JPH09290249A - 有機性廃液の処理方法 - Google Patents
有機性廃液の処理方法Info
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- JPH09290249A JPH09290249A JP10562996A JP10562996A JPH09290249A JP H09290249 A JPH09290249 A JP H09290249A JP 10562996 A JP10562996 A JP 10562996A JP 10562996 A JP10562996 A JP 10562996A JP H09290249 A JPH09290249 A JP H09290249A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸発濃縮装置の特徴であるところの蒸発法を
用いることによりメタン発酵処理を効率よく行い、メタ
ン発酵による嫌気性処理における種々の欠点を解消す
る。 【解決手段】 有機性廃液を、蒸留して濃縮液と凝縮液
に分離する第１工程と、その第１工程の凝縮液をメタン
発酵する第２工程からなる有機性廃液の処理方法。
用いることによりメタン発酵処理を効率よく行い、メタ
ン発酵による嫌気性処理における種々の欠点を解消す
る。 【解決手段】 有機性廃液を、蒸留して濃縮液と凝縮液
に分離する第１工程と、その第１工程の凝縮液をメタン
発酵する第２工程からなる有機性廃液の処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃水、最終処
分埋め立て地廃水、し尿その他の有機性廃液等、低濃度
から高濃度の広範囲に有機物を含有する有機性廃液の処
理技術に関するものである。
分埋め立て地廃水、し尿その他の有機性廃液等、低濃度
から高濃度の広範囲に有機物を含有する有機性廃液の処
理技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機性廃液の処理方法としては好気性生
物処理法と嫌気性生物処理法があり、嫌気性生物処理法
としてはメタン発酵処理が代表的な処理方法である。
物処理法と嫌気性生物処理法があり、嫌気性生物処理法
としてはメタン発酵処理が代表的な処理方法である。
【０００３】メタン発酵による嫌気性処理は好気性処理
に比べ、高濃度に汚泥を保持でき、高負荷運転が可
能であり、汚泥発生量が少ない等の利点がある一方、
以下のような問題がある。 難分解性物質の分解は期待できない。 懸濁物質、固形物、油分がメタン発酵処理を著しく
阻害するので、懸濁物質、固形物、油分を単純沈殿処理
設備、凝集沈殿処理設備、加圧浮上処理設備等により予
め除去する必要がある。またそれら施設の運転管理が煩
雑で、かつ薬品代等のランニングコストがかかる。 メタン発酵の前段に新たに酸発酵が必要である。 酸発酵で生成する汚泥の分離が必要であり、汚泥の
処理が増える。 大量の硫酸イオンやナトリウムイオンは、メタン発
酵を阻害するが、現状ではこれを効果的、安価に除去す
る技術がないために大量の希釈水で廃液を希釈してい
る。このことによりメタン発酵対象水の水量が増え、設
備の過大化を招く。 さらに、メタン発酵の前処理として減圧蒸留が検討され
ているが、この主な目的は硫酸イオンやカルシウムイオ
ン等の塩類に限られている（柴崎和夫ら；ＵＡＳＢリア
クターによるパン酵母培養廃水の処理特性；水環境学会
誌第１８巻第５号）。また、この方式では減圧蒸留で
の濃縮倍率が１０倍と低い、ＣＯＤCr容積負荷が１０
ｋｇ／ｍ3 ・ｄの時のＣＯＤCr除去率が６０〜７０％と
低い等の問題点がある。
に比べ、高濃度に汚泥を保持でき、高負荷運転が可
能であり、汚泥発生量が少ない等の利点がある一方、
以下のような問題がある。 難分解性物質の分解は期待できない。 懸濁物質、固形物、油分がメタン発酵処理を著しく
阻害するので、懸濁物質、固形物、油分を単純沈殿処理
設備、凝集沈殿処理設備、加圧浮上処理設備等により予
め除去する必要がある。またそれら施設の運転管理が煩
雑で、かつ薬品代等のランニングコストがかかる。 メタン発酵の前段に新たに酸発酵が必要である。 酸発酵で生成する汚泥の分離が必要であり、汚泥の
処理が増える。 大量の硫酸イオンやナトリウムイオンは、メタン発
酵を阻害するが、現状ではこれを効果的、安価に除去す
る技術がないために大量の希釈水で廃液を希釈してい
る。このことによりメタン発酵対象水の水量が増え、設
