CN104203834B - 嫌气性处理液的处理***及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种嫌气性处理液的处理***，具有：固液分离器，其将过滤材料浸渍于嫌气性处理液中而设置；气液分离器，其存在透过过滤材料的过滤液，在过滤液的上部的气相部保持有气体；过滤液流路，其与过滤材料的过滤液取出侧和气液分离器的气相部连通；第一气体流路，其与气液分离器的气相部连通，具备对气相部进行减压的减压机构。

Description

嫌气性处理液的处理***及处理方法
技术领域
本发明涉及嫌气性处理液的处理***及处理方法。
背景技术
以往，对嫌气性处理液通过浸渍膜过滤材料进行过滤的方法是公知的，在通过浸渍膜过滤材料的过滤中，例如专利文献1中公示的方法，通常是从膜过滤材料的过滤液取出侧直接用泵抽吸过滤液而进行过滤。另外，从嫌气性处理液中产生生物气体，但在专利文献1中公示了将所产生的生物气体用于膜过滤材料表面的清洗的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2001－314839号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在嫌气性处理中，要求将生物气体有效地进行回收，根据这一观点，在嫌气性处理液中溶存有一些生物气体，只要可回收溶存在嫌气性处理液中的生物气体，就可以实现更有效的生物气体的回收。另外，此时，希望设备不要大型化或复杂化。
本发明是鉴于上述情况而开发的，其目的在于，提供能够有效地进行嫌气性处理液的过滤和生物气体的回收，并且可以使设备紧凑的处理***及处理方法。
用于解决课题的技术方案
所谓能够解决上述课题的本发明的嫌气性处理液的处理***，其特征在于，具有：固液分离器，其被设置为将过滤材料浸渍于嫌气性处理液中；气液分离器，其中存有透过所述过滤材料的过滤液，在该过滤液的上部的气相部保持有气体；过滤液流路，其与所述过滤材料的过滤液取出侧和所述气液分离器的气相部连通；第一气体流路，其与所述气液分离器的气相部连通，具备对所述气相部进行减压的减压机构。
根据本发明的处理***，通过减压机构对气液分离器的气相部进行减压，由此，能够用气液分离器对过滤液进行脱气，回收溶存于过滤液中的生物气体。另外，由于与气液分离器的气相部和过滤材料的过滤液取出侧连通地设有过滤液流路，因此通过减压机构对气液分离器的气相部进行减压，由此，能够推进固液分离器中的过滤材料进行的过滤。即，能够通过共用的减压机构进行固液分离器中的过滤材料的过滤和气液分离器中的过滤液的脱气，能够有效地进行嫌气性处理液的过滤和生物气体的回收，并且还可以使设备紧凑。
本发明的处理***，优选设置第二气体流路，该第二气体流路与减压机构的排出侧的第一气体流路和过滤材料的过滤液取出侧的过滤液流路连通。通过这样设置第二气体流路，能够将从减压机构排出的生物气体通过第二气体流路向过滤材料的过滤液取出侧供给，对过滤材料进行逆洗。在这种情况下，由于减压机构兼作逆洗用的气体供给机构，因此通过设置第二气体流路可以实现过滤材料的逆洗，能够控制设备费用。
在设置第二气体流路的情况下，本发明的处理***优选与固液分离器的气相部、减压机构的抽吸侧的第一气体流路及气液分离器的气相部的至少一方连通地设置第三气体流路。另外，也可以替代第三气体流路或与第三气体流路一起，与减压机构的抽吸侧的第一气体流路及气液分离器的气相部的至少一方连接地设置气体储存器。通过这样设置第三气体流路及/或气体储存器，能够从固液分离器的气相部及/或气体储存器供给逆洗用的气体，可以延长逆洗时间。
本发明另外提供嫌气性处理液的处理方法，该处理方法具有：过滤工序，利用浸渍过滤材料对溶存有生物气体的嫌气性处理液进行过滤，获得过滤液；脱气工序，将过滤液导入气液分离器对过滤液进行脱气，回收生物气体，过滤材料的过滤液取出侧与气液分离器的气相部连通，通过对气液分离器的气相部进行减压，将过滤材料的过滤液取出侧进行减压，在过滤工序中推进嫌气性处理液的过滤，并且，在脱气工序中对过滤液进行脱气。
