JPH032039B2 - - Google Patents
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- JPH032039B2 JPH032039B2 JP12343986A JP12343986A JPH032039B2 JP H032039 B2 JPH032039 B2 JP H032039B2 JP 12343986 A JP12343986 A JP 12343986A JP 12343986 A JP12343986 A JP 12343986A JP H032039 B2 JPH032039 B2 JP H032039B2
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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
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、都市下水、有機性工業廃水等の有機
性水溶液をメタン発酵してメタンガスを回収する
方法に関する。
性水溶液をメタン発酵してメタンガスを回収する
方法に関する。
有機性水溶液をメタン発酵し、発酵槽流出液を
分離膜を用いてメタン発酵に関与する微生物を分
離回収してメタン発酵槽に返送する方法におい
て、分離膜の透過流量が低下した場合、従来、分
離膜モジユールの形態により、ボール洗浄、スポ
ンジ洗浄あるいはガス洗浄の如き物理的洗浄手段
を用いるとか、あるいは、アルカリや酸あるいは
塩素系薬品等で洗浄することにより透過流量の低
下の回復を図つている。しかしながら、メタン発
酵の対象である有機性水溶液の種類によつては、
前記薬品で洗浄しても透過流量の回復は見られな
い場合がある。とりわけ、ナフタレン、フタル酸
塩等に代表される前記薬品の水溶液に難溶性の物
質により膜面が閉塞された場合には、アルカリや
酸あるいは塩素系の薬剤による洗浄のみでは透過
流量を回復することは困難である。
分離膜を用いてメタン発酵に関与する微生物を分
離回収してメタン発酵槽に返送する方法におい
て、分離膜の透過流量が低下した場合、従来、分
離膜モジユールの形態により、ボール洗浄、スポ
ンジ洗浄あるいはガス洗浄の如き物理的洗浄手段
を用いるとか、あるいは、アルカリや酸あるいは
塩素系薬品等で洗浄することにより透過流量の低
下の回復を図つている。しかしながら、メタン発
酵の対象である有機性水溶液の種類によつては、
前記薬品で洗浄しても透過流量の回復は見られな
い場合がある。とりわけ、ナフタレン、フタル酸
塩等に代表される前記薬品の水溶液に難溶性の物
質により膜面が閉塞された場合には、アルカリや
酸あるいは塩素系の薬剤による洗浄のみでは透過
流量を回復することは困難である。
本発明は、有機性水溶液をメタン発酵し、発酵
槽流出液を分離膜を用いてメタン発酵に関与する
微生物を分離・回収してメタン発酵槽に返送する
方法において、透過流量の低下した分離膜や酸や
アルカリあるいは塩素系薬品等で洗浄した後、更
にメタノール又はエタノールで洗浄することによ
つて、分離膜の透過流量の十分な回復を図ると共
にメタノールやエタノールにより洗浄した洗浄液
をメタン発酵槽に供給することによつて、メタノ
ールやエタノール等を基質としてメタン発酵槽に
流入せしめることにより極めて凝集性に富んだメ
タン発酵微生物を増殖させることを目的とするも
のであつて、前記従来技術における問題点を解決
すると共に、凝集性に富んだ微生物を増殖せしめ
る等従来技術からは想致しえない効果を奏する技
術を提供するものである。
槽流出液を分離膜を用いてメタン発酵に関与する
微生物を分離・回収してメタン発酵槽に返送する
方法において、透過流量の低下した分離膜や酸や
アルカリあるいは塩素系薬品等で洗浄した後、更
にメタノール又はエタノールで洗浄することによ
つて、分離膜の透過流量の十分な回復を図ると共
にメタノールやエタノールにより洗浄した洗浄液
をメタン発酵槽に供給することによつて、メタノ
ールやエタノール等を基質としてメタン発酵槽に
流入せしめることにより極めて凝集性に富んだメ
タン発酵微生物を増殖させることを目的とするも
のであつて、前記従来技術における問題点を解決
すると共に、凝集性に富んだ微生物を増殖せしめ
る等従来技術からは想致しえない効果を奏する技
術を提供するものである。
本発明は、都市下水、有機性工業廃水等のメタ
ン発酵槽流出液を分離膜を用いてメタン発酵に関
与する微生物を分離・回収してメタン発酵槽に返
