JP4193310B2

JP4193310B2 - Anaerobic treatment method

Info

Publication number: JP4193310B2
Application number: JP32875399A
Authority: JP
Inventors: 元之依田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2019-11-18
Also published as: JP2001137889A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被処理液をグラニュール汚泥と接触させて嫌気性処理する方法、特にグラニュール汚泥が崩壊しやすい条件での嫌気性処理に適した嫌気性処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機性排液の嫌気性処理方法として、高密度で沈降性の大きいグラニュール汚泥を形成し、溶解性ＢＯＤを含む有機性排液を上向流通液して、スラッジブランケットを形成した状態で接触させて高負荷高速処理を行うＵＡＳＢ（ＵｐｆｌｏｗＡｎａｅｒｏｂｉｃＳｌｕｄｇｅＢｌａｎｋｅｔ…上向流嫌気性スラッジブランケット）が採用されている。この方法は、消化速度の遅い固形有機物を分離して別途処理し、消化速度の速い溶解性有機物のみを、嫌気性微生物密度の高いグラニュール汚泥を用いる嫌気性処理によって高負荷で高速処理する方法である。またこのＵＡＳＢを発展させたものとして、高さの高い反応槽を用いてさらに高流速で通液し、スラッジブランケットを高展開率で展開して、さらに高負荷で嫌気性処理を行うＥＧＳＢ（ＥｘｐａｎｄｅｄＧｒａｎｕｌｅＳｌｕｄｇｅＢｌａｎｋｅｔ）も行われている。
【０００３】
これらのＵＡＳＢ、ＥＧＳＢなどのグラニュール汚泥を用いる嫌気性処理は、嫌気性微生物を含む汚泥をグラニュール状に維持、増殖させて処理する方法である。この方法は担体に汚泥を保持する固定床や流動床と比較して高い汚泥保持濃度が達成できるため高負荷運転が可能であり、またすでに稼働中の処理系から余剰汚泥を調達することにより短期間で立上げが可能であり、最も効率的な嫌気性処理法として一般にも認識されている。この方法はグラニュール汚泥を維持、増殖させることが最大のポイントであり、これができないと処理性能は徐々に低下し、やがて処理不能に陥ることになる。このようなグラニュール汚泥は通常の有機性排水を上向流で通液して嫌気性処理を行うことにより、自然発生的に形成することができる。
【０００４】
通常のＵＡＳＢ、ＥＧＳＢ等におけるグラニュール汚泥は酢酸資化性のＭｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ属の微生物が骨格を形成し、水素資化性メタン細菌、酢酸生成細菌、酸生成細菌などが共存し、一種の生態系を構成している。また、糖質、脂質、タンパク等を分解する酸生成菌は、粘質物を産出してバクテリア同士の結合力を強める働きをしており、糖基質の場合に最も強度の強いグラニュール汚泥が形成される。通常の下水その他の有機性排水は糖質その他の高分子の有機物を含有しており、これを嫌気性処理すると上記の微生物により有機酸が生成し、この有機酸は順次低分子化して酢酸となり、さらにメタンと炭酸ガスに分解される。このため上記各種の微生物が増殖し、強度の大きいグラニュール汚泥が形成される。
【０００５】
ところがこのような通常の有機性排水と異なり、酸生成菌の基質濃度の低い被処理液、例えば化学工場等から排出される炭素数４以下の低級有機物を含む被処理液を処理するとグラニュール汚泥が崩壊しやすくなる。特に酢酸、エタノール、アセトアルデヒドなどの炭素数２以下の有機物を主成分（全有機物の９０重量％以下程度）とする被処理液を処理する場合は、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ属が主たる微生物となり、粘着物の産出が少なくなるためグラニュール汚泥の増殖は芳しくなく、強度も不十分となる。このため長期間運転を継続すると、グラニュール汚泥が解体して小粒径化し、汚泥量が減少することになる。とりわけ炭素数１の基質、すなわちメタノール、蟻酸、ホルムアルデヒドなどが主成分となる場合には、上述のＭｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ属はこれらの基質を資化できないため、ＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａやＭｅｔｈａｎｏｂａｃｔｒｅｒｉｕｍ属のメタン菌が成育してよりグラニュール化しにくい状況となる。例えばメタノールを単一基質としてＵＡＳＢの運転を長期間継続すると、グラニュールは解体し、微細化して汚泥量が激減する。このため上記のような低分子の有機物を主成分とする被処理液をグラニュール汚泥を用いて嫌気性処理することは困難であった。
【０００６】
ところでＵＡＳＢのようなグラニュール汚泥を用いる嫌気性処理の立上げに際して、分散汚泥に凝集剤を添加することによりグラニュール汚泥の形成を促進する方法が知られている（例えば特開平４−３２６９９５号）。この方法は分散状態で存在する汚泥を凝集剤で凝集することによりグラニュール化を促進し、早期にグラニュール汚泥を用いる嫌気処理を立上げることを目的としている。しかし、この方法により形成された粒状汚泥は分散汚泥を凝集させるため、グラニュール様の形状をなしているものの凝集剤を用いた粒状化過程で汚泥中に水を抱き込むため緻密でなく、処理に伴い水の部分に気泡がたまり汚泥が軽量化して浮上してくるという問題を有する。このためこの方法ではグラニュール汚泥を用いる嫌気性処理を早期に立ち上げることはできてもグラニュール汚泥を崩壊させることなく長期間安定した運転を行うことは困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、グラニュール汚泥が崩壊しやすい条件での処理の場合でも、グラニュール汚泥を増殖させて、効率よく嫌気性処理を行うことができる嫌気性処理方法を提案することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の嫌気性処理方法である。
（１）グラニュール汚泥を保持する反応槽に、被処理液を導入してグラニュール汚泥と接触させ嫌気性処理する方法において、
嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化した嫌気性微生物を含む平均粒径０．５〜３ｍｍのグラニュール汚泥を反応槽に投入して処理を立上げ、
立上げ後炭素数５以上の有機物からなる酸生成菌の基質の含量が全有機物の３０重量％以下の被処理液を処理する際、
反応槽に高分子凝集剤を添加しながら被処理液をグラニュール汚泥と接触させることにより、グラニュール汚泥の崩壊を防止して反応槽内グラニュール汚泥を増殖させて嫌気性処理を行うことを特徴とする嫌気性処理方法。
