JPH0576892A - 窒素成分を含む有機性廃水の処理方法 - Google Patents
窒素成分を含む有機性廃水の処理方法Info
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- JPH0576892A JPH0576892A JP27311291A JP27311291A JPH0576892A JP H0576892 A JPH0576892 A JP H0576892A JP 27311291 A JP27311291 A JP 27311291A JP 27311291 A JP27311291 A JP 27311291A JP H0576892 A JPH0576892 A JP H0576892A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素成分を多量に含有する有機性廃水を、大
量の余剰汚泥を発生させることなく、またメタンガスを
回収しつつ、効率良く処理することができる有機性廃水
の処理方法を提供すること。 【構成】 有機性廃水をメタン発酵処理、生物学的脱窒
処理、硝化処理からなるプロセスで処理する際に、メ
タン発酵処理水のBOD 濃度がメタン発酵で増加するアン
モニア性窒素の脱窒に必要な炭素量相当になるようにBO
D 容積負荷を制御する。メタン発酵槽内のアンモニア
性窒素濃度が2000mg/L以下、プロピオン酸濃度が1000mg
/L以下となるように有機性廃水を希釈する。
量の余剰汚泥を発生させることなく、またメタンガスを
回収しつつ、効率良く処理することができる有機性廃水
の処理方法を提供すること。 【構成】 有機性廃水をメタン発酵処理、生物学的脱窒
処理、硝化処理からなるプロセスで処理する際に、メ
タン発酵処理水のBOD 濃度がメタン発酵で増加するアン
モニア性窒素の脱窒に必要な炭素量相当になるようにBO
D 容積負荷を制御する。メタン発酵槽内のアンモニア
性窒素濃度が2000mg/L以下、プロピオン酸濃度が1000mg
/L以下となるように有機性廃水を希釈する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば焼酎蒸留廃液のよ
うなタンパク質等の窒素成分を多量に含有する有機性廃
水の処理方法に関するものである。
うなタンパク質等の窒素成分を多量に含有する有機性廃
水の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】焼酎蒸留廃液やし尿のような窒素成分を
多量に含有する廃水は従来は海洋に投棄されていたが、
最近ではこれに代わる処理方法として、このような有機
性廃水を嫌気的に処理する方法が試みられている。しか
しタンパク質を多量に含有する廃水を嫌気処理するとア
ンモニア性窒素が増加するのでその処理が問題となって
いる。
多量に含有する廃水は従来は海洋に投棄されていたが、
最近ではこれに代わる処理方法として、このような有機
性廃水を嫌気的に処理する方法が試みられている。しか
しタンパク質を多量に含有する廃水を嫌気処理するとア
ンモニア性窒素が増加するのでその処理が問題となって
いる。
【０００３】そこで、好気的にBOD 成分を除去した後
に生物学的に硝化・脱窒する方法、 嫌気処理と好気処理とを繰り返すいわゆるデニパック
プロセスのような方法、 酸素移動容量係数の高いリアクタを用いてBOD と窒素
を同時除去する方法等が検討されている。
に生物学的に硝化・脱窒する方法、 嫌気処理と好気処理とを繰り返すいわゆるデニパック
プロセスのような方法、 酸素移動容量係数の高いリアクタを用いてBOD と窒素
を同時除去する方法等が検討されている。
【０００４】しかしの好気的にBOD 成分を除去した後
に生物学的に硝化・脱窒する方法ではメタンガスが回収
できない欠点があるうえ、脱窒工程でBOD 成分を添加し
なければならないという問題がある。また、の方法
ではBOD 成分を添加する必要はないものの、あくまでも
好気性処理（硝酸呼吸も好気性処理）であるので、やは
りメタンガスが回収できないことはもちろん、余剰汚泥
が大量に発生することや曝気動力費が嵩むという問題が
ある。
に生物学的に硝化・脱窒する方法ではメタンガスが回収
できない欠点があるうえ、脱窒工程でBOD 成分を添加し
なければならないという問題がある。また、の方法
ではBOD 成分を添加する必要はないものの、あくまでも
好気性処理（硝酸呼吸も好気性処理）であるので、やは
りメタンガスが回収できないことはもちろん、余剰汚泥
が大量に発生することや曝気動力費が嵩むという問題が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、焼酎やウイスキーの蒸留廃液、ア
ミノ酸製造廃液、豆類煮汁のような窒素成分を多量に含
有する有機性廃水を、大量の余剰汚泥を発生させること
なく、またメタンガスを回収しつつ、効率良く処理する
ことができる有機性廃水の処理方法を提供するために完
成されたものである。
の問題点を解決して、焼酎やウイスキーの蒸留廃液、ア
ミノ酸製造廃液、豆類煮汁のような窒素成分を多量に含
有する有機性廃水を、大量の余剰汚泥を発生させること
