JPH04110097A - ビール排液の処理方法 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明はビール排液の処理方法に係り、特に、ビール工
場から排出される高濃度の有機性排液を、発生源にて高
度に、容易かつ低コストに嫌気性処理することができる
ビール排液の処理方法に関する。

［従来の技術］ ビール工場の製造工程から排出される排液（Ｂ　ＯＤ　
ｓ　２〜３万ｍ　ｇ　／　１以上）や、市場からの戻し
入れ製品（ＢＯＤ５５〜６万ｍ　ｇ／ｌ　）等（以下、
これらを「ビール排液」と称す。）は、高濃度有機物含
有液であることから、これらは、従来、他の工程から排
出される排水と混合し、総合排水として排水処理場にお
いて有機物除去処理を行なった後、下水道又は公共用水
域に放流されている。

しかしながら、ビール排液は、高濃度排液であるため、
ψ量で−あっても有機物負荷量としては犬きく、このた
め、排水処理場での負荷が過大となり、装置の機能に支
障をきたすことがある。従って、これらの高濃度排液は
、総合排水として処理するよりも、発生源近くで前処理
を行ない、前処理（−次処理）後の排水を他の排水と混
合して処理（二次処理）することが望ましい。

従来、ビール工場などの食品工場からの有機性排水を低
コストに、確実に処理する方法として、嫌気性処理法が
ある（特開平２−６３５９９号）。嫌気性処理法は、メ
タン生成菌を中心とした嫌気性微生物により、排水中の
有機物をメタンとＣＯ２に分解する処理法で、最も経済
的かつ効率的な排水処理法といえる。

また、処理効率の向上及び装置の小容量化を可能とする
嫌気性処理装置として、下部に原水導入手段、上部に処
理水取出手段及び発生ガス取出手段を有する流動法式反
応槽と、該反応槽内に粒径３００μｍ以下であり比重が
１．１以上である粉状の担体を充填してなる充填層と、
該反応槽上部から処理水の一部を該反応槽下部へ循環し
て導入する循環手段とを備え、前記充填槽は、初期充填
層高りと反応槽有効高さＨとの比ｈ／ＨがＯ〜０４であ
り、流動時の展開率は１０％以上であることを特徴とす
る流動法式嫌気性処理装置が提案されている（特公平１
−５９０３７号）。

なお、−次処理としてビール排液の処理を行なう場合、
後に二次処理を行なうことから、−次処理においては、
必ずしも高度処理により高水質の処理水を得る必要はな
く、あくまでも−次処理としてのレベルで十分である。

［発明が解決しようとする課題］ ビール工場においては、製品品目や製造方法か変更され
ると、ビール排液の量や水質も変化するため、この−次
処理設備は、恒久設備としてではなく、必要な機器類を
全てユニットとして一体化したコンパクトな処理設備で
あって、必要に応じて容易に移設できることが望ましい
が、従来においては、このような要求特性を満足し得る
処理設備により、ビール排液を低コストで効率的に処理
する方法が提供されていない。

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、
ビール排液を低コストにて効率的に処理することができ
、しかも、処理設備のり設も容易に行なうことができる
ビール排液の処理方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）のビール排液の処理方法は、ビール排液を
嫌気性処理するにあたり、ビール排液を原水調整槽に受
け入れ、原水調整槽内の液を加温すると共にｐＨ調整を
行なって原水調整槽内で酸発酵を行ない、原水調整槽か
らの流出液を加温された希釈水で希釈して加温すると共
にＣ０Ｄｅｒ濃度を３００００ｍｇ／ｕ以下とした後、
粒径３００μｍ以下、比重１．１以上の粉状の担体を充
填した流動法式メタン発酵槽に導入してメタン発酵を行
なうことを特徴とする 請求項（２）のビール排液の処理方法は、請求項（１）
の方法において、流動法式メタン発酵槽で生成したメタ
ンガスを燃料とするボイラにより蒸気を発生させ、この
蒸気で前記原水調整槽内の液を加温すると共に前記希釈
水を加温することを特徴とする 請求項（３）のビール排液の処理方法は、請求項（１）
又は（２）の方法において、原水調整槽の排ガスを水洗
して得られる水洗排水を加熱して希釈水とすることを特
徴とする。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のビール排液の処理方法の実施に好適な
処理設備を示す系統図である。

