JP5371510B2 - Combined treatment of wastewater and organic residue - Google Patents

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Description

本発明は、排水と有機性残渣を効率的に処理することができる、排水と有機性残渣の複合処理方法に関する。   The present invention relates to a combined wastewater and organic residue treatment method that can efficiently treat wastewater and organic residues.

食品廃棄物の処理方法の1つとして、メタン発酵処理等の生物学的処理が挙げられる。メタン発酵処理は、メタン発酵槽の中で一定期間保持されることで分解反応が進むが、処理対象物が連続して投入される場合、処理物(メタン発酵残渣)がメタン発酵槽から排出される際に、一部の未処理の処理対象物が排出されてくることがあり、結果的に処理効率が低下することが問題となっていた。   One treatment method of food waste includes biological treatment such as methane fermentation treatment. In the methane fermentation treatment, the decomposition reaction proceeds by being held in the methane fermentation tank for a certain period of time, but when the processing object is continuously added, the processed product (methane fermentation residue) is discharged from the methane fermentation tank. In this case, a part of the unprocessed processing object may be discharged, resulting in a problem that the processing efficiency is lowered.

処理効率を向上させるためには、メタン発酵槽における汚泥滞留時間(SRT)を延長させる方法が挙げられる。メタン発酵槽におけるSRTを延長するために、メタン発酵槽から排出されたメタン発酵残渣を固液分離し、回収した汚泥を返送する方式は多く提案されて来た(例えば特許文献1を参照)。しかしながら、実際には、この方法ではメタン発酵残渣の沈降性が低いため分離が困難である。   In order to improve processing efficiency, the method of extending the sludge residence time (SRT) in a methane fermentation tank is mentioned. In order to extend SRT in a methane fermenter, many methods have been proposed for solid-liquid separation of the methane fermentation residue discharged from the methane fermenter and returning the recovered sludge (see, for example, Patent Document 1). However, in practice, this method is difficult to separate because of the low sedimentation of the methane fermentation residue.

一方、メタン発酵残渣の沈降性を向上するために、例えばメタン発酵槽に貯留されている汚泥に凝集剤を添加する方法が考えられている。しかしながら、この方法では、メタン発酵菌と処理対象物の接触が妨げられて、かえって処理効率が低下してしまう可能性がある(例えば非特許文献1及び2を参照)。従って、当該技術分野においては、メタン発酵の際に凝集剤を添加すべきではないと考えられていた。   On the other hand, in order to improve the sedimentation property of the methane fermentation residue, for example, a method of adding a flocculant to sludge stored in a methane fermentation tank is considered. However, in this method, the contact between the methane-fermenting bacterium and the object to be processed may be hindered, and the processing efficiency may be reduced (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2). Therefore, it was considered in the art that a flocculant should not be added during methane fermentation.

また、食品工場の排水の処理にもメタン発酵処理等の生物学的処理法が採用されている。しかしながら、固形分である有機性残渣と同じシステム内で排水も複合的に処理する方法は提案されていなかった。   In addition, biological treatment methods such as methane fermentation are also used for the treatment of wastewater from food factories. However, no method has been proposed for treating wastewater in a complex manner in the same system as the organic residue that is solid.

特開2006-95377号公報JP 2006-95377 A

『余剰活性汚泥の嫌気性消化に及ぼす凝集剤処理の影響』 水質汚濁学会講演集、Vol.19、Page17-18、1985“Effect of flocculant treatment on anaerobic digestion of surplus activated sludge” Water Pollution Society of Japan, Vol.19, Page17-18, 1985 『塩化第二鉄凝集剤が嫌気性消化に与える影響』 環境衛生工学研究 第16巻第13号(2002)第90〜95頁"Effect of ferric chloride flocculant on anaerobic digestion" Environmental Sanitary Engineering Research Vol. 16, No. 13 (2002), pp. 90-95

本発明は、排水と有機性残渣を効率的に処理することが可能な複合処理方法を提供することを主な目的とする。   The main object of the present invention is to provide a combined treatment method capable of efficiently treating waste water and organic residues.

本発明者らは、本来、有機性残渣のメタン発酵処理とは別に行われる排水処理に着目し、これらを複合的に行うことによって、効率的なバイオガスの生成及び廃棄物処理が可能となることを見出した。すなわち、発明者らは、工場等の排水に凝集剤を添加して固液分離し、得られた固形分を有機性残渣と共にメタン発酵処理に供すると、メタン発酵菌と処理対象物との接触が妨げられることがなく、メタン発酵効率に悪影響を与えないことを見出した。本発明は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果、完成されたものである。   The inventors of the present invention pay attention to wastewater treatment originally performed separately from methane fermentation treatment of organic residues, and by performing these in combination, efficient biogas generation and waste treatment becomes possible. I found out. That is, the inventors added a flocculant to waste water from a factory, etc., and separated into solid and liquid. When the obtained solid content was subjected to methane fermentation treatment together with organic residues, contact between the methane fermentation bacteria and the treatment object Was found to be unimpeded and not adversely affect methane fermentation efficiency. The present invention has been completed as a result of further research based on these findings.

本発明は、主に下記排水と有機性残渣の複合処理方法を提供するものである。
項1.排水と有機性残渣の複合処理方法であって、
(i)凝集剤を添加した排水を固形分と液体分に分離する、固液分離工程、
(ii)前記工程(i)において得られた固形分を、有機性残渣と共にメタン発酵に供する、メタン発酵処理工程を含み、
前記工程(ii)のメタン発酵処理工程で発生するメタン発酵残渣を引き抜いて固液分離した後、得られた固形分の少なくとも一部をメタン発酵処理工程に再度導入することを特徴とする方法。
項2.前記工程(i)において、固液分離が加圧浮上によって行われる、項1に記載の方法。
項3.メタン発酵処理により得られたメタン発酵残渣を可溶化した後、固液分離を行い、得られた固形分をメタン発酵処理工程に導入する、項1又は2に記載の方法。
項4.工程(i)において得られる液体分と、前記メタン発酵残渣を固液分離することによって得られる液体分とを、上向流式嫌気性汚泥床法(UASB法:Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)にてメタン発酵処理に供する、項1〜3のいずれかに記載の方法。
The present invention mainly provides a combined treatment method of the following waste water and organic residues.
Item 1. A combined treatment method of wastewater and organic residue,
(i) a solid-liquid separation step of separating the wastewater added with the flocculant into a solid content and a liquid content,
(ii) including a methane fermentation treatment step in which the solid content obtained in the step (i) is subjected to methane fermentation together with an organic residue;
A method, wherein a methane fermentation residue generated in the methane fermentation treatment step of the step (ii) is extracted and subjected to solid-liquid separation, and then at least a part of the obtained solid content is reintroduced into the methane fermentation treatment step.
Item 2. Item 2. The method according to Item 1, wherein in the step (i), the solid-liquid separation is carried out by pressurized flotation.
Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the methane fermentation residue obtained by methane fermentation treatment is solubilized, followed by solid-liquid separation, and the obtained solid content is introduced into the methane fermentation treatment step.
Item 4. The liquid component obtained in step (i) and the liquid component obtained by solid-liquid separation of the methane fermentation residue are converted into an upflow anaerobic sludge bed method (UASB method: Up-flow Anaerobic Sludge Blanket). Item 4. The method according to any one of Items 1 to 3, which is subjected to a methane fermentation treatment.

