WO2020080244A1 - 被処理物の処理方法 - Google Patents

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清次 中塚
尊信 立川
義浩 藤原
智裕 井上
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Ｄｏｗａエコシステム株式会社
株式会社ササクラ
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F3/12—Activated sludge processes
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    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating an object to be treated, and particularly to a method for treating an object to be treated containing an organic substance or a soluble salt.
  • Patent Document 1 proposes that organic wastewater is subjected to methane fermentation treatment, the obtained methane fermentation treated water is subjected to aerobic biological treatment, and the mixed liquid after the aerobic biological treatment is subjected to solid-liquid separation. Solid-liquid separation is performed, for example, by a sedimentation tank that performs aerobic biological treatment (solid components are precipitated).
  • Patent Document 2 an organic wastewater containing ammoniacal nitrogen (strictly regulated by environmental standards) and soluble salts is subjected to a treatment using a nitrification reaction, and the obtained nitrification-treated water is evaporated. Proposes to concentrate.
  • the processed materials may contain a large amount of organic substances and salts (soluble salts). I found out.
  • environmental standards are stipulated as BOD and the like for organic matter, and if salt is treated without being sufficiently removed and discharged as wastewater, salt damage may occur at the discharge destination.
  • Patent Document 1 does not describe the salt content (eg, halogen elements such as chlorine and fluorine) contained in the organic wastewater.
  • a batch type activated sludge method (which may be referred to as “SBR method” in the present specification) is given as a specific example of aerobic biological treatment, the composition of the organic wastewater which is the raw water for the treatment.
  • BOD, COD, ammonia, phosphorus, and the like only the examples are disclosed, there is no description about salt content, and it is considered that no attention is paid to salt content. Since the method described in Patent Document 1 is a biological treatment using microorganisms, when a large amount of salt is contained in the object to be treated, it cannot be sufficiently removed.
  • Patent Document 2 describes the treatment of organic wastewater containing ammoniacal nitrogen and soluble salts. Specifically, nitrification reaction by aerobic biological treatment is performed on the organic wastewater to obtain nitrification treated water, and the pH value of the obtained nitrification treated water is adjusted to 4 to 6 to prevent the generation of calcium carbonate scale. It is proposed to perform evaporative concentration while avoiding it. However, if the material to be treated contains a large amount of organic matter, it will be subjected to aerobic biological treatment, which will increase the load on the microorganisms used for treatment, and will cause such problems as supplementation and replacement of microorganisms. Process may be required. This is a problem in the actual operation of treating the object to be treated.
  • the present invention has been made under such circumstances, and the problem to be solved is to appropriately treat organic substances, ammonia, and even a substance to be treated that contains a large amount of soluble salts. It is possible to provide a method for treating an object to be treated, which is capable of operating at a low operating cost.
  • the present invention desirably provides a method for treating an object to be treated, which can configure a processing apparatus without using a high-cost material even when the object to be treated contains a conjugate base of a strong acid.
  • the first invention for solving the above-mentioned problems is A method for treating an organic matter, ammonia, and a treatment object containing a soluble salt, comprising: By a methane fermentation method, a methane fermentation step of decomposing organic matter in the material to be treated to obtain methane fermentation treated water, By the action of aerobic organisms, while oxidizing ammonia in the methane fermentation treated water to nitric acid, an aerobic biological treatment step of decomposing organic matter to obtain nitrification treated water, A method for treating an object to be treated, comprising: an evaporative concentration step of evaporating and concentrating the nitrification-treated water to obtain concentrated water and condensed water.
  • the second invention is The treatment method for an object to be treated according to the first invention is characterized in that the aerobic biological treatment step is carried out by a batch type activated sludge method.
  • the third invention is The method for treating an object to be treated according to the first or second invention is characterized in that the pH value of the nitrification-treated water to be subjected to the evaporative concentration step is adjusted to 8.5 or more.
  • the fourth invention is The ammonia concentration in the methane fermentation treated water is 10 to 10000 ppm in terms of nitrogen, the Cl ⁇ concentration is 1 to 50000 ppm, the COD is 10 to 100000 ppm, and the BOD is 10 to 10000 ppm. It is a processing method of the to-be-processed object in any one.
  • the fifth invention is The method for treating an object to be treated according to any one of the first to fourth inventions, characterized in that, by the aerobic biological treatment step, nitrification-treated water having an ammonia concentration of 10 ppm or less in terms of nitrogen is obtained.
  • the sixth invention is The method for treating an object to be treated according to any one of the third to fifth inventions, wherein the pH value of the nitrification-treated water is adjusted to 8.5 or more by adding an alkaline substance to the nitrification-treated water. Is.
  • the seventh invention is A method for treating water having an ammonia concentration of 10 to 10000 ppm, a Cl ⁇ concentration of 1 to 50000 ppm, a COD of 10 to 100000 ppm, and a BOD of 10 to 10000 ppm in terms of nitrogen,
  • an aerobic biological treatment step of decomposing organic matter to obtain nitrifying treated water, Evaporating and concentrating the nitrification-treated water to obtain concentrated water and condensed water By the action of aerobic organisms, while oxidizing the ammonia in the water to be treated to nitric acid, an aerobic biological treatment step of decomposing organic matter to obtain nitrifying treated water, Evaporating and concentrating the nitrification-treated water to obtain concentrated water and condensed water, and
  • a method for treating water to be treated is characterized in that the pH value of the nitrification-treated water to be subjected to the evaporative concentration step is adjusted to 8.5 or more.
  • an object to be treated containing a large amount of organic substances, ammonia, and soluble salts can be appropriately treated and can be operated at a low operating cost.
  • the present invention makes it possible to appropriately treat even an object to be treated that contains a large amount of organic substances, ammonia, and soluble salts, and to operate the object at a low operating cost.
  • the present invention provides a method for treating a treated product. Therefore, the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an operation flow of the processing method according to the present invention.
  • the present invention performs a methane fermentation step (20), an aerobic biological treatment step (30), and an evaporative concentration step (40) on an object to be treated (10) to condense water that can be discharged.
  • Water (41) and concentrated water (42) in which contaminants are concentrated are obtained.
  • the pH of the nitrification-treated water (31) obtained in the aerobic biological treatment step (30) may be adjusted (32) if necessary.
  • the object to be processed in the present invention which contains an organic substance, ammonia, and a soluble salt, is, for example, an organic matter such as protein, amino acid, nucleic acid, saccharide, and fatty acid, ammonia, and a soluble salt.
  • organic matter such as protein, amino acid, nucleic acid, saccharide, and fatty acid, ammonia, and a soluble salt.
  • Specific examples thereof include solid substances such as various wastes, and liquid substances such as leachate from waste landfills. When these substances to be treated are released into the environment, they cause pollution of the environment.
  • Methane Fermentation Process a methane fermentation process using a methane fermentation method utilizing the action of methane bacteria is carried out.
  • methane fermentation organic substances in the material to be treated are decomposed.