図示の処理設備は、原水として配管１１から導入された
ビール排液を貯留し、前調整として、加温及びｐＨ調整
する、酸生成槽を兼ねる原水調整槽１、原水調整槽１か
ら配管１２を経て排出される流出液に配管１３より供給
される加温希釈水を加えて希釈、加温した液を、嫌気性
ｆｉ埋して含有される有機物をメタンに分解する流動法
式メタン発酵槽２、メタン発酵糟２から配管１４（１４
ａ、１４ｈ）を経て排出される排ガス（メタンガス）を
処理する脱硫塔３、脱硫塔３から配管１５を経て排出さ
れる処理ガスを燃料として蒸気を発生させるボイラ４、
ボイラ４て発生させた蒸気を前記加温希釈水供給配管１
３及び原水調整Ｎ１に供給する配管１６　（１６ａ、１
６ｂ）、原水調整槽１から配管１７を経て送給される排
ガスを脱臭する生物脱臭装置５、及び、メタン発酵槽２
から配管１８を経て送給される排ガスを脱臭する生物脱
臭装置６で主に構成される。なお、図中、配管１９はＮ
ａＯＨ等のｐＨ調整剤供給配管、配管２０は抜出管２１
から抜き出されたメタン発酵槽の処理水の循環用配管で
あり、前述の原水調整槽からの希釈流出液送給配管１２
はこの循環用配管２０に接続されており、また、この循
環用配管２０はそのメタン発酵槽２の底部に接続される
側が複数（図においては７本）の分岐管に分岐されてお
り、メタン発酵槽２への流入液が均等に送り込まれるよ
うに構成されている。２２はメタン発酵槽２の処理水の
排出用配管であり、２３は排ガスの配出用配管、２４は
空気供給配管である。また、ＰＩ、Ｐ２はポンプであり
、Ｆはファンである。

なお、本実施例において、メタン発酵槽２内の上方部位
には、斜向仕切板７Ａ、７Ｂが、各々、その上端辺を槽
頂板部に接続させると共に下端辺を自由辺として設置さ
れている。この仕切板７Ａ、７Ｂのうち、一方の仕切板
７Ｂの下端辺は他方の仕切板７Ａの下端辺より下方の位
置に、仕切板７Ｂの下端辺が仕切板７Ａの下方へ入り込
むように設けられ、前記処理水の抜出管２１は仕切板７
Ａ、７Ｂで仕切られた領域に差し込まれて設けられてい
る。また、槽２内には担体８が装填されている。本発明
において、この担体８は粒径３００μｍ以下、比重１．
１以上の粉状の担体である。

なお、上記各装置設備は、すべて同一スキッド上に配置
され、コンパクトにまとめられている。

このような処理設備により、ビール排液を処理するには
、まず、配管１１よりビール排液を原水調整槽１に導入
して貯留することにより、原水流量の変動を吸収し、そ
の間に、槽工内の液をボイラ４から配管１６，１６ｂを
経て供給される蒸気で加温すると共に、配管１９よりＮ
ａＯＨ等のｐＨ調整剤を添加してｐＨ調整する。なお、
この原水調整＄１１内の液は、加温により３０〜４０℃
とし、また、ｐＨ調整によりｐＨ５，０〜６．０に調整
するのが好ましい。

このように、加温、ｐＨ調整することにより、原水調整
槽１内の貯留液中の糖質、タンパク貿等の有機物は、腐
敗菌の働きにより酢酸、プロピオン酸などの低級脂肪酸
に分解される。この有機酸生成の進行に伴って、ラフ酸
、プロピオン酸、硫化水素等の悪臭物質が発生するため
、この原水調整槽１内の排ガスは、配管１７より生物脱
臭装置５に送給して生物脱臭する。

