JPH02119993A - 嫌気性流動床リアクタによる廃水処理方法 - Google Patents
嫌気性流動床リアクタによる廃水処理方法Info
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- JPH02119993A JPH02119993A JP63272633A JP27263388A JPH02119993A JP H02119993 A JPH02119993 A JP H02119993A JP 63272633 A JP63272633 A JP 63272633A JP 27263388 A JP27263388 A JP 27263388A JP H02119993 A JPH02119993 A JP H02119993A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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-
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、有機性廃水を嫌気性流動床リアクタによりメ
タン発酵させる廃水処理方法に係り、特に、流動開始速
度の比較的小さな担体粒子を用いることにより流動速度
を小さく保ち、リアクタ内の固定化菌体量を多くして良
好な処理を可能とする廃水処理方法に関する。
タン発酵させる廃水処理方法に係り、特に、流動開始速
度の比較的小さな担体粒子を用いることにより流動速度
を小さく保ち、リアクタ内の固定化菌体量を多くして良
好な処理を可能とする廃水処理方法に関する。
廃水の嫌気性処理方法は、余剰汚泥が少なく、曝気が不
要なことから、近年注目されてきている。
要なことから、近年注目されてきている。
その中で嫌気性流動床法は、担体粒子上に嫌気性菌体を
付着させ、該菌体の付着した担体粒子の流動床の形成下
に廃水を循環させ、廃水中のを機動を嫌気的に消化処理
するものである。この方法は、前記の特長に加えて、比
較的高い菌体濃度を保持することができるという利点が
ある。
付着させ、該菌体の付着した担体粒子の流動床の形成下
に廃水を循環させ、廃水中のを機動を嫌気的に消化処理
するものである。この方法は、前記の特長に加えて、比
較的高い菌体濃度を保持することができるという利点が
ある。
従来の嫌気性流動床において用いられている担体粒子は
、けい砂、貝化石、ゼオライト、活性炭、珪藻土、合成
高分子等であり、鉱物の焼成造粒物（発酵と工業 Ｖｏ
ｌ、４５Ｎａ２、ｐ１０７〜１１６、（１９８７））も
試用されている。これらの多くの担体粒子の直径は０．
２〜１．０ ＋ｎｍ程度である。これら粒子の比重は、
高分子材料や活性炭で１．１−１．３、その他は比重２
以上のものが多い。
、けい砂、貝化石、ゼオライト、活性炭、珪藻土、合成
高分子等であり、鉱物の焼成造粒物（発酵と工業 Ｖｏ
ｌ、４５Ｎａ２、ｐ１０７〜１１６、（１９８７））も
試用されている。これらの多くの担体粒子の直径は０．
２〜１．０ ＋ｎｍ程度である。これら粒子の比重は、
高分子材料や活性炭で１．１−１．３、その他は比重２
以上のものが多い。
また粒子の細孔については、焼成造粒物で１μｍ以下が
大部分であり、菌体の付着やその活性の点で５〜５０μ
ｍの細孔が最も有効ともいわれている（特開昭６１−２
１７８９号）。また、流動速度については、２〜２０ｍ
／時（特開昭６３−４２７９５号）の他、これより大き
い範囲の流動速度も用いられている。
大部分であり、菌体の付着やその活性の点で５〜５０μ
ｍの細孔が最も有効ともいわれている（特開昭６１−２
１７８９号）。また、流動速度については、２〜２０ｍ
／時（特開昭６３−４２７９５号）の他、これより大き
い範囲の流動速度も用いられている。
このように公知の技術では、粒子の各種条件や流動速度
は広い範囲にわたっている。
は広い範囲にわたっている。
、〔発明が解決しようとする課題〕
嫌気性流動床リアクタにおいて、廃水の流動速度は廃水
の循環によって保たれ、一般に流動速度が大きい程、粒
子上の菌体と廃水の接触効果が促進され、また粒子間距
離が大きくなるため粒子同士の接触による菌体剥離は少
なく、付着菌体は増加すると考えられる。
