JP6639211B2 - Phosphate fertilizer production method and phosphate fertilizer production apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、米ぬか等の米加工廃水からリン酸肥料を製造するリン酸肥料製造方法及びリン酸肥料製造装置に係り、特に回分方式のリン回収技術のみならず、大規模処理に対応可能な連続方式のリン回収技術を含めた技術に関する。
関する。
The present invention relates to a phosphate fertilizer production method and a phosphate fertilizer production apparatus for producing a phosphate fertilizer from rice processing wastewater such as rice bran, and in particular, not only a batch type phosphorus recovery technique, but also a continuous method capable of coping with large-scale treatment. It relates to technologies including the method of phosphorus recovery.
Related.
米加工工場等から排出される米ぬかや米とぎ汁を含む米加工廃水は、デンプン質やタンパク質、脂質などが含まれた廃水である。このような米加工廃水の特徴としては、デンプン質が多く含有されているため有機炭素源濃度の指標であるCOD(Chemical Oxygen Demand:化学的酸素要求量)が高く、タンパク質由来の窒素成分が含まれている。また、米ぬかから米油を製造する際、その精製段階でリン脂質がカルシウムやマグネシウムイオンなどと結合した不純物を取り除く工程がある。このため、その精製工程の廃水には高濃度のリン酸が含有されていることが特徴であり、米加工廃水は、水質汚濁で問題視される成分が高濃度に混在した廃水である。 Rice processing wastewater containing rice bran and rice and soup discharged from rice processing factories and the like is wastewater containing starch, proteins, lipids, and the like. The characteristics of such rice processing wastewater are that it contains a large amount of starch and therefore has high COD (Chemical Oxygen Demand), which is an indicator of the organic carbon source concentration, and contains protein-derived nitrogen components. Have been. In addition, when producing rice oil from rice bran, there is a step of removing impurities in which phospholipids are combined with calcium, magnesium ions and the like in the refining stage. Therefore, the wastewater from the purification process is characterized by containing a high concentration of phosphoric acid, and the rice processing wastewater is a wastewater in which components which are regarded as problematic in water pollution are mixed at a high concentration.
一般的なリン除去法としてはアルミ塩、鉄塩を用いた金属塩あるいは塩化カルシウム、消石灰を用いたカルシウム塩の形成により沈殿させる凝集沈殿法が挙げられる。また、近年、リンのみを除去する方法あるいは窒素とリンを同時に除去する方法として、下水処理施設等ではAO法あるいはA2O法の生物的脱リン法が用いられている。AO法は、リン蓄積細菌(PAO)により嫌気工程でのリン放出と好気工程でのリン摂取が行なわれ、廃水中からリンが汚泥中に取り込まれて廃水中のリンが除去される。さらにA2O法は、特許文献2に記載されているように、嫌気工程、無酸素工程、好気工程からなり、硝化細菌により好気工程での硝化作用が行なわれ、脱窒細菌により無酸素工程での脱窒作用が行なわれ、廃水中の窒素が除去される。
As a general phosphorus removal method, there is a coagulation precipitation method in which precipitation is performed by forming a metal salt using an aluminum salt or an iron salt or a calcium salt using calcium chloride or slaked lime. In recent years, as a method of removing only phosphorus or a method of simultaneously removing nitrogen and phosphorus, a biological dephosphorization method such as an AO method or an A 2 O method is used in a sewage treatment facility or the like. In the AO method, phosphorus is released in an anaerobic step and phosphorus is ingested in an aerobic step by phosphorus accumulating bacteria (PAO), and phosphorus is taken into sludge from wastewater to remove phosphorus in the wastewater. Further, as described in
しかしながら、凝集沈殿法は凝集剤のランニングコストが高く、汚泥に含まれるリン酸塩は不動態のため、汚泥肥料としての価値は低く汚泥処分が困難である。一方、AO法や特許文献2に記載のA2O法は、凝集沈殿法に比べランニングコストは低く、汚泥にポリリン酸が含まれるため汚泥肥料としての価値が高い。しかし、廃水組成や温度などの季節変動に対して不安定であり、さらに好気工程の曝気にかかる電気代や汚泥を乾燥させる燃料代(重油代)がランニングコストの大半を占め、工場廃水などに普及するためには、処理の安定化とさらなるランニングコストの低減が求められている。
However, in the coagulation sedimentation method, the running cost of the coagulant is high, and the phosphate contained in the sludge is passive, so that the value as a sludge fertilizer is low and sludge disposal is difficult. On the other hand, the AO method and the A 2 O method described in
そこで、本出願の発明者らは、汚泥発生量を抑制し、且つ乾燥させた汚泥中に含まれるリンの含有量を増加させたものを安定的に製造し、肥料として販売すればランニングコストを低下させることができると考えた。しかしながら、米加工廃水においては、脂質の高いぬかを含むためBODが高く、且つ廃水中に難分解性有機物や有機態リン酸が多く存在するため、処理効率が低下してしまう。また、難分解性有機物は微生物が分解しにくい有機物であり、この存在により廃水中のリン除去を担うリン蓄積細菌類が嫌気条件下で有機物の取り込み不良となる結果、プロセス稼動状態が不安定となり、リン回収効率の低下を招く。さらに、pHや温度の変動もプロセス稼動状態の不安定を招き、リン回収効率の低下を招く。 Therefore, the inventors of the present application have reduced the amount of generated sludge, and stably manufactured the sludge with an increased phosphorus content in dried sludge, and reduced the running cost by selling it as fertilizer. Thought it could be lowered. However, rice processing wastewater has a high BOD because it contains bran with a high lipid content, and the wastewater contains many hardly decomposable organic substances and organic phosphoric acid. In addition, hardly decomposable organic matter is an organic matter that microorganisms do not easily decompose, and its presence causes phosphorus-accumulating bacteria responsible for phosphorus removal in wastewater to fail to take in organic matter under anaerobic conditions, resulting in unstable process operation. As a result, the phosphorus recovery efficiency is reduced. Further, fluctuations in pH and temperature also cause instability of the process operation state, and lower phosphorus recovery efficiency.
そこで、難分解性有機物や有機態リン酸を分解すれば、微生物の活性を向上させ汚泥中に含まれるリンの含有量を増大することができる。しかしながら、リン蓄積細菌だけでなく非リン蓄積細菌も増殖すればそれだけ、汚泥中に含まれるリンの含有量の比率が低下して肥料として価値も低下する。 Therefore, if the hardly decomposable organic substances and organic phosphoric acid are decomposed, the activity of microorganisms can be improved and the content of phosphorus contained in sludge can be increased. However, if not only the phosphorus-accumulating bacteria but also the non-phosphorus-accumulating bacteria grow, the ratio of the phosphorus content in the sludge decreases, and the value as fertilizer decreases.
