JP3085966B2 - 廃水処理方法 - Google Patents
廃水処理方法Info
- Publication number
- JP3085966B2 JP3085966B2 JP20143590A JP20143590A JP3085966B2 JP 3085966 B2 JP3085966 B2 JP 3085966B2 JP 20143590 A JP20143590 A JP 20143590A JP 20143590 A JP20143590 A JP 20143590A JP 3085966 B2 JP3085966 B2 JP 3085966B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermentation
- filtrate
- methane
- tank
- wastewater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- 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
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濃厚な有機性廃水、特に家畜の屎尿などの畜
産廃棄物を含む有機性廃水を処理する方法に関する。
産廃棄物を含む有機性廃水を処理する方法に関する。
従来、家畜の屎尿などの畜産廃水は高濃度で有機成分
を含み生物学的酸素要求量すなわちBODが極めて高いた
めに、活性汚泥法などの通常の汚水処理法によって処理
しようとすると処理設備が大規模となって経済的でない
から、メタン醗酵法を利用するのが適当であると考えら
れている。
を含み生物学的酸素要求量すなわちBODが極めて高いた
めに、活性汚泥法などの通常の汚水処理法によって処理
しようとすると処理設備が大規模となって経済的でない
から、メタン醗酵法を利用するのが適当であると考えら
れている。
かかるメタン醗酵法に用いられる醗酵装置としては、
メタン細菌の活動に適した温度が比較的に高いために保
温性を良好にする必要があって、例えば径が高さより大
きい円筒形あるいは卵形などで体積に比べて表面積が小
さい大型の醗酵槽を保温材で覆い、また内部を嫌気性雰
囲気に保つために密閉して加圧状態で運転するものが普
通であった。
メタン細菌の活動に適した温度が比較的に高いために保
温性を良好にする必要があって、例えば径が高さより大
きい円筒形あるいは卵形などで体積に比べて表面積が小
さい大型の醗酵槽を保温材で覆い、また内部を嫌気性雰
囲気に保つために密閉して加圧状態で運転するものが普
通であった。
そしてこのような装置では、内容物の濃度が高いこと
から浮上や沈殿などの分離現象が起こりやすく、機械的
攪拌のみではかかる分離現象を抑制して内容物を均質化
し、円滑な醗酵反応を進めることは困難であるから、発
生するメタンガスを再び醗酵槽の底部から吹き込み、内
容物の上下対流を促進する方法を併用することも行われ
ている。
から浮上や沈殿などの分離現象が起こりやすく、機械的
攪拌のみではかかる分離現象を抑制して内容物を均質化
し、円滑な醗酵反応を進めることは困難であるから、発
生するメタンガスを再び醗酵槽の底部から吹き込み、内
容物の上下対流を促進する方法を併用することも行われ
ている。
また、このような従来のメタン醗酵装置においては、
ほぼ定常的に発生する畜産廃水等を大きな醗酵槽に高濃
度のまま次々に装入して滞留時間を長くとることによっ
て醗酵速度の遅さを補うという考え方が採用されていた
ので、例えば醗酵槽の容積は畜産廃水の発生量の30日分
以上となるように設計され、毎日の装入量に見合った消
化汚泥液をその度に抜き出すような運転方法を採ること
が普通であった。
ほぼ定常的に発生する畜産廃水等を大きな醗酵槽に高濃
度のまま次々に装入して滞留時間を長くとることによっ
て醗酵速度の遅さを補うという考え方が採用されていた
ので、例えば醗酵槽の容積は畜産廃水の発生量の30日分
以上となるように設計され、毎日の装入量に見合った消
化汚泥液をその度に抜き出すような運転方法を採ること
が普通であった。
しかしこのような醗酵槽から抜き出された消化汚泥液
はまだBOD濃度が高く、例えば3300ppmにも達することが
普通であった。そのため２個の醗酵槽を直列に結合し
て、前段を酸工程にまた後段をメタン生成工程に使用す
る、いわゆる二相メタン醗酵法も提案されている。
はまだBOD濃度が高く、例えば3300ppmにも達することが
普通であった。そのため２個の醗酵槽を直列に結合し
て、前段を酸工程にまた後段をメタン生成工程に使用す
る、いわゆる二相メタン醗酵法も提案されている。
しかしかかる従来のメタン醗酵法では、醗酵槽内でス
カムが浮上して効率的な醗酵消化を妨げ、あるいは醗酵
槽の運転の障害となるなどの種々の問題があり、内容物
を完全に醗酵消化することは困難であって、消化汚泥液
はなおBOD濃度が高く、そのまま排出することはできな
かった。
カムが浮上して効率的な醗酵消化を妨げ、あるいは醗酵
槽の運転の障害となるなどの種々の問題があり、内容物
を完全に醗酵消化することは困難であって、消化汚泥液
はなおBOD濃度が高く、そのまま排出することはできな
かった。
このようなBOD濃度の高い消化汚泥液は、排水の水質
基準に合わせるためには更に二次処理が必要であるもの
の、活性汚泥処理装置での廃水処理を行おうとする極め
て大規模な装置が必要となるという不利がある。そして
また、かかるメタン醗酵消化汚泥液を更に二次のメタン
醗酵槽で処理しようとすると、これまた醗酵効率が極め
