JP6689627B2 - Anaerobic wastewater treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、嫌気性排水処理装置に関する。 The present invention relates to an anaerobic wastewater treatment device.
油脂を含む排水を処理する方法としては、例えば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離して、油脂を含む汚泥と加圧浮上処理水とに分離した後、加圧浮上処理水を好気処理及び/又は高負荷嫌気性処理に供し、油脂を含んだ汚泥の分解にメタン菌によるメタン発酵を適用する方法が知られている(特許文献1)。特許文献1の方法によれば、油脂を含む排水中の油脂を分離し、分離後の油脂含有汚泥の分解に嫌気性処理を適用することで、高効率で油脂を含む排水を浄化できるとされている。 As a method of treating wastewater containing fats and oils, for example, wastewater containing fats and oils is separated into oil and water by pressure flotation to separate sludge containing fats and oils and pressure flotation treated water, and then pressure flotation treated water is preferable. A method is known in which methane fermentation by methane bacteria is applied to the decomposition of sludge containing fats and oils by subjecting to air treatment and / or high-load anaerobic treatment (Patent Document 1). According to the method of Patent Document 1, it is said that the oil / fat in the wastewater containing the oil / fat is separated and the anaerobic treatment is applied to the decomposition of the oil / fat-containing sludge after the separation, whereby the wastewater containing the oil / fat can be purified with high efficiency. ing.
一方、上記特許文献1の方法では、加圧浮上により臭気が発生すること、加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題点が生じる場合がある。また、油脂は、嫌気性処理条件下で生分解されにくいといった問題点もある。特に、油脂(トリグリセリド)のエステル結合が加水分解されて生成した高級脂肪酸は、嫌気性処理条件下でβ酸化により低分子化されにくく、メタン菌によってメタンまで分解可能な程度の低級脂肪酸が生成しにくいという問題点がある。さらに、高級脂肪酸が槽内に蓄積することにより、スカムが発生するという問題点もある。 On the other hand, the method of Patent Document 1 may cause problems such as generation of odor due to pressure floating and the need for a space for introducing the pressure floating tank. In addition, fats and oils have a problem that they are not easily biodegraded under anaerobic treatment conditions. In particular, higher fatty acids produced by the hydrolysis of ester bonds in fats and oils (triglycerides) are less likely to be reduced to a low molecular weight by β-oxidation under anaerobic treatment conditions, and lower fatty acids that can be decomposed to methane by methane bacteria are produced. There is a problem that it is difficult. Further, there is a problem that scum occurs due to the accumulation of higher fatty acids in the tank.
そこで、本発明は、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an anaerobic wastewater treatment device having an increased decomposition efficiency of higher fatty acids in anaerobic treatment.
すなわち、本発明は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する、嫌気性排水処理装置を提供する。 That is, the present invention introduces wastewater containing fats and oils, an acid production tank that decomposes fats and oils by treated bacteria to produce primary treated water containing acid, and introduces primary treated water, and methane ferments with treated bacteria. A reaction tank for producing secondary treated water, and a return means for returning the treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid production tank and / or a hydrogen partial pressure reduction means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid production tank. Provided is an anaerobic wastewater treatment device.
上記本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。 According to the anaerobic wastewater treatment device of the present invention, it is possible to increase the decomposition efficiency of higher fatty acids in anaerobic treatment.
本発明に係る嫌気性排水処理装置によって、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる理由を、本発明者らは以下のように推察する。まず、本発明では、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段を有することにより、返送された処理菌による油脂及び高級脂肪酸の分解が酸生成槽において促進される。さらに、返送された処理菌により酸生成槽における水素分圧を低下させることができるため、酸生成槽における高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと考えられる。 The present inventors presume the reason why the decomposition efficiency of higher fatty acids in anaerobic treatment can be increased by the anaerobic wastewater treatment apparatus according to the present invention as follows. First, in the present invention, by having a returning means for returning the treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank, the decomposition of oil and fat and higher fatty acids by the returned treated bacteria is promoted in the acid generation tank. Furthermore, it is considered that the returned treated bacteria can reduce the hydrogen partial pressure in the acid generation tank, so that β-oxidation of higher fatty acids in the acid generation tank is promoted.