送する有機性水溶液のメタン発酵法において、分
離膜の透過流量が低下した場合、該分離膜をアル
カリ、酸および／または塩素系薬品の水溶液で洗
浄した後更にメタノール又はエタノールで洗浄
し、該アルコールの洗浄液をメタン発酵槽に供給
することを特徴とする有機性水溶液のメタン発酵
法である。
ン発酵槽流出液を分離膜を用いてメタン発酵に関
与する微生物を分離・回収してメタン発酵槽に返
送する有機性水溶液のメタン発酵法において、分
離膜の透過流量が低下した場合、該分離膜をアル
カリ、酸および／または塩素系薬品の水溶液で洗
浄した後更にメタノール又はエタノールで洗浄
し、該アルコールの洗浄液をメタン発酵槽に供給
することを特徴とする有機性水溶液のメタン発酵
法である。
分離膜を汚染する物質のうち、アルカリや酸あ
るいは塩素系の薬品等に溶解する物質は、これら
の薬品の水溶液で洗浄することにより容易に除去
され、透過流量を回復しうるが、メタン発酵槽に
流入する有機性水溶液によつては分離膜を汚染す
る物質として、ナフタリンやフタル酸塩等に代表
される上記薬品の水溶液に溶解し難い物質を含ん
でいることがあり、これらの物質はアルカリや酸
あるいは塩素系の薬品では除去されず、したがつ
てこのような場合これらの薬品による洗浄処理の
みによつては分離膜透過量の回復は十分ではな
い。
るいは塩素系の薬品等に溶解する物質は、これら
の薬品の水溶液で洗浄することにより容易に除去
され、透過流量を回復しうるが、メタン発酵槽に
流入する有機性水溶液によつては分離膜を汚染す
る物質として、ナフタリンやフタル酸塩等に代表
される上記薬品の水溶液に溶解し難い物質を含ん
でいることがあり、これらの物質はアルカリや酸
あるいは塩素系の薬品では除去されず、したがつ
てこのような場合これらの薬品による洗浄処理の
みによつては分離膜透過量の回復は十分ではな
い。
本発明者等は、前記薬品の水溶液に溶解しない
分離膜汚染物質の除去について検討を行なつてい
たところ、これらの汚染物質はメタノール又はエ
タノールで洗浄することにより容易に除去しうる
ことを見いだした。
分離膜汚染物質の除去について検討を行なつてい
たところ、これらの汚染物質はメタノール又はエ
タノールで洗浄することにより容易に除去しうる
ことを見いだした。
即ち、本発明は、透過流量が低下した分離膜を
アルカリや酸あるいは塩素系の薬品で洗浄した
後、更にメタノールやエタノールで洗浄し、分離
膜透過流量を殆んど完全に回復させるものであ
り、かつ、単に透過流量の回復を望むだけでなく
洗浄に用いたメタノールやエタノールをメタン発
酵槽に供給することによりアルコールにより溶解
された物質ならびに該メタノールやエタノール自
体をメタン発酵の基質とすることにより極めて凝
集性に富んだメタン発酵微生物を増殖させうるも
のである。
アルカリや酸あるいは塩素系の薬品で洗浄した
後、更にメタノールやエタノールで洗浄し、分離
膜透過流量を殆んど完全に回復させるものであ
り、かつ、単に透過流量の回復を望むだけでなく
洗浄に用いたメタノールやエタノールをメタン発
酵槽に供給することによりアルコールにより溶解
された物質ならびに該メタノールやエタノール自
体をメタン発酵の基質とすることにより極めて凝
集性に富んだメタン発酵微生物を増殖させうるも
のである。
本発明において使用しうるアルカリ、酸或いは
塩素系の薬品としては、苛性ソーダ、苛性カリ、
炭酸ソーダ、炭酸カリ、塩酸、硫酸、クエン酸或
いは次亜塩素酸塩、塩素酸塩等従来用いられてい
るものならば何れでも用いることが可能であり、
またそれらの濃度も0.01％〜5.0％の範囲内で適
宜選択しうる。
塩素系の薬品としては、苛性ソーダ、苛性カリ、
炭酸ソーダ、炭酸カリ、塩酸、硫酸、クエン酸或
いは次亜塩素酸塩、塩素酸塩等従来用いられてい
るものならば何れでも用いることが可能であり、
またそれらの濃度も0.01％〜5.0％の範囲内で適
宜選択しうる。
本発明で使用するアルコールは、メタン発酵菌
等の基質（炭素源）として好ましく、また分離膜
の洗浄という観点からは10％（容量）以上特に20
％以上の濃度で使用するのが好ましい。10％以下
の濃度では所期の効果が得られず、また60％以上
の濃度になると火災の観点から好ましくない。
等の基質（炭素源）として好ましく、また分離膜
の洗浄という観点からは10％（容量）以上特に20
％以上の濃度で使用するのが好ましい。10％以下
の濃度では所期の効果が得られず、また60％以上
の濃度になると火災の観点から好ましくない。
以下、図面に基いて本発明を詳しく説明する。
第１図は本発明を実施する装置の一例のフロー
