WO2007043134A1 - パームオイル製造廃水処理装置及びパームオイル製造廃水の処理方法 - Google Patents

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WO2007043134A1
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Masayuki Tsubouchi
Masanori Iwahashi
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International Environment And Engineering Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a palm oil production wastewater treatment apparatus and a method for treating palm oil production wastewater for purifying wastewater discharged from a palm oil production plant (hereinafter also referred to as “POME”).
  • PME palm oil production plant
  • Palm oil is produced by squeezing the ability of palm. In this production process, palm fruit bunches are steamed with steam, and the squeezed oil is mixed with hot water to be purified. For this reason, a large amount of water is used, and water-soluble parts in oil and suspended solids with a high specific gravity are mixed in the water, and wastewater with an extremely high COD value of 20, OOOppm or more (general POME The properties are: pH: 3.4 to 5.2, BOD: 10, 250 to 43, 750 ppm, COD: 15, 000 to 100, 00 00 ppm, TS (total solid content): 11, 500 to 78, OOOppm, SS (suspended solid content): 5,000 to 54, OOOppm, oil: 150 to 18, OOOppm, ammonia nitrogen: 4 to 80ppm, total nitrogen: 180 to 1,400ppm.
  • the present invention has been made for the purpose of obtaining a POME processing apparatus and a POME processing method capable of early processing of POME and suppressing emission of methane gas. is there.
  • the present invention provides a treatment tank for treating water to be treated and a bottom part of the treatment tank, and a convection state is generated in the treatment tank by sucking the water to be treated and discharging the water to be treated.
  • a palm oil production wastewater treatment device comprising an intermittently operable convection aerator
  • a convection-type aerator is a force on one side of the aerator that sucks the water to be treated and discharges the water to be treated to the other side of the aerator, thereby creating a convection state in the treatment tank to perform gas-liquid mixing. It is the aeration apparatus to be performed. Since the treatment apparatus has a convection type aerator capable of intermittent operation at the bottom of the treatment tank, aerobic treatment can be performed during operation and anaerobic treatment during stoppage. For this reason, the generation of methane gas, which has been generated in the case of conventional Radhain treatment, can be eliminated.
  • the aerator includes a gas-liquid mixing cylindrical tube that includes a current-transforming generation plate that generates a swirling flow and a baffle protrusion that collides and mixes the flowing water to mix and stir, and the gas-liquid mixing tubular tube.
  • An air pipe having a air inlet that faces the end of the liquid-mixing cylindrical tube and has a diameter that is 8 mm or more smaller than the inner diameter of the gas-liquid mixing cylindrical tube, from the air inlet to the gas-liquid mixing cylinder
  • the water to be treated is drawn into the gas-liquid mixing cylindrical tube by the air injected into the cylindrical tube, and the water to be treated and the air are mixed and stirred in the gas-liquid mixing cylindrical tube to be aerated.
  • a gas-liquid mixing cylindrical tube having a current-flow generating plate that generates a swirling flow and baffles that collide and mix the flowing water to mix and agitate, and an end of the gas-liquid mixing cylindrical tube. Since the aerator has an air inlet whose diameter is 8 mm or more smaller than the inner diameter of the gas-liquid mixed tubular tube, even if intermittent operation is repeated between operation and stop, the air inlet is different from a simple air diffuser. There will be no clogging. In addition, the water to be treated and air can be mixed simply by injecting air into the gas-liquid mixing tube, and the equipment is simple and there is no drive in the aerator, so it is maintenance-free and the equipment life is shortened. long.
  • the air inlet can be made large in diameter and the power consumption of the blower can be saved by 25% or more, so the operating cost can be reduced.
  • the laying distance of the air pipe can be shortened. The installation work of the aerator is easy. Since the water to be treated flows throughout the treatment tank, there is no accumulation of solid matter at the bottom of the tank.
  • an inflow process in which water to be treated flows into a treatment tank equipped with an aerator, an aerobic process in which the aerator is driven and aerated, and the aerator is stopped to decompose and activate pollutants by anaerobic microorganisms.
  • the palm oil production wastewater can be treated by performing batch treatment repeatedly in the treatment tank for anaerobic treatment for sedimentation of sludge and discharge treatment for discharging activated supernatant after sedimentation of activated sludge.
  • the batch treatment is performed, and therefore, aerobic treatment and anaerobic treatment can be performed in one treatment tank. Therefore, the digestive activity of aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms becomes possible, and it is possible to efficiently treat pollutants while maintaining a proper harmony between the two microorganisms. This contributes to a reduction in the amount of excess sludge, eliminates the need for an extra tank for denitrification and deneighboring, and further reduces the processing space.
  • the treatment tank may have an immersion bed as a microorganism holding carrier capable of supporting microorganisms that decompose the pollutants in the water to be treated.
  • the predetermined immersion bed is provided in the treatment tank, microorganisms that decompose the pollutants can be stably held in the treatment tank. As a result, an excessive decrease and increase in the number of microorganisms can be suppressed, and a stable purification treatment of the water to be treated becomes possible.
  • the submerged bed is provided with a plurality of tree-like bodies formed by warps and a large number of wefts extending radially in the axial direction about the warp as opposed to each other in front, back, left, and right. Can be.
  • the treatment target water flows into the treatment tank and the treatment target water flows out from the treatment tank during the continuous operation of the aerator.
  • a continuous process to be executed can be performed.
  • the predetermined immersion bed is provided in the treatment tank equipped with the aerator, the inflow of the treatment target water to the treatment tank and the outflow of the treatment target water from the treatment tank are continuously performed during the continuous operation of the aerator. Processing can be performed. That is, while the aerator is continuously operated to maintain the aerobic treatment state, the anaerobic treatment state by the immersion bed can be generated. For this reason, anaerobic treatment can be performed in parallel without stopping the aeration treatment by continuously operating the aerator. Therefore, the denitrification and deneighboring effects are not reduced.
  • an aerator is provided at the center bottom in the treatment tank, and the immersion bed is provided around the aerator and its upper force is also located above. be able to.
  • the treatment tank can be reduced in size and efficient POME. Processing can be performed.
  • activated sludge composed of aerobic microorganisms capable of decomposing pollutants contained in palm oil production wastewater can be added to the treatment tank.
  • An adjustment tank for storing water to be treated can be provided in a stage preceding the treatment tank provided with the aerator.
  • the adjustment tank for storing the water to be treated is provided in the front stage of the treatment tank equipped with the aerator, the concentration and the content of the wastewater generated by the palm oil manufacturing plant can be changed. Therefore, it is possible to treat the polluted material stably.
  • a sedimentation tank for precipitating activated sludge is provided at the subsequent stage of the treatment tank equipped with the aerator. Togashi.
  • a sedimentation tank for precipitating activated sludge is provided downstream of the treatment tank equipped with an aerator, the activated sludge precipitated in the sedimentation tank can be separated and reused. It is possible to prevent the activated sludge from flowing out by discharging the supernatant from which the material has been separated to the outside of the river.
  • the present invention also includes an ozone treatment device having an ozone generator, a line mixer type bubble refining device, and a gas-liquid pressure feed pump that pumps water to be treated and ozone to the bubble refining device. And an ozone water storage tank for storing a mixed water of the treatment target water to be released and the microbubbled ozone.
  • the line mixer type bubble refining device is provided, a special ozone generator is not required, and ozone can be easily formed at a low cost. In addition, it is maintenance-free and the size of the apparatus can be reduced. Further, the average particle diameter of the finely bubbled ozone can be set to 0.5 m to 30 m.
  • the line mixer type bubble refining device is a device that can be installed in the pipe of water to be treated and that reduces the bubble size of the gas while mixing and stirring the gas and liquid.
  • the water to be treated and ozone are introduced into a line mixer type bubble micronizer using a gas-liquid pressure feed pump, and the microbubbled ozone and the water to be treated are mixed and stirred to obtain the water to be treated. Can be processed.
  • microbubbled ozone can be used. Microbubbles Use of ozone makes it possible to remove pollutants and microorganisms in the water to be treated by oxidizing and sterilizing power of ozone, and to decolorize, deodorize and sterilize the water to be treated and reuse it as factory water.
  • the average particle size of micronized ozone can be set to 0.5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and PO ME contains trace pollutants collectively called dioxin and environmental hormones.
  • the ozone water storage tank is provided, it is possible to store the mixed water of the treatment target water and the microbubbled ozone, and the microbubbled ozone that has a long remaining time in water contacts the process target water. Sufficient time can be secured and the oxidation treatment of the water to be treated can be performed reliably.