備の過大化を招く。 さらに、メタン発酵の前処理として減圧蒸留が検討され
ているが、この主な目的は硫酸イオンやカルシウムイオ
ン等の塩類に限られている（柴崎和夫ら；ＵＡＳＢリア
クターによるパン酵母培養廃水の処理特性；水環境学会
誌第１８巻第５号）。また、この方式では減圧蒸留で
の濃縮倍率が１０倍と低い、ＣＯＤCr容積負荷が１０
ｋｇ／ｍ3 ・ｄの時のＣＯＤCr除去率が６０〜７０％と
低い等の問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蒸発
濃縮装置の特徴であるところの蒸発法を用いることによ
りメタン発酵処理を効率よく行い、メタン発酵による嫌
気性処理における上記欠点を解消することにある。
濃縮装置の特徴であるところの蒸発法を用いることによ
りメタン発酵処理を効率よく行い、メタン発酵による嫌
気性処理における上記欠点を解消することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、有機性
廃液を、蒸留して濃縮液と凝縮液に分離する第１工程
と、その第１工程の凝縮液をメタン発酵する第２工程か
らなる有機性廃液の処理方法によって解決された。上記
の様な問題を解決するため、本発明においては第１工程
で固液分離設備や酸発酵設備を設置せずに有機性廃液を
蒸発濃縮装置にて蒸発濃縮処理することで有機性廃液中
の難分解性有機物である不揮発性有機物、懸濁物質、固
形物、油分、塩類等を濃縮液に移行させ、かつ有機物か
ら揮発性有機物（主に低級脂肪酸）への転換を図る。得
られた揮発性有機物は水蒸気とともに凝縮器により液温
３５〜４０℃に調整された凝縮液となる。第２工程では
メタン発酵を阻害する成分が除かれた凝縮液中の揮発性
有機物をメタン発酵処理するものである。
廃液を、蒸留して濃縮液と凝縮液に分離する第１工程
と、その第１工程の凝縮液をメタン発酵する第２工程か
らなる有機性廃液の処理方法によって解決された。上記
の様な問題を解決するため、本発明においては第１工程
で固液分離設備や酸発酵設備を設置せずに有機性廃液を
蒸発濃縮装置にて蒸発濃縮処理することで有機性廃液中
の難分解性有機物である不揮発性有機物、懸濁物質、固
形物、油分、塩類等を濃縮液に移行させ、かつ有機物か
ら揮発性有機物（主に低級脂肪酸）への転換を図る。得
られた揮発性有機物は水蒸気とともに凝縮器により液温
３５〜４０℃に調整された凝縮液となる。第２工程では
メタン発酵を阻害する成分が除かれた凝縮液中の揮発性
有機物をメタン発酵処理するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、有機性廃液の無害化の
際、間接加熱による蒸発装置を用いて有機性廃液をその
凝縮液と不揮発性有機物、固形物、油分、塩類等の残留
した濃縮液に分離する第１工程と、第１工程から分離し
た凝縮液中に含む揮発性の有機化合物をメタン発酵処理
する第２工程からなる有機性廃液の処理方法である。本
発明を実施するための装置は、主として、蒸発濃縮装
置、凝縮器、メタン発酵処理設備より構成されている。
蒸発濃縮装置は、蒸気を用いた間接式の蒸発濃縮装置で
あれば熱交換の方法はチューブラ型、プレート型等のよ
うな方法を用いても良い。蒸発濃縮装置の運転は、通
常、減圧蒸留により行われ、絶対圧として４００〜８０
ｍｍＨｇ、蒸発温度は５０〜８０℃が好ましい。蒸留に
おける圧力、温度は目的とする廃液にあわせて適宜選択
して実施することができる。この様な条件で有機物、懸
濁物質、固形物、塩類、油分等を含む有機性廃液を処理
した場合、懸濁物質、固形物、塩類、高沸点有機物等の
不揮発性物質は濃縮液に残留する。この過程で廃液中の
有機物が熱の作用で揮発性有機物に転換される。低級脂
肪酸のような揮発性物質は有機性廃液の蒸発に伴い蒸気
中に移行する。
際、間接加熱による蒸発装置を用いて有機性廃液をその
凝縮液と不揮発性有機物、固形物、油分、塩類等の残留
した濃縮液に分離する第１工程と、第１工程から分離し
た凝縮液中に含む揮発性の有機化合物をメタン発酵処理
する第２工程からなる有機性廃液の処理方法である。本
発明を実施するための装置は、主として、蒸発濃縮装
置、凝縮器、メタン発酵処理設備より構成されている。
蒸発濃縮装置は、蒸気を用いた間接式の蒸発濃縮装置で
あれば熱交換の方法はチューブラ型、プレート型等のよ
うな方法を用いても良い。蒸発濃縮装置の運転は、通
常、減圧蒸留により行われ、絶対圧として４００〜８０
ｍｍＨｇ、蒸発温度は５０〜８０℃が好ましい。蒸留に
おける圧力、温度は目的とする廃液にあわせて適宜選択
して実施することができる。この様な条件で有機物、懸
濁物質、固形物、塩類、油分等を含む有機性廃液を処理
した場合、懸濁物質、固形物、塩類、高沸点有機物等の
不揮発性物質は濃縮液に残留する。この過程で廃液中の
有機物が熱の作用で揮発性有機物に転換される。低級脂
肪酸のような揮発性物質は有機性廃液の蒸発に伴い蒸気
中に移行する。
【０００７】揮発性物質を含む蒸気は、凝縮器にて間接
冷却され凝縮液となる。凝縮液の液温は、通常放流規制
値である４５℃以下まで冷却するが、安全面を考慮して
３５℃付近まで冷却することが多い。つまり、凝縮液は
液温３５℃前後、懸濁物質、固形物、油分、塩類等をほ
とんど含まず有機物の大部分が低級脂肪酸を主体とした
揮発性有機物であるために、この凝縮水はメタン発酵処
理に最適なものである。メタン発酵処理の方法は、流動
床、固定床、ＵＡＳＢ（上向流嫌気性汚泥床）等いずれ
の方法でも問題ない。特にＵＡＳＢは、系内に高濃度の
菌体（グラニュール）が保持でき、高負荷処理が可能で
ある。メタン発酵槽に流入する凝縮液は、液温３５〜３
７℃であるため、外部より改めて加温する必要はない。
冷却され凝縮液となる。凝縮液の液温は、通常放流規制
値である４５℃以下まで冷却するが、安全面を考慮して
３５℃付近まで冷却することが多い。つまり、凝縮液は
液温３５℃前後、懸濁物質、固形物、油分、塩類等をほ
とんど含まず有機物の大部分が低級脂肪酸を主体とした
揮発性有機物であるために、この凝縮水はメタン発酵処
理に最適なものである。メタン発酵処理の方法は、流動
床、固定床、ＵＡＳＢ（上向流嫌気性汚泥床）等いずれ
の方法でも問題ない。特にＵＡＳＢは、系内に高濃度の
菌体（グラニュール）が保持でき、高負荷処理が可能で
ある。メタン発酵槽に流入する凝縮液は、液温３５〜３
７℃であるため、外部より改めて加温する必要はない。
【０００８】凝縮液中の有機物の大部分が低級脂肪酸で
あるので、メタン発酵するに際して酸発酵が不要であ
り、メタン生成菌の基質としては最適である。本発明の
フローシートの一例として蒸圧蒸留を用いたフローシー
トを図１に示し、説明する。有機性廃液の原水６は、原
水槽１にて貯留された後、原水ポンプ２により、蒸発濃
縮塔３に送られて加熱用蒸気７と熱交換を行う。３内に
て蒸発した蒸気（図中の点線）は、凝縮器４で冷却水と
熱交換し凝縮液となる。蒸発濃縮塔３で廃液が加熱され
ると有機性廃液中の揮発性有機物もしくは３で生成した
揮発性有機物は蒸発して凝縮液側に移動する。一方、蒸
発濃縮塔３の濃縮液は、塔下部から引き抜かれ別途処理
される。熱効率を高めるため、通常この蒸発濃縮は、減
圧下で３を数塔設置した多重効用缶方式とする場合が多
い。次に、凝縮器４で生成した凝縮液は、メタン発酵槽
５にてメタン発酵処理され、処理水９として排出され
る。メタンガスと炭酸ガスを含むバイオガス８はボイラ
ー１３に戻され蒸気濃縮塔３の加熱に利用される。
あるので、メタン発酵するに際して酸発酵が不要であ
り、メタン生成菌の基質としては最適である。本発明の
フローシートの一例として蒸圧蒸留を用いたフローシー
トを図１に示し、説明する。有機性廃液の原水６は、原
水槽１にて貯留された後、原水ポンプ２により、蒸発濃
縮塔３に送られて加熱用蒸気７と熱交換を行う。３内に
て蒸発した蒸気（図中の点線）は、凝縮器４で冷却水と
熱交換し凝縮液となる。蒸発濃縮塔３で廃液が加熱され
ると有機性廃液中の揮発性有機物もしくは３で生成した
揮発性有機物は蒸発して凝縮液側に移動する。一方、蒸
発濃縮塔３の濃縮液は、塔下部から引き抜かれ別途処理
される。熱効率を高めるため、通常この蒸発濃縮は、減
圧下で３を数塔設置した多重効用缶方式とする場合が多
い。次に、凝縮器４で生成した凝縮液は、メタン発酵槽
５にてメタン発酵処理され、処理水９として排出され
る。メタンガスと炭酸ガスを含むバイオガス８はボイラ
ー１３に戻され蒸気濃縮塔３の加熱に利用される。
【０００９】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例 図１に示した本発明のフローで実験を行った。実験に用
いた蒸発濃縮装置とメタン発酵装置の仕様を表１に示
す。
する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例 図１に示した本発明のフローで実験を行った。実験に用
いた蒸発濃縮装置とメタン発酵装置の仕様を表１に示
す。
【００１０】
【表１】
【００１１】有機性汚泥の遠心分離による分離液を蒸発
濃縮装置への供給原水とした。その原水性状を表２に示
す。
濃縮装置への供給原水とした。その原水性状を表２に示
す。
【００１２】
【表２】
【００１３】蒸発濃縮は、原水６０リットルを約４０倍
まで濃縮した。得られた凝縮液量は５８．６リットルで
あり、この性状を表３に示す。
まで濃縮した。得られた凝縮液量は５８．６リットルで
あり、この性状を表３に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】この４０倍凝縮液に微量元素を加えた後、
メタン発酵処理を行った。メタン発酵の実験条件は次の
通りである。 種グラニュール； 醸造廃液で馴致 グラニュール濃度； ２０ｇ／リットル ＣＯＤCr容積負荷； ５〜１５ｋｇ／ｍ3 ・日 水温； ３５℃ ＣＯＤCr容積負荷５ｋｇ／ｍ3 ・日から種グラニュール
の馴致を行った。その後、約１．５ケ月後かけてＣＯＤ
Cr容積負荷を１５ｋｇ／ｍ3 ・日まで上げた。この時の
減圧蒸留凝縮水のメタン発酵処理水のｐＨは７．５、Ｃ
ＯＤCrは１９０ｍｇ／リットル、ＢＯＤは６０ｍｇ／リ
ットルであった。常圧蒸留凝縮水のメタン発酵処理水の
ｐＨは７．６、ＣＯＤCrは２００ｍｇ／リットル、ＢＯ
Ｄは６５ｍｇ／リットルであった。
メタン発酵処理を行った。メタン発酵の実験条件は次の
通りである。 種グラニュール； 醸造廃液で馴致 グラニュール濃度； ２０ｇ／リットル ＣＯＤCr容積負荷； ５〜１５ｋｇ／ｍ3 ・日 水温； ３５℃ ＣＯＤCr容積負荷５ｋｇ／ｍ3 ・日から種グラニュール
の馴致を行った。その後、約１．５ケ月後かけてＣＯＤ
Cr容積負荷を１５ｋｇ／ｍ3 ・日まで上げた。この時の
減圧蒸留凝縮水のメタン発酵処理水のｐＨは７．５、Ｃ
ＯＤCrは１９０ｍｇ／リットル、ＢＯＤは６０ｍｇ／リ
ットルであった。常圧蒸留凝縮水のメタン発酵処理水の
ｐＨは７．６、ＣＯＤCrは２００ｍｇ／リットル、ＢＯ
Ｄは６５ｍｇ／リットルであった。
【００１６】〔比較例〕比較実験として、有機性汚泥の
遠心分離による分離液を水道水にて２倍に希釈しメタン
発酵装置に直接供給し処理を行った。実験装置仕様、実
験条件は実施例と同じである。原水の性状を表４に示
す。
遠心分離による分離液を水道水にて２倍に希釈しメタン
発酵装置に直接供給し処理を行った。実験装置仕様、実
験条件は実施例と同じである。原水の性状を表４に示
す。
【００１７】
【表４】
【００１８】ＣＯＤCr容積負荷５ｋｇ／ｍ3 ・日から種
グラニュールの馴致を行った。約１週間後、ＣＯＤCr容
積負荷を７ｋｇ／ｍ3 ・日に上げるとグラニュールの流
出が認められガス発生量が減少し、メタン発酵処理の悪
化が認められた。約３週間後、ガス発生量は０．０５リ
ットル／日となり、メタン発酵処理は停止した。そのと
きの処理水性状は、ｐＨが４．８、ＣＯＤCrが４１００
ｍｇ／リットル、ＢＯＤが２８００ｍｇ／リットルであ
った。
グラニュールの馴致を行った。約１週間後、ＣＯＤCr容
積負荷を７ｋｇ／ｍ3 ・日に上げるとグラニュールの流
出が認められガス発生量が減少し、メタン発酵処理の悪
化が認められた。約３週間後、ガス発生量は０．０５リ
ットル／日となり、メタン発酵処理は停止した。そのと
きの処理水性状は、ｐＨが４．８、ＣＯＤCrが４１００
ｍｇ／リットル、ＢＯＤが２８００ｍｇ／リットルであ
った。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、蒸発濃縮装置の特徴であると
ころの蒸発法を用いることにより（１）揮発性有機物
（主に低級脂肪酸）が凝縮液側に濃縮されること、
（２）凝縮液の水温が調節できること、（３）凝縮水に
は阻害となる懸濁物質、固形物、油分、塩類等がほとん
どないこと等を利用してメタン発酵処理を効率良く行う
ものである。
ころの蒸発法を用いることにより（１）揮発性有機物
（主に低級脂肪酸）が凝縮液側に濃縮されること、
（２）凝縮液の水温が調節できること、（３）凝縮水に
は阻害となる懸濁物質、固形物、油分、塩類等がほとん
どないこと等を利用してメタン発酵処理を効率良く行う
ものである。
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法を表すフローシ
ートの一例である。
ートの一例である。
１ 原水槽 ２ 原水ポンプ ３ 蒸発濃縮塔 ４ 凝縮器 ５ メタン発酵槽 ６ 原水 ７ 加熱用蒸気 ８ バイオガス ９ 処理水 １０ 濃縮液 １１ 冷却水入口 １２ 冷却水出口 １３ ボイラー １４ 真空ポンプ １５ 脱硫器