なお、この生物脱臭にあたり、原水調整槽１内の排ガス
は高濃度に悪臭物質を含有するため、これを直接生物脱
臭装置５に送給すると、装置５内の充填材の閉塞が著し
い。このため、この排ガスは、水洗塔（図示せず）に送
給して水洗し、予め水中に溶解し易い有機酸や硫化水素
等の成分を水に吸収除去した後、生物脱臭装置５に送給
する。

原水調整槽１内にて貯留され有機酸が生成した液は、ポ
ンプＰ＋を備える配管１２より抜き出され、配管１３か
らの加温希釈水と混合されて、メタン発酵槽２に送給さ
れる。

本実施例においては、希釈水の加温は、ボイラ４から配
管１６，１６ａを経て供給される蒸気により行なわね、
好ましくは３７〜４７℃程度の加温希釈水とされる。ま
た、本実施例において、この希釈水としては、図示しな
い配管により前述の原水調整１Ｐ１１の排ガスの水洗塔
の洗浄排水を用いる。即ち、この洗浄排水中には、排ガ
ス中の有機酸等が吸収されて含有されているが、洗浄排
水を希釈水として用いて、原水調整槽１の流出水と共に
メタン発酵槽２に送給することにより、含有される有機
酸がメタンに分解され無臭化されるため、別途洗浄排水
の処理が不要となり極めて有利である。

本発明においては、この加温希釈水の混合により、原水
調整槽１の流出液と希釈水との混合液（以下「希釈原水
」と称する場合がある。）中のＣ０Ｄｅ、濃度を３００
００　ｍ　ｇ　／　ｆｌ以下に調整する。また、希釈原
水の温度はメタン発酵槽２内の液温か３０〜３５℃程度
となるように調整するのが好ましい。この希釈原水のＣ
０Ｄｃｒ濃度か３００００　ｍ　ｇ　／　ｊ２を超える
とメタン発酵槽２の負荷が大きくなり過ぎ、良好な処理
水を得ることができない。また、メタン発酵槽２内の液
温は、３０〜３５℃が最適メタン発酵条件である。

メタン発酵槽２内には嫌気性汚泥（微生物）が付着した
担体８が装填されており、これにより、糟２内に導入さ
れた希釈原水中の有機物は効率良くメタンへ転換される
。本発明に係るメタン発酵槽の効率は非常に高く、例え
ば、１５〜３０ｋｇ−ＣＯＤｃｒ／ｍＩ／ｄａｙの高負
荷条件においても高度に処理することが可能である。な
お、メタン発酵槽２の大きさは３．３ｍ（幅）ｘ３．３
ｍ（長さ）ｘ６．ｏｍ（高さ）以内とし、トラック等で
搬送可能な容積とするのが好ましい。

メタン発酵槽２の処理水は、抜出管２１より抜き出され
、一部を循環用配管２０でＮ２の底部に循環し、残部は
処理水として、配管２２より二次処理工程等へ送給する
。このメタン発酵槽の処理水は、通常、希釈原水中の有
機物の９０％以上か分解除去されたものであって、二次
処理工程等において、負荷を高めることなく容易に処理
することができる。通常の場合、処理水は、醸造系排水
の原水槽へ送給され、活性汚泥処理されて最終的には下
水道放流される。

一方、メタン発酵槽２で生成した排ガスは、メタンガス
と共に硫化水素等を含むものであるが、この排ガスは配
管１４ａ、１４ｂ、１４より脱硫塔３に送給して硫化水
素等の硫化物を除去した後、配管１５よりボイラ４に送
給し、蒸気発生用燃料として利用する。なお、余剰の排
ガスは配管２３より抜き出す。

即ち、ボイラ４停止時又はボイラ４での必要量以上の排
ガスが排出された場合には、ガス配管内圧力を一定とす
るように、自動弁（図示せず）で脱硫排ガスを配管２３
より系外へ排出する。この排出ガスは、配管２４からの
空気で２０倍以上に希釈された後、大気に放散される。

また、メタン発酵槽２の上部の仕切板７Ａ。

７Ｂで仕切らｔた処理水側から発生する若干量の硫化水
素を含有する排ガスは配管１８より生物脱臭装置６に送
給して脱臭処理し、悪臭による二次公害を防止する。な
お、この生物脱臭装置６は別途設けることなく、前述の
生物脱臭装置５にメタン発酵槽２の排ガスを送給して脱
臭処理するようにしても良い。