の循環によって保たれ、一般に流動速度が大きい程、粒
子上の菌体と廃水の接触効果が促進され、また粒子間距
離が大きくなるため粒子同士の接触による菌体剥離は少
なく、付着菌体は増加すると考えられる。
一方、廃水により粒子表面の菌体に働く剪断力は流動速
度が小さい程小さく、流動速度が小さい方が菌体量が増
加すると考えられる。このように流動速度と処理性能の
関係については互いに相反する因子があり、−律には決
定できない。
度が小さい程小さく、流動速度が小さい方が菌体量が増
加すると考えられる。このように流動速度と処理性能の
関係については互いに相反する因子があり、−律には決
定できない。
本発明の目的は、嫌気性流動床リアクタによる有機性廃
水のメタン発酵処理において、担体粒子の付着菌体量が
多く、しかも流動化エネルギーが少なく、処理性能の高
い方法を提供することにある。
水のメタン発酵処理において、担体粒子の付着菌体量が
多く、しかも流動化エネルギーが少なく、処理性能の高
い方法を提供することにある。
本発明者は、嫌気性流動床リアクタによる有機性廃水の
メタン発酵処理において、従来知られている各種条件範
囲の中から特に選定した条件を組合わせること、即ち菌
体が付着しゃすい細孔をもつ特定の担体粒子を選定し、
比較的小さな流動速度で流動させることにより、適当な
粒子間距離を保ち、粒子表面の菌体への廃水による剪断
力を小さくして充分な処理性能が得られることを見出し
、本発明に到達した。
メタン発酵処理において、従来知られている各種条件範
囲の中から特に選定した条件を組合わせること、即ち菌
体が付着しゃすい細孔をもつ特定の担体粒子を選定し、
比較的小さな流動速度で流動させることにより、適当な
粒子間距離を保ち、粒子表面の菌体への廃水による剪断
力を小さくして充分な処理性能が得られることを見出し
、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、担体粒子を充填した嫌気性流動床
リアクタに廃水を導入し、該廃水中の有機物をメタン発
酵処理するに際し、該担体粒子として平均直径範囲が０
．３〜０．６ ｍｍ、絶乾比重範囲り月、０〜１．２、
平均細孔径が５μｍ以上の発泡造粒軽量骨材粒子を用い
、かつ流動床リアクタ内の担体粒子の流動速度を該粒子
の流動開始速度以上で１０ｍ／時以下とすることを特徴
とする。
リアクタに廃水を導入し、該廃水中の有機物をメタン発
酵処理するに際し、該担体粒子として平均直径範囲が０
．３〜０．６ ｍｍ、絶乾比重範囲り月、０〜１．２、
平均細孔径が５μｍ以上の発泡造粒軽量骨材粒子を用い
、かつ流動床リアクタ内の担体粒子の流動速度を該粒子
の流動開始速度以上で１０ｍ／時以下とすることを特徴
とする。
本発明に用いる担体粒子の平均直径は、０．３〜０．６
Ｍ、好ましくは０．４〜０．５ｆｆ１１１１の範囲であ
る。
Ｍ、好ましくは０．４〜０．５ｆｆ１１１１の範囲であ
る。
この範囲で担体粒子に菌体が付着し易く、また流動速度
が小さくても担体粒子の充分な流動性が得られ、また剥
離も少なく、菌体が付着し易いものとなる。なお、この
ような粒径の担体粒子は直径５μｍ以上（好ましくは１
０〜３０μｍ）の細孔を有し、その絶乾比重（ＪＩＳ
１１３４）は１゜０〜１．２の範囲である。細孔径が
５μｍ未満では菌体が付着しにく（なり、また粒子の絶
乾比重が１、２を超えると、前記の流動速度において粒
子の充分な流動が得られず、また１、０未満では担体粒
子が水面に浮上して均一な流動が得られなくなる。
が小さくても担体粒子の充分な流動性が得られ、また剥
離も少なく、菌体が付着し易いものとなる。なお、この
ような粒径の担体粒子は直径５μｍ以上（好ましくは１
０〜３０μｍ）の細孔を有し、その絶乾比重（ＪＩＳ
１１３４）は１゜０〜１．２の範囲である。細孔径が
５μｍ未満では菌体が付着しにく（なり、また粒子の絶
乾比重が１、２を超えると、前記の流動速度において粒
子の充分な流動が得られず、また１、０未満では担体粒
子が水面に浮上して均一な流動が得られなくなる。
上述のように担体粒子として直径０．３〜０．６ ｍｍ
、細孔径５μｍ以上、および絶乾比重１．０−１．２の
ものを用いることによって小さな流動速度においても充
分な粒子の流動が得られ、かつ付着菌体の剥離を生じる