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一つの実施形態は、米加工廃水から得られる汚泥を、リン含有量が高い肥料として製造可能なリン酸肥料製造方法及びリン酸肥料製造装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は回分方式のリン回収技術のみならず、大規模処理に対応可能な連続方式のリン回収技術を提供する事を目的とする。
In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention provides a phosphate fertilizer production method and a phosphate fertilizer production apparatus capable of producing sludge obtained from rice processing wastewater as a fertilizer having a high phosphorus content. The purpose is to:
Another object of the present invention is to provide not only a batch-type phosphorus recovery technique but also a continuous-type phosphorus recovery technique capable of coping with large-scale processing.
本発明の少なくとも一つの実施形態に係わるリン酸肥料製造方法は、
米加工廃水からリン酸肥料を製造するリン酸肥料製造方法であって、
酵母および麹菌の存在下で、前記米加工廃水に嫌気性処理を含む微生物処理を行って前記米加工廃水中の有機態リン酸をオルトリン酸に分解するとともに、前記米加工廃水のpHを調整して調整廃水を得る前処理工程と、
前記前処理工程により微生物処理された前記調整廃水を供給して、少なくともリン蓄積細菌の存在下で、嫌気処理及び好気処理の順で微生物処理を行い、前記リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進させるリン回収工程と、
前記微生物処理工程で微生物処理された微生物処理液を沈降容器内で沈降させることによりリン酸含有の汚泥と処理水に分離する固液分離工程と、を備え、
前記リン回収工程では、前記リン蓄積細菌を活性化させるとともに、前記調整廃水中に存在する前記リン蓄積細菌以外の非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度になるように前記調整廃水の温度調整が行われる。
The phosphate fertilizer production method according to at least one embodiment of the present invention,
A phosphate fertilizer production method for producing phosphate fertilizer from rice processing wastewater,
In the presence of yeast and koji mold, the rice processing wastewater is subjected to microbial treatment including anaerobic treatment to decompose organic phosphoric acid in the rice processing wastewater into orthophosphoric acid, and the pH of the rice processing wastewater is adjusted. A pretreatment step to obtain conditioned wastewater;
The adjusted wastewater treated with microorganisms in the pretreatment step is supplied, and in the presence of at least phosphorus-accumulating bacteria, microorganism treatment is performed in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment, and orthophosphoric acid into the phosphorus-accumulating bacteria is A phosphorus recovery step to promote uptake,
A solid-liquid separation step of separating the phosphoric acid-containing sludge and treated water by sedimenting the microorganism-treated solution subjected to the microorganism treatment in the microorganism treatment step in a sedimentation vessel,
In the phosphorus recovery step, while activating the phosphorus-accumulating bacteria, adjusting the temperature of the adjusted wastewater to a temperature at which the growth of non-phosphorus-accumulating bacteria other than the phosphorus-accumulating bacteria present in the adjusted wastewater can be suppressed. Is performed.
そして前記リン回収工程は温度制御下でバッチ的に処理水混合と嫌気処理と好気処理を繰り返し行う回分方式を採用してもよく、又大規模処理に対応可能な連続方式、具体的には温度制御下で循環汚泥を嫌気処理と好気処理を循環させつつ更に前記リン酸回収工程後固液分離した返送汚泥をリン回収工程に戻しつつリン蓄積細菌の優占化を図る連続方式を採用してもよい。 And the said phosphorus collection process may employ | adopt the batch system which repeats process water mixing, anaerobic process, and aerobic process batchwise under temperature control, and also the continuous system which can respond to a large-scale process, Specifically, Adopts a continuous method that circulates anaerobic treatment and aerobic treatment of the circulating sludge under temperature control and returns the return sludge solid-liquid separated after the phosphoric acid recovery step to the phosphorus recovery step, while dominating the phosphorus-accumulating bacteria. May be.
上記リン酸肥料製造方法によれば、前処理工程にて嫌気性処理を行って、有機物をリン蓄積細菌が資化し易い低分子有機物およびオルトリン酸に分解する。前処理工程にて米加工廃水のpHを調整することで、次工程(リン回収工程)以降のリン蓄積細菌によりリン摂取を安定化することができる。前処理工程で得られた調整廃水を回分式若しくは連続式リン回収工程に供給することで、リンを高濃度にした調整排水をリン回収工程に供給することができる。また、リン回収工程において嫌気処理及び好気処理の順でリン蓄積細菌による微生物処理を行うことで、リン蓄積細菌によるリンの摂取を活性化して、リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進することができる。また、リン回収工程において、リン蓄積細菌を活性化させるとともに、調整廃水中に存在するリン蓄積細菌以外の非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度になるように調整廃水の温度調整が行なわれるので、非リン蓄積細菌の増殖を抑制することができ、安定的にリン蓄積細菌を優占化することができる。従って、固液分離工程によって得られる汚泥中のリン酸の含有率を高めることができ、汚泥を肥料効果の高いリン酸菌体肥料とすることができる。よって、付加価値の高いリン酸肥料を生産することができ、これを販売することで、ランニングコストを低減することができる。よって、米加工廃水から付加価値の高いリン酸肥料を製造可能なリン酸肥料製造方法を実現ができる。 According to the method for producing a phosphate fertilizer, an anaerobic treatment is performed in the pretreatment step to decompose organic substances into low-molecular-weight organic substances and orthophosphoric acid which are easily assimilated by phosphorus-accumulating bacteria. By adjusting the pH of the rice processing wastewater in the pretreatment step, phosphorus intake can be stabilized by the phosphorus-accumulating bacteria in the next step (phosphorus recovery step) and subsequent steps. By supplying the adjusted wastewater obtained in the pretreatment step to the batch type or continuous type phosphorus recovery step, it is possible to supply the adjusted wastewater having a high concentration of phosphorus to the phosphorus recovery step. In addition, microbial treatment with phosphorus-accumulating bacteria in the phosphorus recovery process in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment activates phosphorus uptake by phosphorus-accumulating bacteria and promotes uptake of orthophosphate into phosphorus-accumulating bacteria. can do. In the phosphorus recovery step, the temperature of the adjusted wastewater is adjusted so that the phosphorus-accumulating bacteria are activated and the growth of non-phosphorus-accumulating bacteria other than the phosphorus-accumulating bacteria present in the adjusted wastewater is suppressed. Therefore, the growth of non-phosphorus accumulating bacteria can be suppressed, and the phosphorus accumulating bacteria can be stably dominated. Therefore, the phosphoric acid content in the sludge obtained by the solid-liquid separation step can be increased, and the sludge can be used as a phosphate fertilizer having a high fertilizer effect. Therefore, a phosphate fertilizer with high added value can be produced, and by selling this, the running cost can be reduced. Therefore, a phosphate fertilizer production method capable of producing a high value-added phosphate fertilizer from rice processing wastewater can be realized.