なく、またメタンガスを回収しつつ、効率良く処理する
ことができる有機性廃水の処理方法を提供するために完
成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、窒素成分を多量に含有する有機
性廃水をメタン発酵処理、生物学的脱窒処理、硝化処理
からなるプロセスで処理する際に、メタン発酵処理水の
BOD 濃度がメタン発酵で増加するアンモニア性窒素の脱
窒に必要な炭素量相当になるようにBOD 容積負荷を制御
するとともに、メタン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度
が2000mg/L以下、プロピオン酸濃度が1000mg/L以下とな
るように有機性廃水を希釈した後にメタン発酵処理する
ことを特徴とするものである。
めになされた本発明は、窒素成分を多量に含有する有機
性廃水をメタン発酵処理、生物学的脱窒処理、硝化処理
からなるプロセスで処理する際に、メタン発酵処理水の
BOD 濃度がメタン発酵で増加するアンモニア性窒素の脱
窒に必要な炭素量相当になるようにBOD 容積負荷を制御
するとともに、メタン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度
が2000mg/L以下、プロピオン酸濃度が1000mg/L以下とな
るように有機性廃水を希釈した後にメタン発酵処理する
ことを特徴とするものである。
【０００７】本発明の基本的なプロセスは図１に示す通
りである。本発明者等は、窒素成分を多量に含有する有
機性廃水を図１のプロセスで処理する場合において、メ
タン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度が2000mg/Lを越え
たりプロピオン酸濃度が1000mg/Lを越えるとメタン菌に
活性阻害を与えることを突き止めた。このため、本発明
では有機性廃水を希釈した後にメタン発酵処理させるこ
とにより、メタン菌への活性阻害を防止する。更に反応
速度を向上させるために、有機性廃水中にニッケル、コ
バルト等の金属イオンを微量添加することが好ましい。
りである。本発明者等は、窒素成分を多量に含有する有
機性廃水を図１のプロセスで処理する場合において、メ
タン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度が2000mg/Lを越え
たりプロピオン酸濃度が1000mg/Lを越えるとメタン菌に
活性阻害を与えることを突き止めた。このため、本発明
では有機性廃水を希釈した後にメタン発酵処理させるこ
とにより、メタン菌への活性阻害を防止する。更に反応
速度を向上させるために、有機性廃水中にニッケル、コ
バルト等の金属イオンを微量添加することが好ましい。
【０００８】この結果、本発明によれば最大BOD 容積負
荷を50kg/m3 日として処理することが可能となった。こ
のような高負荷においても70％以上の高いBOD 除去率を
維持させることができ、廃水中の大部分のBOD を嫌気的
に処理することができ、メタンガスの回収と余剰汚泥量
の削減を図ることが可能となった。またメタン発酵槽で
は処理水のBOD 濃度がメタン発酵で増加するアンモニア
性窒素の脱窒に必要な炭素量相当になるようにBOD 容積
負荷を制御する。
荷を50kg/m3 日として処理することが可能となった。こ
のような高負荷においても70％以上の高いBOD 除去率を
維持させることができ、廃水中の大部分のBOD を嫌気的
に処理することができ、メタンガスの回収と余剰汚泥量
の削減を図ることが可能となった。またメタン発酵槽で
は処理水のBOD 濃度がメタン発酵で増加するアンモニア
性窒素の脱窒に必要な炭素量相当になるようにBOD 容積
負荷を制御する。
【０００９】一方、脱窒及び硝化工程では、嫌気性処理
で増加するアンモニア性窒素を硝化工程において硝化菌
の作用により硝酸性窒素の形態として脱窒工程に返送
し、前記の嫌気性処理で残存させたBOD 成分（酢酸、プ
ロピオン酸等）を炭素源として利用することによって、
次の２式に示す生物反応により窒素とBOD の同時除去を
図ることができる。 1.6 NO3 - + CH3COOH → 0.8 N2 + 2 CO + 1.2 H2O + 1.6 OH - 2.8 NO3 - + CH3CH2COOH→ 1.4 N2 + 3 CO + 1.6 H2O + 2.8 OH -
で増加するアンモニア性窒素を硝化工程において硝化菌
の作用により硝酸性窒素の形態として脱窒工程に返送
し、前記の嫌気性処理で残存させたBOD 成分（酢酸、プ
ロピオン酸等）を炭素源として利用することによって、
次の２式に示す生物反応により窒素とBOD の同時除去を
図ることができる。 1.6 NO3 - + CH3COOH → 0.8 N2 + 2 CO + 1.2 H2O + 1.6 OH - 2.8 NO3 - + CH3CH2COOH→ 1.4 N2 + 3 CO + 1.6 H2O + 2.8 OH -
【００１０】このように、本発明においては嫌気性処理
で残存するBOD 成分のほとんどが曝気することなく脱窒
工程において除去されるので、硝化工程ではBOD 成分は