て悪く、水質基準に適合した廃水処理は極めて困難であ
った。
基準に合わせるためには更に二次処理が必要であるもの
の、活性汚泥処理装置での廃水処理を行おうとする極め
て大規模な装置が必要となるという不利がある。そして
また、かかるメタン醗酵消化汚泥液を更に二次のメタン
醗酵槽で処理しようとすると、これまた醗酵効率が極め
て悪く、水質基準に適合した廃水処理は極めて困難であ
った。
従って、メタン醗酵法はエネルギー回収の面では有利
であるものの消化汚泥液を廃棄可能な程度まで浄化しよ
うとすることは経済的でなく、消化汚泥液の肥料その他
へ有利に利用することができないかぎりメタン醗酵法は
経済的に成立しないものとされていた。
であるものの消化汚泥液を廃棄可能な程度まで浄化しよ
うとすることは経済的でなく、消化汚泥液の肥料その他
へ有利に利用することができないかぎりメタン醗酵法は
経済的に成立しないものとされていた。
そこで本発明は、メタン醗酵効率が高く、また塩分や
肥料分などを含まない完全に無害の清浄な処理水を分離
回収することができる、改良された廃水処理方法を提供
することを目的としたものである。
肥料分などを含まない完全に無害の清浄な処理水を分離
回収することができる、改良された廃水処理方法を提供
することを目的としたものである。
かかる本発明の目的は、断面積の平方根の３倍以上の
高さを有する縦型筒状容器からなる醗酵槽であってその
側壁部に加熱手段を設けるとともにその底部に内容物を
側壁に沿って上方に送出することができる対流促進手段
を設けたメタン醗酵装置を用いて、有機性廃水を醗酵処
理してメタンを回収するとともに醗酵液を得る第１工程
と、該醗酵液を限外濾過装置により処理して固形分を除
去した第１濾液を得る第２工程と、該第１濾液を逆浸透
装置により処理して脱塩した第２濾液を得る第３工程
と、該第２濾液をイオン交換装置により処理して脱アン
モニアした清浄な処理水を得る第４工程とからなること
を特徴とする廃水処理方法によって達成することができ
る。
高さを有する縦型筒状容器からなる醗酵槽であってその
側壁部に加熱手段を設けるとともにその底部に内容物を
側壁に沿って上方に送出することができる対流促進手段
を設けたメタン醗酵装置を用いて、有機性廃水を醗酵処
理してメタンを回収するとともに醗酵液を得る第１工程
と、該醗酵液を限外濾過装置により処理して固形分を除
去した第１濾液を得る第２工程と、該第１濾液を逆浸透
装置により処理して脱塩した第２濾液を得る第３工程
と、該第２濾液をイオン交換装置により処理して脱アン
モニアした清浄な処理水を得る第４工程とからなること
を特徴とする廃水処理方法によって達成することができ
る。
そして更に、第２工程の限外濾過装置から得た第１濃
縮残液をメタン醗酵装置へ返送して醗酵処理し、また第
３工程の逆浸透装置から得た第２濃縮残液を固形肥料製
造用原料の一部として用いることによって更に優れた処
理効率と経済効果を期待することができる。
縮残液をメタン醗酵装置へ返送して醗酵処理し、また第
３工程の逆浸透装置から得た第２濃縮残液を固形肥料製
造用原料の一部として用いることによって更に優れた処
理効率と経済効果を期待することができる。
本発明の廃水処理方法の第１工程に用いられるメタン
醗酵装置は、その高さが断面積の平方根の３倍以上であ
る縦型筒状容器からなる醗酵槽であって、発生するメタ
ンの圧力に耐える密閉構造を有し、更に耐食性であるこ
とが望ましい。このように断面積が比較的に小さいこと
は、後述のようなスカム破砕手段と内容物循環手段の働
きと相まってスカムが分離浮上するために生ずる種々の
問題を解決して迅速かつ高度な醗酵反応を達成するのに
有効である。
醗酵装置は、その高さが断面積の平方根の３倍以上であ
る縦型筒状容器からなる醗酵槽であって、発生するメタ
ンの圧力に耐える密閉構造を有し、更に耐食性であるこ
とが望ましい。このように断面積が比較的に小さいこと
は、後述のようなスカム破砕手段と内容物循環手段の働
きと相まってスカムが分離浮上するために生ずる種々の
問題を解決して迅速かつ高度な醗酵反応を達成するのに
有効である。
またかかる醗酵槽の側壁部に設けられる加熱手段は、
例えば温水などを流通させることができるジャケットや
コイルなどであってよい。更に醗酵槽の底部に設けられ
る対流促進手段は、底部に滞留しやすい内容物を攪拌し
つつ側壁方向に移動させるとともに側壁に沿って上方に
送出する機能を持つものであればよく、例えばジェット
ノズル式の対流促進装置などが好ましいが、スパイラル
スクリュー形の攪拌機などであっても構わない。これら
の加熱手段と対流促進手段とは、内容物が醗酵槽内で効
果的に対流を起こすのに協同作用してその均一混合を達
成するのに有効である。
例えば温水などを流通させることができるジャケットや
コイルなどであってよい。更に醗酵槽の底部に設けられ
る対流促進手段は、底部に滞留しやすい内容物を攪拌し
つつ側壁方向に移動させるとともに側壁に沿って上方に
送出する機能を持つものであればよく、例えばジェット
ノズル式の対流促進装置などが好ましいが、スパイラル
スクリュー形の攪拌機などであっても構わない。これら
の加熱手段と対流促進手段とは、内容物が醗酵槽内で効
果的に対流を起こすのに協同作用してその均一混合を達
成するのに有効である。
更に本発明における醗酵槽には、その制限液面の上方
の所定位置にスカム破砕手段を設けることが好ましい。
かかるスカム破砕手段は、ガスを含んで浮上するスカム
が固化することを防いで、内容物と分離することなく均
一に分散混合したまま対流し、あるいは後述のように系
内を循環できるようにするためのもので、例えば多数の