また、幾つかの実施形態では、
前記前処理手段は、前記米加工廃水のpHが4以上になるようにpHの調整が行われるとよい。
Also, in some embodiments,
The pretreatment means may adjust the pH so that the pH of the rice processing wastewater is 4 or more.
この場合、米加工廃水のpHを4程度以下にすると、リン回収工程でのリン蓄積細菌によるリン摂取を担うリン蓄積細菌の菌体がダメージを被り、リン蓄積細菌によるリン摂取を安定化することができなくなる。そこで、前処理手段において、米加工廃水のpHが4以上になるようにpH処理を行うことで、リン回収工程でのリン蓄積細菌によるリン摂取を安定化することができる。 In this case, when the pH of the rice processing wastewater is set to about 4 or less, the cells of the phosphorus-accumulating bacteria responsible for phosphorus intake by the phosphorus-accumulating bacteria in the phosphorus recovery step are damaged, and the phosphorus intake by the phosphorus-accumulating bacteria is stabilized. Can not be done. Therefore, by performing the pH treatment in the pretreatment means so that the pH of the rice processing wastewater becomes 4 or more, it is possible to stabilize the phosphorus uptake by the phosphorus accumulating bacteria in the phosphorus recovery step.
また、温度制御下でバッチ的に処理水混合と嫌気処理と好気処理を繰り返し行う回分方方式では、前記リン回収工程の嫌気処理では、前記調整廃水の温度が30℃〜35℃になるように且つ前記リン回収工程の好気処理では、前記調整廃水の温度が25℃〜30℃になるように温度調整が行われるのがよい。 Further, in a batchwise method in which treated water mixing, anaerobic treatment and aerobic treatment are repeatedly performed in batches under temperature control, in the anaerobic treatment of the phosphorus recovery step, the temperature of the adjusted wastewater is 30 ° C. to 35 ° C. In the aerobic treatment of the phosphorus recovery step, the temperature is preferably adjusted so that the temperature of the adjusted wastewater is 25 ° C to 30 ° C.
この場合、リン回収工程の嫌気処理で調整廃水の温度が30℃〜35℃に調整されるので、非リン蓄積細菌の増殖を抑制することができ、リン摂取に関わるリン蓄積細菌を優占化させることができる。 In this case, the temperature of the adjusted wastewater is adjusted to 30 ° C. to 35 ° C. in the anaerobic treatment in the phosphorus recovery step, so that the growth of non-phosphorus accumulating bacteria can be suppressed, and the phosphorus accumulating bacteria involved in phosphorus uptake become dominant. Can be done.
また、前記リン回収工程の好気処理では、前記調整廃水の温度が25℃〜30℃になるように温度調整が行われるのがよい。 In the aerobic treatment in the phosphorus recovery step, it is preferable that the temperature is adjusted so that the temperature of the adjusted wastewater is 25 ° C to 30 ° C.
この場合、リン回収工程の好気処理で調整廃水の温度が25℃〜30℃に調整されるので、リン蓄積細菌のリン摂取を活性化させる環境を作ることができ、単位菌体量当たりのリン含有量を増加させることができる。 In this case, the temperature of the adjusted wastewater is adjusted to 25 ° C. to 30 ° C. by the aerobic treatment in the phosphorus recovery step, so that an environment for activating the phosphorus uptake of the phosphorus accumulating bacteria can be created, and the amount per unit cell mass can be increased. The phosphorus content can be increased.
また、本発明の少なくとも一つの実施形態に係わるリン酸肥料製造装置は、
米加工廃水からリン酸肥料を製造するリン酸肥料製造装置であって、
前記米加工廃水を貯留する前処理槽と、
前記前処理槽内の米加工廃水のpHの調整を行うpH調整手段と、
前記前処理槽内の米加工廃水内に存在する酵母および麹菌によって、前記米加工廃水を、嫌気性処理して有機態リン酸を低分子有機物およびオルトリン酸に分解して調整廃水を得る前処理手段と、
前記前処理手段により得られた前記調整廃水を貯留する本処理槽と、
前記本処理槽に前記調整廃水を回分式若しくは連続的に供給する調整廃水供給手段と、
前記本処理容器内の前記調整廃水を、少なくともリン蓄積細菌の存在下で、嫌気処理及び好気処理の順で処理して、前記リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進させるリン回収手段と、
前記本処理容器内の前記調整廃水の温度を、前記リン蓄積細菌を活性化させるとともに、非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度に調整する温度調整手段と、
前記リン回収手段で微生物処理された微生物処理液を貯留して沈降させることによりリン酸含有の汚泥と処理水に分離する固液分離槽を備える。
Further, the phosphate fertilizer production apparatus according to at least one embodiment of the present invention,
A phosphate fertilizer production device for producing phosphate fertilizer from rice processing wastewater,
A pretreatment tank for storing the rice processing wastewater,
PH adjusting means for adjusting the pH of rice processing wastewater in the pretreatment tank,
Pretreatment for obtaining conditioned wastewater by anaerobically treating the rice processing wastewater to decompose organic phosphoric acid into low-molecular organic matter and orthophosphoric acid by yeast and koji mold present in the rice processing wastewater in the pretreatment tank. Means,
Main treatment tank for storing the adjusted wastewater obtained by the pretreatment means,
A regulated wastewater supply means for supplying the regulated wastewater batchwise or continuously to the main treatment tank,
Phosphorus recovery means for treating the conditioned wastewater in the treatment container at least in the presence of phosphorus-accumulating bacteria in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment to promote the uptake of orthophosphoric acid into the phosphorus-accumulating bacteria When,
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the adjusted wastewater in the treatment container to a temperature at which the phosphorus-accumulating bacteria are activated and the growth of non-phosphorus-accumulating bacteria can be suppressed,
A solid-liquid separation tank is provided for separating and separating the sludge containing phosphoric acid and the treated water by storing and sedimenting the microorganism-treated solution treated with the microorganisms by the phosphorus recovery means.
又連続処理方式のリン回収技術によれば温度制御された前記好気処理域から嫌気処理域に向けて循環汚泥ラインが、又前記固液分離槽から前記嫌気処理域に向けて返送汚泥ラインが夫々接続され、嫌気処理容器と好気処理容器を循環汚泥ラインで接続しつつその後流側に設けられた、返送汚泥ラインで固液分離工程寄りのリン含有汚泥を嫌気処理域(嫌気処理槽)側に戻し、リン蓄積細菌の優占化を図りながら嫌気処理及び好気処理の順で処理して、前記リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進させる。 Further, according to the phosphorus recovery technology of the continuous treatment method, a circulating sludge line from the temperature-controlled aerobic treatment region toward the anaerobic treatment region, and a return sludge line from the solid-liquid separation tank toward the anaerobic treatment region are used. The anaerobic treatment vessel is connected to the anaerobic treatment vessel and the aerobic treatment vessel by a circulating sludge line, and is provided on the downstream side. The treatment is performed in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment in order to predominate the phosphorus-accumulating bacteria to promote the uptake of orthophosphate into the phosphorus-accumulating bacteria.
