JPH11347588A - メタン発酵処理装置及び処理方法 - Google Patents
メタン発酵処理装置及び処理方法Info
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- JPH11347588A JPH11347588A JP15597198A JP15597198A JPH11347588A JP H11347588 A JPH11347588 A JP H11347588A JP 15597198 A JP15597198 A JP 15597198A JP 15597198 A JP15597198 A JP 15597198A JP H11347588 A JPH11347588 A JP H11347588A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリ薬剤の添加量を削減して低ランニン
グコストで運転可能なメタン発酵処理装置及び処理方法
を提供する。 【解決手段】 有機性廃水の有機性物質を酸生成菌によ
り低級脂肪酸に分解する酸生成槽１と、この低級脂肪酸
をさらにメタン細菌によりメタンと炭酸ガスに分解する
反応槽２からなるメタン発酵処理装置において、この反
応槽２の処理水の全部または一部を所定時間滞留して貯
水する滞留槽３と、滞留槽３から酸生成槽１に所定量の
処理水を送水する送水管５４と、を備えている。滞留槽
３内で処理水のアルカリ化反応が進行し、生成されたア
ルカリ度の高い処理水を酸生成槽１に導くことで、アル
カリ薬剤タンク４からのアルカリ薬剤投入量を削減でき
る。
グコストで運転可能なメタン発酵処理装置及び処理方法
を提供する。 【解決手段】 有機性廃水の有機性物質を酸生成菌によ
り低級脂肪酸に分解する酸生成槽１と、この低級脂肪酸
をさらにメタン細菌によりメタンと炭酸ガスに分解する
反応槽２からなるメタン発酵処理装置において、この反
応槽２の処理水の全部または一部を所定時間滞留して貯
水する滞留槽３と、滞留槽３から酸生成槽１に所定量の
処理水を送水する送水管５４と、を備えている。滞留槽
３内で処理水のアルカリ化反応が進行し、生成されたア
ルカリ度の高い処理水を酸生成槽１に導くことで、アル
カリ薬剤タンク４からのアルカリ薬剤投入量を削減でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃水を処理す
るメタン発酵処理装置及び処理方法に関し、特に、その
処理水のｐＨコントロールに関する。
るメタン発酵処理装置及び処理方法に関し、特に、その
処理水のｐＨコントロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】食品、飲料品、医薬品、パルプ等の製造
にあたっては、有機物を含有する廃水が排出される。こ
れらの廃水処理には、活性汚泥法が広く用いられてい
る。ところが、活性汚泥法は比較的低濃度の有機物を含
む廃水に適した処理方法であって、有機物の濃度が高く
なる（Ｂ．Ｏ．Ｄ．１００００ｍｇ／ｌ以上）と汚泥が
膨化するバルキングが発生し、処理能力が低下するほ
か、ランニングコストも高いという問題点がある。
にあたっては、有機物を含有する廃水が排出される。こ
れらの廃水処理には、活性汚泥法が広く用いられてい
る。ところが、活性汚泥法は比較的低濃度の有機物を含
む廃水に適した処理方法であって、有機物の濃度が高く
なる（Ｂ．Ｏ．Ｄ．１００００ｍｇ／ｌ以上）と汚泥が
膨化するバルキングが発生し、処理能力が低下するほ
か、ランニングコストも高いという問題点がある。
【０００３】こうした高濃度の有機物含有廃水を処理す
る方法として、メタン発酵法がある。これは、メタン細
菌を利用して廃水中の有機物をメタンと炭酸ガスに分解
するものである。当初は、メタン細菌を含む嫌気性汚泥
を浮遊状態で使用する方法が用いられていたが、最近
は、汚泥を顆粒状のいわゆるグラニュール汚泥として使
用するＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）
法やＥＧＳＢ（ExpandedGranuler Sludge Blanket）法
が広く用いられている。これらのＵＡＳＢ法やＥＧＳＢ
法で用いられるグラニュール汚泥は、沈降性が高く、反
応槽から流出しにくいため、反応槽内にはメタン細菌を
高濃度で保持することができる。この結果、活性汚泥法
に比べて高い容積負荷を達成することができ、高負荷運
転が可能で、廃水の量、質（有機物含有量等）の変動に
強いといった利点を有する。
る方法として、メタン発酵法がある。これは、メタン細
菌を利用して廃水中の有機物をメタンと炭酸ガスに分解
するものである。当初は、メタン細菌を含む嫌気性汚泥
を浮遊状態で使用する方法が用いられていたが、最近
は、汚泥を顆粒状のいわゆるグラニュール汚泥として使
用するＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）
法やＥＧＳＢ（ExpandedGranuler Sludge Blanket）法
が広く用いられている。これらのＵＡＳＢ法やＥＧＳＢ