スリットなどを有する翼を設けた機械的な攪拌手段など
が好ましく用いられ、また密閉型のモータに直結した環
状の破砕翼を備えたものが特に好ましい。
の所定位置にスカム破砕手段を設けることが好ましい。
かかるスカム破砕手段は、ガスを含んで浮上するスカム
が固化することを防いで、内容物と分離することなく均
一に分散混合したまま対流し、あるいは後述のように系
内を循環できるようにするためのもので、例えば多数の
スリットなどを有する翼を設けた機械的な攪拌手段など
が好ましく用いられ、また密閉型のモータに直結した環
状の破砕翼を備えたものが特に好ましい。
本発明において用いられるメタン醗酵装置にあって
は、第１図に示すように、前記のような醗酵槽ａに並べ
て従反応塔ｂを設け、これらそれぞれの上部を連絡管ｃ
で連通して醗酵槽から内容物が流入できるようにし、従
反応塔ｂ内で醗酵した内容物からメタンガスが分離する
とともに液状の内容物を該塔の下部から醗酵槽の下部へ
循環移送する手段ｄを設けて構成することが好ましい。
このような内容物循環手段ｄとしては例えばスラリーポ
ンプなどを用いることができるが、瞬間的な空転状態に
耐える構造を有するものであることが必要である。更に
醗酵槽への戻りラインを前記のジェットノズル式の対流
促進装置ｅなどに結合し、ポンプの吐出力を利用して醗
酵槽内に対流を発生させることが更に好ましい。
は、第１図に示すように、前記のような醗酵槽ａに並べ
て従反応塔ｂを設け、これらそれぞれの上部を連絡管ｃ
で連通して醗酵槽から内容物が流入できるようにし、従
反応塔ｂ内で醗酵した内容物からメタンガスが分離する
とともに液状の内容物を該塔の下部から醗酵槽の下部へ
循環移送する手段ｄを設けて構成することが好ましい。
このような内容物循環手段ｄとしては例えばスラリーポ
ンプなどを用いることができるが、瞬間的な空転状態に
耐える構造を有するものであることが必要である。更に
醗酵槽への戻りラインを前記のジェットノズル式の対流
促進装置ｅなどに結合し、ポンプの吐出力を利用して醗
酵槽内に対流を発生させることが更に好ましい。
更にまた本発明におけるメタン醗酵装置は、上記のよ
うに構成された醗酵槽ないしそのシステムを複数セット
直列多段に結合して装置を構成することができる。この
ように多段構成とすることにより、メタン醗酵における
各反応段階、すなわち有機物の加水分解による低分子
化、低分子有機物の酢酸、メタノール、二酸化炭素、水
素などへの分解、更にこれらの低分子物質からのメタン
への転化のそれぞれの段階に対応して、効率的な醗酵反
応を進めることができる。
うに構成された醗酵槽ないしそのシステムを複数セット
直列多段に結合して装置を構成することができる。この
ように多段構成とすることにより、メタン醗酵における
各反応段階、すなわち有機物の加水分解による低分子
化、低分子有機物の酢酸、メタノール、二酸化炭素、水
素などへの分解、更にこれらの低分子物質からのメタン
への転化のそれぞれの段階に対応して、効率的な醗酵反
応を進めることができる。
本発明の廃水処理方法の第２工程に用いられる限外濾
過装置は、たとえば平板状やチューブ状などの限外濾過
膜を用いたクロスフロー型の装置が好ましく、醗酵槽か
ら流出する醗酵液を貯留する限外濾過処理槽ｉと、限外
濾過機ｊと、限外濾過処理槽ｉ中の醗酵液を加圧して限
外濾過機ｊに供給する加圧ポンプｋとを備え、濾過膜を
通過して菌体その他の固形分が除かれた第１濾液を次の
逆浸透装置に送るとともに濃縮された液を限外濾過処理
槽ｉに回収するように構成されることが望ましい。ま
た、必要に応じて醗酵液を凝集処理するための凝集剤槽
ｌなどを設けても良い。
過装置は、たとえば平板状やチューブ状などの限外濾過
膜を用いたクロスフロー型の装置が好ましく、醗酵槽か
ら流出する醗酵液を貯留する限外濾過処理槽ｉと、限外
濾過機ｊと、限外濾過処理槽ｉ中の醗酵液を加圧して限
外濾過機ｊに供給する加圧ポンプｋとを備え、濾過膜を
通過して菌体その他の固形分が除かれた第１濾液を次の
逆浸透装置に送るとともに濃縮された液を限外濾過処理
槽ｉに回収するように構成されることが望ましい。ま
た、必要に応じて醗酵液を凝集処理するための凝集剤槽
ｌなどを設けても良い。
なお、この第２工程で残った第１濃縮残液は菌体その
他の固形分が濃縮されているので、返送ラインｍによっ
て第１工程のメタン醗酵装置、例えばその最前段の醗酵
槽等へ一括返送し、再び醗酵処理されるように構成する
ことが望ましい。
他の固形分が濃縮されているので、返送ラインｍによっ
て第１工程のメタン醗酵装置、例えばその最前段の醗酵
槽等へ一括返送し、再び醗酵処理されるように構成する
ことが望ましい。
また、本発明の廃水処理方法の第３工程に用いられる
逆浸透装置は、たとえば平板状、チューブ状、中空糸状
などの半透膜を用いたクロスフロー型の装置が好まし
く、限外濾過機ｊから流出する第１濾液を貯留する逆浸
透処理槽ｎと逆浸透濾過機ｏと逆浸透処理槽ｎ中の第１
濾液を加圧して逆浸透濾過機ｏに供給する加圧ポンプｐ
とを備え、逆浸透膜を通過して脱塩された第２濾液を次
のイオン交換装置に送るとともに濃縮された液を逆浸透
処理槽ｎに回収するように構成されることが望ましい。
逆浸透装置は、たとえば平板状、チューブ状、中空糸状
などの半透膜を用いたクロスフロー型の装置が好まし
く、限外濾過機ｊから流出する第１濾液を貯留する逆浸
透処理槽ｎと逆浸透濾過機ｏと逆浸透処理槽ｎ中の第１
濾液を加圧して逆浸透濾過機ｏに供給する加圧ポンプｐ
とを備え、逆浸透膜を通過して脱塩された第２濾液を次
のイオン交換装置に送るとともに濃縮された液を逆浸透