上記リン酸肥料製造装置によれば、前処理槽に貯留された米加工廃水を前処理手段で嫌気性処理を行って、有機物をリン蓄積細菌が資化し易い低分子有機物およびオルトリン酸に分解してCOD濃度を調整する。このため、その後のリン回収手段におけるリン蓄積細菌によりリン摂取を安定化することができる。また前処理工程において米加工廃水のpHを調整することで、次工程(リン回収工程)以降のリン蓄積細菌によりリン摂取をより安定化することができる。また、前処理工程で得られた調整廃水を調整廃水供給手段によって回分式で本処理槽に供給することで、リンを高濃度にした調整排水を本処理槽に供給することができる。また、リン回収手段において嫌気処理及び好気処理の順でリン蓄積細菌による微生物処理を行うことで、リン蓄積細菌によるリンの摂取を活性化して、リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進することができる。また、リン回収工程において、温度調整手段により調整廃水の温度を、非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度に調整するので、安定的にリン蓄積細菌を優占化することができる。そして、固液分離槽で微生物処理液を貯留して沈降させることにより、リン酸含有の汚泥と処理水に分離する。従って、汚泥中のリン酸の含有率を高めることができ、汚泥を肥料効果の高いリン酸菌体肥料とすることができる。よって、付加価値の高いリン酸肥料を生産可能なリン酸肥料製造装置を実現できる。 According to the phosphate fertilizer production apparatus, rice processing wastewater stored in a pretreatment tank is subjected to anaerobic treatment by pretreatment means, and organic matter is decomposed into low-molecular-weight organic matter and orthophosphoric acid that are easily assimilated by phosphorus-accumulating bacteria. To adjust the COD concentration. Therefore, phosphorus intake can be stabilized by phosphorus-accumulating bacteria in the subsequent phosphorus recovery means. In addition, by adjusting the pH of the rice processing wastewater in the pretreatment step, phosphorus intake can be further stabilized by phosphorus-accumulating bacteria in the next step (phosphorus recovery step) and subsequent steps. Further, by supplying the regulated wastewater obtained in the pretreatment step to the main treatment tank in a batchwise manner by the regulated wastewater supply means, the regulated wastewater with a high concentration of phosphorus can be supplied to the main treatment tank. In addition, by performing microbial treatment with phosphorus-accumulating bacteria in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment in the phosphorus recovery means, the phosphorus uptake by phosphorous-accumulating bacteria is activated, and the uptake of orthophosphate into phosphorus-accumulating bacteria is promoted. can do. Further, in the phosphorus recovery step, the temperature of the adjusted wastewater is adjusted by the temperature adjusting means to a temperature at which the growth of non-phosphorus accumulating bacteria can be suppressed, so that the phosphorus accumulating bacteria can be stably dominated. Then, the microorganism treatment liquid is stored and settled in the solid-liquid separation tank, thereby separating the sludge containing phosphoric acid and the treated water. Therefore, the phosphoric acid content in the sludge can be increased, and the sludge can be used as a phosphate fertilizer having a high fertilizer effect. Therefore, it is possible to realize a phosphate fertilizer production apparatus capable of producing a phosphate fertilizer with high added value.
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、米加工廃水から得られる汚泥を、リンの含有量が高い汚泥を製造して肥料とすることができる。 According to at least some embodiments of the present invention, sludge obtained from rice processing wastewater can be used as a fertilizer by producing sludge having a high phosphorus content.
以下、添付図面に従って本発明の回分方式のリン酸肥料製造技術の実施形態について、図1、図2を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における処理対象の米加工廃水は、米加工工場等から排出された米ぬかや米のとぎ汁等を含む米ぬか加工廃水であり、BOD、COD、窒素、リンを含む米加工廃水である。また、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
以下、添付図面に従って本発明の回分方式のリン酸肥料製造方法及びリン酸肥料製造装置の実施形態について、図1、図2を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における処理対象の米加工廃水は、米加工工場等から排出された米ぬかや米のとぎ汁等を含む米ぬか加工廃水であり、BOD、COD、窒素、リンを含む米加工廃水である。また、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, an embodiment of a batch-type phosphate fertilizer production technique of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the rice processing wastewater to be treated in the following embodiment is rice bran processing wastewater containing rice bran discharged from a rice processing factory or the like, and rice processing wastewater containing BOD, COD, nitrogen, and phosphorus. is there. Further, the materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples.
Hereinafter, embodiments of a batch-type phosphate fertilizer production method and a phosphate fertilizer production apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 according to the accompanying drawings. In addition, the rice processing wastewater to be treated in the following embodiment is rice bran processing wastewater containing rice bran discharged from a rice processing factory or the like, and rice processing wastewater containing BOD, COD, nitrogen, and phosphorus. is there. Further, the materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples.
