JPH02251299A - 下水汚泥消化方法および消化装置 - Google Patents
下水汚泥消化方法および消化装置Info
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- JPH02251299A JPH02251299A JP1067548A JP6754889A JPH02251299A JP H02251299 A JPH02251299 A JP H02251299A JP 1067548 A JP1067548 A JP 1067548A JP 6754889 A JP6754889 A JP 6754889A JP H02251299 A JPH02251299 A JP H02251299A
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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
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Treatment Of Sludge (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、下水処理場において発生する汚泥を嫌気性微
生物の作用により可溶化（液化）シ、さらにはガス化し
て、汚泥中固形物の量を減少させる方法およびそのため
の装置に関するものである。
生物の作用により可溶化（液化）シ、さらにはガス化し
て、汚泥中固形物の量を減少させる方法およびそのため
の装置に関するものである。
下水処理場において発生する余剰汚泥などの下水汚泥は
、そのままでは脱水も焼却も困難な性状のものであるか
ら、その中の固形分を極力少なくするため、嫌気性消化
処理（いわゆるメタン発酵処理）することが多い。この
工程は、従来、固形分濃度を２〜５％に高めた汚泥を嫌
気性消化槽に入れ、必要に応じて加温して約２０〜５０
℃に保ち、約１カ月の滞留日数を要してメタン菌など嫌
気性微生物による連続的または回分式の消化を行うのが
普通であった。このように長時臼を要する嫌気性消化に
おいては、汚泥中の固形物をあらかじめ可溶化してメタ
ン菌が資化し易い状態にしておくことがメタン発酵の効
率をなるべく高くするために有効である。このため、最
近ではメタン発酵の前に酸発酵槽と呼ばれる嫌気性発酵
槽を設けて汚泥を前処理し、汚泥中の有機性固形物を酢
酸などの揮発性有機酸に分解しておくことも行われるよ
うになった。しかしながら、酸発酵槽を前置した場合で
も、嫌気性消化に要する日数は１５日程度に短縮される
にすぎない。
、そのままでは脱水も焼却も困難な性状のものであるか
ら、その中の固形分を極力少なくするため、嫌気性消化
処理（いわゆるメタン発酵処理）することが多い。この
工程は、従来、固形分濃度を２〜５％に高めた汚泥を嫌
気性消化槽に入れ、必要に応じて加温して約２０〜５０
℃に保ち、約１カ月の滞留日数を要してメタン菌など嫌
気性微生物による連続的または回分式の消化を行うのが
普通であった。このように長時臼を要する嫌気性消化に
おいては、汚泥中の固形物をあらかじめ可溶化してメタ
ン菌が資化し易い状態にしておくことがメタン発酵の効
率をなるべく高くするために有効である。このため、最
近ではメタン発酵の前に酸発酵槽と呼ばれる嫌気性発酵
槽を設けて汚泥を前処理し、汚泥中の有機性固形物を酢
酸などの揮発性有機酸に分解しておくことも行われるよ
うになった。しかしながら、酸発酵槽を前置した場合で
も、嫌気性消化に要する日数は１５日程度に短縮される
にすぎない。
上述のように従来の嫌気性消化処理が長時日を要してい
た理由は、嫌気性菌の増殖がきわめて遅いためであるが
、連続的処理においてはその嫌気生菌が発酵槽から流口
してしまい、発酵槽内に高い菌数を維持することが難し
いためでもある。
た理由は、嫌気性菌の増殖がきわめて遅いためであるが
、連続的処理においてはその嫌気生菌が発酵槽から流口
してしまい、発酵槽内に高い菌数を維持することが難し
いためでもある。
そこで本発明の目的は、発酵槽内に高い菌数を維持しな