  • the present invention can be a palm oil production wastewater treatment device provided with a predetermined ozone treatment device in a subsequent stage of a treatment tank provided with a predetermined aerator.
  • a predetermined ozone treatment device is provided in the subsequent stage of the treatment tank provided with the predetermined aerator, the treatment target water treated in the treatment tank provided with the predetermined aerator is further provided in the predetermined ozone provided in the subsequent stage.
  • this water to be treated with a predetermined ozone treatment device it can be treated to a level that can be reused as factory water and as domestic water in a short time. This series of treatments can reduce running costs such as electricity costs and ozone usage.
  • the line mixer type bubble refining device includes a gas-liquid mixing cylindrical tube having the same structure as the gas-liquid mixing cylindrical tube provided in the aerator, the installation cost of a series of devices can be reduced. It is possible to achieve maintenance-free and further reduction of running cost even after operation of the equipment.
  • the installation work is easy, the installation cost can be reduced, and the maintenance is free. Therefore, the palm oil production factory is installed. It is optimal as a POME treatment device in the tropics.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a palm oil production wastewater treatment apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic front view of the aerator shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the inside of a cylindrical portion of the aerator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a modification of the aerator shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a palm oil production wastewater treatment apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is an external perspective view of the immersion floor shown in FIG.
  • FIG. 7 is a plan view of the treatment tank of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a palm oil production wastewater treatment apparatus according to a third embodiment.
  • Palm oil production wastewater treatment device (first embodiment)
  • FIG. 1 shows a palm oil production wastewater treatment apparatus 11 shown in the first embodiment.
  • This palm oil production wastewater treatment device 11 purifies the adjustment water 12 that temporarily stores the wastewater discharged from the palm oil production plant as the treatment water W, and the treatment water W that flows from the adjustment water 12 A treatment tank 15 and an aerator 16 in the treatment tank 15 for aeration of the treatment target water W.
  • each part which comprises the palm oil manufacture waste water treatment apparatus 11 and a processing method are demonstrated in detail.
  • Regulating tank 12 Waste water W discharged from the palm oil manufacturing plant is first discharged into the regulating tank 12. Oil and suspended solids contained in factory wastewater change daily depending on the type, grade, and throughput of products manufactured at the factory. The target water is W.
  • the size of the adjustment tank 12 varies depending on the amount of POME processed. It is discharged within the period of one cycle according to the type of product manufactured at the factory and the manufacturing cycle in the factory. It is preferable to store the waste water to be stored in the adjustment tank 12. Therefore, it is preferable to design the regulating tank 12 in such a size that can store the wastewater during that period.
  • Treatment tank 15 The water to be treated W kept in the adjustment tank 12 for a certain period is transferred to the treatment tank 15 through the pipe 14 by the pump 13. In the treatment tank 15, batch processing is performed through intermittent operation of the aerator 16.
  • the batch process includes the processes described below. First, the aerator 16 is driven.
  • the inside of the treatment tank 15 is aerated, and the treatment tank 15 functions as an aeration tank, and the decomposition process of the pollutants by the aerobic microorganisms by the activated sludge is performed.
  • Activated sludge refers to a mass of microorganisms that are sources of decomposing pollutants in the water W to be treated.
  • the activated sludge can be generated naturally in the water to be treated W, or can be used by introducing a specific activated sludge that enables efficient treatment of POM E.
  • a discharge process is performed to discharge the water to be treated W obtained as a supernatant with the aerator 16 stopped, and an injection process to introduce new water to be treated W is performed.
  • Aerator 16 The aerator 16 used in the treatment tank 15 is required to be of a type capable of intermittent operation. Therefore, a device such as an air diffuser that only has fine holes in the pipe is not suitable. With a simple air diffuser, the air inlet must be made into a fine hole in order to improve the air introduction effect into the water, and if the operation is stopped with a device having such a fine hole, the fine hole will become clogged. Because it will end up.
  • the aerator 16 is preferred to have a simple structure and high contact efficiency between the water W to be treated and the air.
  • the aerator 16 shown in FIG. 1 is a convection type aerator 16, and is installed in the tank bottom 15a. Air sent from the blower 17 through the air pipe 16c is injected into the bottom of the aerator 16, and the aerator 16 In the gas-liquid mixing cylindrical tube 16a of the aerator 16, the upward flow of the processing target water W is mixed and stirred around the gas-liquid mixing cylindrical tube 16a. The downward flow of the water W is generated, and the water W to be treated works in the treatment tank 15 to convect.
  • the structure of the aerator 16 will be described in more detail.
  • the gas-liquid mixing cylindrical tube 16a facing upward and downward is supported by the air piping 16c by two support plates 16b and 16b. Yes.
  • the air pipe 16c is connected to the blower 17 on the one hand and is closed by a fringe 16d on the other hand.
  • the fringe 16d can be further connected to an air pipe 16c to attach another aerator 16.
  • the air pipe 16c has an air inlet 16e opened at a position facing the bottom end of the gas-liquid mixing cylindrical pipe 16a.
  • the air pipe 16c is fixed to the bottom of the processing tank 15 with support legs 16f.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the inside of the gas-liquid mixing tubular tube 16a.
  • two semi-elliptical current-flow generating plates 21, 21 that generate a swirling flow are arranged with the arc side edges 21a on the inner peripheral surface of the gas-liquid mixing tubular tube 16a. They are arranged so that the string side edges 21b, 21b cross each other and touch each other at the center of the string side edges 21b, 2 lb.
  • a baffle protrusion 22 having a structure in which a rugby ball-shaped head portion 22a is coupled to a cylindrical support portion 22b is provided on the inner periphery of the gas-liquid mixing tubular tube 16a
  • the surface force is also arranged to protrude vertically.
  • the baffle protrusion 22 mixes and agitates the water W to be treated and the flowing water as air force.
  • the diameter of the air injection port 16e is a force smaller than the inner diameter of the gas-liquid mixing tubular tube 16a, which is larger than a simple diffusing tube, and is 8 mm or more.
  • the diameter of the gas-liquid mixing cylindrical tube 16a can be about 30% to 70% of the inner diameter.
  • air blown out from the air inlet 16e is made to have the same air pressure as the water depth pressure at the water depth where the air inlet 16e is located. For example, if the water depth is 5. Om, the blowing pressure is 0.5 kgfZcm 2 . If the blowing pressure is lower than this, air is not blown out and can be increased, but the desired effect cannot be obtained to the extent that the electricity bill is increased. In such an aerator 16, since the air is refined in the gas-liquid mixing cylindrical tube 16a, it is not necessary to refine the air inlet 16e. Therefore, clogging does not occur even when intermittent operation is performed.
  • the size of the aerator 16 is such that the height of the gas-liquid mixing tubular tube 16a can be 15 cm to 70 cm, the inner diameter can be 30 mm to 200 mm, and the air flow rate is 0.1 lm 3 Z min to 3 m 3 Z Can be minutes.
  • the amount of air blown is the amount of air discharged from the air inlet 16e, and the applicable range varies depending on the size of each aerator 16. For example, in the case of an aerator 16 with a gas-liquid mixing tube 16a height of about 40 cm and an inner diameter of about 13.5 mm, the upper limit of the air flow is 1.4 m 3 Z min and the lower limit is 0.7 m 3 Z min The standard is 1.0m 3 Z min.
  • the treatment area in the treatment tank 15 that can be treated by one aerator 16 (bottom area of the treatment tank 15) is 0.5 m 2 to: LOm 2 , and the treatment object height (height to the water surface) is 0.4 m. Can be ⁇ 10m.
  • the material of the aerator 16 can be a hard resin, such as SUS, or the like.
  • the force current generating plate 21 and the baffle protrusion 22 can be easily installed, and handling power, weather resistance, etc. It is preferable to use hard resin such as ABS.
  • FIG. 4 shows a modified aerator 18 obtained by improving the aerator 16.
  • This air rater 18 has a structure in which a male screw portion 18b is provided at the bottom of the gas-liquid mixing tubular tube 18a and the support plate 16b connected to the air piping 16c is not provided.
  • the force to screw the male threaded part 18b into the air inlet 18e It can be fixed by connecting it to the air pipe 16c through a socket or a bushing (not shown) and easy to install.
  • the blower 17 can supply air continuously, and it is preferable to use a roots type blower with little oil content. It is preferable to be constant. It is also preferable to use the inverter in common to control the rotation speed.
  • the process target water W is drawn while drawing the process target water W as the air rises in the gas-liquid mixture tubular tube 16a.
  • the gas-liquid mixing tube 16a is caused to flow from the bottom to the top. Meanwhile, a swirl flow is generated through the current generation plate 21, collides with the baffle protrusion 22, and the air and the water to be treated W are mixed and stirred. In this way, the air is brought into contact with the water to be treated W while making fine bubbles, and a large amount of air is dissolved in the water to be treated W.
  • the BOD value of the water to be treated can be set to less than 20, which is economical in a short period of time compared to natural purification by lagoon. And can be released into rivers without polluting the natural environment.
  • FIG. 5 shows a palm oil production wastewater treatment apparatus 31 shown in the second embodiment.
  • the difference from the palm oil production wastewater treatment apparatus 11 shown in the first embodiment is that a dipping bed 36 is provided in the treatment tank 35 and a settling tank 37 is further provided in addition to the treatment tank 35.
  • Immersion bed 36 is a microorganism-supporting carrier capable of supporting microorganisms that decompose pollutants.
  • the immersion bed 36 used in the present embodiment is an immersion bed 36 that can maintain an anaerobic state even during the operation of the aerator 16, is suitable for the survival of anaerobic microorganisms, and is rocked by circulating water. .
  • FIG. 6 shows an enlarged view of the immersion bed 36 shown in FIG.
  • the submerged bed 36 has a tree-like body 45 formed of warp yarns 43 that extend in the longitudinal direction and become trunks, and a large number of weft yarns 44 that extend radially in the axial direction with the warp yarns 43 as axes.
  • the shape is a combination of front, back, left and right.
  • the warp yarn 43 is made of a thick yarn tightly wound so that no gap is formed, while the weft yarn 44 is made of a fine yarn tied around the ancestor so as to have a high porosity.
  • a fiber having high strength and low elongation such as polyester fiber
  • a fiber having a rough surface such as hydrophilic acrylic fiber and capable of increasing the porosity
  • the weft 44 is configured such that the number of fibers gradually decreases as the center force of the yarn goes outward.
  • the tree-like aggregated immersion bed 36 configured in this way is a stable microorganism in which anaerobic microorganisms adhere to the center and aerobic microorganisms adhere to the outside. A holding state is obtained. Since the warp yarn 43 and the weft yarn 44 are swung by the circulating flow, the attached microorganisms are appropriately detached, and it is possible to always maintain the state where the highly active microorganisms are attached.
  • the aerator 16 is continuously operated in the processing tank 35.
  • the palm oil manufacturing plant wastewater can be processed continuously, not batched, until it flows into the river.
  • anaerobic processing is performed in the processing tank 15 by stopping the aerator 16.
  • the inside of the immersion bed 36 can be brought into an anaerobic state, so that it is not necessary to stop the aerator 16. That is, both the aerobic treatment and the anaerobic treatment can be performed at once in the treatment tank 35.
  • the water to be treated W sent to the treatment tank 35 is subjected to an aerobic treatment by the continuous operation of the aerator 16, and a pollutant is decomposed by an aerobic microorganism.
  • anaerobic microorganisms are used to decompose pollutants, and excess microorganisms such as worms and earthworms are decomposed.
  • the amount of activated sludge generated can be suppressed to a sufficient level, and the occurrence of bulking can be suppressed.
  • the continuous operation of the aerator 16 can reduce the capacity of the treatment tank 35 and greatly improve the treatment capacity.
  • nitrification denitrification treatment by anaerobic treatment can also be performed.
  • the immersion floor 36 is preferably provided around the aerator 16 and in an upward orientation from the top thereof. This is because the circulation flow in the treatment tank 35 by the aerator 16 can swing the immersion bed 36 as a whole when arranged in this way. Depending on the amount of water to be treated W, a part of the immersion bed 36 may be used with the water surface exposed. Yes.
  • Sedimentation tank 37 is a tank having a function of precipitating activated sludge by allowing the water to be treated W treated in the treatment tank 35 to flow in and allowing it to stand for a predetermined period of time. That is, after the treatment in the treatment tank 35, the water to be treated W is transferred to the settling tank 37, and the activated water sludge is separated by leaving the water to be treated W in the precipitation tank 37. In this way, the supernatant liquid generated in the sedimentation tank 37 can be discharged into rivers as wastewater with a BOD value of less than 20, while the precipitated activated sludge can be reused by returning it to the treatment tank 35. it can.
  • the aerator 16 has a gas-liquid mixing tubular tube 16a having a height of about 400 mm, an inner diameter of about 140 mm, and an air inlet 16e having a diameter of about 45 mm.
  • a gas-liquid mixing tubular tube 16a having a height of about 400 mm, an inner diameter of about 140 mm, and an air inlet 16e having a diameter of about 45 mm.
  • 36 24 units of 5m-high tree-like bodies 45 arranged in series with a width of 2.5m x height of 5m as one unit) is the height from the top of the aerator 16 to the water surface.
  • the air outlets of the aerator 16 were not covered, and provided on the side of the treatment tank 35 (60 pieces of the above-mentioned tree-like aggregated immersion floor 36 arranged in the depth direction were arranged on both sides of the treatment tank 35. Provided). Then, 720m 3 POME was processed over 8 h with a throughput of 30m 3 Zh. As a result, 95% of BOD could be processed.
  • FIG. 8 shows a palm oil production wastewater treatment apparatus 51 shown in the third embodiment.
  • an ozone treatment device 58 and an ozone water storage tank 59 are further provided.
  • the BOD value of the water to be treated W can be made less than 20, and waste water that can be released to the natural world without causing environmental pollution is obtained. Capable power Still brown, foul odor remains and anaerobic microorganisms exist, making it difficult to reuse as industrial water. Therefore, further decolorization, deodorization, and sterilization are performed to reduce COD so that it can be reused as factory water.
  • the Ozone treatment device 58 used in the present embodiment includes an ozone generator 66, a gas-liquid pressure feed pump 67, and a line mixer type bubble refining device 68. Ozone generated from 66 gas-liquid pump with water W to be treated 6 In this device, the air is sent to the bubble refining device 68 in step 7, the ozone is made into fine bubbles by the bubble refining device 68, and mixed with the water to be treated W to perform further water treatment.
  • the line mixer type bubble refining device 68 is provided with protrusions in the line mixer, and the treatment target water W containing ozone is supplied to the line mixer at a high pressure (water supply pressure of 4 kgZcm 2 or more). As a result, ozone is mixed and stirred in the water to be treated W to form fine bubbles. Therefore, this line mixer type bubble refining device 68 performs mixing, stirring, and refining of ozone in combination with the gas-liquid pressure feed pump 67 that does not move itself.
  • the bubble refining device 68 itself It requires no start-up power and is maintenance-free! / Has excellent properties! /.
  • the bubble refining device 68 collides the flow-current generating plate that generates the swirling flow with the flowing water, like the gas-liquid mixed cylindrical tube 16a of the aerator 16 described above. It is possible to use a gas-liquid mixing cylindrical tube having a baffle projection inside for mixing and stirring.
  • the gas-liquid pressure feed pump 67 mixes the water to be treated W and ozone, and supplies the gas-liquid mixture to the bubble refining device 68 at a water pressure of 4 kgZcm 2 or higher.
  • ozone can be made into fine bubbles by the bubble refining device 68 so that a large amount of fine bubble ozone can be present in the water to be treated, and the amount of ozone dissolved in the water to be treated is also 24.5.
  • 15mgZ liters can be achieved. For this reason, the amount of dissolved ozone can be greatly improved compared to the general technology of 5.7 mgZ liter.
  • Microbubbled ozone generated through the bubble refining device 68 can have an average bubble diameter of 0.5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and at least 98% of the bubble volume has a bubble diameter of 80 ⁇ m or less. Fine bubbles can be generated. Since it was decided to generate micro bubbles of 0.5 ⁇ m to 30 ⁇ m, it is possible to decompose and remove harmful substances such as environmental hormones contained in trace amounts just by decomposing residual microorganisms.
  • Ozone water storage tank 59 introduces the water W to be treated discharged from the precipitation tank 37 and passes through the gas-liquid pressure pump 67 and the bubble refining device 68 while being discharged due to overflow.
  • the water quality of the water W to be treated is highly purified by retaining the fine bubble ozone that is generated.
  • the microbubbled ozone is stored in the ozone water storage tank. In this case, it is possible to oxidize pollutants by making sufficient contact with the water to be treated w. 90% or more of BOD, COD and TOC can be removed.
  • the ozone treatment shown in the third embodiment and its modification can directly treat waste water discharged from the palm oil factory.
  • the palm oil production wastewater treatment apparatus and the palm oil production wastewater treatment method of the present invention are most suitable as a treatment apparatus and a treatment method for wastewater that is drained from a palm oil production plant having a high BOD value and COD value.

Abstract

　間欠運転可能な対流式エアレータ(16,18)を処理槽(15)の底部に有する処理槽(15)と、オゾン発生装置(66)、気液圧送ポンプ(67)及びラインミキサー型の気泡微細化装置(68)を備えるオゾン処理装置(58)とを有するパームオイル製造廃水処理装置(11,31,51)とその処理方法を提供する。対流式エアレータ(16,18)及び気泡微細化装置(68)の両者ともに、駆動することなく気液混合を達成することができる装置を用いたため、メンテナンスフリーでランニングコストが安くパームオイル製造廃水(W)を処理することができる。

Description

明 細 書
パームオイル製造廃水処理装置及びパームオイル製造廃水の処理方法 技術分野
[0001] 本発明は、パームオイル製造工場力 排出される廃水（以下「POME」とも 、う。）を 浄化処理するパームオイル製造廃水処理装置とパームオイル製造廃水の処理方法 に関する。
背景技術
[0002] パームオイルは、ヤシの実力 搾油することにより製造されて 、るが、この製造過程 でヤシ果房は蒸気で蒸煮され、搾油された油分は湯と混合されて浄化される。その ため、大量の水が利用され、油中の水可溶部や比重の大きい懸濁固形分が水に混 入し、 20, OOOppm以上の極めて高い COD値を有した廃水（一般的な POMEの性 質は、 pH : 3. 4〜5. 2、 BOD : 10, 250〜43, 750ppm、 COD: 15, 000〜100, 0 00ppm、 TS (全固形分含量）： 11, 500〜78, OOOppm, SS (懸濁固形分含量）： 5 , 000〜54, OOOppm,油分： 150〜18, OOOppm,アンモニア態窒素： 4〜80ppm 、全窒素： 180〜1, 400ppmである。）となる。
[0003] この POME処理に関し、マレーシアなどのパームオイル生産国では、数十から百 ヘクタール、深さ 3m〜5mのラダーンと呼ばれる貯水池に POMEを排出することによ る自然浄化処理を行っている。 POMEは複数のラダーンの間をオーバーフローによ り順次移動しながら、嫌気的条件の下、有機分は様々な微生物の働きによって分解 され最終的には炭酸ガスとメタンガスにされて大気中に放出され、 POME自体の BO Dは lOOppm程度に浄ィ匕されて河川に放流される。しかしながら、一つのラダーンで の貯留に 1〜2か月を要し、全てのラグーンを通過して河川に流出するまでには 2年 近くかかるとの報告もなされて！/、る。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] そこで、本発明は、 POMEの早期処理を可能とし、メタンガスの排出量を抑えること ができる POME処理装置と POME処理方法を得ることを目的としてなされたもので ある。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明は、処理対象水を処理する処理槽と、該処理槽の底部に設けられ、処理対 象水を吸引し処理対象水を放出することで該処理槽内に対流状態を生じさせる間欠 運転可能な対流式エアレータとを備えるパームオイル製造廃水処理装置を提供する
[0006] 対流式エアレータとは、エアレータの一方側力 処理対象水を吸引し、エアレータ の他方側に処理対象水を放出することで処理槽内に対流状態を生じさせるようにし て気液混合を行う曝気装置である。間欠運転可能な対流式エアレータを処理槽の底 部に有する処理装置としたため、運転中に好気的処理を、停止中に嫌気的処理を行 うことができる。そのため、従来ラダーンで処理された場合に生じていたメタンガスの 発生を無くすことができる。
[0007] このエアレータは、より具体的には、旋回流を生成する変流生成板と流水を衝突さ せて混合、攪拌する邪魔突起とを内部に備える気液混合筒状管と、該気液混合筒状 管の端部に臨みその直径が気液混合筒状管の内径よりも小径で 8mm以上であるェ ァ注入口を有するエア配管と、を備え、エア注入口から気液混合筒状管に噴射され るエアで処理対象水を気液混合筒状管に引き込み、該気液混合筒状管内で処理対 象水とエアを混合、攪拌して曝気する装置とすることができる。
[0008] 旋回流を生成する変流生成板と流水を衝突させて混合、攪拌する邪魔突起とを内 部に備える気液混合筒状管と、該気液混合筒状管の端部に臨みその直径が気液混 合筒状管の内径よりも小径で 8mm以上であるエア注入口を有するエアレータとした ため、運転と停止を繰り返す間欠運転を行っても、単なる散気管と異なりエア注入口 に目詰まりを起こすことがない。また、気液混合筒状管中にエアを注入するだけで、 処理対象水とエアとを混合することができ、装置が単純でエアレータ内に駆動部が無 いため、メンテナンスフリーであり装置寿命が長い。さらに、エア注入ロを大口径とす ることができ、ブロアの消費電力を 25%以上節約することができるため、運転コストを 安くすることができる。そして、エアレータ 1本で広範囲の攪拌が可能であるため、ェ ァ配管の敷設距離を短くすることができる。カロえて、エアレータの設置工事が簡単で あるし、処理槽内全体に処理対象水の流動をもたらすため、槽底に固形物の堆積を もたらすことがない。
[0009] そして、エアレータを備えた処理槽内に処理対象水を流入する流入処理、エアレー タを駆動して曝気する好気的処理、エアレータを停止して嫌気性微生物による汚濁 物質の分解と活性汚泥の沈殿を行う嫌気的処理、そして、活性汚泥が沈殿して分離 した上澄みを排出する排出処理、を該処理槽内で繰り返す回分処理を行って、パー ムオイル製造廃水を処理することができる。
[0010] このパームオイル製造廃水の処理方法では、前記回分処理を行うため、一つの処 理槽で好気的処理と嫌気的処理とを併せて行うことができる。そのため、好気性微生 物と嫌気性微生物のお互いの消化活動を可能とし、両微生物の適度の調和を図りつ つ効率的な汚濁物質の処理が可能となる。そのため、余剰汚泥量の減少に貢献し、 また、脱窒、脱隣を行うための余分な槽を不要とし、さらに処理スペースを小さくする ことができる。
[0011] 前記処理槽内に、処理対象水中の汚濁物質を分解する微生物を担持することが可 能な微生物保持担体となる浸漬床を有するものとすることができる。
[0012] 処理槽内に、所定の浸漬床を設けたため、汚濁物質を分解する微生物を処理槽内 に安定的に保持することができる。そのため、微生物の必要以上の減少、増加を抑 えることができ、処理対象水の安定した浄ィ匕処理が可能となる。
[0013] 前記浸漬床は、縦糸と該縦糸を軸とした軸直方向に放射状に伸長する多数の横糸 とから形成されるツリー状体を、互いに平行に前後左右に複数個向かい合わせて設 けたものとすることができる。
[0014] 縦糸と該縦糸を軸とした軸直方向に放射状に伸長する多数の横糸とから形成され るツリー状体を、互いに平行に前後左右に複数個向かい合わせて設けた浸漬床とし たため、エアレータを駆動する曝気状態にあっても浸漬床中にぉ 、ては嫌気性微生 物を生育させることができ、さらに、一般的な下等微生物だけでなくヮムシゃィトミミズ などの高等微生物の存在も許容することができる。そのため、余分な汚泥の生成を抑 制することができ、浸漬床を用いな 、場合に比較して 60%〜95%の汚泥減容率を 達成できる。また、浸漬床が詰まることがなぐ完全なメンテナンスフリーを達成するこ とがでさる。
[0015] そして、エアレータを備えた処理槽内に、前記浸漬床を備えることで、該処理槽へ の処理対象水の流入、該処理槽からの処理対象水の流出をエアレータの連続運転 中に実行する連続処理を行うことができる。
[0016] エアレータを備えた処理槽内に所定の浸漬床を設けたため、処理槽への処理対象 水の流入、該処理槽からの処理対象水の流出をエアレータの連続運転中に実行す る連続処理を行うことができる。すなわち、エアレータを連続運転して好気的処理状 態を保持しながら、一方で浸漬床による嫌気的処理状態^ |IJ出することができる。こ のため、エアレータの連続運転を行うことによって曝気処理を中止することなぐ嫌気 処理を平行して行うことができる。そのため、脱窒、脱隣効果の低減を生じない。
[0017] 処理槽内におけるエアレータと浸漬床の設置位置については、処理槽内の中央底 部にエアレータを設け、浸漬床をエアレータの周囲でかつその上部力も上方位置に 配置して設けるものとすることができる。
[0018] 処理槽内の中央底部にエアレータを設け、浸漬床をエアレータの周囲でかつその 上部から上方位置に配置して設けることとしたため、処理槽を小型化することができ、 効率的な POME処理を行うことができる。
[0019] さらにこの処理槽には、パームオイル製造廃水に含まれる汚濁物質を分解可能な 好気性微生物でなる活性汚泥を加えることができる。
[0020] パームオイル製造廃水に含まれる汚濁物質を分解可能な好気性微生物でなる活 性汚泥を前記処理槽中に加えることでより効率的な汚濁物質の分解が可能となり、 処理対象水の処理を促進することができる。
[0021] エアレータを備える処理槽の前段に処理対象水を貯留する調整槽を備えることとで きる。
[0022] エアレータを備える処理槽の前段に処理対象水を貯留する調整槽を備えることとす れば、パームオイル製造工場力 の廃水の濃度、含有物に変化があっても、濃度、 含有物を均一にした処理対象水とすることができ、安定した汚濁物質の処理を可能 とすることができる。
[0023] また、エアレータを備える処理槽の後段に活性汚泥を沈殿させる沈殿槽を備えるこ とがでさる。
[0024] エアレータを備える処理槽の後段に活性汚泥を沈殿させる沈殿槽を備えることとす れば、沈殿槽に沈殿した活性汚泥を分離して再利用することが可能であり、また、沈 殿物を分離した上澄みを河川等の外界に放出することで、活性汚泥の流出を防止す ることがでさる。
[0025] 本発明はまた、オゾン発生装置と、ラインミキサー型の気泡微細化装置と、処理対 象水とオゾンとを該気泡微細化装置に圧送する気液圧送ポンプとを有するオゾン処 理装置と、前記オゾン処理装置力 放出される処理対象水と微細気泡化オゾンとの 混合水を貯留するオゾン水貯留槽と、を有するパームオイル製造廃水処理装置を提 供する。
[0026] ラインミキサー型気泡微細化装置を有するため、特殊なオゾン発生装置は不要で、 簡単、安価にオゾンの微細気泡化を行うことができる。また、メンテナンスフリーであり 、装置の小型化が可能である。また、微細気泡化したオゾンの平均粒径を 0. 5 m 〜30 mとすることができる。なお、ラインミキサー型の気泡微細化装置とは、処理対 象水の配管に設置可能で気体と液体とを混合、攪拌しながら気体の気泡径を微細 化する装置である。
[0027] そして、気液圧送ポンプで処理対象水とオゾンとを、ラインミキサー型の気泡微細 化装置に導入し、微細気泡化したオゾンと処理対象水とを混合、攪拌して処理対象 水を処理することができる。
[0028] 気液圧送ポンプで処理対象水とオゾンとをラインミキサー型の気泡微細化装置に 導入し、微細気泡化したオゾンと処理対象水とを混合、攪拌してパームォィル製造廃 水を処理することとしたため、微細気泡化オゾンを利用することができる。微細気泡化 オゾンの利用により、オゾンの酸化、殺菌力で処理対象水中の汚濁物質や微生物を 除去し、処理対象水を脱色、脱臭、殺菌して工場用水として再利用が可能となる。さ らに、微細気泡化したオゾンの平均粒径を 0. 5 μ m〜30 μ mとすることができ、 PO ME中にダイォキシンや環境ホルモンなどと総称される微量汚濁物質が含有されて いても、それらの汚濁物質を処理することができ、処理対象水を飲料水レベルにまで 浄ィ匕することも可能となる。 [0029] さらに、オゾン水貯留槽を設けたため、処理対象水と微細気泡化オゾンとの混合水 を貯留することができ、水中での残存時間が長い微細気泡化オゾンが処理対象水に 接触する十分な時間を確保して、処理対象水の酸化処理を確実に行うことができる。
[0030] そしてまた本発明は、所定のエアレータを備えた処理槽の後段に所定のオゾン処 理装置を備えたパームオイル製造廃水処理装置とすることができる。
[0031] すなわち、所定のエアレータを備えた処理槽の後段に所定のオゾン処理装置を備 えたため、所定のエアレータを備えた処理槽にて処理した処理対象水をさらに後段 に設けた所定のオゾン処置装置で処理することができる。そのため、パームオイル製 造廃水の効率的な処理が可能となる。即ち、予め、エアを用いてエアレータにより BO D値を 20未満にすることができる。これにより河川等に放流しても環境汚染が生じな い。しかし、この処理対象水を、さらに所定のオゾン処理装置で処理することにより、 短時間で工場用水として、更には、生活用水として再利用可能なレベルにまで処理 することができる。そして、この一連の処理により、電気代やオゾンの使用量などのラ ンユングコストを抑えることができる。
[0032] 特に、ラインミキサー型の気泡微細化装置がエアレータに備えた気液混合筒状管と 同一構造の気液混合筒状管を備えるものとすれば、一連の装置の設置価格を安価 にすることができ、装置の稼動後もメンテナンスフリーとランニングコストの更なる低減 を達成することができる。
[0033] この発明の内容は以上の説明に限定されるものではなぐこの発明の目的、利点、 特徴、そして用途については、添付図面を参照して述べる以下の説明によって更に 明瞭とされる。また、この発明の精神を逸脱しない範囲での適宜の変更は、すべてこ の発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。
発明の効果
[0034] 本発明のパームオイル製造廃水処理装置によれば、設置工事が容易で、設置'ラ ンユングコストともに安価にすることができ、メンテナンスフリーであるため、パームオイ ル製造工場が設置される熱帯地方における POME処理装置として最適である。
[0035] 本発明のパームオイル製造廃水の処理方法によれば、活性汚泥の必要以上の増 加を防止して自然環境への排出を防ぐだけでなぐメタンガスの発生も無くすことがで きる。また、 POMEを目的に応じた再利用が可能となる。
図面の簡単な説明
[0036] [図 1]図 1は、第 1実施形態によるパームオイル製造廃水処理装置を示す模式図であ る。
[図 2]図 2は、図 1で示すエアレータの概略正面図である。
[図 3]図 3は、図 1で示すエアレータの筒状部の内部を示す断面図である。
[図 4]図 4は、図 2で示すエアレータの変更例である。
[図 5]図 5は、第 2実施形態によるパームオイル製造廃水処理装置を示す模式図であ る。
[図 6]図 6は、図 5で示す浸漬床の外観斜視図である。
[図 7]図 7は、図 5の処理槽の平面図である。
[図 8]図 8は、第 3実施形態によるパームオイル製造廃水処理装置を示す模式図であ る。
符号の説明
[0037] 11 パームオイル製造廃水処理装置 (第 1実施形態）
12 調整槽
13 ポンプ
14 配管
15 処理槽
15a 槽底部
16 エアレータ
16a 気液混合筒状管
16b 支持板
16c エア配管
16d フリンジ
16e エア注入口
16f 支持脚 18 エアレータ
18a 気液混合筒状管
18b 雄ネジ部
18e エア注入口
18g 液体巻き込み口
21 変流生成板
21a 円弧側縁
21b 弦側縁
22 邪魔突起
22a 頭部
22b 支持部
31 パームオイル製造廃水処理装置 (第 2実施形態）
35 処理槽
35a 槽底部
36 浸漬床
37 沈殿槽
43 縦糸
44 横糸
45 ツリー状体
51 パームオイル製造廃水処理装置 (第 3実施形態）
58 オゾン処理装置
59 オゾン水貯留槽
66 オゾン発生装置
67 気液圧送ポンプ
68 (ラインミキサー型)気泡微細化装置
W 処理対象水 (廃水）
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明について、その実施形態に基づき図面を参照しつつ説明する。なお 、各実施形態において同一装置には同一符号を付けるとともに、同一装置、同一処 理など共通する事項については重複説明を省略する。
[0039] 第 1実施形餱: 第 1実施形態で示すパームオイル製造廃水処理装置 11を図 1に 示す。このパームオイル製造廃水処理装置 11は、パームオイル製造工場カゝら排出さ れる廃水を処理対象水 Wとして一次的に貯留する調整槽 12と、調整槽 12から流入 する処理対象水 Wを浄化処理する処理槽 15と、処理槽 15内にあって処理対象水 W を曝気するエアレータ 16とを有している。以下に、パームオイル製造廃水処理装置 1 1を構成する各部と、処理方法について詳細に説明する。
[0040] 調整槽 12 : パームオイル製造工場から排出された廃水 Wは、まず調整槽 12に放 流される。工場で製造される製品の種類やグレード、処理量などによって工場廃水に 含まれる油分や懸濁固形分が日々変化するため、調整槽 12に所定期間貯留するこ とで、性状が均一化した処理対象水 Wとするのである。
[0041] 調整槽 12の大きさは、 POMEの処理量によっても変化する力 工場で製造する製 品の種類やグレードの工場内での製造サイクルに合わせて、その一サイクルを経る 期間内に排出される廃水を調整槽 12に貯留させることは好ましい。そのため、その 期間中の廃水を貯留することができる大きさに調整槽 12を設計することは好ましい態 様である。
[0042] 処理槽 15 : 調整槽 12に一定期間とどめられた処理対象水 Wは、ポンプ 13により 配管 14を通じて処理槽 15に移される。処理槽 15ではエアレータ 16の間欠運転を通 じた回分処理が行われる。
[0043] 回分処理は次に説明する各処理からなる。まず、エアレータ 16の駆動処理を行う。
エアレータ 16の駆動中は、処理槽 15内が曝気され処理槽 15が曝気槽として機能し 、活性汚泥による好気性微生物による汚濁物質の分解処理が行われる。
[0044] 活性汚泥とは、処理対象水 W中の汚濁物質を分解する源になる微生物のかたまり をいう。活性汚泥は、処理対象水 W中に自然発生的に生じたものを用いる他、 POM Eの効率的な処理を可能とする特定の活性汚泥を導入して用いることもできる。
[0045] 次に、エアレータ 16の駆動を停止し静置する処理を行う。エアレータ 16の運転を 停止すると、処理槽 15内は嫌気状態となり、嫌気性微生物による汚濁物質の分解処 理と、好気性微生物の一部の分解処理が行われる。そのため、好気的処理及び嫌 気的処理を一つの処理槽 15で行うことができる。そして、嫌気的処理で好気性微生 物の分解も行われるので、必要以上の活性汚泥の増加を防ぎながら、活性汚泥の沈 殿を可能とする。
[0046] その後、エアレータ 16を停止した状態で上澄み液として得られる処理対象水 Wを 排出する排出処理を行 ヽ、新たな処理対象水 Wを導入する注入処理がなされる。
[0047] 一つの処理槽 15で、以上の各処理力 なる回分処理を行うことにより、嫌気性微生 物と好気性微生物のお互いの消化活動を可能とし、両微生物の適度の調和を図りつ つ効率的な汚濁物質の処理を行うことができる。そのため、余剰汚泥量の減少に貢 献し、また、脱窒、脱隣を行うための嫌気性処理槽などの別の槽が不要である。
[0048] エアレータ 16 :こうした処理槽 15に用いるエアレータ 16は、間欠運転が可能な種 類であることが求められる。したがって、配管に微細孔を開けたに過ぎない散気管の ような装置は適当ではない。単なる散気管では、水中へのエア導入効果を向上させ るためエア注入口を微細孔とせざるを得ず、このような微細孔を有する装置で運転を 停止すれば、微細孔に目詰まりが生じてしまうからである。
[0049] また、パームオイルの原料となるアブラヤシが生産され、パームオイル製造工場が 設置される熱帯地方で用いられるため、製品寿命が長ぐメンテナンスフリーであり、 運転費用の安価な装置が好ましい。さらに、既存のラグーンにも設置可能な、取付ェ 事が容易な装置が好ましい。そのため、エアレータ 16には、簡単な構造であって処 理対象水 Wとエアとの接触効率が高 、タイプのものが好まし 、。
[0050] 例えば、図 1で示したエアレータ 16は、対流式エアレータ 16であり、槽底部 15aに 設置され、ブロア 17からエア配管 16cを通じて送られるエアがエアレータ 16の底部 に注入され、エアレータ 16内でエアと処理対象水 Wとが混合、攪拌される装置であり 、エアレータ 16の気液混合筒状管 16a内では処理対象水 Wの上昇流、気液混合筒 状管 16aの周囲では処理対象水 Wの下降流が生じ、処理槽 15内で処理対象水 W が対流するように働くものである。
[0051] このエアレータ 16の構造をさらに詳細に説明する。図 2で示すように、上下方向に 向く気液混合筒状管 16aが 2枚の支持板 16b, 16bにてエア配管 16cに支持されて いる。エア配管 16cは、一方でブロア 17に接続され、他方ではフリンジ 16dで閉塞さ れている。フリンジ 16dは、さらにエア配管 16cを接続して別のエアレータ 16を取付 可能となっている。エア配管 16cは気液混合筒状管 16aの底端部に臨む位置にエア 注入口 16eを開口している。また、エア配管 16cは、支持脚 16fにて処理槽 15の底 に固着されている。
[0052] 気液混合筒状管 16aの内部拡大図を図 3に示す。気液混合筒状管 16a底部には、 旋回流を生成する 2枚の半楕円形の変流生成板 21, 21が、その円弧側縁 21aを気 液混合筒状管 16aの内周面に接触させるとともに、弦側縁 21b, 21b同士が互いに 交叉して弦側縁 21b, 2 lbの中央で接するように配置している。一方、気液混合筒状 管 16aの中央力も上部には、ラグビーボール状の頭部 22aが円柱状の支持部 22bに 結合した構造の邪魔突起 22が、気液混合筒状管 16aの内周面力も垂直に突出する ように配置されている。邪魔突起 22は、処理対象水 Wとエア力 なる流水を衝突させ て混合、攪拌する。
[0053] エア注入口 16eの口径は、気液混合筒状管 16aの内径よりも小径である力 単なる 散気管に比べると大径であって、 8mm以上である。そして、気液混合筒状管 16aの 内径の 30%〜70%程度の直径とすることができる。また、エア注入口 16eからのェ ァの吹出しは、エア圧力をエア注入口 16eのある水深における水深圧と同圧とするこ とが好ましい。例えば、水深が 5. Omであれば、 0. 5kgfZcm2の送風圧とする。送風 圧がこれより少ないとエアの吹出しが行われず、これより多くすることも可能であるが、 電気代が力かる程には所望の効果が得られない。このようなエアレータ 16では、エア の微細化は気液混合筒状管 16a内で行われるためエア注入口 16eを微細化する必 要がない。そのため、間欠運転をしても目詰まりが生じることがない。
[0054] エアレータ 16の大きさは、気液混合筒状管 16aの高さが 15cm〜70cm、内径が 3 0mm〜200mmとすることができ、送風量は 0. lm3Z分〜 3m3Z分とすることができ る。送風量はエア注入口 16eから吐き出されるエア量であり、エアレータ 16の一台当 たりの大きさによってその適合範囲が異なる。例えば、気液混合筒状管 16aの高さが 約 40cm、その内径が約 13. 5mmのサイズのエアレータ 16では、送風量の上限が 1 . 4m3Z分、下限が 0. 7m3Z分、標準が 1. 0m3Z分である。上限を超えるエアの吹 出しは、気液混合筒状管 16a内に入らずエアの損失が生じ、下限より少ないエアの 吹出しでは、エアレータ 16の性能が十分に発揮されない。 1台のエアレータ 16で処 理できる処理槽 15における処理対象面積 (処理槽 15の底面積）は、 0. 5m2〜： LOm2 、処理対象高さ（水面までの高さ）が 0. 4m〜10mとすることができる。
[0055] エアレータ 16の材質は、硬質榭脂ゃ SUSなどの金属を用いることができる力 変 流生成板 21や邪魔突起 22の設置の容易さや、取扱いの便宜、耐候性などの観点 力も PVCや ABSなどの硬質榭脂を用いることが好まし 、。
[0056] 図 4には、エアレータ 16を改良した変形タイプのエアレータ 18を示す。このエアレ ータ 18は、気液混合筒状管 18aの底部に雄ネジ部 18bを設け、エア配管 16cに接続 する支持板 16bを有しない構造としてある。雄ネジ部 18bをエア注入口 18eにねじ込 む力 ソケットやプッシング（図示せず)を介装してエア配管 16cに接続することで固 定することができ、取付けが容易である。
[0057] ブロア 17は、エアを連続的に供給することができ、油分の混入の少ないルーツ式ブ ロアを用いることが好ましぐ回転速度、エア供給量の変動があっても吐出圧力が一 定であることが好ましい。また、回転速度を制御するためインバータと共用することも 好ましい。
[0058] 次に、対流式エアレータ 16の作用について説明する。エア注入口 16eから気液混 合筒状管 16a内にエアを放出すると、気液混合筒状管 16a内をエアが上昇するのに 伴って、処理対象水 Wを引き込みながら処理対象水 Wを気液混合筒状管 16aの底 部から上部に流動させる。その間、変流生成板 21を通って旋回流が生成し、邪魔突 起 22に衝突してエアと処理対象水 Wとが混合、攪拌される。こうして、エアを微細気 泡化しながら処理対象水 Wと接触させ、処理対象水 W中に多量の空気を溶存させる
[0059] こうして、処理槽 15にて回分処理をした後は、処理対象水の BOD値を 20未満とす ることができ、ラグーンによる自然浄ィ匕に比較して短期間で経済的に POMEの処理 を行うことができ、自然環境を汚染することなく河川へ放出することができる。
[0060] 比較例として、通常の散気管 (槽底力も微細エアを単に吹出す装置)を用いた実験 では、 BODが 180ppmである POMEを 9. 4ppmまで下げるのに 50日間の処理が 必要であった。これに対して、本実施形態のパームオイル製造廃水処理装置 11を用 V、れば、同程度の処理を行うには数時間処理すれば良！、。
[0061] これまで説明したパームオイル製造廃水処理装置とパームオイル製造廃水の処理 方法においては種々の変更が可能である。例えば、工場排水に含まれる汚濁物質、 濃度のノラツキが少ない場合は、調整槽 12の設置を省略することができる。また、処 理槽 15内でのエアレータ 16の運転を連続運転とするとともに、処理槽 15の下流側 に沈殿槽を別途設け、この沈殿槽内で嫌気的処理と活性汚泥の分離を行うようにす ることがでさる。
[0062] 第 2実施形餱: 第 2実施形態で示すパームオイル製造廃水処理装置 31を図 5で 示す。第 1実施形態で示すパームオイル製造廃水処理装置 11との相違は、処理槽 3 5内に浸漬床 36を設け、処理槽 35とは別にさらに沈殿槽 37を有しているところであ る。
[0063] 浸漬床 36 : 浸漬床 36は、汚濁物質を分解する微生物を担持させることが可能な 微生物保持担体である。従来より、微生物保持担体として機能するものに、多孔質に 形成されたプラスチック材ゃ、網状にした繊維材などを原料とし、微生物が付着しうる 大きな表面積を有したものが知られているが、本実施形態で用いる浸漬床 36は、ェ アレータ 16の運転中も嫌気状態を保持することができ、嫌気性微生物の生存に適し たものであるとともに、循環水で揺動する浸漬床 36である。
[0064] 図 6には図 5で示す浸漬床 36の拡大図を示す。この浸漬床 36は、縦方向に伸長し 幹となる縦糸 43と、該縦糸 43を軸とした軸直方向に放射状に伸長する多数の横糸 4 4とから形成されたツリー状体 45が互いに平行に向き合って、前後左右に複数組み 合わされた形状をしたものである。縦糸 43は、隙間が生じないように密に蹉つた太い 糸からなる一方、横糸 44は高 ヽ空隙率を有するように祖に蹉つた細 ヽ糸からなる。
[0065] 縦糸 43にはポリエステル繊維などの高強度で低伸度である繊維が用いられ、横糸 44には親水性のアクリル繊維などの表面が粗く空隙率を多くしうる繊維が用いられる 。また、横糸 44は糸の中心力も外側に行くに従って繊維本数が漸減するように構成 されている。このように構成されたツリー状体集合型浸漬床 36は、中心部には嫌気 性微生物が付着し、外側に向かうに従い好気性微生物が付着する安定した微生物 保持状態が得られる。そして、循環流により縦糸 43と横糸 44が揺動するため、付着 した微生物の剥離が適度に生じ、常に良活性な微生物が付着した状態を保持するこ とがでさる。
[0066] 本実施形態における POME処理方法では、第 1実施形態における処理方法と異 なり、処理槽 35内でエアレータ 16の連続運転を行う。これにより、パームォィル製造 工場廃水の流入力 河川への放出までをバッチ処理ではなく連続処理することがで きる。
[0067] 第 1実施形態における処理方法では、エアレータ 16を停止することで処理槽 15内 で嫌気処理を行うこととした。これに対し、第 2実施形態においては、エアレータ 16を 連続運転しても、この浸漬床 36内を嫌気状態にすることができるので、エアレータ 16 を停止する必要がない。即ち、処理槽 35内で、好気処理と嫌気処理の両方を一度 に行うことが可能となる。
[0068] すなわち、処理槽 35に送られてきた処理対象水 Wは、エアレータ 16の連続運転に より好気的処理がなされ、好気性微生物による汚濁物質の分解処理がなされる。また 、浸漬床 36内では、嫌気状態となり嫌気性微生物による汚濁物質の分解処理や、ヮ ムシやィトミミズなどの種々の高等微生物による余剰微生物の分解などがなされる。
[0069] 特に、 SS分や油分が多く含まれる POMEの性質上、 SS分や油分が浸漬床 36に 付着して、種々の微生物によって分解されるため、より効率的な POME処理をするこ とがでさる。
[0070] こうして、浸漬床 36を用いない場合に比較して、活性汚泥の発生量を十分の一程 度に抑えることができ、バルキングの発生を抑止することが可能となる。また、エアレ ータ 16の連続運転により、処理槽 35の容量を小さくすることができ、処理能力を大幅 に向上させることができる。また、嫌気的処理による硝化脱窒処理も併せて行うことが できる。
[0071] 浸漬床 36は、図 5に示すように、エアレータ 16の周囲でかつその上部から上方位 置に配置して設けることが好ましい。このように配置すると、エアレータ 16による処理 槽 35中の循環流が浸漬床 36を全体的に揺動させることができるからである。なお、 処理対象水 Wの処理量により、浸漬床 36の一部が水面力 露出して用いられても良 い。
[0072] 沈殿槽 37 : 沈殿槽 37は、処理槽 35で処理された処理対象水 Wを流入させ、所 定時間放置することで活性汚泥を沈殿させ分離する機能を有する槽である。すなわ ち、処理槽 35で処理した後は、沈殿槽 37に処理対象水 Wを移送し、沈殿槽 37内で 処理対象水 Wを静置して活性汚泥を分離させる。こうして、沈殿槽 37に生じた上澄 み液を BOD値で 20未満の廃水として河川等に放出することができる一方、沈殿した 活性汚泥は、処理槽 35に戻すなどして再利用することができる。
[0073] より具体的な一例として、図 7に示すように、気液混合筒状管 16aの高さが約 400m m、その内径が約 140mm、エア注入口 16eの口径が約 45mmのエアレータ 16を 6 本、処理槽 35 (幅 6. 2m X奥行 6. 5m X高さ 6. Om)の槽底部 35aに中央一列に等 間隔になるように配置し、また、ツリー状体集合型浸漬床 36 (高さ 5mのツリー状体 45 が直列に 24本並び、幅 2. 5m X高さ 5mに構成されたものを一単位とする）を、エア レータ 16の上部から水面に至るまでの高さで、エアレータ 16のエア吹出し口を覆わ な ヽようにして処理槽 35の側面に設けた (前記ツリー状体集合型浸漬床 36を奥行方 向に 60枚並べたものを処理槽 35の両側に設けた)。そして、 30m3Zhの処理量で 8 hかけて 720m3の POMEを処理した。その結果、 BODを 95%処理することができた
[0074] 第 3実施形態: 第 3実施形態で示すパームオイル製造廃水処理装置 51を図 8で 示す。本実施形態では、第 2実施形態で示すパームオイル製造廃水処理装置 31に 加え、さらに、オゾン処理装置 58とオゾン水貯留槽 59を備えている。
[0075] 第 1実施形態や第 2実施形態で示す処理で、処理対象水 Wの BOD値を 20未満と することができ、環境汚染を生じさせずに自然界に放出しうる廃水とすることができる 力 未だ褐色で汚臭が残存し嫌気性微生物が存在するため、工場用水としての再利 用が困難である。そのため、さらに脱色、脱臭、殺菌をし、 CODを下げることで工場 用水としての再利用を可能とするための処理を行うものである。
[0076] オゾン処理装置 58 : 本実施形態で用いるオゾン処理装置 58は、オゾン発生装置 66と気液圧送ポンプ 67とラインミキサー型の気泡微細化装置 68とを備えるものであ り、オゾン発生装置 66から発生したオゾンを処理対象水 Wとともに気液圧送ポンプ 6 7で気泡微細化装置 68に送り、気泡微細化装置 68でオゾンを微細気泡化して処理 対象水 Wと混合し、さらなる水処理を行う装置である。
[0077] ラインミキサー型の気泡微細化装置 68は、ラインミキサー中に突起が設けられてお り、このラインミキサーに高圧 (4kgZcm2以上の送水圧)でオゾンを含んだ処理対象 水 Wを流すことにより、オゾンが処理対象水 W中で混合、攪拌されて微細気泡となる ものである。したがって、このラインミキサー型の気泡微細化装置 68は、それ自体が 動くものではなぐ気液圧送ポンプ 67との組み合わせでオゾンの混合、攪拌、微細化 を行うものであり、気泡微細化装置 68自体の起動電力が不要で、メンテナンスフリー であると!/、う優れた性質を有して!/、る。
[0078] この気泡微細化装置 68は、より具体的には、先に説明したエアレータ 16の気液混 合筒状管 16aと同様に、旋回流を生成する変流生成板と流水を衝突させて混合、攪 拌する邪魔突起とを内部に備える気液混合筒状管を用いたものとすることができる。
[0079] 気液圧送ポンプ 67は、処理対象水 Wと、オゾンとを混合して 4kgZcm2以上の送 水圧以上で気泡微細化装置 68にこの気液混合液を供給するものである。これにより 、気泡微細化装置 68にてオゾンを微細気泡化させ、微細気泡オゾンを処理対象水 中に多量に存在させることができ、また、処理対象水中へのオゾンの溶解量も、 24. 5°Cにおいて、 15mgZリットルを達成することができる。そのため、一般的な技術で は 5. 7mgZリットル程度であるのと比べてもオゾンの溶存量を格段に向上させること ができる。
この気泡微細化装置 68を通じて生じる微細気泡化オゾンは、その平均気泡径を 0 . 5 μ m〜30 μ mとすることができ、少なくとも気泡容量の 98%が 80 μ m以下の気泡 径である微細気泡を発生させることができる。 0. 5 μ m〜30 μ mの微細気泡を生じさ せることとしたため、残留微生物の分解だけでなぐ微量に含まれる環境ホルモンな どの有害物質も分解除去することができる。
[0080] オゾン水貯留槽 59 : オゾン水貯留槽 59は、沈殿槽 37から排出した処理対象水 W を導入し、オーバーフローにより排出する間に、気液圧送ポンプ 67と気泡微細化装 置 68を通過して生じた微細気泡オゾンを滞留させることにより、処理対象水 Wの水質 を高度に浄ィ匕させるものである。すなわち、微細気泡化オゾンが、オゾン水貯留槽 59 内で処理対象水 wと十分に接触することで、汚濁物質の酸化処理を行うことができる 。そして、 BOD、 COD、 TOCともに 90%以上除去することができる。
[0081] 実施形態の変更例: 第 1実施形態から第 3実施形態で示すパームオイル製造廃 水処理装置、パームオイル製造廃水の処理方法については、種々の変更が可能で ある。例えば、第 1実施形態で示したパームオイル製造廃水処理装置 11で処理した 処理対象水 Wにさらに第 3実施形態で示したオゾン処理を行うことができる。
[0082] また、第 3実施形態やその変形例で示したオゾン処理は、パームオイル工場カも排 出した廃水を直接処理することも可能である。
産業上の利用可能性
[0083] 本発明のパームオイル製造廃水処理装置とパームオイル製造廃水の処理方法は 、 BOD値、 COD値の高いパームオイル製造工場力 廃水される廃水の処理装置及 び処理方法として最適である。

Claims

請求の範囲
[1] 処理対象水 (W)を処理する処理槽 (15)と、該処理槽 (15)の底部 (15a)に設けられ、処 理対象水 (W)を吸引し処理対象水 (W)を放出することで該処理槽 (15)内に対流状態 を生じさせる間欠運転可能な対流式エアレータ (16,18)とを備えるパームォィル製造 廃水処理装置。
[2] エアレータ (16, 18)が、旋回流を生成する変流生成板 (21)と流水を衝突させて混合、 攪拌する邪魔突起 (22)とを内部に備える気液混合筒状管 (16a, 18a)と、該気液混合筒 状管 (16a, 18a)の端部に臨みその直径が気液混合筒状管 (16a, 18a)の内径よりも小径 で 8mm以上であるエア注入口（16e)を有するエア配管 (16c)と、を備え、
エア注入口 (16e)力ゝら気液混合筒状管 (16a,18a)に噴射されるエアで処理対象水 (W) を気液混合筒状管 (16a,18a)に巻き込み、該気液混合筒状管 (16a, 18a)内で処理対象 水 (W)とエアを混合、攪拌して曝気する第 1項記載のパームオイル製造廃水処理装 置 (11,31,51)。
[3] 前記処理槽 (15)内に、処理対象水 (W)中の汚濁物質を分解する微生物を担持する ことが可能な微生物保持担体となる浸漬床 (36)を有する第 1記載のパームォィル製 造廃水処理装置 (31,51)。
[4] 浸漬床 (36)が、縦糸 (43)と該縦糸 (43)を軸とした軸直方向に放射状に伸長する多数 の横糸 (44)とから形成されるツリー状体 (45)を、互いに平行に前後左右に複数個向か い合わせて設けたものである第 3項記載のパームォィル製造廃水処理装置 (31,51)。
[5] 処理槽 (15)内の中央底部にエアレータ (16,18)を設け、浸漬床 (36)をエアレータ (16,
18)の周囲でかつその上部から上方位置に配置して設ける第 3項記載のパームオイ ル製造廃水処理装置 (31,51)。
[6] パームオイル製造廃水に含まれる汚濁物質を分解可能な好気性微生物でなる活 性汚泥を前記処理槽 (15)中に加える第 1項記載のパームオイル製造廃水処理装置（
11,31,51)。
[7] エアレータ (16, 18)を備える処理槽 (15)の前段に処理対象水 (W)を貯留する調整槽（
12)を備える第 1項記載のパームォィル製造廃水処理装置 (11,31,51)。
[8] エアレータ (16, 18)を備える処理槽 (15)の後段に活性汚泥を沈殿させる沈殿槽 (37)を 備える第 1項記載のパームオイル製造廃水処理装置 (31,51)。
[9] オゾン発生装置 (66)と、ラインミキサー型の気泡微細化装置 (68)と、処理対象水 (W) とオゾンとを該気泡微細化装置 (68)に圧送する気液圧送ポンプ (67)とを有するオゾン 処理装置 (58)と、
前記オゾン処理装置 (58)力 放出される処理対象水 (W)と微細気泡化オゾンとの混 合水を貯留するオゾン水貯留槽 (59)と、
を有するパームオイル製造廃水処理装置 (51)。
[10] 微細気泡化したオゾンの平均粒径が 0. 5 μ m〜30 μ mである第 9項記載のパーム オイル製造廃水処理装置 (51)。
[11] 第 2項に規定するパームオイル製造廃水処理装置 (11,31,51)の後段に第 9項に規 定するパームオイル製造廃水処理装置 (51)を備えるパームオイル製造廃水処理装 置。
[12] ラインミキサー型の気泡微細化装置 (68)がエアレータ (16, 18)に備えた気液混合筒 状管 (16a,18a)と同一構造の気液混合筒状管を備える第 11項記載のパームオイル製 造廃水処理装置 (51)。
[13] エアレータ (16, 18)を備えた処理槽 (15)内に処理対象水 (W)を流入する流入処理、 エアレータ (16, 18)を駆動して曝気する好気的処理、エアレータ (16, 18)を停止して嫌 気性微生物による汚濁物質の分解と活性汚泥の沈殿を行う嫌気的処理、そして、活 性汚泥が沈殿して分離した上澄みを排出する排出処理、を該処理槽 (15)内で繰り返 す回分処理を行うパームオイル製造廃水 (W)の処理方法。
[14] エアレータ (16, 18)を備えた処理槽 (15)内に、処理対象水 (W)中の汚濁物質を分解 する微生物を担持することが可能な微生物保持担体となる浸漬床 (36)を備え、該処 理槽 (15)への処理対象水 (W)の流入、該処理槽 (15)からの処理対象水 (W)の流出を エアレータ (16,18)の連続運転中に実行する連続処理を行うパームォィル製造廃水（ W)の処理方法。
[15] 気液圧送ポンプ (67)で処理対象水 (W)とオゾンとをラインミキサー型の気泡微細化 装置 (68)に導入し、微細気泡化したオゾンと処理対象水 (W)とを混合、攪拌するパー ムオイル製造廃水 (W)の処理方法。 第 13項または第 14項に記載の処理方法にて処理した処理対象水 (W)を、さらに第5項に記載する処理方法にて処理するパームオイル製造廃水 (W)の処理方法。
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