本発明の複合処理方法は、食品工場等の排水に凝集剤を添加して固液分離し、得られた固形分と工場等の製造残渣(有機性残渣)を共にメタン発酵処理に供することによって、メタン発酵効率を損なわず、メタン発酵残渣の沈降性を高めることができる。メタン発酵残渣には凝集剤が含有されていることから、メタン発酵残渣の沈降性が向上し、メタン発酵残渣中の固形分を容易且つ効率的に濃縮することができる。さらに、本発明においては、この濃縮された固形分をメタン発酵槽に返送し、再度メタン発酵処理に供する。これにより、メタン発酵槽でのSRT(汚泥滞留時間)を実質的に高めることができるため、系全体の処理効率を向上させることができ、さらには産業廃棄物の削減をも実現し得るものである。   The combined treatment method of the present invention adds a flocculant to the wastewater of a food factory, etc., and separates it into a solid and liquid, and uses the resulting solid content and the production residue (organic residue) of the factory together for methane fermentation treatment. The sedimentation property of the methane fermentation residue can be enhanced without impairing the methane fermentation efficiency. Since the methane fermentation residue contains a flocculant, the sedimentation property of the methane fermentation residue is improved, and the solid content in the methane fermentation residue can be easily and efficiently concentrated. Furthermore, in this invention, this concentrated solid content is returned to a methane fermentation tank, and it uses for a methane fermentation process again. As a result, the SRT (sludge retention time) in the methane fermentation tank can be substantially increased, so that the processing efficiency of the entire system can be improved, and further reduction of industrial waste can be realized. is there.

また、加圧浮上等によって固液分離された液体分は、上向流式嫌気性汚泥床法(UASB法)等の生物学的処理に供することによってBOD等を低下させることができる。ここで、BOD(Biochemical oxygen demand:生物学的酸素要求量)とは、水中の有機物等の量を、その酸化分解のために微生物が必要とする酸素の量で表した指標である。生物学的処理によって、液体分のBOD等を放流基準値以下まで低下させることができれば、下水や河川へ放流することが可能となる。   In addition, the liquid component separated by solid-liquid separation by pressurized flotation or the like can be reduced in BOD or the like by subjecting it to biological treatment such as an upward flow type anaerobic sludge bed method (UASB method). Here, BOD (Biochemical oxygen demand) is an index representing the amount of organic matter in water by the amount of oxygen required by microorganisms for its oxidative degradation. If the BOD etc. of the liquid can be reduced below the discharge standard value by biological treatment, it can be discharged into sewage and rivers.

本発明の複合処理方法の概略を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the outline of the composite processing method of this invention.

1.排水と有機性残渣の複合処理方法
本発明の排水と有機性残渣の複合処理方法(以下、単に『複合処理方法』と略記することがある)は、下記工程を含むことを特徴とする。
1. Combined treatment method of waste water and organic residue The combined treatment method of waste water and organic residue of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “composite treatment method”) includes the following steps.

排水と有機性残渣の複合処理方法であって、
(i)凝集剤を添加した排水を固形分と液体分に分離する、固液分離工程、
(ii)前記工程(i)において得られた固形分を、有機性残渣と共にメタン発酵に供する、メタン発酵処理工程を含み、
前記工程(ii)のメタン発酵処理工程で発生するメタン発酵残渣を引き抜いて固液分離した後、得られた固形分の少なくとも一部をメタン発酵処理工程に再度導入することを特徴とする。
A combined treatment method of wastewater and organic residue,
(i) a solid-liquid separation step of separating the wastewater added with the flocculant into a solid content and a liquid content,
(ii) including a methane fermentation treatment step in which the solid content obtained in the step (i) is subjected to methane fermentation together with an organic residue;
After extracting the methane fermentation residue generated in the methane fermentation treatment step of the step (ii) and performing solid-liquid separation, at least a part of the obtained solid content is introduced again into the methane fermentation treatment step.

以下、各工程について詳述する。   Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1)工程(i):固液分離工程
工程(i)においては、排水に凝集剤を添加し、従来公知の固液分離方法によって固形分と液体分に分離する。ここで得られる固形分を『工程(i)の固形分』、液体分を『工程(i)の液体分』と記載することがある。
(1) Step (i): In the solid-liquid separation step (i), a flocculant is added to the waste water, and the solid and liquid components are separated by a conventionally known solid-liquid separation method. The solid content obtained here may be referred to as “solid content of step (i)” and the liquid content may be referred to as “liquid content of step (i)”.

工程(i)において採用され得る固液分離方法としては、特に限定されないが、例えば加圧浮上、沈殿分離、遠心分離等が挙げられる。   The solid-liquid separation method that can be employed in step (i) is not particularly limited, and examples thereof include pressurized flotation, precipitation separation, and centrifugal separation.

加圧浮上による固液分離(以下、単に『加圧浮上分離』と記載することがある)は、加圧により空気を過剰に溶解させた加圧水を噴射して加圧水が一気に減圧されることにより発生する微細気泡と排水を接触させ、固液分離する方法である。この手法は、微細気泡が排水中の固形分に付着して、固形分を液体表面に浮上させ、固形分と液体分を分離する方法であり、従来公知の条件等を採用することができる。加圧浮上分離においては、従来公知の装置及び条件を採用することができる。加圧条件として、具体的には、100〜500kPaが例示される。   Solid-liquid separation by pressure flotation (hereinafter sometimes referred to simply as “pressure flotation separation”) occurs when pressure water is decompressed at once by injecting pressurized water in which air is excessively dissolved by pressure. In this method, the fine bubbles to be brought into contact with the waste water are separated into solid and liquid. This method is a method in which fine bubbles adhere to the solid content in the waste water, the solid content floats on the liquid surface, and the solid content and the liquid content are separated. Conventionally known conditions and the like can be employed. In the pressure levitation separation, a conventionally known apparatus and conditions can be employed. Specific examples of the pressurizing condition include 100 to 500 kPa.

沈殿分離、遠心分離等についても従来公知の方法に従って実施することができる。   Precipitation separation, centrifugation, etc. can also be carried out according to a conventionally known method.

本発明においては、固液分離に供される排水に凝集剤を添加することを特徴とする。凝集剤としては従来公知のものを使用することができ、例えば高分子凝集剤や無機凝集剤が挙げられる。   In the present invention, a flocculant is added to the waste water to be subjected to solid-liquid separation. A conventionally well-known thing can be used as a flocculant, for example, a polymer flocculant and an inorganic flocculant are mentioned.