また、本発明では、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有することで、水素分圧を低下させることができるために、高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと本発明者らは推察する。 Further, in the present invention, by having a hydrogen partial pressure reducing means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid production tank, since the hydrogen partial pressure can be reduced, β oxidation of higher fatty acids is promoted. The inventors speculate.
また、本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離することもなく、臭気が発生することや加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題もない。 Further, according to the anaerobic wastewater treatment device of the present invention, the wastewater containing oil and fat is not separated into oil and water by pressure flotation, and odor is generated and a space accompanying the introduction of the pressure flotation tank is required. There are no such problems.
上記返送手段は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含んでいてもよい。 The returning means may include a collecting unit that collects the discharged treated bacteria.
上記水素分圧低減手段は、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよく、優占化手段は、水素を利用する菌を含む酸生成槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段又は水素を利用する菌以外の酸生成槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。 The hydrogen partial pressure reducing means may be a dominating means for dominating hydrogen-utilizing bacteria in the acid-producing tank, and the dominating means may be used in the acid-producing tank containing hydrogen-utilizing bacteria. It may be a means for varying the load on the treated bacterium or a means for supplying a substance that inhibits the activity of the treated bacterium in the acid generator other than the bacterium utilizing hydrogen.
本発明によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the anaerobic wastewater treatment apparatus which improved the decomposition efficiency of the higher fatty acid in anaerobic treatment can be provided.
以下、本発明を実施するための好適な形態について場合により図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings in some cases, but the present invention is not limited to these embodiments.
[嫌気性排水処理装置]
本実施形態に係る嫌気性排水処理装置は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。
[Anaerobic wastewater treatment equipment]
The anaerobic wastewater treatment apparatus according to the present embodiment introduces wastewater containing oil and fat, and an acid generation tank that decomposes the oil and fat by the treating bacteria to generate primary treated water containing acid, and introduces the primary treated water, and treats it. A reaction tank for producing secondary treated water by methane fermentation with bacteria, and reducing the hydrogen partial pressure in the returning means and / or the acid generating tank for returning the treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generating tank It has a hydrogen partial pressure reducing means.
本実施形態において嫌気性処理とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理、高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理及び低級脂肪酸をメタン発酵等によりメタン及び二酸化炭素に変換する処理をいう。ここで、高級脂肪酸とは、例えば、炭素原子12個以上の脂肪酸をいい、低級脂肪酸とは、例えば、酢酸等の炭素原子2〜4個の脂肪酸をいう。 In the present embodiment, the anaerobic treatment is a treatment of hydrolyzing fats and oils to produce higher fatty acids, a treatment of β-oxidizing higher fatty acids to produce lower fatty acids, and converting lower fatty acids into methane and carbon dioxide by methane fermentation or the like. This is the process to do. Here, the higher fatty acid refers to, for example, a fatty acid having 12 or more carbon atoms, and the lower fatty acid refers to, for example, a fatty acid having 2 to 4 carbon atoms such as acetic acid.
また、本実施形態において酸生成とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理及び場合により高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理をいう。なお、本発明者らは、酸生成槽において、油脂を含む排水が処理菌により分解されることを確認している。図10に、窒素置換された試験管内に、油脂、処理菌及び培地を添加し、72時間培養を行った後、培養前後の油脂(トリグリセリド)、高級脂肪酸及び低級脂肪酸の含有割合を測定した結果を示す。図10によれば、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び/又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段により、酸生成槽における低級脂肪酸の割合を増加させることができることが見て取れる。 In addition, in the present embodiment, the acid formation means a treatment of hydrolyzing fats and oils to produce higher fatty acids and a treatment of β-oxidizing higher fatty acids to produce lower fatty acids in some cases. Note that the present inventors have confirmed that wastewater containing oil and fat is decomposed by the treating bacteria in the acid production tank. Fig. 10 shows the results of measuring the content of fats and oils (triglycerides), higher fatty acids and lower fatty acids before and after culturing for 72 hours after adding fats and oils, treated bacteria and a medium to a nitrogen-substituted test tube. Indicates. According to FIG. 10, by the returning means for returning the treated bacteria discharged from the reaction tank to the acid generation tank and / or the hydrogen partial pressure reduction means for reducing the hydrogen partial pressure in the acid generation tank, It can be seen that the proportion can be increased.