（２）被処理液が炭素数４以下の有機物を主として含むものである上記（１）記載の方法。
（３）被処理液がキレート剤、スケール分散剤、殺菌剤のいずれかを１種以上含むものである上記（１）または（２）記載の方法。
【０００９】
本発明において処理対象となる被処理液は、グラニュール汚泥と接触させて嫌気性処理を行うことにより処理可能な有機物を含む液であり、特にグラニュール汚泥が崩壊しやすい被処理液が処理に適している。グラニュール汚泥が崩壊しやすい被処理液としては、糖質、脂肪、タンパク等の炭素数５以上の有機物からなる酸生成菌の基質の含量が少ない有機物含有液であって、上記酸生成菌の基質の含有量が全有機物の３０重量％以下、特に２０重量％以下のものがあげられる。具体的には低級有機物を主として（例えば全体の有機物の７０重量％以上、特に８０重量％以上）含む被処理液があげられる。ここで低級有機物としては炭素数４以下、特に２以下の有機物があげられ、炭素数が小さい有機物を多く含むほどグラニュール汚泥が崩壊しやすくなる。
【００１０】
また、被処理液中に酸生成菌の基質が十分に存在する場合であっても、被処理液中にキレート剤やスケール分散剤、殺菌剤などが含まれている場合はグラニュール汚泥が崩壊しやすくなるため、このような場合にも本発明方法を適用するとよい。特にＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）やＮＴＡ（ニトリル三酢酸）等のキレート剤が被処理液中に３ｍｇ／ｌ以上の濃度で含まれる場合等はグラニュール汚泥が崩壊しやすい。また殺菌剤としては特にジチオカーバメイト類はグラニュール汚泥を崩壊させる傾向がある。さらに、被処理液自体にはグラニュール汚泥を崩壊させる原因がない場合でも、処理の条件によってはグラニュール汚泥が崩壊しやすくなることがある。このようなケースとしては例えば汚泥負荷が高い場合や通液速度が大きい場合が挙げられる。例えばＵＡＳＢの場合であれば汚泥負荷が０．６ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄを超える場合、あるいは通液速度が１ｍ／ｈを超える場合、ＥＧＳＢであれば汚泥負荷が０．７ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、通液速度が５ｍ／ｈをそれぞれ超えるような場合は被処理液自体に問題はなくてもグラニュール汚泥が崩壊しやすくなるため、本発明に従い、被処理液に凝集剤を添加してグラニュール汚泥の崩壊を防ぐ。
【００１１】
本発明におけるグラニュール汚泥は、嫌気性微生物を含む汚泥が微生物の自己造粒作用により粒状化して沈降性のグラニュールとなった汚泥である。ＵＡＳＢ法におけるグラニュール状汚泥の成長過程は明確ではないが、粒径０．１ｍｍ付近の微小な無機性のＳＳの表面やカルシウムやマグネシウムを含んだスケール成分の表面に嫌気性微生物が付着し、その微小なＳＳやスケールを核としながら年輪状に新たな嫌気性微生物が増殖、付着し、数か月間以上を要して平均粒径０．５〜１ｍｍのグラニュール状汚泥に成長するとされている。成長したグラニュール状汚泥は反応槽内の水流やガスの発生に伴う流動により破砕され、破砕された微小な粒子や破片が核となって、次のグラニュール状汚泥が成長するとされている。
【００１２】
このようなグラニュール汚泥は、前述のようにビール排水やビート糖製造排水のような通常の有機性排水を嫌気処理する場合は崩壊することなく増殖するが、糖質含量の少ない被処理液、特に低級有機物を主として含む被処理液を嫌気性処理する場合や被処理液にキレート剤などが含まれる場合のほか嫌気性処理の条件により崩壊しやすくなる。ここでグラニュール汚泥の崩壊とは、すでに形成されたグラニュール汚泥が嫌気性処理の継続に伴って崩壊する現象をいう。
【００１３】
前述のように通常のＵＡＳＢ、ＥＧＳＢ等におけるグラニュール汚泥は酢酸資化性のＭｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ属の微生物が骨格を形成し、水素資化性メタン細菌、酢酸生成細菌、酸生成細菌などが共存している。このうち糖質、脂質、タンパク等を分解する酸生成菌は粘質物を産出するため、これがバインダとしてバクテリア同士の結合力を強める働きをしてグラニュール汚泥が形成される。従ってこれらの基質を分解する酸生成菌が存在しなくなると粘質物が産出されにくくなり、グラニュール汚泥は崩壊するようになる。このような酸生成菌が存在しない系は酸生成菌の基質が存在しない系であり、前述のように糖質その他の酸生成菌の基質が３０重量％以下、特に２０重量％以下の被処理液の嫌気処理では酸生成菌が少なくなって、グラニュール汚泥は崩壊しやすくなる。このため低級有機物を主成分とする被処理液の嫌気性処理では、通常のグラニュール汚泥は徐々に崩壊していくようになる。また、被処理液中にキレート剤などが含まれたり、汚泥負荷や通液速度が大きい場合などには酸生成菌が多く存在する場合でもグラニュールの結合力が弱くなる傾向がある。
【００１４】
本発明ではこのようなグラニュール汚泥が崩壊しやすい条件での処理に際して、嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化した嫌気性微生物を含む平均粒径０．５〜３ｍｍのグラニュール汚泥を反応槽に投入して処理を立上げ、立上げ後の反応槽に高分子凝集剤を添加しながら被処理液をグラニュール汚泥と接触させて嫌気処理を行うことによりグラニュール汚泥の崩壊を防止して反応槽内グラニュール汚泥を増殖させ、効率よく嫌気性処理を行う。添加する凝集剤としてはグラニュール汚泥の崩壊を防止できる高分子凝集剤を使用すると、少ない添加量で微生物を高密度にグラニュール中に保持できる。
【００１５】
凝集剤としてはノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性系など処理系に適したものが使用できる。好ましい高分子凝集剤として次のものがあげられる。
ノニオン系：ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシドなど。
カチオン系：ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素−ホルマリン樹脂など。
アニオン系：ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２−アクリルアミド）−２−メチルプロパン硫酸塩など。
両性系：アクリルアミドとアミノアルキルメタクリレートとアクリル酸ナトリウムの共重体など。
【００１６】