  • This organic matter also contains organic matter that is difficult for aerobic organisms to decompose in the next aerobic organism treatment process, but this is decomposed by methane fermentation and becomes a substance that can be decomposed by aerobic organisms. It is sent to the aquatic biological treatment process.
  • methane bacteria may be present in the buried matter and organic matter in the buried matter may be decomposed by methane fermentation. is there.
  • spontaneous methane fermentation may be considered as a methane fermentation process for producing a digested liquid as the methane fermentation treated water (21).
  • the properties and composition of the methane fermentation treated water are as follows from the viewpoint that the effects of the present invention are suitably exhibited.
  • the pH value of the methane fermentation treated water is preferably 4 to 11, more preferably 4.2 to 10.8, and further preferably 4.5 to 10.5 from the viewpoint that the effects of the present invention are suitably exhibited.
  • the amount of total soluble solids (which may be referred to as “TDS” in the present specification) in the methane fermentation treated water is preferably 10 to 100000 ppm, more preferably 500 to 100000 ppm, and further preferably 8000. ⁇ 80,000 ppm.
  • the concentration of ammonia in the methane fermentation treated water is preferably 10 to 10000 ppm, more preferably 100 to 10000 ppm, and further preferably 300 in terms of nitrogen (that is, the concentration of ammonia nitrogen (NH 3 —N)). ⁇ 9000 ppm.
  • the chemical oxygen demand (COD) of the methane fermentation treated water is preferably 10 to 100,000 ppm, more preferably 1,000 to 100,000 ppm, still more preferably 5,000 to 80,000 ppm.
  • the biological oxygen demand (BOD) of the methane fermentation treated water is preferably 10 to 10000 ppm, more preferably 500 to 10000 ppm, and further preferably 1000 to 9000 ppm.
  • the concentration of hydrogen sulfide (H 2 S) in the methane fermentation treated water is preferably 1 to 100 ppm, more preferably 2 to 95 ppm, still more preferably 3 to 90 ppm.
  • the concentration of sulfate ions (SO 4 2 ⁇ ) in the methane fermentation treated water is preferably 10 to 10000 ppm, more preferably 300 to 10000 ppm, and further preferably 1000 to 8000 ppm.
  • the chloride ion (Cl ⁇ ) concentration in the methane fermentation treated water is preferably 1 to 50,000 ppm, more preferably 500 to 50,000 ppm, and still more preferably 6,000 to 45,000 ppm.
  • the concentration of calcium ions (Ca 2+ ) in the methane fermentation treated water is preferably 1 to 10000 ppm, more preferably 2 to 9000 ppm, and further preferably 3 to 8000 ppm.
  • the concentration of sodium ion (Na + ) in the methane fermentation treated water is preferably 1 to 10000 ppm, more preferably 2 to 9500 ppm, and further preferably 3 to 9000 ppm.
  • Aerobic biological treatment step and pH adjustment In the aerobic biological treatment step (30), ammonia in the methane fermentation treated water (digested liquid) (21) obtained in the methane fermentation step (20) is converted to nitrite by the action of microorganisms. It is a step of oxidizing the nitric acid via nitric acid (nitrification) and decomposing organic matter in the treated water to obtain nitrified treated water (31).
  • Various methods such as a continuous method and a circulation method are known as a method for carrying out such a reaction, and the SBR method is known as a highly efficient processing method. Therefore, the aerobic biological treatment step (30) will be described below with reference to the SBR method as an example of the nitrification treatment method.
  • the SBR method is an aerobic treatment in which the functions of the aeration tank and the final settling tank are integrated in one reaction tank. Specifically, in a reaction tank containing activated sludge, ⁇ 1 >> introduction of methane fermentation treated water to be treated, ⁇ 2 >> aeration treatment, ⁇ 3 >> sedimentation separation, ⁇ 4 >> nitrification treated water that is supernatant Each of the wastewater treatment and the treatment is sequentially performed.
  • Ammonia cannot be removed in the evaporative concentration step (40) following the aerobic biological treatment step (30), so it is preferable to sufficiently treat the ammonia by the SBR method. Specifically, it is preferable to perform aeration treatment sufficiently so that the ammonia concentration in the nitrification-treated water (31) obtained in this step is 10 ppm or less in terms of nitrogen. From the viewpoint of achieving such a low ammonia concentration and reducing the treatment cost, as one guide, the residence time in the aeration treatment of the SBR method is preferably 6 to 30 days.
  • the numerical values such as BOD, COD and TDS in the methane fermentation treated water (21) and the ammonia concentration are reduced.
  • the ammonia concentration is sufficiently reduced in this step, it is not necessary to carry out a high-cost process such as stripping or reverse osmosis membrane treatment for removing ammonia thereafter.
  • pH adjustment (32) is performed by appropriately adding an alkaline substance or the like to adjust the pH value to 8.5 or more.
  • the alkaline substance may be added during the treatment. This is from the viewpoint of avoiding corrosion of the inside of the evaporative concentration apparatus by the conjugate base of a strong acid such as Cl ⁇ contained in the nitrification-treated water (31) in “4. Evaporative concentration step” described later.
  • sodium hydroxide is preferable because it is inexpensive and highly versatile.
  • the nitrification-treated water (31) is heated and distilled in a closed container (evaporating can) under reduced pressure, for example, concentrated water having a concentration of 2 to 40 times by volume. This is a step of obtaining (42) and condensed water (41) after evaporation.
  • the evaporative concentrator used in the process is not particularly limited.
  • the steam compression type salt water distiller described in JP-A-59-26184 (a steam compression type salt water distiller equipped with a horizontal heat transfer tube and a steam compressor), and the self-explanation described in JP-A-10-57702.
  • an evaporative compression type concentrator (concentrator capable of performing two-stage compression by two compression means), a vacuum evaporator described in JP 2011-185192 A (a vacuum evaporator equipped with a roots blower), etc. It can be used as an evaporative concentrator.
  • the liquid temperature in the evaporator it is preferable to set the liquid temperature in the evaporator to 60 to 70 ° C and the internal pressure to 5 to 50 kPaabs from the viewpoint of reducing the operating cost.
  • the concentration ratio of the concentrated water (42) obtained in the step is preferably 2 to 20 times by volume from the viewpoint of reducing the operating cost.
  • a decolorizing step using an inorganic coagulant + a polymer coagulant may be carried out. Not only can TDS and COD be reduced, but also coloring components can be removed at the same time, and the operating cost can be reduced. Further, since the soluble salts contained in the nitrification-treated water (31) do not evaporate, they remain in the concentrated water (42) without being transferred to the condensed water (41).
  • the values of BOD, TDS, and COD are reduced from the object to be treated containing organic matter, ammonia, and soluble salts, the soluble water is not contained, the appearance is colorless and transparent, and the condensed water that can be released into the environment ( 41) and concentrated water (42) to be appropriately disposed of can be obtained at low equipment cost and operating cost.