処理菌としては、嫌気性処理に適した嫌気性菌であればよく、例えば、メタノバクテリウム、メタノスピリラム、メタノサルシナ等のメタン菌、デスルフォビブリオ等の硫酸還元菌、クロストリジウム、シントロフォモナスなどが挙げられる。処理菌は、一種単独で使用してもよいが、通常複数種の混合形態で使用される。処理菌の酸生成槽及び反応槽への添加方法は特に制限されず、処理菌をそのまま添加してもよく、処理菌を含むグラニュール汚泥層を添加してもよく、担体に固定化された処理菌を添加してもよい。また、酸生成槽及び反応槽に収容される処理菌の構成は、同じでも異なっていてもよい。 The treated bacterium may be an anaerobic bacterium suitable for anaerobic treatment, for example, methanobacterium such as methanobacterium, methanospirillum, methanosarcina, sulfate-reducing bacterium such as desulfovibrio, clostridium, syntrophomonas and the like. Can be mentioned. The treated bacterium may be used alone, but is usually used in a mixed form of a plurality of types. The method for adding the treated bacterium to the acid generation tank and the reaction tank is not particularly limited, and the treated bacterium may be added as it is, or a granular sludge layer containing the treated bacterium may be added, and the treated bacterium is immobilized on the carrier. Treated bacteria may be added. Moreover, the structures of the treated bacteria contained in the acid production tank and the reaction tank may be the same or different.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図1に示す嫌気性排水処理装置100は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、これらを連結するラインL1〜L5と、を備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an anaerobic wastewater treatment device according to a first embodiment of the present invention. The anaerobic
油脂を含む排水は、ラインL1を介して酸生成槽10に導入され、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。また、反応槽20に収容される処理菌は、例えばグラニュール汚泥層22を形成していてもよい。なお、反応槽20の内部には、セトラー21が設けられていてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL3を介して反応槽20の外に排出され、返送手段30に導入される。二次処理水には反応槽20に収容されていた処理菌の一部が含まれている。返送手段30では処理菌の少なくとも一部が回収され、当該処理菌は、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。ラインL4にはバルブV1が設けられていてもよい。酸生成槽10に返送される処理菌は、反応槽20においてグラニュール汚泥層22を形成していた場合にはグラニュールとして返送されてもよいし、超音波、噴射、ポンプ内粉砕等によって分離された状態で返送されてもよいし、担体に固定化された状態で返送されてもよい。処理菌を担体に固定化させるために、担体を含む培養液で一定期間培養してもよい。なお、返送手段30に導入された二次処理水の残りは、ラインL5を介して装置外に排出される。
The wastewater containing fats and oils is introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置100においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
As described above, in the anaerobic
(第2〜4実施形態)
図2〜図4は、本発明の第2〜4実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図であり、酸生成槽と、反応槽と、を備え、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。水素分圧低減手段としては、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよい。水素を利用する菌を優占化させるとは、処理菌全体において水素を利用する菌が優占種となることをいう。酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段は、例えば水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段であってもよく、水素を利用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。ここで、水素を利用する菌としては、メタノバクテリウム、メタノスピリラム等の水素利用型メタン菌、デスルフォビブリオ等の水素利用型硫酸還元菌などが挙げられる。
(Second to fourth embodiments)
2 to 4 are schematic diagrams showing an anaerobic wastewater treatment apparatus according to second to fourth embodiments of the present invention, which includes an acid generation tank and a reaction tank, and show hydrogen partial pressure in the acid generation tank. It has means for reducing hydrogen partial pressure. The hydrogen partial pressure reducing means may be a dominating means for making bacteria utilizing hydrogen in the acid production tank dominant. Making the bacteria utilizing hydrogen dominate means that the bacteria utilizing hydrogen become the dominant species in the whole treated bacteria. The dominating means for dominating hydrogen-utilizing bacteria in the acid generator may be, for example, a means for varying the load on the treated bacteria in the acid-producing tank and the reaction tank containing the hydrogen-utilizing bacteria. Alternatively, it may be a means for supplying a substance that inhibits the activity of the treated bacteria in the acid production tank and reaction tank other than the bacteria that utilize hydrogen. Here, examples of the bacteria utilizing hydrogen include hydrogen-utilizing methane bacteria such as methanobacterium and methanospirillum, and hydrogen-utilizing sulfate reducing bacteria such as desulfovibrio.
