JP2868137B2 - 上向流式嫌気性汚泥床法 - Google Patents
上向流式嫌気性汚泥床法Info
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- JP2868137B2 JP2868137B2 JP10341891A JP10341891A JP2868137B2 JP 2868137 B2 JP2868137 B2 JP 2868137B2 JP 10341891 A JP10341891 A JP 10341891A JP 10341891 A JP10341891 A JP 10341891A JP 2868137 B2 JP2868137 B2 JP 2868137B2
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- sludge bed
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性汚水のメタン発
酵法に係り、特に、食品、化学、紙パルプ工業等より排
出される有機性排水を対象とした上向流嫌気性汚泥床法
（Ｕｐｆｌｏｗ Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｓｌｕｄｇｅ
Ｂｌａｎｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ、以後ＵＡＳＢ法と記
す。）に関するものである。
酵法に係り、特に、食品、化学、紙パルプ工業等より排
出される有機性排水を対象とした上向流嫌気性汚泥床法
（Ｕｐｆｌｏｗ Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｓｌｕｄｇｅ
Ｂｌａｎｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ、以後ＵＡＳＢ法と記
す。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＵＡＳＢ法は原水を発酵槽の下部より上
向流として流入させ、菌の付着担体を用いることなく、
汚泥（菌）をブロック化若しくは粒状化せしめることに
より汚泥床（スラッジジベッド）を形成させ、発酵槽中
に高濃度の微生物を確保するためにより高容積負荷を許
容しうる嫌気性微生物処理技術であり、高負荷処理メタ
ン発酵法として最近、脚光を浴びている。しかし、ＵＡ
ＳＢ法はグラニュール汚泥の形成に時間がかかるため、
スタートアップ期間が長くなる欠点があった。これを改
良する方法として種グラニュールを添加する方法、微小
担体を添加する方法（依田ら、用水と廃水 ｖｏｌ ３
１ Ｎｏ．１ １９８９ Ｐ４９〜Ｐ５４）等が知られ
ている。前者は装置が大型化した場合、グラニュール汚
泥の供給量に限界があること、基質の異なる廃水に関し
ては短時間のスタートアップはむずかしい等の欠点があ
る。後者においては微小担体を投入するためイニシャル
コストがかかること、スタートアップ時に微小担体を流
動あるいは膨張させるために処理水循環を行い、ある一
定以上の線速度が必要であり、運転操作が複雑である等
の欠点がある。
向流として流入させ、菌の付着担体を用いることなく、
汚泥（菌）をブロック化若しくは粒状化せしめることに
より汚泥床（スラッジジベッド）を形成させ、発酵槽中
に高濃度の微生物を確保するためにより高容積負荷を許
容しうる嫌気性微生物処理技術であり、高負荷処理メタ
ン発酵法として最近、脚光を浴びている。しかし、ＵＡ
ＳＢ法はグラニュール汚泥の形成に時間がかかるため、
スタートアップ期間が長くなる欠点があった。これを改
良する方法として種グラニュールを添加する方法、微小
担体を添加する方法（依田ら、用水と廃水 ｖｏｌ ３
１ Ｎｏ．１ １９８９ Ｐ４９〜Ｐ５４）等が知られ
ている。前者は装置が大型化した場合、グラニュール汚
泥の供給量に限界があること、基質の異なる廃水に関し
ては短時間のスタートアップはむずかしい等の欠点があ
る。後者においては微小担体を投入するためイニシャル
コストがかかること、スタートアップ時に微小担体を流
動あるいは膨張させるために処理水循環を行い、ある一
定以上の線速度が必要であり、運転操作が複雑である等
の欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術における問題点を解決し、グラニュール汚泥の投
入、微小担体の投入は行わず、嫌気性微生物群（硫酸還
元菌）の作用と化学的反応を組み合わせることによっ
て、スタートアップ期間を短縮させることのできる上向
流嫌気性汚泥床法を提供することを目的とする。
技術における問題点を解決し、グラニュール汚泥の投
入、微小担体の投入は行わず、嫌気性微生物群（硫酸還
元菌）の作用と化学的反応を組み合わせることによっ
て、スタートアップ期間を短縮させることのできる上向
流嫌気性汚泥床法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、上向流式嫌気性汚泥床法による有機性
汚水の処理方法において、原水中に鉄塩と、もし存在し
ていない場合にはＳＯ４ ２−とのみをスタートアップ時
に添加し、リアクター内で硫酸還元菌の作用によりＦｅ
Ｓを形成させて、これを担体にしてメタン菌を付着さ
せ、ペレット状のグラニュール汚泥を形成させることを
特徴とする上向流式嫌気性汚泥床法としたものである。
