JPH0647393A - 嫌気性処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＵＡＳＢ式嫌気処理槽において、発生ガス量
に応じて循環水流速を自動調整することにより、嫌気処
理槽内の汚泥層展開界面を適切な範囲内に保つ。 【構成】 ＵＡＳＢ式嫌気処理槽１の発生ガス量をガス
流量計８で検出し、この検出値に基いて、制御器９によ
り循環水の流速を調整する。 【効果】 循環水流速を調整することにより、嫌気処理
槽内の上昇流速を調整することができる。発生ガス量に
応じて嫌気処理槽内の上昇流速を煩雑な作業を要するこ
となく自動調整することができるため、嫌気処理槽内の
汚泥層高を、負荷変動にかかわらず、常に適切な範囲に
保つことができる。高負荷による発生ガス量の増大の際
にも、汚泥の流出を防止することができる。調整のため
の煩雑な作業が不要である。循環水流速を適正に調整す
ることにより循環水ポンプの運転動力の低減、運転効率
の向上を図れる。嫌気処理槽内の汚泥濃度を高く保持す
ることができ、高負荷に対応した運転を安定に行うこと
ができ、高度な処理が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は嫌気性処理装置に係り、
特に、処理水の一部を循環しているＵＡＳＢ（上向流式
スラッジブランケット）式の嫌気処理槽において、循環
水流速を適切な範囲に調節することにより、嫌気処理槽
内の汚泥層高を常に適切な範囲に保ち、槽内の汚泥の流
出を防止すると共に、汚泥濃度を高く保持して高負荷、
高効率処理を可能とした嫌気性処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種排水の処理装置として、嫌気
性処理装置が一般化されつつあり、その性能は高く評価
されている。特に嫌気性処理装置のなかでも、嫌気性汚
泥を粒径０．５〜５ｍｍ程度のペレット（グラニュ−
ル）状として反応槽内に高濃度で保持するＵＡＳＢ方式
の嫌気性処理装置は、高負荷運転に対応でき、高度な処
理が行えることから、多くの産業排水に適用されてい
る。

【０００３】現在、各種排水処理に適用されているＵＡ
ＳＢ方式の嫌気性処理装置は、嫌気処理槽内の汚泥を絶
えず流動させて原水との接触効率を高めるために、処理
水の一部又は槽内液（ＧＳＳセパレータによりガスと汚
泥を分離した槽内液）を嫌気処理槽底部に循環し、槽底
部より噴出させることにより、嫌気処理槽内に０．５〜
２ｍ／ｈｒ程度の上昇流速を与えている。即ち、この上
昇流速により、嫌気処理槽内のペレット状汚泥を静置状
態の汚泥層高に対して１０〜５０％増の層高に展開さ
せ、所謂ブランケット層の界面を形成させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、嫌気処
理槽内は、嫌気性処理により発生する消化ガスのために
絶えず混合されており、この消化ガスの発生に伴う槽内
液の見掛け密度の減少により、汚泥層の展開界面は、槽
内液の上昇流速により設定される汚泥層高よりも大幅に
高い位置となる。

【０００５】従って、発生する消化ガス量が多いときに
は、汚泥層界面の過上昇を防止するために、循環水の流
速を小さくする必要があるが、実際には、発生ガス量は
嫌気処理槽の負荷量により変化するため、発生ガス量に
応じた循環水流速の調整には非常に煩雑な操作を要す
る。このため、現状においては、嫌気性処理装置におい
て、発生ガス量に応じた循環水流速の調整は行われてい
ない。

【０００６】従って、発生ガス量が多くなると嫌気処理
槽内の汚泥層高が増大し、処理水中に汚泥が流出する事
故が発生する例もあった。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、ＵＡ
ＳＢ式嫌気処理槽において、発生ガス量に応じて循環水
流速を自動調整することにより、嫌気処理槽内の汚泥層
展開界面を適切な範囲内に保つことができる嫌気性処理
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の嫌気性処理装置
は、原水を嫌気処理する上向流式スラッジブランケット
式嫌気処理槽と、該嫌気処理槽の処理水の一部を該嫌気
処理槽内の汚泥を展開するための循環水として該嫌気処
理槽底部に循環する手段と、該嫌気処理槽から発生する
ガス量を検出するガス流量計と、該ガス流量計の検出値
に応じて前記循環水の流速を調整する制御器と、を備え
てなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】ＵＡＳＢ式嫌気処理槽内の汚泥の展開層高は、
発生ガス量により大きく左右され、発生ガス量に応じて
循環水流速を調整することにより、容易に適正な展開層
高に保つことができる。