水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質、酸生成槽及び反応槽における反応液中のpHをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質等が挙げられる。水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質としては、例えば、メタノール、硫黄化合物、アンモニウム態窒素、アンモニア等が挙げられる。また、酸生成槽及び反応槽における反応液中のpHをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性物質が挙げられる。なお、アルカリ性物質を用いる場合は、油脂を分解して酸を生成する反応の際に、水素を使用する菌の活性の阻害を抑制しつつ水素を使用する菌以外の処理菌の活性を効率的に阻害する観点から、反応液中のpHを7.5〜8.0に制御することが好ましく、7.5〜7.8に制御することがより好ましい。 As a substance that inhibits the activity of the acid-producing tanks other than the bacteria that use hydrogen and the treatment bacteria in the reaction tank, the substances that act on the acid-producing tanks other than the bacteria that use hydrogen and the treated bacteria themselves in the reaction tank are not active. Examples include substances to be suppressed, substances that inhibit the activity of treated bacteria in acid-producing tanks and reaction tanks other than bacteria that use hydrogen by setting the pH of the reaction solution in the acid-producing tank and reaction tank to an alkaline environment. . Examples of the substance that acts on the acid-producing tank other than the bacteria using hydrogen and the treated bacteria themselves in the reaction tank to suppress the activity include methanol, sulfur compounds, ammonium nitrogen, and ammonia. In addition, as a substance that inhibits the activity of the treated bacteria in the acid generation tank and the reaction tank other than the bacteria that use hydrogen by setting the pH of the reaction liquid in the acid generation tank and the reaction tank in an alkaline environment, there is hydroxylation. Examples thereof include alkaline substances such as sodium and potassium hydroxide. When using an alkaline substance, during the reaction of decomposing fats and oils to generate an acid, the activity of treated bacteria other than the bacteria using hydrogen is efficiently suppressed while suppressing the inhibition of the activity of bacteria using hydrogen. From the viewpoint of inhibition of pH, it is preferable to control the pH of the reaction solution to 7.5 to 8.0, and more preferable to control it to 7.5 to 7.8.
図2及び図3は、優占化手段が水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図(第2実施形態及び第3実施形態)である。水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与えるとは、水素を利用する菌を含む処理菌が単位時間・単位容積あたりに処理する油脂等の有機物の量を変動させることをいい、例えば、油脂等の有機物の量を増加及び減少させること、並びにこれらを繰り返すことをいう。なお、本発明者らは、処理菌に対して負荷変動を与えることでメタノバクテリウムを優占化できることを確認している。 FIG. 2 and FIG. 3 are schematic diagrams showing an anaerobic wastewater treatment device in which the dominating means is a means for varying the load on the treated bacteria in the acid production tank and the reaction tank containing bacteria that utilize hydrogen ( 2nd Embodiment and 3rd Embodiment). Giving load fluctuations to the treated bacteria in the acid generator tank and reaction tank containing hydrogen-using bacteria means that the treated bacteria containing hydrogen-using bacteria process organic substances such as fats and oils processed per unit time / unit volume. It means changing the amount, for example, increasing and decreasing the amount of organic substances such as fats and oils, and repeating these. The present inventors have confirmed that methanobacterium can be dominated by giving load fluctuations to treated bacteria.
