JP2001058196A - Method and apparatus for treating organic waste - Google Patents
Method and apparatus for treating organic wasteInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃棄物の処
理方法およびその装置に関する。更に詳しくは、好気性
微生物および嫌気性微生物を単一の処理槽中に共生さ
せ、これらの微生物で有機廃水や産業廃棄物としての余
剰汚泥等の有機性廃棄物を処理する方法及び装置に関す
る。[0001] The present invention relates to a method and an apparatus for treating organic waste. More specifically, the present invention relates to a method and an apparatus for coexisting aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms in a single treatment tank, and treating these microorganisms to treat organic waste such as organic wastewater and excess sludge as industrial waste.
【０００２】[0002]
【従来の技術】有機性廃棄物の生物学的処理方法は、
(1) 好気性微生物を使用する「活性汚泥法」、(2)嫌気
性微生物を使用する「嫌気消化法」に大別される。BACKGROUND OF THE INVENTION Biological treatment of organic wastes comprises:
(1) “Activated sludge method” using aerobic microorganisms, and (2) “Anaerobic digestion method” using anaerobic microorganisms.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】(1)の活性汚泥法によ
る処理の場合は、曝気槽内で浄化微生物によってＢＯＤ
の除去が行われると汚泥が増殖する。この生物増殖によ
る余剰汚泥の発生は活性汚泥法の宿命的な欠陥であり、
余剰汚泥の処理に伴う運転コストの上昇や、環境二次汚
染は、社会的問題点を多く含んだまま未だ十分な解決が
なされていない。In the case of the treatment by the activated sludge method (1), the BOD is purified by a microorganism in an aeration tank.
Sludge multiplies when elimination is performed. The generation of surplus sludge by this biological growth is a fatal defect of the activated sludge method,
The increase in operating costs associated with the treatment of surplus sludge and the environmental secondary pollution have not yet been sufficiently resolved with many social problems.
【０００４】この余剰汚泥の発生は、次式によって表わ
される。 △Ｓ＝ａ・Ｌｒ−ｂ・Ｓａ＋ＳＳ △Ｓ・・・・・・汚泥泥発生量 ａ・・・・・・汚泥変換率 Ｌｒ・・・・・・除去された有機物 ｂ・・・・・・自己消化係数 Ｓａ・・・・・・曝気槽汚泥総量 ＳＳ・・・・・・非分解の物質[0004] The generation of this excess sludge is represented by the following equation. △ S = a ・ Lr-b ・ Sa + SS △ S ・ ・ ・ ・ ・ ・ Sludge generation amount a ・ ・ ・ ・ ・ ・ Sludge conversion rate Lr ・ ・ ・ ・ ・ ・ Removed organic matter b ・ ・ ・ ・ ・ ・Auto-digestion coefficient Sa: Total amount of sludge in aeration tank SS: Non-decomposed substance
【０００５】上記式において、ａ，ｂの値は有機物質や
エアレーション強度等による定まった値であり、又廃水
処理の目的からＬｒ値もほぼ一定と考えて良い。そこ
で、△Ｓを小さくするには、Ｓａを大きくすることと、
ＳＳを曝気槽流入以前に少なくすることで解決出来る。
Ｓａ値は曝気槽容積とMLSS濃度（曝気槽内の活性汚泥濃
度）によって変化させることができるが、曝気槽容積を
大きくするには経済的問題を含むこととなる。In the above formula, the values of a and b are values determined by organic substances, aeration intensity, and the like, and the Lr value may be considered to be almost constant for the purpose of wastewater treatment. Therefore, to reduce ΔS, increase Sa and
This can be solved by reducing SS before flowing into the aeration tank.
The Sa value can be changed depending on the volume of the aeration tank and the MLSS concentration (the concentration of activated sludge in the aeration tank). However, increasing the volume of the aeration tank involves an economic problem.
【０００６】MLSS濃度を大きくすることは、活性汚泥法
において有効であるが、処理水と汚泥との分離は、重力
による沈降分離であるためにMLSS濃度を大きくすること
には限界がある。即ち、活性汚泥法においては、曝気槽
で曝気した原水と活性汚泥の混合液を沈澱槽で汚泥と処
理水とに分けるべく沈降分離を行うが、この場合MLSS濃
度を大きくすると、汚泥と処理水との分離ができなくな
る。この為、MLSS濃度は3000〜5000ｐｐｍ程度に制限さ
れる。Increasing the MLSS concentration is effective in the activated sludge method, but there is a limit to increasing the MLSS concentration because the separation of treated water and sludge is sedimentation separation by gravity. That is, in the activated sludge method, sedimentation separation is performed to separate a mixture of raw water and activated sludge aerated in an aeration tank into sludge and treated water in a sedimentation tank. Can not be separated. For this reason, the MLSS concentration is limited to about 3000 to 5000 ppm.
