比較して、１０分の１以
下の短い滞留時間で有機物の処理が可能である。なお、
メタン発酵槽９の上部には、浮上ろ材又は気固分離器
（ガスソリッドセパレーター）が配置され、グラニュー
ルの流出が防止されている。このメタン発酵槽９は、堆
肥化槽８の外周部に配置されているため、堆肥から発生
する熱によって加温され、高効率にメタンが発生する。
ここでメタン発酵槽９は密閉式であり、臭気の漏れが無
い。また、必要に応じてメタンガスの燃焼熱で加温を行
ってもよい。
【００３０】請求項１記載の本発明（処理方法）は、上
記に述べた第１工程〜第４工程からなる方法を提供する
ものであるが、請求項２記載の本発明（処理方法）は、
さらに引き続いて第５〜第７工程を行うことにより、堆
肥化過程の臭気を抑制し、メタン発酵槽９から発生する
メタン発酵ガス中の硫化物の除去、及び残存有機物の除
去、窒素の硝化をも効率的に行う方法を提供するもので
ある。
記に述べた第１工程〜第４工程からなる方法を提供する
ものであるが、請求項２記載の本発明（処理方法）は、
さらに引き続いて第５〜第７工程を行うことにより、堆
肥化過程の臭気を抑制し、メタン発酵槽９から発生する
メタン発酵ガス中の硫化物の除去、及び残存有機物の除
去、窒素の硝化をも効率的に行う方法を提供するもので
ある。
【００３１】従って、引き続いて、請求項４記載の本発
明（処理装置）について述べると共に、その説明中にお
いて請求項２記載の発明（処理方法）について述べるこ
ととする。
明（処理装置）について述べると共に、その説明中にお
いて請求項２記載の発明（処理方法）について述べるこ
ととする。
【００３２】以上のように、請求項４記載の本発明（装
置）においては、堆肥化槽８とメタン発酵槽（ＵＡＳＢ
リアクター）９を組み合わせて配置することにより、堆
肥化により発生する熱によって、スラリー中の有機物が
効率的に処理され、さらにメタン発酵も進むものであ
る。
置）においては、堆肥化槽８とメタン発酵槽（ＵＡＳＢ
リアクター）９を組み合わせて配置することにより、堆
肥化により発生する熱によって、スラリー中の有機物が
効率的に処理され、さらにメタン発酵も進むものであ
る。
【００３３】請求項４記載の本発明においては、前記堆
肥化槽８及びメタン発酵槽９に続いて、好気性生物膜式
処理槽１１及び脱窒槽１４が設けられている。沈殿槽１
８と生物膜式処理槽１１は、残存有機物の除去，窒素の
硝化，脱臭及び硫化物の酸化という４種類の作用を同時
に果たすものであり、発泡体又は多孔質のろ材を充填し
たものである。
肥化槽８及びメタン発酵槽９に続いて、好気性生物膜式
処理槽１１及び脱窒槽１４が設けられている。沈殿槽１
８と生物膜式処理槽１１は、残存有機物の除去，窒素の
硝化，脱臭及び硫化物の酸化という４種類の作用を同時
に果たすものであり、発泡体又は多孔質のろ材を充填し
たものである。
【００３４】この好気性生物膜式処理槽１１と脱窒槽１
４とにおいて、第５工程、すなわち前記堆肥化槽８で発
生した臭気ガスの脱臭と、前記メタン発酵槽９からの流
出液中の残存有機成分の除去及びアンモニアの硝化とが
行われる。
４とにおいて、第５工程、すなわち前記堆肥化槽８で発
生した臭気ガスの脱臭と、前記メタン発酵槽９からの流
出液中の残存有機成分の除去及びアンモニアの硝化とが
行われる。
【００３５】すなわち、第４工程に引き続いて、第５工
程として、前記第３工程で発生した臭気ガスの脱臭と、
前記第４工程からの流出液中の残存有機成分の除去及び
アンモニアの硝化（窒素の除去）とが、好気性生物膜式
処理槽１１と脱窒槽１４とにより行われる。
程として、前記第３工程で発生した臭気ガスの脱臭と、
前記第４工程からの流出液中の残存有機成分の除去及び
アンモニアの硝化（窒素の除去）とが、好気性生物膜式
処理槽１１と脱窒槽１４とにより行われる。
【００３６】上記に述べたように、前記第４工程におい
て、メタン発酵槽９中のメタン細菌グラニュールによ
り、有機物はメタン化される。さらに、この第５工程に
おいて、メタン発酵槽９からの流出液は、生物膜式処理
槽１１の上部から流入し、残存有機物の好気性微生物に
よる分解と窒素成分の硝化とが行われる。また、生物膜
式処理槽１１の下部には、前記第３工程の堆肥を製造す
る際に発生する排気を、吸引ブロアー１７によって通気
させ、脱臭させる。
て、メタン発酵槽９中のメタン細菌グラニュールによ
り、有機物はメタン化される。さらに、この第５工程に
おいて、メタン発酵槽９からの流出液は、生物膜式処理
槽１１の上部から流入し、残存有機物の好気性微生物に
よる分解と窒素成分の硝化とが行われる。また、生物膜
式処理槽１１の下部には、前記第３工程の堆肥を製造す
る際に発生する排気を、吸引ブロアー１７によって通気
させ、脱臭させる。
【００３７】請求項４記載の本発明においては、前記メ
タン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス中の硫化物
を、前記好気性生物膜式処理槽１１からの流出液に吸収
させ、脱硫する脱硫槽１２が設けられている。
タン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス中の硫化物
を、前記好気性生物膜式処理槽１１からの流出液に吸収
させ、脱硫する脱硫槽１２が設けられている。
【００３８】この脱硫槽１２において、第６工程が行わ
れる。すなわち、この脱硫槽１２において、前記第４工
程から発生したメタン発酵ガス中の硫化物を前記第５工
程（生物膜式処理槽１１）流出液に吸収させ、脱硫され