に、本発明では、上向流式嫌気性汚泥床法による有機性
汚水の処理方法において、原水中に鉄塩と、もし存在し
ていない場合にはＳＯ４ ２−とのみをスタートアップ時
に添加し、リアクター内で硫酸還元菌の作用によりＦｅ
Ｓを形成させて、これを担体にしてメタン菌を付着さ
せ、ペレット状のグラニュール汚泥を形成させることを
特徴とする上向流式嫌気性汚泥床法としたものである。
【０００５】次に、本発明を詳細に説明する。本発明の
上向流嫌気性汚泥床法においては、下水の嫌気性消化汚
泥（中温消化汚泥、高温消化汚泥）を圧密状態にてリア
クター底部から１〜１．５ｍ充填し、原廃水を通水す
る。適用汚水種は低級脂肪酸（酢酸、プロピオン酸
等）、糖類、蛋白質、アルコール等を含むものが一般的
である。
上向流嫌気性汚泥床法においては、下水の嫌気性消化汚
泥（中温消化汚泥、高温消化汚泥）を圧密状態にてリア
クター底部から１〜１．５ｍ充填し、原廃水を通水す
る。適用汚水種は低級脂肪酸（酢酸、プロピオン酸
等）、糖類、蛋白質、アルコール等を含むものが一般的
である。
【０００６】原水に鉄塩と、必要によりＳＯ４ ２−と
を、Ｆｅ２＋は１０〜５００ｍｇ／ｌ）好ましくは２０
〜２５０ｍｇ／ｌ添加し、ＳＯ４ ２−（有機性汚水中に
は存在するのが普通）は原水中に存在しない場合には５
〜２０００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０〜５００ｍｇ／ｌ
になるように添加する。原水がメタン発酵槽内に流入す
ると、硫酸還元菌の作用により（１）式の反応が起こ
る。 ＳＯ４ ２− ＋ ４Ｈ２ → Ｓ２− ＋ ４Ｈ２Ｏ （１） 生成したＳ２−とＦｅ２＋はすみやかに反応しＦｅＳの
沈殿物を生じ始める。ベット内の汚泥濃度は２〜３％程
度になりこれらＦｅＳの沈殿物にメタン菌が付着し、徐
々にペレット状の汚泥が生成し始める。ペレットの大き
さが０．５〜１．０ｍｍ程度に生長し、汚泥のＭＬＶＳ
Ｓ／ＭＬＳＳ含有率が４０〜６０％になった時点で原水
へのＦｅ２＋，ＳＯ４ ２−の添加量を徐々に減らし、ペ
レット内のメタン菌の比率を増やしＭＬＶＳＳ／ＭＬＳ
Ｓ含有率を徐々に上げることで、メタン生成活性度の高
いグラニュール汚泥が短時間にできる。なお、鉄塩は原
水中に添加するのが好ましいが、リアクター内に導入し
てもよい。
を、Ｆｅ２＋は１０〜５００ｍｇ／ｌ）好ましくは２０
〜２５０ｍｇ／ｌ添加し、ＳＯ４ ２−（有機性汚水中に
は存在するのが普通）は原水中に存在しない場合には５
〜２０００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０〜５００ｍｇ／ｌ
になるように添加する。原水がメタン発酵槽内に流入す
ると、硫酸還元菌の作用により（１）式の反応が起こ
る。 ＳＯ４ ２− ＋ ４Ｈ２ → Ｓ２− ＋ ４Ｈ２Ｏ （１） 生成したＳ２−とＦｅ２＋はすみやかに反応しＦｅＳの
沈殿物を生じ始める。ベット内の汚泥濃度は２〜３％程
度になりこれらＦｅＳの沈殿物にメタン菌が付着し、徐
々にペレット状の汚泥が生成し始める。ペレットの大き
さが０．５〜１．０ｍｍ程度に生長し、汚泥のＭＬＶＳ
Ｓ／ＭＬＳＳ含有率が４０〜６０％になった時点で原水
へのＦｅ２＋，ＳＯ４ ２−の添加量を徐々に減らし、ペ
レット内のメタン菌の比率を増やしＭＬＶＳＳ／ＭＬＳ
Ｓ含有率を徐々に上げることで、メタン生成活性度の高
いグラニュール汚泥が短時間にできる。なお、鉄塩は原
水中に添加するのが好ましいが、リアクター内に導入し
てもよい。
【０００７】
【作用】上向流嫌気性汚泥床法において消化汚泥を種汚
泥としてグラニュール汚泥を形成させる場合は、通常、
６ケ月〜１年と長期間を有するが、本発明のように嫌気
性微生物（硫酸還元菌）の副産物を利用して形成される
化合物を担体としてメタン菌を付着させ、グラニュール
汚泥の形成を促進することで１〜３ケ月程度でスタート
アップできる。さらに、優先種となるメタン菌の種類
（メタノスリクス、メタノサルシナ）に依らず、グラニ
ュール汚泥の形成が可能となる。
泥としてグラニュール汚泥を形成させる場合は、通常、
６ケ月〜１年と長期間を有するが、本発明のように嫌気
性微生物（硫酸還元菌）の副産物を利用して形成される
化合物を担体としてメタン菌を付着させ、グラニュール
汚泥の形成を促進することで１〜３ケ月程度でスタート
アップできる。さらに、優先種となるメタン菌の種類
（メタノスリクス、メタノサルシナ）に依らず、グラニ
ュール汚泥の形成が可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【０００９】実施例１ 槽有効容量３３リットルのＵＡＳＢ リアクターを用い
て、水温５０〜５５℃にてメタノールを主成分とした化
学工場廃水において実験を行った。下記に原水性状を示
す。種汚泥には下水の高温消化汚泥を用いた。 原水中にＮ，Ｐは含まれていないためＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝
１００：５：１になるようにＮ，Ｐの補給を行った。Ｒ
ｕｎＣではＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを添加を段階的に添加
した。ｐＨ調整用にはＮａＯＨ，ＨＣｌを用いてｐＨ＝
７になるようにコントロールしてＲｕｎＤは対照系とし
た。
