JP5917430B2 - Organic waste liquid treatment method and treatment apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、有機性廃液の処理方法及び処理装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for treating organic waste liquid.
工場から排出される有機性廃液の処理方法としては、一般的に凝集沈殿法、活性汚泥法、及びこれらを組み合わせたシステムが利用されている。近年では、電流を利用した電解法が注目されている。 As a method for treating organic waste liquid discharged from factories, a coagulation sedimentation method, an activated sludge method, and a system combining these are generally used. In recent years, electrolysis using electric current has attracted attention.
凝集沈殿法は、有機性廃液に薬剤を投入し、汚泥を凝集させて沈殿させる方法である。その後、固液分離することにより、浄化された有機性廃液を得ることができる。この方法は、有機性廃液に含まれる有機物の濃度が高くても利用できるという利点を有する。一方、使用する薬剤の選定に習熟を要すること、薬剤が高価であること、処理に時間がかかること、設置面積が大きいこと等の問題が存在する。 The coagulation sedimentation method is a method in which a chemical is introduced into an organic waste liquid to coagulate and precipitate sludge. Thereafter, a purified organic waste liquid can be obtained by solid-liquid separation. This method has an advantage that it can be used even when the concentration of organic substances contained in the organic waste liquid is high. On the other hand, there are problems such as requiring proficiency in selecting a medicine to be used, expensive medicine, taking time for processing, and a large installation area.
活性汚泥法は、好気性微生物を使用し、ばっ気槽中で有機性廃液をばっ気することにより、有機物を分解する方法である。この方法は、有機性廃液に含まれる有機物の濃度が高くても利用できるという利点を有する。一方で、ばっ気を行うための費用が高いこと、処理に時間がかかること、設置面積が大きいこと等の問題が存在する。 The activated sludge method is a method for decomposing organic substances by using aerobic microorganisms and aeration of organic waste liquid in an aeration tank. This method has an advantage that it can be used even when the concentration of organic substances contained in the organic waste liquid is high. On the other hand, there are problems such as high cost for aeration, long processing time, and large installation area.
電解法は、有機性廃液に電極を挿入し、電流を流すことにより、電極表面で有機物を直接的に分解するか、電極表面で酸化剤を生成させて有機物を間接的に分解する方法である。この方法では、有機性廃液に含まれる有機物の濃度が高くても利用できること、薬剤をほとんど使用する必要がないこと、短時間で処理できること、設置面積が小さい等の利点を有する。一方で、電極が劣化するために有機性廃液を多量に処理することが困難であるという問題が存在する。 The electrolytic method is a method in which an organic substance is directly decomposed on the electrode surface by inserting an electrode into an organic waste liquid and flowing an electric current, or an oxidant is generated on the electrode surface to indirectly decompose the organic substance. . This method has advantages that it can be used even when the concentration of the organic matter contained in the organic waste liquid is high, that it is not necessary to use almost any chemical, that it can be processed in a short time, and that the installation area is small. On the other hand, there is a problem that it is difficult to treat a large amount of organic waste liquid because the electrode deteriorates.
電解法に関して、例えば特許文献１は、豚舎の廃液等のような著しく着色した廃液を電解処理することにより、廃液の脱色を行う方法を開示している。この方法では、電解処理によって発生した次亜塩素酸が着色成分を分解することにより、脱色作用が発揮されている。廃液を処理するための他の方法は、例えば特許文献２〜６等に開示されている。
Regarding the electrolysis method, for example,
有機性廃液を電解処理することにより有機物を分解することができる。また、電解処理によって廃液中の塩化物イオン由来の次亜塩素酸が発生するため、これが更に有機物を分解する。これまでに知られている知見に基づき、電解処理により発生する次亜塩素酸の量を計算し、発生した全ての次亜塩素酸が有効に有機物を分解すると仮定すると、電解処理された有機性廃液（以下、「処理廃液」ともいう）に残存するであろう有機物の濃度を理論上計算することができる。しかし、実際には、発生した全ての次亜塩素酸が有機物の分解に使用されるわけではなく、一部は処理廃液中に残存している。そのため、処理廃液に含まれる有機物の実際の濃度は理論上の値よりも大きくなる。 The organic matter can be decomposed by electrolytic treatment of the organic waste liquid. In addition, since electrolytic treatment generates hypochlorous acid derived from chloride ions in the waste liquid, this further decomposes organic matter. Based on the knowledge known so far, the amount of hypochlorous acid generated by electrolytic treatment is calculated, and it is assumed that all the generated hypochlorous acid effectively decomposes organic matter. The concentration of organic substances that will remain in the waste liquid (hereinafter also referred to as “treatment waste liquid”) can be calculated theoretically. However, in actuality, not all generated hypochlorous acid is used for the decomposition of organic substances, and a part remains in the treatment waste liquid. Therefore, the actual concentration of organic substances contained in the treatment waste liquid becomes larger than the theoretical value.
ここで、処理廃液中に残存している次亜塩素酸は、同廃液中の有機物をこれ以上分解しない。そこで、処理廃液を、電解処理されていない有機性廃液（以下、「未処理廃液」ともいう）と混合した場合にも、残存している次亜塩素酸が未処理廃液に含まれる有機物を分解しないのであれば、有機物の濃度がいずれも判明している処理廃液と未処理廃液とを一定の比率で混合することにより得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度は、計算により求めることができる。しかし、実際には、残存している次亜塩素酸は未処理廃液に含まれる有機物を分解する。この際、どの程度の次亜塩素酸が有機物の分解に使用されるのかは不明である。そのため、混合廃液に含まれる有機物の濃度を単純に計算することはできない。 Here, the hypochlorous acid remaining in the treatment waste liquid does not further decompose the organic matter in the waste liquid. Therefore, even when the treated waste liquid is mixed with an organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment (hereinafter also referred to as “untreated waste liquid”), the remaining hypochlorous acid decomposes organic substances contained in the untreated waste liquid. If not, the concentration of the organic substance contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid in which the concentration of the organic substance is known can be obtained by calculation. However, in practice, the remaining hypochlorous acid decomposes organic substances contained in the untreated waste liquid. At this time, it is unclear how much hypochlorous acid is used to decompose organic substances. Therefore, the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid cannot be simply calculated.