本発明に用いる処理装置では、グラニュール汚泥を保持する反応槽に、被処理液を導入する給液と、処理液を排出する処理液路を接続し、被処理液に凝集剤を注入する凝集剤注入路を設ける。反応槽は被処理液とグラニュール汚泥を接触させる構造とされるが、ＵＡＳＢ、ＥＧＳＢのように被処理液路を反応槽の下部に処理液路を反応槽の上部に連絡して上向流で通液してグラニュール汚泥を展開させてスラッジブランケットを形成するものが好ましい。この場合、反応槽上部に気液固分離装置を設け、ガス取出路を頂部に連絡することができる。
【００１７】
本発明の処理では、反応槽にグラニュール汚泥を保持し、この反応槽に凝集剤を添加しながら被処理液を導入してグラニュール汚泥と接触させて嫌気性処理を行う。グラニュール汚泥は被処理液を嫌気性処理することにより自然発生的に形成されるが、形成に時間がかかるので、既設のＵＡＳＢ、ＥＧＳＢの施設から余剰汚泥として排出されるグラニュール汚泥を使用すると短時間で処理を立上げることができる。
【００１８】
処理の方法はＵＡＳＢ、ＥＧＳＢのように被処理液を上向流で通液してグラニュール汚泥を展開させ、スラッジブランケットを形成すると、被処理液とグラニュール汚泥との接触効率が高くなるので好ましい。ＵＡＳＢの場合グラニュール汚泥の平均粒径０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．８〜１．５ｍｍ、汚泥負荷は０．１〜１ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、好ましくは０．２〜０．６ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、被処理液の上向流速０．３〜１．５ｍ／ｈｒ、好ましく０．５〜１．０ｍ／ｈｒとすることができる。ＥＧＳＢの場合はグラニュール汚泥の平均粒径０．８〜３ｍｍ、好ましくは１〜１．５ｍｍ、汚泥負荷は０．１〜１ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、好ましくは０．２〜０．７ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、被処理液の上向流速３〜１０ｍ／ｈｒ、好ましく２〜５ｍ／ｈｒとすることができる。
【００１９】
被処理液としては有機物濃度としてＣＯＤ_Cr５００〜３０，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０００〜２０，０００ｍｇ／ｌのものを処理するのが適している。負荷は５〜３０ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｍ³／ｄ、好ましくは８〜２０ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｍ³／ｄ、反応槽内の温度は２５〜４０℃、好ましくは３０〜３８℃とすることができる。
【００２０】
凝集剤は被処理液に添加し、均一に溶解した状態でグラニュール汚泥と接触させることにより、凝集に適した濃度で均一にグラニュール汚泥と接触させることができ好ましい。反応槽の前にｐＨ調整槽が設けられている場合にはｐＨ調整槽に添加してもよい。凝集剤の添加濃度は高分子凝集剤の場合０．１〜２ｍｇ／ｌ、好ましくは０．１〜１ｍｇ／ｌ程度である。凝集剤は反応槽立上げ後、連続的または間欠的に添加を継続する。
【００２１】
酸生成菌の基質濃度が低い被処理液をＵＡＳＢ、ＥＧＳＢ等より嫌気性処理すると、酸生成菌は増殖しなくなるため粘質物の産出が少なくなり、グラニュール汚泥は強度が低く崩壊しやすくなる。特に炭素数４以下の低級有機物を主として含む被処理水を処理する場合は、グラニュールは酢酸やメタノール、メチルアミンなどを資化するＭｅｔｈａｎｏｓａｒｉｃｉｎａ属、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ属（＝Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｒｉｘ属）などの菌が主体となるものとなる。これらの菌はグラニュールを形成しにくいため、グラニュール強度を高める必要が生じる。また、被処理液中にキレート剤などが含まれたり、汚泥負荷や通液速度が大きい場合もグラニュールが崩壊しやすくなる。このような系に凝集剤を添加すると、凝集剤が浮遊菌体をグラニュール汚泥に結合させ、強度を大きくしてグラニュールを生長させ、グラニュール汚泥は増殖する。
【００２２】
このように凝集剤は酸生成菌の産出する粘質物と同様にバインダーとして作用し、これにより粘質物が少ないなどの理由でグラニュールが崩壊しやすい系でもグラニュール汚泥を保持し、増殖させて嫌気性処理の処理効率を高くすることができる。前記特開平４−３２６９９５号のように処理の立上げに際して凝集剤を添加する方法では分散汚泥を凝集剤で凝集させるため、水を抱き込んで緻密なグラニュール汚泥を生成させることができないが、本発明ではいったん生成したグラニュール汚泥を用いているためこのようなことがなく、緻密かつ強度の大きいグラニュール汚泥が維持形成される。凝集剤の添加量が多くなると、嫌気性処理により生成するバイオガスをグラニュールに取込んで軽質化するので、バイオガスを取り込まない程度の前記濃度で添加するのが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、グラニュール汚泥を保持する反応槽に、被処理液を導入してグラニュール汚泥と接触させ嫌気性処理する方法において、嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化した嫌気性微生物を含む平均粒径０．５〜３ｍｍのグラニュール汚泥を反応槽に投入して処理を立上げ、立上げ後炭素数５以上の有機物からなる酸生成菌の基質の含量が全有機物の３０重量％以下の被処理液を処理する際、反応槽に高分子凝集剤を添加しながら被処理液をグラニュール汚泥と接触させることにより、グラニュール汚泥の崩壊を防止して反応槽内グラニュール汚泥を増殖させて嫌気性処理を行うようにしたので、グラニュール汚泥が崩壊しやすい条件での処理の場合でも、グラニュール汚泥を増殖させて、効率よく嫌気性処理を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１は実施形態のＵＡＳＢ方式の嫌気性処理装置の系統図である。
図１において、１は反応槽であって、直方体状の容器からなり、底部に被処理液流入部２が均一に設けられ、ポンプ３を有する被処理液路４に連絡している。嫌気性反応槽１の上部はカバー５で覆われて、密閉構造のガス室６が形成されており、その頂部にガス移送路７が連絡している。
【００２５】
反応槽１内のガス室６の下側には液室８が形成され、その上部には、互に逆方向に傾斜する第１および第２の支切板からなる固気分離部材９ａ、９ｂが配置され、その上部内側に固液分離部１０、上部外側に集ガス部１１、および下部に反応部１２が区画されている。固気分離部材９ａ、９ｂの下端部は隔離して連絡路１３を形成し、また一方の下端部は他方の下端の下側を覆い、浮上するガスが連絡路１３から固液分離部１０に入るのを阻止する構造になっている。