【０００７】また、高濃度の有機性廃棄物を活性汚泥法
で処理する場合は、分解するまでの曝気槽滞留時間が長
くなり、ランニングコストが高くなる。つまり、高濃度
の有機性廃棄物の処理を、活性汚泥法で行うことは、処
理効率の観点からも、またコストの観点からも有効とは
いえない。[0007] In the case where high-concentration organic waste is treated by the activated sludge method, the residence time in the aeration tank until decomposition is increased, and the running cost is increased. That is, it is not effective to treat high-concentration organic waste by the activated sludge method from the viewpoint of treatment efficiency and cost.
【０００８】これに対し、(2)の嫌気消化法による処理
の場合は、活性汚泥法に比べると高濃度の有機性廃棄物
の処理に有効であるが、次のような課題がある。 消化液中の残留有機物濃度が高いために、活性汚泥
法などによる二次処理の必要があるが、嫌気性処理と好
気性処理とを別々の工程に分けて処理する場合は、処理
コストが高くなる。 廃液中に硫化水素、アンモニアなどが発生して臭気
を発するためにこれらの有害ガスを別途処理する装置が
必要となり、その分処理コストが高くなる。 処理速度を上げるためには、処理槽に一定の加温装
置が必要である。その場合の燃料として嫌気性処理の過
程で発生したメタンガスや、一酸化炭素を利用している
が、処理する有機性廃棄物の濃度が低い場合には（BOD
濃度が30000ｐｐｍ未満）メタンガスや、一酸化炭素が
発生しにくく、別に加温用燃料が必要になる。従って、
低濃度の有機性廃棄物に対しては経済的ではない。[0008] On the other hand, the treatment by the anaerobic digestion method (2) is effective for treating organic waste having a high concentration as compared with the activated sludge method, but has the following problems. Because of the high residual organic matter concentration in the digestive juice, secondary treatment by activated sludge method or the like is necessary, but if anaerobic treatment and aerobic treatment are divided into separate processes, the treatment cost is high. Become. Since hydrogen sulfide, ammonia, and the like are generated in the waste liquid and emit odor, a device for separately processing these harmful gases is required, and the processing cost increases accordingly. In order to increase the processing speed, a certain heating device is required in the processing tank. In this case, methane gas and carbon monoxide generated during anaerobic treatment are used as fuel, but when the concentration of organic waste to be treated is low (BOD
Concentration is less than 30000 ppm) Methane gas and carbon monoxide are not easily generated, and a separate heating fuel is required. Therefore,
Not economical for low concentrations of organic waste.
【０００９】ところで、汚泥負荷量は、汚泥負荷量＝負
荷(トータルBOD)／生物量(トータルMLSS)で表すことが
できる。汚泥負荷量は、小さい方が処理効率が上がる
し、余剰汚泥の発生も少なくなる。嫌気消化法による処
理の場合は、活性汚泥法の場合と比べて生物の濃度は数
十倍もあり、上記観点から、同じ曝気槽の容積であれば
活性汚泥法で処理するよりも嫌気消化法で処理する方が
処理効率はよい。しかし、嫌気性菌による嫌気消化法の
場合は、上記したように二次処理、臭いや有毒ガスの処
理問題が生じ、この点の解決が望まれていた。Incidentally, the sludge load can be expressed by sludge load = load (total BOD) / biomass (total MLSS). The smaller the sludge load, the higher the processing efficiency and the less excess sludge is generated. In the case of treatment by the anaerobic digestion method, the concentration of organisms is several tens of times as compared with the case of the activated sludge method. The processing efficiency is better if the processing is performed with. However, in the case of the anaerobic digestion method using an anaerobic bacterium, the secondary treatment and the treatment of odor and toxic gas occur as described above, and it has been desired to solve this problem.
【００１０】本発明者は、有機性廃水の処理能力の向
上、および汚泥の発生量の減少についての研究の過程に
おいて、図１に示した処理槽を使用して次のような実験
を行っていた。 ・廃水諸元 廃水種別 ブロイラー廃水 廃水流入水量 ：200ｍ３／日 流入BOD ：800ppm トータルBOD ：160kgBOD／日 流入SS ：600ppm トータルSS ：120kgSS／日 ・装置概要 曝気槽有効 ：500ｍ３／日 形状：11W×11L×4.5H MLSS ：3000ｐｐｍ 総汚泥量：1500kgSS エアレーター ：11ｋｗ（表面散布式） 酸素供給能力：19.1kgO2／Hr ・処理水質（運転概要） 処理水BOD平均 ：15ppm トータル窒素 ：8ppm 処理水SS平均 ：20ppm トータルリン ：5ppm 余剰汚泥発生量 約50ｍ３／月 at 15000ppm The present inventor has conducted the following experiments using the treatment tank shown in FIG. 1 in the course of research on improving the treatment capacity of organic wastewater and reducing the amount of generated sludge. Was.・ Wastewater specifications Wastewater type Broiler wastewater Wastewater inflow: 200m 3 / day Inflow BOD: 800ppm Total BOD: 160kg BOD / day Inflow SS: 600ppm Total SS: 120kg SS / day ・ Equipment outline Aeration tank effective: 500m 3 / day Shape: 11W × 11L × 4.5H MLSS: 3000ppm total amount of sludge: 1500KgSS aerator: 11kW (surface scatter type) oxygen supply capacity: 19.1kgO 2 / Hr · treated water (operation Overview) treated water BOD average: 15 ppm total nitrogen: 8 ppm treated water SS average: 20ppm total phosphorus: 5ppm surplus sludge weight of about 50m 3 / month at 15000ppm
【００１１】上記数値を基に連続運転を行っていたとこ
ろ、ある時期から運転概要数値に下記のような変化が見
られた。 廃水流入水量 ：250ｍ３／日 流入BOD ：850ppm トータルBOD ：212.5kgBOD／日 流入SS ：700ppm トータルSS ：173kgSS／日 つまり、３０％程度の負荷量の増加となっていた。When the continuous operation was performed based on the above numerical values, the following changes were observed in the operation outline numerical values from a certain period. Wastewater inflow: 250 m 3 / day Inflow BOD: 850 ppm Total BOD: 212.5 kg BOD / day Inflow SS: 700 ppm Total SS: 173 kgSS / day In other words, the load increased by about 30%.