ところで、有機性廃液を電解処理するためには多くの電力が消費される。そのため、電解処理により発生した次亜塩素酸を有効に利用することが好ましい。また、次亜塩素酸を過剰に含んだ処理廃液を放流することは環境上好ましくない。同様に、有機物を過剰に含んだ有機性廃液を放流することも環境上好ましくない。そのため、処理廃液と未処理廃液とを混合し、処理廃液中に残存している次亜塩素酸によって未処理廃液に含まれる有機物を分解することは、消費電力を抑えると共に、過剰な次亜塩素酸及び有機物の放流を防止する観点から好ましい。しかし、これらを混合する際に、処理廃液の割合が大きい場合には、必要以上の電力が消費されると共に、過剰の次亜塩素酸が放流されてしまう。一方、未処理廃液の割合が大きい場合には、過剰の有機物が放流されてしまう。そのため、処理廃液と未処理廃液とを適切な割合で混合することが求められる。しかしながら、上述の通り、混合の際に実際はどの程度の次亜塩素酸が有機物の分解に使用されるのかは不明である。そのため、適切な混合割合を決定することは困難であった。 By the way, a lot of electric power is consumed to electrolyze the organic waste liquid. Therefore, it is preferable to effectively use hypochlorous acid generated by electrolytic treatment. In addition, it is environmentally undesirable to discharge the treatment waste liquid containing excessive hypochlorous acid. Similarly, it is environmentally undesirable to discharge organic waste liquid containing excessive organic substances. Therefore, mixing the treatment waste liquid with the untreated waste liquid and decomposing the organic substances contained in the untreated waste liquid with the hypochlorous acid remaining in the treatment waste liquid suppresses power consumption and excess hypochlorous acid. It is preferable from the viewpoint of preventing the release of acid and organic matter. However, when mixing these, if the ratio of the processing waste liquid is large, more power than necessary is consumed and excess hypochlorous acid is discharged. On the other hand, when the ratio of untreated waste liquid is large, excess organic matter is discharged. Therefore, it is required to mix the treated waste liquid and the untreated waste liquid at an appropriate ratio. However, as described above, it is unclear how much hypochlorous acid is actually used for decomposition of organic substances during mixing. Therefore, it has been difficult to determine an appropriate mixing ratio.
そのため、本発明は、処理廃液と未処理廃液とを適切な割合で混合することを含む有機性廃液の処理方法、及び当該方法を実施するための装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of this invention is to provide the processing method of the organic waste liquid including mixing a processing waste liquid and an unprocessed waste liquid in a suitable ratio, and the apparatus for implementing the said method.
本発明者らが鋭意検討した結果、処理廃液と未処理廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度は、混合割合に応じて、３種類の関係式で表せることを見出した。これら関係式を利用することにより、有機性廃液を効率的に処理することが可能となる。
すなわち、本発明は以下を包含する。
As a result of intensive studies by the present inventors, it was found that the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid can be expressed by three types of relational expressions according to the mixing ratio. . By using these relational expressions, it becomes possible to treat organic waste liquid efficiently.
That is, the present invention includes the following.
［１］有機性廃液の処理方法であって、
電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは電解処理された有機性廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値である）］
に基づいて、混合廃液に含まれる有機物の濃度が所望の値となるような、混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の最小の割合を決定する混合割合決定工程；及び
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合する処理工程；
を含む、前記方法。
[1] A method for treating organic waste liquid,
Formulas (1) to (3) for estimating the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the organic waste liquid subjected to electrolytic treatment and the organic waste liquid not subjected to electrolytic treatment:
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic matter contained in the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment (however,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is the value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (2) and the straight line represented by the formula (3))]
A mixing ratio determining step for determining a minimum ratio of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid such that the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid is a desired value based on A processing step of mixing the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment with the organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment so as to have the mixing ratio determined in the determination step;
Said method.
［２］処理工程において、混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の割合がＮ（ｖｏｌ％）となるように、電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合する、［１］に記載の方法。 [2] In the treatment step, the electrolytically treated organic waste liquid and the non-electrolyzed organic waste liquid so that the ratio of the electrolytically treated organic waste liquid to the mixed waste liquid is N (vol%). And the method according to [1].
［３］有機性廃液がメタン発酵廃液であり、
有機物の濃度がアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００であり、
式（２）が、Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜２０００、［１］又は［２］に記載の方法。
[3] Organic waste liquid is methane fermentation waste liquid,
The concentration of organic matter is the concentration of ammonia (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −1.0 * X + 1000 to 2500,
Formula (2) is Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000,
The method according to formula (3), wherein Y = 1000 to 2000, [1] or [2].
［４］有機性廃液がメタン発酵廃液であり、
有機物の濃度が化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）であり、
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００であり、
式（２）が、Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜３０００である、［１］又は［２］に記載の方法。
[4] The organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid,
The concentration of organic matter is the chemical oxygen demand (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000,
Formula (2) is Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500,
The method according to [1] or [2], wherein Formula (3) is Y = 1000 to 3000.
［５］処理工程が、
第１の有機性廃液を電解処理する工程と、
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、電解処理された第１の有機性廃液の一部を電解処理されていない第２の有機性廃液と混合する工程と、
を含む、［１］〜［４］のいずれかに記載の方法。
[5] The processing step is
Electrolyzing the first organic waste liquid;
A step of mixing a part of the first organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment with a second organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment so as to have the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step;
The method according to any one of [1] to [4], comprising:
［６］処理工程が、
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、第１の有機性廃液の一部を電解処理し、当該電解処理された第１の有機性廃液の全部を電解処理されていない第１の有機性廃液の残部と混合する工程、
を含む、［１］〜［４］のいずれかに記載の方法。
[6] The processing step is
A part of the first organic waste liquid is subjected to electrolytic treatment so that the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step is reached, and all of the first organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment is not subjected to electrolytic treatment. Mixing with the remainder of the organic waste liquid,
The method according to any one of [1] to [4], comprising:
［７］有機性廃液の処理装置であって、
有機性廃液を貯留する貯留槽；
貯留槽に連結され、貯留槽に貯留した有機性廃液を送出する第１の導管；
第１の導管を介して貯留槽に連結され、有機性廃液を電解処理する電解槽；
電解槽と貯留槽とに連結され、電解槽で電解処理された有機性廃液を貯留槽に循環する循環用導管；及び
電解槽から貯留槽に循環する電解処理された有機性廃液の量を調節する、又は貯留槽から電解槽に送出する有機性廃液の量を調節する調節手段；
を備える、前記装置。
[7] An organic waste liquid treatment apparatus,
A storage tank for storing organic waste liquid;
A first conduit connected to the reservoir and delivering organic waste liquid stored in the reservoir;
An electrolytic cell connected to the storage tank via the first conduit and electrolytically treating the organic waste liquid;
A circulation conduit connected to the electrolyzer and storage tank to circulate the organic waste liquid electrolyzed in the electrolyzer to the storage tank; and the amount of electrolyzed organic waste liquid circulated from the electrolyzer to the reservoir Adjusting means for adjusting the amount of organic waste liquid to be sent or sent from the storage tank to the electrolytic cell;
Comprising the apparatus.