【００２６】
反応槽１内の液室８には被処理液が導入され、反応部１２にスラッジブランケット１４が形成されるようになっている。固液分離部１０上部にはオーバーフロー式の処理液取出部１５が設けられ、処理液路１６に連絡している。
１７は凝集剤槽であって、その下部から弁１８を有する凝集剤注入路１９が被処理液路４に連絡している。２０はガスホルダであり、ガス移送路７から発生ガスを導入し、ガス取出路２１から取り出すように連絡している。
【００２７】
上記の嫌気性処理装置による嫌気性処理方法は、まず嫌気性微生物の自己造粒性を利用して粒状化した嫌気性微生物を含むグラニュール汚泥を反応槽１の反応部１２に投入する。そしてポンプ３を駆動し、被処理液路４から反応槽１の底部に設けられた被処理液流入部２に被処理液を導入し、上向流で通液してスラッジブランケット１４を形成し、嫌気性下に接触させて嫌気性反応を行う。これにより被処理液中の溶解性有機物は嫌気性微生物の作用によりメタンおよび二酸化炭素に分解される。
【００２８】
グラニュール状汚泥は密度が高く、沈降性に優れるため、排液を上向流で通液することにより均一なスラッジブランケット１４が形成され、反応部１２内に保持される。スラッジブランケット１４を通過した有機性排液は連絡路１３から固液分離部１０に入り、ここで固液分離されて、分離液は処理液取出部１５からオーバーフローし処理液として処理液路１６に取出される。固液分離部１０で分離した汚泥は沈降して、連絡路１３から反応部１２に戻る。反応部１２で発生するメタン等のガスは反応部１２を上昇するが、固気分離部材９ａ、９ｂに遮られて固液分離部１０には流入せず、集ガス部１１に集められ、ガス室６からガス移送路７を介してガスホルダ２０に移送されて貯留され、ガス取出路２１から取り出される。
【００２９】
上記の処理において被処理液として例えば酸生成菌の基質含量の低い被処理液を処理すると酸生成菌の増殖が進まなくなり、粘出物の産出が少なくなるためグラニュール汚泥の強度が低下し、分解しやすくなる。そこで弁１８を開いて凝集剤槽１７から凝集剤注入路１９を通して凝集剤を連続的または間欠的に被処理液に注入し、混合状態で反応槽１に導入する。
【００３０】
被処理液が上向流で流れる間に凝集剤は嫌気性微生物をグラニュール汚泥に結合し、バインダとしての作用をするため、グラニュール汚泥は強度を付与され、嫌気性微生物がグラニュール汚泥上に年輪状に増殖する。これにより密度が高く強度の大きいグラニュール汚泥が得られ嫌気性処理は継続して効率よく行われる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１、比較例１
酢酸を２，０００ｍｇ／ｌ、酵母エキスを２０ｍｇ／ｌの合成排水（Ｎ＝２０ｍｇ／ｌ、Ｐ＝４ｍｇ／ｌをＮＨ₄Ｃｌ、ＫＨ₂ＰＯ₄にて添加）を被処理液として、内径１０ｃｍ、高さ約１２０ｃｍ、容量９literの小型ＵＡＳＢ反応槽に通水して嫌気処理を行い、グラニュール汚泥を増殖させ、その平均粒径を４ヶ月間に渡って追跡した。比較例１のＡ系は凝集剤無添加、実施例のＢ系は凝集剤としてポリアミノアルキルアクリレート系のカチオンポリマーを被処理液に０．５ｍｇ／ｌとなるように添加した。グラニュール汚泥はビール工場の排水処理用ＵＡＳＢから採取したもので、平均粒径１．４ｍｍであった。通水条件は有機物質負荷１５〜１８ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｍ₃／ｄａｙ、汚泥負荷０．４〜０．５ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄ、上昇流速３ｍ／ｈｒ、温度３５℃、ｐＨは６．８〜７．５である。
Ａ、Ｂ系いずれも汚泥の流出は少なく、処理も両系ともにＣＯＤ_cr除去率は９５％程度と順調な処理が行われた。そして実施例１のＢ系は汚泥界面は継続的、かつ安定的に上昇し汚泥増殖が確認された。一方、比較例１のＡ系では汚泥界面の上昇は殆ど見られず、汚泥の増殖は観察されなかった。Ａ系のグラニュール汚泥の平均粒径は１．３ｍｍ内外に止まって、グラニュール１個あたりの成長も小さかった。汚泥界面高さの変化を図２（ａ）に、グラニュール汚泥の平均粒径の変化を図２（ｂ）に示す。
【００３２】
実施例２、比較例２
実施例１と同じ装置で、酢酸にかえてメタノール（メタノール２，０００ｍｇ／ｌ、その他の基質条件は実施例と同じ）を用いて通水を行った。負荷は１５〜１８ｋｇ−ＣＯＤ_cr／ｍ³／ｄａｙである。
処理は１００日目くらいまで両系とも安定していたが、１１０日以降比較例２のＡ系の汚泥流出が著しくなり、処理水も悪化した。Ａ系のＣＯＤ_cr除去率は９５％から８０％程度まで低下した。一方、実施例２のＢ系は処理は安定しており、継続的にＣＯＤ_cr除去率９５％を維持していた。Ａ系では１１０日目での汚泥流出は汚泥の解体によるもので、平均粒径の低下からもそれが裏付けられる。Ｂ系の汚泥は粒径も増大傾向にあるし、汚泥界面が確実に上昇していることから、汚泥増殖は安定維持されていたことが明らかである。汚泥界面高さの変化を図３（ａ）に、グラニュール汚泥の平均粒径の変化を図３（ｂ）に示す。
【００３３】
以上の結果より、酸生成菌の基質含量が低く、低級有機物を主として含む被処理液を処理すると、グラニュール汚泥が崩壊しやすくなるが、このような被処理液を処理する場合、凝集剤を添加することによりグラニュール汚泥を保持し、増殖できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の嫌気性処理装置のフロー図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は実施例１、比較例１の結果を示すグラフである。
【図３】（ａ）、（ｂ）は実施例２、比較例２の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１反応槽
２被処理液流入部
３ポンプ
４被処理液路
５カバー
６ガス室
７ガス移送路
８液室
９ａ，９ｂ固気分離部材
１０固液分離部
１１集ガス部
１２反応部
１３連絡路
１４スラッジブランケット
１５処理液取出部
１６処理液路
１７凝集剤槽
１８弁
１９凝集剤注入路
２０ガスホルダ
２１ガス取出路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the anaerobic treatment how suitable anaerobic treatment of liquid to be treated method of contacting the granular sludge treating anaerobic, in particular granular sludge is easily collapsed condition.