【００１２】ところが、処理水質としては、 MLSS :4500ppm 処理水BOD :12ppm トータル窒素：6ppm 処理水SS :20ppm トータルリン：6ppm 余剰汚泥発生量 約５ｍ３／月 at 15000ppm であった。However, the treated water quality was MLSS: 4500 ppm, treated water BOD: 12 ppm, total nitrogen: 6 ppm, treated water SS: 20 ppm, total phosphorus: 6 ppm, and the amount of excess sludge generated was about 5 m 3 / month at 15,000 ppm.
【００１３】上記のように、処理水質には大きな変化は
ないものの、余剰汚泥の引抜量が、５０ｍ３／月の1500
0ppmであったものが、５ｍ３／月15000ppmと、極端に減
少したのである。 余剰汚泥の系外への引き抜き量が極
端に減量したことは、有機性廃水処理においては、多大
なる利得であって、その原因を調査したところ、エアレ
ーターの導液管の下部の一部分が脱落して導液管が短く
なっていたことが判明した。[0013] As described above, although major changes are not to the quality of treated water, drawing amount of surplus sludge, of 50m 3 / month 1500
Those in which was 0ppm is a 5 m 3 / month 15000 ppm, it was extremely reduced. The drastic reduction in the amount of excess sludge drawn out of the system is a huge gain in organic wastewater treatment.When the cause was investigated, a part of the lower part of the liquid guide pipe of the aerator was dropped. It was found that the liquid introduction pipe was shortened.
【００１４】更に、処理槽の現況調査を行ったところ、
次の様なことがわかった。 曝気槽底部より平均1.5ｍ程度の高さの箇所に、嫌気
性微生物を含有する嫌気的層が出現していた。 上層部の流動部のMLSSが4500ppmに上昇していた。 流入負荷量が30％程度増加しているが、処理水質の悪
化は見られなかった。Further, when the present condition of the treatment tank was investigated,
I found the following. An anaerobic layer containing anaerobic microorganisms appeared at an average height of about 1.5 m from the bottom of the aeration tank. The MLSS in the upper fluidized section increased to 4500 ppm. Although the inflow load increased by about 30%, no deterioration in treated water quality was observed.
【００１５】また、各部の調査を行なったところ、次の
こともわかった。 下部の嫌気的層 （確認された菌相）クロストリジウム（Clostridiu
m）、プロテウス（Proteus）、バチルス（Bacillus）、
ストプレトコッカス（Streptococcus）等の嫌気性菌
と、数種のメタン細菌が確認された。汚泥濃度は平均54
000ppmであった。なお、溶存酸素は全く無く汚泥フロッ
クには、少量のガスの付着が見られた。また、腐敗した
SS類も確認された。Further, when the respective parts were examined, the following was found. Lower anaerobic layer (confirmed bacterial flora) Clostridium (Clostridiu
m), Proteus, Bacillus,
Anaerobic bacteria such as Streptococcus and several types of methane bacteria were confirmed. Sludge concentration average 54
000 ppm. It should be noted that there was no dissolved oxygen at all, and a small amount of gas adhered to the sludge floc. Also rotted
SSs were also confirmed.
【００１６】上部好気層部 （確認された菌相）通常の活性汚泥に見られるズーグレ
ア（zoogloea）を基相としており、自己酸化相に多く出
現するアルカリゲネス（Alcaligenes）やフラボバクテ
リウム（Flavobacterium）が多く確認された。原生動物
も多く見られた。DO（溶存酸素濃度）は平均2.4ppm程度
であった。下部層が嫌気的であるにもかかわらず、表面
での硫化水素やメルカプタン等の臭気は感知されなかっ
た。Upper aerobic layer (confirmed bacterial flora) Based on zoogloea found in ordinary activated sludge, alkaligenes (Alcaligenes) and flavobacterium (Flavobacterium) frequently appearing in the autoxidation phase Many were confirmed. Many protozoa were also found. DO (dissolved oxygen concentration) was about 2.4 ppm on average. Despite the lower layer being anaerobic, no odors such as hydrogen sulfide and mercaptan on the surface were detected.