がら高能率で汚泥の嫌気性消化を行う方法およびそのた
めの装置を提供することにある。
がら高能率で汚泥の嫌気性消化を行う方法およびそのた
めの装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、汚泥を嫌気性菌により連続的に消化処理する
に当たり嫌気性消化槽内汚泥の一部を常時取り出し、嫌
気性菌非透過性のクロス７０−式マイクロフィルターユ
ニットにこれを圧送して濾過し、非透過性汚泥成分を嫌
気性消化槽に戻すことを特徴とする下水汚泥消化方法、
およびそのための消化装置、すなわち、汚泥の供給口、
処理ずみ汚泥の排出口およびガス排出口を有する連続的
嫌気性消化槽、表面と中空部との間に直径０．５μｍ以
下の微細貫通孔を多数有する中空糸を濾材とする嫌気性
菌非透過性クロスフロー式マイクロフィルターユニット
、および嫌気性消化槽中の汚泥を上記マイクロフィルタ
ーユニットに圧送しマイクロフィルターユニットから出
る非透過性汚泥成分を嫌気性消化槽に還流させる汚泥循
環手段を有することを特徴とする下水汚泥嫌気性消化装
置を提供するものである。
に当たり嫌気性消化槽内汚泥の一部を常時取り出し、嫌
気性菌非透過性のクロス７０−式マイクロフィルターユ
ニットにこれを圧送して濾過し、非透過性汚泥成分を嫌
気性消化槽に戻すことを特徴とする下水汚泥消化方法、
およびそのための消化装置、すなわち、汚泥の供給口、
処理ずみ汚泥の排出口およびガス排出口を有する連続的
嫌気性消化槽、表面と中空部との間に直径０．５μｍ以
下の微細貫通孔を多数有する中空糸を濾材とする嫌気性
菌非透過性クロスフロー式マイクロフィルターユニット
、および嫌気性消化槽中の汚泥を上記マイクロフィルタ
ーユニットに圧送しマイクロフィルターユニットから出
る非透過性汚泥成分を嫌気性消化槽に還流させる汚泥循
環手段を有することを特徴とする下水汚泥嫌気性消化装
置を提供するものである。
本発明の消化装置に使用するクロス７０−式マイクロフ
ィルターユニットは、それ自体は周知のものであって、
表面と中空部との間に濾孔となる微細な貫通孔を多数有
する中空糸を平行に多数束ねてジャケットに収容し、一
端から中空糸の中空部に被処理液を圧送し他端から排出
する過程で液体を上記濾孔を通過させで中空糸外に排除
することにより固液分離または濃縮を行うものである。
ィルターユニットは、それ自体は周知のものであって、
表面と中空部との間に濾孔となる微細な貫通孔を多数有
する中空糸を平行に多数束ねてジャケットに収容し、一
端から中空糸の中空部に被処理液を圧送し他端から排出
する過程で液体を上記濾孔を通過させで中空糸外に排除
することにより固液分離または濃縮を行うものである。
市販品としては、たとえば旭化成株式会社のＭＦモジュ
ールＰＳ１１３がある。汚泥消化に有用な嫌気性菌の大
きさは、約０６５〜５μ層であるから、本発明の装置に
用いる嫌気性菌非透過性のマイクロフィルターユニット
としては、濾孔径が約０ 、５１ｔｓ以下のものが必要
である（以下、この明細書においてマイクロフィルター
ユニットというときは、上記特定の濾孔径のクロスフロ
ー式マイクロフィルターユニットを意味する。）。
ールＰＳ１１３がある。汚泥消化に有用な嫌気性菌の大
きさは、約０６５〜５μ層であるから、本発明の装置に
用いる嫌気性菌非透過性のマイクロフィルターユニット
としては、濾孔径が約０ 、５１ｔｓ以下のものが必要
である（以下、この明細書においてマイクロフィルター
ユニットというときは、上記特定の濾孔径のクロスフロ
ー式マイクロフィルターユニットを意味する。）。
汚泥の一部をマイクロフィルターユニットで濾過しなが
ら嫌気性消化を行う本発明の汚泥消化方法においては、
可溶化した汚泥の大部分が、マイクロフィルターユニッ
トで嫌気性菌を分離されてから装置外に排出され、分離
された嫌気性菌はふたたび消化槽に戻されるので、消化
槽内の嫌気性菌数が常に高い水準に保たれ、能率のよい
消化が行われる。
ら嫌気性消化を行う本発明の汚泥消化方法においては、
可溶化した汚泥の大部分が、マイクロフィルターユニッ
トで嫌気性菌を分離されてから装置外に排出され、分離