て、水温５０〜５５℃にてメタノールを主成分とした化
学工場廃水において実験を行った。下記に原水性状を示
す。種汚泥には下水の高温消化汚泥を用いた。 原水中にＮ，Ｐは含まれていないためＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝
１００：５：１になるようにＮ，Ｐの補給を行った。Ｒ
ｕｎＣではＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを添加を段階的に添加
した。ｐＨ調整用にはＮａＯＨ，ＨＣｌを用いてｐＨ＝
７になるようにコントロールしてＲｕｎＤは対照系とし
た。
【００１０】図１に処理成績の概要を示す。ＲｕｎＣに
おいては原水にＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを１０００ｍｇ／
ｌ（Ｆｅ２＋２００ｍｇ／ｌ、ＳＯ４３４５ｍｇ／ｌ）
添加し、通水し始めた。通水後スラッジベットのＭＬＶ
ＳＳ／ＭＬＳＳ含有率は徐々に減少し、２０〜３０日目
でＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ４０〜４５％まで低下した。こ
の時点でベット内の汚泥濃度は２〜３％であった。その
後ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ添加量を段階的に下げＭＬＶＳ
Ｓ／ＭＬＳＳ含有率は徐々に上がり、それに対応しＣＯ
Ｄｃｒ負荷も高くなった。通水後６０日目にはＣ０Ｄｃ
ｒ２５ｋｇ／ｍ３・ｄ）通水後１００日目にはＣＯＤｃ
ｒ５０ｋｇ／ｍ３・ｄと高負荷処理が可能となった。ベ
ット内よりとり出したグラニュール汚泥を電子顕微鏡で
観察するとメタノサルシナ属のメタン菌がグラニュール
汚泥内に多く生息していた。
おいては原水にＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを１０００ｍｇ／
ｌ（Ｆｅ２＋２００ｍｇ／ｌ、ＳＯ４３４５ｍｇ／ｌ）
添加し、通水し始めた。通水後スラッジベットのＭＬＶ
ＳＳ／ＭＬＳＳ含有率は徐々に減少し、２０〜３０日目
でＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ４０〜４５％まで低下した。こ
の時点でベット内の汚泥濃度は２〜３％であった。その
後ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ添加量を段階的に下げＭＬＶＳ
Ｓ／ＭＬＳＳ含有率は徐々に上がり、それに対応しＣＯ
Ｄｃｒ負荷も高くなった。通水後６０日目にはＣ０Ｄｃ
ｒ２５ｋｇ／ｍ３・ｄ）通水後１００日目にはＣＯＤｃ
ｒ５０ｋｇ／ｍ３・ｄと高負荷処理が可能となった。ベ
ット内よりとり出したグラニュール汚泥を電子顕微鏡で
観察するとメタノサルシナ属のメタン菌がグラニュール
汚泥内に多く生息していた。
【００１１】一方ＲｕｎＤでは原水にＦｅＳＯ４・７Ｈ
２Ｏを加えずＣＯＤｃｒ負荷を徐々に上げていった。そ
の結果通水後１１０日目でＣＯＤｃｒ１５ｋｇ／ｍ３・
ｄとなった。しかしこれ以上の負荷を上げると菌体の洗
い落し（ｗａｓｈ ｏｕｔ）がみられ限界であった。槽
内の汚泥を採取し電子顕微鏡で観察するとメタノサルシ
ナ属のメタン菌がだんご状に固まっていた。しかし核と
なる担体がないため粒径は小さくこわれやすい形状であ
った。以上のように、Ｆｅ２＋、ＳＯ４ ２−を添加する
ことで硫酸還元菌の作用により生成したＳ２−とＦｅ
２＋とによって生成したＦｅＳがメタノサルシナ菌のメ
タン菌をリアクター内に維持させるための担体の役割を
果たしている。
２Ｏを加えずＣＯＤｃｒ負荷を徐々に上げていった。そ
の結果通水後１１０日目でＣＯＤｃｒ１５ｋｇ／ｍ３・
ｄとなった。しかしこれ以上の負荷を上げると菌体の洗
い落し（ｗａｓｈ ｏｕｔ）がみられ限界であった。槽
内の汚泥を採取し電子顕微鏡で観察するとメタノサルシ
ナ属のメタン菌がだんご状に固まっていた。しかし核と
なる担体がないため粒径は小さくこわれやすい形状であ
った。以上のように、Ｆｅ２＋、ＳＯ４ ２−を添加する
ことで硫酸還元菌の作用により生成したＳ２−とＦｅ
２＋とによって生成したＦｅＳがメタノサルシナ菌のメ
タン菌をリアクター内に維持させるための担体の役割を
果たしている。
【００１２】
【発明の効果】以上の結果からも明らかなように、本発
明では原水にＦｅ２＋とＳＯ４ ２−を添加することでグ
ラニュール汚泥の形成が短期間にできる。また、優先種
となるメタン菌の種類によらず、グラニュール汚泥の形
成が可能となった。
明では原水にＦｅ２＋とＳＯ４ ２−を添加することでグ
ラニュール汚泥の形成が短期間にできる。また、優先種
となるメタン菌の種類によらず、グラニュール汚泥の形
成が可能となった。
【図１】実施例１の処理経過を示すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−136996（ＪＰ，Ａ) 「Ｇｒａｎｕａｌａ，ａｎａｅｒｏｂ ｉｃ ｓｌｕｇｅ；ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ｏｇｙ ａｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」 ｐ170〜178，Ｐｕｄｕｃ Ｗａｇｅｎｉ ｎｇｅｎ，1988年
Claims (1)