【００１７】以上のことから、単一の処理槽において、 (1)エアレーターの導液管の長さを長くすれば、従来の
活性汚泥法による処理ができる。 (2)エアレーターの導液管の長さを短くすれば、同一槽
内において好気層部と嫌気層部を形成でき、これによっ
て好気性処理と嫌気性処理の双方を兼ねることができ
る。 (3)エアレーターの導液管の長さを調整することによっ
て、好気層部と嫌気層部の割合を変えることができる。 (4)汚泥は対流させないと沈降し、沈降すると濃度が高
くなって汚泥の総量が増加する。ということが判明し
た。本発明は、これらの知見に基づき完成するに至った
ものである。From the above, in a single treatment tank, (1) If the length of the liquid guide tube of the aerator is lengthened, the treatment by the conventional activated sludge method can be performed. (2) If the length of the liquid guide tube of the aerator is shortened, an aerobic layer portion and an anaerobic layer portion can be formed in the same tank, whereby both the aerobic treatment and the anaerobic treatment can be performed. (3) By adjusting the length of the liquid guide tube of the aerator, the ratio of the aerobic layer portion to the anaerobic layer portion can be changed. (4) Sludge will settle unless it is convected, and when settled, its concentration will increase and the total amount of sludge will increase. It turned out that. The present invention has been completed based on these findings.
【００１８】そこで本発明の目的は、単一の処理槽にお
いて好気性処理と嫌気性処理を併用した有機性廃棄物の
処理方法および装置を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、単一の処理槽において好気性処理と嫌
気性処理を併用することにより、高濃度の有機性廃棄物
を嫌気性処理（嫌気消化法）で効率よく処理し、嫌気消
化法の場合の問題点である二次処理、臭いや有毒ガスの
処理は同一の処理槽内で好気的に処理することによっ
て、処理効率の向上と処理コストの低減を図った処理方
法および装置を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for treating organic waste in which aerobic treatment and anaerobic treatment are used in a single treatment tank. Another object of the present invention is to efficiently treat high-concentration organic waste by anaerobic treatment (anaerobic digestion method) by using both aerobic treatment and anaerobic treatment in a single treatment tank. In the case of anaerobic digestion, secondary processing and odor and toxic gas processing, which are problems in anaerobic digestion, are aerobically processed in the same processing tank to improve processing efficiency and reduce processing cost. It is to provide a method and an apparatus.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた発明の構成は次の通りである。第１の発明にあ
っては、好気性微生物および嫌気性微生物の活動領域を
単一の処理槽内に有し、これらの微生物で有機性廃棄物
を処理することを特徴とする、有機性廃棄物の処理方法
である。Means for Solving the Problems The constitution of the invention adopted to achieve the above object is as follows. According to a first aspect of the present invention, there is provided an organic waste treatment system having an active region for aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms in a single treatment tank, and treating organic waste with these microorganisms. It is a method of processing objects.
【００２０】第２の発明にあっては、単一の処理槽を使
用し、該処理槽の底部に嫌気性微生物の活動領域を、該
嫌気性微生物の活動領域の上方に好気性微生物の活動領
域を有しており、これらの微生物で有機性廃棄物を処理
することを特徴とする、有機性廃棄物の処理方法であ
る。According to the second aspect of the present invention, a single treatment tank is used, an active region of anaerobic microorganisms is provided at the bottom of the treatment tank, and an activity of aerobic microorganisms is provided above the active region of the anaerobic microorganisms. A method for treating organic waste, characterized by having an area and treating the organic waste with these microorganisms.
【００２１】第３の発明にあっては、単一の処理槽を使
用し、曝気装置で液面から一定の深さの領域を流動させ
て好気性微生物の領域を形成し、該好気性微生物の領域
よりも下部の領域は流動させないようにして嫌気性微生
物の領域を形成し、それぞれの領域の微生物で有機性廃
棄物を処理するようにしたことを特徴とする、有機性廃
棄物の処理方法である。In the third aspect of the present invention, a single treatment tank is used, and a region of a certain depth from the liquid surface is flown by an aerator to form a region of aerobic microorganisms. The treatment of organic waste is characterized by forming a region of anaerobic microorganisms by preventing the region below the region from flowing, and treating the organic waste with the microorganisms in each region. Is the way.
【００２２】第４の発明にあっては、有機性廃棄物の処
理装置であって、単一の処理槽と、液面に空気を供給す
る空気供給装置と、を有し、上記空気供給装置は、液面
から一定の深さにある導液管を有しており、該導液管の
導液口より下方に嫌気性微生物の領域を、該嫌気性微生
物の領域の上方には好気性微生物の領域を有することを
特徴とする、有機性廃棄物の処理装置である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating organic waste, comprising: a single treatment tank; and an air supply device for supplying air to a liquid surface. Has a liquid guide tube at a certain depth from the liquid surface, and has a region of anaerobic microorganisms below the liquid introduction port of the liquid conduit and an aerobic region above the region of anaerobic microorganisms. An organic waste treatment device having a region of microorganisms.