  • the pH of the nitrification-treated water (31) is preferably alkaline, preferably adjusted to pH 8.5 or more (32), and then evaporated and concentrated (40). Therefore, the pH value of the produced concentrated water (42) becomes 9 or more and 13 or less inside the evaporative concentration apparatus.
  • the conjugate base of a strong acid such as Cl ⁇ does not develop corrosiveness in the concentrated water (42), it is not necessary to use an expensive material having excellent corrosion resistance for the evaporative concentrator, which reduces the cost of the apparatus. This is preferable because it leads to cost reduction.
  • the pH of the nitrification-treated water (31) is preferably 8.5 or more in view of the increase in the cost of the device.
  • scale is generated inside the evaporative concentration apparatus. It is considered that the scale mainly contains calcium carbonate. The accumulation of the scale lowers the heat transfer coefficient of the evaporative concentrator, so maintenance is required to remove the scale.
  • the scale generated inside the evaporative concentrator can be easily dissolved by chemicals and is easy to maintain, which hardly leads to an increase in operating cost.
  • the pH of the nitrification-treated water (31) is adjusted (32) to an alkalinity of preferably 8.5 or more, CO 3 2 ⁇ in the nitrification-treated water (31) becomes CO 2 2-. And remains without volatilizing. Therefore, Ca 2+ as a scale component reacts with CO 3 2 ⁇ to generate calcium carbonate. Then, the produced calcium carbonate is combined with and reacts with CO 3 2 ⁇ in the nitrification-treated water (31) [CaCO 3 ⁇ Ca (HCO 3 ) 2 ] to become calcium bicarbonate, and the produced scale is easily dissolved. ⁇ I think it will be removed.
  • the nitrification-treated water (31) contains SO 4 2 ⁇ , and when Ca 2+ forms a scale, gypsum becomes a strong scale. (CaSO 4 ) can occur.
  • the nitrification-treated water (31) having a pH value of 8.5 or more contains abundant CO 3 2 ⁇ , and Ca 2+ reacts with this preferentially, so that the production of gypsum is suppressed.
  • the amount of CO 3 2 ⁇ in the nitrification-treated water (31) is preferably 180 to 900 ppm, more preferably 200 to 800 ppm, as the total inorganic carbon (TIC). .
  • the methane fermentation step (20), the aerobic biological treatment step (30), and the evaporative concentration step (40) are performed on the material to be treated (10) (with respect to the pH of the nitrification-treated water (31) as appropriate).
  • the technical idea of the present invention can be applied to, for example, wastewater (23) generated through methane fermentation, which is shown as biogas power generation, etc. (22) in FIG.
  • wastewater (23) generated through methane fermentation which is shown as biogas power generation, etc. (22) in FIG.
  • an embodiment may be adopted in which the aerobic biological treatment step (30) and the evaporative concentration step (40) are performed on the wastewater (23) and the like.
  • Another different embodiment of the present invention focused on setting the pH value of the nitrification-treated water to preferably 8.5 or more is as follows.
  • a method of treating water to be treated containing organic matter, ammonia, and soluble salts By the action of aerobic organisms, while oxidizing the ammonia in the water to be treated to nitric acid, an aerobic biological treatment step of decomposing organic matter to obtain nitrifying treated water, A pH adjusting step for adjusting the pH value of the nitrification-treated water to 8.5 or more; A method for treating water to be treated, comprising a step of evaporating and concentrating the nitrification-treated water having a pH value adjusted to obtain concentrated water and condensed water.
  • a predetermined treated water (waste water) is subjected to nitrification treatment (aerobic biological treatment process), and the pH value of the obtained nitrification treated water is set to 8.5 or more.
  • the TDS and COD values are reduced from the treated matter (10) containing ammonia and soluble salts, or the wastewater (23) generated from the process utilizing methane fermentation, and the solubility is reduced.
  • Condensed water (41) that does not contain salts and has a colorless and transparent appearance and can be discharged to the environment, and concentrated water (42) that should be properly disposed of can be obtained at low equipment cost and operating cost. It was
  • Ammonia concentration is 10 to 10000 ppm in terms of nitrogen, Cl ⁇ concentration is 1 to 50000 ppm, COD is 10 to 100000 ppm, and BOD is 10 to 10000 ppm.
  • an object to be treated containing an organic substance, ammonia and a soluble salt can be treated with low equipment cost and operating cost.
  • Example 1 Leachate from a landfill was obtained as an example sample. It has been confirmed that methane bacteria are present in the waste treatment landfill, and the leachate is a digestive fluid that has undergone methane fermentation. The properties and composition of the digestive juice sample are shown in "Example digestive juice column" in Table 1.
  • the digested liquid sample was processed by a series of devices including an SBR tank 50, an evaporative concentration equipment clarifying pond 60, and an evaporative concentration equipment 70, which are schematically shown in FIG. Example 1 will be described below with reference to the apparatus shown in FIG.
  • the atmosphere 53 was blown into the SBR tank 50 using a blower (pump) 52 to start the aeration process.
  • the end point of the aeration was controlled by the dissolved oxygen concentration.
  • the dissolved oxygen concentration at the completion of the treatment was set to 5 ppm.
  • nitrification treated water sample 61 was sent by the pump 54 to the evaporative concentration equipment clarification pond 60. Then, the pH value of the nitrification-treated water sample 61 was measured and found to be 8.5. Use (HORIBA pHmeter F-16) to measure the pH value. If the temperature at the time of measurement is 25 ° C, use the actual measured value. If it is not 25 ° C, use the calibration function built into the pH measuring device. The pH value at 25 ° C was determined.
  • the pH value of the nitrification-treated water sample 61 is considered to be decreased from the original 8.3, but it was increased on the contrary. It is conceivable that the cause of this increase in pH is due to the influence of some components in the digested liquid sample 51 that has been subjected to aeration treatment and the influence of microorganisms in the SBR tank 50 (conversion of nitric acid to nitrogen has occurred).
  • the properties of the nitrification-treated water sample 61 are shown in the "nitrification-treated water column" of Table 1.
  • the appearance of the nitrification-treated water sample 61 is shown in FIG.
  • the properties relating to the properties of the nitrification-treated water and the like in Tables 1 and 2 were measured as follows.
  • TDS For TDS, all dissolved solids were measured with an Orion TM Versa Star Pro TM pH / conductivity desktop multi-parameter meter.
  • concentration of ammonia nitrogen (NH 3 —N) was measured by an ion electrode method (Orion TM Versa Star Pro TM , manufactured by Thermo fisher).
  • COD was measured by the dichromic acid method (COD Cr ).
  • the total inorganic carbon (TIC) was obtained by measuring the total carbon and the total organic carbon with a TOC meter (TOC-L, manufactured by Shimadzu Corporation) and taking the difference between them.
  • BOD was measured according to the method specified in JIS K 0102. Hydrogen sulfide was measured by the cadmium acetate method.
  • Sulfate ion and chloride ion were measured by the ion chromatography method.
  • the metal elements (calcium ion and sodium ion) were measured by an inductively coupled plasma optical emission spectroscope (ICP-AES, Thermocaper ICAP-7000).