処理槽ｎに回収するように構成されることが望ましい。
なお、この第３工程で得た塩類やアンモニアの他有機
物質などが濃縮された第２濃縮残液は、必要に応じて堆
肥やコンポストの製造などに原材料の一部として利用す
ることができる。
物質などが濃縮された第２濃縮残液は、必要に応じて堆
肥やコンポストの製造などに原材料の一部として利用す
ることができる。
更に、本発明の廃水処理方法の第４工程に用いられる
イオン交換装置は、たとえば筒状容器にゼオライトやイ
オン交換樹脂などのアンモニア吸着剤を充填したアンモ
ニア除去塔ｑとアンモニアを吸着した吸着剤からアンモ
ニアを脱着させるための再生剤、例えば食塩水や酸溶液
などを準備するための再生剤槽ｒとを備えたものである
ことが好ましい。この際必要があれば、再生剤を再生剤
槽ｒからアンモニア除去塔ｑへ送り、或いは循環させる
ためのポンプｓなどを必要に応じて設けてもよい。
イオン交換装置は、たとえば筒状容器にゼオライトやイ
オン交換樹脂などのアンモニア吸着剤を充填したアンモ
ニア除去塔ｑとアンモニアを吸着した吸着剤からアンモ
ニアを脱着させるための再生剤、例えば食塩水や酸溶液
などを準備するための再生剤槽ｒとを備えたものである
ことが好ましい。この際必要があれば、再生剤を再生剤
槽ｒからアンモニア除去塔ｑへ送り、或いは循環させる
ためのポンプｓなどを必要に応じて設けてもよい。
前記の第３工程で脱塩処理を受けて得られた第２濾液
は、この第４工程で更に脱アンモニア処理をうけ、清浄
な処理水となる。
は、この第４工程で更に脱アンモニア処理をうけ、清浄
な処理水となる。
本発明の廃水処理方法においては、例えば牛や豚の屎
尿のような畜産廃棄物等の有機性廃水をあらかじめ径が
所定の大きさ以上の固形分とより細かい固形分を含む液
状分とに分離し、固形分は例えばコンポスト化装置など
で処理するとともに液状分のみをメタン醗酵装置に供給
するのが適当である。
尿のような畜産廃棄物等の有機性廃水をあらかじめ径が
所定の大きさ以上の固形分とより細かい固形分を含む液
状分とに分離し、固形分は例えばコンポスト化装置など
で処理するとともに液状分のみをメタン醗酵装置に供給
するのが適当である。
第１工程のメタン醗酵装置では、例えば醗酵槽に装入
された原液が対流促進手段によって側壁に沿って上昇
し、更に加熱手段によって加熱されて上昇対流をおこし
て醗酵槽内を対流循環する。その一方で、醗酵槽の上部
に設けたスカム破砕手段および併設した従反応塔を経由
する内容物の循環によって、醗酵液の均質化はさらに良
好となる。こうして効率的な醗酵反応が進められるが、
例えば一昼夜運転されたのちに、一日分の新たな原液が
例えば醗酵槽下部から装入され、これに見合った量の醗
酵液が例えば醗酵槽上部から次段の醗酵槽へ移送され
る。
された原液が対流促進手段によって側壁に沿って上昇
し、更に加熱手段によって加熱されて上昇対流をおこし
て醗酵槽内を対流循環する。その一方で、醗酵槽の上部
に設けたスカム破砕手段および併設した従反応塔を経由
する内容物の循環によって、醗酵液の均質化はさらに良
好となる。こうして効率的な醗酵反応が進められるが、
例えば一昼夜運転されたのちに、一日分の新たな原液が
例えば醗酵槽下部から装入され、これに見合った量の醗
酵液が例えば醗酵槽上部から次段の醗酵槽へ移送され
る。
次段の醗酵槽では上記と同様にして醗酵が進められ、
更に必要に応じて三段目の醗酵槽に移送される。このよ
うにして得られた消化汚泥液は、必要に応じて例えば沈
殿分離や浮上分離等の処理を行ない、分離された固形分
を第１段の醗酵槽へ返送して再びメタン醗酵処理をして
もよい。しかしながら限外濾過処理に支障を生じなけれ
ば、汚泥等の固形分を分離することなく、醗酵液をその
まま或いは凝集処理を加えただけで第２工程へ送って処
理することもできる。
更に必要に応じて三段目の醗酵槽に移送される。このよ
うにして得られた消化汚泥液は、必要に応じて例えば沈
殿分離や浮上分離等の処理を行ない、分離された固形分
を第１段の醗酵槽へ返送して再びメタン醗酵処理をして
もよい。しかしながら限外濾過処理に支障を生じなけれ
ば、汚泥等の固形分を分離することなく、醗酵液をその
まま或いは凝集処理を加えただけで第２工程へ送って処
理することもできる。
第２工程では、限外濾過処理によって醗酵液に含まれ
る固形分を濃縮して得た第１濃縮残液はメタン醗酵装置
に返送し、固形分を含まない第１濾液は第３工程へ送っ
て処理するが、かかる第１濾液はなお相当量の有機物質
や塩類などを含んでいる。しかし第３工程の逆浸透処理
によって、アンモニアなどの極めて限られた低分子量物
質しか含まれていない第２濾液が得られる。
る固形分を濃縮して得た第１濃縮残液はメタン醗酵装置
に返送し、固形分を含まない第１濾液は第３工程へ送っ
て処理するが、かかる第１濾液はなお相当量の有機物質
や塩類などを含んでいる。しかし第３工程の逆浸透処理
によって、アンモニアなどの極めて限られた低分子量物
質しか含まれていない第２濾液が得られる。
かかる第３工程で得られた塩類やアンモニア或いは有
機物質などが濃縮された第２濃縮残液は、堆肥やコンポ
ストを製造するにあたって微生物の栄養物や水分を補給
するための原材料の一部として利用することができ、ま
た同時に得られた第２濾液は、第４工程で脱アンモニア
を主としたイオン交換処理を受け、清浄な処理水とな
る。
機物質などが濃縮された第２濃縮残液は、堆肥やコンポ
ストを製造するにあたって微生物の栄養物や水分を補給
するための原材料の一部として利用することができ、ま
た同時に得られた第２濾液は、第４工程で脱アンモニア
を主としたイオン交換処理を受け、清浄な処理水とな
