JP3726550B2 - 有機性廃棄物の処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法に係り、特に、生物学的消化装置内での有機高分子凝集剤（以下「ポリマー」と称す。）の蓄積を防止して、有機性廃棄物の分解効率を高める有機性廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性汚泥の処理方法として、これにポリマーを添加して濃縮し、濃縮汚泥を生物学的消化装置で分解処理する方法がある。また、この方法において、生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥にポリマーを添加して濃縮し、濃縮汚泥を生物学的消化装置に返送する方法も知られている。この方法で使用されるポリマーとしては、従来では濃縮性のみが考慮され、ポリアクリルアミド系ポリマー等が用いられている。
【０００３】
なお、特公平７−１１５０４０号公報には、活性汚泥法による汚水処理で発生する余剰汚泥を脱水処理するに当り、この余剰汚泥にサポニン等の生分解性ポリマーを添加して濃縮することが記載されているが、この特公平７−１１５０４０号公報では、サポニンを添加して濃縮した汚泥を生物分解させる意図はない。また、添加したサポニンが返送汚泥と共に曝気槽に入っても特に差し支えないとされてはいるが、基本的には添加したサポニンは汚泥の濃縮効果を発揮した後に脱水ケーキとして系外に排出されることが前提となっており、これを生物分解することは考えられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有機性汚泥の生物学的消化分解処理で用いられているポリアクリルアミド系ポリマー等のポリマーは、生分解が困難である。このため、このようなポリマーを添加して濃縮した汚泥は、これを焼却処理する場合などには問題となることはないが、好気性消化やメタン発酵などの生物学的消化分解系内では、分解性を阻害する要因となる。特に、生物学的消化装置から引き抜いた汚泥にポリマーを添加して濃縮し、得られた濃縮汚泥を生物学的消化装置に返送し、分離液のみを排出することで生物学的消化装置内の汚泥濃度を高く維持し、且つ固形物の滞留時間を長くすることで分解率を高めようとするような装置の場合には、汚泥の濃縮に使用されたポリマーが生分解されることなく生物学的消化装置内に蓄積し続けることにより、阻害作用が大きくなる。この場合において、従来ではポリマーの蓄積を防止するために濃縮汚泥と共にポリマーを系外に排出すべく、排出する汚泥量を多くする必要があり、この結果、系内の汚泥濃度を高く維持することが困難となる上に、排出した汚泥の処理が問題となっていた。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決し、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法において、生物学的消化装置内でのポリマーの蓄積を防止して、有機性廃棄物の分解効率を高める有機性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の有機性廃棄物の処理方法は、有機性廃棄物に有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮物を生物学的消化装置にて分解する方法において、該有機高分子凝集剤として生分解性有機高分子凝集剤を用いると共に、該生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥に生分解性有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮汚泥を該生物学的消化装置に返送することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の有機性廃棄物の処理方法は、請求項１において、該濃縮汚泥を物理化学的分解装置で分解した後、該生物学的消化装置に返送することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、ポリマーとして生分解性ポリマーを用いるため、添加された生分解性ポリマーは生物学的消化装置内で分解され、装置内に蓄積することはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の有機性廃棄物の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【００１１】
図１（ａ）の方法では、有機性廃棄物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段１で濃縮し、分離液を系外に排出し濃縮物を後段の濃縮手段４からの返送汚泥と共に、生物学的消化装置２に送給する。生物学的消化装置２の消化処理物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段４で濃縮し、分離液を処理水として系外へ排出すると共に、濃縮汚泥の一部を生物学的消化装置２に戻し、残部を系外へ排出する。
【００１２】