【００２３】第５の発明にあっては、導液管の導液口の
高さ方向の位置を変えることによって嫌気性微生物の領
域と好気性微生物の領域の境界部分が変わることを特徴
とする、第４の発明にかかる有機性廃棄物の処理装置で
ある。According to a fifth aspect of the present invention, the boundary between the anaerobic microorganism region and the aerobic microorganism region is changed by changing the height position of the liquid introduction port of the liquid introduction tube. An apparatus for treating organic waste according to a fourth aspect of the present invention.
【００２４】[0024]
【作用】単一の処理槽において好気性処理と嫌気性処理
を併用することにより、高濃度の有機性廃棄物を嫌気性
処理（嫌気消化法）で効率よく処理し、嫌気消化法の場
合の問題点である二次処理、臭いや有毒ガスの処理は同
一の処理槽内で好気的に処理することができる。[Effect] By using both aerobic treatment and anaerobic treatment in a single treatment tank, high-concentration organic waste can be efficiently treated by anaerobic treatment (anaerobic digestion method). The secondary processing and the processing of odors and toxic gases, which are problems, can be performed aerobically in the same processing tank.
【００２５】単一の処理槽内には、液面から一定の深さ
にある導液管を有しており、液面に空気を供給する空気
供給装置が設けられている。導液管で処理槽の全液深の
略中間部より処理槽内の混合液を吸い上げ、液面に散布
する。これにより混合液中の上層部は、空気を溶解させ
乍ら流動し好気性微生物の領域が形成される。一方、処
理液中の下層部は流動しないため、嫌気性微生物の領域
が形成される。これによって、上層部に好気性微生物の
領域が、また、下層部に嫌気性微生物の領域が形成さ
れ、更に両領域の界面に通気性微生物の領域が形成され
る。そうしてそれぞれの微生物が共生しあい、有機性廃
棄物の処理が効率よく行われる。A single processing tank has a liquid guide tube at a certain depth from the liquid surface, and is provided with an air supply device for supplying air to the liquid surface. The mixed solution in the processing tank is sucked up from a substantially middle portion of the processing tank at the entire liquid depth by the liquid introducing pipe, and is sprayed on the liquid surface. As a result, the upper layer in the mixed solution flows while dissolving the air to form a region of aerobic microorganisms. On the other hand, since the lower part in the treatment liquid does not flow, an anaerobic microorganism region is formed. As a result, a region for aerobic microorganisms is formed in the upper layer, a region for anaerobic microorganisms is formed in the lower layer, and a region for gas-permeable microorganisms is formed at the interface between the two regions. Thus, the respective microorganisms coexist and the organic waste is efficiently treated.
【００２６】嫌気性微生物の領域を有しているため、活
性汚泥法の場合に比べて有機廃棄物の濃度を上げて運転
でき、しかも汚泥の発生量は少ない。Since it has a region of anaerobic microorganisms, it can be operated with a higher concentration of organic waste than the activated sludge method, and the amount of generated sludge is small.
【００２７】なお、導液管の長さを調整することによっ
て好気的雰囲気の領域と嫌気的雰囲気の領域の割合を調
整することができるので、両者を適切に培養することに
よって全体として処理能力の向上・汚泥の発生量の減少
させることができる。The ratio of the aerobic atmosphere region to the anaerobic atmosphere region can be adjusted by adjusting the length of the liquid guide tube. And the amount of sludge generated can be reduced.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き更に詳細に説明する。図１は本発明にかかる処理装置
の概要を説明する説明図である。符号１０は深さは４．
５ｍの処理槽で、内部に混合液を貯留している。処理槽
１０の底部には、嫌気性微生物の領域である嫌気性層１
２が形成されている。嫌気性層１２の上面には、所要厚
さで通気性微生物の領域である通気性層１４が形成され
ている。嫌気性層１２と通気性層１４を合わせた高さ
は、処理槽１０の底部から略１．５ｍ〜１．７ｍの高さ
である。Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the outline of a processing apparatus according to the present invention. Reference numeral 10 indicates a depth of 4.
The mixed solution is stored inside a 5 m processing tank. An anaerobic layer 1, which is an area of anaerobic microorganisms, is provided at the bottom of the treatment tank 10.
2 are formed. On the upper surface of the anaerobic layer 12, a gas permeable layer 14, which is a region for gas permeable microorganisms, having a required thickness is formed. The combined height of the anaerobic layer 12 and the permeable layer 14 is approximately 1.5 m to 1.7 m from the bottom of the processing tank 10.
【００２９】嫌気性層１２は、クロストリジウム（Clos
tridium）、プロテウス（Proteus）、バチルス（Bacill
us）、ストプレトコッカス（Streptococcus）等の嫌気
性菌と、数種のメタン細菌を含んでおり、（汚泥濃度）
平均54000ppm、溶存酸素は全く無く、汚泥フロックに
は、少量のガスの付着もみられ、腐敗したSS類も含んで
いる。The anaerobic layer 12 is made of Clostridium (Clostridium).
tridium), Proteus, Bacill
us), anaerobic bacteria such as Streptococcus, and several types of methane bacteria (sludge concentration)
The average of 54000ppm, no dissolved oxygen, sludge floc shows a small amount of gas adhesion, and contains rotten SS.