高分子凝集剤としては、具体的にはポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドの部分加水分解物、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムの共重合物、アクリルアミドとビニルスルホン酸ナトリウムの共重合物、アクリルアミドと2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとの共重合物、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムと2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとの三元共重合物等のアニオン性高分子凝集剤;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの4級化物又はその塩の重合物、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの4級化物又はその塩とアクリルアミドとの共重合物、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物又はその4級化物等のカチオン性高分子凝集剤;ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド等のノニオン性高分子凝集剤;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの4級化物又はその塩、アクリル酸又はその塩とアクリルアミドとの共重合物等の両性高分子凝集剤(アニオンカチオン高分子凝集剤)が例示される。   Specific examples of the polymer flocculant include sodium polyacrylate, polyacrylamide partial hydrolyzate, acrylamide and sodium acrylate copolymer, acrylamide and sodium vinyl sulfonate copolymer, acrylamide and 2-acrylamide. Anionic polymer flocculants such as copolymer of sodium 2-methylpropanesulfonate, ternary copolymer of acrylamide, sodium acrylate and sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate; dimethylaminoethyl Polymers of (meth) acrylate quaternized products or salts thereof, dimethylaminoethyl (meth) acrylate quaternized products or copolymers thereof with acrylamide, polyacrylamide Mannich modified products or quaternized products thereof, etc. Cationic polymer flocculant; Nonionic polymer flocculants such as acrylamide and polyethylene oxide; Amphoteric polymer flocculants such as quaternized products of dimethylaminoethyl (meth) acrylate or salts thereof, acrylic acid or copolymers thereof with acrylamide (anionic cations) A polymer flocculant).

無機凝集剤としては、具体的には硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム(PAC)などのアルミニウム化合物、塩化第二鉄ポリ硫酸第二鉄などの鉄化合物、石灰などのカルシウム化合物、マグネシウム化合物等が例示される。   Specific examples of inorganic flocculants include aluminum compounds such as aluminum sulfate, sodium aluminate and polyaluminum chloride (PAC), iron compounds such as ferric chloride and polyferric sulfate, calcium compounds such as lime, and magnesium compounds. Etc. are exemplified.

固液分離工程に供される排水の種類に応じて、上記凝集剤を適宜選択することができる。また、上記凝集剤を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。凝集剤は、固液分離処理に供される前に排水に添加し、混合しておくことが好ましい。   The aggregating agent can be appropriately selected according to the type of waste water supplied to the solid-liquid separation step. Moreover, the said flocculant may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The flocculant is preferably added to the waste water and mixed before being subjected to the solid-liquid separation treatment.

凝集剤の添加量としては、固液分離を妨げない範囲であれば特に限定されず、使用される凝集剤の種類によって適宜設定可能であるが、高分子凝集剤であれば処理対象物のSS当たり300〜2000ppm、好ましくは300〜1800ppm;ポリ塩化アルムニウムであれば処理対象物のSS当たり、10〜100重量%、好ましくは30〜60重量%が挙げられる。   The amount of the flocculant added is not particularly limited as long as it does not interfere with solid-liquid separation, and can be appropriately set depending on the type of flocculant used. 300 to 2000 ppm per unit, preferably 300 to 1800 ppm; in the case of polyaluminum chloride, 10 to 100% by weight, preferably 30 to 60% by weight, per SS of the object to be treated.

固液分離を行うことによって得られた液体分は、上向流式嫌気性汚泥床法(以下、UASB法と記載することがある)等の生物学的処理に供してメタン発酵を行い、メタンガスの生成に使用することもできる。これについては下記項目(4)において詳述する。   The liquid obtained by solid-liquid separation is subjected to methane fermentation by subjecting it to biological treatment such as an upflow anaerobic sludge bed method (hereinafter sometimes referred to as the UASB method). It can also be used to generate This will be described in detail in item (4) below.

また、固形分については、下記工程(ii)においてメタン発酵処理に供される。本工程で得られる固形分には凝集剤が含有されているため、メタン発酵処理後の残渣(すなわち、メタン発酵残渣)から得られる固形分(汚泥)の沈降性を高めることができる。   Moreover, about solid content, it uses for a methane fermentation process in the following process (ii). Since the solid content obtained in this step contains a flocculant, the sedimentation property of the solid content (sludge) obtained from the residue after methane fermentation treatment (ie, methane fermentation residue) can be enhanced.

(2)工程(ii):メタン発酵処理工程
工程(ii)においては、前記工程(i)において得られた固形分(すなわち、工程(i)の固形分)を有機性残渣と共にメタン発酵処理に供する。工程(i)の固形分と有機性残渣は、メタン発酵槽内で混合してもよく、予め混合槽等で混合したものをメタン発酵処理に供しても良い。
(2) Step (ii): In the methane fermentation treatment step (ii), the solid content obtained in step (i) (that is, the solid content in step (i)) is subjected to methane fermentation treatment together with the organic residue. Provide. The solid content and the organic residue in step (i) may be mixed in a methane fermentation tank, or may be previously mixed in a mixing tank or the like and subjected to a methane fermentation treatment.

ここで、有機性残渣とは、食品工場等から廃棄される製造残渣であり、有機物を含む物であれば特に限定されない。具体例としては、ビール工場のビール粕、飲料工場のコーヒー粕、茶粕等が上げられる。   Here, the organic residue is a production residue discarded from a food factory or the like, and is not particularly limited as long as it contains an organic substance. Specific examples include a beer bowl at a beer factory, a coffee bowl and a tea bowl at a beverage factory.

本工程において、工程(i)の固形分と有機性残渣を共にメタン発酵処理に供する際の混合比率としては、メタン発酵が可能な限り特に限定されない。排水に添加される凝集剤の量が、上記配合割合を充足することによって後のメタン発酵残渣の沈降性が向上し、固液分離処理を容易に行うことができる。   In this step, the mixing ratio when the solid content and the organic residue in step (i) are both subjected to the methane fermentation treatment is not particularly limited as long as methane fermentation is possible. When the amount of the flocculant added to the wastewater satisfies the above blending ratio, the sedimentation property of the subsequent methane fermentation residue is improved, and the solid-liquid separation process can be easily performed.

本工程において、メタン発酵の形式は特に制限されず、回分式、固定床式等、メタン発酵において利用されている公知のいずれの形式であってもよい。また、当該メタン発酵は、乾式であっても、湿式であってもよい。当該メタン発酵処理によって、工程(i)の固形分と有機性残渣がメタンガスと二酸化炭素に分解される。   In this step, the form of methane fermentation is not particularly limited, and may be any known form utilized in methane fermentation, such as a batch type or a fixed bed type. The methane fermentation may be dry or wet. The solid content and organic residue in step (i) are decomposed into methane gas and carbon dioxide by the methane fermentation treatment.