この方法において、ポリマーとして生分解性ポリマーを用いるため、有機性廃棄物の濃縮のために添加されたポリマーは生物学的消化装置２に持ち込まれるが、容易に生分解されるため生物学的消化に悪影響を及ぼすことはない。また、生物学的消化装置内の有機物濃度が高いため、分解速度を速くできる。
【００１３】
また、濃縮汚泥を生物学的消化装置２に返送することにより、生物学的消化装置２内の汚泥濃度を高く維持することで分解率を高めることができる。このように濃縮汚泥を返送するに当り、濃縮汚泥中に含まれるポリマーが生分解性ポリマーであるため、生物学的消化装置２に返送されたポリマーは生物学的消化装置２中で容易に生分解され、生物学的消化装置２内に蓄積することはない。このため、従来のようにポリマーの蓄積を防止するために、大量の濃縮汚泥を系外に排出する必要はなく、夾雑物、無機物等の非生分解性のもののみを排出すれば良いため、より一層系内の汚泥濃度を高く維持して分解率を高めることができると共に、排出物量も低減されその処理も容易に行えるようになる。
【００１４】
なお、この方法において、汚泥の排出は必ずしも必要とされず、実質的に汚泥の排出なしで運転を継続することもできる。
【００１５】
図１（ｂ）の方法では、有機性廃棄物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段１で濃縮し、分離液を系外に排出し濃縮物を後段の物理化学的分解装置５からの返送汚泥と共に、生物学的消化装置２に送給する。生物学的消化装置２の消化処理物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段４で濃縮し、分離液を処理水として系外へ排出すると共に、濃縮汚泥の一部を物理化学的分解装置５で分解した後生物学的消化装置２に戻し、残部を系外へ排出する。
【００１６】
この方法では、図１（ａ）に示す方法と同様に、系内の汚泥濃度の向上、排出物量の低減を図ることができる上に、物理化学的分解装置５で濃縮汚泥を熱処理、機械的粉砕、酸・アルカリによる処理、酸化剤による処理等の手段で物理化学的に分解処理することにより生物学的消化装置２における分解効率をより一層高めることができる。
【００１７】
この方法においても、汚泥の排出は必ずしも必要とされず、実質的に汚泥の排出なしで運転を継続することもできる。
【００１８】
本発明で使用される生分解性ポリマーとしては、有機性廃棄物や生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥の濃縮に有効で且つ生分解性のものであれば特に制限はなく、合成高分子であっても生物生産高分子であっても良いが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ（ビニルオキシ酢酸ナトリウム）、キトサン、セルロース、カルボキシメチルセルロース、澱粉等の多糖類、ポリエステル、ポリアミノ酸、或いはこれらを構成モノマーとする共重合体などが挙げられる。
【００１９】
これらの生分解性ポリマーの添加量は、処理対象の有機性廃棄物の性状や生物学的消化装置において要求される濃縮の程度等に応じて適宜決定される。
【００２０】
本発明の方法が適用される生物学的消化装置としてはメタン発酵装置（嫌気性消化装置）や好気性消化装置等が挙げられる。その処理工程としては特に制限はないが、本発明によれば、図１（ａ），（ｂ）に示す如く、消化処理物にポリマーを添加して濃縮した後生物学的消化装置に返送することにより優れた効果が得られる。
【００２１】
本発明の有機性廃棄物の処理方法は、各種水処理設備から排出される有機性汚泥、或いはこれらの有機性汚泥に夾雑物を除去した生ごみを混合した混合廃棄物等の各種の有機性廃棄物の生物学的消化分解処理に適用される。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
実施例１，比較例１
図１（ａ）に示す如く、浄化槽汚泥にポリマーを添加してＴＳ（Ｔｏｔａｌ Ｓｏｌｉｄ）濃度が１０％になるように遠心濃縮した濃縮汚泥１ｋｇ／日と、夾雑物を除去した後の生ごみをＴＳ濃度１５％に調整したもの１ｋｇ／日との混合物２ｋｇ／日を、滞留時間２５日間のメタン発酵槽（容量５０Ｌ）に投入してメタン発酵させると共に、メタン発酵槽から引き抜いた汚泥にもポリマーを添加してＴＳ濃度が１０％となるように遠心濃縮した濃縮汚泥をメタン発酵槽に返送し、分離液を系外に排出するメタン発酵装置を２系列（Ａ系列，Ｂ系列）準備した。
【００２４】
Ａ系列の装置（比較例１）ではポリアクリルアミド系のポリマーを、Ｂ系列の装置（実施例１）では生分解性のポリエチレングリコール系のポリマーをそれぞれＴＳ当たり１％添加して汚泥濃縮を行った。
【００２５】
その結果、Ａ系列の装置ではメタン発酵槽内のＴＳ濃度が５％前後となった時点で残留ポリマーの蓄積の影響が出始め、メタン発酵槽内の汚泥の流動性が極端に悪くなった。また、バイオガス発生量も約１００Ｌ／日であったものが８０Ｌ／日に減少し、回復しなかった。このため、メタン発酵槽内の汚泥濃度がＴＳ濃度で５％を超えないように系外に排出する必要があった。
【００２６】
これに対してＢ系列の装置では添加したポリマーがメタン発酵槽内で生分解されて残留することがないために、メタン発酵槽内のＴＳ濃度が７％に達してもなお汚泥の流動性は良好であった。また、バイオガス発生量も約１１０Ｌ／日がほぼそのまま維持された。しかも、メタン発酵槽内から汚泥を系外に排出しなくても、槽内汚泥濃度は７％程度でほぼ横這いとなった。