【００１０】即ち、一般に、原水ポンプの流量は一定で
あることから、循環水の流速を変えることにより嫌気処
理槽内の上昇流速を変えることができる。前述の如く、
汚泥の展開層高は、発生ガスと槽内上昇流速で主に設定
されるため、発生ガス量に応じて循環水の流速を変える
ことにより、その発生ガス量に適した槽内上昇流速を与
えることができ、結果として、汚泥展開層高を所定の範
囲に保つことができるようになる。

【００１１】本発明の嫌気性処理装置においては、ガス
流量計により嫌気処理槽の発生ガス量を検出し、この検
出値に応じて、制御器により循環水の流速を、煩雑な作
業を要することなく自動調整することができるため、発
生ガス量が多いときには循環水流速を減少させ、発生ガ
ス量が少ないときには循環水流速を増加させることによ
り、嫌気処理槽内の汚泥層高を、負荷変動にかかわら
ず、常に適切な範囲に保つことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の嫌気性処理装置の一実施例
を示す系統図である。

【００１４】図１において、１はペレット状（グラニュ
ール状）嫌気性汚泥１Ａ（１Ｂは汚泥界面を示す。）を
保持するＵＡＳＢ式嫌気処理槽であって、この嫌気処理
槽１の上部にはガス、液、汚泥を分離するＧＳＳセパレ
ータ２が設けられ、分離された処理水の排出管１１と循
環水の循環配管１２が接続されている。この循環配管１
２はｐＨ及び温度調整器３、循環ポンプ４及び流量計５
を備え、先端側は嫌気処理槽１の底部に接続されてい
る。この循環配管１２の調整器３と循環ポンプ４との間
の部分には、原水槽６中の原水を導入するための原水ポ
ンプ７を備える配管１３が接続されている。また、ＧＳ
Ｓセパレータ２の頂部にはガス排出配管１４が接続され
ており、このガス排出配管１４にはガス流量計８が設け
られている。９は制御器であり、ガス流量計８の検出値
に基いて、循環ポンプ４の回転数を制御するように構成
されている。

【００１５】本実施例の嫌気性処理装置により原水の処
理を行なうには、ポンプ７、４を作動させて、原水槽６
内の原水を配管１３、１２を経て嫌気処理槽１に導入す
ると共に、ＧＳＳセパレータ２で分離された槽内液を配
管１２より槽底部に循環し、また、処理水は配管１１よ
り系外へ排出する。

【００１６】嫌気処理槽１内で嫌気性処理により発生す
る消化ガスはＧＳＳセパレータ２を経て配管１４より排
出されるが、その際、発生ガス量がガス流量計８により
検出され、検出値は制御器９に入力される。

【００１７】制御器９は、循環ポンプ４のモーターの周
波数を変更するインバータ機構を有し、入力された発生
ガス量の検出値に基き、循環水を適正な流速にするべ
く、循環ポンプ４の回転数を制御することができる。即
ち、発生ガス量が少ないときには循環水の流速（水量）
を増加させ、発生ガス量が多いときには循環水の流速
（水量）を減少させるように、循環ポンプ４の作動を調
整する。

【００１８】これにより、負荷変動、発生ガス量の変動
にかかわりなく、嫌気処理槽１内の汚泥層高を適切な範
囲、一般的には静置状態の汚泥層高に対して、１０〜５
０％の展開率となるように保持する。

【００１９】なお、図示の装置は本発明の嫌気性処理装
置の一実施例であって、本発明はその要旨を超えない限
り、何ら図示のものに限定されるものではない。

【００２０】例えば、循環水は嫌気処理槽の槽内液をガ
ス及び汚泥と分離して直接抜き出す他、処理水の排出配
管に分岐して循環水の循環配管を設けても良い。また、
循環水の流速の調整は、循環ポンプの回転数を制御する
他、複数設けた循環ポンプの運転台数を調整することに
より行なっても良い。

【００２１】以下に実験例を挙げて、本発明をより具体
的に説明する。

【００２２】実験例１ 図１に示す嫌気性処理装置を用いて、発生ガス量により
汚泥の展開層高がどの程度上昇するかを測定した。ＵＡ
ＳＢ式嫌気処理槽としては、内径１５０ｍｍ、高さ
（Ｈ）５００ｍｍの実容量８．８リットルの透明塩化ビ
ニール製カラムを用い、嫌気処理槽内の水温は３５℃、
ｐＨは７に自動調整した。処理に供した原水は、ＴＯＣ
濃度１０００ｍｇ／リットルに調整した酢酸溶液であ
る。