された嫌気性菌はふたたび消化槽に戻されるので、消化
槽内の嫌気性菌数が常に高い水準に保たれ、能率のよい
消化が行われる。
以下、実施例を示して本発明を説明する。
第１図において、嫌気性消化槽１は、従来の嫌気性消化
槽にもあるような汚泥供給口２、汚泥排出口３、ガス排
出口４、加温器５の外に、マイクロフィルターユニット
６へ汚泥を送るための汚泥引抜き管７およびマイクロフ
ィルターユニット６の濾孔を透過しなかった汚泥を嫌気
性消化槽１に戻すための汚泥返送管８が、マイクロフィ
ルターユニット６との間に取付けである。
槽にもあるような汚泥供給口２、汚泥排出口３、ガス排
出口４、加温器５の外に、マイクロフィルターユニット
６へ汚泥を送るための汚泥引抜き管７およびマイクロフ
ィルターユニット６の濾孔を透過しなかった汚泥を嫌気
性消化槽１に戻すための汚泥返送管８が、マイクロフィ
ルターユニット６との間に取付けである。
汚泥引き抜き管７は加圧ポンプ９に連結され、加圧ポン
プ９は汚泥圧送管１０によりマイクロフィルターユニッ
ト６の被処理液供給口に連結されている。マイクロフィ
ルターユニット６は濾孔径約０ 、５ ｐｍのものであ
って、濾孔透過液はまとめて透過液排出口１１から排出
される。透過液排出口１１には管路１２が接続され、管
路１２は放流口（または次段処理装置）に通じる管路１
２ａと最終的に嫌気性消化槽１に通じる管路１２ｂとに
分れる。
プ９は汚泥圧送管１０によりマイクロフィルターユニッ
ト６の被処理液供給口に連結されている。マイクロフィ
ルターユニット６は濾孔径約０ 、５ ｐｍのものであ
って、濾孔透過液はまとめて透過液排出口１１から排出
される。透過液排出口１１には管路１２が接続され、管
路１２は放流口（または次段処理装置）に通じる管路１
２ａと最終的に嫌気性消化槽１に通じる管路１２ｂとに
分れる。
この装置を用いて余剰汚泥を処理する方法を説明すると
、まず余剰汚泥をポンプ１３で汚泥供給口２から嫌気性
消化槽１に供給し、あわせて適量の種菌を槽内に投入す
る。嫌気性消化槽１内が適量の汚泥で満たされたならば
、汚泥の供給を停止し、加圧ポンプ９を作０経由でマイ
クロフィルターユニット６に圧送する。
、まず余剰汚泥をポンプ１３で汚泥供給口２から嫌気性
消化槽１に供給し、あわせて適量の種菌を槽内に投入す
る。嫌気性消化槽１内が適量の汚泥で満たされたならば
、汚泥の供給を停止し、加圧ポンプ９を作０経由でマイ
クロフィルターユニット６に圧送する。
マイクロフィルターユニット６の透過液は、管路１２ｂ
経由で嫌気性消化槽１に戻し、且つマイクロフィルター
ユニット６非透過汚泥は汚泥返送管１０により嫌気性消
化槽１に戻す完全循環状態にする。加温器５を作動させ
て槽内汚泥を消化適温（約３０〜３７°Ｃ）に加温しな
がら立ち上がり運転を続け、嫌気性菌が十分増殖してか
ら、マイクロフィルターユニット６透過液が放流用管路
１２ａ側に流れるように弁を切り替え、余剰汚泥の定量
供給を開始し、汚泥排出口３からは沈降した難消化性汚
泥の引き抜きを開始して、定常運転を開始する。
経由で嫌気性消化槽１に戻し、且つマイクロフィルター
ユニット６非透過汚泥は汚泥返送管１０により嫌気性消
化槽１に戻す完全循環状態にする。加温器５を作動させ
て槽内汚泥を消化適温（約３０〜３７°Ｃ）に加温しな
がら立ち上がり運転を続け、嫌気性菌が十分増殖してか
ら、マイクロフィルターユニット６透過液が放流用管路
１２ａ側に流れるように弁を切り替え、余剰汚泥の定量
供給を開始し、汚泥排出口３からは沈降した難消化性汚
泥の引き抜きを開始して、定常運転を開始する。
上述の操作により、種菌として酸発酵槽汚泥を投入し定
常運転を固形分濃度約１％の余剰汚泥の嫌気性消化を開
始した立ち上がり運転の１例における汚泥可溶化生成物
量（最も重要な発酵生産物である揮発性脂肪酸について
測定した）と滞留日数との関係を、第２図に示した。こ
の結果から、滞留日数は２日程度でよいことが分かる。
常運転を固形分濃度約１％の余剰汚泥の嫌気性消化を開
始した立ち上がり運転の１例における汚泥可溶化生成物
量（最も重要な発酵生産物である揮発性脂肪酸について
測定した）と滞留日数との関係を、第２図に示した。こ