【００２７】
この結果から、汚泥濃縮に生分解性ポリマーを使用することによって、残留ポリマーの影響による汚泥の流動性の悪化や分解性の悪化を防止することができることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の有機性廃棄物の処理方法によれば、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法において、生物学的消化装置内でのポリマーの蓄積を防止し、これにより汚泥の流動性の悪化や分解性の悪化等を防止することにより、効率的な生物学的消化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の有機性廃棄物の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 濃縮手段
２ 生物学的消化装置
３ 濃縮脱水手段
４ 濃縮手段
５ 物理化学的分解手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法に係り、特に、生物学的消化装置内での有機高分子凝集剤（以下「ポリマー」と称す。）の蓄積を防止して、有機性廃棄物の分解効率を高める有機性廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性汚泥の処理方法として、これにポリマーを添加して濃縮し、濃縮汚泥を生物学的消化装置で分解処理する方法がある。また、この方法において、生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥にポリマーを添加して濃縮し、濃縮汚泥を生物学的消化装置に返送する方法も知られている。この方法で使用されるポリマーとしては、従来では濃縮性のみが考慮され、ポリアクリルアミド系ポリマー等が用いられている。
【０００３】
なお、特公平７−１１５０４０号公報には、活性汚泥法による汚水処理で発生する余剰汚泥を脱水処理するに当り、この余剰汚泥にサポニン等の生分解性ポリマーを添加して濃縮することが記載されているが、この特公平７−１１５０４０号公報では、サポニンを添加して濃縮した汚泥を生物分解させる意図はない。また、添加したサポニンが返送汚泥と共に曝気槽に入っても特に差し支えないとされてはいるが、基本的には添加したサポニンは汚泥の濃縮効果を発揮した後に脱水ケーキとして系外に排出されることが前提となっており、これを生物分解することは考えられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有機性汚泥の生物学的消化分解処理で用いられているポリアクリルアミド系ポリマー等のポリマーは、生分解が困難である。このため、このようなポリマーを添加して濃縮した汚泥は、これを焼却処理する場合などには問題となることはないが、好気性消化やメタン発酵などの生物学的消化分解系内では、分解性を阻害する要因となる。特に、生物学的消化装置から引き抜いた汚泥にポリマーを添加して濃縮し、得られた濃縮汚泥を生物学的消化装置に返送し、分離液のみを排出することで生物学的消化装置内の汚泥濃度を高く維持し、且つ固形物の滞留時間を長くすることで分解率を高めようとするような装置の場合には、汚泥の濃縮に使用されたポリマーが生分解されることなく生物学的消化装置内に蓄積し続けることにより、阻害作用が大きくなる。この場合において、従来ではポリマーの蓄積を防止するために濃縮汚泥と共にポリマーを系外に排出すべく、排出する汚泥量を多くする必要があり、この結果、系内の汚泥濃度を高く維持することが困難となる上に、排出した汚泥の処理が問題となっていた。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決し、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法において、生物学的消化装置内でのポリマーの蓄積を防止して、有機性廃棄物の分解効率を高める有機性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の有機性廃棄物の処理方法は、有機性廃棄物に有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮物を生物学的消化装置にて分解する方法において、該有機高分子凝集剤として生分解性有機高分子凝集剤を用いると共に、該生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥に生分解性有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮汚泥を該生物学的消化装置に返送することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の有機性廃棄物の処理方法は、請求項１において、該濃縮汚泥を物理化学的分解装置で分解した後、該生物学的消化装置に返送することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、ポリマーとして生分解性ポリマーを用いるため、添加された生分解性ポリマーは生物学的消化装置内で分解され、装置内に蓄積することはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の有機性廃棄物の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【００１１】