法で用いられるグラニュール汚泥は、沈降性が高く、反
応槽から流出しにくいため、反応槽内にはメタン細菌を
高濃度で保持することができる。この結果、活性汚泥法
に比べて高い容積負荷を達成することができ、高負荷運
転が可能で、廃水の量、質（有機物含有量等）の変動に
強いといった利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このメタン発酵法にお
いては、反応槽のｐＨは中性付近でなければならない。
ところが、酸生成槽で生成された低級脂肪酸は、廃水の
ｐＨを低下させる。そして、反応槽に送られる廃水のｐ
Ｈが約５．５以下になると反応槽内のメタン細菌による
反応処理が停止してしまう。このため、通常は、アルカ
リ薬剤を添加してこの低級脂肪酸を中和することによ
り、廃水のｐＨを中性付近にコントロールしている。し
かし、低級脂肪酸が多い場合、すなわち、処理対象の廃
水中の有機物濃度が高い場合には、中和のために必要な
アルカリ薬剤の投入量も増加するため、ランニングコス
トがかさむという問題があった。
いては、反応槽のｐＨは中性付近でなければならない。
ところが、酸生成槽で生成された低級脂肪酸は、廃水の
ｐＨを低下させる。そして、反応槽に送られる廃水のｐ
Ｈが約５．５以下になると反応槽内のメタン細菌による
反応処理が停止してしまう。このため、通常は、アルカ
リ薬剤を添加してこの低級脂肪酸を中和することによ
り、廃水のｐＨを中性付近にコントロールしている。し
かし、低級脂肪酸が多い場合、すなわち、処理対象の廃
水中の有機物濃度が高い場合には、中和のために必要な
アルカリ薬剤の投入量も増加するため、ランニングコス
トがかさむという問題があった。
【０００５】この対策として、通常、中性ないし弱アル
カリ性である反応槽による処理水の一部を直接酸生成槽
に戻すことにより、酸生成槽内のｐＨを上げる方法や、
酸生成槽内での滞留時間を短くすることで低級脂肪酸の
発生を抑える方法などが採られているが、前者は、反応
槽に送られる廃水のｐＨを十分に上げることができず、
後者は、酸生成槽での有機物の分解が充分でないまま反
応槽に廃水を送り込むことになり、いずれも好ましい対
策とはいえない。
カリ性である反応槽による処理水の一部を直接酸生成槽
に戻すことにより、酸生成槽内のｐＨを上げる方法や、
酸生成槽内での滞留時間を短くすることで低級脂肪酸の
発生を抑える方法などが採られているが、前者は、反応
槽に送られる廃水のｐＨを十分に上げることができず、
後者は、酸生成槽での有機物の分解が充分でないまま反
応槽に廃水を送り込むことになり、いずれも好ましい対
策とはいえない。
【０００６】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、
アルカリ薬剤の添加量を削減して低ランニングコストで
運転可能なメタン発酵処理装置及び処理方法を提供する
ことを課題とする。
アルカリ薬剤の添加量を削減して低ランニングコストで
運転可能なメタン発酵処理装置及び処理方法を提供する
ことを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のメタン発酵処理装置は、有機性廃水の有機
性物質を酸生成菌により低級脂肪酸に分解する酸生成槽
と、この低級脂肪酸をさらにメタン細菌によりメタンと
炭酸ガスに分解する反応槽からなるメタン発酵処理装置
において、反応槽の処理水の全部または一部を所定時間
滞留して貯水する滞留槽と、この滞留槽から酸生成槽に
所定量の処理水を送水する送水管と、を備えていること
を特徴とする。一方、本発明のメタン発酵処理方法は、
有機性廃水の有機性物質を酸生成槽内の酸生成菌により
低級脂肪酸に分解する工程と、この低級脂肪酸をさらに
反応槽内のメタン細菌によりメタンと炭酸ガスに分解す
る工程を備えるメタン発酵処理方法において、反応槽の
処理水の全部または一部を滞留槽に所定時間滞留させた
後にその所定量を酸生成槽に導入することにより、酸生
成槽内の処理廃水のｐＨを制御する工程をさらに備えて
いることを特徴とする。
め、本発明のメタン発酵処理装置は、有機性廃水の有機
性物質を酸生成菌により低級脂肪酸に分解する酸生成槽
と、この低級脂肪酸をさらにメタン細菌によりメタンと
炭酸ガスに分解する反応槽からなるメタン発酵処理装置
において、反応槽の処理水の全部または一部を所定時間
滞留して貯水する滞留槽と、この滞留槽から酸生成槽に
所定量の処理水を送水する送水管と、を備えていること
を特徴とする。一方、本発明のメタン発酵処理方法は、
有機性廃水の有機性物質を酸生成槽内の酸生成菌により
低級脂肪酸に分解する工程と、この低級脂肪酸をさらに
反応槽内のメタン細菌によりメタンと炭酸ガスに分解す
る工程を備えるメタン発酵処理方法において、反応槽の
処理水の全部または一部を滞留槽に所定時間滞留させた
後にその所定量を酸生成槽に導入することにより、酸生
成槽内の処理廃水のｐＨを制御する工程をさらに備えて
いることを特徴とする。
【０００８】反応槽での処理水中には、有機物の分解過
程で生成された炭酸ガスが炭酸イオンとして溶け込んで