る（第６工程）。
れる。すなわち、この脱硫槽１２において、前記第４工
程から発生したメタン発酵ガス中の硫化物を前記第５工
程（生物膜式処理槽１１）流出液に吸収させ、脱硫され
る（第６工程）。
【００３９】具体的には、上記生物膜式処理槽１１流出
液は、処理水として放流されるが、その一部をポンプな
どにより脱硫槽１２に送液し、メタン発酵槽９発生ガス
中の硫化水素の吸収・除去に用いる。
液は、処理水として放流されるが、その一部をポンプな
どにより脱硫槽１２に送液し、メタン発酵槽９発生ガス
中の硫化水素の吸収・除去に用いる。
【００４０】なお、請求項４記載の本発明（処理装置）
においては、前記脱硫槽１２と前記脱窒槽１４とが連結
されている。また、前記中和槽６からのラインの一部
は、脱窒用電子供与体供給ラインとして、この脱窒槽１
４に連結されている。前記脱硫槽１２において硫化水素
を吸収した液は、この脱窒槽１４に流入し、ここで硝酸
が脱窒される。脱窒反応の電子供与体には、メタン発酵
で発生した硫化物と、有機性スラリー中の有機物が用い
られる。
においては、前記脱硫槽１２と前記脱窒槽１４とが連結
されている。また、前記中和槽６からのラインの一部
は、脱窒用電子供与体供給ラインとして、この脱窒槽１
４に連結されている。前記脱硫槽１２において硫化水素
を吸収した液は、この脱窒槽１４に流入し、ここで硝酸
が脱窒される。脱窒反応の電子供与体には、メタン発酵
で発生した硫化物と、有機性スラリー中の有機物が用い
られる。
【００４１】すなわち、この脱窒槽１４において、前記
脱硫槽１２流出液中の硝酸又は亜硝酸の脱窒反応が、前
記脱硫槽１２で吸収した硫化物と前記中和槽６からの流
出液中の有機物を電子供与体として行われる。脱窒後の
液は生物膜式処理槽１１に戻り、残留硫化水素は硫黄又
は硫酸にまで酸化される。ここで生物膜式処理槽１１流
出液の残余は、前記したように処理水として放流される
か、又は畜舎の洗浄水として再利用される。
脱硫槽１２流出液中の硝酸又は亜硝酸の脱窒反応が、前
記脱硫槽１２で吸収した硫化物と前記中和槽６からの流
出液中の有機物を電子供与体として行われる。脱窒後の
液は生物膜式処理槽１１に戻り、残留硫化水素は硫黄又
は硫酸にまで酸化される。ここで生物膜式処理槽１１流
出液の残余は、前記したように処理水として放流される
か、又は畜舎の洗浄水として再利用される。
【００４２】なお、図中、符号１３はガスホルダー１３
であって、脱硫槽１２にて脱硫後のメタンガスは、この
ガスホルダー１３に貯留された後、発電機又はボイラー
１５の燃料として利用される。
であって、脱硫槽１２にて脱硫後のメタンガスは、この
ガスホルダー１３に貯留された後、発電機又はボイラー
１５の燃料として利用される。
【００４３】請求項４記載の本発明（処理装置）におい
ては、脱硫槽１２にて脱硫後、ガスホルダー１３に貯留
されたメタンガスを用いて温水及び／又は電力を製造す
る、発電機又はボイラー１５が設けられている。
ては、脱硫槽１２にて脱硫後、ガスホルダー１３に貯留
されたメタンガスを用いて温水及び／又は電力を製造す
る、発電機又はボイラー１５が設けられている。
【００４４】この発電機又はボイラー１５において、第
７工程が行われる。すなわち、この発電機又はボイラー
１５において、前記脱硫槽１２で脱硫した後のメタンガ
スから、温水及び／又は電力を製造すると共に、得られ
た燃焼排ガスにより前記中和槽６からの前記メタン発酵
槽９への流入液の予熱（第７工程）が行なわれる。ま
た、この燃焼排ガスにより、前記第４工程で行うメタン
化の際のメタン発酵槽流入液の中和が行われる。なお、
図中、符号１６はブロアーである。
７工程が行われる。すなわち、この発電機又はボイラー
１５において、前記脱硫槽１２で脱硫した後のメタンガ
スから、温水及び／又は電力を製造すると共に、得られ
た燃焼排ガスにより前記中和槽６からの前記メタン発酵
槽９への流入液の予熱（第７工程）が行なわれる。ま
た、この燃焼排ガスにより、前記第４工程で行うメタン
化の際のメタン発酵槽流入液の中和が行われる。なお、
図中、符号１６はブロアーである。
【００４５】従って、請求項２記載の本発明（処理方
法）においては、好気性生物膜式処理槽１１と脱窒槽１
４とにおいて、前記堆肥化槽８で発生した臭気ガスの脱
臭と、前記メタン発酵槽９からの流出液中の残存有機成
分の除去及びアンモニアの硝化とを行い（第５工程）、
脱窒槽１４にて脱窒後の液は生物膜式処理槽１１に戻
り、残留硫化水素は硫黄又は硫酸にまで酸化される。生
物膜式処理槽１１流出液の残余は、処理水として放流さ
れる。一方、脱硫槽１２において、前記第４工程から発
生したメタン発酵ガス中の硫化物を前記第５工程流出液
に吸収させ、脱硫（第６工程）し、脱硫後のメタンガス
は、ガスホルダー１３に貯留した後、発電機又はボイラ
ー１５の燃料として利用され、電力及び／又は温水が製
造される。燃焼後の炭酸ガスを主成分とする燃焼排ガス
は、メタン発酵槽９流入液の加温に使用される（第７工
程）。すなわち、この燃焼排ガスの熱は、中和槽６とメ
タン発酵槽９への加熱に利用される。また、この燃焼排
ガスにより、前記第４工程で行うメタン化の際のメタン
発酵槽流入液の中和が行われる。
法）においては、好気性生物膜式処理槽１１と脱窒槽１
４とにおいて、前記堆肥化槽８で発生した臭気ガスの脱
臭と、前記メタン発酵槽９からの流出液中の残存有機成
分の除去及びアンモニアの硝化とを行い（第５工程）、
脱窒槽１４にて脱窒後の液は生物膜式処理槽１１に戻