メタン発酵時の温度条件は、用いるメタン発酵菌の種類に応じて広い温度範囲から適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、一般には30〜60℃程度、例えば、35℃程度のいわゆる中温でも、55℃程度のいわゆる高温でもよい。   The temperature conditions during methane fermentation can be appropriately set from a wide temperature range depending on the type of methane fermentation bacteria used, and are not particularly limited, but are generally about 30 to 60 ° C, for example, about 35 ° C. Or a so-called high temperature of about 55 ° C.

本工程における汚泥滞留時間(SRT)は、工程(i)の固形分と有機性残渣の量、使用するメタン発酵菌の種類、発酵温度、発酵形態等によって異なり、一律に規定することはできないが、通常10〜30日、好ましくは10〜20日、更に好ましくは10〜14日を挙げることができる。本発明の方法によれば、従来よりも汚泥滞留時間を実質的に延長することができることから、メタン発酵効率を高めることが可能である。   Sludge residence time (SRT) in this process varies depending on the amount of solids and organic residues in process (i), the type of methane fermentation bacteria used, fermentation temperature, fermentation mode, etc., but cannot be defined uniformly. Usually, 10 to 30 days, preferably 10 to 20 days, and more preferably 10 to 14 days can be mentioned. According to the method of the present invention, the sludge residence time can be substantially extended as compared with the prior art, so that the methane fermentation efficiency can be increased.

また、工程(i)の固形分と有機性残渣の混合物の供給と、メタン発酵槽内のメタン発酵残渣の抜き取りとを、連続的に又は断続的に行うことにより実施してもよい。前記混合物の供給と上記メタン発酵残渣の抜き取りを連続的又は断続的に行う場合、混合物の供給速度及びメタン発酵残渣の抜き取り速度は、メタン発酵槽内における固形分の滞留時間(汚泥滞留時間)がメタン発酵に要する時間となるように適宜設定することができる。   Moreover, you may implement by supplying the mixture of the solid content of process (i), and an organic residue, and extracting the methane fermentation residue in a methane fermentation tank by performing continuously or intermittently. When the supply of the mixture and the extraction of the methane fermentation residue are performed continuously or intermittently, the supply rate of the mixture and the extraction rate of the methane fermentation residue are determined by the solid content residence time (sludge residence time) in the methane fermentation tank. It can set suitably so that it may become time required for methane fermentation.

前記メタン発酵により生成されたメタンガスを回収する。メタンガスは、公知のメタンガス回収手段により、分離回収することができ、エネルギー源として利用することができる。   Methane gas generated by the methane fermentation is recovered. Methane gas can be separated and recovered by a known methane gas recovery means, and can be used as an energy source.

(3)メタン発酵残渣の固液分離
前記工程(ii)におけるメタン発酵処理後、メタン発酵処理によって生じたメタン発酵残渣をメタン発酵槽から引き抜いて、固液分離を行う。ここで、メタン発酵残渣を引き抜く量については、前記メタン発酵槽における固形分の滞留時間(汚泥滞留時間)を考慮して適宜設定すればよい。
(3) Solid-liquid separation of methane fermentation residue After the methane fermentation treatment in the step (ii), the methane fermentation residue generated by the methane fermentation treatment is drawn out from the methane fermentation tank, and solid-liquid separation is performed. Here, the amount of methane fermentation residue to be extracted may be appropriately set in consideration of the solid content residence time (sludge residence time) in the methane fermentation tank.

固液分離は、沈殿によって行うことが好ましく、例えば沈降分離、遠心分離などの公知の方法を採用することができる。沈降分離とは、水槽に対象物を滞留させることで、水よりも重い粒子を沈殿させる方法である。また、遠心分離とは、対象物に遠心力をかけて密度の違いに応じて異なる相に分離する方法である。メタン発酵処理によって生じたメタン発酵残渣には凝集剤が含有されており、沈降性が高められていることから、容易に固液分離を行うことができ、ここで得られた固形分を再度メタン発酵槽に返送することによって実質的な汚泥滞留時間が延長されてメタン発酵効率が高められる。なお、本工程においてメタン発酵残渣から分離される固形分を、『工程(ii)の固形分』と記載することがある。   The solid-liquid separation is preferably performed by precipitation, and for example, a known method such as sedimentation separation or centrifugation can be employed. Sedimentation separation is a method of precipitating particles heavier than water by retaining an object in a water tank. Centrifugation is a method in which a centrifugal force is applied to an object and separated into different phases according to the difference in density. The methane fermentation residue produced by the methane fermentation treatment contains a flocculant and has improved sedimentation, so that solid-liquid separation can be easily performed. By returning to the fermenter, the substantial sludge residence time is extended and the methane fermentation efficiency is increased. The solid content separated from the methane fermentation residue in this step may be referred to as “solid content in step (ii)”.

また、固液分離に先立ってメタン発酵残渣を可溶化処理に供しても良い。可溶化処理によって、メタン発酵残渣に残存する有機物(即ち、メタン発酵により分解されなかった有機物)が、低分子化される。可溶化処理としては、メタン発酵残渣に残存する有機物を低分子化できる限り、特に制限されず、廃棄物処理において従来採用されている可溶化処理を使用することができる。可溶化処理の具体例として、加熱処理、アルカリ処理、酸処理、メタン発酵菌以外の微生物による分解処理、超音波処理、加圧処理、オゾン処理等が例示される。これらの可溶化処理は、廃棄物処理において通常用いられている処理条件を採用すればよいが、その具体的条件の一例を以下に例示する。   In addition, the methane fermentation residue may be subjected to a solubilization treatment prior to solid-liquid separation. The solubilization treatment reduces the molecular weight of organic substances remaining in the methane fermentation residue (that is, organic substances not decomposed by methane fermentation). The solubilization treatment is not particularly limited as long as the organic matter remaining in the methane fermentation residue can be reduced in molecular weight, and a solubilization treatment conventionally employed in waste treatment can be used. Specific examples of the solubilization treatment include heat treatment, alkali treatment, acid treatment, decomposition treatment with microorganisms other than methane fermentation bacteria, ultrasonic treatment, pressure treatment, ozone treatment, and the like. For these solubilization treatments, treatment conditions that are usually used in waste treatment may be adopted, and examples of specific conditions thereof will be exemplified below.