[0002]
[Prior art]
As an anaerobic treatment method for organic drainage, granule sludge with high density and large sedimentation is formed, organic drainage containing soluble BOD is passed upwardly, and sludge blanket is formed in contact UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket: Upflow anaerobic sludge blanket) that performs high-load high-speed processing is adopted. In this method, solid organic substances with a low digestion rate are separated and treated separately, and only soluble organic substances with a high digestion rate are processed at high speed with high load by anaerobic treatment using granular sludge with high anaerobic microorganism density. It is. As a further development of this UASB, EGSB (Expanded) is used that allows high-velocity reaction tanks to flow at a higher flow rate, expands the sludge blanket at a high expansion rate, and performs anaerobic treatment at a higher load. (Granule Slide Blanket) is also performed.
[0003]
These anaerobic treatments using granular sludge such as UASB and EGSB are methods in which sludge containing anaerobic microorganisms is maintained and grown in a granular state. This method can achieve a high sludge retention concentration compared to a fixed bed or fluidized bed that holds sludge on the carrier, and is capable of high-load operation. It is generally recognized as the most efficient anaerobic treatment method. In this method, the most important point is to maintain and propagate the granular sludge. If this is not possible, the treatment performance will gradually decline and eventually the treatment will become impossible. Such granular sludge can be formed spontaneously by conducting anaerobic treatment by passing normal organic waste water in an upward flow.
[0004]
Granule sludge in ordinary UASB, EGSB, etc., is formed of a skeleton of acetic acid-assimilating microorganisms of the genus Methanosaeta, coexisting with hydrogen-assimilating methane bacteria, acetic acid-producing bacteria, acid-producing bacteria, etc. It is composed. In addition, acid-producing bacteria that decompose sugars, lipids, proteins, etc., have a function of producing mucilage and strengthening the binding force between bacteria, and the strongest granular sludge is formed in the case of a sugar substrate. Is done. Ordinary sewage and other organic wastewater contains carbohydrates and other high-molecular organic substances, and when this is anaerobically treated, organic acids are produced by the above-mentioned microorganisms, and these organic acids are gradually reduced in molecular weight to acetic acid. It is further decomposed into methane and carbon dioxide. For this reason, the above-mentioned various microorganisms grow and granule sludge with high strength is formed.
[0005]
However, unlike such normal organic wastewater, when processing liquid with low substrate concentration of acid producing bacteria, for example, processing liquid containing lower organic substances having 4 or less carbon atoms discharged from chemical factories, etc., granule sludge is treated. Is prone to collapse. In particular, when treating a liquid to be treated mainly containing organic substances having 2 or less carbon atoms such as acetic acid, ethanol, and acetaldehyde (about 90% by weight or less of the total organic substances), the genus Methanosaeta becomes the main microorganism and the production of adhesives is not possible. Because of the decrease, granule sludge does not grow well and its strength is insufficient. For this reason, if the operation is continued for a long time, the granular sludge is dismantled to reduce the particle size, and the amount of sludge is reduced. In particular, when a substrate having 1 carbon atom, ie, methanol, formic acid, formaldehyde or the like, is used as the main component, the above-mentioned Methanosaeta genus cannot assimilate these substrates. It will be difficult to make it. For example, when UASB operation is continued for a long time using methanol as a single substrate, the granules are dismantled and refined to drastically reduce the amount of sludge. For this reason, it has been difficult to anaerobically treat the liquid to be treated mainly composed of low molecular organic substances as described above using granular sludge.
[0006]
By the way, when anaerobic treatment using granular sludge such as UASB is started, a method of promoting the formation of granular sludge by adding a flocculant to the dispersed sludge is known (for example, JP-A-4-32695). ). This method is intended to promote granulation by aggregating sludge present in a dispersed state with a flocculant, and to start anaerobic treatment using granule sludge at an early stage. However, the granular sludge formed by this method agglomerates the dispersed sludge, so it has a granule-like shape, but it is not dense because it embeds water in the sludge during the granulation process using a flocculant. As a result, air bubbles accumulate in the water portion, and the sludge becomes lighter and rises. For this reason, even if an anaerobic treatment using granule sludge can be started at an early stage, it is difficult to perform stable operation for a long period of time without disrupting the granule sludge.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention, even if granular sludge is treated under the conditions likely to collapse, and grown granular sludge is to propose anaerobic process how that can be carried out efficiently anaerobic treatment .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is next anaerobic treatment how.
(1) In the method of anaerobic treatment by introducing the liquid to be treated into the reaction tank holding the granule sludge and bringing it into contact with the granule sludge,
A granular sludge having an average particle size of 0.5 to 3 mm containing anaerobic microorganisms granulated by utilizing the self-granulating property of anaerobic microorganisms is put into a reaction tank, and the treatment is started.
When treating the liquid to be treated whose content of the substrate of acid-producing bacteria consisting of organic matter having 5 or more carbon atoms after startup is 30% by weight or less of the total organic matter,
By adding the polymer flocculant to the reaction tank and bringing the liquid to be treated into contact with the granule sludge, the granule sludge is prevented from collapsing, and the granule sludge in the reaction tank is propagated to perform anaerobic treatment. Characteristic anaerobic treatment method.
(2) The method according to (1) above, wherein the liquid to be treated mainly contains an organic substance having 4 or less carbon atoms.
(3) The method according to (1) or (2) above, wherein the liquid to be treated contains at least one of a chelating agent, a scale dispersant, and a bactericidal agent.
[0009]
Treated liquid to be treated in the present invention, Ri liquid der containing processable organic by performing in contact with granular sludge anaerobic process, in particular the liquid to be treated which granular sludge is easily collapse process Suitable for The liquid to be treated granular sludge is easily collapsed, carbohydrates, fats, an organic substance-containing liquid is small content of substrate acid producing bacteria consisting of 5 or more organic carbon of proteins and the like, of the acid-producing bacteria The substrate content is 30% by weight or less, particularly 20% by weight or less of the total organic matter. Specifically, there is a liquid to be treated mainly containing lower organic substances (for example, 70% by weight or more, particularly 80% by weight or more of the whole organic substances). Here, examples of the lower organic substance include organic substances having 4 or less carbon atoms, particularly 2 or less carbon atoms. The more the organic substances having a smaller carbon number are contained, the more easily the granular sludge is disintegrated.