ことなく、メタン発酵に関与する微生物の付着性が向上
する。
、細孔径５μｍ以上、および絶乾比重１．０−１．２の
ものを用いることによって小さな流動速度においても充
分な粒子の流動が得られ、かつ付着菌体の剥離を生じる
ことなく、メタン発酵に関与する微生物の付着性が向上
する。
このような条件を満たす担体粒子としては発泡造粒軽量
骨材が代表例としてあげられる。この発泡造粒軽量骨材
は、一般に抗火石、頁岩等の鉱石を粉砕し、必要に応じ
発泡剤、結合剤を加えて造粒し、高温で焼成することに
よって得られ、市販品としてはネオライト（新島物産柱
の商品名）、（またはＵライト、宇部興産針の商品名）
が知られている。
骨材が代表例としてあげられる。この発泡造粒軽量骨材
は、一般に抗火石、頁岩等の鉱石を粉砕し、必要に応じ
発泡剤、結合剤を加えて造粒し、高温で焼成することに
よって得られ、市販品としてはネオライト（新島物産柱
の商品名）、（またはＵライト、宇部興産針の商品名）
が知られている。
上記の担体粒子の流動開始速度は約１ｍ／時以上である
が、流動床中で廃水中の汚泥と混合するとその流動開始
速度はやや大きくなる。本発明における流動速度（（循
環流同士原水流量）／空塔断面積で定義される）は、流
動開始速度〜１０ｍ／時であり、この範囲内でなるべく
流動速度が小さい方が好ましい。好ましい流動速度は、
７．５ｍ／時以下、最も好ましくは５ｍ／時以下である
。
が、流動床中で廃水中の汚泥と混合するとその流動開始
速度はやや大きくなる。本発明における流動速度（（循
環流同士原水流量）／空塔断面積で定義される）は、流
動開始速度〜１０ｍ／時であり、この範囲内でなるべく
流動速度が小さい方が好ましい。好ましい流動速度は、
７．５ｍ／時以下、最も好ましくは５ｍ／時以下である
。
流動速度を小さくすることにより付着菌体への廃水によ
る剪断力は小さくなり、付着菌体量が増加して有機物除
去能も向上する。この流動速度小の効果は、後述の実施
例に示すように粒子同士の接触頻度の増大による菌体剥
離や循環比の減少による廃水と付着菌体との接触頻度の
減少等の逆効果よりも大きいことが認められた。
る剪断力は小さくなり、付着菌体量が増加して有機物除
去能も向上する。この流動速度小の効果は、後述の実施
例に示すように粒子同士の接触頻度の増大による菌体剥
離や循環比の減少による廃水と付着菌体との接触頻度の
減少等の逆効果よりも大きいことが認められた。
［実施例］
第１図は、本発明方法を実施するための廃水処理装置の
説明図である。この装置は、原水槽８と、該原水槽８か
らポンプ７を介して原水を受は入れる流動床装置１．２
および３と、該流動床装置にそれぞれ設けられた循環ポ
ンプ４．５．６を有する循環ラインと、該流動床装置１
．２および３から取り出した処理水を貯溜する処理水槽
１２．１３および１４と、恒温水槽９から温水Ｗｉ環ポ
ンプ１０により前記流動床装置１．２および３に恒温水
を循環させる系統と、発生ガス排出用の水封槽１１とか
ら主として構成される。上記流動床装置には、本発明で
規定される発泡造粒軽量骨材（平均直径０．４５ ｍｍ
、絶乾比重１．１、平均細孔径１８μｍ）が充填され、
種汚泥として嫌気性消化汚泥が添加される。
説明図である。この装置は、原水槽８と、該原水槽８か
らポンプ７を介して原水を受は入れる流動床装置１．２
および３と、該流動床装置にそれぞれ設けられた循環ポ
ンプ４．５．６を有する循環ラインと、該流動床装置１
．２および３から取り出した処理水を貯溜する処理水槽
１２．１３および１４と、恒温水槽９から温水Ｗｉ環ポ
ンプ１０により前記流動床装置１．２および３に恒温水
を循環させる系統と、発生ガス排出用の水封槽１１とか
ら主として構成される。上記流動床装置には、本発明で
規定される発泡造粒軽量骨材（平均直径０．４５ ｍｍ
、絶乾比重１．１、平均細孔径１８μｍ）が充填され、
種汚泥として嫌気性消化汚泥が添加される。
第１図に示した流動床装置を用いて、第１表に示すよう
に細孔直径の異なる担体粒子ＡおよびＢを用い、同一条
件で付着タンパク量の比較を行なったところ、同表に示
すように５μｍ以上の細孔径をもつ担体粒子の方が粒子
に付着したタンパク量が多く、菌体が付着し易いことが
明らかになった。
に細孔直径の異なる担体粒子ＡおよびＢを用い、同一条