図1は、本発明の回分方式の一実施形態であるリン酸肥料製造装置の概略構成図である。先ず、リン酸肥料製造方法を説明する前に、リン酸肥料製造装置について説明する。リン酸肥料製造装置1は、図1に示すように、主に、前処理槽3と、pH調整手段17と、前処理手段23と、本処理槽8と、微生物処理手段24と、温度調整手段21、26と、固液分離槽14と、を備えて構成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a phosphate fertilizer production apparatus which is an embodiment of the batch system of the present invention. First, before describing the phosphate fertilizer production method, a phosphate fertilizer production apparatus will be described. As shown in FIG. 1, the phosphate
本処理槽8は、後述する嫌気性処理工程、好気性処理工程をそれぞれ別個に行う槽を複数設け、これらを直列に接続してもよいし、同図に示すように槽内の条件を変化させて嫌気性処理工程、好気性処理工程を夫々各槽で行う複数槽で行うようにしてもよいが、装置の設置面積の削減及び装置の小型化ができることから、特に処理槽8全体が単一の槽であることが好ましい。
The
以下に、リン酸肥料製造装置1の詳細な構成を説明する。
Hereinafter, a detailed configuration of the phosphate
前処理槽3には、槽内を撹拌する撹拌機5と、米加工廃水のpHや温度を測定するセンサ4が設置されている。
The
前処理槽3から排出された米加工廃水は、廃水供給ライン7を介してポンプ6により本処理槽8に送給される。本処理槽8には、曝気装置15、及びポンプ16が接続されている。曝気装置15、及びポンプ16は、廃水中に空気を供給して本処理槽8内を好気条件にするための装置である。
The rice processing wastewater discharged from the
また、前処理槽3には循環ライン19a、19bを介して槽内の温度調整を行う温度調整手段21の一部であるチラー25が接続されている。同様に本処理槽8には、循環ライン22a、22bを介して槽内の温度調整を行う温度調整手段26の一部であるチラー27が接続されており、また、本処理槽8には、槽内を撹拌する撹拌機9と、本処理槽8内の廃水のpHや温度、溶存酸素を測定するセンサ10が設置されている。
Further, a
この本処理槽8で、嫌気性処理工程、好気性処理工程からなる一連の処理工程が終了したら、排出ライン12より処理水を排出し、後段の固液分離槽14に送給する。
When a series of processing steps including an anaerobic processing step and an aerobic processing step is completed in the
前処理槽3及び本処理槽8に設置されたセンサ4、10により測定されたpHや温度の測定値のデータは、後述するコントローラ18、20に送信される。
The data of the measured values of pH and temperature measured by the
前処理槽3には、処理対象の廃水のpHを調整するpH調整手段17が接続される。このpH調整手段17は、処理対象の廃水のpHを調整するためのpH調整剤を貯留するためのpH調整剤タンク17aと、pH調整剤タンク17a内のpH調整剤を前処理槽3内に送出するためのpH調整ポンプ17bとを含む。後述のコントローラ18がpH調整ポンプ17bを制御することにより、pH調整ポンプ17bから前処理槽3内に送出されるpH調整剤の量が制御される。
The
なお、pH調整ポンプ17bとしては、例えば電磁定量ポンプを使用することができる。また、pH調整剤としては、アルカリ性の被処理廃水に対しては酸性の水溶液を、酸性の被処理廃水に対しては塩基性の水溶液(例えば、水酸化ナトリウム)を用いることができる。一実施形態においては、pHが低い米ぬか加工排水(米加工廃水)のpHを増加させるため、40質量%の水酸化ナトリウム水溶液をpH調整剤として用いる。
In addition, as the
コントローラ18は、前処理槽3に設置されたセンサ4から送信されるpHや温度の測定値のデータを受信し、これらの値に基づいて、pH調整手段17を制御する。例えば、前処理槽3に設置されたセンサ4からコントローラ18に送信されたpHが一定範囲(例えば4.0以上7.0以下)外である場合には、pHが前記範囲内となるのに必要な量だけ、pH調整剤タンク17a内に貯留されたpH調整剤を前処理槽3内に送出するように、pH調整ポンプ17bを制御する。
The
前処理槽3から排出された米ぬか加工廃水は、前処理済みの前処理廃水として後段の本処理槽8へ送給される。本処理槽8内の温度は冷却または必要にあわせて加温調節が可能なチラー27等により本処理槽8内の温度が25〜35℃に調節される。
The rice bran processing wastewater discharged from the
次に、一実施形態に係るリン酸肥料製造法について、図2を参照しながら説明する。図2は、一実施形態に係るリン酸肥料製造法のフローチャートである。本実施形態に係るリン酸肥料製造法は、主に、前処理工程60と、嫌気処理工程61a、好気処理工程61bを含むリン回収工程61と、固液分離工程62とを備える。
Next, a method for producing a phosphate fertilizer according to one embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart of the method for producing a phosphate fertilizer according to one embodiment. The phosphate fertilizer production method according to the present embodiment mainly includes a
次に、発明の回分方式のリン酸肥料製造方法の一実施形態に係る米加工廃水処理方法の各工程について説明する。 Next, each step of the rice processing wastewater treatment method according to an embodiment of the batch-type phosphate fertilizer production method of the present invention will be described.
前処理工程60では、酵母および麹菌の存在下で、米加工廃水に嫌気性処理を含む微生物処理を行って米加工廃水中の有機態リン酸をオルトリン酸に分解するとともに、米加工廃水のpHを調整して調整廃水を得る。米加工廃水のpHの調整は、水酸化ナトリウム水溶液を加えることでpHが4.0以上7.0以下となるように調整する。このようにpHを調整すると、その後のリン回収工程61においてpHが5.0以上8.0の中性付近に調整された被処理水が通水されるため、リン回収工程61においてリン摂取を担う活性汚泥中の菌体(リン蓄積細菌)が受けるダメージが低減される。その結果、リン摂取を活性化することができ、リン回収工程61におけるリン蓄積細菌の優占化を安定して維持することができる。
In the
なお、前処理工程60における米加工廃水の温度は、25〜35℃内に設定され、前処理工程60の時間は少なくとも20時間が好ましい。
In addition, the temperature of the rice processing wastewater in the
本実施形態のリン回収工程61では、リン蓄積細菌の存在下で、前処理工程60で得られた調整廃水に、嫌気処理、好気処理をこの順に含む微生物処理を行い、リン蓄積細菌により調整廃水に含まれるリンを摂取する。
In the
嫌気処理工程61aは、リン蓄積細菌存在下で、前処理工程60で得られた調整廃水を嫌気処理する。ここでリン蓄積細菌は、調整廃水に含まれる炭素源(有機物)を取り込み、リンを放出する。このとき、前処理工程60で米ぬか加工廃水(調整廃水)中の有機物が低分子化しているため、嫌気処理での炭素源の取り込みが円滑に行われる。
The
ここで、リン蓄積細菌を含む汚泥を用いて嫌気性処理を行う場合、リン蓄積細菌を含む汚泥を嫌気/好気条件で馴養し、さらに嫌気時に本処理槽8内の温度を30〜35℃の範囲内の温度に保持することで、非リン蓄積細菌の増殖を抑制してリン蓄積細菌を優占化させる。なお、嫌気性処理時における調整廃水のpHは、6.5〜7.5の範囲内であり、嫌気処理工程61aの時間は6〜10時間が好ましい。
Here, when anaerobic treatment is performed using sludge containing phosphorus-accumulating bacteria, sludge containing phosphorus-accumulating bacteria is acclimated under anaerobic / aerobic conditions. By maintaining the temperature within the range, the growth of non-phosphorus accumulating bacteria is suppressed, and the phosphorus accumulating bacteria are made dominant. The pH of the adjusted wastewater during the anaerobic treatment is in the range of 6.5 to 7.5, and the time of the
好気処理工程61bは、処理対象の調整廃水中に空気を供給して好気条件とし、リン蓄積細菌内にオルトリン酸を取り込んで、ポリリン酸として蓄積を行う。リン蓄積細菌を含む汚泥を用いて好気性処理を行う場合には、リン蓄積細菌を含む汚泥を嫌気/好気条件で馴養し、さらに好気時に本処理槽8内の温度を25〜30℃の範囲内の温度に保持することで、非リン蓄積細菌の増殖を抑制してリン蓄積細菌が優位に増殖して優占化する。
In the
なお、好気性処理時における調整廃水のpHは、7.5〜8.0の範囲内であり、好気処理工程61bの時間は14〜18時間が好ましい。
The pH of the adjusted wastewater during the aerobic treatment is in the range of 7.5 to 8.0, and the time of the
上記したリン回収工程61は、回分式である。この場合、リン回収工程61で残った微生物処理液を戻して前処理工程60から供給される調整廃水と混合させる処理水混合工程61cを経て嫌気処理工程61aに返送するようにしてもよい。
The above-described
好気処理工程61bの終了後は、余剰汚泥と処理水とを分離する固液分離工程62が行われる。固液分離工程62は、例えば、沈殿、膜分離等の公知の方法が用いられ、凝集剤を投入して汚泥を凝集沈殿させてもよい。沈殿した汚泥には、高いリンが含有してリン酸肥料となる。
After the end of the
本実施形態によれば、回分式リン回収工程61において、リン蓄積細菌を活性化させるとともに、調整廃水中に存在するリン蓄積細菌以外の非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度になるように調整廃水の温度調整が行なわれるので、非リン蓄積細菌の増殖を抑制することができ、安定的にリン蓄積細菌を優占化することができる。従って、固液分離工程62によって得られる汚泥中のリン酸の含有率を高めることができ、汚泥を肥料効果の高いリン酸菌体肥料とすることができる。よって、付加価値の高いリン酸肥料を生産することができ、これを販売することで、リン酸肥料製造におけるランニングコストを低減することができる。よって、米加工廃水から付加価値の高いリン酸肥料を製造可能なリン酸肥料製造方法及びリン酸肥料製造を実現できる。
According to the present embodiment, in the batch-type
[実施例1]
実施例1として、米ぬか加工廃水の前処理におけるオルトリン酸濃度とCODとpHの経時変化を調べる試験を行った。
[Example 1]
Example 1 As Example 1, a test was conducted to examine the changes over time in the concentration of orthophosphoric acid, COD and pH in the pretreatment of rice bran processing wastewater.
図1に示すリン酸肥料製造装置1を用い、下記に示す条件下で前処理工程60およびリン回収工程61のうち前処理工程60を行った。
<前処理工程における条件>
前処理時間:24h
前処理温度:30℃
初期COD濃度:6950mg/L
初期オルトリン酸濃度:189mg/L
初期pH:5.04
米ぬか加工廃水の前処理におけるオルトリン酸濃度とCODとpHの経時変化の測定結果を、図3、4に示す。
Using the phosphate
<Conditions in the pretreatment step>
Pre-processing time: 24h
Pretreatment temperature: 30 ° C
Initial COD concentration: 6950 mg / L
Initial orthophosphoric acid concentration: 189 mg / L
Initial pH: 5.04
FIGS. 3 and 4 show the results of measuring the changes over time in the concentration of orthophosphoric acid, COD and pH in the pretreatment of rice bran processing wastewater.
図3、4において、横軸は前処理開始後からの経過時間(単位:時間)を示し、図3の縦軸はオルトリン酸濃度(単位:mg/L)、図4の縦軸はCOD(単位:mg/L)を示す。 3 and 4, the abscissa represents the elapsed time (unit: time) from the start of the pretreatment, the ordinate of FIG. 3 represents the orthophosphoric acid concentration (unit: mg / L), and the ordinate of FIG. (Unit: mg / L).
オルトリン酸は時間とともに増加し、前処理開始から20時間で4倍程度に達した。COD濃度は時間とともに減少し、処理開始から20時間で30%程度低下させることができた。 Orthophosphoric acid increased with time and reached about 4 times in 20 hours from the start of pretreatment. The COD concentration decreased with time, and could be reduced by about 30% in 20 hours from the start of the treatment.
[実施例2]
実施例2として、米ぬか加工廃水の処理におけるMLSS濃度と好気工程槽内温度との関係を調べる試験を行った。
[Example 2]
As Example 2, a test for examining the relationship between the MLSS concentration in the treatment of rice bran processing wastewater and the temperature in the aerobic process tank was performed.
図1に示すリン酸肥料製造装置1を用い、下記に示す条件下で前処理工程60およびリン回収工程61のうち好気処理工程61bを行った。リン回収工程開始時のCOD900〜5720mg/L、オルトリン酸濃度134〜415mg/L、pH6.18〜8.18の米ぬか加工廃水について図5に示す温度条件にて好気工程を行った。
MLSS濃度と好気工程槽内温度との関係を図6に示す。この結果、温度が低いほどMLSS濃度が低く保たれていた。これにより、槽内温度でMLSS濃度を調節できることがわかった。
Using the phosphate
FIG. 6 shows the relationship between the MLSS concentration and the temperature in the aerobic process tank. As a result, the lower the temperature, the lower the MLSS concentration was kept. Thereby, it turned out that MLSS density | concentration can be adjusted by the temperature in a tank.
[実施例3]
実施例3として、米ぬか加工廃水の処理における汚泥リン含有率とリン回収量/MLSS濃度との関係を調べる試験を行った。
[Example 3]
As Example 3, a test for examining the relationship between sludge phosphorus content and phosphorus recovery / MLSS concentration in the treatment of rice bran processing wastewater was performed.
図1に示すリン酸肥料製造装置1を用い、下記に示す条件下で前処理工程60およびリン回収工程61を行った。リン回収工程開始時のCOD900〜5720mg/L、オルトリン酸濃度134〜415mg/L、pH6.18〜8.18の米ぬか加工廃水について図5に示す嫌気時間、好気時間、温度条件にてリン回収工程を行った。
汚泥リン含有率とリン回収量/MLSS濃度との関係を図7に示す。この結果、リン回収量/MLSS濃度が0.1以上では高い汚泥リン含有率を得られた。これにより、本発明の一実施形態に係る製造方式および製造装置を用いることで、高いリン酸を含むリン酸肥料が得られることがわかった。
The
FIG. 7 shows the relationship between sludge phosphorus content and phosphorus recovery / MLSS concentration. As a result, a high sludge phosphorus content was obtained when the phosphorus recovery amount / MLSS concentration was 0.1 or more. Thereby, it turned out that a phosphate fertilizer containing high phosphoric acid can be obtained by using the production method and the production apparatus according to one embodiment of the present invention.