［８］電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは電解処理された有機性廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値である）］を記憶した記憶手段と、
混合廃液に含まれる有機物の濃度として所望の値を入力する入力手段と、
記憶手段に記憶された式（１）〜（３）と入力手段により入力された所望の値とに基づいて、混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の最小の割合を算出する演算手段と、
を有する、調節手段を制御する制御部を更に備える、［７］に記載の装置。
[8] Formulas (1) to (3) for estimating the concentration of organic substances contained in a mixed waste liquid obtained by mixing an electrolytically treated organic waste liquid and an unelectrolyzed organic waste liquid:
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic matter contained in the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment (however,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by formula (2) and the straight line represented by formula (3));
An input means for inputting a desired value as the concentration of organic matter contained in the mixed waste liquid;
Based on the equations (1) to (3) stored in the storage means and the desired value input by the input means, the minimum ratio of the amount of the organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment to the amount of the mixed waste liquid is calculated. Computing means;
The apparatus according to [7], further comprising a control unit that controls the adjusting unit.
［９］有機性廃液がメタン発酵廃液であり、
有機物の濃度がアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００であり、
式（２）が、Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜２０００である、［８］に記載の装置。
[9] Organic waste liquid is methane fermentation waste liquid,
The concentration of organic matter is the concentration of ammonia (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −1.0 * X + 1000 to 2500,
Formula (2) is Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000,
The apparatus according to [8], wherein Formula (3) is Y = 1000 to 2000.
［１０］有機性廃液がメタン発酵廃液であり、
有機物の濃度が化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）であり、
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００であり、
式（２）が、Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜３０００である、［８］に記載の装置。
[10] The organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid,
The concentration of organic matter is the chemical oxygen demand (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000,
Formula (2) is Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500,
The apparatus according to [8], wherein Formula (3) is Y = 1000 to 3000.
本発明によれば、処理廃液と未処理廃液との適切な混合割合を決定することができる。これにより、有機性廃液を効率的に処理することができる。 According to the present invention, it is possible to determine an appropriate mixing ratio between the treated waste liquid and the untreated waste liquid. Thereby, an organic waste liquid can be processed efficiently.
＜有機性廃液の処理方法＞
本発明は、混合割合決定工程及び処理工程を含む有機性廃液の処理方法に関する。以下、各工程について説明する。
<Processing method for organic waste liquid>
The present invention relates to an organic waste liquid treatment method including a mixing ratio determination step and a treatment step. Hereinafter, each step will be described.
本発明における混合割合決定工程は、処理廃液と未処理廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する処理廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは処理廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値（例えば２５〜５０）であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値（例えば３３〜８５）である）］
に基づいて、混合廃液に含まれる有機物の濃度が所望の値となるような、混合廃液の量に対する処理廃液の量の最小の割合を決定する工程である。
In the mixing ratio determining step in the present invention, formulas (1) to (3) for estimating the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid:
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of processing waste liquid to the amount of mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic substances contained in the treatment waste liquid (however,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X (for example, 25 to 50) corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is the value of X (for example, 33 to 85) corresponding to the intersection of the straight line represented by the expression (2) and the straight line represented by the expression (3)]
This is a step of determining the minimum ratio of the amount of the processing waste liquid to the amount of the mixed waste liquid so that the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid becomes a desired value.
本発明者らは、混合廃液に含まれる有機物の濃度は、混合割合に応じて、３種類の関係式で表せることを見出した。これらの関係式を利用することにより、処理廃液と未処理廃液とを実際に混合しなくとも、混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定することができる。言い換えると、混合廃液に含まれる有機物の濃度を一定の値にするために必要とされる処理廃液の割合を、これらの関係式を利用することにより決定することができる。 The present inventors have found that the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid can be expressed by three kinds of relational expressions according to the mixing ratio. By using these relational expressions, the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid can be estimated without actually mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid. In other words, the ratio of the treatment waste liquid required to make the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid a constant value can be determined by using these relational expressions.
式（１）〜（３）は、第１の工程から第３の工程を含む方法に従って決定することができる。第１の工程は、処理廃液と未処理廃液とを一定の割合で混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を測定する工程である。第２の工程は、第１の工程を、処理性廃液と未処理廃液との混合割合を変化させて、繰り返し行うことによって、複数の混合廃液に含まれる有機物の濃度を測定する工程である。第３の工程は、混合廃液に含まれる有機物の濃度及び処理廃液の割合をそれぞれＹ軸及びＸ軸とし、第１の工程及び第２の工程において得られた有機物の濃度と処理廃液の割合との関係をプロットすることにより、３種類の関係式を決定する工程である。 Expressions (1) to (3) can be determined according to a method including the first to third steps. The first step is a step of measuring the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid at a certain ratio. A 2nd process is a process of measuring the density | concentration of the organic substance contained in a some mixed waste liquid by repeating the 1st process by changing the mixing ratio of a processable waste liquid and a non-process waste liquid. In the third step, the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid and the ratio of the treatment waste liquid are set to the Y axis and the X axis, respectively, and the concentration of the organic matter obtained in the first step and the second step and the ratio of the treatment waste liquid This is a process of determining three types of relational expressions by plotting the relation.
有機物の濃度の測定方法は、有機物の種類によって決定される。例えば、有機物の濃度がアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）である場合には、JIS K 0102 42に基づく測定方法、イオンクロマトグラフィー、水質検査キット、アンモニア計等によって濃度を測定することができる。また、有機物の濃度が化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）である場合には、JIS K 0102 17-20に基づく測定方法、二クロム酸カリウム等の酸化剤を使用した水質検査キット、ＣＯＤ計等によって濃度を測定することができる。 The method for measuring the concentration of organic matter is determined by the type of organic matter. For example, when the concentration of the organic substance is the ammonia concentration (mg / L), the concentration can be measured by a measurement method based on JIS K 010242, ion chromatography, a water quality test kit, an ammonia meter, or the like. In addition, when the concentration of organic matter is chemical oxygen demand (mg / L), a measurement method based on JIS K 0102 17-20, a water quality test kit using an oxidizing agent such as potassium dichromate, a COD meter The concentration can be measured by, for example.
関係式におけるＡ〜Ｅは、有機性廃液や有機物の種類等の条件に応じて変化する定数である。また、Ｍ及びＮは式（１）〜（３）に応じて変化する定数である。これらの定数を一旦決定すれば、式（１）〜（３）と有機物の所望の濃度（Ｙ）とに基づいて、処理廃液の割合（Ｘ）を決定することができる。条件が変更された場合には、上記の第１の工程から第３の工程に従って、新たな関係式を再度決定することができる。 A to E in the relational expressions are constants that change according to conditions such as the type of organic waste liquid and organic matter. M and N are constants that change according to the equations (1) to (3). Once these constants are determined, the ratio (X) of the processing waste liquid can be determined based on the formulas (1) to (3) and the desired concentration (Y) of the organic matter. When the condition is changed, a new relational expression can be determined again according to the first to third steps.
なお、処理廃液中には次亜塩素酸が残存しているため、処理廃液と未処理廃液とを混合すると、未処理廃液に含まれる有機物が次亜塩素酸によって分解される。そのため、処理廃液の割合（Ｘ）が大きくなるにつれて、混合廃液に含まれる有機物の濃度（Ｙ）は小さくなる。従って、式（１）及び（２）の傾きを表すＡ及びＣは共に負の値となる。 Since hypochlorous acid remains in the treatment waste liquid, when the treatment waste liquid and the untreated waste liquid are mixed, organic substances contained in the untreated waste liquid are decomposed by hypochlorous acid. Therefore, as the ratio (X) of the processing waste liquid increases, the concentration (Y) of the organic matter contained in the mixed waste liquid decreases. Therefore, A and C representing the slopes of the expressions (1) and (2) are both negative values.
ここで、驚くべきことに、式（２）の傾きは式（１）の傾きよりも小さくなる（つまり、Ｃの値はＡの値よりも負である）。従って、処理廃液の割合（Ｘ）がある一定の値（Ｍ）よりも大きくなるように処理廃液と未処理廃液とを混合することにより、混合廃液に含まれる有機物の濃度を更に小さくすることができる。 Here, surprisingly, the slope of the formula (2) is smaller than the slope of the formula (1) (that is, the value of C is more negative than the value of A). Therefore, the concentration of the organic substance contained in the mixed waste liquid can be further reduced by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid so that the ratio (X) of the treated waste liquid is larger than a certain value (M). it can.
また、処理廃液の割合（Ｘ）がある一定の値（Ｎ）よりも大きくなると、有機物の濃度（Ｙ）がこれ以上小さくならなくなる。従って、処理廃液の割合（Ｘ）がＮとなるように、処理廃液と未処理廃液とを混合することにより、最小の消費電力で最低の有機物の濃度を達成することができる。 Further, when the ratio (X) of the processing waste liquid becomes larger than a certain value (N), the concentration (Y) of the organic substance does not become any smaller. Therefore, by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid so that the ratio (X) of the treated waste liquid becomes N, the lowest organic substance concentration can be achieved with the minimum power consumption.
式（１）〜（３）は、所定の条件に基づいて、ある一定の範囲内に限定される。例えば、有機性廃液がメタン発酵廃液であり、有機物の濃度（Ｙ）としてアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）を対象とする場合には、通常、式（１）〜（３）は：
Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００ （１）
Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００ （２）
Ｙ＝１０００〜２０００ （３）
であり、より具体的には：
Ｙ＝−５〜−１．６＊Ｘ＋１２００〜２３００ （１）
Ｙ＝−１３〜−３＊Ｘ＋１２００〜２７００ （２）
Ｙ＝１１００〜１７００ （３）
である。
Expressions (1) to (3) are limited to a certain range based on a predetermined condition. For example, when the organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid and the concentration (mg / L) of ammonia is targeted as the organic matter concentration (Y), the formulas (1) to (3) are usually:
Y = -10 to -1.0 * X + 1000 to 2500 (1)
Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000 (2)
Y = 1000-2000 (3)
And more specifically:
Y = −5 to −1.6 * X + 1200 to 2300 (1)
Y = -13 to -3 * X + 1200 to 2700 (2)
Y = 1100-1700 (3)
It is.
また、有機性廃液がメタン発酵廃液であり、有機物の濃度（Ｙ）として化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）を対象とする場合には、通常、式（１）〜（３）は：
Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００ （１）
Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００ （２）
Ｙ＝１０００〜３０００ （３）
であり、より具体的には：
Ｙ＝−６〜−５＊Ｘ＋１８００〜２８００ （１）
Ｙ＝−２６〜−６＊Ｘ＋１８００〜３３００ （２）
Ｙ＝１３００〜２６００ （３）
である。
When the organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid and the chemical oxygen demand (mg / L) is targeted as the organic substance concentration (Y), the formulas (1) to (3) are usually:
Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000 (1)
Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500 (2)
Y = 1000-3000 (3)
And more specifically:
Y = −6 to −5 * X + 1800 to 2800 (1)
Y = −26 to −6 * X + 1800 to 3300 (2)
Y = 1300-2600 (3)
It is.
ここで、式（１）〜（３）の関係を図１に例示する。上記の第１の工程から第３の工程に従って混合廃液に含まれる有機物の濃度（Ｙ）と処理廃液の割合（Ｘ）との関係についてプロットすると、図１に示すような３本の直線が得られる。これらの直線の交点に対応するＸの値がＭ及びＮとなる。Ｘの値が０〜Ｍの範囲内の場合には、式（１）に従ってＹの値が変化する。Ｘの値がＭ〜Ｎの範囲内の場合には、式（２）に従ってＹの値が変化する。Ｘの値がＮ〜１００の範囲内の場合には、式（３）に従ってＹの値は変化しない。 Here, the relationship of Formula (1)-(3) is illustrated in FIG. When plotting the relationship between the concentration (Y) of the organic matter contained in the mixed waste liquid and the ratio (X) of the treatment waste liquid according to the above first to third steps, three straight lines as shown in FIG. 1 are obtained. It is done. The values of X corresponding to the intersections of these straight lines are M and N. When the value of X is in the range of 0 to M, the value of Y changes according to equation (1). When the value of X is in the range of M to N, the value of Y changes according to equation (2). When the value of X is in the range of N to 100, the value of Y does not change according to equation (3).
混合廃液に含まれる有機物の濃度を所望の値とするためには、処理廃液の割合が、一定の式（Ｙ＝所望の値）で表される直線と式（１）〜（３）のいずれかで表される直線との交点に対応するＸの値となるように、処理廃液と未処理廃液とを混合すればよい。これにより、必要以上の電力消費を回避することができる。また、過剰な次亜塩素酸及び有機物の放流を防止することができる。 In order to set the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid to a desired value, the ratio of the treatment waste liquid is a straight line represented by a certain formula (Y = desired value) and any one of formulas (1) to (3). The treated waste liquid and the untreated waste liquid may be mixed so that the value of X corresponding to the intersection point with the straight line represented by Thereby, the power consumption more than necessary can be avoided. Moreover, discharge of excess hypochlorous acid and organic substances can be prevented.
なお、一定の式（Ｙ＝所望の値）と式（３）とが同一の場合には、処理廃液の割合（Ｘ）が最小の割合（つまり、Ｎ）となるように、処理廃液と未処理廃液とを混合すればよい。これにより、最小の消費電力で最低の有機物の濃度を達成することができる。 When the constant expression (Y = desired value) and the expression (3) are the same, the treatment waste liquid and the unreacted waste liquid are set so that the ratio (X) of the treatment waste liquid becomes the minimum ratio (that is, N). What is necessary is just to mix with a processing waste liquid. Thereby, the minimum organic substance concentration can be achieved with the minimum power consumption.
本発明における処理工程は、混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、処理廃液と未処理廃液とを混合する工程である。 The processing step in the present invention is a step of mixing the processing waste liquid and the unprocessed waste liquid so as to have the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step.
処理工程の一態様は、第１の有機性廃液を電解処理する工程と、混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、電解処理された第１の有機性廃液の一部を電解処理されていない第２の有機性廃液と混合する工程とを含むものである。この態様において、第１の有機性廃液と第２の有機性廃液とは同じ種類の有機性廃液であってもよいし、異なる種類の有機性廃液であってもよい。 In one aspect of the treatment process, a part of the first organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment is subjected to electrolytic treatment so that the mixing ratio determined in the step of electrolytically treating the first organic waste liquid and the mixing ratio determining step And a step of mixing with a second organic waste liquid that has not been prepared. In this embodiment, the first organic waste liquid and the second organic waste liquid may be the same type of organic waste liquid, or may be different types of organic waste liquid.
第１の有機性廃液と第２の有機性廃液とが異なる種類の有機性廃液である場合には、第１の有機性廃液に関する式（１）〜（３）、及び第２の有機性廃液に関する式（１）〜（３）が近似していることが好ましい。これらの関係式が大幅に乖離していると、これらの有機性廃液を混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定することが困難となる。 When the first organic waste liquid and the second organic waste liquid are different types of organic waste liquids, the equations (1) to (3) relating to the first organic waste liquid, and the second organic waste liquid It is preferable that the expressions (1) to (3) relating to If these relational expressions deviate significantly, it becomes difficult to estimate the concentration of organic matter contained in the mixed waste liquid obtained by mixing these organic waste liquids.
処理工程の別の態様は、混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、第１の有機性廃液の一部を電解処理し、当該電解処理された第１の有機性廃液の全部を電解処理されていない第１の有機性廃液の残部と混合する工程を含むものである。この態様では、同一の有機性廃液が分けて使用される。 In another aspect of the treatment step, a part of the first organic waste liquid is subjected to electrolytic treatment so that the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step is obtained, and all of the first organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment is removed. It includes a step of mixing with the remainder of the first organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment. In this embodiment, the same organic waste liquid is used separately.
本発明に係る方法において処理対象とする有機性廃液の種類は特に限定されないが、例えば、メタン発酵廃液、工場排水、下水汚泥、浸出水等を挙げることができる。 Although the kind of organic waste liquid made into the process target in the method which concerns on this invention is not specifically limited, For example, methane fermentation waste liquid, factory waste water, sewage sludge, leachate etc. can be mentioned.
本発明に係る方法において目的とする処理内容は特に限定されないが、例えば、有機物の分解、脱色、殺菌、脱臭等を挙げることができる。 Although the processing content made into the objective in the method which concerns on this invention is not specifically limited, For example, decomposition | disassembly, decoloring, disinfection, deodorizing, etc. of organic substance can be mentioned.
本発明に係る方法において行う電解処理の条件は特に限定されないが、より具体的には、有機性廃液２００ｍＬあたり１０Ａの電流を１２Ｖの電圧下で１０分間通電させることが挙げられる。 The conditions for the electrolytic treatment performed in the method according to the present invention are not particularly limited, and more specifically, a current of 10 A per 200 mL of organic waste liquid is energized for 10 minutes under a voltage of 12 V.
＜有機性廃液の処理装置＞
本発明に係る有機性廃液の処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。
例えば、図２に示すように、有機性廃液の処理装置は、貯留槽１、第１の導管２、電解槽３、循環用導管４、及び調節手段５から構成されている。
<Organic waste liquid treatment equipment>
The organic waste liquid treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
For example, as shown in FIG. 2, the organic waste liquid treatment apparatus includes a
貯留槽１は、貯留槽１に貯留した有機性廃液を電解槽３に送出する第１の導管２を備えている。また、貯留槽１は、有機性廃液を貯留槽１に導入する導入管６を備えていてもよい。更に、図示しないが、貯留槽１は、貯留槽１に貯留した有機性廃液を撹拌する撹拌手段を備えていてもよい。貯留槽１に貯留する有機性廃液としては、例えば、メタン発酵廃液、工場排水、下水汚泥、浸出水等を挙げることができる。
The
第１の導管２は、貯留槽１に貯留した有機性廃液を電解槽３に送出するために、貯留槽１と電解槽３とを連結している。
The
電解槽３は、電解槽３で電解処理した有機性廃液を貯留槽１に循環する循環用導管４を備えている。また、電解槽３は、有機性廃液を排出する排出管７を備えていてもよい。なお、排出管７は貯留槽１に設置されていてもよい。電解槽３は有機性廃液を電解処理できるものであればよく、特別な装置を使用する必要はない。特に限定するものではないが、例えば、有機性廃液２００ｍＬあたり１０Ａ以下の電流を１０分間まで通電させることできる装置であることが好ましい。
The
循環用導管４は、電解槽３から貯留槽１に循環する有機性廃液の量を調節する調節手段５を備えている。調節手段５としては、例えば、バルブ、ポンプ等を挙げることができる。
The circulation conduit 4 is provided with adjusting means 5 for adjusting the amount of organic waste liquid circulated from the
以上のように構成された処理装置において、有機性廃液は貯留槽１に貯留され、その後、第１の導管２を介して電解槽３に送出される。有機性廃液は電解槽３において電解処理されることにより、有機性廃液に含まれる有機物が分解される。この際、有機物の分解作用を有する次亜塩素酸が発生するが、全ての次亜塩素酸が消費されるわけではなく、一部は処理廃液中に残存している。次に、調節手段５によって調節された一定の量の処理廃液が、循環用導管４を介して貯留槽１に循環される。貯留槽１では、処理廃液と新たに導入された有機性廃液（未処理廃液）とが混合され、処理廃液中に残存している次亜塩素酸によって未処理廃液に含まれる有機物が分解される。つまり、貯留槽１は反応槽としての役割も有する。
この構成では、同じ種類の有機性廃液が使用されてもよいし、異なる種類の有機性廃液が使用されてもよい。
In the processing apparatus configured as described above, the organic waste liquid is stored in the
In this configuration, the same type of organic waste liquid may be used, or different types of organic waste liquid may be used.
処理廃液中に残存する次亜塩素酸を有効に利用することにより、電解処理による消費電力を抑えることができる。また、処理廃液と未処理廃液とを混合することにより、次亜塩素酸及び有機物の量を共に低減させることができる。有機性廃液は処理後に放流されるため、次亜塩素酸及び有機物の量を低減させることは環境保護の観点から好ましい。
本発明に係る有機性廃液の処理装置は、上記の構成に限定されるものではない。
By effectively using the hypochlorous acid remaining in the treatment waste liquid, the power consumption due to the electrolytic treatment can be suppressed. Moreover, the amount of hypochlorous acid and organic substance can be reduced together by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid. Since the organic waste liquid is discharged after the treatment, it is preferable from the viewpoint of environmental protection to reduce the amount of hypochlorous acid and organic substances.
The organic waste liquid treatment apparatus according to the present invention is not limited to the above configuration.