る。
こうして得られた処理水は極めて良好な水質を持つも
ので、水質汚濁防止法の排水水質基準はもちろんのこ
と、水道法の水質基準にも充分に合格するものである。
ので、水質汚濁防止法の排水水質基準はもちろんのこ
と、水道法の水質基準にも充分に合格するものである。
第１工程 径2.1m、高さ10.6mの鋼板製で内面を防食処理した円
筒状の第１醗酵槽a1に、温水を流通できる加熱コイルf1
をその側壁内面に沿って設け、また上方に向かう噴き出
しノズルを周囲に備えた環状の対流促進装置e1をその底
部内に取付け、更に格子状板で形成された回転翼を備え
たスカム破砕機g1を上部空間内に取付けた。
筒状の第１醗酵槽a1に、温水を流通できる加熱コイルf1
をその側壁内面に沿って設け、また上方に向かう噴き出
しノズルを周囲に備えた環状の対流促進装置e1をその底
部内に取付け、更に格子状板で形成された回転翼を備え
たスカム破砕機g1を上部空間内に取付けた。
次に、この第１醗酵槽a1と、径1.0m、高さ10.4mの鋼
板製で防食処理した第１従反応塔b1とを、間隔約1mを隔
てて併設し、第１醗酵槽の高さ9.0mの側面位置と第１従
反応塔b1の同高側面位置とを水平管路c1で結合した。ま
た第１従反応塔b1の底からスラリーポンプd1を経て第１
醗酵槽a1の底部の対流促進装置e1まで醗酵液循環ライン
h1を設けた。そして更に、第１醗酵槽a1の底部には原液
供給ラインを、液面直下位置には醗酵液抜き出しライン
を、また頂部にはメタン抜き出しラインをそれぞれ接続
して、第１段反応器系を構成した。
板製で防食処理した第１従反応塔b1とを、間隔約1mを隔
てて併設し、第１醗酵槽の高さ9.0mの側面位置と第１従
反応塔b1の同高側面位置とを水平管路c1で結合した。ま
た第１従反応塔b1の底からスラリーポンプd1を経て第１
醗酵槽a1の底部の対流促進装置e1まで醗酵液循環ライン
h1を設けた。そして更に、第１醗酵槽a1の底部には原液
供給ラインを、液面直下位置には醗酵液抜き出しライン
を、また頂部にはメタン抜き出しラインをそれぞれ接続
して、第１段反応器系を構成した。
一方、径が3.2mで高さが14.6m3である他は第１醗酵槽
a1と同様な構造を有する第２醗酵槽a2と、第１従反応塔
b1と同様な構造を有する第２従反応塔b2とを、第１段反
応器系と同様に水平管路c2と醗酵液循環ラインh2とで結
合して第２段反応器系を構成するとともに、第１醗酵槽
a1の醗酵液抜き出しラインを第２醗酵槽a2の原液供給口
に接続した。
a1と同様な構造を有する第２醗酵槽a2と、第１従反応塔
b1と同様な構造を有する第２従反応塔b2とを、第１段反
応器系と同様に水平管路c2と醗酵液循環ラインh2とで結
合して第２段反応器系を構成するとともに、第１醗酵槽
a1の醗酵液抜き出しラインを第２醗酵槽a2の原液供給口
に接続した。
また更に、第２段反応器系と全く同じ構造の第３段反
応器系を、第２段反応器系の後ろに同じように接続し
た。
応器系を、第２段反応器系の後ろに同じように接続し
た。
なお、これらの機器はすべて保温材で被覆してある。
このように構成されたメタン醗酵装置の第１段反応器
系に、豚の屎尿１日量10トンと牛の屎尿１日量１トンと
洗浄排水とを均一に混合した原料を24メッシュの金網で
濾過して粗大固形分を分離除去した後、PHを7.0〜7.6の
範囲に調整した第１表に示すような性状の処理原液の約
１日分の20トンを装入し、加熱コイルに約35℃の温水を
流通させながらスラリーポンプを運転して、第１醗酵槽
a1内の液が内部で上下対流しながら一部が溢流して第１
従反応塔b1へ入り、更に第１従反応塔b1下部から抜き出
された液を第１醗酵槽a1の対流促進装置e1の噴き出しノ
ズルから噴出すようにして、第１醗酵槽a1内の液が側壁
に沿 った上昇対流を起こすように循環させた。
系に、豚の屎尿１日量10トンと牛の屎尿１日量１トンと
洗浄排水とを均一に混合した原料を24メッシュの金網で
濾過して粗大固形分を分離除去した後、PHを7.0〜7.6の
範囲に調整した第１表に示すような性状の処理原液の約
１日分の20トンを装入し、加熱コイルに約35℃の温水を
流通させながらスラリーポンプを運転して、第１醗酵槽
a1内の液が内部で上下対流しながら一部が溢流して第１
従反応塔b1へ入り、更に第１従反応塔b1下部から抜き出
された液を第１醗酵槽a1の対流促進装置e1の噴き出しノ
ズルから噴出すようにして、第１醗酵槽a1内の液が側壁
に沿 った上昇対流を起こすように循環させた。
こうして一昼夜運転したのち、これに調整処理原液の
約１日分20トンを供給するとともに、ほぼ同量の醗酵液
を抜き出して第２段反応器系に移した。
約１日分20トンを供給するとともに、ほぼ同量の醗酵液
を抜き出して第２段反応器系に移した。
以後、同様にして運転を継続して、４日後には第２段
反応器系が正常な運転を開始できるようになった。そこ
で、第２段反応器系から抜き出された醗酵液は更に第３
段反応器系に移して同様に運転を継続し、更に４日後に
は第３段反応器系も正常な運転が開始できるようになっ
た。
反応器系が正常な運転を開始できるようになった。そこ
で、第２段反応器系から抜き出された醗酵液は更に第３
段反応器系に移して同様に運転を継続し、更に４日後に
は第３段反応器系も正常な運転が開始できるようになっ
た。
こうして第３段反応器系から抜き出された醗酵液は、
運転開始からほぼ11日後には一定した性状を示すに至っ
た。このように定常運転に入ったときの調整処理原液供
給量は20トン／日、メタン発生量は600m3/日であった。
運転開始からほぼ11日後には一定した性状を示すに至っ