根据本发明的处理方法，通过对气液分离器的气相部进行减压，能够对过滤材料的过滤液取出侧进行减压，在过滤工序中推进嫌气性处理液的过滤，并且，能够在脱气工序中对过滤液进行脱气，因此能够有效地进行过滤工序和脱气工序。
在脱气工序中，调节气液分离器的气相部的减压度及/或气液分离器的过滤液深度，能够调节生物气体的回收量。例如，只要增大气液分离器的气相部的减压度(即降低气液分离器的气相部的压力)、或者使气液分离器的过滤液深度变浅，就能够容易地提高生物气体回收量。
优选气液分离器的气相部的减压通过减压机构来进行，这时，本发明的处理方法也可以还具有逆洗工序，即，将从减压机构排出的生物气体向过滤材料的过滤液取出侧供给，对过滤材料进行逆洗。通过这样进行过滤材料的逆洗，能够通过共用的减压机构进行气液分离器的气相部的减压和逆洗用的生物气体向过滤材料的供给，从而能够控制逆洗的设备费用。
发明效果
根据本发明的嫌气性处理液的处理***及处理方法，能够有效地进行嫌气性处理液的过滤和生物气体的回收，能够使设备紧凑。
附图说明
图1表示本发明的嫌气性处理液的处理***的一个实例；
图2表示本发明的嫌气性处理液的处理***的其它实例。
具体实施方式
下面，本发明涉及嫌气性处理液的处理***和处理方法，详细地说，涉及能够有效地进行嫌气性处理液的过滤和通过过滤而获得的过滤液的脱气的处理***及处理方法。
在本发明中，作为处理对象的嫌气性处理液没有特别限定，只要是含有有机物的液状物(含有浆料)或通过对固体物质进行嫌气性处理而获得的物体即可。作为含有有机物的液状物或固体物质，例如可举出：污水、粪尿、畜产粪尿、由食品厂或造纸厂等产生的工厂排水、垃圾、厨房排水、草木或因它们的处理而产生的污泥等。
嫌气性处理通过将含有有机物的液状物或固体物质置于嫌气状态使有机物进行沼气发酵即可。因此，在嫌气性处理液中含有沼气发酵生成物即沼气或碳酸气体等生物气体，这些生物气体通常根据气相压力而溶存于嫌气性处理液中。在本发明中，生物气体是至少含有沼气的气体即可。
嫌气性处理液可以是沼气发酵结束的处理液，也可以是沼气发酵中途的处理液。沼气发酵可以用消化槽(沼气发酵槽)那样的意图进行沼气发酵的设备进行，也可以是通过含有有机物的液状物或固体物质在移送中或贮存中置于嫌气状态而产生的。
嫌气性处理液的SS浓度(浮游物质浓度)没有特别限定。例如，将污水置于嫌气状态将其用作嫌气性处理液的情况，SS浓度通常为50mg/L～400mg/L程度。源于污水的嫌气性处理液在后述的固液分离器中被浓缩的情况，嫌气性处理液的SS浓度例如为1000mg/L～8，000mg/L程度。对将污水或粪尿浓缩而获得的浓缩污泥进行嫌气性消化(沼气发酵)的情况，也可以将通过嫌气性消化而获得的消化污泥作为嫌气性处理液，这种情况下的SS浓度为10，000mg/L～50，000mg/L程度。SS浓度按照污水试验法而求得。
在本发明中，首先，用浸渍过滤材料将溶存有生物气体的嫌气性处理液进行过滤，获得过滤液(过滤工序)。过滤材料浸渍设置于固液分离器所贮存的嫌气性处理液中。过滤材料具有供给侧和过滤液取出侧，嫌气性处理液被供给到供给侧，然后从过滤液取出侧取出过滤液。
过滤材料进行的过滤利用过滤材料的供给侧和过滤液取出侧之间的差压来进行。浸渍过滤材料中，利用过滤材料的水压来推进过滤，但在本发明中，利用后述的减压机构将过滤液取出侧进行减压，由此，进一步推进过滤材料进行的嫌气性处理液的过滤。
过滤材料的种类没有限定，使用现有公知的过滤材料即可。作为过滤材料，例如可举出沙过滤材料、膜过滤材料等，其中适合采用膜过滤材料。