<第2実施形態>
図2に示す嫌気性排水処理装置200は、酸生成槽10と、反応槽20と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽40と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽50と、これらを連結するラインL2及びL6〜L10と、を備える。
<Second Embodiment>
An anaerobic
油脂を含む排水は、高濃度の油脂を含む排水と低濃度の油脂を含む排水とに分けられ、それぞれラインL6及びラインL8を介して高濃度原水槽40及び低濃度原水槽50に導入される。高濃度原水槽40及び低濃度原水槽50にそれぞれ貯留された高濃度の油脂を含む排水及び低濃度の油脂を含む排水は、それぞれラインL7及びラインL9を介して酸生成槽10に導入される。このとき、ラインL7及びラインL9にはそれぞれ切替手段たるバルブV2及びV3が設けられており、バルブV2及びV3を切り替えることによって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば高濃度の油脂を含む排水を酸生成槽10に導入するときはバルブV2を開とし、バルブV3を閉としてもよい。酸生成槽10に導入された高濃度又は低濃度の油脂を含む排水は、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガスは、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL10を介して排出される。
The wastewater containing oil and fat is divided into wastewater containing high-concentration oil and fat and wastewater containing low-concentration oil and fat, and introduced into the high-concentration
<第3実施形態>
図3に示す嫌気性排水処理装置300は、酸生成槽10と、反応槽20と、油脂を含む排水を貯留する原水槽60と、これらを連結するラインL2、L5及びL11〜L13と、を備える。
<Third Embodiment>
The anaerobic
油脂を含む排水は、ラインL11を介して原水槽60に導入される。原水槽60に貯留された油脂を含む排水は、ラインL12を介して酸生成槽10に導入される。酸生成槽10に導入された油脂を含む排水は、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されたメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、少なくとも一部がラインL13を介してラインL12に合流するように導入される。このとき、ラインL13にはバルブV4が設けられており、バルブV4の開閉制御によって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば酸生成槽10に導入されている油脂を含む排水における油脂を低濃度とするときはバルブV4を開としてもよい。二次処理水の残りは、ラインL5を介して排出される。
The wastewater containing oil and fat is introduced into the
なお、ラインL13は、上記のように必ずしもラインL12に合流するように導入されていなくともよく、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂の濃度を調整するという目的を達成できるのであれば、例えば、原水槽60に合流するように導入されてもよい。また、ラインL13は、油脂を含まない水を原水に供給できればよく、必ずしもラインL5に連結されている必要はなく、工業用水等の供給口に連結されていてもよい。
Note that the line L13 does not necessarily have to be introduced so as to join the line L12 as described above, and the purpose of adjusting the concentration of the oil / fat in the wastewater containing the oil / fat introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置200及び300においては、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を経時的に変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
As described above, in the anaerobic
<第4実施形態>
図4は、優占化手段が水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を主に阻害する物質を供給する手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図である。水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害することで、相対的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽及び反応槽の水素分圧が低減される。
<Fourth Embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram showing an anaerobic wastewater treatment device in which the dominating means is a means for supplying substances that mainly inhibit the activity of the treated bacteria in the acid-producing tank and the reaction tank other than the bacteria using hydrogen It is a figure. By mainly inhibiting the activity of the treated bacteria other than the hydrogen-using bacteria, the hydrogen-using bacteria are relatively dominated, and the hydrogen partial pressure in the acid production tank and the reaction tank is reduced.
図4に示す嫌気性排水処理装置400は、酸生成槽10と、反応槽20と、阻害物質供給槽70と、これらを連結するラインL1〜L2、L5及びL14と、を備える。
The anaerobic
油脂を含む排水は、ラインL1を介して酸生成槽10に導入され、酸生成槽10に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。このとき、阻害物質供給槽70からラインL14を介して水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害する物質が酸生成槽10に供給される。ラインL14にはバルブV5が設けられていてもよい。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインL2を介して反応槽20に導入され、反応槽20に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス23を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽20に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層22を形成していてもよい。発生したガス23は、装置外に放出される(図示せず)。二次処理水は、ラインL5を介して排出される。
The wastewater containing fats and oils is introduced into the
このように、嫌気性排水処理装置400においては、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を酸生成槽10に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
As described above, in the anaerobic
(第5及び第6実施形態)
上記第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置100において、返送手段30は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含むことが好ましい。返送手段30が処理菌を捕集する捕集部を含むことで、二次処理水に含まれる処理菌を効率的に捕集できるため、酸生成槽10における処理菌の量をより効果的に増加させることができる。捕集部としては、例えばU字バルブ、バッファタンク等が挙げられる。図5及び図6は、本発明の第1実施形態に係る嫌気性排水処理装置における捕集部を示す模式図である。
(Fifth and sixth embodiments)
In the anaerobic
<第5実施形態>