た。このように定常運転に入ったときの調整処理原液供
給量は20トン／日、メタン発生量は600m3/日であった。
この醗酵液（本発明）の分析値を、従来の円筒型槽か
らなるメタン醗酵装置（稼働容量が処理原液発生量の30
日分に相当する）から得られた醗酵液（対照）の分析値
と比較して、第２表に示した。
らなるメタン醗酵装置（稼働容量が処理原液発生量の30
日分に相当する）から得られた醗酵液（対照）の分析値
と比較して、第２表に示した。
第２工程 基準分画分子量が２×104である限外濾過膜（濾過面
積2.0m2）を有するクロスフロー型の加圧濾過器ｊに対
し、本発明の第１工程で得た第２表に示す性状の醗酵液
300を収容した限外濾過処理槽ｉから、7kg/cm2の圧力
で1200／Ηの割合で醗酵液を連続的に供給しながら濾
過を行い、得られる濾液を逆浸透処理槽ｎに送りながら
濃縮残液を限外濾過処理槽ｉに循環回収した。こうして
３時間の限外濾過運転を行った結果、240の第１濾液
と60の第１濃縮残液とを得た。この第１濃縮残液は限
外濾過運転が終了した後、全量を第１醗酵槽a1に返送し
た。
積2.0m2）を有するクロスフロー型の加圧濾過器ｊに対
し、本発明の第１工程で得た第２表に示す性状の醗酵液
300を収容した限外濾過処理槽ｉから、7kg/cm2の圧力
で1200／Ηの割合で醗酵液を連続的に供給しながら濾
過を行い、得られる濾液を逆浸透処理槽ｎに送りながら
濃縮残液を限外濾過処理槽ｉに循環回収した。こうして
３時間の限外濾過運転を行った結果、240の第１濾液
と60の第１濃縮残液とを得た。この第１濃縮残液は限
外濾過運転が終了した後、全量を第１醗酵槽a1に返送し
た。
一方、従来の円筒型槽からなるメタン醗酵装置からの
醗酵液に５％の鉄系凝集剤を加えて同様に濾過処理し、
対照の第１濾液を得た。
醗酵液に５％の鉄系凝集剤を加えて同様に濾過処理し、
対照の第１濾液を得た。
これらの第１濾液を分析した結果をそれぞれ第３表に
示した。
示した。
第３工程 塩除去率が98％であり、透水率が40/m2Ηである逆
浸透膜（濾過面積14m2）を有するクロスフロー型の逆浸
透濾過機ｏに対し、第２工程で得た第３表に示す性状の
本発明による第１濾液240を収容した逆浸透処理槽ｎ
から25kg/cm2の圧力で1.100／Ηの割合で第１濾液を
連続的に供給しながら逆浸透濾過を行い、得られる濾液
を受液槽ｔに送りながら濃縮残液を逆浸透処理槽ｎに循
環回収した。こうして45分間の逆浸透濾過運転を行った
結果、227の第２濾液と13の第２濃縮残液とを得
た。濃縮倍率は約18倍であった。
浸透膜（濾過面積14m2）を有するクロスフロー型の逆浸
透濾過機ｏに対し、第２工程で得た第３表に示す性状の
本発明による第１濾液240を収容した逆浸透処理槽ｎ
から25kg/cm2の圧力で1.100／Ηの割合で第１濾液を
連続的に供給しながら逆浸透濾過を行い、得られる濾液
を受液槽ｔに送りながら濃縮残液を逆浸透処理槽ｎに循
環回収した。こうして45分間の逆浸透濾過運転を行った
結果、227の第２濾液と13の第２濃縮残液とを得
た。濃縮倍率は約18倍であった。
この第２濃縮残液は別途に設置されたコンポスト製造
装置に送り、製造中のコンポストの上に噴霧して醗酵熱
により気化させ、醗酵温度維持のために利用した。
装置に送り、製造中のコンポストの上に噴霧して醗酵熱
により気化させ、醗酵温度維持のために利用した。
また、同様な方法で第３表の対照の欄に示した第１濾
液を逆浸透濾過処理したところ、163の第２濾液と77
の第２濃縮残液とを得た。濃縮倍率は約３倍に止ま
り、それ以上の濾過運転は不可能であった。
液を逆浸透濾過処理したところ、163の第２濾液と77
の第２濃縮残液とを得た。濃縮倍率は約３倍に止ま
り、それ以上の濾過運転は不可能であった。
これらの第２濾液についての分析値をそれぞれ第４表
に示した。
に示した。
第４工程 モルデナイトとクリノプチロライトの混合体からなる
粒径1.8〜3.1mmのゼオライト系材料（日本ドレイクタウ
ン（株）、DRAKELITE）を0.5kg充填したアンモニア除去
塔ｑに対し、第３工程で得た第４表に示す性状の第２濾
液をポンプｕを用いてそれぞれ受液槽ｔから300／Η
の割合で供給しながらイオン交換を行い、脱アンモニア
処理を実施して処理水を得た。
粒径1.8〜3.1mmのゼオライト系材料（日本ドレイクタウ
ン（株）、DRAKELITE）を0.5kg充填したアンモニア除去
塔ｑに対し、第３工程で得た第４表に示す性状の第２濾
液をポンプｕを用いてそれぞれ受液槽ｔから300／Η
の割合で供給しながらイオン交換を行い、脱アンモニア
処理を実施して処理水を得た。
この処理水の分析値を、前記の第４表に示した本発明
の第２濾液を用いたときと対照の第２濾液を用いたとき
とをそれぞれ比較して、第５表に示した。
の第２濾液を用いたときと対照の第２濾液を用いたとき
とをそれぞれ比較して、第５表に示した。
これらの結果を見ると、本発明の廃水処理方法により
極めて水質の良好な処理水が得られることがわかる。
極めて水質の良好な処理水が得られることがわかる。
本発明の廃水処理方法は、従来のメタン醗酵を利用し
た廃水処理方法に比較して効率が高く、極めて水質の良
好な処理水が得られるうえに、濃縮された塩分や有機質
分などは肥料等として容易に処理でき、廃棄物等を完全
に無害で価値ある製品に転化できる特長があり、経済的
であるという利点がある。
た廃水処理方法に比較して効率が高く、極めて水質の良
好な処理水が得られるうえに、濃縮された塩分や有機質
分などは肥料等として容易に処理でき、廃棄物等を完全