ごくわずかとなり、曝気によりアンモニア性窒素の硝酸
化が促進される。また硝化菌は独立栄養細菌であるので
好気条件で硝化を行っても余剰汚泥はほとんど発生する
ことがない。
で残存するBOD 成分のほとんどが曝気することなく脱窒
工程において除去されるので、硝化工程ではBOD 成分は
ごくわずかとなり、曝気によりアンモニア性窒素の硝酸
化が促進される。また硝化菌は独立栄養細菌であるので
好気条件で硝化を行っても余剰汚泥はほとんど発生する
ことがない。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例によって更に詳細に説明
する。図２は本発明を焼酎蒸留廃液の処理に適用した実
施例を示すものであり、１は原水槽、２はメタン発酵槽
となる高温固定床式嫌気性リアクター、３は浮遊式脱窒
槽、４は固定床式硝化リアクターである。また５はメタ
ンガス貯留用のガスホルダ、６は原水ポンプ、７は循環
ポンプ、８は返送ポンプ、９、10は熱交換器、11はブロ
ワー、12、13は高温固定床式嫌気性処理リアクター２と
固定床式硝化リアクター４の内部に充填された多孔性セ
ラミックス担体である。この多孔性セラミックス担体12
には高温メタン菌が固定化されてメタン発酵処理を行
い、多孔性セラミックス担体13には硝化菌が固定化され
て硝化処理を行う。なお脱窒工程は浮遊微生物方式を採
用した。
する。図２は本発明を焼酎蒸留廃液の処理に適用した実
施例を示すものであり、１は原水槽、２はメタン発酵槽
となる高温固定床式嫌気性リアクター、３は浮遊式脱窒
槽、４は固定床式硝化リアクターである。また５はメタ
ンガス貯留用のガスホルダ、６は原水ポンプ、７は循環
ポンプ、８は返送ポンプ、９、10は熱交換器、11はブロ
ワー、12、13は高温固定床式嫌気性処理リアクター２と
固定床式硝化リアクター４の内部に充填された多孔性セ
ラミックス担体である。この多孔性セラミックス担体12
には高温メタン菌が固定化されてメタン発酵処理を行
い、多孔性セラミックス担体13には硝化菌が固定化され
て硝化処理を行う。なお脱窒工程は浮遊微生物方式を採
用した。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示したように、焼酎蒸留廃水はBOD
濃度が７万〜10万mg/Lと高く、窒素含有濃度も７千〜８
千mg/Lと多い。このような廃水を直接メタン発酵処理し
た場合、BOD 容積負荷が１〜２kg/m3 日の低負荷による
処理は可能であるが、負荷をこれより上げると揮発性有
機酸が増加して処理性が低下する。その原因は液中のア
ンモニア性窒素濃度およびプロピオン酸濃度が増加して
メタン菌への活性阻害を与えるためであり、図３に示す
ように最大BOD 容積負荷はこれらの濃度に依存する。
濃度が７万〜10万mg/Lと高く、窒素含有濃度も７千〜８
千mg/Lと多い。このような廃水を直接メタン発酵処理し
た場合、BOD 容積負荷が１〜２kg/m3 日の低負荷による
処理は可能であるが、負荷をこれより上げると揮発性有
機酸が増加して処理性が低下する。その原因は液中のア
ンモニア性窒素濃度およびプロピオン酸濃度が増加して
メタン菌への活性阻害を与えるためであり、図３に示す
ように最大BOD 容積負荷はこれらの濃度に依存する。
【００１４】そこで本発明では図４に示すように有機性
廃水を希釈して、アンモニア性窒素濃度が2000mg/L以
下、プロピオン酸濃度が1000mg/L以下となるようにす
る。これにより図３のグラフから分かるように最大BOD
容積負荷を10kg/m3 日以上の高負荷による処理が可能と
なる。
廃水を希釈して、アンモニア性窒素濃度が2000mg/L以
下、プロピオン酸濃度が1000mg/L以下となるようにす
る。これにより図３のグラフから分かるように最大BOD
容積負荷を10kg/m3 日以上の高負荷による処理が可能と
なる。
【００１５】また嫌気性処理水のBOD 濃度は図５に示す
ようにBOD負荷に依存し、アンモニア性窒素濃度は図６
に示すようにBOD 負荷に関係なく一定である。そこで図
２の処理装置において、アンモニア性窒素を硝化工程に
導き硝酸性窒素に転換したうえ、脱窒工程へ返送して脱
窒を行うに必要な炭素量相当のBOD 量が嫌気性処理水に
残るようにBOD 容積負荷を制御したところ、表２、表３
に示すように脱窒工程における硝酸性窒素を100 ％除去
することができ、また硝化工程においてはアンモニア性
窒素を100 ％硝酸化させることができ、脱窒のために必
要な炭素源を外部から添加することが不要であった。
ようにBOD負荷に依存し、アンモニア性窒素濃度は図６
に示すようにBOD 負荷に関係なく一定である。そこで図
２の処理装置において、アンモニア性窒素を硝化工程に
導き硝酸性窒素に転換したうえ、脱窒工程へ返送して脱
窒を行うに必要な炭素量相当のBOD 量が嫌気性処理水に
残るようにBOD 容積負荷を制御したところ、表２、表３
に示すように脱窒工程における硝酸性窒素を100 ％除去
することができ、また硝化工程においてはアンモニア性
窒素を100 ％硝酸化させることができ、脱窒のために必
要な炭素源を外部から添加することが不要であった。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