Claims (3)
- 【請求項１】 有機性廃液を、蒸留して濃縮液と凝縮液
に分離する第１工程と、その第１工程の凝縮液をメタン
発酵する第２工程からなる有機性廃液の処理方法。 - 【請求項２】 蒸留方法として減圧蒸留を使用する請求
項１に記載の有機性廃液の処理方法。 - 【請求項３】 蒸留における圧力及び温度は、目的とす
る廃液にあわせて選択する請求項１又は２に記載の有機
性廃液の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10562996A JPH09290249A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 有機性廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10562996A JPH09290249A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 有機性廃液の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09290249A true JPH09290249A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14412775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10562996A Pending JPH09290249A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 有機性廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09290249A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2155754A1 (es) * | 1998-10-27 | 2001-05-16 | Recuperacion De En S A Y Aplic | Procedimiento para tratamiento de purines de ganado porcino. |
| JP2007260551A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ihi Corp | 有機性廃棄物処理装置及び方法 |
| JP2012040468A (ja) * | 2010-08-16 | 2012-03-01 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理方法及び排水処理装置 |
| WO2017183236A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 水ｉｎｇ株式会社 | 含油廃液の処理方法及びその装置 |
| JP2017213479A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 水ｉｎｇ株式会社 | 脱水システム及び脱水方法 |
| KR101853734B1 (ko) * | 2018-03-21 | 2018-06-14 | 동우바이오 주식회사 | 유기성폐기물 음폐수의 처리수 무방류 자원화 처리장치 및 그 처리방법 |
| JP2019150763A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | オルガノ株式会社 | 水処理方法および水処理装置 |
-
1996
- 1996-04-25 JP JP10562996A patent/JPH09290249A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110304786A (zh) * | 2018-03-21 | 2019-10-08 | 东佑生物株式会社 | 有机废物食物废水的处理水无放流资源化处理装置以及其处理方法 |
| CN110304786B (zh) * | 2018-03-21 | 2020-10-20 | 东佑生物株式会社 | 有机废物食物废水的处理水无放流资源化处理装置以及其处理方法 |
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