に無害で価値ある製品に転化できる特長があり、経済的
であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の廃水処理方法を実施する装置の構成を
示すフローシートである。 ａ……醗酵槽、ｂ……従反応塔、ｃ……連絡管、ｄ……
内容物循環手段、ｅ……対流促進装置、ｆ……加熱手
段、ｇ……スカム破砕手段、ｈ……醗酵液循環ライン、
ｉ……限外濾過処理槽、ｊ……限外濾過機、ｋ……加圧
ポンプ、ｌ……凝集剤槽、ｍ……返送ライン、ｎ……逆
浸透処理槽、ｏ……逆浸透濾過機、ｐ……加圧ポンプ、
ｑ……アンモニア除去塔、ｒ……再生剤槽、ｓ……ポン
プ、ｔ……受液槽、ｕ……ポンプ。
示すフローシートである。 ａ……醗酵槽、ｂ……従反応塔、ｃ……連絡管、ｄ……
内容物循環手段、ｅ……対流促進装置、ｆ……加熱手
段、ｇ……スカム破砕手段、ｈ……醗酵液循環ライン、
ｉ……限外濾過処理槽、ｊ……限外濾過機、ｋ……加圧
ポンプ、ｌ……凝集剤槽、ｍ……返送ライン、ｎ……逆
浸透処理槽、ｏ……逆浸透濾過機、ｐ……加圧ポンプ、
ｑ……アンモニア除去塔、ｒ……再生剤槽、ｓ……ポン
プ、ｔ……受液槽、ｕ……ポンプ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４Ａ ５０４Ｅ Ｂ０１Ｄ 61/58 Ｂ０１Ｄ 61/58 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｆ 1/44 1/44 Ｆ 3/28 ＺＡＢ 3/28 ＺＡＢＺ 11/04 11/04 Ａ Ｃ０５Ｆ 3/06 Ｃ０５Ｆ 3/06 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 9/00 501 - 9/00 B01D 61/58 C02F 1/42 C02F 1/44 C02F 3/28 C02F 11/04 C05F 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】断面積の平方根の３倍以上の高さを有する
縦型筒状容器からなる醗酵槽であってその側壁部に加熱
手段を設けるとともにその底部に内容物を側壁に沿って
上方に送出することができる対流促進手段を設けたメタ
ン醗酵装置を用いて、有機性廃水を醗酵処理してメタン
を回収するとともに醗酵液を得る第１工程と、該醗酵液
を限外濾過装置により処理して固形分を除去した第１濾
液を得る第２工程と、該第１濾液を逆浸透装置により処
理して脱塩した第２濾液を得る第３工程と、該第２濾液
をイオン交換装置により処理して脱アンモニアした清浄
な処理水を得る第４工程とからなることを特徴とする廃
水処理方法。 - 【請求項２】第２工程の限外濾過装置から得た第１濃縮
残液をメタン醗酵装置へ返送して醗酵処理する請求項
（１）記載の廃水処理方法。 - 【請求項３】第３工程の逆浸透装置から得た第２濃縮残
液を固形肥料製造用原料の一部として用いる請求項
（１）または請求項（２）記載の廃水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20143590A JP3085966B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 廃水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20143590A JP3085966B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 廃水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487698A JPH0487698A (ja) | 1992-03-19 |
| JP3085966B2 true JP3085966B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16441043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20143590A Expired - Fee Related JP3085966B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 廃水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085966B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014226507A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 三立機器株式会社 | 真空掃除機類に使用するフィルター |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2346706C (en) * | 1998-02-20 | 2010-10-05 | Bioscan A/S | Method and plant for the treatment of liquid organic waste |
| DE19940994B4 (de) * | 1999-08-28 | 2004-02-26 | Clausthaler Umwelttechnikinstitut Gmbh, (Cutec-Institut) | Verfahren zum Abbau von Klärschlamm |
