JP7130552B2 - 排水処理装置及び排水処理方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、以下の排水処理装置及び排水処理方法である。
本発明の排水処理装置によれば、処理槽内に多孔質体と嫌気性微生物を積層することで、多孔質体により形成された領域では、嫌気処理の阻害物質を除去するとともに、一部の嫌気性微生物を付着させる担体として機能させることが可能となる。また、多孔質体により形成された領域を通過した排水が嫌気性微生物により形成された領域に供給されることで、阻害物質が低減するとともに、嫌気処理が一部進行した排水に対して嫌気処理を行うことができる。これにより、一つの処理槽内で嫌気処理を進行させ、かつ阻害物質による嫌気処理の阻害を軽減することができるため、排水処理装置としての省スペース化と嫌気処理の効率向上が可能となる。
この特徴によれば、処理槽内に多孔質体及び嫌気性微生物を供給した際に、特段の操作を必要とせず、多孔質体の層の上に嫌気性微生物の層が形成された積層状態とすることが可能となる。
この特徴によれば、嫌気処理の阻害物質を除去する吸着剤としての機能及び一部の嫌気性微生物を付着・担持させる担体としての機能に優れた多孔質体を用いることができる。これにより、排水処理装置全体としての処理効率を向上させることが可能となる。
本発明の排水処理装置によれば、処理槽内に酸生成領域と嫌気処理領域を積層することで、一つの処理槽内で嫌気処理を進行させることができる。また、排水中の成分のうち、嫌気処理を阻害する高分子有機物は酸生成領域における酸生成処理により低減する。したがって、排水処理装置としての省スペース化を可能とするとともに、阻害物質による嫌気処理の阻害を軽減し、嫌気処理の効率向上が可能となる。
本発明の排水処理方法によれば、酸生成工程を行う領域と嫌気処理工程を行う領域が積層された状態で嫌気処理を行うことで、処理槽が一つであっても嫌気処理を進行させることができる。また、排水中の成分のうち、嫌気処理を阻害する高分子有機物は、酸生成領域における酸生成処理により低減する。したがって、排水処理における省スペース化を可能とするとともに、阻害物質による嫌気処理の阻害を軽減し、嫌気処理の効率向上が可能となる。
図1は、本発明の第1の実施態様の排水処理装置の概略説明図である。
本発明に係る排水処理装置1aは、図1に示すように、排水WOを導入して嫌気処理を行う処理槽2を備えるものである。また、処理槽2に対して排水WOを導入するための導入配管であるラインL1と、処理槽2から排出される処理水W1を系外に排出するための排出配管であるラインL2を有している。ここで、処理槽2内には、多孔質体Pと嫌気性微生物Mが積層されている。なお、図1の矢印は水の流れを示すものである。
処理槽2でメタン発酵処理を行う場合、処理槽2内部に収容する酸生成菌により、排水WO中の糖、蛋白質及び油分などの固体や高分子有機物を分解して、単糖類、アミノ酸、低級脂肪酸及び酢酸を生成する酸生成工程と、処理槽2内部に収容するメタン生成菌により、排水WO中の単糖類、アミノ酸、低級脂肪酸及び酢酸等の炭素源からメタンを生成するメタン生成工程により、メタン発酵が進行する。
また、本実施態様において、嫌気処理として酸生成菌及びメタン生成菌によるメタン発酵について説明したが、これに限定されるものではなく、他の微生物による嫌気処理を行うものとしてもよい。
図2は、本発明の第2の実施態様の排水処理装置1bの概略説明図である。
本実施態様に係る排水処理装置1bは、図2に示すように、第1の実施態様の排水処理装置1aにおいて、処理槽2内に仕切り板3を設けるものである。また、仕切り板3は、多孔質体Pと嫌気性微生物Mの間に設けられるものである。
なお、本実施態様における排水処理装置1bの構成のうち、第1の実施態様の排水処理装置1aの構成と同じものについては、説明を省略する。
なお、本実施態様における嫌気性微生物Mとしては、グラニュールなどの凝集体を形成しているものが好ましい。また、多孔質体Pとしては、嫌気性微生物M(グラニュールなどの凝集体)よりも大きいサイズの成形体を用いることが好ましい。これにより、仕切り板3による多孔質体Pと嫌気性微生物Mの区画がより容易となる。