  • VVCC-90 manufactured by Sasakura Co., Ltd. was used as the evaporative concentration equipment 70.
  • the heat transfer tube 71 of this apparatus is made of titanium, and the evaporation can 72 is made of SUS316L.
  • this device is equipped with a heat pump 73, which can compress evaporated vapor and recover latent heat. The recovered heat is reused as heating or evaporation heat of the supernatant.
  • the degree of vacuum in the evaporator 72 was 20 kPa abs, and the temperature of the retained liquid 74 was 65 ° C to 70 ° C.
  • the boiling point increase due to the concentration of the components of the retained liquid 74 was controlled within 8 ° C.
  • the withdrawal of the concentrated water sample 75 was controlled by the specific gravity of the retained liquid 74, and when the specific gravity reached 1.1 kg / L, the concentrated liquid was discharged and continuously treated.
  • the composition of the condensed water sample 76 obtained by this apparatus is shown in "Condensed water column" of Table 1.
  • the average concentration ratio of the condensed water sample 76 was 12 times the volume. Then, the condensed water sample 76 had a TDS of 233 ppm and a COD of less than 100 ppm. Moreover, the pH value of the condensed water sample 76 was 7.3, and the condensed water sample 76 was purified to a water quality that could be discharged without additional post-treatment. The appearance of the condensed water sample 76 is shown in FIG. The coloring component of the nitrification-treated water sample 61 was fixed on the concentrated water sample 75 side, and the condensed water sample 76 was colorless and transparent.
  • the TDS, ammonia, and COD components purified by this device were fixed in the concentrated water sample 75.
  • the composition of the concentrated water sample 75 obtained by this apparatus is shown in the "concentrated water column" of Table 1.
  • the digested liquid sample of Comparative Example 1 was directly supplied to the evaporative concentration apparatus described in Example 1 without being supplied to the SBR sludge tank.
  • composition of the obtained condensed water sample is shown in "Condensed water column” of Table 2.
  • the average concentration ratio was 13 volumes.

Abstract

メタン発酵法により、前記被処理物中の有機物を分解してメタン発酵処理水を得るメタン発酵工程と、好気性生物の作用により、前記メタン発酵処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る工程と、前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程と、を有することを特徴とする被処理物の処理方法である。

Description

被処理物の処理方法
　本発明は被処理物の処理方法に関し、特に、有機物や溶解性塩類を含有する被処理物の処理方法に関する。
　廃棄物最終処分場からの浸出水、産業廃棄物等の埋立処分場からの浸出水、等の被処理物は様々な有機物や塩分を含有しているため、これを処理することは環境保護の観点から重要であり、当該処理方法について各種の提案がなされている。例えば特許文献１は、有機廃水をメタン発酵処理し、得られたメタン発酵処理水を好気性生物処理し、好気性生物処理後の混合液を固液分離することを提案している。固液分離は例えば、好気性生物処理を実施する沈殿池により実施される（固体成分が沈殿する）。また特許文献２は、アンモニア性窒素（環境基準により厳しい規制がなされている）および溶解性塩類を含有する有機廃水に対して硝化反応を用いた処理を実施し、得られた硝化処理水を蒸発濃縮することを提案している。
特開２０１２－０６１４３５号公報 特開２００６－２３９５７８号公報
　本発明者らは各種の被処理物（廃棄物や廃水等）の成分について検討した結果、当該被処理物中に多量の有機物や塩分（溶解性塩類）が含有されている場合があることを知見した。ここで、有機物はＢＯＤ等として環境基準が規定されており、また塩分については、これを十分に除去しないまま処理して排水として放流すると、放流先での塩害の発生を引き起こす可能性がある。
　ところが特許文献１には、有機廃水中に含有される塩分（例えば、塩素やフッ素のようなハロゲン元素）について記載が無い。具体的には、好気性生物処理の具体例として回分式活性汚泥法（本明細書において「ＳＢＲ法」と記載する場合がある。）を挙げているものの、処理の原水である有機廃水の組成について、ＢＯＤ、ＣＯＤ、アンモニア、リン等の例について開示するのみで、塩分についての記載が無く、塩分については着目していないと考えられる。特許文献１に記載の方法は微生物を利用した生物処理であるので、被処理物中に多量の塩分が含有されていた場合、これを十分に除去することが出来ない。
　一方、特許文献２は、アンモニア性窒素および溶解性塩類を含有する有機廃水の処理について記載している。具体的には、前記有機廃水に対し好気性生物処理による硝化反応を実施して硝化処理水を得、得られた硝化処理水のｐＨ値を４～６に調整して炭酸カルシウムスケールの発生を回避しながら、蒸発濃縮を行うことを提案している。しかし、被処理物中に有機物が多量に含まれている場合には、それに対して好気性生物処理を施すことになり、処理に使用する微生物への負荷が大きくなり、微生物の補充や交換といったプロセスが必要になる可能性がある。これは被処理物の処理の実操業において問題である。
　本発明は当該状況の下で為されたものであり、その解決しようとする課題は、有機物やアンモニア、さらに溶解性塩類を多量に含有する被処理物であっても、これらを適切に処理することが可能で、かつ低廉な操業コストで操業可能な被処理物の処理方法を提供することである。
　また本発明者らの研究によると、特許文献２記載の処理方法では、ｐＨを４～６に調整した硝化処理水を蒸発濃縮することになり、塩化物イオン等の強酸の共役塩基を含む硝化処理水を、酸性状態かつ高温で蒸発濃縮装置内に保持することになり、この場合、前記共役塩基が腐食性を発現する。これでは、蒸発濃縮装置においてハステロイ（登録商標）等の耐腐食性に優れた高コスト材料を用いざるを得ず、設備コストの上昇につながる。そこで本発明は、望ましくは、被処理物が強酸の共役塩基を含有する場合であっても、高コスト材料を用いることなく処理装置を構成できる、被処理物の処理方法を提供することを課題とする。
　上述の課題を解決する為、本発明者らはさらに研究を行った。
　そして従来の技術思想を転換し、有機物、アンモニアおよび溶解性塩類を含有する被処理物へ、消化工程（嫌気性生物によるメタン発酵処理）、硝化工程（好気性生物処理）、蒸発濃縮工程を順次に行うことで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
　即ち、上述の課題を解決する第１の発明は、
　有機物、アンモニア、および溶解性塩類を含有する被処理物の処理方法であって、
　メタン発酵法により、前記被処理物中の有機物を分解してメタン発酵処理水を得るメタン発酵工程と、
　好気性生物の作用により、前記メタン発酵処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
　前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程と
を有することを特徴とする被処理物の処理方法である。
　第２の発明は、
　回分式活性汚泥法により前記好気性生物処理工程を実施することを特徴とする第１の発明に記載の被処理物の処理方法である。
　第３の発明は、
　前記蒸発濃縮工程に供する、前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする第１または第２の発明に記載の被処理物の処理方法である。
　第４の発明は、
　前記メタン発酵処理水中のアンモニア濃度は窒素換算で１０～１００００ｐｐｍ、Ｃｌ－濃度は１～５００００ｐｐｍ、ＣＯＤは１０～１０００００ｐｐｍ、ＢＯＤは１０～１００００ｐｐｍであることを特徴とする第１から第３の発明のいずれかに記載の被処理物の処理方法である。
　第５の発明は、
　前記好気性生物処理工程により、アンモニア濃度が窒素換算で１０ｐｐｍ以下の硝化処理水を得ることを特徴とする第１から第４の発明のいずれかに記載の被処理物の処理方法である。
　第６の発明は、
　前記硝化処理水へアルカリ物質を添加することで硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする第３から第５の発明のいずれかに記載の被処理物の処理方法である。
　第７の発明は、
　アンモニア濃度が窒素換算で１０～１００００ｐｐｍ、Ｃｌ－濃度は１～５００００ｐｐｍ、ＣＯＤは１０～１０００００ｐｐｍ、ＢＯＤは１０～１００００ｐｐｍの被処理水の処理方法であって、
　好気性生物の作用により、前記被処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
　前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程とを有し、
　前記蒸発濃縮工程に供する前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする被処理水の処理方法である。
　本発明に依れば、有機物やアンモニア、および溶解性塩類を多量に含有する被処理物であっても、適切に処理することが可能になり、かつ低廉な操業コストで操業可能である。
本発明に係る処理方法の操作フロー図である。 硝化処理水試料、濃縮水試料、凝縮水試料の外観写真である。 実施例に使用した処理装置の模式図。
　上述したように本発明は、有機物やアンモニア、および溶解性塩類を多量に含有する被処理物であっても、適切に処理することが可能になり、かつ低廉な操業コストで操業可能な当該被処理物の処理方法を提供するものである。そこで、本発明に係る処理方法の操作フローを示す図１を参照しながら、本発明について説明する。
　図１に示すように本発明は、被処理物（１０）へ、メタン発酵工程（２０）、好気性生物処理工程（３０）、そして蒸発濃縮工程（４０）を実施して、放水可能な凝縮水（４１）と汚染物が濃縮された濃縮水（４２）とを得るものである。本発明においては好気性生物処理工程（３０）で得られた硝化処理水（３１）のｐＨに関して、必要に応じてｐＨ調整（３２）を実施してもよい。
　以下、１．被処理物、２．メタン発酵工程、３．好気性生物処理工程、４．蒸発濃縮工程、５．異なる実施の形態、６．まとめ、の順で、本発明を詳細に説明する。
１．被処理物
　本発明が処理対象とする、有機物やアンモニア、および溶解性塩類を含有する被処理物とは、例えばタンパク質、アミノ酸、核酸、糖類、脂肪酸等の有機物、アンモニア、溶解性塩類を含むものである。具体例としては、各種廃棄物等の固形状物、および、廃棄物埋立地からの浸出水、等の液状物が挙げられる。これらの被処理物は、環境中に放出されると当該環境を汚染する原因となるものである。
２．メタン発酵工程
　本発明では、メタン細菌の作用を利用したメタン発酵法を用いるメタン発酵工程を実施する。メタン発酵により、被処理物中の有機物を分解する。この有機物には、次の好気性生物処理工程において好気性生物では分解が困難な有機物も含まれているが、メタン発酵によりこれが分解され、好気性生物でも分解可能な物質となって次の好気性生物処理工程に送られる。
　なお、埋設物として廃棄食品等が埋められた産業廃棄物処理場や埋立地等においては、埋設物中にメタン細菌が存在して、埋設物中の有機物がメタン発酵により分解されている場合もある。本発明においては、このような自発的なメタン発酵を、メタン発酵処理水（２１）として消化液を産出するメタン発酵工程と考える場合がある。
　メタン発酵処理水の性状や組成に関しては、本発明の効果が好適に奏される観点から、以下の通りである。
　すなわち、本発明の効果が好適に奏される観点から、メタン発酵処理水のｐＨ値は好ましくは４～１１、より好ましくは４．２～１０．８、さらに好ましくは４．５～１０．５である。
　同様な観点からメタン発酵処理水中の全溶解性固体（本明細書において「ＴＤＳ」と記載する場合がある。）の量は、好ましくは１０～１０００００ｐｐｍ、より好ましくは５００～１０００００ｐｐｍ、さらに好ましくは８０００～８００００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中のアンモニアの濃度は、窒素換算で（すなわちアンモニア態の窒素（ＮＨ３－Ｎ）の濃度）、好ましくは１０～１００００ｐｐｍ、より好ましくは１００～１００００ｐｐｍ、さらに好ましくは３００～９０００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）は、好ましくは１０～１０００００ｐｐｍ、より好ましくは１０００～１０００００ｐｐｍ、さらに好ましくは５０００～８００００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水の生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、好ましくは１０～１００００ｐｐｍ、より好ましくは５００～１００００ｐｐｍ、さらに好ましくは１０００～９０００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中の硫化水素（Ｈ２Ｓ）の濃度は、好ましくは１～１００ｐｐｍ、より好ましくは２～９５ｐｐｍ、さらに好ましくは３～９０ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中の硫酸イオン（ＳＯ４ ２－）の濃度は、好ましくは１０～１００００ｐｐｍ、より好ましくは３００～１００００ｐｐｍ、さらに好ましくは１０００～８０００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中の塩化物イオン（Ｃｌ－）濃度は、好ましくは１～５００００ｐｐｍ、より好ましくは５００～５００００ｐｐｍ、さらに好ましくは６０００～４５０００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中のカルシウムイオン（Ｃａ２＋）の濃度は、好ましくは１～１００００ｐｐｍ、より好ましくは２～９０００ｐｐｍ、さらに好ましくは３～８０００ｐｐｍである。
　同様な観点からメタン発酵処理水中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）の濃度は、好ましくは１～１００００ｐｐｍ、より好ましくは２～９５００ｐｐｍ、さらに好ましくは３～９０００ｐｐｍである。
３．好気性生物処理工程およびｐＨ調整
　好気性生物処理工程（３０）は上記メタン発酵工程（２０）で得られたメタン発酵処理水（消化液）（２１）中のアンモニアを、微生物の作用により亜硝酸経由で硝酸へ酸化する（硝化）とともに、前記処理水中の有機物を分解して、硝化処理水（３１）を得る工程である。このような反応を実施する方法として、連続式や循環式等の各種の方法が公知であるが、ＳＢＲ法は高能率な処理法として知られている。そこで、以下、硝化処理法の例としてＳＢＲ法を参照しながら、好気性生物処理工程（３０）について説明する。
　ＳＢＲ法は、エアレーションタンクと最終沈殿池の機能を1つの反応槽に集約して実施する好気性処理である。具体的には、活性汚泥の入った反応槽において、《１》処理対象であるメタン発酵処理水の導入、《２》ばっ気処理、《３》沈降分離、《４》上澄みである硝化処理水の排水、の各処理を順次行うものである。
　好気性生物処理工程（３０）の次の蒸発濃縮工程（４０）ではアンモニアを除去することができないため、ＳＢＲ法によりアンモニアを十分に処理することが好ましい。具体的には、本工程で得られる硝化処理水（３１）中のアンモニア濃度が窒素換算で１０ｐｐｍ以下となるように、十分に曝気処理を行うことが好ましい。このような低いアンモニア濃度を達成することと処理コスト低減の観点とから、一つの目安として、ＳＢＲ法の曝気処理での滞留時間は６～３０日間が好ましい。
　当該ＳＢＲ工程の実施により、メタン発酵処理水（２１）中のＢＯＤ、ＣＯＤ、ＴＤＳといった各数値、および、アンモニア濃度が低減される。その上、本工程でアンモニア濃度を十分に低減させれば、その後においてアンモニアを除去するためにストリッピングや逆浸透膜処理等といった高コストなプロセスを実施することが不要となる点でも好ましい。
　本発明者らの検討によると、硝化処理水（３１）のｐＨ値が８．５未満の場合、適宜アルカリ物質を添加する等によりｐＨ調整（３２）を行い、ｐＨ値を８．５以上とすることが好ましい。また、得られる硝化処理水（３１）のｐＨが８．５以上になるように、メタン発酵工程（２０）で得られたメタン発酵処理水（２１）や、これが好気性生物処理工程（３０）で処理を受けている途中においてアルカリ物質を添加してもよい。これは後述する「４．蒸発濃縮工程」において、当該硝化処理水（３１）に含有されるＣｌ－等の強酸の共役塩基が、蒸発濃縮装置内部を腐食させることを回避する観点からである。尚、当該アルカリ物質としては、安価であり汎用性が高いことから、水酸化ナトリウムが好ましい。
　好気性生物処理工程（３０）としてＳＢＲ法を例示して実施の形態を説明したが、連続式活性汚泥法等を好気性生物処理工程（３０）の一部または全部に採用することも可能である。
４．蒸発濃縮工程
　蒸発濃縮工程（４０）は、硝化処理水（３１）を減圧下の密閉容器（蒸発缶）内にて加熱蒸留して、例えば２体積倍以上４０体積倍以下に濃縮された濃縮水（４２）と、蒸発後の凝縮水（４１）とを得る工程である。
　当該工程において使用する蒸発濃縮装置は特に限定されない。例えば、特開昭５９－２６１８４号公報に記載の水蒸気圧縮式塩水蒸留器（水平伝熱管と水蒸気圧縮機とを備えた水蒸気圧縮式塩水蒸留器）、特開平１０－５７７０２号公報に記載の自己蒸発圧縮式濃縮装置（２つの圧縮手段により２段圧縮が可能な濃縮装置）、特開２０１１－１８５１９２号公報に記載の真空蒸発装置（ルーツブロワを備えた真空蒸発装置）、等を、当該工程における蒸発濃縮装置として使用することができる。
　蒸発濃縮工程（４０）における蒸発条件については、蒸発缶内の液温は６０～７０℃、蒸発缶内圧力は５～５０ｋＰａabsに設定することが操業コスト低廉化の観点から好ましい。当該工程で得られる濃縮水（４２）の濃縮倍率は、２～２０体積倍とすることが操業コスト低廉化の観点から好ましい。
　硝化処理水（３１）の着色成分（例えばアゾ化合物）を除去する為、無機凝集剤＋高分子凝集剤を用いた脱色工程を実施する場合もあるが、蒸発濃縮により、硝化処理水（３１）のＴＤＳ、ＣＯＤの削減のみならず、着色成分も同時に除去可能となり、操業コストの低廉化が図れる。また、硝化処理水（３１）に含まれていた溶解性塩類は蒸発しないので、凝縮水（４１）に移行することなく濃縮水（４２）中に残留する。
　以上より、有機物、アンモニアおよび溶解性塩類を含有する被処理物から、ＢＯＤ、ＴＤＳ、ＣＯＤの値が削減され、溶解性塩類を含有せず外観は無色透明で、環境に放出可能な凝縮水（４１）と、適宜な廃棄処分とすべき濃縮水（４２）とを、低廉な設備コストおよび操業コストによって得ることが出来た。
　ここで前記「ｐＨ調整」にて説明したように、本発明では好ましくは硝化処理水（３１）のｐＨをアルカリ性、好ましくは８．５以上にｐＨ調整（３２）した後に蒸発濃縮工程（４０）を実施する為、蒸発濃縮装置内部において、生成した濃縮水（４２）のｐＨ値が９以上１３以下となる。この結果、濃縮水（４２）においてＣｌ－等の強酸の共役塩基が腐食性を発現しなくなるので、蒸発濃縮装置について耐腐食性に優れた高価な材質のものを使う必要がなくなり、装置コストの低廉化につながり好ましい。
　これに対し、炭酸カルシウムスケール防止のため蒸発濃縮に供する液のｐＨを特許文献２のように酸性とした場合、Ｃｌ－等の強酸の共役塩基を含む水を、酸性状態且つ高温で（蒸発なので）蒸発濃縮装置内に保持することになり、Ｃｌ－等が強い腐食性を発現する。この結果、蒸発濃縮装置にはハステロイなど耐腐食性に優れた高価な材質の装置を使う必要があり、装置コストの上昇につながる。
