JPS63305994A - 有機性廃水の脈動式嫌気性処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高濃度の有機性廃水のメタン醗酵による消化
処理、特に処理効率の向上のため嫌気性リアクター内に
担体を充填して担体に嫌気性菌を保持させる場合に処理
を一層有効に遂行することができるようにした改良方法
に関する。

（従来の技術） 有機性廃水の嫌気性消化処理反応は、有機物が酸生成菌
などにより酢酸、プロピオン酸等の低分子物質に変換さ
れる酸生成反応と、これらの低分子物質がメタン生成菌
によりメタンガスに変換されるメタン生成反応とから成
立つ。一般に嫌気性消化処理には長時間が必要であると
言われているが、その理由はメタン生成菌の増殖速度が
遅く、また基質当たりの菌体収率が小さいことにある。

消化処理リアクター内の廃水の滞留時間を短かくして廃
水を処理しようとすると、菌体の洗い出し現象（ｗａｓ
ｈ　ｏｕｔ）が生じ、菌体がリアクターから流出し、メ
タン生成菌の量が少なくなる。

嫌気性処理を効率よく行うために、菌体の流出現象を防
ぎ、高濃度の菌体を保持することが必要で、プラスチッ
ク樹脂やセラミック等の担体をリアクター内に充填して
担体に菌体を保持させる担体保持法が実施されている。

担体保持法には、担体を固定状態に保持する固定床式と
流動化させる流動床式とがあるが、流動床式は、常時流
動化の動力が要り、広い床面では全域の均等な流動化が
困難で泥塊が生じ、また菌体付着量によって担体の見掛
は比重が変化するので適切な流動状態を維持するための
運転管理が国難である。一方、固定床式は、担体を流動
化させるための動力が不要であり、維持管理が容易で、
菌体を高濃度に保持できる等の長所があるので、好んで
用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、固定床式の担体保持法においても、廃水中の懸
濁物質や増殖した菌体（余剰菌体）による担体床の目づ
まりが進行するので、定期的にリアクターの運転を中断
して処理水や消化ガスを用いて床の洗浄を行う必要があ
る。この洗浄のためのポンプやブロワ−の設備費および
運転費がかなり高い。しかも床全体の均一な洗浄が困難
なため床の一部に閉塞状態が残ったりする。担体床の部
分的閉塞は液流の不均一や消化ガスの停滞を起こすこと
になるので、廃水と菌体との接触効率が低下し、またリ
アクターの有効容量が低下する。従ってリアクターの処
理能力が低下する。

本発明は、従来技術の担体保持法による嫌気性メタン醗
酵消化処理における上記問題点に解決を与え、処理効率
を高度とする方法を孫供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明方法においては、担体
保持枠の下部に担体を固定床として充填しりアクタ−内
に収容した装置により担体保持枠を介し担体固定床を周
期的に上下に脈動させるようにする。担体を周期的に上
下移動させることにより通液流と担体との間の相対速度
に大きな変動を間歇的に与えて流動床と同様な作用効果
が得られるようにする。

すなわち、本発明の有機性廃水の脈動式嫌気性処理方法
は、嫌気性菌を保持する担体を充填した嫌気性パイオリ
アククーを用いて有機性廃水を嫌気性処理する過程にお
いて、前記担体を周期的に上下動させることを特徴とす
る。

（作用） 嫌気性処理過程において担体を周期的に上下に脈動させ
ると、担体床中を通過する液の流速が一時的に増大する
ため、担体に過剰に付着した菌体が適度に剥離し、液の
偏流や担体床の閉塞を防止する作用が生ずる。

（実施例） 第１図は本発明方法により有機性廃水の嫌気性処理を実
施するための設備および処理フローを示す。

高湯度の有機性廃水（１）は廃水ポンプ（２）によりｐ
Ｈ調整槽（３）に一旦流入し、ここでアルカ１月４）を
アルカリポンプ（５）で性別してｐＨ調整がなされる。

（６）はｐＨｇ１５整槽内のｐＨを計測しアルカリポン
プの運転を制御するｐＨ指示調節計である。

ｐＨ調整された有機性廃水は、本発明方法を実施するた
め嫌気性バイオリアクター（７）内にその底部から流入
する。この嫌気性リアクター（７）内には担体床（８）
を設けるが、この担体床（８）は昇降装置（９）により
昇降するりアクタ−断面一杯の担体保持枠（１０）内の
通水性底板（１１）上に担体を充填して固定床として形
成されている。

嫌気性バイオリアクター（７）内に流入した有機性廃水
は上昇して担体床（８）を通過する過程で担体表面に付
着している微生物膜と接触して浄化処理され、上部の出
口から流出して沈澱槽（１２）に入り固液分離され、一
部はガスシール（１３）を通り処理水（１４）として流
出し、残りは循環ポンプ（１５）によりｐＨ調整槽（３
）に戻され再び嫌気性バイオリアクター（７）に循環し
て繰り返し処理される。