上記加熱処理の具体的条件としては、メタン発酵残渣に対して、例えば50℃以上、好ましくは60〜90℃程度、更に好ましくは65〜80℃程度、特に好ましくは70〜80℃程度の温度条件下で、例えば1〜96時間、好ましくは12〜72時間、更に好ましくは24〜48時間処理する方法が挙げられる。本加熱処理において、加熱温度の維持には、重油、都市ガス、電力等をエネルギー源として利用してもよいが、本発明の複合処理方法において得られるメタンガスを用いて、熱と電力を得るコジェネレーション手段(ガスエンジン、燃料電池等)により得られる排熱を利用することが望ましい。   Specific conditions for the heat treatment are, for example, 50 ° C. or more, preferably about 60 to 90 ° C., more preferably about 65 to 80 ° C., and particularly preferably about 70 to 80 ° C. with respect to the methane fermentation residue. Below, for example, the method of processing for 1 to 96 hours, Preferably it is 12 to 72 hours, More preferably, it is 24 to 48 hours is mentioned. In this heat treatment, heavy oil, city gas, electric power, etc. may be used as an energy source for maintaining the heating temperature. However, the methane gas obtained in the combined treatment method of the present invention is used to obtain heat and electric power. It is desirable to use exhaust heat obtained by a generation means (gas engine, fuel cell, etc.).

上記アルカリ処理の具体的条件としては、メタン発酵残渣に対して、例えば、pH9〜14、好ましくは10〜12の条件下で、1日程度以下、好ましくは1時間程度処理する方法が挙げられる。   Specific conditions for the alkali treatment include, for example, a method of treating the methane fermentation residue under conditions of pH 9 to 14, preferably 10 to 12 days or less, preferably about 1 hour.

上記酸処理としては、メタン発酵残渣に対して、例えば、pH1〜5、好ましくは2〜4の条件下で、1日程度以下、好ましくは1時間程度処理する方法が挙げられる。   Examples of the acid treatment include a method of treating the methane fermentation residue under conditions of pH 1 to 5, preferably 2 to 4 days or less, preferably about 1 hour.

これらの可溶化処理の中でも、簡便性、及び残存する有機物の可溶化率(低分子化率)を高めるという観点から、加熱処理が好ましい。   Among these solubilization treatments, heat treatment is preferable from the viewpoint of simplicity and increasing the solubilization rate (low molecularization rate) of the remaining organic matter.

上記可溶化処理によって得られる可溶化処理物を、前述の沈降分離、遠心分離等によって固液分離し、工程(ii)の固形分を得ることができる。   The solubilized product obtained by the solubilization treatment can be subjected to solid-liquid separation by the above-described sedimentation separation, centrifugation, or the like to obtain the solid content of step (ii).

本発明においては、固液分離によって得られた固形分(すなわち工程(ii)の固形分)の少なくとも一部を、再度上記メタン発酵処理工程に導入する。この操作により、工程(ii)の固形分が更に徹底的に分解されるので、廃棄固形分量を更に低減でき、メタンガス発生量も増大するというメリットが得られる。但し、返送比を大とすると、メタン発酵槽内での汚泥滞留時間が延長されるが、メタン発酵槽内の固形分濃度が上昇するため、メタン発酵槽内の攪拌やポンプ輸送の面では不利となる面もあるので、これらを総合的に判断した上で、返送量を決めるとよい。   In the present invention, at least a part of the solid content obtained by solid-liquid separation (that is, the solid content in the step (ii)) is again introduced into the methane fermentation treatment step. By this operation, the solid content in step (ii) is further thoroughly decomposed, so that the amount of waste solid content can be further reduced and the methane gas generation amount can be increased. However, if the return ratio is large, the sludge residence time in the methane fermenter will be extended, but the solid content concentration in the methane fermenter will increase, which is disadvantageous in terms of stirring and pumping in the methane fermenter. Therefore, it is recommended to decide the return amount after comprehensively judging these aspects.

工程(ii)の固形分のうち一部は前述のようにメタン発酵槽に返送され、その他は必要に応じて引き抜かれる。引き抜かれた汚泥は、種々の方法で廃棄・処理される。例えば、そのまま、液肥として農地還元する、脱水後コンポスト化して農地還元をする、脱水して廃棄する、脱水後焼却する、脱水及び乾燥後に廃棄する、脱水及び乾燥後に焼却する等の処理が行われる。また、乾燥には低温廃熱を有効利用することができ、例えば本発明の複合処理方法によって生成されるメタンガスをガスエンジンやマイクロガスタービン、ボイラー等で利用する場合、その廃熱を利用して乾燥することが可能である。   Part of the solid content in step (ii) is returned to the methane fermenter as described above, and the other is withdrawn as necessary. The extracted sludge is discarded and treated by various methods. For example, as it is, it is returned to farmland as liquid manure, composted after dehydration, returned to farmland, dehydrated and discarded, incinerated after dehydration, discarded after dehydration and drying, incinerated after dehydration and drying, etc. . In addition, low-temperature waste heat can be effectively used for drying. For example, when methane gas generated by the combined treatment method of the present invention is used in a gas engine, a micro gas turbine, a boiler, etc., the waste heat is used. It is possible to dry.

また、メタン発酵残渣を固液分離に供して得られる液体分(これを『工程(ii)の液体分』と記載することがある)を後述する生物学的処理による排水処理に供することもできる。   In addition, a liquid component obtained by subjecting the methane fermentation residue to solid-liquid separation (this may be referred to as “liquid component of step (ii)”) may be subjected to wastewater treatment by biological treatment described later. .

(4)生物学的処理
上記工程(i)の固液分離工程で生じた液体分(工程(i)の液体分)、上記メタン発酵残渣の固液分離によって生じる液体分(すなわち『工程(ii)の液体分』)は、生物学的処理に供することができる。このとき、工程(i)の液体分と工(ii)の液体分は、別々に生物学的処理に供することもでき、両者を共に処理に供することもできる。生物学的処理の方法としては、従来公知のものを採用することができ、例えば上向流式嫌気性汚泥床法(UASB法)、活性汚泥処理法等が挙げられ、省エネルギー及び高効率である点からUASB法が好ましい。
(4) Biological treatment The liquid component generated in the solid-liquid separation step of the above step (i) (the liquid component of step (i)) and the liquid component generated by the solid-liquid separation of the methane fermentation residue (ie, “step (ii) ) The liquid portion]) can be subjected to biological treatment. At this time, the liquid component in step (i) and the liquid component in process (ii) can be separately subjected to biological treatment, or both can be subjected to treatment. As a biological treatment method, a conventionally known method can be adopted, and examples thereof include an upflow anaerobic sludge bed method (UASB method), an activated sludge treatment method, etc., which are energy saving and highly efficient. From the viewpoint, the UASB method is preferable.

例えば、UASB法によるメタン発酵処理によって、工程(i)の液体分中の有機物と、工程(ii)の液体分中の有機物が、メタンガスと二酸化炭素に分解され、最終的に排出される排水の有機物濃度を下水道放流が可能な程度にまで低減させることができる。   For example, by the methane fermentation treatment by the UASB method, the organic matter in the liquid part of step (i) and the organic matter in the liquid part of step (ii) are decomposed into methane gas and carbon dioxide, and finally discharged wastewater. The organic matter concentration can be reduced to such an extent that sewerage can be discharged.