の結果から、滞留日数は２日程度でよいことが分かる。
このあと定常運転に入り、滞留日数を２日にして１０日
間連続運転を行なったが、その間、マイクロフィルター
ユニットの目詰まりはなく、逆洗浄の必要はなかった。
間連続運転を行なったが、その間、マイクロフィルター
ユニットの目詰まりはなく、逆洗浄の必要はなかった。
また、マイクロフィルターユニット透過液の連発性脂肪
酸濃度もほぼ一定値を示した。
酸濃度もほぼ一定値を示した。
同じ装置により、種菌として都市下水処理場より採取し
た消化汚泥（メタン菌を豊富に含むもの）を用いて酸生
成およびメタン発酵が逐次進行する状態とし、下記の条
件で嫌気性消化を行なった。
た消化汚泥（メタン菌を豊富に含むもの）を用いて酸生
成およびメタン発酵が逐次進行する状態とし、下記の条
件で嫌気性消化を行なった。
消化槽内温度：３７°Ｃ
供給汚泥のＶ Ｓ Ｓ （Ｖｏｌａｔｉｌｅ ５ｕｓｐ
ｅｎｄｅｄ ５ｏｌｉｄ）濃度：約１％ 汚泥の滞留日数：約５日 運転中、ガス発生量およびｖＳＳ分解率（投入汚泥の有
機物濃度に対する引抜き汚泥の有機物濃度の割合を求め
、消化反応によって減少した固形分の割合を求めたもの
）を測定した。その結果を第１表に示す。
ｅｎｄｅｄ ５ｏｌｉｄ）濃度：約１％ 汚泥の滞留日数：約５日 運転中、ガス発生量およびｖＳＳ分解率（投入汚泥の有
機物濃度に対する引抜き汚泥の有機物濃度の割合を求め
、消化反応によって減少した固形分の割合を求めたもの
）を測定した。その結果を第１表に示す。
第１表
経過日数 ガス発生量 ｖＳＳ分解率（日）
（ｍｌ／ｇ投入ＶＳＳ） （％）７ １２
３ ３０．７ １１ ２１９ ３４．９１４ １
３０ ４３．０１８ １７０
３９．１２１ １５４
４５．９２５１９３５３．６ ２８ １８２ ２１．３３９
１ｇ：ｆ ６６．５４２
１９６ ３７．４４６ １７
２ ５３．０４９ １４１
４２．３５３ １９０
４８．２上記実験結果から、約５日という短
い滞留日数でほぼ定常的な高能率運転が可能であること
が分かった。
（ｍｌ／ｇ投入ＶＳＳ） （％）７ １２
３ ３０．７ １１ ２１９ ３４．９１４ １
３０ ４３．０１８ １７０
３９．１２１ １５４
４５．９２５１９３５３．６ ２８ １８２ ２１．３３９
１ｇ：ｆ ６６．５４２
１９６ ３７．４４６ １７
２ ５３．０４９ １４１
４２．３５３ １９０
４８．２上記実験結果から、約５日という短
い滞留日数でほぼ定常的な高能率運転が可能であること
が分かった。
すなわち、ガス発生量の極端な変動はなく、また、ＶＳ
Ｓ分解率については、通常の下水処理場で行われている
嫌気性消化における消化効率（汚泥有機物あたり３０〜
４０％）と同等またはそれ以上であった。なお、４〜〜
５日でマイクロフィルターユニットの内圧が上昇する傾
向が認められたので逆洗浄を実施したところ、内圧およ
び濾過効率は旧に復した。
Ｓ分解率については、通常の下水処理場で行われている
嫌気性消化における消化効率（汚泥有機物あたり３０〜
４０％）と同等またはそれ以上であった。なお、４〜〜
５日でマイクロフィルターユニットの内圧が上昇する傾
向が認められたので逆洗浄を実施したところ、内圧およ
び濾過効率は旧に復した。
実施例の結果から明らかなように、本発明によれば消化
槽内嫌気性菌数が常に高い水準に維持されるため、従来
の汚泥嫌気性消化よりもはるかに短い滞留日数で高い消
化率を達成することができ、それにより、同じ量の汚泥
を処理するのに従来よりも小型の消化槽で済ませること
ができる。また、従来の嫌気性消化においては低い菌数
での消化効率を高くするために汚泥を濃縮してから消化
槽に供給する必要があったが、本発明によればこのよう
な汚泥濃縮工程も不要になるという利点もある。
槽内嫌気性菌数が常に高い水準に維持されるため、従来
の汚泥嫌気性消化よりもはるかに短い滞留日数で高い消
化率を達成することができ、それにより、同じ量の汚泥
を処理するのに従来よりも小型の消化槽で済ませること
ができる。また、従来の嫌気性消化においては低い菌数
での消化効率を高くするために汚泥を濃縮してから消化
槽に供給する必要があったが、本発明によればこのよう