例えば、図３に示すように、第１の導管２が、貯留槽１から電解槽３に送出する有機性廃液の量を調節する調節手段８を備えていてもよい。このように構成された処理装置において、調節手段８によって調節された一定の量の有機性廃液は、第１の導管２を介して電解槽３に送出され、電解処理される。次に、処理廃液の全部が循環用導管４を介して貯留槽１に循環され、未処理廃液と混合される。この構成では、同一の有機性廃液が分けて使用される。
For example, as shown in FIG. 3, the
また、図４に示すように、有機性廃液の処理装置は、調節手段５を制御する制御部９を更に備えていてもよい。制御部９は、図３に示す構成における調節手段８を制御するものであってもよい。 Further, as shown in FIG. 4, the organic waste liquid treatment apparatus may further include a control unit 9 that controls the adjusting means 5. The control unit 9 may control the adjusting means 8 in the configuration shown in FIG.
制御部９は、処理廃液と未処理廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する処理廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは処理廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値（例えば２５〜５０）であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値（例えば３３〜８５）である）］を記憶した記憶手段１０と、混合廃液に含まれる有機物の濃度として所望の値を入力する入力手段１１と、記憶手段１０に記憶された式（１）〜（３）と入力手段１１により入力された所望の値とに基づいて、混合廃液の量に対する処理廃液の量の最小の割合を算出する演算手段１２とを有する。
記憶手段１０に記憶させた関係式における定数Ａ〜Ｅは必要に応じて変更することができる。Ｍ及びＮも、式（１）〜（３）に応じて変更することができる。
The controller 9 estimates the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid (1) to (3):
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of processing waste liquid to the amount of mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic substances contained in the treatment waste liquid (however,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X (for example, 25 to 50) corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is a value of X (for example, 33 to 85) corresponding to the intersection of the straight line represented by Expression (2) and the straight line represented by Expression (3)], and mixed waste liquid Based on the input means 11 for inputting a desired value as the concentration of the organic substance contained in the
Constants A to E in the relational expressions stored in the storage means 10 can be changed as necessary. M and N can also be changed according to the equations (1) to (3).
例えば、有機性廃液がメタン発酵廃液であり、有機物の濃度（Ｙ）としてアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）を対象とする場合には、通常、式（１）〜（３）は：
Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００ （１）
Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００ （２）
Ｙ＝１０００〜２０００ （３）
であり、より具体的には：
Ｙ＝−５〜−１．６＊Ｘ＋１２００〜２３００ （１）
Ｙ＝−１３〜−３＊Ｘ＋１２００〜２７００ （２）
Ｙ＝１１００〜１７００ （３）
である。
For example, when the organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid and the concentration (mg / L) of ammonia is targeted as the organic matter concentration (Y), the formulas (1) to (3) are usually:
Y = -10 to -1.0 * X + 1000 to 2500 (1)
Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000 (2)
Y = 1000-2000 (3)
And more specifically:
Y = −5 to −1.6 * X + 1200 to 2300 (1)
Y = -13 to -3 * X + 1200 to 2700 (2)
Y = 1100-1700 (3)
It is.
また、有機性廃液がメタン発酵廃液であり、有機物の濃度（Ｙ）として化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）を対象とする場合には、通常、式（１）〜（３）は：
Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００ （１）
Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００ （２）
Ｙ＝１０００〜３０００ （３）
であり、より具体的には：
Ｙ＝−６〜−５＊Ｘ＋１８００〜２８００ （１）
Ｙ＝−２６〜−６＊Ｘ＋１８００〜３３００ （２）
Ｙ＝１３００〜２６００ （３）
である。
When the organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid and the chemical oxygen demand (mg / L) is targeted as the organic substance concentration (Y), the formulas (1) to (3) are usually:
Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000 (1)
Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500 (2)
Y = 1000-3000 (3)
And more specifically:
Y = −6 to −5 * X + 1800 to 2800 (1)
Y = −26 to −6 * X + 1800 to 3300 (2)
Y = 1300-2600 (3)
It is.
制御部９では、演算手段１２が、記憶手段１０に記憶された式（１）〜（３）と入力手段１１により入力された所望の値とに基づいて、処理廃液の割合を算出する。そして、算出された割合を調節手段５に伝えることにより、貯留槽１に循環させる処理廃液の量を制御する。貯留槽１に貯留される有機性廃液の量が一定である場合には、算出された割合に応じた一定の量の処理廃液を貯留槽１に循環させればよい。
In the control unit 9, the
貯留槽１は、図示しないが、貯留槽１に貯留されている有機性廃液の量を検出する検出手段を備えていてもよい。貯留槽１に貯留される有機性廃液の量が一定ではない場合には、制御部９は、検出手段によって検出された有機性廃液の量と、演算手段１２によって算出した処理廃液の割合とに基づいて、貯留槽１に循環させる処理廃液の量を決定する機能を有していてもよい。
Although not shown, the
制御部９としては、例えば、コンピュータ等を挙げることができる。コンピュータのＲＡＭ、ＨＤＤ等に記憶されたプログラムが動作することによって、制御部９の機能を実現することができる。 An example of the control unit 9 is a computer. The functions of the control unit 9 can be realized by operating programs stored in the RAM, HDD, etc. of the computer.
図５に示すように、導入管６を介して貯留槽１に生物処理槽１３が連結されていてもよい。生物処理槽１３の代わりに化学処理槽が連結されていてもよい。また、生物処理槽１３と化学処理槽とが共に設置されていてもよい。この構成では、有機性廃液は、初めに生物処理及び／又は化学処理され、その後に電解処理される。有機性廃液が予め生物処理及び／又は化学処理されることにより、電解処理における消費電力を抑えることができる。生物処理及び化学処理としては、例えば、凝集沈殿処理、活性汚泥処理、生物膜処理等を挙げることができる。
As shown in FIG. 5, the
図６に示すように、排出管７を介して電解槽３に反応槽１４が連結されていてもよい。この構成では、反応槽１４において処理廃液又は混合廃液を別の有機性廃液と混合することができる。また、図示しないが、反応槽１４に更なる反応槽が連結されていてもよい。このような構成とすることにより、様々な種類の有機性廃液を１つの処理装置で処理することが可能となる。
As shown in FIG. 6, a
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the technical scope of this invention is not limited to this.
［実施例１］
メタン発酵廃液を凝集沈殿処理した。次に、処理したメタン発酵廃液２００ｍＬに対して食塩を約０．５ｇ添加し、１０Ａの電流を１２Ｖの電圧下で１０分間通電した。電解処理したメタン発酵廃液と電解処理していないメタン発酵廃液とを一定の割合で混合した後、混合廃液に含まれるアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）及び化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）を測定した。結果を表１に示す。なお、電解処理前のメタン発酵廃液の色は黒であり、電解処理後のメタン発酵廃液の色は黄であった。
[Example 1]
The methane fermentation waste liquid was coagulated and precipitated. Next, about 0.5 g of sodium chloride was added to 200 mL of the treated methane fermentation waste liquid, and a current of 10 A was applied for 10 minutes under a voltage of 12V. After mixing methane fermentation waste liquor subjected to electrolytic treatment and methane fermentation waste liquor not subjected to electrolytic treatment at a certain ratio, the concentration of ammonia (mg / L) and chemical oxygen demand (mg / L) contained in the mixed waste liquor are determined. It was measured. The results are shown in Table 1. In addition, the color of the methane fermentation waste liquid before the electrolytic treatment was black, and the color of the methane fermentation waste liquid after the electrolytic treatment was yellow.