| JP4524356B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2010-08-18 | 大和化学工業株式会社 | 自己完結型トイレ |
| JP5194783B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2013-05-08 | 栗田工業株式会社 | 有機物含有水の生物処理方法および装置 |
| JP5194771B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2013-05-08 | 栗田工業株式会社 | 有機物含有水の生物処理方法および装置 |
| JP2010017614A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性排水の処理方法及び装置 |
| JP7215822B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2023-01-31 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 消化設備 |
| CN107487882B (zh) * | 2017-10-11 | 2023-04-18 | 杭州碟滤膜技术有限公司 | 一种沼液浓缩系统及方法 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20143590A patent/JP3085966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014226507A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 三立機器株式会社 | 真空掃除機類に使用するフィルター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487698A (ja) | 1992-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10781143B2 (en) | Method and plant for treatment of organic waste | |
| CA2346706C (en) | Method and plant for the treatment of liquid organic waste | |
| DE69024070T2 (de) | Zweistufiges anaerobes/aerobes Verfahren für die Abwasserbehandlung | |
| CN100406399C (zh) | 一种生活垃圾填埋场渗滤液治理方法及系统 | |
| EP3268319B1 (en) | Process and facility for the treatment of livestock waste | |
| CN103508641B (zh) | 一种高油脂食品加工废水处理方法 | |
| CN103524001B (zh) | 高油脂食品加工废水处理方法 | |
| KR101532371B1 (ko) | 축산분뇨의 자원화를 위한 고효율 액비제조시스템 | |
| CN101219842A (zh) | 垃圾渗滤液回用工艺及其设备 | |
| DE102005055310A1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von Gärresten | |
| KR101462033B1 (ko) | 인 결정화 장치를 갖는 하·폐수처리시설 | |
| KR20180116806A (ko) | 하수 처리용 생물반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템 | |
| JP3085966B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
| KR102100991B1 (ko) | 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치 | |
| CN204185292U (zh) | 立体渐变曝气污水处理好氧反应器 | |
| KR20180116805A (ko) | 하수 처리용 sbr 반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템 | |
| CN103524002A (zh) | 一种高油脂食品加工废水处理装置 | |
| CN206033470U (zh) | 一种高盐污水处理系统 | |
| CN107082521B (zh) | 一种处理高盐高浓度有机废水的预处理系统 | |
| CN104496115A (zh) | 生啤厂废水处理方法及处理装置 | |
| CN210481124U (zh) | 一种畜禽养殖污水处理系统 | |
| CN203159385U (zh) | 聚合离心母液处理及回用系统 | |
| JP2935540B2 (ja) | メタン醗酵装置 | |
| KR20180119950A (ko) | 하수 처리용 컴팩트형 포기조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템 | |
| CN216039157U (zh) | 一种垃圾渗滤液超浓浓缩液固化设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |