JPH07148495A - 有機性廃水の嫌気性処理方法 - Google Patents

有機性廃水の嫌気性処理方法

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JPH07148495A
JPH07148495A JP32090893A JP32090893A JPH07148495A JP H07148495 A JPH07148495 A JP H07148495A JP 32090893 A JP32090893 A JP 32090893A JP 32090893 A JP32090893 A JP 32090893A JP H07148495 A JPH07148495 A JP H07148495A
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treated
water
tank
treated water
hydrogen sulfide
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JP32090893A
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Taira Hanaoka
平 花岡
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Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】UASB処理槽における被処理水中の硫化水素
濃度を低減して、メタン生成菌の選択的な増殖を促進
し、また菌体の生物活性を高めて、高濃度の有機性廃水
を高容積負荷で効率的に処理し、高いメタン生成量が得
られる方法を提供する。 【構成】UASB処理槽で嫌気性処理する方法におい
て、嫌気性の調整槽を経て処理槽に供給される被処理水
及び/又は処理水槽を経て処理槽に循環供給される処理
水を、調整槽及び処理水槽にて脱硫処理した代謝ガスに
より曝気し、溶存硫化水素を除去したのち処理槽に導入
することを特徴とする有機性廃水の嫌気性処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性廃水を上向流嫌
気性汚泥床式処理槽(以下、UASB処理槽又は単に処
理槽という。)により嫌気性処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、し尿や食品加工廃水等の有機物を
含有する廃水を浄化処理する装置として、UASB処理
槽が用いられており、本処理槽は、嫌気性の菌体を選択
的に自己造粒又は微粒子への付着増殖等により粒状汚泥
を形成させ、廃水を上向流で流通させることにより、処
理槽の下部に流動化した生物汚泥床を形成して生物学的
に嫌気性処理する装置である。
【0003】上記UASB処理槽は、菌体自体を粒子化
するため、菌体を高い密度で保持でき、高容積負荷での
運転が可能となり、高濃度の有機性廃水を効率的に処理
することができることにより、装置の設置面積の縮小化
が図れ、また生物の代謝で生成されるメタンガスの有効
活用も図れるため、近年急速に普及してきている。
【0004】尚、UASB処理槽においては、造粒しに
くい硫酸還元菌等の酸発酵主体の菌体の増殖を抑え、メ
タン発酵能を有する菌体をできるだけ選択的に増殖させ
て、一定の大きさの粒子を形成させる必要があり、また
処理槽の下部に一定の高さで安定した生物汚泥床を形成
して維持する必要があり、そのためには、被処理水の性
状や上向流の速度等を適正に調整することが重要となっ
ている。
【0005】被処理水の性状にあっては、PH値及び硫
酸イオンから生物学的に還元生成される硫化水素等が特
に影響し、また硫化水素はメタン菌の活性を阻害すると
共に、硫酸還元菌の増殖を促進してメタン生成量を減少
させるため、速やかに除去する必要がある。
【0006】従来のUASB処理槽においては、被処理
水のPH値を調整するPH調整槽や蛋白質等の高分子化
合物をメタン発酵に適した低分子にする嫌気性酸発酵槽
や、又はそれらを同時に行う嫌気性の調整槽等が前段に
設けられるのが一般的となっている。
【0007】また、被処理水の流量変動による上向流速
の変動防止やPH値調整のために添加されるアルカリ成
分の節減等のため、メタン発酵に伴って生成するアルカ
リ成分を含有した処理槽からの処理水を循環する構成の
装置もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、嫌気性の調整槽等の嫌気性槽において被処理水中
の硫酸イオンから生物還元により硫化水素が生成され、
この硫化水素の一部はメタンガス主体の代謝ガスと共に
槽外に排出されるが、処理水中には多くの硫化水素が溶
存される。
【0009】このため、UASB処理槽における溶存硫
化水素の濃度が高くなってメタン生成菌の増殖活性が阻
害され自己造粒を困難にすると共に、メタン生成活性を
低下させてメタン生成量が減少し、更に、硫酸還元菌な
どの浮遊しやすい菌体の増加が促進されるため、汚泥の
流出も生じやすい欠点がある。
【0010】従って、本発明は、UASB処理槽におけ
る被処理水中の硫化水素濃度を低減して、メタン生成菌
の選択的な増殖を促進し、一定の大きさの粒状汚泥を速
やかに形成でき、又菌体のメタン活性を高め、高濃度の
有機性廃水を高容積負荷で効率的に処理し、高いメタン
生成量が得られる方法を提供する目的で成されたもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の要旨は、有機性廃水をUASB処理槽により
嫌気性処理する方法において、嫌気性の調整槽を経て処
理槽に供給される被処理水及び/又は処理水槽を経て処
理槽に循環供給される処理水を、調整槽及び処理水槽に
て脱硫処理した代謝ガスにより曝気し、溶存硫化水素を
除去したのち処理槽に導入することを特徴とする有機性
廃水の嫌気性処理方法である。
【0012】
【作用】有機性の被処理水は嫌気性調整槽に導入され、
アルカリ成分の添加により適宜なPH値に調整され、一
定の時間滞留したのち、UASB処理槽の下部に供給さ
れる。
【0013】尚、被処理水は嫌気性の調整槽で滞留され
る間に嫌気性菌の生物学的作用により嫌気性発酵し、メ
タン主体の代謝ガスが生成されると共に、高分子化合物
の低分子化や、硫酸イオンの還元によって硫化水素が生
成される。また生成した硫化水素は生成した代謝ガス及
び曝気される脱硫後の代謝ガスに同伴されて、殆ど液中
から槽外に排出される。
【0014】被処理水はUASB処理槽の下部に形成さ
れた生物汚泥床を上向流通する間に、粒子化された菌体
の生物学的作用により、BOD成分等の有機物がメタン
ガスや炭酸ガス等に分解処理される。
【0015】生物汚泥床で処理された処理水は、生成し
たメタンガス主体の代謝ガスと気泡が付着して軽くなっ
た汚泥を伴って更に上昇し、処理槽の上部に設けられた
汚泥−処理水−生成代謝ガスの三相に分離する分離部で
分離される。
【0016】分離された代謝ガスは、ガス捕集部から上
記嫌気性調整槽で生成された代謝ガスと共に脱硫装置に
供給されて脱硫された後、一部は硫化水素の曝気用ガス
として供給され、残部はガスホルダ−に貯留された後燃
料等に有効活用される。
【0017】また処理水の大部分は図示しない後段の活
性汚泥装置に供給されて後処理されるが、一部は被処理
水の流量調節やアルカリ成分節減のため、被処理水に循
環混合される。
【0018】尚、処理水中にはまだ処理槽で生成された
硫化水素の一部が溶存しているため、処理水槽において
脱硫処理後の代謝ガスにより曝気処理され、殆どの溶存
硫化水素を除去した後循環される。
【0019】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例の方法に用いられる嫌気性処理
装置の系統図であり、1は嫌気性の調整槽、2はUAS
B処理槽、3は処理水槽、4は脱硫装置及び5はアルカ
リ溶液槽である。
【0020】上記調整槽1は、被処理水の一定量が貯留
され、下部に脱硫処理後の代謝ガスを吹き込む曝気手段
6が設けられ、また上部には被処理水導入流路20、代
謝ガス流路24、及び被処理水供給流路20が接続され
ており、更に被処理水のPH値を所定の値に調整するた
めのアルカリ供給流路26が接続されている。
【0021】UASB処理槽2は、被処理水が処理槽2
の横断面に対して均一流で上向流通するように、下部に
被処理水供給手段7が設けられ、また上部には汚泥−処
理水−生成代謝ガスの三相に分離する三相分離手段10
が設けられ、処理水排出流路22及び代謝ガス流路24
が夫々接続されている。
【0022】更に、処理槽2内には、菌体自身又は粒径
1mm以下のゼオライトや活性炭等の微粒子に付着させ
た菌体等で粒子化した、粒径1〜3mm程度の粒状汚泥
9が充填され、被処理水の上向流速が制御されることに
より、一定の高さで流動化してブランケット状態に保持
されている。
【0023】処理水槽3は、一定量の処理水を貯留し、
処理水を被処理水の性状や流量に基づいて制御しながら
循環するように成され、処理水導入流路22及び処理水
循環流路23が接続されており、また脱硫処理後の代謝
ガスを吹き込む曝気手段8が下部に設けられている。
【0024】脱硫装置4は、アルカリ溶液や硫酸第2鉄
溶液等による吸収装置、活性炭等による吸着装置、又は
微生物を利用した微生物脱硫装置等の何れでもよく、ま
たその構造も粒状担体充填塔、繊維状担体塔、又はスプ
レ−塔等を用いることができ、脱硫後の代謝ガスは図示
しないガスホルダ−に貯留される。
【0025】次に、上記構成の嫌気性処理装置を用いて
有機性廃水を処理する作用について述べる。被処理水は
導入流路20から調整槽1に供給され、一定時間滞留さ
れる間に嫌気性菌の生物学的作用により嫌気性発酵され
メタン主体の代謝ガスが生成されると共に、高分子化合
物の低分子化や、硫酸イオンの還元による硫化水素が生
成される。
【0026】上記において、被処理水はPHメ−タ11
の指示に基づいてアルカリ溶液槽5からアルカリ溶液が
ポンプ12でアルカリ供給流路11から供給され、また
曝気手段6から脱硫処理後の代謝ガスが吹き込まれて液
中に溶存した硫化水素が除去され、更に、代謝ガスは硫
化水素を伴って代謝ガス流路24から脱硫装置4に送給
される。
【0027】硫化水素を除去されPH値を調整された被
処理水は、供給流路21から、被処理水供給手段7によ
り、一定速度の均一上向流でUASB処理槽2の下部に
供給される。
【0028】尚、上記における被処理水のPH値の調整
は、粒子化し易いメタン発酵能を有する菌体を選択的に
増殖させ、効率的な処理がされる活性を維持するため、
PH値を6.5〜7.5に調整するのが好ましく、6.
5以下又は7.5以上ではメタン菌の活性低下や増殖不
良を起こす恐れがある。
【0029】被処理水は処理槽2の下部から生物汚泥床
30を上向流通する間に、含有するBOD、COD等の
成分が、粒状汚泥9を構成する嫌気性の菌体により生物
学的に分解され、メタン主体の代謝ガスとして除去処理
される。
【0030】上記生物汚泥床30は、微生物菌体が粒子
状に凝集して高密度化され、見掛け比重が重くなってい
るため、被処理水の上向流速の制御により、処理槽2の
下部に一定の高さで流動化したブランケット状態を形成
することができる。
【0031】生物汚泥床30で処理された処理水は、生
成した代謝ガスや、気泡が付着して軽くなった粒状汚泥
9を伴って上昇し、三相分離手段10に流入して一定時
間滞留する間に、汚泥、処理水及び代謝ガスに分離され
る。
【0032】清澄化された処理水は処理水排出流路22
から排出され、図示しない後段の活性汚泥処理装置等に
供給されて後処理されるが、一部は処理水槽3に供給さ
れ循環水として使用される。
【0033】また気泡が剥離された粒状汚泥9は生物汚
泥床30の上部に沈降し、更に代謝ガスは、代謝ガス流
路24から排出され脱硫装置4に供給される。
【0034】処理水槽3に供給された処理水は、曝気手
段8から吹き込まれる脱硫処理後の代謝ガスにより、溶
存硫化水素が除去された後、循環流路23から循環され
被処理水と共に処理槽2に供給される。
【0035】尚、循環される処理水の流量は、被処理水
の流量によって制御され、また曝気後の代謝ガスは、調
整槽1や処理槽2からの代謝ガスと共に代謝ガス流路2
4から脱硫装置4に供給される。
【0036】次に、上記の方法で有機性廃水を処理した
テスト例について述べる。廃水の性状は、T−CODcr
5900mg/l、PH値5.0、硫酸イオン濃度21
00mg/lであり、調整槽において水酸化ナトリウム
溶液でPH値7.2に調整した後容積負荷を8〜11k
g・CODcr/m3 ・dでUASB処理槽に供給した。
【0037】調整槽で代謝ガスを吹き込んで曝気しない
場合には、処理槽から得られた処理水の溶存硫化水素濃
度は240mg/lとなり、またメタン生成量も0.2
4〜0.3CH4 Nm3 /kg除去CODcrであった。
また処理水の性状は、PH値6.8、CODcr2300