次に大規模処理に対応可能な連続方式のリン回収技術について説明する。
図8は連続方式リン回収工程の概略構成図、図9は連続方式の工程図で夫々回分方式の図1及び図2に対応する。
そして図8に示すように、好気処理槽から嫌気処理槽に向けて循環汚泥ライン70が、固液分離工程から嫌気処理工程(槽)に向けて返送汚泥ラインが夫々接続されている。その結果、本実施例では、処理方式を回分方式から連続槽方式に変更出来る。即ち実用レベルに耐えうる処理能力を得るため、回分方式から連続方式に変更した理由は、回分方式では同一槽内において嫌気処理および好気処理を実施したが、連続方式では、各処理を独立させた嫌気槽および好気槽からなる処理装置が構成できる。連続槽方式では微生物を嫌気・好気の環境におくため、好気槽→嫌気槽への循環ラインをつくり、循環量により各処理時間の調整を行う。
又本発明では処理対象を米ぬか加工廃水を含む植物油製造廃水(・溶存態リン酸:150〜800mg/L(内オルトリン酸70〜450mg/L) ・COD:4000〜18000mg/L ・温度(15〜40℃) ・pH(4.0〜7.0)のものを用い、下記の第1〜第3工程となるものである。以下各工程を順に説明する。
Next, a description will be given of a continuous phosphorus recovery technique capable of handling large-scale processing.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the continuous phosphorus recovery process, and FIG. 9 is a continuous process drawing corresponding to FIGS. 1 and 2 of the batch method, respectively.
As shown in FIG. 8, a circulating
In the present invention, the processing target is a vegetable oil production wastewater containing rice bran processing wastewater (dissolved phosphoric acid: 150 to 800 mg / L (orthophosphoric acid: 70 to 450 mg / L) COD: 4000 to 18000 mg / L Temperature (15 to 800 mg / L) (40 ° C.) ・ The pH (4.0 to 7.0) is used, and the following first to third steps are carried out.
1 第一工程(嫌気工程:前処理槽)では主要微生物として酵母、麹菌を用いた。
1.1 本工程の目的は(i)溶存態リン酸をオルトリン酸に分解し、第三工程でのリン成分の生物資化を容易にする。(ii)機物を低分子有機酸に分解し、第二工程での有機炭素の生物資化を容易にする。(iii)水酸化ナトリウムを用いたpH4.0以上への調整により、第二工程以降を安定化させることにある。
1.2 実施条件
・操作 : 嫌気条件下で撹拌する。
・時間 : 20時間以上
・温度 : 25〜35℃
・pH : 4.0〜7.0(pH4.0以下になれば水酸化ナトリウム添加により調整する)
1.3 結果
(i)溶存態リン酸の全量がオルトリン酸へ分解され、オルトリン酸濃度が増加した。
(ii)CODが半分に低減し、有機酸濃度が増加した。
(iii)pH4.0〜7.0に調整した。
1. In the first step (anaerobic step: pretreatment tank), yeast and koji mold were used as main microorganisms.
1.1 The purpose of this step is to (i) decompose the dissolved phosphoric acid into orthophosphoric acid and facilitate the bioassimilation of the phosphorus component in the third step. (Ii) Decompose the device into low molecular weight organic acids to facilitate bioassimilation of organic carbon in the second step. (Iii) It is to stabilize the second and subsequent steps by adjusting the pH to 4.0 or more using sodium hydroxide.
1.2 Operating conditions-Operation: Stir under anaerobic conditions.
・ Time: 20 hours or more ・ Temperature: 25-35 ° C
PH: 4.0 to 7.0 (adjusted to pH 4.0 or lower by adding sodium hydroxide)
1.3 Results (i) The total amount of dissolved phosphoric acid was decomposed into orthophosphoric acid, and the concentration of orthophosphoric acid increased.
(Ii) COD was reduced by half and the organic acid concentration was increased.
(Iii) pH was adjusted to 4.0 to 7.0.
2 第二工程(嫌気工程:嫌気槽66a)主要微生物としてリン蓄積性細菌(PAO)を用いた。
2.1 本工程の目的は(i)リン蓄積性細菌(PAO)が体内のポリリン酸を分解、オルトリン酸を体外へ放出する際のエネルギーを利用して、低分子有機酸を体内へ取り込み、PHA(Poly Hydroxyl Alkanonate)の蓄積を行うことにある。又(ii)高い有機酸濃度で、所定の温度、pHを保つことにより、競合する細菌に対して増殖を抑制し、PAOが優位に低分子有機酸を資化する。
2.2 実施条件
・操作 : 連続式において嫌気条件下で撹拌する。
・時間 : 6〜10時間
・温度 : 30〜35℃
・pH : 6.5〜7.5
2.3 結果
(i)前処理槽より連続式処理槽へ廃水が流入し高いオルトリン酸濃度(150mg/L以上)の環境となる。
(ii)嫌気時間の進行とともにオルトリン酸の濃度上昇(オルトリン酸放出)およびCODが低下(有機酸取り込み)が出来る。
2 Second step (anaerobic step: anaerobic tank 66a) Phosphorus-accumulating bacteria (PAO) were used as the main microorganism.
2.1 The purpose of this step is to (i) take in low molecular organic acids into the body by utilizing the energy when phosphorus-accumulating bacteria (PAO) degrade polyphosphate in the body and release orthophosphate out of the body, It is to accumulate PHA (Poly Hydroxyl Alkanonate). (Ii) By maintaining a predetermined temperature and pH at a high organic acid concentration, the growth of a competing bacterium is suppressed, and PAO predominantly assimilate the low molecular organic acid.
2.2 Implementation conditions-Operation: Stir under continuous conditions under anaerobic conditions.
・ Time: 6-10 hours ・ Temperature: 30-35 ° C
-PH: 6.5 to 7.5
2.3 Results (i) Wastewater flows from the pretreatment tank into the continuous treatment tank, resulting in an environment with a high orthophosphoric acid concentration (150 mg / L or more).
(Ii) As the anaerobic time progresses, the concentration of orthophosphoric acid can be increased (orthophosphoric acid release) and COD can be reduced (organic acid uptake).
3 第三工程(好気工程:好気槽66b)
主要微生物 : リン蓄積性細菌(PAO)
3.1 本工程の目的は(i)リン蓄積性細菌(PAO)が体内のPHAを利用して増殖するとともに、その際のエネルギーを利用して廃水中のオルトリン酸を嫌気時の放出以上に体内へ取り込み、ポリリン酸として蓄積を行う。(ii)高いオルトリン酸濃度、所定の温度、pHを保つことにより、競合する細菌に対して増殖を抑制し、PAOが優位に増殖し、オルトリン酸を取り込む。
3.2 実施条件
・操作 : 連続式において好気条件下で撹拌する。
・時間 : 14〜18時間
・温度 : 25〜30℃
・pH : 7.5〜8.0
・溶存酸素 : 0.5〜2mg/L
・汚泥濃度(MLSS) : 1500〜2000mg/L
3.3 結果
(i)好気終了時にオルトリン酸濃度が50mg/Lに低下した。
(ii)好気終了時に汚泥濃度(MLSS)が2000mg/Lまで上昇した。
(iii)好気終了時に汚泥リン含有率が15%まで上昇した。
したがって少なくともオルトリン酸濃度が50mg/Lに低下したのを判断して好気条件下で撹拌を終了させることが出来る。
3 Third step (aerobic step: aerobic tank 66b)
Major microorganisms: Phosphorus-accumulating bacteria (PAO)
3.1 The purpose of this step is (i) Phosphorus-accumulating bacteria (PAO) multiply using PHA in the body and utilize the energy at that time to release orthophosphoric acid in wastewater more than anaerobic release. It is taken into the body and accumulated as polyphosphate. (Ii) By maintaining a high orthophosphoric acid concentration, a predetermined temperature, and a pH, the growth is suppressed with respect to competing bacteria, and the PAO grows predominantly and takes up orthophosphoric acid.