件で付着タンパク量の比較を行なったところ、同表に示
すように５μｍ以上の細孔径をもつ担体粒子の方が粒子
に付着したタンパク量が多く、菌体が付着し易いことが
明らかになった。
第１表
以下余白
第２表
次に第１図の装置を用い、原水（第２表に示す合成廃水
）を原水槽８に入れ、原水ポンプ７により各流動床装置
ｌ、２および３に原水を供給し、循環ポンプ４．５およ
び６による流動速度を、流動床装置１では流動開始速度
以下の０．５ｍ／時、流動床装置２では流動開始速度よ
りやや大きい５ｍ／時、流動床装置３では１０ｍ／時と
設定した。
）を原水槽８に入れ、原水ポンプ７により各流動床装置
ｌ、２および３に原水を供給し、循環ポンプ４．５およ
び６による流動速度を、流動床装置１では流動開始速度
以下の０．５ｍ／時、流動床装置２では流動開始速度よ
りやや大きい５ｍ／時、流動床装置３では１０ｍ／時と
設定した。
一方恒温水槽９により各流動床装置内の温度を３５°Ｃ
に保持し、メタン発酵を行った。該メタン発酵によって
発生したガスはガス排出用水封槽１１から排出した。廃
水のＴＯＣｆｉ度は５０００〜６０００■／１であるが
、これを原水ポンプ５により０．２ｆ／日〜０．８１７
日へと徐々に増加させ、それぞれの流動床装置に供給し
た。所定日数運転後、粒子への付着菌体量として付着タ
ンパク量を測定し、有機物除去能として各流動床装置に
付設した処理水槽１２．１３および１４に抜き出された
処理水のＴＯ（Ｊ！１度を測定した。
に保持し、メタン発酵を行った。該メタン発酵によって
発生したガスはガス排出用水封槽１１から排出した。廃
水のＴＯＣｆｉ度は５０００〜６０００■／１であるが
、これを原水ポンプ５により０．２ｆ／日〜０．８１７
日へと徐々に増加させ、それぞれの流動床装置に供給し
た。所定日数運転後、粒子への付着菌体量として付着タ
ンパク量を測定し、有機物除去能として各流動床装置に
付設した処理水槽１２．１３および１４に抜き出された
処理水のＴＯ（Ｊ！１度を測定した。
実験開始後約９０日日における粒子への付着タンパク量
を第２図に示すが、流動開始速度以下（０，５ｍ／時）
では付着タンパク量は極めて少なく、５ ｍ ７時で最
も大きく、１０ｍ／時になるとやや減少する傾向が見ら
れる。次に処理水のＴ。
を第２図に示すが、流動開始速度以下（０，５ｍ／時）
では付着タンパク量は極めて少なく、５ ｍ ７時で最
も大きく、１０ｍ／時になるとやや減少する傾向が見ら
れる。次に処理水のＴ。
Ｃ濃度を第３図に示すが、流動開始速度以下では短絡流
のために処理水質が悪化し、５ｍ／時では安定した処理
が行われ、１０ｍ／時になるとやや悪化していることが
わかる。
のために処理水質が悪化し、５ｍ／時では安定した処理
が行われ、１０ｍ／時になるとやや悪化していることが
わかる。
本実施例によれば、流動速度５ｍ／時の場合に粒子への
付着菌体量、有機物除去能が共に高く、１０ｍ／時にな
るとやや悪化しているが、１０ｍ７時での悪化はさらに
処理を継続することにより少なくなることが予想された
。従って廃水の流動速度は流動開始速度以上で１０ｍ／
時以下が好適であることが示される。
付着菌体量、有機物除去能が共に高く、１０ｍ／時にな
るとやや悪化しているが、１０ｍ７時での悪化はさらに
処理を継続することにより少なくなることが予想された
。従って廃水の流動速度は流動開始速度以上で１０ｍ／
時以下が好適であることが示される。
本発明によれば、特定の範囲の粒径、比重および細孔径
を有する担体粒子および流動速度を選定することにより
、担体粒子の菌体付着量を増加させ、有機物除去能力を
著しく向上させることができる。
を有する担体粒子および流動速度を選定することにより
、担体粒子の菌体付着量を増加させ、有機物除去能力を
著しく向上させることができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す廃水処理方法の説明
図、第２図は、本発明の一実施例における流動速度と担
体粒子への付着タンパク量との関係を示す図、第３は、
同じく流動速度と処理水のＴＯＣｉ１度との関係を示す
説明図である。 １．２．３・・・流動床装置、４．５．６・・・循環ポ
ンプ、７・・・原水ポンプ、８・・・原水槽、９・・・