おり、これがｐＨ調整のために添加されたアルカリ薬剤
と反応して炭酸水素化合物を生成する。この炭酸水素化
合物の加水解離により再び水酸化物を形成する。この反
応は比較的ゆっくりと進行するため、処理水のｐＨもゆ
っくりと上昇する。従来例のように処理水の一部を直接
酸生成槽に戻した場合は、この反応が十分に進行してい
ないため、処理水のｐＨが低く、十分な効果が得られな
かったが、本発明によれば、滞留槽内でこの反応を十分
に進行させ、処理水のｐＨをアルカリ性に上げた後に酸
生成槽に返送するので、酸生成槽内のｐＨ低下が抑えら
れる。この結果、従来よりアルカリ薬剤の添加量が少な
くても、同一のｐＨ抑制効果が得られる。
程で生成された炭酸ガスが炭酸イオンとして溶け込んで
おり、これがｐＨ調整のために添加されたアルカリ薬剤
と反応して炭酸水素化合物を生成する。この炭酸水素化
合物の加水解離により再び水酸化物を形成する。この反
応は比較的ゆっくりと進行するため、処理水のｐＨもゆ
っくりと上昇する。従来例のように処理水の一部を直接
酸生成槽に戻した場合は、この反応が十分に進行してい
ないため、処理水のｐＨが低く、十分な効果が得られな
かったが、本発明によれば、滞留槽内でこの反応を十分
に進行させ、処理水のｐＨをアルカリ性に上げた後に酸
生成槽に返送するので、酸生成槽内のｐＨ低下が抑えら
れる。この結果、従来よりアルカリ薬剤の添加量が少な
くても、同一のｐＨ抑制効果が得られる。
【０００９】さらに、滞留槽の液相を曝気する曝気装置
をさらに備えていてもよい。これにより、液中に含まれ
る炭酸イオンは一部除去され、炭酸イオンが系内を循環
して蓄積されていくことによる炭酸イオン濃度上昇がな
く、ｐＨ調整用のアルカリ薬剤の添加量がさらに削減可
能である。
をさらに備えていてもよい。これにより、液中に含まれ
る炭酸イオンは一部除去され、炭酸イオンが系内を循環
して蓄積されていくことによる炭酸イオン濃度上昇がな
く、ｐＨ調整用のアルカリ薬剤の添加量がさらに削減可
能である。
【００１０】この滞留槽は活性汚泥槽であってもよい。
活性汚泥槽のような好気的処理設備内では、滞留槽と同
様の効果が得られる。活性汚泥処理は、メタン発酵処理
の後段処理として用いられていることも多く、配管系を
除いて追加の設備を必要としない利点が有る。
活性汚泥槽のような好気的処理設備内では、滞留槽と同
様の効果が得られる。活性汚泥処理は、メタン発酵処理
の後段処理として用いられていることも多く、配管系を
除いて追加の設備を必要としない利点が有る。
【００１１】さらに、活性汚泥槽の処理水中の活性汚泥
を沈殿させて除去する沈殿槽をさらに備えてもよい。沈
殿槽を設けない場合は、処理水中に含まれる汚泥を膜装
置、フィルタ等により除去する必要があるが、沈殿槽を
介した場合は、この汚泥の除去と同時に、沈殿槽におけ
る処理水の滞留により滞留槽としての効果が得られる。
を沈殿させて除去する沈殿槽をさらに備えてもよい。沈
殿槽を設けない場合は、処理水中に含まれる汚泥を膜装
置、フィルタ等により除去する必要があるが、沈殿槽を
介した場合は、この汚泥の除去と同時に、沈殿槽におけ
る処理水の滞留により滞留槽としての効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。なお、説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について説明する。なお、説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１３】図１は、本発明に係るメタン発酵処理装置
の第１の実施形態の設備フロー図である。図１に示され
るように、本実施形態は、酸発酵反応を行う通性嫌気性
菌を液相内に浮遊状態で保持する酸生成槽１と、メタン
菌を顆粒状のグラニュール汚泥に保持し、これが液相下
部にグラニュール汚泥床２１として保持されている反応
槽２と、反応槽２で処理された処理水の一部を一定時間
貯水する滞留槽３の３槽から構成されている。この滞留
槽３は、コンクリート製あるいは金属製のいずれでもよ
く、臭気防止用の蓋や貯水を攪拌する攪拌機を設けても
よい。本実施形態はさらに、処理水のｐＨ調整のための
アルカリ薬剤を貯蔵するアルカリ薬剤タンク４を備えて
いる。このアルカリ薬剤としては、例えば、ＮａＯＨ水
溶液を使用することができる。そして、これらの槽及び
タンクには、処理対象の廃水を酸生成槽１に導くライン
５１と、酸生成槽１から反応槽２へ処理液を送るライン
５２と、反応槽２から滞留槽３へ処理液の一部を送るラ
イン５３と、滞留槽３に貯水されている処理液を酸生成
槽１に送るライン５４と、アルカリ薬剤タンク４から酸
生成槽１にアルカリ薬剤を送るライン５５と、ライン５
３に送出される以外の反応槽２の処理液を排出するライ
ン５６と、反応槽２で発生したメタン発酵ガスを排出す
るライン５７と、が接続されている。
の第１の実施形態の設備フロー図である。図１に示され
るように、本実施形態は、酸発酵反応を行う通性嫌気性
菌を液相内に浮遊状態で保持する酸生成槽１と、メタン
菌を顆粒状のグラニュール汚泥に保持し、これが液相下
部にグラニュール汚泥床２１として保持されている反応
槽２と、反応槽２で処理された処理水の一部を一定時間
貯水する滞留槽３の３槽から構成されている。この滞留
槽３は、コンクリート製あるいは金属製のいずれでもよ
く、臭気防止用の蓋や貯水を攪拌する攪拌機を設けても
よい。本実施形態はさらに、処理水のｐＨ調整のための
アルカリ薬剤を貯蔵するアルカリ薬剤タンク４を備えて
いる。このアルカリ薬剤としては、例えば、ＮａＯＨ水
溶液を使用することができる。そして、これらの槽及び
タンクには、処理対象の廃水を酸生成槽１に導くライン
５１と、酸生成槽１から反応槽２へ処理液を送るライン
５２と、反応槽２から滞留槽３へ処理液の一部を送るラ
イン５３と、滞留槽３に貯水されている処理液を酸生成
槽１に送るライン５４と、アルカリ薬剤タンク４から酸
生成槽１にアルカリ薬剤を送るライン５５と、ライン５
３に送出される以外の反応槽２の処理液を排出するライ
ン５６と、反応槽２で発生したメタン発酵ガスを排出す
るライン５７と、が接続されている。
【００１４】次に、図１の処理装置を用いて実施される
本発明のメタン発酵処理方法の好適な実施形態について
説明する。以下、アルカリ薬剤としてＮａＯＨを用いた
場合を例に説明する。処理対象の有機性廃水は、ライン
５１を介して酸生成槽１に導入される。酸生成槽１で
は、通性嫌気性菌による酸発酵反応で有機物を低級な有
機酸等に分解する。この低級脂肪酸により槽内ｐＨが低
下するが、同時にこの反応により発生した炭酸ガスが処
理廃水中に溶け込み、炭酸イオンとなって、処理廃水の
ｐＨを低下させる。これを防止するため、アルカリ薬剤
タンク４からライン５５を介してアルカリ薬剤であるＮ
ａＯＨを所定量投入する。このアルカリ薬剤の中和作用
で処理廃水のｐＨを中性付近に上げることができる。こ
のとき、あわせて滞留槽３からライン５４を介してアル
カリ性の処理水が導入されているので、アルカリ薬剤タ
ンク４からのアルカリ薬剤投入量を抑えることができ、
ランニングコストを低下させることができる。なお、滞
留槽３の処理液のアルカリ度については後に詳述する。
本発明のメタン発酵処理方法の好適な実施形態について
説明する。以下、アルカリ薬剤としてＮａＯＨを用いた
場合を例に説明する。処理対象の有機性廃水は、ライン
５１を介して酸生成槽１に導入される。酸生成槽１で
は、通性嫌気性菌による酸発酵反応で有機物を低級な有
機酸等に分解する。この低級脂肪酸により槽内ｐＨが低
下するが、同時にこの反応により発生した炭酸ガスが処
理廃水中に溶け込み、炭酸イオンとなって、処理廃水の
ｐＨを低下させる。これを防止するため、アルカリ薬剤
タンク４からライン５５を介してアルカリ薬剤であるＮ
ａＯＨを所定量投入する。このアルカリ薬剤の中和作用
で処理廃水のｐＨを中性付近に上げることができる。こ
のとき、あわせて滞留槽３からライン５４を介してアル
カリ性の処理水が導入されているので、アルカリ薬剤タ
ンク４からのアルカリ薬剤投入量を抑えることができ、
ランニングコストを低下させることができる。なお、滞
留槽３の処理液のアルカリ度については後に詳述する。
【００１５】ここで、投入されたＮａＯＨは、処理液中
の炭酸イオンと反応して、ＮａＨＣＯ3を生成するが、
生成されたＮａＨＣＯ3は以下の加水解離反応によって
再びＮａＯＨを生成する。この反応の進行に伴って処理
液のｐＨは徐々に上昇していく。
の炭酸イオンと反応して、ＮａＨＣＯ3を生成するが、
生成されたＮａＨＣＯ3は以下の加水解離反応によって
再びＮａＯＨを生成する。この反応の進行に伴って処理
液のｐＨは徐々に上昇していく。
【００１６】ＮａＨＣＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＣＯ3＋ＮａＯＨ こうしてｐＨを調整してほぼ中性とした処理液は、ライ
ン５２を介して反応槽２に送られる。したがって、反応
槽２のグラニュール汚泥床１内に保持されたメタン菌に
よるメタン発酵反応が阻害されることもなく、効率の良
いメタン発酵反応が保証される。効率良くメタン発酵を
行うには、反応槽２内部の処理液のｐＨは６．８〜７．
５程度に保つことが最も好ましい。このグラニュール汚
泥床１内では、有機酸をメタンと炭酸ガスに分解する。
そして、得られたメタン、炭酸ガスはライン５７から送
出され、一方、有機物が除去された処理水は、ライン５
６を介して送出されるとともに、一部がライン５３によ
り滞留槽３に送られる。
ン５２を介して反応槽２に送られる。したがって、反応
槽２のグラニュール汚泥床１内に保持されたメタン菌に
よるメタン発酵反応が阻害されることもなく、効率の良
いメタン発酵反応が保証される。効率良くメタン発酵を
行うには、反応槽２内部の処理液のｐＨは６．８〜７．
５程度に保つことが最も好ましい。このグラニュール汚
泥床１内では、有機酸をメタンと炭酸ガスに分解する。
そして、得られたメタン、炭酸ガスはライン５７から送
出され、一方、有機物が除去された処理水は、ライン５
６を介して送出されるとともに、一部がライン５３によ
り滞留槽３に送られる。
【００１７】滞留槽３へ送られてきた処理水のｐＨは約
７程度であるが、１〜２時間程度滞留槽内で滞留させる
ことにより上述の反応が進行してそのｐＨは８〜９程度
まで上昇する。したがって、上述したようにアルカリ薬
剤の補助として用いることができる。
７程度であるが、１〜２時間程度滞留槽内で滞留させる
ことにより上述の反応が進行してそのｐＨは８〜９程度
まで上昇する。したがって、上述したようにアルカリ薬
剤の補助として用いることができる。
【００１８】ここで、滞留槽３へ分離する処理水量は、
廃水の有機物濃度等の条件によっても異なるが、例え
ば、ライン５６から排出する水量を１とした場合、ライ
ン５３を経て滞留槽３に送出する水量は０．２程度あれ
ばよい。この場合の処理対象廃水の水量も１であり、こ
のため、ライン５２を流れる水量は、１．２となる。
廃水の有機物濃度等の条件によっても異なるが、例え
ば、ライン５６から排出する水量を１とした場合、ライ
ン５３を経て滞留槽３に送出する水量は０．２程度あれ
ばよい。この場合の処理対象廃水の水量も１であり、こ
のため、ライン５２を流れる水量は、１．２となる。
【００１９】図２は、本発明に係るメタン発酵処理装置
の第２の実施形態を示す設備フロー図である。この第２
の実施形態の図１に示される第１の実施形態との相違点
は、滞留槽３内の貯水を曝気する曝気装置３１と、曝気
装置３１から滞留槽３に送気するライン５８を設けてい
る点にある。
の第２の実施形態を示す設備フロー図である。この第２
の実施形態の図１に示される第１の実施形態との相違点
は、滞留槽３内の貯水を曝気する曝気装置３１と、曝気
装置３１から滞留槽３に送気するライン５８を設けてい
る点にある。
【００２０】曝気装置３１から滞留槽３内にライン５８
を介して送気し、滞留槽３内に保持されている貯水を曝
気することにより、この貯水に炭酸イオンとして含まれ
る炭酸ガスが除去される。図１の実施形態の場合には、
貯水に含まれる炭酸イオンは、貯水とともに酸生成槽１
に直接戻されるが、この実施形態では、酸生成槽１に
は、炭酸イオンを除去した処理水が戻されることになる
ので、アルカリ薬剤（その補助となる戻り水を含む）の
中和効果が増すことになる。
を介して送気し、滞留槽３内に保持されている貯水を曝
気することにより、この貯水に炭酸イオンとして含まれ
る炭酸ガスが除去される。図１の実施形態の場合には、
貯水に含まれる炭酸イオンは、貯水とともに酸生成槽１
に直接戻されるが、この実施形態では、酸生成槽１に
は、炭酸イオンを除去した処理水が戻されることになる
ので、アルカリ薬剤（その補助となる戻り水を含む）の
中和効果が増すことになる。
【００２１】図３は、本発明に係るメタン発酵処理装置
の第３の実施形態を示す設備フロー図である。この実施
形態では、滞留槽３に代えて、活性汚泥槽３’を用いて
いる点で図１、図２に示される第１、第２の実施形態と
相違する。この活性汚泥槽３’と反応槽２とはライン５
３’により接続されている。そして、活性汚泥槽３’の
処理水はライン５９により沈殿槽３２に導かれ、沈殿槽
３２の処理水の一部がライン５４’により酸生成槽１に
導かれ、残りはライン５６’により排出される。
の第３の実施形態を示す設備フロー図である。この実施
形態では、滞留槽３に代えて、活性汚泥槽３’を用いて
いる点で図１、図２に示される第１、第２の実施形態と
相違する。この活性汚泥槽３’と反応槽２とはライン５
３’により接続されている。そして、活性汚泥槽３’の
処理水はライン５９により沈殿槽３２に導かれ、沈殿槽
３２の処理水の一部がライン５４’により酸生成槽１に
導かれ、残りはライン５６’により排出される。
【００２２】この実施形態を用いたメタン発酵処理方法
について以下に説明する。反応槽２で処理された処理水
はライン５３’により活性汚泥槽３’に送られる。そし
て、活性汚泥槽３’での好気的生物処理により、残留す
る有機物等の分解が行われる。活性汚泥槽３’では、処
理反応のために処理水を比較的長時間滞留させる必要が
あるので、活性汚泥槽３’に貯えられた処理水中では上
述の反応が進行して、処理水のｐＨが十分に高くなる。
この処理水はライン５９により沈殿槽３２に送られ、処
理水中に混在する汚泥を沈降させて上澄み液のみを送出
する。この沈殿槽３２でも上述の反応が進行するため、
さらに処理水のｐＨは上昇する。こうして送出された処
理水（上澄み液）のうち一部がライン５４’により酸生
成槽１に送られる。こうして、第１及び第２の実施形態
の場合と同様に、アルカリ度の高い処理水を利用するこ
とができ、アルカリ薬剤タンク４から投入するアルカリ
薬剤の量を削減することができる。
について以下に説明する。反応槽２で処理された処理水
はライン５３’により活性汚泥槽３’に送られる。そし
て、活性汚泥槽３’での好気的生物処理により、残留す
る有機物等の分解が行われる。活性汚泥槽３’では、処
理反応のために処理水を比較的長時間滞留させる必要が
あるので、活性汚泥槽３’に貯えられた処理水中では上
述の反応が進行して、処理水のｐＨが十分に高くなる。
この処理水はライン５９により沈殿槽３２に送られ、処
理水中に混在する汚泥を沈降させて上澄み液のみを送出
する。この沈殿槽３２でも上述の反応が進行するため、
さらに処理水のｐＨは上昇する。こうして送出された処
理水（上澄み液）のうち一部がライン５４’により酸生
成槽１に送られる。こうして、第１及び第２の実施形態
の場合と同様に、アルカリ度の高い処理水を利用するこ
とができ、アルカリ薬剤タンク４から投入するアルカリ
薬剤の量を削減することができる。
【００２３】ここでは、沈殿槽３２を利用する実施形態
を説明したが、沈殿槽３２を介さずに活性汚泥槽３で処
理した廃水の一部を反応槽２に戻してもよい。この場合
は、戻しライン中に膜装置やフィルタを設けて、処理水
中に混入した汚泥を除去する必要がある。
を説明したが、沈殿槽３２を介さずに活性汚泥槽３で処
理した廃水の一部を反応槽２に戻してもよい。この場合
は、戻しライン中に膜装置やフィルタを設けて、処理水
中に混入した汚泥を除去する必要がある。
【００２４】［実施例］本発明者らは、本発明に係る滞
留槽により、処理水のアルカリ度を高めて、このアルカ
リ度の高い処理水を利用することでアルカリ薬剤の添加
を低減する効果を確認する比較実験を行ったので、以下
に、その比較実験について説明する。
留槽により、処理水のアルカリ度を高めて、このアルカ
リ度の高い処理水を利用することでアルカリ薬剤の添加
を低減する効果を確認する比較実験を行ったので、以下
に、その比較実験について説明する。
【００２５】実験装置の概要を図４に示す。この実験装
置は、図１に示される第１の実施形態を基本としたＵＡ
ＳＢ処理装置であり、酸生成槽１内に設置したｐＨセン
サー６１により、酸生成槽１の液相のｐＨを測定し、そ
の結果をもとにｐＨコントローラ６０でアルカリ薬剤タ
ンク４からアルカリ薬剤であるＮａＯＨを投入して液の
ｐＨを調整するものとした。酸生成槽の容積は１リット
ル、反応槽の容積は５リットル、滞留槽の容積は１リッ
トルとした。この処理装置に表１に組成を示すグルコー
スを主体とする人工廃水を原廃水として用いた実験を行
った。
置は、図１に示される第１の実施形態を基本としたＵＡ
ＳＢ処理装置であり、酸生成槽１内に設置したｐＨセン
サー６１により、酸生成槽１の液相のｐＨを測定し、そ
の結果をもとにｐＨコントローラ６０でアルカリ薬剤タ
ンク４からアルカリ薬剤であるＮａＯＨを投入して液の
ｐＨを調整するものとした。酸生成槽の容積は１リット
ル、反応槽の容積は５リットル、滞留槽の容積は１リッ
トルとした。この処理装置に表１に組成を示すグルコー
スを主体とする人工廃水を原廃水として用いた実験を行
った。
【００２６】
【表１】
【００２７】この原水を容積負荷約１０ｋｇＣＯＤｃｒ
／ｍ3日に相当する流量約４．５リットル／日で供給し
３種の実験を行った。まず、従来の処理装置に相当する
比較例では、反応槽２の処理水の一部を滞留槽３で滞留
させずに直接酸生成槽１に９．２リットル／日の供給量
で供給した。次に、本発明に相当する実施例１では、反
応槽２の処理水の一部を滞留槽３で滞留させたうえで
９．２リットル／日の供給量で供給した。実施例２で
は、実施例１の１．７倍の１５．８リットル／日の供給
量で供給を行った。それぞれの場合の実験結果を表２に
まとめて示す。
／ｍ3日に相当する流量約４．５リットル／日で供給し
３種の実験を行った。まず、従来の処理装置に相当する
比較例では、反応槽２の処理水の一部を滞留槽３で滞留
させずに直接酸生成槽１に９．２リットル／日の供給量
で供給した。次に、本発明に相当する実施例１では、反
応槽２の処理水の一部を滞留槽３で滞留させたうえで
９．２リットル／日の供給量で供給した。実施例２で
は、実施例１の１．７倍の１５．８リットル／日の供給
量で供給を行った。それぞれの場合の実験結果を表２に
まとめて示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】比較例では、酸生成槽１のｐＨを７付近に
保つためには、廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換
算で０．２５７ｋｇのＮａＯＨを投入する必要があっ
た。このとき、ＣＯＤｃｒの除去率は９８．５％であっ
た。
保つためには、廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換
算で０．２５７ｋｇのＮａＯＨを投入する必要があっ
た。このとき、ＣＯＤｃｒの除去率は９８．５％であっ
た。
【００３０】実施例１では、滞留槽３からｐＨ８．７と
アルカリ度の高い処理水を酸生成槽１に戻したため、同
様に酸生成槽１のｐＨを７付近に保つために必要なＮａ
ＯＨは、廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換算で
０．１８２ｋｇですみ、薬剤添加量を約３０％削減でき
た。さらに、処理水中のＣＯＤｃｒは、６４ｍｇ／ｌと
比較例の場合の１５７ｍｇ／ｌの半分以下に低下し、Ｃ
ＯＤｃｒの除去率も９９．４％に向上した。
アルカリ度の高い処理水を酸生成槽１に戻したため、同
様に酸生成槽１のｐＨを７付近に保つために必要なＮａ
ＯＨは、廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換算で
０．１８２ｋｇですみ、薬剤添加量を約３０％削減でき
た。さらに、処理水中のＣＯＤｃｒは、６４ｍｇ／ｌと
比較例の場合の１５７ｍｇ／ｌの半分以下に低下し、Ｃ
ＯＤｃｒの除去率も９９．４％に向上した。
【００３１】実施例２では、処理水の循環量を増やした
ため、滞留槽３から酸生成槽１に戻される処理水のｐＨ
は７．６と実施例１よりも中性側に移行した。しかし、
循環量そのものが多かったため、ＮａＯＨの添加量は、
廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換算で０．１１７
ｋｇですみ、実施例１より３６％減少し、比較例１の約
４５％に減らすことができた。さらに、処理水中のＣＯ
Ｄｃｒも、１１１ｍｇ／ｌと比較例より３０％ほど低下
し、ＣＯＤｃｒの除去率も９９％に向上した。
ため、滞留槽３から酸生成槽１に戻される処理水のｐＨ
は７．６と実施例１よりも中性側に移行した。しかし、
循環量そのものが多かったため、ＮａＯＨの添加量は、
廃水中のＣＯＤｃｒ１ｋｇあたり固体換算で０．１１７
ｋｇですみ、実施例１より３６％減少し、比較例１の約
４５％に減らすことができた。さらに、処理水中のＣＯ
Ｄｃｒも、１１１ｍｇ／ｌと比較例より３０％ほど低下
し、ＣＯＤｃｒの除去率も９９％に向上した。
【００３２】このように、実験により本発明の装置、方
法を用いて反応槽から酸生成槽へ戻される処理水を一定
時間滞留させることで、アルカリ薬剤の添加量を削減で
きることを確認した。
法を用いて反応槽から酸生成槽へ戻される処理水を一定
時間滞留させることで、アルカリ薬剤の添加量を削減で
きることを確認した。
【００３３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
反応槽の処理水の一部を一定時間滞留させた後に、酸生
成槽に戻すことで、滞留槽内で処理水中のアルカリ化反
応が進行して、アルカリ度の高い処理水を酸生成槽に導
入し、酸生成槽中のｐＨ調整のために使用するアルカリ
薬剤の添加量を減らすことができる。したがって、ラン
ニングコストを低減することが可能となる。
反応槽の処理水の一部を一定時間滞留させた後に、酸生
成槽に戻すことで、滞留槽内で処理水中のアルカリ化反
応が進行して、アルカリ度の高い処理水を酸生成槽に導
入し、酸生成槽中のｐＨ調整のために使用するアルカリ
薬剤の添加量を減らすことができる。したがって、ラン
ニングコストを低減することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態の設備フロー図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施形態の設備フロー図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３の実施形態の設備フロー図であ
る。
る。
【図４】本発明の効果を確認する比較実験の実験装置を
示す図である。
示す図である。
１…酸生成槽、２…反応槽、３…滞留槽、４…アルカリ
薬剤タンク、２１…グラニュール汚泥床、３１…曝気装
置、３２…沈殿槽、５１〜５９…ライン、。
薬剤タンク、２１…グラニュール汚泥床、３１…曝気装
置、３２…沈殿槽、５１〜５９…ライン、。
Claims (8)
- 【請求項１】 有機性廃水の有機性物質を酸生成菌によ
り低級脂肪酸に分解する酸生成槽と、この低級脂肪酸を
さらにメタン細菌によりメタンと炭酸ガスに分解する反
応槽からなるメタン発酵処理装置において、 前記反応槽の処理水の全部または一部を所定時間滞留し
て貯水する滞留槽と、 前記滞留槽から前記酸生成槽に所定量の処理水を送水す
る送水管と、 を備えていることを特徴とするメタン発酵処理装置。 - 【請求項２】 前記滞留槽の液相を曝気する曝気装置を
さらに備えていることを特徴とする請求項１記載のメタ
ン発酵処理装置。 - 【請求項３】 前記滞留槽は活性汚泥槽であることを特
徴とする請求項１記載のメタン発酵処理装置。 - 【請求項４】 前記滞留槽は、前記活性汚泥槽の処理水
中の活性汚泥を沈殿させて除去する沈殿槽をさらに備え
ていることを特徴とする請求項３記載のメタン発酵処理
装置。 - 【請求項５】 有機性廃水の有機性物質を酸生成槽内の
酸生成菌により低級脂肪酸に分解する工程と、この低級
脂肪酸をさらに反応槽内のメタン細菌によりメタンと炭
酸ガスに分解する工程を備えるメタン発酵処理方法にお
いて、 反応槽の処理水の全部または一部を滞留槽に所定時間滞
留させた後にその所定量を酸生成槽に導入することによ
り酸生成槽内の処理廃水のｐＨを制御する工程をさらに
備えていることを特徴とするメタン発酵処理方法。 - 【請求項６】 前記滞留槽内に滞留されている処理水を
曝気する工程をさらに備えていることを特徴とする請求
項５記載のメタン発酵処理方法。 - 【請求項７】 前記滞留槽中で活性汚泥処理を行うこと
を特徴とする請求項５記載のメタン発酵処理方法。 - 【請求項８】 前記酸生成槽への処理水導入前に、前記