3.2 Operating conditions-Operation: Stir under aerobic conditions in a continuous manner.
・ Time: 14-18 hours ・ Temperature: 25-30 ° C
PH: 7.5 to 8.0
-Dissolved oxygen: 0.5-2mg / L
・ Sludge concentration (MLSS): 1500 to 2000 mg / L
3.3 Results (i) At the end of the aerobic period, the concentration of orthophosphoric acid was reduced to 50 mg / L.
(Ii) The sludge concentration (MLSS) increased to 2000 mg / L at the end of the aerobic.
(Iii) The sludge phosphorus content increased to 15% at the end of aerobic.
Therefore, the stirring can be terminated under the aerobic condition by judging that at least the orthophosphoric acid concentration has dropped to 50 mg / L.
1 リン酸肥料製造装置
3 前処理槽
4、10 センサ
5、9 攪拌機
6 ポンプ
7 廃水供給ライン
8 本処理槽
12 廃水ライン
14 固液分離槽
15、16 曝気装置
17 pH調整手段
17a pH調整剤タンク
17b pH調整ポンプ
18、20 コントローラ
19a、19b、22a、22b 循環ライン
21、26 温度調整手段
23 前処理手段
24 微生物処理手段
25、27 チラー
60 前処理工程
61 リン回収工程
61a 嫌気処理工程
61b 好気処理工程
61c 処理水混合工程
62 固液分離工程
70 循環汚泥ライン
80 返送汚泥ライン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
酵母および麹菌の存在下で、前記米加工廃水に嫌気性処理を含む微生物処理を行って前記米加工廃水中の有機態リン酸をオルトリン酸に分解するとともに、前記米加工廃水のpHを調整して調整廃水を得る前処理工程と、
前記前処理工程により微生物処理された前記調整廃水を供給して、少なくともリン蓄積細菌の存在下で、嫌気処理及び好気処理の順で微生物処理を行い、前記リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進させるリン回収工程と、
前記リン回収工程で微生物処理された微生物処理液を沈降容器内で沈降させることによりリン酸含有の汚泥と処理水に分離する固液分離工程と、を備え、
前記リン回収工程では、前記リン蓄積細菌を活性化させるとともに、前記調整廃水中に存在する前記リン蓄積細菌以外の非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度になるように前記調整廃水の温度調整が行われることを特徴とするリン酸肥料製造方法。 A phosphate fertilizer production method for producing phosphate fertilizer from rice processing wastewater,
In the presence of yeast and koji mold, the rice processing wastewater is subjected to microbial treatment including anaerobic treatment to decompose organic phosphoric acid in the rice processing wastewater into orthophosphoric acid, and the pH of the rice processing wastewater is adjusted. A pretreatment step to obtain conditioned wastewater;
The adjusted wastewater treated with microorganisms in the pretreatment step is supplied, and in the presence of at least phosphorus-accumulating bacteria, microorganism treatment is performed in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment, and orthophosphoric acid into the phosphorus-accumulating bacteria is A phosphorus recovery step to promote uptake,
A solid-liquid separation step of separating the sludge containing phosphoric acid and the treated water by sedimenting the microorganism treatment liquid subjected to the microorganism treatment in the phosphorus recovery step in a sedimentation vessel,
In the phosphorus recovery step, while activating the phosphorus-accumulating bacteria, adjusting the temperature of the adjusted wastewater to a temperature at which the growth of non-phosphorus-accumulating bacteria other than the phosphorus-accumulating bacteria present in the adjusted wastewater can be suppressed. Is carried out.
前記米加工廃水を貯留する前処理槽と、
前記前処理槽内の米加工廃水のpHの調整を行うpH調整手段と、
前記前処理槽内の米加工廃水内に存在する酵母および麹菌によって、前記米加工廃水を、嫌気性処理して有機態リン酸を低分子有機物およびオルトリン酸に分解して調整廃水を得る前処理手段と、
前記前処理手段により得られた前記調整廃水を貯留する本処理槽と、
前記本処理槽に前記調整廃水を回分式に供給する調整廃水供給手段と、
前記本処理槽内の前記調整廃水を、少なくともリン蓄積細菌の存在下で、嫌気処理及び好気処理の順で処理して、前記リン蓄積細菌内へのオルトリン酸の取り込みを促進させるリン回収手段と、
前記本処理槽内の前記調整廃水の温度を、前記リン蓄積細菌を活性化させるとともに、非リン蓄積細菌の増殖を抑制可能な温度に調整する温度調整手段と、
前記リン回収手段で微生物処理された微生物処理液を貯留して沈降させることによりリン酸含有の汚泥と処理水に分離する固液分離槽と、を備えることを特徴とするリン酸肥料製造装置。 A phosphate fertilizer production device for producing phosphate fertilizer from rice processing wastewater,
A pretreatment tank for storing the rice processing wastewater,
PH adjusting means for adjusting the pH of rice processing wastewater in the pretreatment tank ,
Pretreatment for obtaining conditioned wastewater by anaerobically treating the rice processing wastewater to decompose organic phosphoric acid into low-molecular organic matter and orthophosphoric acid by yeast and koji mold present in the rice processing wastewater in the pretreatment tank . Means,
Main treatment tank for storing the adjusted wastewater obtained by the pretreatment means,
Adjustment wastewater supply means for supplying the adjustment wastewater to the treatment tank in a batchwise manner,
Phosphorus recovery means for treating the adjusted wastewater in the treatment tank at least in the presence of phosphorus-accumulating bacteria in the order of anaerobic treatment and aerobic treatment to promote the uptake of orthophosphoric acid into the phosphorus-accumulating bacteria When,
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the adjusted wastewater in the main treatment tank to a temperature at which the phosphorus-accumulating bacteria are activated and the growth of non-phosphorus-accumulating bacteria can be suppressed,
A phosphate fertilizer production apparatus, comprising: a solid-liquid separation tank that separates a phosphoric acid-containing sludge and treated water by storing and sedimenting a microorganism-treated solution treated with microorganisms by the phosphorus recovery unit.
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