- 【請求項１】 上向流式嫌気性汚泥床法による有機性汚
水の処理方法において、原水中に鉄塩と、もし存在して
いない場合にはＳＯ４ ２−とのみをスタートアップ時に
添加し、リアクター内で硫酸還元菌の作用によりＦｅＳ
を形成させて、これを担体にしてメタン菌を付着させ、
ペレット状のグラニュール汚泥を形成させることを特徴
とする上向流式嫌気性汚泥床法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10341891A JP2868137B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 上向流式嫌気性汚泥床法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10341891A JP2868137B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 上向流式嫌気性汚泥床法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9953096A Division JP2878640B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 上向流式嫌気性汚泥床法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310293A JPH04310293A (ja) | 1992-11-02 |
| JP2868137B2 true JP2868137B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=14353501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10341891A Expired - Fee Related JP2868137B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 上向流式嫌気性汚泥床法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868137B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4114729B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2008-07-09 | 三菱化工機株式会社 | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JP5205585B2 (ja) * | 2009-02-04 | 2013-06-05 | エコ・アース・エンジニアリング株式会社 | 汚染物質の浄化方法及び浄化施設 |
| JP5896853B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2016-03-30 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | メタン発酵設備及びメタン発酵方法 |
| CN106800355A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-06-06 | 河海大学 | 一种利用微生物诱导矿化处理污水的方法 |
| CN109748388A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-14 | 福建省环境科学研究院（福建省排污权储备和管理技术中心） | 一种附着增殖型惰性生物载体培养厌氧氨氧化颗粒污泥的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136996A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-24 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment of waste water |
| JPS62225294A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-03 | Japan Organo Co Ltd | 生物学的脱窒装置 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP10341891A patent/JP2868137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「Ｇｒａｎｕａｌａ，ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｓｌｕｇｅ；ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」ｐ１７０〜１７８，Ｐｕｄｕｃ Ｗａｇｅｎｉｎｇｅｎ，１９８８年 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04310293A (ja) | 1992-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |