JP2002079291A - 嫌気性処理方法及び装置 - Google Patents
嫌気性処理方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚泥と基質の良好な接触を妨げず、汚泥層全
体を処理に際して有効に活用し、ＣＯＤ負荷が高い場合
にあっても、安定した処理ができる嫌気性処理方法と、
その処理方法を実施する処理装置を提供する。 【解決手段】 有機性廃水または廃棄物をガス・液・固
液分離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置に
より嫌気処理する方法において、前記装置本体側壁との
角度が３５度以下であるガス、液及び固液分離部を装置
の上部５０％の範囲内に取り付け、かつ、被処理原水を
直接、若しくは希釈処理を行うことにより、流入水の通
水速度を１〜５ｍ／ｈとする有機性廃水または廃棄物の
嫌気性処理方法、及びその装置。前記ガス、液及び固液
分離部は、各占有面積が装置断面積の２分の１以上とな
る邪魔板により形成されるのが好ましい。
体を処理に際して有効に活用し、ＣＯＤ負荷が高い場合
にあっても、安定した処理ができる嫌気性処理方法と、
その処理方法を実施する処理装置を提供する。 【解決手段】 有機性廃水または廃棄物をガス・液・固
液分離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置に
より嫌気処理する方法において、前記装置本体側壁との
角度が３５度以下であるガス、液及び固液分離部を装置
の上部５０％の範囲内に取り付け、かつ、被処理原水を
直接、若しくは希釈処理を行うことにより、流入水の通
水速度を１〜５ｍ／ｈとする有機性廃水または廃棄物の
嫌気性処理方法、及びその装置。前記ガス、液及び固液
分離部は、各占有面積が装置断面積の２分の１以上とな
る邪魔板により形成されるのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の工場、下
水、し尿、畜産業施設等から排出される有機性の廃水又
は有機性の廃棄物等を対象として、これ等の廃棄物等を
無害化する嫌気性汚泥床処理方法及び装置に関し、更に
詳しくは、特に、ガス・液・固液分離部（以下、「ＧＳ
Ｓ」とも記す）を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理
方法及び処理装置に関する。
水、し尿、畜産業施設等から排出される有機性の廃水又
は有機性の廃棄物等を対象として、これ等の廃棄物等を
無害化する嫌気性汚泥床処理方法及び装置に関し、更に
詳しくは、特に、ガス・液・固液分離部（以下、「ＧＳ
Ｓ」とも記す）を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理
方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機性の廃水あるいは有機性の廃棄物等
は、嫌気性処理によって分解処理されることがある。こ
のような分解処理方法として、例えば、上向流嫌気性汚
泥床法（以下、「ＵＡＳＢ」とも記す）が挙げられ、こ
の処理法は、近年普及してきた方法で、メタン菌等の嫌
気性菌をグラニュール状に造粒化することにより、リア
クター内のメタン菌の濃度を高濃度に維持できるという
特徴があり、このため、廃水中の有機物の濃度が相当程
度に高い場合であっても、効率よく処理することができ
ることが知られている。上記の処理法を具現化した装置
にあっては、重クロム酸カリウムを酸化剤として用いて
測定したＣＯＤCr（以下、単に「ＣＯＤ」とも記す）の
容積負荷が１０〜１５ｋｇ／ｍ3 ／ｄの廃水、廃棄物で
あっても、高率よく運転できるという特徴のあることが
認められている。
は、嫌気性処理によって分解処理されることがある。こ
のような分解処理方法として、例えば、上向流嫌気性汚
泥床法（以下、「ＵＡＳＢ」とも記す）が挙げられ、こ
の処理法は、近年普及してきた方法で、メタン菌等の嫌
気性菌をグラニュール状に造粒化することにより、リア
クター内のメタン菌の濃度を高濃度に維持できるという
特徴があり、このため、廃水中の有機物の濃度が相当程
度に高い場合であっても、効率よく処理することができ
ることが知られている。上記の処理法を具現化した装置