膜过滤材料的孔径没有特别限定，但优选为所谓微滤膜(MF膜)或超滤膜(UF膜)。另外，从有效地除掉嫌气性处理液的浮游物质(SS)的观点考虑，膜过滤材料更优选微滤膜(MF膜)。
膜过滤材料的种类(形状)为中空类膜、管状膜、平板状膜等，没有特别限制。膜过滤材料的过滤材料本身也可以作为分离层发挥作用，也可以是支承体被浸渍于嫌气性处理液中，嫌气性处理液中所含有的悬浮物质在支承体上堆积，该堆积层作为分离层发挥作用。后者通常称为动态过滤。所谓分离层是指决定固液分离能的层，是构成膜过滤材料的层中孔径最小的层。膜过滤材料及构成支承体的原材料没有特别限定，可举出：塑料、金属(例如、不锈钢)、陶瓷、纤维材料、纸等。
进行过滤的固液分离器只要可以保持嫌气性处理液、且过滤材料被设置浸渍于嫌气性处理液中即可。固液分离器可以只进行过滤材料进行的固液分离(过滤)，也可以与固液分离同时进行嫌气性处理。前者的情况，例如与消化槽连通设置固液分离器即可。后者的情况，例如，过滤材料浸渍于消化槽中而设置，或过滤材料浸渍于污水或粪尿的收纳槽中而设置。在这种情况下，消化槽或收纳槽被看作固液分离器。
固液分离器优选在嫌气性处理液的上部具有保持气体的气相部。嫌气性处理液中含有生物气体，在固液分离器中，由嫌气性处理液可以产生生物气体。因此，从可以回收固液分离器中所产生的生物气体的观点考虑，固液分离器优选在嫌气性处理液的上部具有保持气体的气相部。在这种情况下，优选固液分离器具有盖子，在固液分离器的上部设有用于取出生物气体的气体排出口。例如，固液分离器的构成是在罐的内部配置有过滤材料。
在过滤工序获得的过滤液中溶存有生物气体。因此，在本发明中，将在过滤工序中获得的过滤液导入气液分离器，对过滤液进行脱气，将生物气体回收(脱气工序)。在气液分离器中存在透过了过滤材料的过滤液，在过滤液的上部的气相部保持有气体。在脱气工序中，通过对气液分离器的气相部进行减压，对过滤液进行脱气。
气液分离器只要可在内部保持过滤液，并且，可以在过滤液的上部保持气体即可。气液分离器构成为气相部可以保持气体，在气液分离器的气相部连通具备减压机构的第一气体流路。气液分离器的气相部通过减压机构而被减压。气液分离器只要是气相部可以通过减压机构减压即可。气液分离器例如可以由贮存过滤液的罐构成，也可以由过滤液流动的管构成。但是，无论哪种情况，气液分离器在过滤液的上部都设有气相部。
气液分离器的气相部的减压通过减压机构进行。另外如上述说明，固液分离器中的嫌气性处理液的过滤材料进行的过滤，也在相同的减压机构中进行。即，在本发明中，通过共用的减压机构进行嫌气性处理液的过滤材料的过滤和通过过滤而获得的过滤液的脱气。为了实现上述过滤和脱气，在本发明中，与过滤材料的过滤液取出侧和气液分离器的气相部连通地设有过滤液流路。通过这样设置过滤液流路，并通过对气液分离器的气相部进行减压，进行脱气工序中的过滤液的脱气，并且使得过滤材料的过滤液取出侧减压，推进了过滤工序中的嫌气性处理液的过滤。在本发明中，使过滤材料的过滤液取出侧与气液分离器的气相部连通，对气液分离器的气相部进行减压，进行通过过滤材料的过滤，因此，能够使气液分离器的气相部的压力下降到接近真空，以便有效地进行嫌气性处理液的过滤。
减压机构没有特别限定，只要可以对气液分离器的气相部进行减压即可，优选抽吸气液分离器的气相部的气体对气相部进行减压，且优选机械减压机构。作为这种减压机构，可以使用减压泵(真空泵)、鼓风机等。
过滤液流路的一端与过滤材料的过滤液取出侧连接，另一端与气液分离器的气相部连接。过滤液流路其配设方法没有特别限定，只要将过滤材料的过滤液取出侧和气液分离器的气相部连接即可。另外，从提高过滤材料的供给侧和过滤液取出侧之间的差压、实现有效的过滤的观点考虑，优选过滤液流路的过滤液水位比固液分离器的嫌气性处理液的水位高而已。因此，过滤液流路中的过滤液水位优选以固液分离器的嫌气性处理液的水位为基准不会位于3m以上的上方，更优选不会位于2m以上的上方，进一步优选不会位于1m以上的上方，特别优选过滤液流路中的过滤液水位与固液分离器的嫌气性处理液的水位相同或比其更靠下方。即，过滤液流路优选配置为尽量不以过滤液取出侧为起点向上方延伸，更优选的是，过滤液流路配置为水平或形成下降梯度。