[0010]
Even if the substrate for acid-producing bacteria is sufficiently present in the liquid to be treated, the granule sludge will disintegrate if the liquid to be treated contains a chelating agent, a scale dispersant, a disinfectant, etc. In this case, the method of the present invention is preferably applied. In particular, when a chelating agent such as EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) or NTA (nitrile triacetic acid) is contained in the liquid to be treated at a concentration of 3 mg / l or more, the granule sludge is easily disintegrated. Moreover, dithiocarbamate especially as a disinfectant tends to disintegrate granular sludge. Furthermore, even if the liquid to be treated itself has no cause for causing the granular sludge to collapse, the granular sludge may be easily broken depending on the processing conditions. Examples of such a case include a case where the sludge load is high and the liquid passing speed is high. For example, in the case of UASB, if the sludge load exceeds 0.6 kg-COD _cr / kg-VSS / d, or if the flow rate exceeds 1 m / h, if EGSB, the sludge load is 0.7 kg-COD. _cr / kg-VSS / d, where the liquid flow rate exceeds 5 m / h, the granular sludge easily collapses even if there is no problem with the liquid to be treated. Add a flocculant to prevent granule sludge from collapsing.
[0011]
The granular sludge in the present invention is sludge in which sludge containing anaerobic microorganisms is granulated by the self-granulating action of microorganisms to form sedimentary granules. The growth process of granular sludge in the UASB method is not clear, but anaerobic microorganisms adhere to the surface of a fine inorganic SS with a particle size of around 0.1 mm and the surface of a scale component containing calcium and magnesium. the infinitesimal of SS and scale nucleus while annual ring shape new anaerobic microorganisms proliferate, to adhere, is a it takes more than several months to grow to the granular sludge having an average particle diameter of 0.5~1mm ing. Grown granular sludge is crushed by the flow of water and gas generated in the reaction tank, and the next granular sludge grows with the crushed fine particles and fragments as the core.
[0012]
Such granular sludge, as described above, grows without disintegration when anaerobically treating ordinary organic wastewater such as beer wastewater or beet sugar production wastewater, but a liquid to be treated with a low sugar content, In particular, when the liquid to be treated mainly containing lower organic substances is subjected to an anaerobic treatment, or when the liquid to be treated contains a chelating agent or the like, it tends to collapse depending on the conditions of the anaerobic treatment. Here, the collapse of the granular sludge refers to a phenomenon in which the already formed granular sludge collapses as the anaerobic treatment continues.
[0013]
As described above, granule sludge in normal UASB, EGSB, etc., has acetic acid-assimilating microorganisms of the genus Methanosaeta forming a skeleton, and hydrogen-assimilating methane bacteria, acetic acid-producing bacteria, acid-producing bacteria, etc. coexist . Among them, acid-producing bacteria that decompose sugars, lipids, proteins, etc. produce mucilage, and this acts as a binder to strengthen the binding force between bacteria, forming granule sludge. Therefore, if there are no acid-producing bacteria that decompose these substrates, it becomes difficult to produce mucilage, and the granular sludge will collapse. Such a system in which no acid-producing bacteria are present is a system in which no substrate for acid-producing bacteria is present, and as described above, the substrate for carbohydrates and other acid-producing bacteria is 30% by weight or less, particularly 20% by weight or less. In the anaerobic treatment of the liquid, acid-producing bacteria are reduced and the granular sludge tends to collapse. For this reason, in an anaerobic treatment of a liquid to be treated mainly containing lower organic substances, ordinary granular sludge gradually collapses. Further, when a chelating agent or the like is included in the liquid to be treated, or when a sludge load or a flow rate is large, the binding force of the granules tends to be weak even when there are many acid-producing bacteria.
[0014]
In the present invention, granules having an average particle diameter of 0.5 to 3 mm containing anaerobic microorganisms granulated by utilizing the self-granulating property of anaerobic microorganisms when processing such granule sludge is likely to collapse. Disintegrating granule sludge by putting sludge into the reaction tank and starting the treatment, and adding the polymer flocculant to the reaction tank after the start-up, bringing the liquid to be treated into contact with the granule sludge and performing anaerobic treatment Is prevented, and the granular sludge in the reaction tank is propagated to efficiently perform anaerobic treatment. When Examples of the aggregating agent to be added using the high molecular coagulant that prevents disintegration of the granular sludge, Ru can hold microorganism in high density in the granules with a small amount.
[0015]
As the flocculant, those suitable for treatment systems such as nonionic, cationic, anionic and amphoteric systems can be used. Preferred polymer flocculants include the following.
Nonionic: Polyacrylamide, polyethylene oxide, etc.
Cationic: polyaminoalkyl methacrylate, polyethyleneimine, halogenated polydiallylammonium, chitosan, urea-formalin resin, etc.
Anionic type: sodium polyacrylate, polyacrylamide partial hydrolyzate, partially sulfomethylated polyacrylamide, poly (2-acrylamide) -2-methylpropane sulfate and the like.
Amphoteric system: Copolymer of acrylamide, aminoalkyl methacrylate and sodium acrylate.
[0016]
In the treatment apparatus used in the present invention , a supply tank for introducing the liquid to be treated and a treatment liquid path for discharging the liquid to be treated are connected to a reaction tank that holds the granular sludge, and the flocculant is injected into the liquid to be treated. An agent injection path is provided. The reaction tank is structured so that the liquid to be treated and the granular sludge are in contact with each other. Like UASB and EGSB, the liquid line to be treated is connected to the lower part of the reaction tank, and the treatment liquid path is connected to the upper part of the reaction tank. It is preferable that the sludge blanket is formed by spreading the liquid sludge and developing the granular sludge. In this case, a gas-liquid solid separation device can be provided in the upper part of the reaction tank, and the gas extraction path can be communicated with the top.
[0017]
In the treatment of the present invention, granule sludge is held in a reaction tank, and an anaerobic treatment is performed by introducing a liquid to be treated while adding a flocculant to the reaction tank and bringing it into contact with the granule sludge. Granular sludge is formed spontaneously by treating anaerobic liquid to be treated, the time to formation takes, existing UASB, by using the granular sludge which is discharged as excess sludge from the facility with the EGSB Processing can be started up in a short time.
