JP3389625B2 - 高温嫌気性処理方法 - Google Patents
高温嫌気性処理方法Info
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Description
用して、有機性排液を高温で嫌気性処理する高温嫌気性
処理方法に関する。
泥のような有機物を含む有機性排液を処理する方法とし
て、メタン生成菌などの嫌気性細菌を用いる嫌気性処理
方法がある。この方法は、有機酸生成菌、酢酸生成菌、
メタン生成菌などの異なる微生物群の働きにより有機酸
生成、メタン生成を行うものであり、近年、省エネルギ
ー型の処理技術として注目されている。
温度が50〜65℃の高温領域にある高温嫌気性菌を用
いて高温条件下に処理を行う高温嫌気性処理があり、固
定床法、流動床法、上向流スラッジブランケット(UA
SB)法などによる高速処理が報告されている。この方
法では、最適生育温度が50〜65℃の高温メタン生成
菌は、代謝速度が中温菌の3倍程度あるため、中温菌を
用いる通常の嫌気性処理に比べて3倍程度の有機物負荷
を許容することができる。
きいため、負荷がない(排液中の有機物濃度が低い)と
きには活性が短時間で低下する。このため装置を一旦停
止した状態から再起動させたとき、処理能力が停止前と
比較して著しく低下し、停止前の能力に回復するまでに
数週間を要するという実用上の問題点がある。
嫌気性処理を中断して常温に降温する際、または再開時
に常温から昇温する際、35〜50℃の温度領域を0.
5℃/hr以上の高速度で通り抜けることにより、メタ
ン生成菌の自己消化を防止し、メタン生成菌の菌体量や
活性の維持を図る方法が開示されている。しかしこの方
法においても、中断中の保持温度は常温であり、処理中
断前の処理能力に回復させるのに3〜4日間必要であ
る。
問題点を解決するため、高温嫌気性菌を常温より高い温
度で保持することにより、有機性排液の嫌気性処理槽へ
の供給を24時間以上中断しても、処理を再開した直後
から中断前とほぼ同等の有機物負荷で処理が可能な高温
嫌気性処理方法を提案することである。
性処理方法である。 (1) 最適生育温度が高温領域にある高温嫌気性菌を
用いて、有機性排液を嫌気性下に50〜65℃で処理す
る高温嫌気性処理方法において、有機性排液の嫌気性処
理槽への供給を24時間以上中断する際、中断期間中は
高温嫌気性菌を25〜35℃の温度に保持することを特
徴とする高温嫌気性処理方法。(2) 最適生育温度が高温領域にある高温嫌気性菌を
用いて、有機性排液を嫌気性下に50〜65℃で処理す
る高温嫌気性処理方法において、有機性排液の嫌気性処
理槽への供給を24時間以上中断する際、中断期間中は
高温嫌気性菌を嫌気性処理槽内で25〜35℃の温度に
保持することを特徴とする高温嫌気性処理方法。
の転換反応において、メタン生成菌が直接分解できる基
質は、中温菌の場合と同様に酢酸、水素、ギ酸などであ
る。プロピオン酸、酪酸、エタノールなどは、メタン生
成菌と共生関係にある酢酸生成菌の代謝によって酢酸ま
たは水素に分解された後、メタン生成菌によりガス化さ
れる。またプロピオン酸などからの酢酸への分解反応は
エネルギー的に進みにくく、中温菌の場合と同様に酢酸
生成菌は水素分圧が低いときにしか増殖できない。
作用について検討を重ねた結果、次のように、菌種によ
り有機物濃度が低いときの活性低下の傾向が異なること
が明らかとなった。 1)24時間程度の運転停止では、高温嫌気性菌は処理
中断の影響をほとんど受けない。10〜55℃の条件で
24時間高温嫌気性菌が保持された場合、いずれの温度
においても再起動時に活性の低下は認められない。 2)10℃または55℃で24時間以上高温嫌気性菌が
保持された場合、酢酸または水素資化性メタン生成菌も
酢酸生成菌も、いずれも活性の低下が著しい。 3)20℃または40℃付近で24時間以上高温嫌気性
菌が保持された場合、酢酸または水素資化性メタン生成
菌の活性はあまり影響を受けないが、共生菌である酢酸
生成菌の活性は低下する。 4)30℃付近で24時間以上高温嫌気性菌が保持され
た場合、上記3種の菌ともほとんど影響を受けず、長期
間活性を維持できる。
たときに中温嫌気性処理と比較して処理水にプロピオン
酸が残留する傾向が強く、逆にプロピオン酸の分解能力
がリアクター全体の処理能力を決定するという現象が認
められる。このことからプロピオン酸などを酢酸に分解
する酢酸生成菌が最も処理中断の影響を受けやすいもの
と推測される。つまり、この菌種の活性を維持すること
が、リアクター全体の活性を維持する最も有効な手段に
なる。従って、処理中断の際、酢酸生成菌を活性が影響
を受けない温度である25〜35℃に保持することによ
り、リアクター全体としての能力を温存させることがで
きる。
解性有機物を主として含む有機性排液であり、少量の固
形有機物を含んでいてもよい。このような有機性排液と
しては、し尿、下水、有機性産業排水、下排水汚泥など
があげられる。このうち固形有機物を多量に含む排液
は、予め固形物の大部分を除去して本発明の処理に供す
る。
の高温領域にある高温嫌気性菌を用いて、嫌気性下50
〜65℃の高温条件で嫌気性処理を行う。嫌気性処理
は、固定床法、流動床法、UASB法など、従来から行
われている方法により、通常の高負荷高温嫌気性処理を
行う。処理の方式としては酸発酵とメタン発酵とを一つ
の発酵槽で行う一相方式、または酸発酵とメタン発酵と
を別々の発酵槽で行う二相方式のいずれを採用してもよ
い。有機物負荷などの条件は処理方法および処理方式に
より適宜選択されるが、例えば二相方式のUASB法に
よる高温嫌気性処理の場合、有機物負荷は10〜60k
gCODcr/m3/dayの容積負荷が好ましい。
の嫌気性処理槽への供給が停止されて、一旦嫌気性処理
が中断される際、中断の期間中、高温酢酸生成菌、高温
メタン生成菌などの高温嫌気性菌を嫌気性下に25〜3
5℃、好ましくは27〜35℃に保持する。この場合、
汚泥を嫌気性処理槽に存在させたまま所定の温度に維持
することにより前記温度を保持してもよいし、また汚泥
を槽から抜出して別の槽に貯留し前記温度を保持しても
よい。