り、残留硫化水素は硫黄又は硫酸にまで酸化される。生
物膜式処理槽１１流出液の残余は、処理水として放流さ
れる。一方、脱硫槽１２において、前記第４工程から発
生したメタン発酵ガス中の硫化物を前記第５工程流出液
に吸収させ、脱硫（第６工程）し、脱硫後のメタンガス
は、ガスホルダー１３に貯留した後、発電機又はボイラ
ー１５の燃料として利用され、電力及び／又は温水が製
造される。燃焼後の炭酸ガスを主成分とする燃焼排ガス
は、メタン発酵槽９流入液の加温に使用される（第７工
程）。すなわち、この燃焼排ガスの熱は、中和槽６とメ
タン発酵槽９への加熱に利用される。また、この燃焼排
ガスにより、前記第４工程で行うメタン化の際のメタン
発酵槽流入液の中和が行われる。
【００４６】なお、第６工程において硫化水素を吸収し
た液は、さらに脱窒槽１４につながり、脱窒素され、再
び生物膜式処理槽１１に戻る（再循環する）。
た液は、さらに脱窒槽１４につながり、脱窒素され、再
び生物膜式処理槽１１に戻る（再循環する）。
【００４７】また、生物膜式処理槽１１の下部には、前
記第３工程の堆肥を製造する際に発生する排気を、吸引
ブロアー１７によって通気させ、脱臭させている。しか
も上述したように、メタン発酵槽９（ＵＡＳＢリアクタ
ー）も密閉式であるので、全体として臭気発生は抑制さ
れる。
記第３工程の堆肥を製造する際に発生する排気を、吸引
ブロアー１７によって通気させ、脱臭させている。しか
も上述したように、メタン発酵槽９（ＵＡＳＢリアクタ
ー）も密閉式であるので、全体として臭気発生は抑制さ
れる。
【００４８】
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらにより制限されるものではない。
が、本発明はこれらにより制限されるものではない。
【００４９】実施例１ 図１に示すフローシートに従い、有機性スラリーの処理
を行った。すなわち、リン酸〔１５０〜１８０ｍｇＰ／
リットル（Ｌ）〕及びアンモニウム（１００ｍｇＮ／
Ｌ）を含む、ｐＨ８．５，全固形物濃度２％の有機性ス
ラリーをスクリーニングと沈澱とを組み合わせた前処理
槽１に流入し、粗浮遊物及び砂分の除去を行った（前処
理工程）。
を行った。すなわち、リン酸〔１５０〜１８０ｍｇＰ／
リットル（Ｌ）〕及びアンモニウム（１００ｍｇＮ／
Ｌ）を含む、ｐＨ８．５，全固形物濃度２％の有機性ス
ラリーをスクリーニングと沈澱とを組み合わせた前処理
槽１に流入し、粗浮遊物及び砂分の除去を行った（前処
理工程）。
【００５０】前処理後、この有機性スラリーを結晶形成
槽３に流入し、マグネシウム塩溶液貯槽２より、リン酸
と等モルのマグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウ
ムアンモニウムの結晶を形成させた（第１工程）。
槽３に流入し、マグネシウム塩溶液貯槽２より、リン酸
と等モルのマグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウ
ムアンモニウムの結晶を形成させた（第１工程）。
【００５１】次いで、前記第１工程からのリン酸マグネ
シウムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリー（流出
液）を固液分離機５（遠心脱水機）に流入し、ここで固
液分離して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニ
ウムとを含む固相と、液相とに分離した（第２工程）。
なお、上記有機性スラリー（流出液）の固液分離におい
て、凝集剤を添加する場合と添加しない場合の両方につ
いて検討した。添加を行う場合には、高分子凝集剤貯槽
４より高分子凝集剤（強カチオン性、分子量６００万）
を、固形物に対する添加率が１％になるように添加し
た。
シウムアンモニウムの結晶を含む有機性スラリー（流出
液）を固液分離機５（遠心脱水機）に流入し、ここで固
液分離して、有機固形分とリン酸マグネシウムアンモニ
ウムとを含む固相と、液相とに分離した（第２工程）。
なお、上記有機性スラリー（流出液）の固液分離におい
て、凝集剤を添加する場合と添加しない場合の両方につ
いて検討した。添加を行う場合には、高分子凝集剤貯槽
４より高分子凝集剤（強カチオン性、分子量６００万）
を、固形物に対する添加率が１％になるように添加し
た。
【００５２】さらに、前記第２工程で分離された含水率
６５〜７０％の固相を、移送機７を用いて堆肥化槽８に
投入し、好気的に発酵し、リン酸マグネシウムアンモニ
ウムを含有する堆肥を製造する第３工程を行った。この
堆肥化槽８は、吸引ブロアー１７によって空気を通気し
た。堆肥化槽８からの排気は後述の生物膜式処理槽１１
に送気され、脱臭された。
６５〜７０％の固相を、移送機７を用いて堆肥化槽８に
投入し、好気的に発酵し、リン酸マグネシウムアンモニ
ウムを含有する堆肥を製造する第３工程を行った。この
堆肥化槽８は、吸引ブロアー１７によって空気を通気し
た。堆肥化槽８からの排気は後述の生物膜式処理槽１１
に送気され、脱臭された。
【００５３】一方、前記第２工程で分離された液相は、
中和槽６に貯留され、ここで炭酸ガスを主成分とするメ
タン燃焼排ガスにより中和及び加温された。中和後の液
は、メタン発酵槽９の下部から流入し、メタン細菌グラ
ニュールにより有機物がメタン化された（第４工程）。
このメタン発酵槽９は、前記堆肥化槽８の外周部に配置
されており、かつ前記中和槽６で中和された液を上向流
嫌気性汚泥ろ床法によりメタン化するものである。メタ