表１の結果を図７及び８に示す。各図における実線は上記の実験結果に基づくものである。点線の式（Ａ）は、処理廃液中に残存している次亜塩素酸が、未処理廃液に含まれる有機物を分解しないと仮定した場合の式である。点線の式（Ｂ）は、電解処理により発生する次亜塩素酸の量を計算し、発生した全ての次亜塩素酸が有効に有機物を分解すると仮定した場合の理論上の式である。 The results of Table 1 are shown in FIGS. The solid line in each figure is based on the above experimental results. The dotted line expression (A) is an expression when it is assumed that hypochlorous acid remaining in the treatment waste liquid does not decompose organic substances contained in the untreated waste liquid. The dotted line formula (B) is a theoretical formula when the amount of hypochlorous acid generated by the electrolytic treatment is calculated and it is assumed that all the generated hypochlorous acid effectively decomposes organic substances.
一定の割合で処理廃液と未処理廃液とを混合することにより、有機性廃液を全て電解処理した場合と同様の有機物の濃度が達成された。例えば、有機物がアンモニアの場合、処理廃液と未処理廃液とを７５％：２５％の割合で混合すると、有機性廃液を全て電解処理した場合と同様の結果が得られた。この場合、混合した未処理廃液については電解処理する必要がないため、消費電力を２５％抑えることができる。 By mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid at a certain ratio, the same organic substance concentration as that obtained when all the organic waste liquid was subjected to electrolytic treatment was achieved. For example, in the case where the organic substance is ammonia, when the treated waste liquid and the untreated waste liquid are mixed at a ratio of 75%: 25%, the same result as that obtained when all the organic waste liquid is subjected to electrolytic treatment is obtained. In this case, since it is not necessary to electrolyze the mixed untreated waste liquid, power consumption can be reduced by 25%.
表１の結果から、アンモニアの濃度について以下の式（１）〜（３）が得られた。
式（１）：Ｙ＝−５＊Ｘ＋２２５０
式（２）：Ｙ＝−１２．８５１＊Ｘ＋２６５１．２
式（３）：Ｙ＝１６７０〜１６９０
また、化学的酸素要求量について以下の式（１）〜（３）が得られた。
式（１）：Ｙ＝−５．３８＊Ｘ＋１８２４
式（２）：Ｙ＝−６．５４６９＊Ｘ＋１８８１．７
式（３）：Ｙ＝１３２５
From the results in Table 1, the following formulas (1) to (3) were obtained for the ammonia concentration.
Formula (1): Y = -5 * X + 2250
Formula (2): Y = -12.851 * X + 2651.2
Formula (3): Y = 1670-1690
Moreover, the following formula | equation (1)-(3) was obtained about the chemical oxygen demand.
Formula (1): Y = −5.38 * X + 1824
Formula (2): Y = −6.5469 * X + 1881.7
Formula (3): Y = 1325
［実施例２］
実施例１とは異なるメタン発酵廃液を凝集沈殿処理した。次に、処理したメタン発酵廃液２００ｍＬに対して食塩を約２．０ｇ添加し、１０Ａの電流を１２Ｖの電圧下で９０秒間通電した。電解処理したメタン発酵廃液と電解処理していないメタン発酵廃液とを一定の割合で混合した後、混合廃液に含まれるアンモニアの濃度（ｍｇ／Ｌ）及び化学的酸素要求量（ｍｇ／Ｌ）を測定した。結果を表２に示す。なお、電解処理前のメタン発酵廃液の色は黒であり、電解処理後のメタン発酵廃液の色は橙であった。
[Example 2]
A methane fermentation waste solution different from that in Example 1 was subjected to a coagulation sedimentation treatment. Next, about 2.0 g of sodium chloride was added to 200 mL of the treated methane fermentation waste liquid, and a current of 10 A was applied for 90 seconds under a voltage of 12V. After mixing methane fermentation waste liquor subjected to electrolytic treatment and methane fermentation waste liquor not subjected to electrolytic treatment at a certain ratio, the concentration of ammonia (mg / L) and chemical oxygen demand (mg / L) contained in the mixed waste liquor are determined. It was measured. The results are shown in Table 2. In addition, the color of the methane fermentation waste liquid before the electrolytic treatment was black, and the color of the methane fermentation waste liquid after the electrolytic treatment was orange.
表２の結果を図９及び１０に示す。一定の割合で処理廃液と未処理廃液とを混合することにより、有機性廃液を全て電解処理した場合と同様の有機物の濃度が達成された。 The results of Table 2 are shown in FIGS. By mixing the treated waste liquid and the untreated waste liquid at a certain ratio, the same organic substance concentration as that obtained when all the organic waste liquid was subjected to electrolytic treatment was achieved.
表２の結果から、アンモニアの濃度について以下の式（１）〜（３）が得られた。
式（１）：Ｙ＝−１．６＊Ｘ＋１２０７
式（２）：Ｙ＝−３．０１２＊Ｘ＋１２４２．３
式（３）：Ｙ＝１１００〜１１２９
また、化学的酸素要求量について以下の式（１）〜（３）が得られた。
式（１）：Ｙ＝−５．０８＊Ｘ＋２７６７
式（２）：Ｙ＝−２５．９０４＊Ｘ＋３２８７．６
式（３）：Ｙ＝２３５７〜２５１３
From the results in Table 2, the following formulas (1) to (3) were obtained for the ammonia concentration.
Formula (1): Y = −1.6 * X + 1207
Formula (2): Y = −3.012 * X + 1242.3
Formula (3): Y = 1100 to 1129
Moreover, the following formula | equation (1)-(3) was obtained about the chemical oxygen demand.
Formula (1): Y = −5.08 * X + 2767
Formula (2): Y = −25.904 * X + 3287.6
Formula (3): Y = 2357-2513
１・・貯留槽、２・・第１の導管、３・・電解槽、４・・循環用導管、５・・調節手段、６・・導入管、７・・排出管、８・・調節手段、９・・制御部、１０・・記憶手段、１１・・入力手段、１２・・演算手段、１３・・生物処理槽、１４・・反応槽 1 .... Storage tank, 2 .... First conduit, 3 .... Electrolytic tank, 4 .... Circulation conduit, 5 .... Adjustment means, 6 .... Introduction pipe, 7 .... Drain pipe, 8 .... Adjustment means , 9 .. Control unit, 10... Storage means, 11 .. Input means, 12 .. Calculation means, 13 .. Biological treatment tank, 14.