【００３０】通気性層１４は、酸素があってもなくても
生存できる菌、例えば大腸菌を含んでいる。The gas permeable layer 14 contains bacteria that can survive in the presence or absence of oxygen, for example, Escherichia coli.
【００３１】通気性層１４の上部には、好気性微生物の
領域である好気性層１６が形成されている。好気性層１
６は通常の活性汚泥に見られるズーグレア（zoogloea）
を基相としており、自己酸化相に多く出現するアルカリ
ゲネス（Alcaligenes）やフラボバクテリウム（Flavoba
cterium）を多く含んでいる。また、原生動物も含んで
おり、DO（溶存酸素濃度）は平均2.4ppm程度である。な
お、下部の層が嫌気性であるにもかかわらず、表面での
硫化水素やメルカプタン等の臭気は感知されない。An aerobic layer 16, which is a region of aerobic microorganisms, is formed on the air-permeable layer 14. Aerobic layer 1
6 is zoogloea found in ordinary activated sludge
Alkaligenes (Alcaligenes) and Flavobabacterium (Flavoba
cterium). Protozoa are also included, and DO (dissolved oxygen concentration) is about 2.4 ppm on average. Although the lower layer is anaerobic, odors such as hydrogen sulfide and mercaptan on the surface are not detected.
【００３２】処理槽１０の中央には、混合液に空気を溶
解させる為のエアレータ２０が設けてある。エアレータ
２０は、軸流水車２２を動力により回転させる構造のも
ので、下部には導液管２４が設けてあり、導液口２４１
より液を吸い上げ、大気中に散液し、空気を溶存させ、
液面へ激突させる機構となっている。符号２７はフロー
ト、２８はエアレータ２０の位置を固定するためのロー
プを示している。An aerator 20 for dissolving air in the mixture is provided at the center of the processing tank 10. The aerator 20 has a structure in which the axial-flow water turbine 22 is rotated by power, and a liquid guide pipe 24 is provided at a lower portion.
Sucks up more liquid, disperses it in the atmosphere, dissolves the air,
It has a mechanism to make a collision with the liquid surface. Reference numeral 27 denotes a float, and reference numeral 28 denotes a rope for fixing the position of the aerator 20.
【００３３】エアレータ２０の導液管２４の導液口２４
１は、処理槽１０の底面より一定の高さ（本実施の形態
では略１．７ｍ）を保持し、処理槽の中間部の好気性層
１６の混合液を吸い込む。吸い込まれた混合液には、上
記したように一定濃度の、主に好気性微生物が混合され
ている。この混合液は、エアレータ２０の散液口２６よ
り、大気中に散布され、又、混合液表面に激突する。こ
の様にして、空気が溶存した混合液は、液面から、導液
管２４の導液口２４１迄を循環し、上層部は好気的雰囲
気が保たれることになる。従って、この循環部では、好
気性微生物が有効に働く好気性微生物の領域となる。The liquid introduction port 24 of the liquid introduction pipe 24 of the aerator 20
1 holds a certain height (approximately 1.7 m in the present embodiment) from the bottom of the processing tank 10 and sucks the mixed liquid of the aerobic layer 16 in the middle part of the processing tank. As described above, the aspirated mixture is mixed with a certain concentration of mainly aerobic microorganisms. The mixed liquid is sprayed into the atmosphere from the liquid outlet 26 of the aerator 20 and collides with the surface of the mixed liquid. In this way, the mixed solution in which the air is dissolved circulates from the liquid surface to the liquid introduction port 241 of the liquid introduction tube 24, and the upper layer maintains an aerobic atmosphere. Therefore, in this circulation part, it becomes an area of the aerobic microorganism in which the aerobic microorganism works effectively.
【００３４】一方、導液口２４１より下から処理槽１０
の底面までの領域は、混合液の流動はほとんどなく、酸
素の供給はない。従って、嫌気性微生物が有効に働く嫌
気性微生物の領域となる。On the other hand, from below the liquid introduction port 241, the processing tank 10
In the region up to the bottom surface, there is almost no flow of the mixture, and there is no oxygen supply. Therefore, it is an area of anaerobic microorganisms where anaerobic microorganisms work effectively.
【００３５】好気的領域と嫌気的領域の境界面部分で
は、わずかな流動面を形成し、通気性微生物が優勢とな
る。この様に、単一の処理槽内で、好気性、通気性、嫌
気性の各微生物の活動する領域を持つ。これによって、
自然界の河川や湖沼等の様な自浄作用システムにより近
い、有機性廃水処理システムとなる。At the boundary between the aerobic region and the anaerobic region, a slight flow surface is formed, and the air-permeable microorganisms become dominant. Thus, a single treatment tank has an area where aerobic, breathable, and anaerobic microorganisms are active. by this,
An organic wastewater treatment system that is closer to self-cleaning systems such as natural rivers and lakes.