な汚泥濃縮工程も不要になるという利点もある。
第１図：本発明の嫌気性消化装置の説明図第２図二本発
明実施例の結果を示すグラフ１：嫌気性消化槽
２：汚泥供給口３：汚泥排出口 ４：ガス排出
口６：マイクロフィルターユニット ７：汚泥引抜き管 ８：汚泥返送管９；加圧ポン
プ １０：汚泥圧送管ｌｌ：透過液排出口
明実施例の結果を示すグラフ１：嫌気性消化槽
２：汚泥供給口３：汚泥排出口 ４：ガス排出
口６：マイクロフィルターユニット ７：汚泥引抜き管 ８：汚泥返送管９；加圧ポン
プ １０：汚泥圧送管ｌｌ：透過液排出口
Claims (2)
- （１）汚泥を嫌気性菌により連続的に消化処理するに当
たり、嫌気性消化槽内汚泥の一部を常時取り出し、嫌気
性菌非透過性のクロスフロー式マイクロフィルターユニ
ットにこれを圧送して濾過し、非透過性汚泥成分を嫌気
性消化槽に戻すことを特徴とする下水汚泥消化方法。 - （２）汚泥の供給口、処理ずみ汚泥の排出口およびガス
排出口を有する連続的嫌気性消化槽、表面と中空部との
間に直径０．５μｍ以下の微細貫通孔を多数有する中空
糸を濾材とする嫌気性菌非透過性クロスフロー式マイク
ロフィルターユニット、および嫌気性消化槽中の汚泥を
上記マイクロフィルターユニットに圧送しマイクロフィ
ルターユニットから出る非透過性汚泥成分を嫌気性消化
槽に還流させる汚泥循環手段を有することを特徴とする
下水汚泥の嫌気性消化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067548A JPH02251299A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 下水汚泥消化方法および消化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067548A JPH02251299A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 下水汚泥消化方法および消化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251299A true JPH02251299A (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=13348127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1067548A Pending JPH02251299A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 下水汚泥消化方法および消化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02251299A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011993A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Takuma Co Ltd | 嫌気性消化システムの立上げ方法 |
| WO2019066463A1 (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 영남대학교 산학협력단 | 미세 입자 분리 장치 |
| US10781119B2 (en) | 2013-02-22 | 2020-09-22 | Bl Technologies, Inc. | Membrane assembly for supporting a biofilm |
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| JPS62273100A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-27 | Kubota Ltd | 下水処理方法 |
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