概略図であつて、第１図において符号１はメタン
発酵槽、２は有機性水溶液導入管、３は処理水排
出管、４は膜分離装置、４′は分離膜、５は透過
液排出管、６，６′は濃縮液循環管、７は分離膜
供給ポンプ、８は生成ガス排出管を示す。また、
９は洗浄液導入管、１０，１０′は洗浄廃液流出
管で、１０はメタノールやエタノールで洗浄した
場合の洗浄廃液の流れを示し、１０′はアルカリ
や酸あるいは塩素系薬品で洗浄した場合の洗浄廃
液の流れを示す。
概略図であつて、第１図において符号１はメタン
発酵槽、２は有機性水溶液導入管、３は処理水排
出管、４は膜分離装置、４′は分離膜、５は透過
液排出管、６，６′は濃縮液循環管、７は分離膜
供給ポンプ、８は生成ガス排出管を示す。また、
９は洗浄液導入管、１０，１０′は洗浄廃液流出
管で、１０はメタノールやエタノールで洗浄した
場合の洗浄廃液の流れを示し、１０′はアルカリ
や酸あるいは塩素系薬品で洗浄した場合の洗浄廃
液の流れを示す。
有機性水溶液は導入管２からメタン発酵槽に導
入され、嫌気性菌の働きによつて含有している有
機物は分解され、主としてメタンガスと炭酸ガス
から成るガスが生成され、該ガスはガス排出管８
を経て排出される。一方、含有する有機物の分解
を受けた処理水は処理水排出管３を経てメタン発
酵槽１から排出され、該排出された処理水は分離
膜供給ポンプ７によつて膜分離装置４に導かれ、
膜分離装置４中の分離膜４′を透過した液は透過
液流出管５より系外に排出され、また、含有する
メタン発酵に関与する微生物の濃縮された濃縮液
は管６，６′を経て再び分離膜供給ポンプの吸込
側に循環すると共に一部は返送ポンプ１１によつ
てメタン発酵槽に返送される。
入され、嫌気性菌の働きによつて含有している有
機物は分解され、主としてメタンガスと炭酸ガス
から成るガスが生成され、該ガスはガス排出管８
を経て排出される。一方、含有する有機物の分解
を受けた処理水は処理水排出管３を経てメタン発
酵槽１から排出され、該排出された処理水は分離
膜供給ポンプ７によつて膜分離装置４に導かれ、
膜分離装置４中の分離膜４′を透過した液は透過
液流出管５より系外に排出され、また、含有する
メタン発酵に関与する微生物の濃縮された濃縮液
は管６，６′を経て再び分離膜供給ポンプの吸込
側に循環すると共に一部は返送ポンプ１１によつ
てメタン発酵槽に返送される。
分離膜装置４において使用される膜としては限
外過膜あるいは精密過膜が用いられる。
外過膜あるいは精密過膜が用いられる。
返送ポンプ１１を経てメタン発酵槽に返送され
る濃縮液の量は通常メタン発酵槽に導入される有
機性水溶液と等量以下の量であるが、循環管６′
を経て分離膜供給ポンプ７に循環される濃縮液の
量はメタン発酵槽に導入される有機性水溶液の量
の５〜10倍ぐらいとするのが好ましい。
る濃縮液の量は通常メタン発酵槽に導入される有
機性水溶液と等量以下の量であるが、循環管６′
を経て分離膜供給ポンプ７に循環される濃縮液の
量はメタン発酵槽に導入される有機性水溶液の量
の５〜10倍ぐらいとするのが好ましい。
分離膜透過水量は、分離膜の選択並びに分離膜
供給ポンプ７により有機性水溶液の導入量とほゞ
同量になるようにコントロールされるが、分離膜
が汚染されて分離膜透過水量が有機性水溶液の導
入量以下となつた場合には、処理水のその膜分離
装置への供給を停止し、メタン発酵槽から排出さ
れる処理水をもう一つの予備の膜分離装置に供給
する。そして供給を停止した膜分離装置には、透
過液排出側に接続された洗浄液導入管９から洗浄
液が導入し、膜面を洗浄し膜汚染物質を除去す
る。
供給ポンプ７により有機性水溶液の導入量とほゞ
同量になるようにコントロールされるが、分離膜
が汚染されて分離膜透過水量が有機性水溶液の導
入量以下となつた場合には、処理水のその膜分離
装置への供給を停止し、メタン発酵槽から排出さ
れる処理水をもう一つの予備の膜分離装置に供給
する。そして供給を停止した膜分離装置には、透
過液排出側に接続された洗浄液導入管９から洗浄
液が導入し、膜面を洗浄し膜汚染物質を除去す
る。
洗浄液としては、主として、希薄な水酸化ナト
リウム溶液、クエン酸もしくは塩酸溶液、更には
次亜塩素酸塩溶液などを用いて、膜汚染物質のう
ち、これらの水溶液に容易解性の物質を除去す
る。
リウム溶液、クエン酸もしくは塩酸溶液、更には
次亜塩素酸塩溶液などを用いて、膜汚染物質のう
ち、これらの水溶液に容易解性の物質を除去す
る。
これらの洗浄液は、洗浄廃液排出管１０′を通
つて系外に排出される。次に、洗浄液導入管９よ
りメタノールやエタノールが導入され、更に膜面
