JPH11510433A - 生分解プロセスからの水の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 生分解プロセスからの水、特に濃縮液及び／又は浸透水の処理法。該プロセスを単純にし、かつ改良するために、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れる。

Description

【発明の詳細な説明】 生分解プロセスからの水の処理方法及び装置 本発明は、生分解プロセスからの水、特に濃縮液(condensate)及び／又は浸透 水(seepage water)の調整法、及びそのようなプロセスを行うための装置に関す る。 生分解プロセスは、閉鎖及び／又は開放発酵系で行うことができる。特に、堆 肥化、好ましくは有機成分を含有する廃棄物又は廃棄物物質の堆肥化である。堆 肥化は誘導換気装置を付けた閉鎖コンテナ内で行うことができる。生分解プロセ スは、物質、特に廃棄物が誘導換気装置を付けた閉鎖コンテナ内で生物学的に安 定である生分解プロセスであり得る。しかしながら、生分解プロセスはまた後腐 敗クランプ(after-rotting clamp)の腐敗プロセスでもあり得る。 水、特に堆肥化プロセスからの濃縮液を精製する方法としては、水をバイオリ アクター中で精製することを特徴とするＤＥ−ＯＳ44 12 890 が公知である。堆 肥化プロセスからの濃縮液をまず高性能バイオロジー(biology)における酸素供 給による生物学的精製に供する。続いて、新たに創り出したバイオマス及び透過 物を、巡回している水を限外濾過することにより分離する。しかしながら、ある 用途の場合、この方法により、相対的にCOD 汚染が高く、かつ比較的高濃度の窒 素を含有する浸透水からの透過水とすることができる。さらに、公知の先行技術 において、測定技術のためのある努力が必要である。 本発明の目的は、最初に示したタイプの方法を簡略化かつ改良することである 。 この目的は、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れることによる本発明によ り解決される。この様にして、有害物質、特に窒素化合物を簡便かつ効果的に分 解する。 本発明により、生物代謝の結果として生分解プロセスにおいて放出される代謝 産物、特に濃縮性代謝産物は、特に濃縮により生分解プロセスの排ガスフローか ら除去される。代謝産物を、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れる水処理プ ラントに供給する。代謝産物の又は濃縮性代謝産物（濃縮産物）の独特の特徴は 、生物学的に形成した水の高い熱含量のため及び環境的に中性の方法で製造され るべきである該水に種々のｐＨで溶解するCO₂の結果として遊離する窒素化合物 を含有することである。これは、窒素化合及び脱窒素作用により元素的に放出さ れ、かつ大気中に放出することができる窒素による酸素的(oxically)／非酸素的 (anoxically)間欠性操作において行われる生物学的精製による本発明により達成 される。 有利な態様は従属クレームに記載されている。 分解困難な水中の第一化合物を接触分解により分解する場合、及び続いて水を 好気性及び嫌気性状態に交互に入れる場合が有利である。接触分解はオゾン化に より行われる。しかしながら、Ｈ₂Ｏ₂（過酸化水素）及び／又はＵＶ光線照射に よる処理等の他の処置(measure)もまた可能である。 続いて限外濾過及び／又はナノ濾過を有するのが有利である。従って水を、好 気性及び嫌気性状態に入れた後、限外濾過又はナノ濾過をするのが好ましい。限 外濾過により、ＣＯＤ及びＢＯＤの原因となる汚染物質を含有する透過水を、水 を好気性及び嫌気性状態に交互に入れる反応タンクである“バイオロジー”に再 び供給することができる。限外濾過の後に設置したナノ濾過により、この効果を より強く達成することができる。透過水成分を戻すため、汚染物質は生分解領域 により長く存在する。さらに、このように透過水中に含まれる栄養分は、水を好 気性及び嫌気性状態に交互に入れる反応タンクに戻される。 限外濾過では、分解困難な長鎖炭素化合物及び炭化水素化合物は十分には濾過 されない。しかしながら、これらの化合物は窒素化合物分解用の炭素原として不 可欠である。それらはナノ濾過により濾過されるか捕集され及び戻される。 不足していると思われるあらゆる栄養分を補償するため、そのような栄養分は 別の有利な態様により、外部から“バイオロジー”に投入することができる。す なわち、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れる反応タンクに、例えばホスフ ェート、炭素源及び／又は炭素源として適当な他の廃棄物を投入する。 腐敗プロセスの排ガスからの濃縮液等の栄養分が低い液体において、アンモニ ウムの微生物分解は、バイオセルマスを造るこの液体を含有しない栄養分を添加 することによってのみ達成することができる。これを、透過成分を戻したり及び ／又は外部から供給することにより上述したように行う。 限外濾過とナノ濾過フロー速度との間の性能には差があり得るので、別の有利 な態様により、水を限外濾過後かつナノ濾過前に入れるこれらの二つの段階の間 に緩衝液タンクを提供することができる。 別の有利な態様は、分解困難な残留物中に含まれる化合物を接触分解により破 壊し、及び続いて、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れるプロセスに添加す ることを特徴とする。既に記載したように、ナノ濾過により、限外濾過では完全 には濾過されなかった分解困難な長鎖炭素化合物及び炭化水素化合物を捕集する 。有害物質、特に窒素化合物分解のために、これらの化合物がより良好な形態で かつより効率的に利用できることを確かにするために、それらを最初に接触分解 により破壊するか又は分解して、続いて分解プロセスに供給する。 本発明の基礎を形成する目的は、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れるこ とができる反応タンクによる本発明の方法を行うための装置において解決される 。好ましくは、接触分解により分解困難な化合物を分解するための本発明の装置 が存在する。本発明の装置はさらに、限外濾過器及び／又はナノ濾過器及び／又 は該限界濾過器（群）及び該ナノ濾過器（群）の間に提供される緩衝液タンクを 特徴とするのが好ましい。好ましくは、ナノ濾過器から、分解困難な化合物を接 触分解により破壊するための装置までラインをつなぐ。ナノ濾過中に分離される 残留物を、このラインを通る接触分解用装置に供給する。 本発明の一態様を添付の図により以下に詳細に説明する。図面において、唯一 の図は本発明の方法を行う水処理プラントを模式的に示す。 唯一の図に模式的に示した水処理プラントは、接触分解、例えばオゾン化又は Ｈ₂Ｏ₂処理又はＵＶ照射により、分解困難な化合物を破壊するための装置１を有 する。生分解プロセスからの後腐敗の浸透水及び／又は残留廃棄物の処理からの 浸透水を装置１に供する。 装置１により処理した水を、続いて、水を好気性及び嫌気性状態に交互にいれ る反応タンク２に供給する。さらに、（未処理の）濃縮液、好ましくは生分解プ ロセスからの濃縮液を反応タンクに導入することができる。反応タンク２は攪拌 器３を有する。 反応タンク２で処理した水をそこから限外濾過器４に供給する。残留物を反応 タンク２に再度供給する。透過水を緩衝液タンク５に供給し、そこからナノ濾過 器６に供給する。ナノ濾過器６の透過水を精製水又は工業用水として流出させる 。その水はさらに冷却循環水(cooling circuit)に使用することができる。これ の代わり又は追加として、ナノ濾過器６又はその一部の残留物をライン７を通し て、接触分解により、分解困難な化合物を破壊するために装置１に供給する。 本発明の方法は特に、従来のものよりも安全かつ非常に効率的に、生物学的に 分解困難な化合物を、光学コントロールにより純度をコントロールしながら行う ことができる可能性を開発した。本発明の方法及び本発明の装置により、特に生 物廃棄物処理プラントからの濃縮液及び浸透水を処理することができる。実施例 により説明したように、分解困難な第一化合物を接触分解（例えば、オゾン、Ｈ₂ Ｏ₂、ＵＶ）により廃水中で破壊する。次に、水を好気性及び嫌気性状態に交互 に入れて窒素を除去し、さらに限外濾過及び続いてナノ濾過に供する。透過水を 光学的にコントロールして分離した後、不足する栄養分をバイオロジーに供給さ れる濃縮液又は残留液に添加する。緩衝液タンクを、二つのシステムの異なる程 度の性能を考量することにより、限外濾過及びナノ濾過の間に提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/78 Ｃ０２Ｆ 1/78

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．生分解プロセスからの水、特に濃縮液及び／又は浸透水の処理方法であって 、水を好気性及び嫌気性状態に交互にいれることを特徴とする前記方法。 ２．分解困難な水中の第一化合物を接触分解により破壊することを特徴とする請 求項１記載の方法。 ３．続いて水を限界濾過することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４．限外濾過後に水をナノ濾過することを特徴とする請求項３記載の方法。 ５．限外濾過後かつナノ濾過前に水を緩衝液タンクに導入することを特徴とする 請求項４記載の方法。 ６．限外濾過及び／又はナノ濾過中に分離される残留物を、水を好気性及び嫌気 性状態に交互に入れるプロセスに供給することを特徴とする請求項３〜５のいず れか１項記載の方法。 ７．物質、特に栄養分を残留物に添加することを特徴とする請求項６記載の方法 。 ８．ナノ濾過の残留物に含まれる分解困難な化合物を接触分解により破壊し、得 られたものを、続いて、水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れるプロセスに供 給することを特徴とする請求項６又は７のいずれか１項記載の方法。 ９．水を好気性及び嫌気性状態に交互に入れる反応タンクを有する請求項１〜８ のいずれか１項記載の方法を行うための装置。 10．分解困難な化合物を接触分解により破壊する装置を特徴とする請求項９記載 の装置。 11．限外濾過器を特徴とする請求項９又は１０記載の装置。 12．ナノ濾過器を特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項記載の方法。 13．限外濾過器及びナノ濾過器の間に提供される緩衝液タンクを特徴とする請求 項１２記載の装置。 14．分解困難な化合物を接触分解により分解するための、ナノ濾過器(6)から装 置(1)へのライン(7)を特徴とする請求項１２又は１３記載の装置。