JPH03278892A

JPH03278892A - 嫌気性水処理装置

Info

Publication number: JPH03278892A
Application number: JP2078855A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kobayashi; 茂小林; Kazuo Shibazaki; 柴崎　和夫; Ryosuke Miura; 良輔三浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、下水や産業廃水などの廃水を嫌気的に処理す
る装置に係わり、特に硫酸イオン等か多量に含まれた廃
水の処理に好適な嫌気性水処理装置に関する。

（従来の技術）下水、産業廃水、汚泥等の有機性廃水を処理する方法の
１つに嫌気性処理が知られている。

嫌気性処理の反応には、多種の微生物が関与しており、
酸生成菌、メタン生成菌、硫酸還元菌などが挙げられる
。これらの微生物の行なう反応は相互に関連しており、
特にメタン生成菌と硫酸還元菌は、基質となる酢酸をめ
くって競合関係にある。また、硫酸還元菌は、廃水中に
硫酸イオンが存在すると、有機物や水素を利用して硫酸
を還元することが知られている。この際、生成する硫化
水素は、メタン生成菌の活性を阻害し、水処理効率の低
下を招く。そのため、廃水中に多量の硫酸イオンが混入
すると、多量の硫化水素の発生によりメタン生成菌に阻
害作用が現れる。メタン生成菌の活性が悪化すると低級
脂肪酸なとの蓄積が進み、水処理効率の悪化につながる
。

そこで、硫化水素によるメタン生成菌への阻害を防ぐた
め、リアクタ（反応槽）を２槽に分けた「２槽式リアク
タ」が実用化されている。

第２図は、２槽式リアクタの概略フローを示している。

同図において廃水は、原水ポンプ１０１により酸生成槽
１０２に送られ、廃水中の有機物は酸生成菌により低級
脂肪酸にまで分解を受ける。これと同時に廃水中の硫酸
イオンは硫酸還元菌により還元され、硫化水素となる。

生成した硫化水素のうち処理水中に溶存しているものは
、バキュームポンプ１０３により内部を負圧にした減圧
脱硫塔１０４により処理水中か゛ら除かれた後、廃水は
移送ポンプ１０５でメタン生成槽１０６に送られる。こ
のとき、メタン生成槽１０６に送られた処理水中には、
溶存の硫化水素濃度が低く、また、このメタン生成槽１
０５ては硫酸還元反応はほとんど起こらないため、メタ
ン生成菌に対する阻害作用は生じない。

次に、メタン生成槽１０６ては、低級脂肪酸か、メタン
生成菌により分解を受け、メタン、二酸化炭素などにな
る。

これら発生した発酵ガスは、発酵ガス管路１０７を通り
、脱硫塔１０８て硫化水素を除去され、ガスホルダ１．
０９に貯留後、利用される。

一方、酸生成槽１０２、減圧脱硫塔１０４て発生した発
酵ガスも同様に集められ、ガスホルダ１０９に貯留され
る。

また、メタン生成槽１０６て浄化された廃水は、処理水
槽１１０を経て排出される。なお、酸生成槽１０２、メ
タン生成槽１０６には、それぞれ槽内ｐＨを最適に保つ
ため、薬注ポンプ１１１により、薬注タンク１１２から
薬液が送液される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来装置のように２槽式にするとり
アクタが２基必要となり、リアクタ周辺の設備も２基分
必要になり、装置が大型化してしまう。加えて、装置の
維持管理に伴なう費用も設備に比例して増加し、多額の
費用と労力を要するという不具合があった。

本発明の目的は、硫酸イオンを多量に含む廃水を処理す
る場合でも、１槽式で常に良好な処理を行なうことが可
能な嫌気性水処理装置を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、請求項（１）記載の発明は
、嫌気性細菌を内部に保持し、導入された廃水を浄化す
る反応層と、反応層上部の気相部に両端を開口して設け
られた発酵ガス循環管路と、この発酵ガス循環管路上に
配設され、前記気相部から抜き取られた発酵ガス中の硫
化水素または／および二酸化炭素を除去する除去装置と
、前記発酵ガス循環管路上に配設されたガス循環用のブ
ロワと、を備えて成ることを特徴とする。

また、請求項（２）記載の発明は、前記発酵ガス中の硫
化水素濃度を測定する測定器と、測定された硫化水素濃
度が設定濃度を越えたとき前記ブロアを駆動制御する制
御装置と、を備えて成ることを特徴とする。

（作用）上記構成によれば、廃水中の有機物が分解されて生しる
発酵ガスを反応層の気相部からブロワおよび発酵ガス循
環管路を通して取り田し、該ガス中に含まれる硫化水素
等を除去装置により除去する。

次いて、硫化水素等の除去された発酵ガスが再び前記気
相部に戻され、気相部の硫化水素濃度を低下させる。

これによって、硫化水素の気液平衡が崩れ、反応層液相
部の硫化水素が気相部に移る。その結果、反応槽液相部
の硫化水素濃度が低減される。

また、ブロワは、発酵ガス中の硫化水゛素濃度が設定値
を越えたとき、制御装置からの信号により始動し、硫化
水素濃度が設定値以下になったときブロワを停止する。

これにより、省力化が可能となる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

廃水は原水ポンプ１によりリアクタ（反応層）２の底部
から内部へと導入され、高濃度に保持されているメタン
菌群により、廃水中の有機物が低級脂肪酸を経て、メタ
ン、二酸化炭素にまで分解される。浄化された廃水は、
リアクタ２の上部より溢流し、処理水槽３を経て排出さ
れる。

一方、リアクタ２に送られた廃水中の硫酸イオンは、硫
酸還元菌の作用で硫化水素に還元される。

生成した硫化水素は、気液平衡のつり合う濃度に達する
まで液相中の硫化水素がリアクタ２の気相部に放出され
る。

硫化水素を含む発酵ガスは、発酵ガス管路４を通り、発
酵ガス洗浄塔５において、硫化水素および二酸化炭素が
除去される。洗浄された発酵ガスは、再びリアクタ２の
気相部に戻される。

この洗浄された発酵ガスには、硫化水素が含まれないた
め、リアクタ２内部における硫化水素の気液平衡が崩れ
、液相中の硫化水素が気相部へと移動する。その結果、
リアクタ２の液相中の硫化水素濃度が低下し、メタン生
成菌への阻害が低減でき、硫酸イオンを多量に含む廃水
が流入しても良好な処理が可能となる。

一方、発生した発酵ガスは、管路６を通り、脱硫塔７で
脱硫後、ガスホルダ８に貯留され、有効利用される。

また、一般に嫌気性処理では、反応の安定化を図る目的
で、中性付近でのｐＨ制御が行なわれる。

このため、処理水槽３に設けられたｐＨセンサ９により
処理水ｐＨを監視し、薬注制御装置１０からの信号によ
り、薬注タンク１１からアルカリ液を薬注ポンプ］２を
介して処理水に注入する。

このとき、前述したように、本実施例においては、発酵
ガス洗浄を行ない硫化水素と共に二酸化炭素も除去する
ため、硫化水素の場合と同様、リアクタ２の液相二酸化
炭素濃度も低減する。このため、処理水ｐＨはアルカリ
性側にシフトする。

嫌気性水処理においては、低級脂肪酸の蓄積によるｐＨ
低下を防止するためにアルカリ液を注入する。従って、
本実施例の場合、処理水ｐＨをアルカリ性側にシフトさ
せるため、アルカリ液の注入量が低減できることになる
。

一方、本実施例では、リアクタ２の気相部硫化水素濃度
は、硫化水素センサ１３によって監視されており、硫化
水素濃度が予め設定した値を越えると、制御装置１４の
信号によりブロワ１５が始動する。そして、リアクタ２
の気相部硫化水素濃度が設定値以下になるとブロワ１５
は停止する。

これにより、常時ブロワ１５を運転する場合に比べ著し
く省力化が可能となる。

なお、発酵ガスを循環させるブロワ１５の送風量および
制御装置１４の硫化水素濃度の設定値は、処理する廃水
の有機物濃度、硫酸イオン濃度などや、使用リアクタの
特性等によって決定されるため、予備実験等で決定する
ことが望ましい。

以上、本実施例に用いた発酵ガス洗浄塔は、硫化水素、
二酸化炭素を吸収、除去可能なものてあれば良く、湿式
、乾式なとの従来装置を用いることができる。

また、リアクタ２は、本実施例の如く一過式で廃水を処
理する装置に限定されるものではなく、処理水槽３ある
いはりアクタ２の上部から処理水をリアクタ２の底部に
循環する形式の装置でも本発明の効果を妨げるものでは
ない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、反応層気相部の硫
化水素を吸収、除去することで、液相中の硫化水素濃度
を低減するので、メタン生成菌への阻害作用を減じ、良
好な廃水処理が可能となる。

また、硫化水素濃度が設定値を越えた場合のみ、発酵ガ
ス洗浄を行なうので、これに伴なうランニングコストの
低減が図れる。

さらに、硫化水素の他、二酸化炭素も吸収、除去するの
で、処理水中のｐＨを高く維持でき、アルカリ注入に関
わる費用を低減することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
装置のフローを示す図である。１・・・原水ポンプ　　　２・・リアクタ（反応層）３
・・・処理水槽　　　　４・・・発酵ガス管路５・・・
発酵ガス洗浄塔（除去装置）１３・・・硫化水素センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）嫌気性細菌を内部に保持し、導入された廃水を浄
化する反応層と、反応層上部の気相部に両端を開口して設けられた発酵ガ
ス循環管路と、この発酵ガス循環管路上に配設され、前記気相部から抜
き取られた発酵ガス中の硫化水素または／および二酸化
炭素を除去する除去装置と、前記発酵ガス循環管路上に
配設されたガス循環用のブロワと、を備えて成る嫌気性水処理装置。
（２）前記発酵ガス中の硫化水素濃度を測定する測定器
と、測定された硫化水素濃度が設定濃度を越えたとき前記ブ
ロアを駆動制御する制御装置と、を備えて成る請求項（１）記載の嫌気性水処理装置。