ン発酵槽９の上部には、プラスチック製浮上ろ材が層厚
５０ｃｍで配置され、メタン細菌グラニュールの流出が
防止されている。なお、本第４工程は、０．８５日とい
う短い滞留時間で処理することができた。
中和槽６に貯留され、ここで炭酸ガスを主成分とするメ
タン燃焼排ガスにより中和及び加温された。中和後の液
は、メタン発酵槽９の下部から流入し、メタン細菌グラ
ニュールにより有機物がメタン化された（第４工程）。
このメタン発酵槽９は、前記堆肥化槽８の外周部に配置
されており、かつ前記中和槽６で中和された液を上向流
嫌気性汚泥ろ床法によりメタン化するものである。メタ
ン発酵槽９の上部には、プラスチック製浮上ろ材が層厚
５０ｃｍで配置され、メタン細菌グラニュールの流出が
防止されている。なお、本第４工程は、０．８５日とい
う短い滞留時間で処理することができた。
【００５４】さらに、前記第３工程における堆肥化槽８
で発生した臭気ガスの脱臭と、前記第４工程におけるメ
タン発酵槽９からの流出液を沈殿槽１８で沈殿処理した
上澄液中の残存有機成分の除去及び窒素の除去とを、好
気性生物膜式処理槽１１と脱窒槽１４とにより行った
（第５工程）。すなわち、メタン発酵槽９からの流出液
は、生物膜式処理槽１１に流入し、残存有機物の好気性
微生物による分解と窒素成分の硝化が行われた。
で発生した臭気ガスの脱臭と、前記第４工程におけるメ
タン発酵槽９からの流出液を沈殿槽１８で沈殿処理した
上澄液中の残存有機成分の除去及び窒素の除去とを、好
気性生物膜式処理槽１１と脱窒槽１４とにより行った
（第５工程）。すなわち、メタン発酵槽９からの流出液
は、生物膜式処理槽１１に流入し、残存有機物の好気性
微生物による分解と窒素成分の硝化が行われた。
【００５５】次いで、脱硫槽１２において、前記第４工
程におけるメタン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス
中の硫化物を前記第５工程における好気性生物膜式処理
槽１１からの流出液に吸収させ、脱硫するための第６工
程を行った。すなわち、生物膜式処理槽１１からの流出
液の一部は、脱硫槽１２に送液され、メタン発酵槽９発
生ガス中の硫化水素の吸収・除去に用いられた。硫化水
素を吸収した液は、後述の脱窒槽１４に流入し、ここで
硝酸が脱窒された。
程におけるメタン発酵槽９から発生したメタン発酵ガス
中の硫化物を前記第５工程における好気性生物膜式処理
槽１１からの流出液に吸収させ、脱硫するための第６工
程を行った。すなわち、生物膜式処理槽１１からの流出
液の一部は、脱硫槽１２に送液され、メタン発酵槽９発
生ガス中の硫化水素の吸収・除去に用いられた。硫化水
素を吸収した液は、後述の脱窒槽１４に流入し、ここで
硝酸が脱窒された。
【００５６】さらに、前記第６工程における脱硫槽１２
で脱硫した後のメタンガスを用い、発電機又はボイラー
１５によって温水又は電気を製造し、その燃焼排ガス
（炭酸ガスを主成分とするもの）は前記第４工程で行う
メタン化の際のメタン発酵槽流入液の中和及び加温に用
いた（第７工程）。なお、脱窒槽１４において、前記脱
硫槽１２流出液中の硝酸又は亜硝酸の脱窒を、前記脱硫
槽１２で吸収した硫化物と前記中和槽６からの流出液中
の有機物を電子供与体として行った。脱窒後の液は、生
物膜式処理槽１１に戻り、残存硫化水素は硫黄又は硫酸
にまで酸化された。生物膜式処理槽１１の残余は、処理
水として放流された。脱硫後のメタンガスは、ガスホル
ダー１３に貯留された後、上記のように発電機又はボイ
ラー１５の燃料として利用された。
で脱硫した後のメタンガスを用い、発電機又はボイラー
１５によって温水又は電気を製造し、その燃焼排ガス
（炭酸ガスを主成分とするもの）は前記第４工程で行う
メタン化の際のメタン発酵槽流入液の中和及び加温に用
いた（第７工程）。なお、脱窒槽１４において、前記脱
硫槽１２流出液中の硝酸又は亜硝酸の脱窒を、前記脱硫
槽１２で吸収した硫化物と前記中和槽６からの流出液中
の有機物を電子供与体として行った。脱窒後の液は、生
物膜式処理槽１１に戻り、残存硫化水素は硫黄又は硫酸
にまで酸化された。生物膜式処理槽１１の残余は、処理
水として放流された。脱硫後のメタンガスは、ガスホル
ダー１３に貯留された後、上記のように発電機又はボイ
ラー１５の燃料として利用された。
【００５７】この結果、有機スラリー中のリンの大部分
及びアンモニアの一部は、ＭＡＰ結晶として堆肥化中に
固定することができた。また、固形有機物は、堆肥とし
て有効利用することができた。さらに、溶存有機物は、
メタンガスとして有効利用された。また、残存アンモニ
アは、生物膜式処理槽及び脱窒素での硝化・脱窒過程を
経て、除去された。また、本実施例の場合、臭気の発生
が効果的に抑制されていた。以下、主要な点について、
具体的な実験データ１〜６を示す。
及びアンモニアの一部は、ＭＡＰ結晶として堆肥化中に
固定することができた。また、固形有機物は、堆肥とし
て有効利用することができた。さらに、溶存有機物は、
メタンガスとして有効利用された。また、残存アンモニ
アは、生物膜式処理槽及び脱窒素での硝化・脱窒過程を
経て、除去された。また、本実施例の場合、臭気の発生
が効果的に抑制されていた。以下、主要な点について、
具体的な実験データ１〜６を示す。
【００５８】実験例１（ｐＨ及びマグネシウム塩濃度と
残存リン酸濃度の関係について） 上記実施例１において、前処理を行った有機性スラリー
中へ、マグネシウム塩をそれぞれ１２０ｍｇ／リット
ル，２４０ｍｇ／リットルの割合で添加した場合、及び
無添加の場合について、残存リン濃度とｐＨの関係につ
いて調べ、その結果を図２に示した。図２の結果から、
ｐＨ８．５〜９程度で、有機性スラリーにマグネシウム
塩を２４０ｍｇ／リットルの割合で添加すると、ＭＡＰ
の結晶が形成するため、５０〜６７％程度のリン酸が除
去されることが分かった。
残存リン酸濃度の関係について） 上記実施例１において、前処理を行った有機性スラリー
中へ、マグネシウム塩をそれぞれ１２０ｍｇ／リット
ル，２４０ｍｇ／リットルの割合で添加した場合、及び
無添加の場合について、残存リン濃度とｐＨの関係につ
いて調べ、その結果を図２に示した。図２の結果から、
ｐＨ８．５〜９程度で、有機性スラリーにマグネシウム
塩を２４０ｍｇ／リットルの割合で添加すると、ＭＡＰ
の結晶が形成するため、５０〜６７％程度のリン酸が除
去されることが分かった。
【００５９】実験例２（堆肥化過程における品温変化に
ついて） 上記実施例１において、固液分離機５（遠心脱水機）で
含水率を７０％に調製した固形分を気温２０℃の下、堆
肥化槽８に投入し、その品温を調べ、その結果を図３に
示した。図３の結果から、気温がおよそ２０℃の場合で
は、無加温でも最高７５℃程度まで品温が上昇し、良好
な堆肥化が進行していることが分かった。
ついて） 上記実施例１において、固液分離機５（遠心脱水機）で
含水率を７０％に調製した固形分を気温２０℃の下、堆
肥化槽８に投入し、その品温を調べ、その結果を図３に
示した。図３の結果から、気温がおよそ２０℃の場合で
は、無加温でも最高７５℃程度まで品温が上昇し、良好
な堆肥化が進行していることが分かった。
【００６０】実験例３（堆肥化過程における見かけ容積
及び湿重の相対変化について） 上記実験例２における堆肥化過程における見かけ容積及
び湿重の相対変化の結果を図４に示した。図４の結果か
ら、堆肥化によって容積は２０％、湿重は５０％まで低
下したことが分かった。
及び湿重の相対変化について） 上記実験例２における堆肥化過程における見かけ容積及
び湿重の相対変化の結果を図４に示した。図４の結果か
ら、堆肥化によって容積は２０％、湿重は５０％まで低
下したことが分かった。
【００６１】実験例４〔メタン発酵槽におけるＴＯＣ
（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係について〕 実施例１において、温度２０℃の下、メタン発酵槽９に
おけるＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関
係について調べ、その結果を図５に示した。図５の結果
から、滞留時間０．８５日という短い処理時間でも有機
物は６０％程度除去されることが分かった。
（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係について〕 実施例１において、温度２０℃の下、メタン発酵槽９に
おけるＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関
係について調べ、その結果を図５に示した。図５の結果
から、滞留時間０．８５日という短い処理時間でも有機
物は６０％程度除去されることが分かった。
【００６２】実験例５〔メタン発酵槽におけるＨＲＴ
（水理学的滞留時間）０．８５日の条件におけるメタン
ガス発生量の変化について〕 実施例１において、温度２０℃の下、メタン発酵槽にお
けるＨＲＴ（水理学的滞留時間）０．８５日の条件にお
けるメタンガス発生量の変化について、通水開始後から
経時的に調べ、その結果を図６に示した。図６の結果か
ら、従来のメタン発酵は、滞留時間が１０〜３０日が通
常であるが、本発明のメタン発酵法を適用することで、
０．８５日という短い滞留時間でもリアクター１ｍ3 、
１日当たり０．５ｍ3 のメタンガス発生が実現された。
この結果から、メタン発酵槽に堆肥化槽が組み合わされ
た装置を用いたことにより、高効率にメタンが発生する
ことが分かった。
（水理学的滞留時間）０．８５日の条件におけるメタン
ガス発生量の変化について〕 実施例１において、温度２０℃の下、メタン発酵槽にお
けるＨＲＴ（水理学的滞留時間）０．８５日の条件にお
けるメタンガス発生量の変化について、通水開始後から
経時的に調べ、その結果を図６に示した。図６の結果か
ら、従来のメタン発酵は、滞留時間が１０〜３０日が通
常であるが、本発明のメタン発酵法を適用することで、
０．８５日という短い滞留時間でもリアクター１ｍ3 、
１日当たり０．５ｍ3 のメタンガス発生が実現された。
この結果から、メタン発酵槽に堆肥化槽が組み合わされ
た装置を用いたことにより、高効率にメタンが発生する
ことが分かった。
【００６３】実験例６〔好気性生物膜式処理槽における
ＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係につ
いて〕 実施例１において、好気性生物膜式処理槽１１における
ＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係につ
いて調べ、その結果を図７に示した。図７の結果から、
広い負荷範囲で５５〜６０％の安定した除去率が得られ
ることが分かった。
ＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係につ
いて〕 実施例１において、好気性生物膜式処理槽１１における
ＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係につ
いて調べ、その結果を図７に示した。図７の結果から、
広い負荷範囲で５５〜６０％の安定した除去率が得られ
ることが分かった。
【００６４】
【発明の作用・効果】請求項１，２記載の本発明（処理
方法）によれば、有機スラリー中のリンの大部分及びア
ンモニアの一部は、ＭＡＰ結晶として堆肥化中に固定さ
れるため、富栄養化の原因となる放流水中の窒素・リン
濃度を低下させることができる。また、固形有機物は堆
肥として有効利用されるが、窒素・リンを高濃度に含ん
でいるため、堆肥の肥効を高めることができる。さら
に、溶存有機物はメタンガスとして有効利用される。ま
た、残存アンモニアは、生物膜式処理槽及び脱窒素での
硝化・脱窒過程を経て、除去される。
方法）によれば、有機スラリー中のリンの大部分及びア
ンモニアの一部は、ＭＡＰ結晶として堆肥化中に固定さ
れるため、富栄養化の原因となる放流水中の窒素・リン
濃度を低下させることができる。また、固形有機物は堆
肥として有効利用されるが、窒素・リンを高濃度に含ん
でいるため、堆肥の肥効を高めることができる。さら
に、溶存有機物はメタンガスとして有効利用される。ま
た、残存アンモニアは、生物膜式処理槽及び脱窒素での
硝化・脱窒過程を経て、除去される。
【００６５】次に、請求項１，２記載の本発明（処理方
法）によれば、気温がおよそ２０℃の場合には、無加温
でも、最高７５℃程度まで温度が上昇するため、良好な
堆肥化が期待できる。
法）によれば、気温がおよそ２０℃の場合には、無加温
でも、最高７５℃程度まで温度が上昇するため、良好な
堆肥化が期待できる。
【００６６】さらに、請求項１，２記載の本発明（処理
方法）によれば、メタン発酵槽は顆粒状の集塊を形成し
たメタン細菌を高濃度に集積させた上向流嫌気性汚泥ろ
床法式を採用しているため、従来のメタン発酵槽に比較
して、１０分の１以下の短い滞留時間で処理が可能であ
る。
方法）によれば、メタン発酵槽は顆粒状の集塊を形成し
たメタン細菌を高濃度に集積させた上向流嫌気性汚泥ろ
床法式を採用しているため、従来のメタン発酵槽に比較
して、１０分の１以下の短い滞留時間で処理が可能であ
る。
【００６７】また、請求項２記載の本発明（処理方法）
によれば、メタン発酵槽が密閉式であること、堆肥化槽
からの臭気は吸引され生物学的に脱臭されること、など
により、臭気の発生が抑制されている。
によれば、メタン発酵槽が密閉式であること、堆肥化槽
からの臭気は吸引され生物学的に脱臭されること、など
により、臭気の発生が抑制されている。
【００６８】さらにまた、請求項２記載の本発明（処理
方法）によれば、生物膜式処理槽は、残存有機物の除
去，窒素の硝化，脱臭及び硫化物の酸化という４種類の
作用を同時に果たすため、全体の装置フローが単純化さ
れている。また、生物膜式処理槽は、堆肥化槽から発生
する高温空気が通気されるため、加温され、生物反応が
促進される。
方法）によれば、生物膜式処理槽は、残存有機物の除
去，窒素の硝化，脱臭及び硫化物の酸化という４種類の
作用を同時に果たすため、全体の装置フローが単純化さ
れている。また、生物膜式処理槽は、堆肥化槽から発生
する高温空気が通気されるため、加温され、生物反応が
促進される。
【００６９】また、請求項２記載の本発明（処理方法）
によれば、メタン発酵槽流出液中のアンモニアは、生物
膜式処理槽により硝化され硝酸塩になり、さらに嫌気条
件に保った脱窒槽での脱窒反応により、窒素ガスとして
除去される。なお、脱窒反応の電子供与体としては、脱
硫槽で吸収した硫化物と固液分離後の分離液中の有機物
が有効利用される。
によれば、メタン発酵槽流出液中のアンモニアは、生物
膜式処理槽により硝化され硝酸塩になり、さらに嫌気条
件に保った脱窒槽での脱窒反応により、窒素ガスとして
除去される。なお、脱窒反応の電子供与体としては、脱
硫槽で吸収した硫化物と固液分離後の分離液中の有機物
が有効利用される。
【００７０】次に、請求項２記載の本発明（処理方法）
によれば、堆肥化の発酵熱は、メタン発酵槽，生物膜式
処理槽の加温に有効利用され、またメタンの燃焼廃熱は
メタン発酵槽流入液の加温に利用され、システム全体の
処理効率が向上したものとなっている。
によれば、堆肥化の発酵熱は、メタン発酵槽，生物膜式
処理槽の加温に有効利用され、またメタンの燃焼廃熱は
メタン発酵槽流入液の加温に利用され、システム全体の
処理効率が向上したものとなっている。
【００７１】さらにまた、請求項４記載の本発明（処理
装置）によれば、上記した如き本発明の方法を効率良く
実施することができる。
装置）によれば、上記した如き本発明の方法を効率良く
実施することができる。
【図１】図１は、本発明に係る処理装置の概略を示す系
統図である。
統図である。
【図２】図２は、実験例１におけるｐＨ及びマグネシウ
ム塩濃度と残存リン酸濃度の関係を示すグラフである。
ム塩濃度と残存リン酸濃度の関係を示すグラフである。
【図３】図３は、実験例２の堆肥化過程における品温変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図４】図４は、実験例３の堆肥化過程における見かけ
容積及び湿重の相対変化を示すグラフである。
容積及び湿重の相対変化を示すグラフである。
【図５】図５は、実験例４のメタン発酵槽におけるＴＯ
Ｃ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係を示すグ
ラフである。