滞留槽で処理した処理水中に含まれる活性汚泥を沈殿槽
内で沈殿させて除去する工程をさらに備えている請求項
７記載のメタン発酵処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15597198A JPH11347588A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | メタン発酵処理装置及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15597198A JPH11347588A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | メタン発酵処理装置及び処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347588A true JPH11347588A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15617544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15597198A Pending JPH11347588A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | メタン発酵処理装置及び処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11347588A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005329377A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 有機性廃水の嫌気性処理装置、及び嫌気性処理方法 |
| JP2010194491A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Yanmar Co Ltd | 廃水処理装置 |
| JP2011011171A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Japan Organo Co Ltd | 嫌気性生物処理方法及び嫌気性生物処理装置 |
| WO2013146853A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 栗田工業株式会社 | 油脂含有排水の処理方法 |
| JP2014161793A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | メタン発酵システム及びメタン発酵方法 |
| JP2015112532A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 油脂含有排水の嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP15597198A patent/JPH11347588A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005329377A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 有機性廃水の嫌気性処理装置、及び嫌気性処理方法 |
| JP2010194491A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Yanmar Co Ltd | 廃水処理装置 |
| JP2011011171A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Japan Organo Co Ltd | 嫌気性生物処理方法及び嫌気性生物処理装置 |
| WO2013146853A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 栗田工業株式会社 | 油脂含有排水の処理方法 |
| JP2013208559A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Kurita Water Ind Ltd | 油脂含有排水の処理方法 |
| JP2014161793A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | メタン発酵システム及びメタン発酵方法 |
| JP2015112532A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 油脂含有排水の嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040819 |
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061114 |