に付着した膜汚染物質を除去洗浄する。
つて系外に排出される。次に、洗浄液導入管９よ
りメタノールやエタノールが導入され、更に膜面
に付着した膜汚染物質を除去洗浄する。
メタノールとエタノールの混合物を用いてもよ
い。
い。
そして、これらアルコールの洗浄液は、貯槽に
貯えられた後、或いは直接洗浄廃液排出管１０を
通つてメタン発酵槽に供給される。メタノールや
エタノールの濃度は、分離膜の汚染度、洗浄液量
にもよるが、１０容量％以上が好ましい。
貯えられた後、或いは直接洗浄廃液排出管１０を
通つてメタン発酵槽に供給される。メタノールや
エタノールの濃度は、分離膜の汚染度、洗浄液量
にもよるが、１０容量％以上が好ましい。
次に実施例を記載する。
実施例 １
有効溶積120のスラツジブランケツト型嫌気
性メタン発酵槽にCOD（重クロム酸カリウムによ
り測定）335mg／、浮遊物質（SS）145mg／、
pH7.0、温度15〜20℃の都市下水を加温すること
なく470／日の割合で上向流で供給して嫌気性
発酵を行なつた。処理水を、初期の透過流量が
0.45m3／m2・日・Kg／cm2（25℃において）である
膜面積6.7m2の限外過膜モジユールに供給して
得られた濃縮液を約200／日の割合で発酵槽に
返送した。
性メタン発酵槽にCOD（重クロム酸カリウムによ
り測定）335mg／、浮遊物質（SS）145mg／、
pH7.0、温度15〜20℃の都市下水を加温すること
なく470／日の割合で上向流で供給して嫌気性
発酵を行なつた。処理水を、初期の透過流量が
0.45m3／m2・日・Kg／cm2（25℃において）である
膜面積6.7m2の限外過膜モジユールに供給して
得られた濃縮液を約200／日の割合で発酵槽に
返送した。
また、2350／日の割合で濃縮液を分離膜供給
ポンプに循環した。
ポンプに循環した。
その結果、CODの約78％が除去されると共に、
27.7／日の割合でメタンガスが回収された。
27.7／日の割合でメタンガスが回収された。
このような条件で、連続してメタン発酵を行な
つたところ、187日目に膜分離装置の透過流量が
0.07m3／m2・日・Kg／cm2（25℃において）未満と
なり、メタン発酵槽への都市下水の供給量470
／日以下にせざるを得なくなつた。
つたところ、187日目に膜分離装置の透過流量が
0.07m3／m2・日・Kg／cm2（25℃において）未満と
なり、メタン発酵槽への都市下水の供給量470
／日以下にせざるを得なくなつた。
そこで、メタン発酵槽からの流出液（処理水）
を、並設してあるもう一つの膜分離装置に供給す
るように切換えた後、前記透過流量の低下した分
離膜を、先づ、0.2％（重量％、以下同じ）の水
酸化ナトリウム水溶液を3300／時の流量で供給
し２時間洗浄した後、0.3％のクエン酸水溶液を
同じく3300／時の流量で供給して15時間洗浄し
た。その後、一度水洗した後、500ppmの次亜塩
素酸ナトリウム水溶液を3300／時の流量で供給
しながら２時間洗浄した後水洗した。
を、並設してあるもう一つの膜分離装置に供給す
るように切換えた後、前記透過流量の低下した分
離膜を、先づ、0.2％（重量％、以下同じ）の水
酸化ナトリウム水溶液を3300／時の流量で供給
し２時間洗浄した後、0.3％のクエン酸水溶液を
同じく3300／時の流量で供給して15時間洗浄し
た。その後、一度水洗した後、500ppmの次亜塩
素酸ナトリウム水溶液を3300／時の流量で供給
しながら２時間洗浄した後水洗した。
これらの洗浄に用いた逆洗浄廃液は系外に排出
して処理した。
して処理した。
この処理により分離膜の透過流量は0.15m3／
m2・日・Kg／cm2（25℃で）にまでは回復した。
m2・日・Kg／cm2（25℃で）にまでは回復した。
最後に膜分離装置に50％メタノールを3300／
時の割合で４時間供給し分離膜を更に洗浄した。
この間メタノール洗浄廃液は貯槽に貯蔵した。
時の割合で４時間供給し分離膜を更に洗浄した。
この間メタノール洗浄廃液は貯槽に貯蔵した。
このメタノール洗浄により分離膜の透過流量は
0.43m3／m2・日・Kg／m2（25℃で）にまで回復し
た。
0.43m3／m2・日・Kg／m2（25℃で）にまで回復し
た。
上記貯槽に一旦貯えたメタノールは、導入され
る有機性廃水によつて50倍以上に希釈されるよう
に９／日の割合でメタン発酵槽に供給した。こ
のようにメタノール廃液をメタン発酵槽に供給す
る場合、0.96％のメタノールを1400日以上供給で
き、ガス発生量は7.6／日の割合で増加した。
る有機性廃水によつて50倍以上に希釈されるよう