【００２３】使用した嫌気性汚泥は、平均粒径２．７ｍ
ｍのペレット状で、酢酸分解最大活性は３５℃，ｐＨ７
で１．２ｇ−ＴＯＣ／ｇ−ＶＳＳ・ｄａｙであり、この
汚泥を、濃縮状態の静置量として４．４リットル（汚泥
層高２５０ｍｍ）（汚泥量として２１００ｇ−ＶＳＳ）
上記カラムに投入した。

【００２４】嫌気処理槽の底部には、処理水の一部を循
環水として原水と共に５〜３０リットル／ｈｒで循環さ
せ、また、原水を２０、４０、６０、８０又は１００リ
ットル／ｄａｙの流速で通水し、カラム内に循環水のみ
のＬＶとしてＬＶ＝０．２８、１．０又は１．７ｍ／ｈ
ｒの上昇流速を与えた。嫌気処理槽の負荷量は２．３〜
１１．４ｇ−ＴＯＣ／リットル・ｄａｙであり、ガス発
生量は１８〜８０リットル／ｄａｙで、発生ガスのＬＶ
はカラム上部で０．０４〜０．１９ｍ／ｈｒの範囲であ
った。

【００２５】循環水流速及び原水流量（負荷量）を変え
て発生ガス量を変化させ、嫌気処理槽内の汚泥の展開層
高を測定し、各々のカラム内の上昇流速における、ガス
発生量と汚泥展開率との関係を調べ、結果を図２に示し
た。

【００２６】なお、展開率は静置状態の汚泥層高を基準
とするものであり、従って、展開率５０％、１００％と
は、汚泥展開層高がそれぞれ静置状態の汚泥層高の１．
５倍、２倍であることを示す。

【００２７】図２より、次のことが明らかである。カラ
ム内上昇流速ＬＶ＝０．２８ｍ／ｈｒで、ガス発生量が
３４リットル／ｄａｙ以下では汚泥は流動していない
が、ガス発生量６７リットル／ｄａｙ付近では展開率２
０％となった。

【００２８】カラム内上昇流速ＬＶ＝１．０ｍ／ｈｒ
で、ガス発生量が０のときには、展開率が１０％であっ
たが、ガス発生量が２０リットル／ｄａｙ付近で展開率
は１６％に、ガス発生量が５２リットル／ｄａｙ付近で
は展開率は３５％に、ガス発生量が７０リットル／ｄａ
ｙ付近では展開率は５０％まで高まった。

【００２９】このカラム内上昇流速ＬＶ＝１．０ｍ／ｈ
ｒでガス発生量が８０リットル／ｈｒ付近では展開率は
７０％となり、また、カラム内上昇流速ＬＶ＝１．７ｍ
／ｈｒで、ガス発生量が７２リットル／ｄａｙ付近では
展開率が７８％以上となり、処理水中に汚泥の一部が流
出した。

【００３０】これらの結果から、汚泥展開率はガス発生
量に大きく左右され、ガス発生量に応じて循環水流速を
調整することにより、汚泥展開率を最適範囲に保つこと
ができることが明らかである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の嫌気性処理
装置によれば、発生ガス量に応じて循環水流速を自動調
整することにより、嫌気処理槽内の汚泥層高を、負荷変
動にかかわらず、常に適正な範囲に保つことができる。

【００３２】このため、 高負荷による発生ガス量の増大の際にも、汚泥の流出
を防止することができ、処理水中への汚泥混入事故を回
避することができる。 循環水流速は自動調整されるため、調整のための煩雑
な作業が不要である。 循環水流速を適正に調整することにより循環水ポンプ
の運転動力の低減、運転効率の向上を図れる。 汚泥の流出のおそれがないことから、嫌気処理槽内の
汚泥濃度を高く保持することができ、高負荷に対応した
運転を安定に行うことができ、高度な処理が行える。 といった効果が奏され、処理効率は大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の嫌気性処理装置の一実施例を示す系統
図である。

【図２】実験例１の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 嫌気処理槽 １Ａ 汚泥 ２ ＧＳＳセパレータ ４ 循環ポンプ ５ 流量計 ６ 原水槽 ７ 原水ポンプ ８ ガス流量計 ９ 制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を嫌気処理する上向流式スラッジブ
   ランケット式嫌気処理槽と、 該嫌気処理槽の処理水の一部を該嫌気処理槽内の汚泥を
   展開するための循環水として該嫌気処理槽底部に循環す
   る手段と、 該嫌気処理槽から発生するガス量を検出するガス流量計
   と、 該ガス流量計の検出値に応じて前記循環水の流速を調整
   する制御器と、を備えてなることを特徴とする嫌気性処
   理装置。