図１（ａ）の方法では、有機性廃棄物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段１で濃縮し、分離液を系外に排出し濃縮物を後段の濃縮手段４からの返送汚泥と共に、生物学的消化装置２に送給する。生物学的消化装置２の消化処理物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段４で濃縮し、分離液を処理水として系外へ排出すると共に、濃縮汚泥の一部を生物学的消化装置２に戻し、残部を系外へ排出する。
【００１２】
この方法において、ポリマーとして生分解性ポリマーを用いるため、有機性廃棄物の濃縮のために添加されたポリマーは生物学的消化装置２に持ち込まれるが、容易に生分解されるため生物学的消化に悪影響を及ぼすことはない。また、生物学的消化装置内の有機物濃度が高いため、分解速度を速くできる。
【００１３】
また、濃縮汚泥を生物学的消化装置２に返送することにより、生物学的消化装置２内の汚泥濃度を高く維持することで分解率を高めることができる。このように濃縮汚泥を返送するに当り、濃縮汚泥中に含まれるポリマーが生分解性ポリマーであるため、生物学的消化装置２に返送されたポリマーは生物学的消化装置２中で容易に生分解され、生物学的消化装置２内に蓄積することはない。このため、従来のようにポリマーの蓄積を防止するために、大量の濃縮汚泥を系外に排出する必要はなく、夾雑物、無機物等の非生分解性のもののみを排出すれば良いため、より一層系内の汚泥濃度を高く維持して分解率を高めることができると共に、排出物量も低減されその処理も容易に行えるようになる。
【００１４】
なお、この方法において、汚泥の排出は必ずしも必要とされず、実質的に汚泥の排出なしで運転を継続することもできる。
【００１５】
図１（ｂ）の方法では、有機性廃棄物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段１で濃縮し、分離液を系外に排出し濃縮物を後段の物理化学的分解装置５からの返送汚泥と共に、生物学的消化装置２に送給する。生物学的消化装置２の消化処理物に生分解性ポリマーを添加して濃縮手段４で濃縮し、分離液を処理水として系外へ排出すると共に、濃縮汚泥の一部を物理化学的分解装置５で分解した後生物学的消化装置２に戻し、残部を系外へ排出する。
【００１６】
この方法では、図１（ａ）に示す方法と同様に、系内の汚泥濃度の向上、排出物量の低減を図ることができる上に、物理化学的分解装置５で濃縮汚泥を熱処理、機械的粉砕、酸・アルカリによる処理、酸化剤による処理等の手段で物理化学的に分解処理することにより生物学的消化装置２における分解効率をより一層高めることができる。
【００１７】
この方法においても、汚泥の排出は必ずしも必要とされず、実質的に汚泥の排出なしで運転を継続することもできる。
【００１８】
本発明で使用される生分解性ポリマーとしては、有機性廃棄物や生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥の濃縮に有効で且つ生分解性のものであれば特に制限はなく、合成高分子であっても生物生産高分子であっても良いが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ（ビニルオキシ酢酸ナトリウム）、キトサン、セルロース、カルボキシメチルセルロース、澱粉等の多糖類、ポリエステル、ポリアミノ酸、或いはこれらを構成モノマーとする共重合体などが挙げられる。
【００１９】
これらの生分解性ポリマーの添加量は、処理対象の有機性廃棄物の性状や生物学的消化装置において要求される濃縮の程度等に応じて適宜決定される。
【００２０】
本発明の方法が適用される生物学的消化装置としてはメタン発酵装置（嫌気性消化装置）や好気性消化装置等が挙げられる。その処理工程としては特に制限はないが、本発明によれば、図１（ａ），（ｂ）に示す如く、消化処理物にポリマーを添加して濃縮した後生物学的消化装置に返送することにより優れた効果が得られる。
【００２１】
本発明の有機性廃棄物の処理方法は、各種水処理設備から排出される有機性汚泥、或いはこれらの有機性汚泥に夾雑物を除去した生ごみを混合した混合廃棄物等の各種の有機性廃棄物の生物学的消化分解処理に適用される。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
実施例１，比較例１
図１（ａ）に示す如く、浄化槽汚泥にポリマーを添加してＴＳ（Ｔｏｔａｌ Ｓｏｌｉｄ）濃度が１０％になるように遠心濃縮した濃縮汚泥１ｋｇ／日と、夾雑物を除去した後の生ごみをＴＳ濃度１５％に調整したもの１ｋｇ／日との混合物２ｋｇ／日を、滞留時間２５日間のメタン発酵槽（容量５０Ｌ）に投入してメタン発酵させると共に、メタン発酵槽から引き抜いた汚泥にもポリマーを添加してＴＳ濃度が１０％となるように遠心濃縮した濃縮汚泥をメタン発酵槽に返送し、分離液を系外に排出するメタン発酵装置を２系列（Ａ系列，Ｂ系列）準備した。