気温に近くなるので、冬期には温度低下防止のためにス
チームを注入する方法などにより加温して前記温度を保
持する。また逆に、夏期において槽内の温度が所定の温
度まで低下しないような場合には、工業用水を注入する
などの方法で冷却して前記温度を保持する。
記温度に保持することにより、排液の発生量または有機
物濃度の変動による高温嫌気性菌の活性低下、特に高温
酢酸生成菌の活性低下を1か月程度の長期間にわたって
防止することができる。このため、高温嫌気性処理を再
開する場合は、再開直後から処理中断前と同様の有機物
負荷条件で処理を続行することが可能となり、その場合
も中断前とほぼ同程度の処理能力が得られる。
性処理方法において有機性排液の嫌気性処理槽への供給
を中断している間、高温嫌気性菌を25〜35℃の温度
に保持するようにしたので、負荷変動時の高温嫌気性菌
の活性低下を防止でき、これにより有機性排液の嫌気性
処理槽への供給を24時間以上中断した場合でも、処理
を再開した直後から中断前とほぼ同等の有機物負荷で処
理が可能となり、有機性排液を安定して処理することが
できる。また、高温嫌気性菌を別の槽へ移送することな
く嫌気性処理槽で保持した場合、別の槽および移送の手
間が省略でき、効率のよい処理が可能である。
の嫌気性処理装置を用いて高温嫌気性処理を行い、この
グラニュール汚泥を負荷がない状態で、10〜55℃で
3日間保持し、活性の変化を試験した。原水には、ビー
ル粕脱水ろ液(CODcr:20,000mg/l)を
沈殿によりSSを除去した後の排水を用いた。
Dcr/m3/dayの容積負荷で、UASB法により
通常の高温嫌気性処理を行った。このときの溶解性CO
Dcrの平均除去率は91%程度であった。次に装置か
らグラニュール汚泥を引抜き、10℃、20℃、30
℃、40℃または55℃の温度において基質が存在しな
い(負荷がゼロ)条件で、嫌気的に3日間保存した。
した。保存前に対する保存直後の相対活性を図1に示
す。図1から次のことがわかる。 1)10℃または55℃で保存した場合、酢酸、ギ酸お
よびプロピオン酸資化メタン生成活性のいずれの活性も
低下が著しい。 2)20℃または40℃で保存した場合、酢酸およびギ
酸資化メタン生成活性はあまり影響を受けないが、プロ
ピオン酸資化メタン生成活性は低下する。 3)30℃で保存した場合、酢酸、ギ酸およびプロピオ
ン酸資化メタン生成活性はほとんど影響を受けない。
への原水の供給を止め、高温嫌気性菌の活性維持の確認
を行った。すなわち、嫌気性処理装置を25kgCOD
cr/m3/dayの容積負荷において運転している状
態で原水の供給を停止して処理を中断し、次に工業用水
を注入して槽内の温度を35℃に下げ、その後30℃程
度に保持するように制御した。この状態を1週間維持し
た。
r/m3/dayの容積負荷で原水の供給を行い、高温
嫌気性処理を再開した。中断前および再開後のメタンガ
ス発生速度(すなわち有機物分解速度)を図2に示す。
図2から、1週間の処理中断にもかかわらず、ガスは原
水の通液開始と同時に発生し、処理能力が中断前の水準
まで急速に回復することがわかる。
Claims (2)
- 【請求項1】 最適生育温度が高温領域にある高温嫌気
性菌を用いて、有機性排液を嫌気性下に50〜65℃で
処理する高温嫌気性処理方法において、有機性排液の嫌
気性処理槽への供給を24時間以上中断する際、中断期
間中は高温嫌気性菌を25〜35℃の温度に保持するこ
とを特徴とする高温嫌気性処理方法。 - 【請求項2】 最適生育温度が高温領域にある高温嫌気
性菌を用いて、有機性排液を嫌気性下に50〜65℃で
処理する高温嫌気性処理方法において、有機性排液の嫌
気性処理槽への供給を24時間以上中断する際、中断期
間中は高温嫌気性菌を嫌気性処理槽内で25〜35℃の
温度に保持することを特徴とする高温嫌気性処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03794693A JP3389625B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高温嫌気性処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03794693A JP3389625B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高温嫌気性処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06246287A JPH06246287A (ja) | 1994-09-06 |
JP3389625B2 true JP3389625B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=12511724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03794693A Expired - Fee Related JP3389625B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高温嫌気性処理方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2014030827A (ja) * | 2013-11-21 | 2014-02-20 | Ihi Corp | 嫌気性処理設備及び嫌気性処理方法 |
CN110023248B (zh) * | 2017-06-28 | 2022-01-18 | 富士电机株式会社 | 电解处理装置及处理系统 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP03794693A patent/JP3389625B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06246287A (ja) | 1994-09-06 |
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