図5は、U字バルブ31を示す模式図であり、U字管の底部にバルブV6を備える。嫌気性排水処理装置100において、ラインL3を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌は、U字バルブ31で捕集され、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインL5を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインL4を介して酸生成槽10に返送されてもよい。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a schematic diagram showing the
<第6実施形態>
図6は、バッファタンク32を示す模式図である。ラインL3を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌はバッファタンク32内で沈殿して捕集され、ラインL4を介して酸生成槽10に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインL5を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインL4を介して酸生成槽10に返送されてもよい。
<Sixth Embodiment>
FIG. 6 is a schematic diagram showing the
<第7実施形態>
図7は、本発明の第7実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図7に示す嫌気性排水処理装置700は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽40と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽50と、これらを連結するラインL2〜L9と、を備える。
<Seventh Embodiment>
FIG. 7: is a schematic diagram which shows the anaerobic wastewater treatment equipment which concerns on 7th Embodiment of this invention. The anaerobic
嫌気性排水処理装置700においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic
<第8実施形態>
図8は、本発明の第8実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図8に示す嫌気性排水処理装置800は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、油脂を含む排水を貯留する原水槽60と、これらを連結するラインL2〜L5及びL11〜L13と、を備える。
<Eighth Embodiment>
FIG. 8: is a schematic diagram which shows the anaerobic wastewater treatment equipment which concerns on 8th Embodiment of this invention. The anaerobic
嫌気性排水処理装置700においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、酸生成槽10に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic
<第9実施形態>
図9は、本発明の第9実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図9に示す嫌気性排水処理装置900は、酸生成槽10と、反応槽20と、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30と、阻害物質供給槽70と、これらを連結するラインL1〜L5及びL14と、を備える。
<Ninth Embodiment>
FIG. 9: is a schematic diagram which shows the anaerobic wastewater treatment equipment which concerns on 9th Embodiment of this invention. The anaerobic
嫌気性排水処理装置900においては、反応槽20から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段30を備えることで、酸生成槽10における処理菌の量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌(メタノバクテリウム等)の収容量が増加し、酸生成槽10(及び、場合によっては反応槽20)の水素分圧が低減される。また、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を阻害物質供給槽70より酸生成槽10に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽10(及び反応槽20)の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。
In the anaerobic
100,200,300,400,700,800,900…嫌気性排水処理装置、10…酸生成槽、20…反応槽、21…セトラー、22…グラニュール汚泥層、23…ガス、30…返送手段、31…U字バルブ、32…バッファタンク、40…高濃度原水槽、50…低濃度原水槽、60…原水槽、70…阻害物質供給槽、L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12,L13,L14…ライン、V1,V2,V3,V4,V5…バルブ。 100, 200, 300, 400, 700, 800, 900 ... Anaerobic wastewater treatment device, 10 ... Acid production tank, 20 ... Reaction tank, 21 ... Setter, 22 ... Granule sludge layer, 23 ... Gas, 30 ... Returning means , 31 ... U-shaped valve, 32 ... Buffer tank, 40 ... High concentration raw water tank, 50 ... Low concentration raw water tank, 60 ... Raw water tank, 70 ... Inhibitor supply tank, L1, L2, L3, L4, L5, L6 L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14 ... Lines, V1, V2, V3, V4, V5 ... Valves.
Claims (1)
前記一次処理水を導入し、水素利用型メタン菌を含む第2の処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、
前記酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有し、
前記水素分圧低減手段が、前記酸生成槽において前記水素利用型メタン菌を優占化させる優占化手段である、嫌気性排水処理装置。 A wastewater containing fats and oils is introduced to decompose the fats and oils with a first treatment bacterium containing hydrogen-utilizing methane bacteria and at least one selected from Clostridium and Syntrophomonas to produce primary treated water containing acid. An acid production tank for production,
A reaction tank which introduces the primary treated water and methane-ferments with a second treated bacterium containing a hydrogen-utilizing methane bacterium to produce secondary treated water;
A hydrogen partial pressure reducing means for reducing the hydrogen partial pressure prior hexane production tank,
An anaerobic wastewater treatment device, wherein the hydrogen partial pressure reducing means is a dominant means for making the hydrogen-utilizing methane bacteria dominant in the acid generation tank.
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