嫌気性バイオリアクター（７）のメタンを含む発生消化
ガスは溝穴ガスメータ（１６）を経て消化ガス（１７）
として導出される。

処理の進行に伴い担体には廃水中の懸濁物質、増殖した
余剰の菌体が付着して担体床（８）の閉塞が進行するの
で、本発明方法により周期的に昇降装置（９）により担
体保持枠（１０）を介して担体床（８）を上下動させる
。この周期的脈動により担体に過剰に付着した菌体が適
度に剥離され、液の偏流や担体床の閉塞が防止される。

本発明方法の具体的実施例および実施結果を数値ととも
に次に示す。

（１）嫌気性バイオリアクター（７）の仕様リアクター
寸法　　　　１６０　ｍｍφＸ１００Ｏｍｍ　Ｈリアク
ターの有効容量　１５リットル 担体の材質　　　　　　ポリプロピレン担体の容量　　
　　　　９リットル 担体の脈動周期　　　　４５秒 担体の脈動速度　　　　３０　ｍ／ｈｒ（ＩＩ）原廃水 コーンステイブリカーを希釈した液で、水質は次の通り
である。

ｐＨ４ Ｔ　□　Ｄ　　　　　　　　　１１０００　ｍｇ／　Ｉ
ＴＯ０３３００ｍｇ／　Ｉ Ｔ　　Ｎ　　　’　　　　　　　１００ｍｇ／ｌ。

（Ｉ［［）処理条件および処理結果 リアクター内の液の温度を３５℃、ｐＨを約７に保って
嫌気性処理を行い、本発明方法による担体の周期的上下
動はりアクタ−仕様のとおり実施した。

その処理結果を第２図に示す。本発明方法により脈動し
た場合（＾）のＴＯＤ除去率は同じＴＯＤ負荷に対して
比較の脈動しない場合−（Ｂ）のそれより顕著に高い。

これはりアクタ−仕様に示した担体の周期的脈動が、処
理過程において、液の偏流および担体床の閉塞の防止、
消化ガスの早期排出、液のｐＨと温度および有機物の均
一化を実現した結果であると考えられる。

（ＩＶ）実施条件範囲 上記の実施例は具体的１例であって、本発明方法の担体
の脈動周期と速度は、有機性廃水の種類、菌体の増殖速
度および増殖率、担体の種類などによって異なる。各々
の数値は、周期が３０秒〜数時間、速度が４〜４００ｍ
／ｈｒの範囲にある。脈動速度が４ｍ／ｈｒより小さけ
れば菌体剥離効果が少なく、また４００ｍ／ｈｒより大
きければ菌体が殆ど剥離してしまう。

（発明の効果） 本発明方法によると次の諸効果が得られる。

（１）廃水中の懸濁物質や余剰菌体による液の偏流や担
体床の閉塞がないため、廃水と菌体との接触効率を常に
高く保つことができる。

（ＩＩ）また同様の理由で嫌気性バイオリアクター内の
温度やｐ）ｌの制御が適切に行える。

（ＩＩＩ）嫌気性菌の代謝物であるメタン、ＣＯ□、Ｈ
２などが早期に排出され、菌体にとって良好な環境がつ
くられる。

（ＩＶ）以上の結果、処理効率が高く処理結果がすぐれ
ており、処理速度が早く設備を小形化することができ、
運転動力費が少くて済む。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明方法により有機性廃水の嫌気性処理を実
施する装置の１例の概略のフロー図、第２図はＴＯＤ負
荷を横軸にとり、ＴＯＤ除去率を縦軸にとって示した実
施例の嫌気性処理結果の図表である。 （１）・・・有機性廃水、（２）・・・廃水ポンプ、（
３）・・・ｐｌ（調整槽、（４）・・・アルカリ、（５
）・・・アルカリポンプ、（６）・・・ｐＨ指示調節計
、（７）・・・嫌気性バイオリアクター、（８）・・・
担体床、（９）・・・昇降装置、（１０）・・・担体保
持枠、（１１）・・・通水性床板、（１２）・・・沈澱
槽、（１３）・・・ガスシール、（１４）・・・処理水
、（１５）・・・循環ポンプ、（１６）・・・温式ガス
メータ、（１７）・・・消化ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 嫌気性菌を保持する担体を充填した嫌気性バイオリアク
   ターを用いて有機性廃水を嫌気性処理する過程において
   、前記担体を周期的に上下動させることを特徴とする有
   機性廃水の脈動式嫌気性処理方法。