　本発明では硝化処理水（３１）のｐＨは、前記装置コストの上昇に鑑み、好ましくは８．５以上とする。そして、蒸発濃縮工程（４０）を実施する為、蒸発濃縮装置内部にスケールが発生する。当該スケールは炭酸カルシウムを主な成分としていると考えられる。当該スケールの蓄積は、蒸発濃縮装置の伝熱係数を低下させる為、当該スケールを除去するメンテナンスが求められる。
　本発明者らの検討によると、本発明において、蒸発濃縮装置内部に発生したスケールは、薬品で容易に溶解出来てメンテナンスが容易であり、殆ど操業コストの上昇につながらないことも判明した。
　本発明において蒸発濃縮装置内部に発生したスケールが容易に溶解出来る理由は、次のように推察される。
　即ち、本発明では硝化処理水（３１）のｐＨを、好ましくは８．５以上のアルカリ性へｐＨ調整（３２）している為、硝化処理水（３１）中のＣＯ３ ２－は、ＣＯ２となって揮散することなく留まっている。この為、スケール成分であるＣａ２＋はＣＯ３ ２－と反応して炭酸カルシウムが生成する。そして、生成した炭酸カルシウムは、硝化処理水（３１）中のＣＯ３ ２－と化合・反応［ＣａＣＯ３→Ｃａ（ＨＣＯ３）２］して重炭酸カルシウムになり、生成したスケールが容易に溶解・除去されるのではないかと考えている。
　なお、被処理物（１０）がＳＯ４ ２－を含む場合には、硝化処理水（３１）はＳＯ４ ２－を含んでおり、Ｃａ２＋がスケールを形成する際、強固なスケールとなる石膏（ＣａＳＯ４）が生じうる。しかし上述の通りｐＨ値が８．５以上の硝化処理水（３１）はＣＯ３ ２－を豊富に含んでおり、Ｃａ２＋はこれと優先的に反応する為、石膏の生成は抑制される。このようにスケールを容易に除去できる観点からは、硝化処理水（３１）のＣＯ３ ２－の量は、全無機炭素（ＴＩＣ）として、好ましくは１８０～９００ｐｐｍ、より好ましくは２００～８００ｐｐｍである。
　被処理物（１０）やメタン発酵処理水（２１）が含有する溶解性塩類の濃度が高い場合（結果として硝化処理水（３１）中の溶解性塩類の濃度も高い）においても、同様に、容易にスケール除去が達成可能である。
　一方、硝化処理水（３１）中へ種晶として、予め炭酸カルシウムの微結晶を添加しておくことも好ましい構成である。予め種晶を添加しておくことで、生成してくる炭酸カルシウムを当該種晶の周囲に析出させることで、蒸発濃縮装置の内壁等に析出する炭酸カルシウム量を低減出来るからである。
５．異なる実施の形態
　以上、被処理物（１０）に対してメタン発酵工程（２０）、好気性生物処理工程（３０）、蒸発濃縮工程（４０）を行い（適宜硝化処理水（３１）のｐＨに関してｐＨ調整（３２）を実施する）、浄化された処理水（凝縮水（４１））と濃縮水（４２）とを得る、被処理物（１０）の処理方法について説明した。
　本発明の技術的思想は、例えば、図１においてバイオガス発電、等（２２）として示す、メタン発酵を経て発生した廃水（２３）等に対しても適用可能である。この場合は、当該廃水（２３）等へ、好気性生物処理工程（３０）、蒸発濃縮工程（４０）を行う実施の形態をとればよい。
　また硝化処理水のｐＨ値を好ましくは８．５以上とすることに着目した、さらに異なる本発明の実施の形態は以下のとおりである。
　「有機物、アンモニア、および溶解性塩類を含有する被処理水の処理方法であって、
　好気性生物の作用により、前記被処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
　前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上とするｐＨ調整工程と、
　ｐＨ値が調整された前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程と
を有することを特徴とする被処理水の処理方法。」
　この実施の形態の構成では、所定の被処理水（廃水）に対し硝化処理（好気性生物処理工程）を行い、そして得られた硝化処理水のｐＨ値を８．５以上とする。この構成においても蒸発濃縮装置内に発生した炭酸カルシウムスケールは、適宜な方法によって容易に除去が可能であり、操業コスト上昇には殆どつながらない。しかもこれは、被処理水中に含有される溶解性塩類の濃度が高い場合においても達成可能である。
　以上説明したように、アンモニアおよび溶解性塩類を含有する被処理物（１０）、または、メタン発酵を利用したプロセスから発生した廃水（２３）等から、ＴＤＳ、ＣＯＤの値が削減され、溶解性塩類を含有せず外観は無色透明で、環境に放出可能な凝縮水（４１）と、適宜な廃棄処分とすべき濃縮水（４２）とを、低廉な設備コストおよび操業コストによって得ることが出来た。
　以上の効果に焦点をあてた、異なる発明の実施の形態は以下のとおりである。
　「アンモニア濃度が窒素換算で１０～１００００ｐｐｍ、Ｃｌ－濃度は１～５００００ｐｐｍ、ＣＯＤは１０～１０００００ｐｐｍ、ＢＯＤは１０～１００００ｐｐｍの被処理水の処理方法であって、
　好気性生物の作用により、前記被処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
　前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程とを有し、
　前記蒸発濃縮工程に供する、前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする被処理水の処理方法。」
　尚、上記の異なる発明の実施の形態の構成の各々に対し、本発明の実施の形態にて記載した構成を適宜組み合わせてもよい。
６．まとめ
　以上、詳細に説明したように本発明によれば、有機物、アンモニアおよび溶解性塩類を含有する被処理物を、低廉な設備コストおよび操業コストで処理可能である。
　以下、実施例を参照しながら本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
　ごみ処理埋立地の浸出水を実施例試料として得た。前記ごみ処理埋立地中にはメタン細菌が存在することを確認しており、前記浸出水は、メタン発酵を受けた消化液である。当該消化液試料の性状および組成を表１の「実施例消化液欄」に示す。
　当該消化液試料を、図３に模式図を示すＳＢＲ槽５０、蒸発濃縮設備用清澄池６０、および蒸発濃縮設備７０を有する一連の装置により処理した。以下、図３に示す装置を参照しながら、実施例１を説明する。
　８０ｍ３の消化液試料５１を、容積１０００ｍ３のＳＢＲ槽５０（スラッジボリューム４０％）に供した。当該供給直後におけるＳＢＲ槽５０中の液体中の溶存酸素濃度は０ｐｐｍだった。
　前記ＳＢＲ槽５０へ、ブロワー（ポンプ）５２を用いて大気５３を吹き込んで曝気処理を開始した。当該曝気の終点は、溶存酸素濃度で管理した。処理完了時の溶存酸素濃度は５ｐｐｍとした。
　曝気処理完了後、曝気を停止して硝化処理水を含む活性汚泥５５を沈降させた後、上澄み（硝化処理水試料６１）を得た。当該硝化処理水試料６１をポンプ５４で蒸発濃縮設備用清澄池６０に送液した。そして硝化処理水試料６１のｐＨ値を測定したところ、８．５であった。なお、ｐＨ値の測定には（HORIBA製pH meter F-16）を使用し、測定時の温度が２５℃の場合は実測定値を採用し、２５℃でない場合はｐＨ測定装置内蔵の校正機能により２５℃でのｐＨ値を求めた。
　当該曝気処理によりアンモニアが硝酸に変換されることから、硝化処理水試料６１のｐＨ値は元の８．３から低下すると考えられるが、反対に上昇した。このｐＨ上昇の原因として、曝気処理に付した消化液試料５１中の何らかの成分や、ＳＢＲ槽５０中の微生物の影響による（硝酸から窒素への変換が起きた）ことが考えられる。