Ｃ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関係を示すグ
ラフである。
【図６】図６は、実験例５のメタン発酵槽におけるＨＲ
Ｔ（水理学的滞留時間）０．８５日の条件におけるメタ
ンガス発生量の通水開始直後からの経時変化を示すグラ
フである。
Ｔ（水理学的滞留時間）０．８５日の条件におけるメタ
ンガス発生量の通水開始直後からの経時変化を示すグラ
フである。
【図７】図７は、実験例６の 好気性生物膜式処理槽に
おけるＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関
係を示すグラフである。
おけるＴＯＣ（全有機炭素）負荷率とＴＯＣ除去率の関
係を示すグラフである。
１ 前処理槽 ２ マグネシウム塩溶液貯槽 ３ 結晶形成槽 ４ 高分子凝集剤貯槽 ５ 固液分離機 ６ 中和槽 ７ 固形分移送機 ８ 堆肥化槽 ９ メタン発酵槽 10 掻寄機 11 生物膜式処理槽 12 脱硫槽 13 ガスホルダー 14 脱窒槽 15 発電機又はボイラー 16 ブロアー 17 吸引ブロアー 18 沈殿槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 3/28 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 11/02 ＺＡＢ 3/34 １０１ Ｃ０５Ｆ 7/00 ３０１Ｄ 11/02 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６Ｚ Ｃ０５Ｆ 7/00 ３０１ １２１Ｚ (56)参考文献 特開 昭63−139088（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−115036（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 11/00 - 11/20 C05B 1/00 - 5/00
Claims (4)
- 【請求項１】 有機性スラリーを処理するにあたり、リ
ン酸及びアンモニウムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリ
ーにマグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウムアン
モニウムの結晶を形成させる第１工程と、前記第１工程
からのリン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を含む有
機性スラリーを固液分離して、有機固形分とリン酸マグ
ネシウムアンモニウムとを含む固相と、液相とに分離す
る第２工程と、前記第２工程で分離された固相を好気的
に発酵し、リン酸マグネシウムアンモニウムを含有する
堆肥を製造する第３工程と、前記第２工程で分離された
液相を上向流嫌気性汚泥ろ床法のメタン発酵槽によって
処理する第４工程とを含むことを特徴とする有機性スラ
リーの処理方法。 - 【請求項２】 有機性スラリーを処理するにあたり、リ
ン酸及びアンモニウムを含むｐＨ８〜９の有機性スラリ
ーにマグネシウム塩を添加し、リン酸マグネシウムアン
モニウムの結晶を形成させる第１工程と、前記第１工程
からのリン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を含む有
機性スラリーを固液分離して、有機固形分とリン酸マグ
ネシウムアンモニウムとを含む固相と、液相とに分離す
る第２工程と、前記第２工程で分離された固相を好気的
に発酵し、リン酸マグネシウムアンモニウムを含有する
堆肥を製造する第３工程と、前記第２工程で分離された
液相を上向流嫌気性汚泥ろ床法のメタン発酵槽によって
処理する第４工程と、前記第３工程で発生した臭気ガス
の脱臭と、前記第４工程からの流出液中の残存有機成分
の除去及び窒素の除去とを好気性生物膜式処理槽と脱窒
槽とにより行う第５工程と、前記第４工程から発生した
メタン発酵ガス中の硫化物を前記第５工程流出液に吸収
させ、脱硫するための第６工程と、前記第６工程で脱硫
した後のメタンガスを用い、発電機又はボイラーによっ
て温水及び／又は電力を製造し、その燃焼排ガスは前記
第４工程で行うメタン発酵の際のメタン発酵槽流入液の
中和及び加温に用いる第７工程と、からなる有機性スラ
リーの処理方法。 - 【請求項３】 第５工程の好気性生物膜式処理槽におい
て、槽の上部より、前記第４工程からの流出液を注入
し、槽の下部から前記第３工程の堆肥を製造する際に発
生する排気を通気させ、また本工程からの流出液の一部
を、第６工程で行う脱硫に使用し、さらに脱窒槽を通過
させることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 リン酸及びアンモニウムを含む有機性ス
ラリーの粗浮遊物及び砂分の除去を行う前処理槽１と、
マグネシウム塩溶液を貯めておくマグネシウム塩溶液貯
槽２と、前記前処理槽１で前処理を行った有機性スラリ
ーに前記マグネシウム塩溶液貯槽２からのマグネシウム
塩溶液を混合し、リン酸マグネシウムアンモニウムの結
晶を形成させる結晶形成槽３と、前記結晶形成槽３から
のリン酸マグネシウムアンモニウムの結晶を含む有機ス
ラリーを固液分離して、有機固形分とリン酸マグネシウ
ムアンモニウムとを含む固相と、液相とに分離する固液
分離機５と、前記固液分離機５で分離された固相を好気
的に発酵させてリン酸マグネシウムアンモニウムを含有