恒温水槽、１０・・・温水循環ポンプ、１１・・・ガス
排出用水封槽、１２．１３．１４・・・処理水槽。 処理水ＴＯＣ濃度 （ｍｇ。 ｌ’） 目 Ｑ 付着タンパク量 （ｍｇｚ’ｇ−担体）
図、第２図は、本発明の一実施例における流動速度と担
体粒子への付着タンパク量との関係を示す図、第３は、
同じく流動速度と処理水のＴＯＣｉ１度との関係を示す
説明図である。 １．２．３・・・流動床装置、４．５．６・・・循環ポ
ンプ、７・・・原水ポンプ、８・・・原水槽、９・・・
恒温水槽、１０・・・温水循環ポンプ、１１・・・ガス
排出用水封槽、１２．１３．１４・・・処理水槽。 処理水ＴＯＣ濃度 （ｍｇ。 ｌ’） 目 Ｑ 付着タンパク量 （ｍｇｚ’ｇ−担体）
Claims (1)
- （１）担体粒子を充填した嫌気性流動床リアクタに廃水
を導入し、該廃水中の有機物をメタン発酵処理するに際
し、該担体粒子として平均直径範囲が０．３〜０．６ｍ
ｍ、絶乾比重範囲が１．０〜１．２、平均細孔径が５μ
ｍ以上の発泡造粒軽量骨材粒子を用い、かつ流動床リア
クタ内の廃水の流動速度を該粒子の流動開始速度以上で
１０ｍ／時以下とすることを特徴とする嫌気性流動床リ
アクタによる廃水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272633A JPH02119993A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 嫌気性流動床リアクタによる廃水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272633A JPH02119993A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 嫌気性流動床リアクタによる廃水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119993A true JPH02119993A (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=17516647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63272633A Pending JPH02119993A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 嫌気性流動床リアクタによる廃水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02119993A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0435794A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Atsushi Toyoda | 完全混合式汚水処理方法及びその処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144798A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-27 | Saburo Matsui | 廃水処理方法 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63272633A patent/JPH02119993A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144798A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-27 | Saburo Matsui | 廃水処理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0435794A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Atsushi Toyoda | 完全混合式汚水処理方法及びその処理装置 |
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