　当該硝化処理水試料６１の性状を表１の「硝化処理水欄」に示す。当該硝化処理水試料６１の外観を図２に示す。なお、表１及び表２における硝化処理水等の性状に関する各特性は、以下のように測定した。
　ＴＤＳは、OrionTM Versa Star ProTMpH／導電率デスクトップ型マルチパラメーターメーターにより、全溶存性固体を測定した。
　アンモニア態窒素（ＮＨ３－Ｎ）の濃度は，イオン電極法（OrionTMVersa Star ProTM, Thermo fisher製）で測定した。
　ＣＯＤは，ニクロム酸法（ＣＯＤＣｒ）により測定した。
　全無機炭素（ＴＩＣ）は，ＴＯＣ計（TOC-L,島津製作所製）により全炭素及び全有機炭素を測定し、これらの差分をとることで求めた。
　ＢＯＤは、ＪＩＳ　Ｋ　０１０２に定める方法に準拠して測定した。
　硫化水素は、酢酸カドミウム法により測定した。
　硫酸イオン及び塩化物イオンは、イオンクロマトグラフィー法により測定した。
　金属元素（カルシウムイオン及びナトリウムイオン）は，誘導結合プラズマ発光分光装置（ＩＣＰ－ＡＥＳ, Thermo fisher製　ICAP-7000）により測定した。
　本実施例において、蒸発濃縮設備７０として株式会社ササクラ製のＶＶＣＣ－９０を用いた。本装置の伝熱管７１はチタン製、蒸発缶７２はＳＵＳ３１６Ｌ製である。加えて、本装置にはヒートポンプ７３が搭載されており、蒸発した蒸気を圧縮し、潜熱回収可能である。回収された熱は、再度上澄み液の加熱あるいは蒸発熱として再利用される。
　本装置の運転条件に関して、蒸発缶７２内の真空度は２０ｋＰａ ａｂｓ、保有液７４の温度は６５℃～７０℃とした。保有液７４の成分が濃縮されることによる沸点上昇を８℃以内で管理した。濃縮水試料７５の抜き出しは保有液７４の比重で管理し、比重１．１ｋｇ／Ｌとなった時点で濃縮液を排出し、連続的に処理を行なった。
　本装置により得られた凝縮水試料７６の組成を、表１の「凝縮水欄」に示す。
　当該凝縮水試料７６の平均的な濃縮倍率は１２体積倍であった。そして、凝縮水試料７６のＴＤＳは２３３ｐｐｍ、ＣＯＤは１００ｐｐｍ未満に減少した。また、凝縮水試料７６のｐＨ値は７．３であり、凝縮水試料７６は付加的な後処理を施すことなく、放流可能な水質まで浄化された。当該凝縮水試料７６の外観を図２に示す。硝化処理水試料６１の着色成分は濃縮水試料７５側に固定され、凝縮水試料７６は無色透明であった。
　一方、本装置により浄化されたＴＤＳ、アンモニア、ＣＯＤ成分は濃縮水試料７５中に固定された。本装置により得られた濃縮水試料７５の組成を、表１の「濃縮水欄」に示す。
　表１に示す結果より、濃縮水試料７５のｐＨ値は９．６まで上昇していた。当該濃縮水試料７５のｐＨが常に中性以上、特に９．０以上に維持されている結果、濃縮水試料７５に含まれるＣｌ－イオンによる本装置内の腐食は確認されなかった。
　当該濃縮水試料７５の外観を図２に示す。
　本装置により、上述した濃縮操作を連続的に行なうと伝熱管７１表面へのスケール沈着と総括伝熱係数の低下を確認した。しかし、当該スケールの成分は炭酸カルシウムであり、１０重量％スルファミン酸水溶液で容易に洗浄除去することが可能であった。
（比較例１）
　ごみ処理埋立地の浸出水を比較例試料として得た。前記ごみ処理埋立地中にはメタン細菌が存在することを確認しており、前記浸出水は、メタン発酵を受けた消化液である。当該消化液試料の性状および組成を表２の「比較例消化液欄」に示す。
　比較例１の消化液試料をＳＢＲ汚泥槽に供することなく、直接、実施例１にて説明した蒸発濃縮装置へ供した。
　本装置の運転条件は、実施例１と同様とした。
　得られた凝縮水試料の組成を、表２の「凝縮水欄」に示す。平均的な濃縮倍率は１３体積倍であった。
　本装置により、凝縮水のＴＤＳは９５％、ＣＯＤは９６％減少した。しかし、アンモニアは凝縮水中に３００ｐｐｍ程度残存し、アンモニアの除去率は４２％であった。凝縮水のｐＨ値は９．４であった。
　以上より、凝縮水試料は放流可能な水質まで浄化されなかったことが判明した。一方、濃縮水試料の組成を、表２の「濃縮水欄」に示す。
　表２に示す結果より、濃縮水試料のｐＨ値は６．０まで減少していた。濃縮水試料のｐＨがこのような酸性領域の場合、腐食性が発現するので、蒸発濃縮装置の材質を耐食性の素材とする必要があることも判明した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１０：被処理物
　２０：メタン発酵工程
　２１：メタン発酵処理水
　２２:バイオガス発電、等
　２３：廃水
　３０：好気性生物処理工程
　３１：硝化処理水
　３２：ｐＨ調整
　４０：蒸発濃縮工程
　４１：凝縮水
　４２：濃縮水
　５０：ＳＢＲ槽
　５１：消化液
　５２：ブロワー
　５３：大気
　５４：ポンプ
　５５：活性汚泥
　６０：蒸発濃縮設備用清澄池
　６１：硝化処理水
　７０：蒸発濃縮設備
　７１：伝熱管
　７２：蒸発缶
　７３：ヒートポンプ
　７４：保有液
　７５：濃縮水
　７６：凝縮水
　Ｐ　：ポンプ
　ｐＨ：ペーハー測定
　ＤＯ：溶存酸素測定

Claims (7)

  1. 　有機物、アンモニア、および溶解性塩類を含有する被処理物の処理方法であって、
    　メタン発酵法により、前記被処理物中の有機物を分解してメタン発酵処理水を得るメタン発酵工程と、
    　好気性生物の作用により、前記メタン発酵処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
    　前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程と
    を有することを特徴とする被処理物の処理方法。
  2. 　回分式活性汚泥法により前記好気性生物処理工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の被処理物の処理方法。
  3. 　前記蒸発濃縮工程に供する、前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする請求項１または２に記載の被処理物の処理方法。
  4. 　前記メタン発酵処理水中のアンモニア濃度は窒素換算で１０～１００００ｐｐｍ、Ｃｌ－濃度は１～５００００ｐｐｍ、ＣＯＤは１０～１０００００ｐｐｍ、ＢＯＤは１０～１００００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の被処理物の処理方法。
  5. 　前記好気性生物処理工程により、アンモニア濃度が窒素換算で１０ｐｐｍ以下の硝化処理水を得ることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の被処理物の処理方法。
  6. 　前記硝化処理水へアルカリ物質を添加することで硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の被処理物の処理方法。
  7. 　アンモニア濃度が窒素換算で１０～１００００ｐｐｍ、Ｃｌ－濃度は１～５００００ｐｐｍ、ＣＯＤは１０～１０００００ｐｐｍ、ＢＯＤは１０～１００００ｐｐｍの被処理水の処理方法であって、
    　好気性生物の作用により、前記被処理水中のアンモニアを酸化して硝酸とすると共に、有機物を分解して硝化処理水を得る好気性生物処理工程と、
    　前記硝化処理水を蒸発濃縮して、濃縮水と凝縮水とを得る蒸発濃縮工程とを有し、
    　前記蒸発濃縮工程に供する前記硝化処理水のｐＨ値を８．５以上に調整することを特徴とする被処理水の処理方法。
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