する堆肥を製造する堆肥化槽８と、前記固液分離機５で
分離された液相を中和する中和槽６と、前記堆肥化槽８
の外周部に配置されており、かつ前記中和槽６で中和さ
れた液を上向流嫌気性汚泥ろ床法によりメタン化するメ
タン発酵槽９と、前記堆肥化槽８で発生した臭気ガスの
脱臭と、前記メタン発酵槽９からの流出液中の残存有機
成分の除去及びアンモニアの硝化とを行う好気性生物膜
式処理槽１１と、前記メタン発酵槽９から発生したメタ
ン発酵ガス中の硫化物を前記好気性生物膜式処理槽１１
からの流出液に吸収させ、脱硫する脱硫槽１２と、前記
脱硫槽１２流出液中の硝酸又は亜硝酸の脱窒を、前記脱
硫槽１２で吸収した硫化物と前記中和槽６からの流出液
中の有機物を電子供与体として行う脱窒槽１４と、前記
脱硫槽１２で脱硫した後のメタンガスから温水及び／又
は電力を製造すると共に、得られた燃焼排ガスにより前
記中和槽６からの前記メタン発酵槽９への流入液の予熱
を行なう発電機又はボイラー１５と、を含む有機性スラ
リーの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35076395A JP2777984B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 有機性スラリーの処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35076395A JP2777984B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 有機性スラリーの処理方法及び処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174095A JPH09174095A (ja) | 1997-07-08 |
| JP2777984B2 true JP2777984B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=18412706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35076395A Expired - Lifetime JP2777984B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 有機性スラリーの処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2777984B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ID27437A (id) * | 1998-05-14 | 2001-04-12 | Thomas Welluweit Cs | Metode untuk mengelola air, tanah, sedimen dan/atau endapan lumpur |
| JP3835930B2 (ja) * | 1998-07-06 | 2006-10-18 | 株式会社クボタ | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JP3693320B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2005-09-07 | 株式会社荏原製作所 | 有機性廃棄物のメタン発酵処理方法と装置 |
| JP2003071487A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Ebara Corp | 有機性廃水の処理方法及び処理装置 |
| JP4834942B2 (ja) * | 2001-09-03 | 2011-12-14 | 株式会社Ｉｈｉ | 有機廃棄物の処理方法及び処理装置 |
| JP4588314B2 (ja) * | 2003-12-08 | 2010-12-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 建築物におけるトータルエネルギシステム |
| JP2005288371A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 排水処理方法 |
| JP2006167512A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp | メタン発酵物処理装置及び方法 |
| CN110734846A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-31 | 广东石油化工学院 | 一种基于固液分离技术的畜禽粪污发酵产气装置 |
| JP7246339B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2023-03-27 | 水ｉｎｇ株式会社 | 有機性廃液の処理方法及び装置 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP35076395A patent/JP2777984B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09174095A (ja) | 1997-07-08 |
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