[0018]
As for the treatment method, as in UASB and EGSB, the liquid to be treated is passed in an upward flow to expand the granular sludge, and when the sludge blanket is formed, the contact efficiency between the liquid to be treated and the granular sludge increases. preferable. In the case of UASB, the average particle size of granulated sludge is 0.5 to 3 mm, preferably 0.8 to 1.5 mm, and the sludge load is 0.1 to 1 kg-COD _cr / kg-VSS / d, preferably 0.2 to 0.6 kg-COD _cr / kg-VSS / d, the upward flow rate of the liquid to be treated is 0.3 to 1.5 m / hr, preferably 0.5 to 1.0 m / hr. In the case of EGSB, the average particle diameter of granule sludge is 0.8 to 3 mm, preferably 1 to 1.5 mm, and the sludge load is 0.1 to 1 kg-COD _cr / kg-VSS / d, preferably 0.2 to 0. 0.7 kg-COD _cr / kg-VSS / d, an upward flow velocity of 3 to 10 m / hr, preferably 2 to 5 m / hr, of the liquid to be treated.
[0019]
As the liquid to be treated, it is suitable to treat COD _{Cr of} 500 to 30,000 mg / l, preferably 1000 to 20,000 mg / l as the organic substance concentration. The load can be 5 to 30 kg-COD _cr / m ³ / d, preferably 8 to 20 kg-COD _cr / m ³ / d, and the temperature in the reaction vessel can be 25 to 40 ° C., preferably 30 to 38 ° C. .
[0020]
The flocculant is preferably added to the liquid to be treated and brought into contact with the granular sludge in a uniformly dissolved state so that the flocculant can be uniformly brought into contact with the granular sludge at a concentration suitable for agglomeration. When a pH adjustment tank is provided in front of the reaction tank, it may be added to the pH adjustment tank. In the case of a polymer flocculant, the addition concentration of the flocculant is about 0.1 to 2 mg / l, preferably about 0.1 to 1 mg / l. The flocculant is continuously or intermittently added after the reaction vessel is started up.
[0021]
If the liquid to be treated having a low substrate concentration of acid-producing bacteria is subjected to anaerobic treatment from UASB, EGSB, etc., the acid-producing bacteria do not grow, so that the production of mucilage is reduced, and the granular sludge has a low strength and tends to collapse. In particular, when treating water to be treated mainly containing lower organic substances having 4 or less carbon atoms, granules mainly consist of bacteria such as Methanosaricina genus, Methanosaeta genus (= Methanothrix genus) that assimilate acetic acid, methanol, methylamine and the like. Will be. Since these bacteria are difficult to form granules, it is necessary to increase the granule strength. In addition, the granule tends to collapse even when a chelating agent or the like is contained in the liquid to be treated, or when the sludge load or the liquid flow rate is large. When a flocculant is added to such a system, the flocculant binds suspended cells to the granule sludge, increases the strength and grows the granules, and the granule sludge grows.
[0022]
In this way, the flocculant acts as a binder in the same manner as the mucilage produced by the acid-producing bacteria, thereby retaining granule sludge even in systems where granule tends to disintegrate due to the fact that there is little mucilage, etc. The processing efficiency of anaerobic processing can be increased. In the method of adding a flocculant at the start-up of the treatment as described in JP-A-4-32695, since the dispersed sludge is agglomerated with the flocculant, it is not possible to embrace water and produce a fine granular sludge. In the present invention, since granular sludge once generated is used, such a situation does not occur, and a granular sludge having high density and high strength is maintained. When the addition amount of the flocculant is increased, the biogas produced by the anaerobic treatment is taken into the granule and is lightened. Therefore, it is preferable to add the biogas at such a concentration that does not take in the biogas.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a method of introducing an liquid to be treated into a reaction tank holding granule sludge and bringing it into contact with the granule sludge and performing anaerobic treatment, granulation is performed using the self-granulating property of anaerobic microorganisms. Granule sludge with an average particle size of 0.5 to 3 mm containing anaerobic microorganisms is put into the reaction tank and the treatment is started. After the start- up, the content of the substrate of acid-producing bacteria consisting of organic substances with 5 or more carbon atoms is completely When treating a liquid to be treated of 30% by weight or less of organic matter, the liquid to be treated is brought into contact with the granular sludge while adding a polymer flocculant to the reaction tank, thereby preventing the granular sludge from collapsing. Because the internal sludge is grown and anaerobic treatment is performed, even if the sludge is easily disintegrated, the sludge can be propagated and anaerobic treatment can be performed efficiently. Can .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of a UASB type anaerobic processing apparatus according to an embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a reaction tank, which is a rectangular parallelepiped container. A liquid to be processed inflow portion 2 is uniformly provided at the bottom and communicates with a liquid to be processed 4 having a pump 3. The upper part of the anaerobic reaction tank 1 is covered with a cover 5 to form a gas chamber 6 having a sealed structure, and a gas transfer path 7 communicates with the top.
[0025]
A liquid chamber 8 is formed below the gas chamber 6 in the reaction tank 1, and solid gas separation members 9a and 9b made of first and second supporting plates inclined in opposite directions are formed on the upper portion thereof. The solid-liquid separation unit 10 is formed inside the upper portion, the gas collection unit 11 is formed outside the upper portion, and the reaction unit 12 is partitioned at the lower portion. The lower ends of the solid-gas separation members 9a and 9b are isolated to form a communication path 13, one lower end covers the lower side of the other lower end, and the rising gas flows from the communication path 13 to the solid-liquid separation section 10. It has a structure that prevents entry.
[0026]
A liquid to be treated is introduced into the liquid chamber 8 in the reaction tank 1, and a sludge blanket 14 is formed in the reaction section 12. An overflow type processing liquid extraction unit 15 is provided at the upper part of the solid-liquid separation unit 10 and communicates with the processing liquid path 16.
Reference numeral 17 denotes a flocculant tank, and a flocculant injection path 19 having a valve 18 communicates with the liquid path 4 to be treated. Reference numeral 20 denotes a gas holder, which communicates to introduce the generated gas from the gas transfer path 7 and take it out from the gas extraction path 21.
[0027]
In the anaerobic treatment method using the anaerobic treatment apparatus, first, granular sludge containing anaerobic microorganisms granulated using the self-granulating property of anaerobic microorganisms is charged into the reaction section 12 of the reaction tank 1. Then, the pump 3 is driven, the liquid to be treated is introduced from the liquid path 4 to be treated into the liquid inflow part 2 provided at the bottom of the reaction tank 1, and the liquid is passed upwardly to form the sludge blanket 14. , Make anaerobic reaction by contacting under anaerobic condition. Thereby, the soluble organic substance in the liquid to be treated is decomposed into methane and carbon dioxide by the action of anaerobic microorganisms.