以下、UASB法によるメタン発酵処理を例に説明する。   Hereinafter, a methane fermentation process by the UASB method will be described as an example.

UASB法は、嫌気性のメタン生成菌を自己造粒させた微生物粒子で流動床を形成させ、工程(i)及び工程(ii)の液体分を上向流で流通させてメタン生成菌の生物学的作用で液体分中の有機物を分解処理し、排水の浄化を行う方法である。このUASB法を用いて、前記液体分を処理することにより、液体分中の全有機炭素(TOC)の一部がバイオガス(メタン及び二酸化炭素)に変換される。生成するメタンガスは、エネルギーとして種々の用途に用いられる。   In the UASB method, a fluidized bed is formed with microbial particles obtained by self-granulating anaerobic methanogens, and the liquid in step (i) and step (ii) is circulated in an upward flow to produce biological organisms of methanogens. In this method, organic substances in liquid components are decomposed by chemical action to purify wastewater. By treating the liquid component using the UASB method, a part of the total organic carbon (TOC) in the liquid component is converted into biogas (methane and carbon dioxide). The generated methane gas is used as energy for various purposes.

UASB法によるメタン発酵処理に供される液体分は、工程(i)の液体分、工程(ii)の液体分、又はこれらの混合物に、必要に応じて、さらに他の排水や水道水等が混合されたものであってもよい。   The liquid component to be subjected to the methane fermentation treatment by the UASB method includes the liquid component of step (i), the liquid component of step (ii), or a mixture thereof, and if necessary, other waste water or tap water. It may be mixed.

UASB法によるメタン発酵処理は、排水処理において従来採用されている方法に従って実施することができる。UASB法によるメタン発酵処理の具体例として、メタン発酵菌を含むグラニュール汚泥を投入し、工程(i)の液体分又は工程(ii)の液体分、またはこれらの混合物の滞留時間が1〜24時間、好ましくは4〜8時間となるように通水させる方法が例示される。ここで、工程(i)の液体分と工程(ii)の液体分は、同時に又は別々に通水させることができる。   The methane fermentation treatment by the UASB method can be performed according to a method conventionally employed in wastewater treatment. As a specific example of methane fermentation treatment by the UASB method, granule sludge containing methane fermentation bacteria is introduced, and the residence time of the liquid component in step (i) or the liquid component in step (ii), or a mixture thereof is 1 to 24 An example is a method of allowing water to pass for a time, preferably 4 to 8 hours. Here, the liquid component in step (i) and the liquid component in step (ii) can be passed simultaneously or separately.

また、UASB法によるメタン発酵処理における温度条件についても、グラニュール汚泥に含まれるメタン発酵菌の種類に応じて広い温度範囲から適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、一般には20〜60℃程度であればよく、例えば、30〜35℃程度のいわゆる中温でも、50〜55℃程度のいわゆる高温でもよい。   In addition, the temperature conditions in the methane fermentation treatment by the UASB method can be appropriately set from a wide temperature range according to the type of methane fermentation bacteria contained in the granular sludge, and are not particularly limited. What is necessary is just about 20-60 degreeC, for example, what is called medium temperature of about 30-35 degreeC, and what is called high temperature of about 50-55 degreeC may be sufficient.

斯くして処理された後に排出される排水は、有機物濃度が低減されている(例えばSS濃度が600mg/L未満、BOD濃度が600mg/L未満)ことから、下水道放流が可能であり、環境に悪影響を及ぼさない程度に浄化されている。   Wastewater discharged after being treated in this way has a reduced organic matter concentration (for example, an SS concentration of less than 600 mg / L and a BOD concentration of less than 600 mg / L). It has been purified to the extent that it does not have an adverse effect.

2.排水と有機性残渣の複合処理装置
本発明は、上記複合処理方法を実施するための排水と有機性残渣の複合処理装置(以下『複合処理装置』と略記することがある)、をも提供する。本発明の複合処理装置を、図1に基づいてより具体的に説明する。
2. Wastewater and organic residue combined treatment apparatus The present invention also provides a wastewater and organic residue combined treatment apparatus (hereinafter sometimes abbreviated as "composite treatment apparatus") for carrying out the combined treatment method. . The composite processing apparatus of the present invention will be described more specifically with reference to FIG.

本発明の処理装置は、排水を固形分と液体分に分離する固液分離槽1と、固液分離槽1により分離された固形分に対してメタン発酵を行うメタン発酵槽2と、メタン発酵槽2から排出されるメタン発酵残渣を固液分離する固液分離槽3と、固液分離槽1及び固液分離槽3により分離された液体分に対して生物学的処理を行う生物学的処理槽4とを備え、固液分離槽3において得られた固形分の少なくとも一部をメタン発酵槽2に再度導入するための返送手段5を備えることを特徴とする。   The treatment apparatus of the present invention includes a solid-liquid separation tank 1 that separates waste water into a solid content and a liquid content, a methane fermentation tank 2 that performs methane fermentation on the solid content separated by the solid-liquid separation tank 1, and methane fermentation. Biological treatment is performed on the liquid component separated by the solid-liquid separation tank 3 for solid-liquid separation of the methane fermentation residue discharged from the tank 2 and the solid-liquid separation tank 1 and the solid-liquid separation tank 3. And a treatment tank 4, and a return means 5 for reintroducing at least a part of the solid content obtained in the solid-liquid separation tank 3 into the methane fermentation tank 2.

固液分離槽1は、食品工場等からの排水が供給され、固液分離された固形分と液体分をそれぞれ排出可能であるように構成されている。また、本発明の処理装置において、固液分離槽1から固液分離された固形分をメタン発酵槽2に搬送可能にするための供給手段11を備えていればよい。さらに、固液分離槽1から生物学的処理槽4に液体分を供給する供給手段12を備えていてもよい。   The solid-liquid separation tank 1 is configured so that drainage from a food factory or the like is supplied and the solid and liquid components separated from each other can be discharged. Moreover, the processing apparatus of this invention should just be provided with the supply means 11 for enabling solid content isolate | separated from the solid-liquid separation tank 1 to the methane fermentation tank 2 to be conveyed. Furthermore, you may provide the supply means 12 which supplies a liquid component from the solid-liquid separation tank 1 to the biological treatment tank 4. FIG.

メタン発酵槽2には、供給手段11によって食品工場等の排水の固形分が供給され、当該固形分のメタン発酵が可能であり、メタン発酵処理後に生じるメタン発酵残渣を排出可能であるように構成されている。また、本発明の処理装置において、メタン発酵残渣を固液分離槽3に搬送可能とするために、メタン発酵槽2から排出されるメタン発酵残渣を固液分離槽3に供給する供給手段21を備えていればよい。   The methane fermentation tank 2 is configured so that the solid content of wastewater from a food factory or the like is supplied by the supply means 11 so that methane fermentation of the solid content can be performed and the methane fermentation residue generated after the methane fermentation treatment can be discharged. Has been. Further, in the processing apparatus of the present invention, supply means 21 for supplying the methane fermentation residue discharged from the methane fermentation tank 2 to the solid-liquid separation tank 3 in order to make it possible to transport the methane fermentation residue to the solid-liquid separation tank 3. It only has to have.

メタン発酵残渣を固液分離槽3において固液分離を行う前に、可溶化処理に供することもできる。可溶化処理を行う場合、図1においては示されていないが、メタン発酵槽2と固液分離槽3の間に可溶化槽6を設けることができる。このとき、メタン発酵槽2から可溶化槽6へメタン発酵残渣を供給する手段、可溶化槽6から固液分離槽3へ可溶化処理物を供給する手段を適宜設けてもよい。   The methane fermentation residue can be subjected to a solubilization treatment before solid-liquid separation in the solid-liquid separation tank 3. When performing solubilization processing, although not shown in FIG. 1, a solubilization tank 6 can be provided between the methane fermentation tank 2 and the solid-liquid separation tank 3. At this time, a means for supplying the methane fermentation residue from the methane fermentation tank 2 to the solubilization tank 6 and a means for supplying the solubilized product from the solubilization tank 6 to the solid-liquid separation tank 3 may be appropriately provided.

固液分離槽3は、供給手段21によってメタン発酵残渣が供給され、当該メタン発酵残渣の固液分離が可能であり、固液分離後に生じる処理物を排出可能であるように構成されている。更に、本発明の処理装置において、固液分離槽3から排出される固形分の一部をメタン発酵槽2に返送するための返送手段5を備え、これによって、固形分の一部を再度メタン発酵処理に供することができ、有機物の分解効率を向上せしめることが可能になる。   The solid-liquid separation tank 3 is configured so that the methane fermentation residue is supplied by the supply means 21, the solid-liquid separation of the methane fermentation residue is possible, and the processing product generated after the solid-liquid separation can be discharged. Furthermore, in the processing apparatus of this invention, the return means 5 for returning a part of solid content discharged | emitted from the solid-liquid separation tank 3 to the methane fermentation tank 2 is provided, Thereby, a part of solid content is methane again. It can be subjected to fermentation treatment, and the decomposition efficiency of organic matter can be improved.

また、本発明の処理装置において、固液分離槽3で得られる液体分を、生物学的処理槽4に搬送可能にするために、固液分離槽3から排出される液体分を生物学的処理槽4に供給する供給手段31を備えていればよい。生物学的処理槽4における処理としては、上述のUASB法や活性汚泥法による生物学的処理が例示され、生物学的処理槽4は、これらの処理を行うために必要な従来公知の手段を備えるものであればよい。   Further, in the processing apparatus of the present invention, in order to enable the liquid content obtained in the solid-liquid separation tank 3 to be transported to the biological treatment tank 4, the liquid content discharged from the solid-liquid separation tank 3 is biologically separated. What is necessary is just to provide the supply means 31 supplied to the processing tank 4. FIG. Examples of the treatment in the biological treatment tank 4 include biological treatment by the above-mentioned UASB method and activated sludge method, and the biological treatment tank 4 uses conventionally known means necessary for performing these treatments. It only has to be provided.

生物学的処理槽4は、供給手段12又は31によって各液体分が供給され、当該混合物の生物学的処理法によるメタン発酵処理が可能であり、メタン発酵処理後に生じる排水を排出可能であるように構成されている。生物学的処理槽4から排出される廃液は、十分に有機物濃度が低減されていることから、下水道に放流することができる。   The biological treatment tank 4 is supplied with each liquid component by the supply means 12 or 31 so that the mixture can be subjected to the methane fermentation treatment by the biological treatment method, and the waste water generated after the methane fermentation treatment can be discharged. It is configured. The waste liquid discharged from the biological treatment tank 4 can be discharged into the sewer because the organic matter concentration is sufficiently reduced.

以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

実施例1
食品工場の洗浄排水及び製造残渣(有機性残渣)に対して、加圧浮上分離、メタン発酵、固液分離及びUASB法によるメタン発酵を実施した後に、それぞれ残存有機物濃度の測定を行った。具体的条件及び結果は以下の通りである。なお、SS、BOD及びCODの計測は、下記の複合処理工程の処理状態が安定してから約2ヶ月間に亘って行った。
Example 1
The washing waste water and the production residue (organic residue) of the food factory were subjected to pressurized flotation separation, methane fermentation, solid-liquid separation, and methane fermentation by the UASB method, and then the residual organic matter concentration was measured. Specific conditions and results are as follows. SS, BOD, and COD were measured for about two months after the processing state of the following composite processing step was stabilized.

1.固液分離工程(加圧浮上分離)
工場排水1L/日に対して、凝集剤としてアニオン性高分子凝集剤(オルガノ(株)製 オルフロックAP−1)を1〜5mg(下表1よりSS(mg/L)あたり300〜1700ppm)、PAC(ポリ塩化アルミニウム)を1000〜1500mg(下表1よりSS(mg/L)あたり30〜50重量%)添加し、加圧浮上分離(300 kPaの加圧)によって固液分離を行った。工場排水の流量、SS(Suspended Solid)、BOD(Biochemical oxygen demand)及びCOD(Chemical oxygen demand:化学的酸素要求量)の値を下記表1に示す。CODは水中の被酸化性物質を酸化するために必要とする酸素量を表す。また、CODcrは、酸化力の強い二クロム酸カリウムによる酸素要求量を表す。
1. Solid-liquid separation process (pressure floatation separation)
1 to 5 mg of anionic polymer flocculant (Orfloc AP-1 manufactured by Organo Corp.) as a flocculant for 1 L / day of industrial wastewater (300 to 1700 ppm per SS (mg / L) from Table 1 below) , PAC (polyaluminum chloride) was added in an amount of 1000 to 1500 mg (30 to 50% by weight per SS (mg / L) from Table 1), and solid-liquid separation was carried out by pressurized flotation separation (300 kPa pressure) . Table 1 shows the values of industrial wastewater flow rate, SS (Suspended Solid), BOD (Biochemical oxygen demand) and COD (Chemical oxygen demand). COD represents the amount of oxygen required to oxidize oxidizable substances in water. CODcr represents an oxygen demand amount by potassium dichromate having strong oxidizing power.

Figure 0005371510
Figure 0005371510

加圧浮上分離によって得られた固形分(加圧浮上汚泥)の量、CODcr、SS及びBODは表2の通りであった。   Table 2 shows the amount of solids (pressurized flotation sludge), CODcr, SS and BOD obtained by pressure flotation separation.