次に、本発明に係るメタン発酵槽の好適条件について説
明する。

前述の如く、本発明のメタン発酵槽内の担体は、粒径３
００μｍ以下、比重１，１以上の粉状担体であるが、こ
の粒径が３００μｍを超えるものは、粒子同志の合体が
生じにくく、微生物膜の付着によりメタン発酵槽外へ流
出し易い。従って、担体としては、粒径が３００μｍ以
下、好ましくは１００μｍ以下のものを用いる。なお、
過度に小径の微粉物は、適当な流動床を形成し難いから
、担体の最小粒径は５０μｍ以上とするのが好ましい。

また、比重が１１より小さいものもメタン発酵槽から流
出し易いため、担体の比重は１．１以上とする。

担体の材質としてはクリノプチロライト、クリストバラ
イト、活性炭、バーミキュライト、石紹なと各種のもの
を用いることができる。

また、この担体は、その静止層高ｈ、即ち初期充填層高
はメタン発酵槽の有効高さＨに対しｈ／Ｈの比率が０．
１〜０．４とりわけ０．２〜０．４となるように充填す
るのが好ましい。該比率ｈ／Ｈが０．１を下回るときに
は、担体充填量が不足し、効率的な処理がなし得ない。

また、該比率ｈ／Ｈが０．４を超える場合には、担体を
流動させたときに担体がメタン発酵槽外へ流出し易くな
る。

そして、メタン発酵槽においては、槽内に希釈原水が導
入されて処理が開始するのであるが、このときの展開率
（展開高さから初期充填高さを弓いた値を初期充填高さ
で割った値の百分率）は好ましくは１０％以上１００％
以下とする。展開率が１０％未満では、通水量が過少で
あり、流動が不安定となるため処理効率か低い。また１
００％を超える場合には、流動が過度に激しくなり、担
体への微生物の付着速度か小さくなり易く、担体相互の
合体現象が生しにくい。しかして、かかる条件下で装置
の運転をｗｔ続すると、担体表面に微生物が付着し始め
、また、これに伴って担体同志の合体が生じる。

このようなメタン発酵槽においては、微生物が付着して
比重が低下することによる流動化速度の減小作用と、担
体が合体して大径化することによる流動化速度の増大と
がほぼ相殺し、上向流速をそれ程調節することなく担体
の流出を回避しつつ高濃度の汚泥を担持、増殖せしめる
ことが可能となる。そのため微生物の付着の進行に伴っ
て、高効率処理がなされるようになる。

また、生物膜の付着と担体の合体作用の結果、確実に沈
降速度の大きな球状ベレットが形成され、ベレット形成
後は、発生ガスによる上昇流速が生ずるため、処理水の
循環を行なわず、希釈原水の供給のみで流動状態を維持
することも可能である。

なお、担体を用いた立ち上げたけでなく、他の流動法式
メタン発酵槽にて当該技術を用いて生成したベレット汚
泥を用いて立ち上げることにより、立ち上げ期間の大幅
な短縮を図ることができる。

［作用コ 本発明の方法によれば、高濃度（例えば、Ｂ　ＯＤ　５
２００００　ｍ　ｇ　／　１１以上）に有機物を含有す
るビール排液を、容易かつ効率的に処理することができ
る。しかして、処理設備のコンパクト化、小型化、一体
化が可能であることから、ビール排液をその発生源にお
いて処理することができ、また、ビール排液の来貢等の
変化に応じて容易に処理設備を移設することもできる。

特に、請求項（２）の方法に従って、メタン発酵槽から
のメタンガスを原水や希釈水の加温熱源として用いるこ
とにより、熱源の省エネルギー化が図れる。

また、請求項（３）の方法により排ガスの洗浄排水を希
釈水として用いることにより、水の有効利用と排水処理
が可能となり極めて有利である。

［実施例コ 以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する
。

実施例１ 第１図に示す処理設備を用い、前述の方法に従ッテ、ヒ
ール排液（ｃｏＤｃｒ＝約１２００００ｍ　ｇ　／　ｉ
）の処理を行なった。なお、原水調整槽１（容量２８ｒ
ｎ”）中の液はｐＨ５，０〜６．０に、また、液温は３
０〜４０ｔに調整した。原水調整槽１の流出液は加温希
釈水（３５℃）てＣ０Ｄｃ、２００００ｍｇ／ｊ２以下
に希釈し、メタン発酵槽に定量ポンプにて連続注入した
。原水であるビール排液量及び希釈水量、希釈倍率は下
記の通りである。

ビール排液量：４．３ｒｎ’／ｄａｙ 希釈水量　　：３６ゴ／　ｄ　ａ　ｙ 希釈倍率　　＝９．４倍 また、用いたメタン発酵槽（ｔＩ４板製角型タンク）の
仕様は次の通りである。

全容量：６０ゴ 有効部容量：４０ｍ’ 大きさ＋３．３ｍ（幅）ｘ３．３ｍ（長さ）ｘ６．ｏｍ
（高さ） 設計負荷＝１５ｋｇ−ＣｏＤＣｒ／ｒｒ？／ｄａｙ（有
効部に対して） 担体　；材買　クリノプチロライト 比重　１．７８ 粒径　０．１ｍｍ 担体充填量：ｈ／Ｈ０，１ 展開率二１０〜２０％ メタン発酵槽の運転開始後１０日間は約８〜１３ｋｇ−
ＣＯＤＣ，／ｒｎ”／ｄａｙの条件で運転を行なったが
、その後は、約１２〜１６ｋｇ−ＣＯＤ　ｃ　ｒ　／　
ｍ’　／　ｄ　ａ　ｙの負荷条件で原液を併給した。

その結果、運転開始１１日目以降において、Ｔ　−ＣＯ
Ｄ　ｃｒ除去率９０〜９７％、熔解性ＣｏＤｃｒ除去率
９２〜９９％の高効率処理を安定に行なうことができた
。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のビール排液の処理方法によ
れば、ビール排液を工場の総合排水処理場に直接送るこ
となく、発生源にて効率良く処理することができ、含有
される有機物の９０％以上を分解除去することができる
。このため、既設の排水処理設備の負荷を安定させるこ
とができ、その運転管理を容易とすることができる。し
かも、主に、安価な処理法である嫌気性処理により処理
するため、全体の処理コストの低減が可能である。その
上、工場内外において、装置設備の移設も可能であるた
め、製品品目や品質の変動によるビール排液の水質、水
量変化にも良好に対応することができる。

特に、請求項（２）、（３）の方法を採用することによ
り、処理コストのより一層の低廉化か図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビール排液の処理方法の実施に好適な
処理設備を示す系統図である。 １・・・原水調整槽、　　　　２・・・メタン発酵槽、
３・・・脱硫塔、　　　　　　４・・・ボイラ、５．６
・・・生物脱臭装置、７Ａ、７Ｂ・・・仕切板、８・・
・担体。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビール排液を嫌気性処理するにあたり、ビール排
   液を原水調整槽に受け入れ、原水調整槽内の液を加温す
   ると共にｐＨ調整を行なって原水調整槽内で酸発酵を行
   ない、原水調整槽からの流出液を加温された希釈水で希
   釈して加温すると共にＣＯＤ＿ｃ＿ｒ濃度を３００００
   ｍｇ／ｌ以下とした後、粒径３００μｍ以下、比重１．
   １以上の粉状の担体を充填した流動法式メタン発酵槽に
   導入してメタン発酵を行なうことを特徴とするビール排
   液の処理方法。
2. （２）流動法式メタン発酵槽で生成したメタンガスを燃
   料とするボイラにより蒸気を発生させ、この蒸気で前記
   原水調整槽内の液を加温すると共に前記希釈水を加温す
   ることを特徴とする請求項（１）に記載の方法。
3. （３）原水調整槽の排ガスを水洗して得られる水洗排水
   を加熱して希釈水とすることを特徴とする請求項（１）
   又は（２）に記載の方法。