【００２４】
Ａ系列の装置（比較例１）ではポリアクリルアミド系のポリマーを、Ｂ系列の装置（実施例１）では生分解性のポリエチレングリコール系のポリマーをそれぞれＴＳ当たり１％添加して汚泥濃縮を行った。
【００２５】
その結果、Ａ系列の装置ではメタン発酵槽内のＴＳ濃度が５％前後となった時点で残留ポリマーの蓄積の影響が出始め、メタン発酵槽内の汚泥の流動性が極端に悪くなった。また、バイオガス発生量も約１００Ｌ／日であったものが８０Ｌ／日に減少し、回復しなかった。このため、メタン発酵槽内の汚泥濃度がＴＳ濃度で５％を超えないように系外に排出する必要があった。
【００２６】
これに対してＢ系列の装置では添加したポリマーがメタン発酵槽内で生分解されて残留することがないために、メタン発酵槽内のＴＳ濃度が７％に達してもなお汚泥の流動性は良好であった。また、バイオガス発生量も約１１０Ｌ／日がほぼそのまま維持された。しかも、メタン発酵槽内から汚泥を系外に排出しなくても、槽内汚泥濃度は７％程度でほぼ横這いとなった。
【００２７】
この結果から、汚泥濃縮に生分解性ポリマーを使用することによって、残留ポリマーの影響による汚泥の流動性の悪化や分解性の悪化を防止することができることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の有機性廃棄物の処理方法によれば、有機性汚泥等の有機性廃棄物をメタン発酵装置等の生物学的消化装置で分解処理する方法において、生物学的消化装置内でのポリマーの蓄積を防止し、これにより汚泥の流動性の悪化や分解性の悪化等を防止することにより、効率的な生物学的消化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の有機性廃棄物の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 濃縮手段
２ 生物学的消化装置
３ 濃縮脱水手段
４ 濃縮手段
５ 物理化学的分解手段
Claims (2)
- 有機性廃棄物に有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮物を生物学的消化装置にて分解する方法において、該有機高分子凝集剤として生分解性有機高分子凝集剤を用いると共に、該生物学的消化装置から引き抜いた消化汚泥に生分解性有機高分子凝集剤を添加して濃縮し、濃縮汚泥を該生物学的消化装置に返送することを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
- 請求項１において、該濃縮汚泥を物理化学的分解装置で分解した後、該生物学的消化装置に返送することを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12239299A JP3726550B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 有機性廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12239299A JP3726550B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 有機性廃棄物の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000312899A JP2000312899A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3726550B2 true JP3726550B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=14834670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12239299A Expired - Fee Related JP3726550B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 有機性廃棄物の処理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4059395B2 (ja) * | 2003-03-27 | 2008-03-12 | 鹿島建設株式会社 | 生分解性プラスチックの処理方法及びシステム |
| JP7105136B2 (ja) * | 2018-08-21 | 2022-07-22 | 水ｉｎｇ株式会社 | 有機性廃棄物の処理方法及び有機性廃棄物の処理システム |
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1999
- 1999-04-28 JP JP12239299A patent/JP3726550B2/ja not_active Expired - Fee Related
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