Figure 0005371510
Figure 0005371510

2.メタン発酵処理
10L容のメタン発酵槽(嫌気、37℃)に、工場排水から回収した固形分0.93Lと、工場残渣(有機性残渣)0.07Lを混合残渣とし、メタン発酵槽に投入してメタン発酵を行った。工場残渣のCODcr、SS及びBODは下記表3の通りであった。
2. Methane fermentation treatment
A 10-liter methane fermentation tank (anaerobic, 37 ° C) is mixed with 0.93 L of solids recovered from factory effluent and 0.07 L of factory residue (organic residue) and put into the methane fermentation tank for methane fermentation. It was. The CODcr, SS, and BOD of the factory residue were as shown in Table 3 below.

Figure 0005371510
Figure 0005371510

また、メタン発酵処理に供する前の混合残渣のCODcr、SS及びBOD濃度、ならびにメタン発酵処理後のCODcr、SS及びBODの約2ヶ月間の平均値は下記表4の通りであった。   Table 4 below shows the CODcr, SS and BOD concentrations of the mixed residue before being subjected to the methane fermentation treatment, and the average values of CODcr, SS and BOD after the methane fermentation treatment for about 2 months.

Figure 0005371510
Figure 0005371510

以上の結果より、凝集剤を含有する混合残渣を用いてメタン発酵を行っても、メタン発酵処理効率を損なわないことが示された。   From the above results, it was shown that even if methane fermentation was performed using a mixed residue containing a flocculant, methane fermentation treatment efficiency was not impaired.

3.固液分離処理
メタン発酵槽から排出されたメタン発酵残渣は固液分離槽で1日間静置し、沈降性を利用して固液分離を行った。固液分離槽で沈降した汚泥(固形分)をメタン発酵槽に返送し、汚泥(固形分)を分離したメタン発酵処理物の液体分を生物学的処理槽(UASB槽)に移送した。返送された汚泥(返送汚泥)のSSは下記表5の通りである。
3. The methane fermentation residue discharged from the solid-liquid separation treatment methane fermentation tank was left in the solid-liquid separation tank for 1 day, and solid-liquid separation was performed using sedimentation. The sludge (solid content) settled in the solid-liquid separation tank was returned to the methane fermentation tank, and the liquid content of the methane fermentation treatment product from which the sludge (solid content) was separated was transferred to the biological treatment tank (UASB tank). The SS of returned sludge (returned sludge) is as shown in Table 5 below.

Figure 0005371510
Figure 0005371510

上記結果より、凝集剤を含有するメタン発酵残渣からは、自然沈降により1日間静置するのみで高いSS濃度の汚泥を回収可能であることが示された。   From the above results, it was shown that sludge having a high SS concentration can be recovered from the methane fermentation residue containing a flocculant only by standing for one day by natural sedimentation.

参考例1
メタン発酵残渣を1日静置したところ、汚泥沈降率(SV)が50%以上となった。SVが50%以上とは、1Lのメスシリンダーにメタン発酵残渣を1日放置したときの、上澄み液と固形分(汚泥)の境目から下の容量が500mL以下であることを指す。
Reference example 1
When the methane fermentation residue was allowed to stand for 1 day, the sludge sedimentation rate (SV) was 50% or more. The SV of 50% or more means that the volume below the boundary between the supernatant and solids (sludge) when the methane fermentation residue is left for 1 day in a 1 L graduated cylinder is 500 mL or less.

この固形分と上澄み液に分離されたメタン発酵残渣から、固形部分を抜き出せば、元々1L中に入っていた固形分(汚泥)をほぼ全て抜き出すことができる。すなわち、抜き出された固形分(汚泥)のSSは、当初のメタン発酵残渣のSSの2倍以上になったことを意味する。   If the solid portion is extracted from the methane fermentation residue separated into the solid content and the supernatant, almost all of the solid content (sludge) originally contained in 1 L can be extracted. In other words, the SS of the extracted solid (sludge) is more than twice the SS of the original methane fermentation residue.

このように、本発明の方法によれば、メタン発行残渣の汚泥沈降率が高められることが示された。このようにして得られた汚泥を再度メタン発酵に供することによって、実質的な汚泥滞留時間(SRT)を延長できる。さらに、SRTが延長されることにより、有機性残渣の処理効率も高めることが可能である。   Thus, according to the method of this invention, it was shown that the sludge sedimentation rate of a methane issue residue is raised. Substantial sludge residence time (SRT) can be extended by subjecting the sludge thus obtained to methane fermentation again. Furthermore, the processing efficiency of organic residues can be increased by extending the SRT.

参考例2
工場排水(複合処理に供する前の排水)中のSSと、メタン発酵残渣に対して固液分離を行って得られた液体分中のSSを比較したところ、汚泥返送を行わなかった場合では処理後のSSが40%となっており、汚泥返送を行った場合にはSSが30%となっていた。すなわち、汚泥返送を行わない場合のSS分解効率は60%であるのに対し、汚泥返送を行った場合のSS分解効率は70%に上昇したことが確認された。
Reference example 2
When SS in factory wastewater (drainage before combined treatment) and SS in liquid obtained by solid-liquid separation of methane fermentation residue were compared, it was treated when sludge was not returned. Later SS was 40%, and when sludge was returned, SS was 30%. That is, it was confirmed that the SS decomposition efficiency when sludge was not returned was 60%, whereas the SS decomposition efficiency when sludge was returned was increased to 70%.

Claims (2)

排水と有機性残渣の複合処理方法であって、
(i)凝集剤を添加した排水を固形分と液体分に加圧浮上分離する、固液分離工程、
(ii)前記工程(i)において得られた固形分を、有機性残渣と共にメタン発酵に供する、メタン発酵処理工程を含み、
前記工程(ii)のメタン発酵処理工程で発生するメタン発酵残渣を引き抜いて固液分離した後、得られた固形分の少なくとも一部をメタン発酵処理工程に再度導入すること、及び
前記工程(i)において得られる液体分と、前記メタン発酵残渣を固液分離することによって得られる液体分とを、上向流式嫌気性汚泥床法にてメタン発酵処理に供すること
を特徴とする方法。
A combined treatment method of wastewater and organic residue,
(i) a solid-liquid separation process in which the wastewater to which the flocculant is added is pressurized and separated into a solid and a liquid;
(ii) including a methane fermentation treatment step in which the solid content obtained in the step (i) is subjected to methane fermentation together with an organic residue;
After extracting and solid-liquid separating the methane fermentation residue generated in the methane fermentation treatment step of the step (ii), reintroducing at least a part of the obtained solid content into the methane fermentation treatment step ; and
Subjecting the liquid content obtained in the step (i) and the liquid content obtained by solid-liquid separation of the methane fermentation residue to a methane fermentation treatment by an upflow anaerobic sludge bed method <br / > A method characterized by
メタン発酵処理により得られたメタン発酵残渣を可溶化した後、固液分離を行い、得られた固形分をメタン発酵処理工程に導入する、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the methane fermentation residue obtained by the methane fermentation treatment is solubilized, followed by solid-liquid separation, and the obtained solid content is introduced into the methane fermentation treatment step.
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