[0028]
Since the granular sludge has a high density and excellent sedimentation property, a uniform sludge blanket 14 is formed by passing the drainage liquid in an upward flow and is held in the reaction section 12. The organic waste liquid that has passed through the sludge blanket 14 enters the solid-liquid separation unit 10 from the communication path 13 where it is separated into solid-liquid separation, and the separation liquid overflows from the processing liquid take-out part 15 and enters the processing liquid path 16 as a processing liquid. Taken out. The sludge separated by the solid-liquid separation unit 10 settles and returns from the communication path 13 to the reaction unit 12. A gas such as methane generated in the reaction unit 12 rises in the reaction unit 12, but is blocked by the solid-gas separation members 9a and 9b and does not flow into the solid-liquid separation unit 10, but is collected in the gas collection unit 11 and gas. The gas is transferred from the chamber 6 to the gas holder 20 via the gas transfer path 7 and stored, and is taken out from the gas extraction path 21.
[0029]
In the above treatment, for example, when a treatment liquid with a low substrate content of acid producing bacteria is treated as a treatment liquid, the growth of acid producing bacteria does not progress, and the production of exudate is reduced, so the strength of granule sludge is reduced. It becomes easy to disassemble. Therefore, the valve 18 is opened, and the flocculant is continuously or intermittently injected into the liquid to be treated from the flocculant tank 17 through the flocculant injection path 19 and introduced into the reaction tank 1 in a mixed state.
[0030]
The flocculant binds the anaerobic microorganisms to the granule sludge while the liquid to be treated flows in the upward flow, and acts as a binder, so the granule sludge is given strength and the anaerobic microorganisms are on the granule sludge. It grows like an annual ring. As a result, granule sludge having high density and high strength is obtained, and the anaerobic treatment is continuously performed efficiently.
[0031]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
Example 1 and Comparative Example 1
Synthetic waste water with acetic acid at 2,000 mg / l and yeast extract at 20 mg / l (N = 20 mg / l, P = 4 mg / l added with NH ₄ Cl, KH ₂ PO ₄ ) was used as the liquid to be treated. Then, water was passed through a small UASB reactor having a height of about 120 cm and a capacity of 9 liters, anaerobic treatment was performed, granule sludge was propagated, and the average particle size was followed over 4 months. In system A of Comparative Example 1, no flocculant was added, and in system B of Example, a polyaminoalkyl acrylate cationic polymer was added to the liquid to be treated as 0.5 mg / l as a flocculant. Granule sludge was collected from UASB for wastewater treatment at a beer factory and had an average particle size of 1.4 mm. Water flow conditions are organic substance load 15-18 kg-COD _cr / m ₃ / day, sludge load 0.4-0.5 kg-COD _cr / kg-VSS / d, ascending flow rate 3 m / hr, temperature 35 ° C., pH is 6.8-7.5.
Sludge outflow was low in both A and B systems, and both systems were treated smoothly with a COD _cr removal rate of about 95%. In the B system of Example 1, the sludge interface was continuously and stably increased, and sludge growth was confirmed. On the other hand, in the A-system of Comparative Example 1 increased the sludge interface hardly observed, the growth of the sludge was observed. The average particle size of the A-type granule sludge stopped at the inside and outside of 1.3 mm, and the growth per granule was small. FIG. 2 (a) shows the change in the sludge interface height, and FIG. 2 (b) shows the change in the average particle diameter of the granular sludge.
[0032]
Example 2 and Comparative Example 2
In the same apparatus as in Example 1, water was passed using methanol (methanol 2,000 mg / l, other substrate conditions were the same as in Example) instead of acetic acid. The load is 15-18 kg-COD _cr / m ³ / day.
The treatment was stable in both systems until about the 100th day, but the sludge outflow of the A system of Comparative Example 2 became remarkable after 110 days, and the treated water also deteriorated. The COD _cr removal rate of the A system decreased from 95% to about 80%. On the other hand, the B system of Example 2 was stable in treatment, and the COD _cr removal rate was continuously maintained at 95%. In system A, the sludge spillage on the 110th day is due to sludge dismantling, which is supported by a decrease in average particle size. The B-type sludge has a tendency to increase the particle size and the sludge interface is surely increased, so that it is clear that the sludge growth was stably maintained. FIG. 3A shows the change in the sludge interface height, and FIG. 3B shows the change in the average particle diameter of the granular sludge.
[0033]
From the above results, it is easy to disintegrate the granular sludge when the treatment liquid containing a low organic substance is low and the substrate content of the acid-producing bacteria is low. It turns out that granule sludge can be hold | maintained and added by adding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of an anaerobic treatment apparatus according to an embodiment.
FIGS. 2A and 2B are graphs showing the results of Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
3A and 3B are graphs showing the results of Example 2 and Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank 2 Processed liquid inflow part 3 Pump 4 Processed liquid path 5 Cover 6 Gas chamber 7 Gas transfer path 8 Liquid chamber 9a, 9b Solid gas separation member 10 Solid-liquid separation part 11 Gas collection part 12 Reaction part 13 Communication path 14 Sludge blanket 15 Treatment liquid outlet 16 Treatment liquid path 17 Coagulant tank 18 Valve 19 Coagulant injection path 20 Gas holder 21 Gas extraction path

Claims

In the method of introducing the liquid to be treated into the reaction tank holding the granule sludge and bringing it into contact with the granule sludge and performing anaerobic treatment,
A granular sludge having an average particle size of 0.5 to 3 mm containing anaerobic microorganisms granulated by utilizing the self-granulating property of anaerobic microorganisms is put into a reaction tank, and the treatment is started.
When treating the liquid to be treated whose content of the substrate of acid-producing bacteria consisting of organic matter having 5 or more carbon atoms after startup is 30% by weight or less of the total organic matter,
By adding the polymer flocculant to the reaction tank and bringing the liquid to be treated into contact with the granule sludge, the granule sludge is prevented from collapsing, and the granule sludge in the reaction tank is propagated to perform anaerobic treatment. Characteristic anaerobic treatment method.

The method according to claim 1, wherein the liquid to be treated mainly contains an organic substance having 4 or less carbon atoms.

The method according to claim 1 or 2, wherein the liquid to be treated contains at least one of a chelating agent, a scale dispersant, and a bactericidal agent.