【００３６】（比較例）図１で示した処理槽を使用し
て、従来の活性汚泥法だけでの処理と、本発明にかかる
処理方法での処理とをそれぞれ実施した。その結果の比
較を示すと次の通りである。 活性汚泥法 本発明にかかる処理方法 トータルBOD 160kgBOD/日 212.5kgBOD/日 トータルSS 120kgSS/日 173 kgSS/日 容積 500ｍ３ 500ｍ３ 容積負荷 0.24 0.425 使用エアレーター 11ｋｗ 11ｋｗ 19.1kgO2/Hr 19.1kgO2/Hr MLSS 3000ppm 4500ppm 汚泥負荷量 0.08kgBOD/kgSS・日 0.094kgBOD/kgSS・日 嫌気性層容積 なし 181.5ｍ３ 嫌気性層濃度 なし 54000ppm 嫌気性汚泥量 − 9801kgSS 総汚泥量 ※1. 1500kgSS 11234.25kgSS 総合汚泥負荷量 ※2. 0.08 0.0189 余剰汚泥発生量 50ｍ３/月 5ｍ３/月 ※1.総汚泥量 ：活性汚泥においては、曝気槽容積×MLSS〔kgSS〕にて 表すが、嫌気性汚泥を含めて算出した。 ※2.総合汚泥負荷量 ：活性汚泥においては、トータルBOD値を総汚泥量で除 した値〔kgBOD/kgSS・日〕で表すが、嫌気性汚泥量を 合算して算出した。 上記結果から明らかなように、従来の活性汚泥法だけで
処理した場合と本発明による処理の場合とでは、トータ
ルBOD、トータルSSとも本発明による処理の方が優れて
いる。(Comparative Example) Using the treatment tank shown in FIG. 1, a treatment using only the conventional activated sludge method and a treatment using the treatment method according to the present invention were respectively performed. The comparison of the results is as follows. Activated sludge treatment method according to the present invention Total BOD 160 kgBOD / day 212.5 kgBOD / day Total SS 120 kgSS / day 173 kgSS / day Volume 500 m 3 500 m 3 Volume load 0.24 0.425 Aerator used 11 kW 11 kW 19.1 kgO 2 / Hr 19.1 kgO 2 / Hr MLSS 3000ppm 4500ppm Sludge load 0.08kgBOD / kgSS ・ day 0.094kgBOD / kgSS ・ day Anaerobic layer volume None 181.5m 3 Anaerobic layer concentration None 54000ppm Anaerobic sludge amount-9801kgSS Total sludge amount * 1. 1500kgSS 11234.25kgSS Total sludge . load ※ 2 0.08 0.0189 excess sludge generation amount 50 m 3 / month 5 m 3 / month ※ 1 total amount of sludge:. in activated sludge, represents in the aeration tank volume × MLSS [kgSS], including anaerobic sludge Calculated. * 2. Total sludge load: In activated sludge, the total BOD value is divided by the total sludge amount [kgBOD / kgSS / day], but it is calculated by adding the anaerobic sludge amount. As is clear from the above results, the treatment according to the present invention is superior in both the total BOD and the total SS when the treatment is performed only by the conventional activated sludge method and the treatment according to the present invention.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明は上記構成を有し、次の効果を奏
する。 (1) 好気性微生物および嫌気性微生物の活動領域を単一
の処理槽内に有し、これらの微生物で有機性廃棄物を処
理するようにしている。つまり単一の処理槽内に、性質
の異なる微生物の共生関係を構築し、好気性処理と嫌気
性処理を併用することにより、高濃度の有機性廃棄物を
嫌気性処理（嫌気消化法）で効率よく処理し、嫌気消化
法の場合の問題点である二次処理、臭いや有毒ガスの処
理は同一の処理槽内で好気的に処理することによって、
処理効率の向上と処理コストの低減を図ることができ
る。The present invention has the above-mentioned structure and has the following effects. (1) Active areas for aerobic and anaerobic microorganisms are provided in a single treatment tank, and these microorganisms are used to treat organic waste. In other words, by establishing a symbiotic relationship of microorganisms with different properties in a single treatment tank and using aerobic treatment and anaerobic treatment together, high-concentration organic waste can be anaerobically treated (anaerobic digestion). Efficient processing, secondary processing, which is a problem in the case of anaerobic digestion, and processing of odors and toxic gases are performed aerobically in the same processing tank.
It is possible to improve the processing efficiency and reduce the processing cost.
【００３８】(2) 本発明にかかる装置の製造に当たって
は、既存の活性汚泥処理（好気性処理）槽を使用するこ
とができ、多額の投資は不要である。すなわち、既存の
活性汚泥処理槽を表面曝気方式に変更し、導液管を短く
することにより、混合液は導液管の導液口迄を循環し、
上層部は好気的雰囲気が保たれることになる。従って、
この循環部では、好気性微生物が有効に働く好気性微生
物の領域が形成できる。導液口下部液位の領域は、混合
液の流動はほとんどなく、酸素の供給はない。従って、
嫌気性微生物が有効に働く嫌気性微生物の領域を形成で
きる。(2) In manufacturing the apparatus according to the present invention, an existing activated sludge treatment (aerobic treatment) tank can be used, and a large investment is not required. In other words, by changing the existing activated sludge treatment tank to the surface aeration method and shortening the liquid guide tube, the mixture circulates to the liquid inlet of the liquid guide tube,
The upper layer maintains an aerobic atmosphere. Therefore,
In this circulation part, a region of aerobic microorganisms where the aerobic microorganisms work effectively can be formed. In the region below the liquid introduction port, the mixed liquid hardly flows, and oxygen is not supplied. Therefore,
Anaerobic microorganisms can form a region of anaerobic microorganisms that work effectively.