在脱气工序中，通过调节气液分离器的气相部的减压度，能够调节生物气体的回收量。越提高气液分离器的气相部的减压度，即，越降低气液分离器的气相部的压力，从过滤液回收的生物气体回收量越增加。另外，越提高气液分离器的气相部的减压度，也越能够越提高过滤材料中的过滤流速。因此，气液分离器的气相部的压力至少比固液分离器的气相部的压力低即可，从有效地进行过滤和脱气的观点考虑，例如，将气液分离器的气相部减压，使其为－10kPa(测定压)以下即可，优选减压至－30kPa(表压)以下，更优选减压至－50kPa(表压)以下。
在脱气工序中，通过调节气液分离器的过滤液深度，也能够调节生物气体的回收量。气液分离器的过滤液深度越浅，越能够更加有效地进行脱气。另外，即使增加过滤液与气相部接触的表面积，也能够在气液分离器中对过滤液有效地进行脱气。因此，在过滤液与气相部接触的表面积的关系中，优选气液分离器的过滤液深度满足以下的关系。即，气液分离器中的过滤液优选(表面积)1/2/水深之比为1以上，优选为2以上，进一步优选为4以上。在所述比中，表面积意思是过滤液与气相部接触的表面积，(表面积)1/2相当于和过滤液与气相部接触的表面等面积的正方形的一边的长度。
为了利用气液分离器有效地对过滤液进行脱气，还优选增加过滤液和气相部的接触机会。从这一观点考虑，也可以在气液分离器中设置用于对过滤液进行搅拌的搅拌器，或者为了使气液分离器内的过滤液产生乱流而在气液分离器内设置填充件、突起等障碍物。由于在气液分离器中供给的是利用固液分离器进行了过滤的过滤液，因此，即使在气液分离器中设置填充件，也不易引起堵塞，清洗频次减少，容易进行维护管理。
通过利用减压机构对过滤液进行脱气，溶存于过滤液内的生物气体向气液分离器的气相部移动，再从气液分离器通过第一气体流路排出。第一气体流路所具备的减压机构具有抽吸侧和排出侧，第一气体流路的生物气体从减压机构的抽吸侧抽吸，向排出侧排出。
排出到减压机构的排出侧的生物气体可以通过回收而作为能源进行利用。例如，可以通过向燃气轮机供给使其燃烧而进行能量回收，或也可以使用生物气体中所含有的沼气作为燃料电池的燃料。当然，也可以仅仅燃烧而进行热利用。
被排出到减压机构的排出侧的生物气体也可以用于过滤材料的逆洗。在这种情况下，只要与减压机构的排出侧和过滤材料的过滤液取出侧连通地设置第二气体流路，就能够经过第二气体流路向过滤材料的过滤液取出侧供给从减压机构排出的生物气体，对过滤材料进行逆洗(逆洗工序)。过滤材料的逆洗不需要经常进行，在过滤材料的过滤流速降低时进行即可。即，间断地进行逆洗工序即可。通过进行过滤材料的逆洗，能够提高过滤材料的过滤流速，使其比逆洗前更高。另外，为了提高逆洗效果，也可以与生物气体一起向过滤材料的过滤液取出侧供给逆洗用药剂(例如、氧化剂或酸、碱等)。
排出到减压机构的排出侧的生物气体也可以用于过滤材料表面的清洗。过滤材料为膜过滤材料(但是动态过滤除外)的情况下，通过从膜过滤材料之下供给生物气体，也可以对膜过滤材料的表面(膜表面)进行横向流动清洗。
根据本发明，能够有效地回收溶存于嫌气性处理液中的生物气体。尤其是在从SS浓度低的嫌气性处理液中回收生物气体的情况下，通过嫌气性处理而产生的生物气体向嫌气性处理液中溶解的比例变高，因此，根据可回收溶存于嫌气性处理液中的生物气体的本发明，例如以SS浓度为10，000mg/L以下的嫌气性处理液为处理对象的情况下，也能够有效地回收生物气体。
接着，参照图1及图2，对本发明的嫌气性处理液的处理方法和处理***的构成例进行说明。另外，本发明不限定于图1及图2所示的实施方式。