例えば焼酎蒸留廃液のようなタンパク質等の窒素成分を
多量に含有する有機性廃水をほとんど余剰汚泥を生ずる
ことなく、高いBOD 負荷で処理することができる。また
嫌気処理工程において発生するメタンガスを回収するこ
とができるうえに、曝気動力を削減することができ、脱
窒工程においてはBOD 源を添加する必要がない。このよ
うに本発明は従来の問題点を解消したものであり、産業
の発展に寄与するところは極めて大きいものである。
例えば焼酎蒸留廃液のようなタンパク質等の窒素成分を
多量に含有する有機性廃水をほとんど余剰汚泥を生ずる
ことなく、高いBOD 負荷で処理することができる。また
嫌気処理工程において発生するメタンガスを回収するこ
とができるうえに、曝気動力を削減することができ、脱
窒工程においてはBOD 源を添加する必要がない。このよ
うに本発明は従来の問題点を解消したものであり、産業
の発展に寄与するところは極めて大きいものである。
【図１】本発明の基本的なプロセスを示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例の構成を示す断面図である。
【図３】メタン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度および
プロピオン酸濃度と最大BOD 負荷との関係を示すグラフ
である。
プロピオン酸濃度と最大BOD 負荷との関係を示すグラフ
である。
【図４】稀釈によるアンモニア性窒素濃度およびプロピ
オン酸濃度の変化を示すグラフである。
オン酸濃度の変化を示すグラフである。
【図５】BOD 負荷とBOD 除去率との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】BOD 負荷とアンモニア性窒素濃度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１ 原水槽 ２ メタン発酵槽となる高温固定床式嫌気性処理リアク
ター ３ 脱窒槽 ４ 硝化槽となる固定床式硝化リアクター
ター ３ 脱窒槽 ４ 硝化槽となる固定床式硝化リアクター
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素成分を多量に含有する有機性廃水を
メタン発酵処理、生物学的脱窒処理、硝化処理からなる
プロセスで処理する際に、メタン発酵処理水のBOD 濃度
がメタン発酵で増加するアンモニア性窒素の脱窒に必要
な炭素量相当になるようにBOD 容積負荷を制御するとと
もに、メタン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度が2000mg
/L以下、プロピオン酸濃度が1000mg/L以下となるように
有機性廃水を希釈した後にメタン発酵処理することを特
徴とする窒素成分を含む有機性廃水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27311291A JPH07115030B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 窒素成分を含む有機性廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27311291A JPH07115030B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 窒素成分を含む有機性廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576892A true JPH0576892A (ja) | 1993-03-30 |
| JPH07115030B2 JPH07115030B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17523300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27311291A Expired - Lifetime JPH07115030B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 窒素成分を含む有機性廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115030B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2018083139A (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 株式会社クラレ | 有機性排水の処理方法 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP27311291A patent/JPH07115030B2/ja not_active Expired - Lifetime
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