【００３９】(3) 嫌気性微生物の領域には酸素の供給の
必要がないため、曝気処理に必要なモーターなどの動力
エネルギーを大幅に節減できる。実験によれば、同じ容
量の有機廃液を従来の曝気槽で行う場合と、本発明にか
かる処理槽で行なう場合の処理に要するランニングコス
トは、従来の方法に比較して約３０ないし５０％程度削
減された。(3) Since it is not necessary to supply oxygen to the region of the anaerobic microorganisms, it is possible to greatly reduce the power energy required for the aeration process such as a motor. According to the experiment, the running cost required for processing the same volume of organic waste liquid in the conventional aeration tank and the processing cost in the processing tank according to the present invention is about 30 to 50% as compared with the conventional method. Reduced.
【００４０】(4) 処理槽の底部に嫌気性微生物の領域を
形成することにより、嫌気性処理が可能となる。嫌気的
に処理する場合は有機性廃棄物の濃度を数万ppmの濃度
とすることができるため、容積当たりの分解効率がよ
い。また、メタンガス等のガスが発生しても上部の好気
性微生物の領域にとけ込み吸収されるために、外部に漏
れる心配がなく、従ってガス処理或いは二次処理などの
処理設備が不要である。(4) An anaerobic treatment can be performed by forming an anaerobic microorganism region at the bottom of the treatment tank. In the case of anaerobic treatment, the concentration of organic waste can be tens of thousands of ppm, so that the decomposition efficiency per volume is good. In addition, even if a gas such as methane gas is generated, the gas is absorbed into the upper aerobic microorganism region and absorbed, so there is no fear of leakage to the outside. Therefore, processing equipment such as gas processing or secondary processing is unnecessary.
【図１】本発明にかかる処理装置の概要を説明する説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of a processing apparatus according to the present invention.
１０ 処理槽 １２ 嫌気性層 １４ 通気性層 １６ 好気性層 ２０ エアレーター ２４ 導液管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing tank 12 Anaerobic layer 14 Air-permeable layer 16 Aerobic layer 20 Aerator 24 Liquid guide tube
Claims (5)
領域を単一の処理槽内に有し、これらの微生物で有機性
廃棄物を処理することを特徴とする、 有機性廃棄物の処理方法。1. A method for treating organic waste, comprising a single treatment tank having active regions for aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms, and treating the organic waste with these microorganisms. .
に嫌気性微生物の活動領域を、該嫌気性微生物の活動領
域の上方に好気性微生物の活動領域を有しており、これ
らの微生物で有機性廃棄物を処理することを特徴とす
る、 有機性廃棄物の処理方法。2. Use of a single processing tank, having an active area of anaerobic microorganisms at the bottom of the processing tank, and an active area of aerobic microorganisms above the active area of the anaerobic microorganisms, A method for treating organic waste, comprising treating organic waste with these microorganisms.
から一定の深さの領域を流動させて好気性微生物の領域
を形成し、該好気性微生物の領域よりも下部の領域は流
動させないようにして嫌気性微生物の領域を形成し、そ
れぞれの領域の微生物で有機性廃棄物を処理するように
したことを特徴とする、 有機性廃棄物の処理方法。3. An aerobic microorganism region is formed by using a single treatment tank and flowing a region of a certain depth from the liquid level with an aeration device, and forming a region below the aerobic microorganism region. A method for treating organic waste, wherein regions of anaerobic microorganisms are formed without flowing, and organic waste is treated with microorganisms in each region.
を有しており、該導液管の導液口より下方に嫌気性微生
物の領域を、該嫌気性微生物の領域の上方には好気性微
生物の領域を有することを特徴とする、 有機性廃棄物の処理装置。4. An apparatus for treating organic waste, comprising: a single treatment tank; and an air supply device for supplying air to a liquid surface, wherein the air supply device is configured to maintain a constant level from the liquid surface. It has a liquid guide tube at a depth, has an area of anaerobic microorganisms below the liquid inlet of the liquid guide pipe, and has an area of aerobic microorganisms above the area of the anaerobic microorganism. Characteristic, Organic waste treatment equipment.
ることによって嫌気性微生物の領域と好気性微生物の領
域の境界部分が変わることを特徴とする、 請求項４記載の有機性廃棄物の処理装置。5. The organic material according to claim 4, wherein the boundary between the anaerobic microorganism region and the aerobic microorganism region is changed by changing the height position of the liquid introduction port of the liquid introduction tube. Waste treatment equipment.
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