图1所示是嫌气性处理液的处理***具有：对嫌气性处理液进行过滤的固液分离器11；对通过固液分离器11而获得的过滤液进行脱气的气液分离器21；将气液分离器21的气相部23进行减压，推进固液分离器11中的过滤，并且进行气液分离器21中的脱气的减压机构31。
固液分离器11将过滤材料13浸渍设置于嫌气性处理液12内，在嫌气性处理液12的上部具有保持有气体的气相部14。在图1中，在固液分离器11的前段邻接地设有消化槽15，在消化槽15中，对有机性废水进行嫌气性处理，获得嫌气性处理液。通过在消化槽15中进行嫌气性消化而获得的嫌气性处理液从消化槽15溢出流入固液分离器11。在固液分离器11中，进行过滤工序。在过滤工序中，将溶存有生物气体的嫌气性处理液12用浸渍过滤材料13进行过滤，获得过滤液。另外，消化槽15也可以用固液分离器11和管路连接而设置(未图示)。
固液分离器11的气相部14与消化槽15的气相部16连接，与消化槽15的气相部16连通地设有气体流路43。气体流路43一端与消化槽15的气相部16连接，另一端与气体储存器41连接，具备移送机构42(图1中为鼓风机)。在消化槽15和固液分离器11中，由有机性废水或嫌气性处理液12产生生物气体，所产生的生物气体通过移送机构42经过气体流路43移送到气体储存器41进行回收。另外，附图中未图示，气体流路43也可以是一端与固液分离器11的气相部14连接。
在过滤材料13的过滤液取出侧，连通地设有过滤液流路17，过滤液流路17还与气液分离器21的气相部23连通。用过滤材料13进行过滤而获得的过滤液，经过过滤液流路17被移送到气液分离器21。
气液分离器21中存在过滤液22，在过滤液22的上部的气相部23保持有气体。导入气液分离器21的过滤液22被脱气，进行回收生物气体的脱气工序。
气液分离器21的气相部23连通具备减压机构31(图1中为鼓风机)的第一气体流路32。减压机构31设置为抽吸侧与气液分离器21的气相部23连通。气液分离器21的气相部23通过减压机构31而减压，由此，过滤材料13的过滤液取出侧也被减压，推进过滤工序中嫌气性处理液12的过滤，并且，在脱气工序中，过滤液22被脱气。
用气液分离器21对过滤液22进行脱气而获得的生物气体，通过第一气体流路32从减压机构31的排出侧排出。第一气体流路32中，减压机构31的排出侧与气体储存器41连通，从减压机构31的排出侧排出的生物气体被移送到气体储存器41进行回收。
在图所示的处理***中，来自消化槽15或固液分离器11的生物气体和来自气液分离器21的生物气体被分别回收。若对这些生物气体的组成进行比较的话，对于向过滤液22的溶解度而言，碳酸气体比沼气要高，因此，从气液分离器21回收的生物气体这一方，相比来自消化槽15或固液分离器11的生物气体，具有碳酸气体的比例偏高的趋势。因此，例如要增加被气体储存器41回收的生物气体中所含有的沼气的比例时，只要减小气液分离器21的气相部23的减压度即可(即，只要提高气相部23的压力即可)，要增加来自嫌气性处理液12(含有过滤液22)的沼气回收量时，只要增大气液分离器21的气相部23的减压度即可(即，只要降低气相部23的压力即可)。优选在实际的处理***的运转中，酌情考虑生物气体中的沼气的比例和沼气回收量，适当地调节气液分离器21的气相部23的减压度。另外，与调节减压度同样，通过适当地调节过滤液深度，也能够调节气体储存器41回收的生物气体的组成及量。
用气液分离器21脱气后的过滤液22从过滤液排出口24排出。优选在过滤液排出口24连接过滤液排出流路25，过滤液排出流路25用水封部26进行水封，由此，保证气液分离器21的气密性。从过滤液排出流路25排出的过滤液可以直接排放，也可以通过另一途径进一步进行处理。
在图1中，与减压机构31的排出侧的第一气体流路32和过滤材料13的过滤液取出侧的过滤液流路17连通地设置第二气体流路34。通过将第一气体流路32的阀门33关闭、将第二气体流路34的阀门35开启、将过滤液流路17的阀门18关闭，通过第二气体流路34向过滤材料13的过滤液取出侧供给从减压机构31排出的生物气体，能够对过滤材料13进行逆洗。在这种情况下，由于减压机构31兼作逆洗用的气体供给机构，因此通过设置逆洗用的第二气体流路34，可以实现过滤材料13的逆洗，控制较低的设备费用。
在设置逆洗用的第二气体流路34的情况下，优选与固液分离器11的气相部14、减压机构31的抽吸侧的第一气体流路32及气液分离器21的气相部23的至少一方连通地设置第三气体流路36。如果这样设置了第三气体流路36，通过在逆洗时将设于第三气体流路36的阀门37开启，就可以从固液分离器11的气相部14供给逆洗用的气体，能够延长逆洗时间。
图2表示与图1所示的嫌气性处理液的处理***不同的处理***。另外，在对图2所示的处理***的如下说明中，省略和有关图1的上述说明重复的部分的说明。
图2所示的嫌气性处理液的处理***中，固液分离器11兼作进行嫌气性消化的消化槽。即，向固液分离器11供给有机性废水并进行嫌气性处理，获得嫌气性处理液12。例如，以较小规模进行嫌气性消化而获得嫌气性处理液的情况下，固液分离器11也可以兼作消化槽，通过这样设计，控制较低的设备费用。
在图2中，与气体储存器41、减压机构31的抽吸侧的第一气体流路32及气液分离器21的气相部23的至少一方连通地设有第四气体流路38，以替代设置第三气体流路36。即，气体储存器41与减压机构31的抽吸侧的第一气体流路32及气液分离器21的气相部23的至少一方连接设置。如果这样设置了第四气体流路38，通过在逆洗时将设于第四气体流路38的阀门39开启，就可以从气体储存器41供给逆洗用的气体，延长逆洗时间。
本申请主张基于2012年3月29日所申请的日本国特许申请第2012－078165号的优先权的利益。2012年3月29日所申请的日本国特许申请第2012－078165号的说明书的全内容在本申请中为了参考而被引用。
工业上的应用
本发明能够用于污水、粪尿、畜产粪尿、从食品厂或造纸厂等产生的工厂排水、垃圾、厨房排水、草木、因这些处理而产生的污泥等的处理。
标记说明
11：固液分离器
12：嫌气性处理液
13：过滤材料
14：气相部
17：过滤液流路
21：气液分离器
22：过滤液
23：气相部
31：减压机构
32：第一气体流路
34：第二气体流路
36：第三气体流路
41：气体储存器

Claims (5)

1.一种嫌气性处理液的处理***，其特征在于，具有：
固液分离器，其被设置为将过滤材料浸渍于嫌气性处理液中；
气液分离器，其中存有透过所述过滤材料的过滤液，在该过滤液的上部的气相部保持有气体；
过滤液流路，其与所述过滤材料的过滤液取出侧和所述气液分离器的气相部连通；
第一气体流路，其与所述气液分离器的气相部连通，具备对所述气相部进行减压的减压机构；
第二气体流路，该第二气体流路与所述减压机构的排出侧的第一气体流路和所述过滤材料的过滤液取出侧的过滤液流路连通。
2.如权利要求1所述的处理***，其中，所述固液分离器在嫌气性处理液的上部具有保持气体的气相部，
设有第三气体流路，该第三气体流路与所述固液分离器的气相部、所述减压机构的抽吸侧的第一气体流路及所述气液分离器的气相部的至少一方连通。
3.如权利要求1或2所述的处理***，其中，设有气体储存器，该气体储存器与所述减压机构的抽吸侧的第一气体流路及所述气液分离器的气相部的至少一方连接。
4.一种嫌气性处理液的处理方法，具有：
过滤工序，其用浸渍过滤材料对溶存有生物气体的嫌气性处理液进行过滤，获得过滤液；
脱气工序，其将所述过滤液导入气液分离器，对过滤液进行脱气，回收生物气体，
嫌气性处理液的处理方法的特征在于，
所述过滤材料的过滤液取出侧与所述气液分离器的气相部连通，通过对所述气液分离器的气相部通过减压机构进行减压，将所述过滤材料的过滤液取出侧进行减压，在所述过滤工序中推进所述嫌气性处理液的过滤，并且，在所述脱气工序中对所述过滤液进行脱气，