に９／日の割合でメタン発酵槽に供給した。こ
のようにメタノール廃液をメタン発酵槽に供給す
る場合、0.96％のメタノールを1400日以上供給で
き、ガス発生量は7.6／日の割合で増加した。
また、メタノールを資化する球状のメタン生成
菌が増殖し、バイオリアクタ内には凝集性に富ん
だメタン生成菌が高濃度に集積するようになつ
た。
菌が増殖し、バイオリアクタ内には凝集性に富ん
だメタン生成菌が高濃度に集積するようになつ
た。
第１図は本発明を実施する装置の１例のフロー
概略図を示す。 １……メタン発酵槽、２……有機性水溶液導入
管、３……処理水排出管、４……膜分離装置、
４′……分離膜、５……透過液排出管、６，６′…
…濃縮液循環管、７……分離膜供給ポンプ、８…
…生成ガス排出管、９……洗浄液導入管、１０，
１０′……先浄廃液排出管。
概略図を示す。 １……メタン発酵槽、２……有機性水溶液導入
管、３……処理水排出管、４……膜分離装置、
４′……分離膜、５……透過液排出管、６，６′…
…濃縮液循環管、７……分離膜供給ポンプ、８…
…生成ガス排出管、９……洗浄液導入管、１０，
１０′……先浄廃液排出管。
Claims (1)
- １ 発酵槽流出液を膜分離してメタン発酵に関与
する微生物を回収してメタン発酵槽に返送する有
機性水溶液のメタン発酵方法において、透過流量
の低下した分離膜をアルカリ、酸および／または
塩素系薬剤の水溶液で洗浄した後更にメタノール
又はエタノールで洗浄し、該アルコール洗浄液を
メタン発酵槽に供給することを特徴とする有機性
水溶液のメタン発酵法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123439A JPS62279897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機性水溶液のメタン発酵法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123439A JPS62279897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機性水溶液のメタン発酵法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279897A JPS62279897A (ja) | 1987-12-04 |
| JPH032039B2 true JPH032039B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=14860616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123439A Granted JPS62279897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機性水溶液のメタン発酵法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62279897A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4580589B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2010-11-17 | アムテック株式会社 | 分離膜の洗浄方法 |
| JP4982789B2 (ja) * | 2006-08-04 | 2012-07-25 | 独立行政法人国立環境研究所 | メタン発酵による排水処理方法及び装置 |
| JP5912353B2 (ja) * | 2011-09-09 | 2016-04-27 | オルガノ株式会社 | 嫌気性生物処理方法及び嫌気性生物処理装置 |
| JP2012183539A (ja) * | 2012-06-01 | 2012-09-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 排水処理方法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61123439A patent/JPS62279897A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62279897A (ja) | 1987-12-04 |
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