Claims (11)
電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは電解処理された有機性廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値である）］
に基づいて、混合廃液に含まれる有機物の濃度が所望の値となるような、混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の最小の割合を決定する混合割合決定工程；及び
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合する処理工程；
を含み、
有機性廃液がメタン発酵廃液である、前記方法。 An organic waste liquid treatment method comprising:
Formulas (1) to (3) for estimating the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the organic waste liquid subjected to electrolytic treatment and the organic waste liquid not subjected to electrolytic treatment:
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic matter contained in the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment (however,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is the value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (2) and the straight line represented by the formula (3))]
A mixing ratio determining step for determining a minimum ratio of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid such that the concentration of the organic matter contained in the mixed waste liquid is a desired value based on A processing step of mixing the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment with the organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment so as to have the mixing ratio determined in the determination step;
Only including,
Said method wherein the organic effluent is methane fermentation effluent .
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００であり、
式（２）が、Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００であり、
式（３）が、１０００〜２０００である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 The concentration of organic matter is the concentration of ammonia (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −1.0 * X + 1000 to 2500,
Formula (2) is Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000,
The method in any one of Claims 1-3 whose Formula (3) is 1000-2000.
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００であり、
式（２）が、Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜３０００である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 The concentration of organic matter is a chemical oxygen demand (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000,
Formula (2) is Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500,
The method in any one of Claims 1-3 whose Formula (3) is Y = 1000-3000.
第１の有機性廃液を電解処理する工程と、
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、電解処理された第１の有機性廃液の一部を電解処理されていない第２の有機性廃液と混合する工程と、
を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 Processing process
Electrolyzing the first organic waste liquid;
A step of mixing a part of the first organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment with a second organic waste liquid that has not been subjected to electrolytic treatment so as to have the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step;
Including, method of any of claims 1-5.
混合割合決定工程において決定した混合割合となるように、第１の有機性廃液の一部を電解処理し、当該電解処理された第１の有機性廃液の全部を電解処理されていない第１の有機性廃液の残部と混合する工程、
を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 Processing process
A part of the first organic waste liquid is subjected to electrolytic treatment so that the mixing ratio determined in the mixing ratio determination step is reached, and all of the first organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment is not subjected to electrolytic treatment. Mixing with the remainder of the organic waste liquid,
Including, method of any of claims 1-5.
有機性廃液を貯留する貯留槽；
貯留槽に連結され、貯留槽に貯留した有機性廃液を送出する第１の導管；
第１の導管を介して貯留槽に連結され、有機性廃液を電解処理する電解槽；
電解槽と貯留槽とに連結され、電解槽で電解処理された有機性廃液を貯留槽に循環する循環用導管；
電解槽から貯留槽に循環する電解処理された有機性廃液の量を調節する、又は貯留槽から電解槽に送出する有機性廃液の量を調節する調節手段；及び
電解処理された有機性廃液と電解処理されていない有機性廃液とを混合して得られる混合廃液に含まれる有機物の濃度を推定する式（１）〜（３）：
Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ （１）
Ｙ＝Ｃ＊Ｘ＋Ｄ （２）
Ｙ＝Ｅ （３）
［式中、
Ｙは混合廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、
Ｘは混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の割合（ｖｏｌ％）であり、
Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは定数であり、
Ｅは電解処理された有機性廃液に含まれる有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）である
（但し、
式（１）におけるＸの範囲は０〜Ｍ（ｖｏｌ％）であり、
式（２）におけるＸの範囲はＭ〜Ｎ（ｖｏｌ％）であり、
式（３）におけるＸの範囲はＮ〜１００（ｖｏｌ％）であり、
Ｍは式（１）で表される直線と式（２）で表される直線との交点に対応するＸの値であり、
Ｎは式（２）で表される直線と式（３）で表される直線との交点に対応するＸの値である）］を記憶した記憶手段と、
混合廃液に含まれる有機物の濃度として所望の値を入力する入力手段と、
記憶手段に記憶された式（１）〜（３）と入力手段により入力された所望の値とに基づいて、混合廃液の量に対する電解処理された有機性廃液の量の最小の割合を算出する演算手段と、
を有する、調節手段を制御する制御部；
を備え、
有機性廃液がメタン発酵廃液である、前記装置。 An organic waste liquid treatment device,
A storage tank for storing organic waste liquid;
A first conduit connected to the reservoir and delivering organic waste liquid stored in the reservoir;
An electrolytic cell connected to the storage tank via the first conduit and electrolytically treating the organic waste liquid;
A circulation conduit connected to the electrolytic tank and the storage tank and circulating the organic waste liquid electrolyzed in the electrolytic tank to the storage tank ;
Adjusting means for adjusting the amount of electrolyzed organic waste liquid circulating from the electrolytic tank to the storage tank or adjusting the amount of organic waste liquid sent from the storage tank to the electrolytic tank; and
Formulas (1) to (3) for estimating the concentration of organic substances contained in the mixed waste liquid obtained by mixing the organic waste liquid subjected to electrolytic treatment and the organic waste liquid not subjected to electrolytic treatment:
Y = A * X + B (1)
Y = C * X + D (2)
Y = E (3)
[Where:
Y is the concentration of organic matter (mg / L) contained in the mixed waste liquid,
X is the ratio (vol%) of the amount of the organic waste liquid electrolyzed to the amount of the mixed waste liquid,
A, B, C, and D are constants,
E is the concentration (mg / L) of organic matter contained in the organic waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment.
(However,
The range of X in Formula (1) is 0 to M (vol%),
The range of X in Formula (2) is M to N (vol%),
The range of X in Formula (3) is N-100 (vol%),
M is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by the formula (1) and the straight line represented by the formula (2).
N is a value of X corresponding to the intersection of the straight line represented by formula (2) and the straight line represented by formula (3));
An input means for inputting a desired value as the concentration of organic matter contained in the mixed waste liquid;
Based on the equations (1) to (3) stored in the storage means and the desired value input by the input means, the minimum ratio of the amount of the organic waste liquid subjected to the electrolytic treatment to the amount of the mixed waste liquid is calculated. Computing means;
A controller for controlling the adjusting means;
Equipped with a,
The apparatus, wherein the organic waste liquid is a methane fermentation waste liquid .
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−１．０＊Ｘ＋１０００〜２５００であり、
式（２）が、Ｙ＝−１５〜−２．５＊Ｘ＋１０００〜３０００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜２０００である、請求項８又は９に記載の装置。 The concentration of organic matter is the concentration of ammonia (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −1.0 * X + 1000 to 2500,
Formula (2) is Y = -15 to -2.5 * X + 1000 to 3000,
The apparatus of Claim 8 or 9 whose Formula (3) is Y = 1000-2000.
式（１）が、Ｙ＝−１０〜−４．５＊Ｘ＋１５００〜３０００であり、
式（２）が、Ｙ＝−３０〜−５．５＊Ｘ＋１５００〜３５００であり、
式（３）が、Ｙ＝１０００〜３０００である、請求項８又は９に記載の装置。 The concentration of organic matter is a chemical oxygen demand (mg / L),
Formula (1) is Y = −10 to −4.5 * X + 1500 to 3000,
Formula (2) is Y = -30 to -5.5 * X + 1500 to 3500,
The apparatus of Claim 8 or 9 whose Formula (3) is Y = 1000-3000.
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