所述处理方法还具有逆洗工序，其将从所述减压机构排出的生物气体供给到所述过滤材料的过滤液取出侧，对所述过滤材料进行逆洗。
5.如权利要求4所述的处理方法，其中，在所述脱气工序中，调节所述气液分离器的气相部的减压度及/或所述气液分离器的过滤液深度，从而调节生物气体的回收量。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5646276B2 (ja) * 2010-10-22 2014-12-24 株式会社東芝 回転電機の密封油供給装置
DE102015109822A1 (de) * 2015-06-19 2016-12-22 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Methan aus anaeroben Abwässern
CN112593464A (zh) * 2020-12-10 2021-04-02 东莞市加隆纸塑包装有限公司 一种无排放的鞋撑生产***
JP7398601B1 (ja) 2023-05-30 2023-12-14 三菱化工機株式会社 有機性排水処理装置および有機性排水処理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530762A (en) * 1984-03-28 1985-07-23 Love Leonard S Anaerobic reactor
JPH0271899A (ja) * 1988-09-05 1990-03-12 Kubota Ltd 廃水処理装置
JPH06218238A (ja) * 1993-01-25 1994-08-09 Kubota Corp 膜分離ユニットの吸引装置
JP2002511832A (ja) * 1998-02-20 2002-04-16 バイオスキャン・アクティーゼルスカブ 液状有機廃棄物を処理するための方法およびプラント
JP2001314839A (ja) 2000-05-10 2001-11-13 Kubota Corp 発酵槽の攪拌装置
US6709591B1 (en) * 2001-07-02 2004-03-23 Iowa State University Research Foundation, Inc. Static granular bed reactor
JP3700843B2 (ja) * 2002-01-22 2005-09-28 株式会社荏原製作所 メタン発酵方法及び装置
AU2003256147A1 (en) * 2002-03-18 2003-10-08 Ionics, Incorporated Upw treatment and system with organic nitrogen removal
JP2004283658A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Clean Kogyo Kk 排水処理装置
US7306735B2 (en) * 2003-09-12 2007-12-11 General Electric Company Process for the removal of contaminants from water
WO2009041009A1 (ja) * 2007-09-25 2009-04-02 Kubota Corporation 有機性廃棄物の処理方法および装置
JP2011230100A (ja) * 2010-04-30 2011-11-17 Osaka Prefecture メタン発酵方法およびメタン発酵装置

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