以下、本実施態様の排水処理装置1bにおける仕切り板3について例示する。なお、以下の例示は、本実施態様における仕切り板3の一実施態様を示すものにすぎず、これに限定されるものではない。
例えば、図3(A)に示すように、仕切り板3として、多孔質体P及び嫌気性微生物Mの両方とも通過できず、液体(排水WO)のみ通過可能な材質又は形状からなるものが挙げられる。このような仕切り板3としては、多孔質体P及び嫌気性微生物Mの大きさよりも小さい孔を有する通水性材料を用いることが挙げられる。具体的には、例えば、樹脂フィルム、多孔質セラミック、不織布などが挙げられる。
ここで、処理槽2に設けた仕切り板3によって上下方向に形成された区画に対し、多孔質体Pと嫌気性微生物Mをそれぞれ別々のライン(ラインL3、ラインL4)から処理槽2に導入することで、多孔質体Pと嫌気性微生物Mからなる領域を完全に区画することが可能となる。なお、ラインL3又はラインL4は、本実施態様の排水処理装置1bにおけるラインL1と兼用するものであってもよい。
ここで、多孔質体P及び嫌気性微生物MをラインL1から処理槽2に導入した際に、多孔質体Pは仕切り板3の下部側に蓄積し、仕切り板3の網目構造を透過した嫌気性微生物Mは、多孔質体Pの上部に積層する。これにより、仕切り板3により多孔質体Pからなる領域と嫌気性微生物Mからなる領域を区画することが可能となる。
図4は、本発明の第3の実施態様の排水処理装置1cの概略説明図である。
本実施態様に係る排水処理装置1cは、図4に示すように、第1の実施態様の排水処理装置1aにおいて、複数の多孔質体P1及びP2を用いるものである。
なお、本実施態様における排水処理装置1cの構成のうち、第1の実施態様の排水処理装置1aの構成と同じものについては、説明を省略する。
このとき、多孔質体と嫌気性微生物の積層については、多孔質体の比重に対して嫌気性微生物の比重を大きくすることによるものとしてもよい。この場合、嫌気性微生物の比重を多孔質体の比重よりも大きくするため、処理槽内には嫌気性微生物が高濃度に維持された層が形成される。これにより、排水の嫌気処理の効率を向上させることが可能となる。
また、多孔質体と嫌気性微生物の積層に係る別の態様としては、処理槽内の中段に多孔質体を固定する固定部を設け、固定部の下側に嫌気性微生物の層が形成されるようにするものとしてもよい。これにより、層を形成する嫌気性微生物の一部が水中を浮遊しても、多孔質体及び固定部により処理槽内に留められるため、嫌気処理時における嫌気性微生物の流出を抑制することが可能となる。
Claims (5)
- 排水を嫌気処理する排水処理装置において、
嫌気性微生物と互いに比重の異なる複数種類の多孔質体が積層されている処理槽を備え、
前記多孔質体は、嫌気処理の阻害物質を吸着する吸着材であり、
前記嫌気性微生物と前記複数種類の多孔質体の積層状態は、前記嫌気性微生物と前記複数種類の多孔質体の比重差により形成することを特徴とする、排水処理装置。 - 前記複数種類の多孔質体のいずれの比重に対しても、前記嫌気性微生物の比重が小さいことを特徴とする、請求項1に記載の排水処理装置。
- 前記複数種類の多孔質体のうち、少なくとも1種類の多孔質体は、活性炭であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の排水処理装置。
- 前記複数種類の多孔質体により形成された領域は、酸生成領域であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の排水処理装置。
- 排水を嫌気処理する排水処理方法において、
嫌気性微生物と互いに比重の異なる複数種類の多孔質体が積層されている処理槽内に酸生成工程を行う領域と嫌気処理工程を行う領域が積層された状態で処理を行い、
前記多孔質体により、嫌気処理の阻害物質を吸着し、
前記嫌気性微生物と前記複数種類の多孔質体の積層状態は、前記嫌気性微生物と前記複数種類の多孔質体の比重差により形成することを特徴とする、排水処理方法。
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