mg/l(除去率約60%)となり、汚泥の流出が多く
なった。
【0038】上記に対して調整槽で代謝ガスを吹き込ん
で曝気し、また処理水を曝気して循環した場合には、処
理槽から得られた処理水の溶存硫化水素濃度は60mg
/lとなり、またメタン生成量も0.30〜0.34C
4 Nm3 /kg除去CODcrと理論量程度となり、ま
た処理水の性状は、PH値7.0、CODcr1400m
g/l(除去率約75%)となり、粒状汚泥も安定して
いた。
【0039】
【発明の効果】本発明の有機性廃水の嫌気性処理方法に
よれば、UASB処理槽でのメタン発酵処理において被
処理水中の硫化水素濃度を低減することができ、また生
物汚泥床を安定して形成でき、更に、メタン生成菌の選
択的な増殖を促進し菌体のメタン活性を高め、高濃度の
有機性廃水を高容積負荷で効率的に処理して高いメタン
生成量が得られるため、メタンの有効活用が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に用いられる嫌気性装置の系
統図
【符号の説明】
1:調整槽 2:UASB処理槽 3:処理水槽 4:脱硫装置 5:アルカリ溶液槽 6、8:代謝ガス曝気手段 7:被処理水供給手段 9:粒状汚泥 10:三相分離手段 11:PHメ−タ 12:ポンプ 30:生物汚泥床
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】従来、食品加工廃水や紙パルプ廃水等の
有機物を含有する廃水を浄化処理する装置として、UA
SB処理槽が用いられており、本処理槽は、嫌気性の菌
体を選択的に自己造粒又は微粒子への付着増殖等により
粒状汚泥を形成させ、廃水を上向流で流通させることに
より、処理槽の下部に流動化した生物汚泥床を形成して
生物学的に嫌気性処理する装置である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】尚、被処理水は嫌気性の調整槽で滞留され
る間に嫌気性菌の生物学的作用により嫌気性発酵し、
酸ガス主体の代謝ガスが生成されると共に、高分子化合
物の低分子化や、硫酸イオンの還元によって硫化水素が
生成される。また生成した硫化水素は生成した代謝ガス
及び曝気される脱硫後の代謝ガスに同伴されて、殆ど液
中から槽外に排出される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】更に、処理槽2内には、菌体自身又は粒径
1mm以下のゼオライトや活性炭等の微粒子に付着させ
た菌体等で粒子化した、粒径1〜3mm程度の粒状汚泥
9が充填され、被処理水の上向流速が制御されることに
より、一定の高さで流動化した状態に保持されている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】次に、上記構成の嫌気性処理装置を用いて
有機性廃水を処理する作用について述べる。被処理水は
導入流路20から調整槽1に供給され、一定時間滞留さ
れる間に嫌気性菌の生物学的作用により嫌気性発酵され
炭酸ガス主体の代謝ガスが生成されると共に、高分子化
合物の低分子化や、硫酸イオンの還元による硫化水素が
生成される。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】上記生物汚泥床30は、微生物菌体が粒子
状に凝集して高密度化され、見掛け比重が重くなってい
るため、被処理水の上向流速の制御により、処理槽2の
下部に一定の高さで流動化した状態を形成することがで
きる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機性廃水を上向流嫌気性汚泥床式処理槽
    により嫌気性処理する方法において、嫌気性の調整槽を
    経て処理槽に供給される被処理水及び/又は処理水槽を
    経て処理槽に循環供給される処理水を、調整槽及び処理
    水槽にて脱硫処理した代謝ガスにより曝気し、溶存硫化
    水素を除去したのち処理槽に導入することを特徴とする
    有機性廃水の嫌気性処理方法。
JP32090893A 1993-11-29 1993-11-29 有機性廃水の嫌気性処理方法 Pending JPH07148495A (ja)

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