にあっては、重クロム酸カリウムを酸化剤として用いて
測定したＣＯＤCr（以下、単に「ＣＯＤ」とも記す）の
容積負荷が１０〜１５ｋｇ／ｍ3 ／ｄの廃水、廃棄物で
あっても、高率よく運転できるという特徴のあることが
認められている。
【０００３】有機性廃水および有機性廃棄物を対象とし
た嫌気性処理に用いる嫌気性菌としては、環境温度によ
り大きく分けて２種類の菌が挙げられる。例えば、環境
温度が３０〜３５℃の中温度域を至適温度とする中温嫌
気性菌、５０〜５５℃の高温域を至適温度とする高温嫌
気性菌等が挙げられる。一方、これらの嫌気性菌の機能
を利用した、上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）の場
合、分解しようとする有機物の負荷量が高くなると（例
えば、ＣＯＤ容積負荷が１５ｋｇ／ｍ3 ／ｄ以上）、発
生するガス量が多くなる。この際、リアクター内からの
ガス抜きを随時確実に行うことが不可欠となり、ガス排
出時の吹き出し等により、グラニュール状の汚泥の流出
が目立つ様になり、リアクター内にグラニュール状の汚
泥を留めておくことが難しくなる。
た嫌気性処理に用いる嫌気性菌としては、環境温度によ
り大きく分けて２種類の菌が挙げられる。例えば、環境
温度が３０〜３５℃の中温度域を至適温度とする中温嫌
気性菌、５０〜５５℃の高温域を至適温度とする高温嫌
気性菌等が挙げられる。一方、これらの嫌気性菌の機能
を利用した、上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）の場
合、分解しようとする有機物の負荷量が高くなると（例
えば、ＣＯＤ容積負荷が１５ｋｇ／ｍ3 ／ｄ以上）、発
生するガス量が多くなる。この際、リアクター内からの
ガス抜きを随時確実に行うことが不可欠となり、ガス排
出時の吹き出し等により、グラニュール状の汚泥の流出
が目立つ様になり、リアクター内にグラニュール状の汚
泥を留めておくことが難しくなる。
【０００４】このような状態になった場合の処理対策と
して、処理装置それ自体を多段にし、発生ガスを分散し
て系外に排出する方法が提案されている。図２は、この
ような提案の一例で、多段にした場合の嫌気性処理装置
の例を模式図で示すものである（文献：Ｇ．Lettinga(1
995)Anaerrobic digestion and wastewater treatment-
system.Antonie van Leeuwenhoek 67:3-28 )。
して、処理装置それ自体を多段にし、発生ガスを分散し
て系外に排出する方法が提案されている。図２は、この
ような提案の一例で、多段にした場合の嫌気性処理装置
の例を模式図で示すものである（文献：Ｇ．Lettinga(1
995)Anaerrobic digestion and wastewater treatment-
system.Antonie van Leeuwenhoek 67:3-28 )。
【０００５】図２において、装置の下端に原水流入管１
を接続した筒状のリアクター２の内部に複数の邪魔板３
を配設し、スラッジゾーンを区分した各スラッジゾーン
４ａ〜４ｅを、それぞれの所定の箇所に配して多段に形
成している。各スラッジゾーン４ａ〜４ｅの各上端コー
ナには、ＧＳＳ部５（５ａ、５ｂ）を形成し、そのＧＳ
Ｓ部５の内部で反応が始まると、反応ガスがＧＳＳ部５
に集積する。各気相部５ａには、発生ガス回収配管６が
接続している。さらに、発生ガス回収配管６は、外部の
水封槽７に通じている。この文献においては、リアクタ
ー２の側壁と邪魔板３の角度、通水速度及び原水の希釈
操作についての記載は無く、リアクター２の側壁と邪魔
板３の角度は、文献の図面では５６度となっている。な
お、前記の角度は、邪魔板３が下向きであるから、側壁
に対して上向きの大きい角度と下向きの小さい角度の２
つがあるが、この場合小さい方の角度で表わす。
を接続した筒状のリアクター２の内部に複数の邪魔板３
を配設し、スラッジゾーンを区分した各スラッジゾーン
４ａ〜４ｅを、それぞれの所定の箇所に配して多段に形
成している。各スラッジゾーン４ａ〜４ｅの各上端コー
ナには、ＧＳＳ部５（５ａ、５ｂ）を形成し、そのＧＳ
Ｓ部５の内部で反応が始まると、反応ガスがＧＳＳ部５
に集積する。各気相部５ａには、発生ガス回収配管６が
接続している。さらに、発生ガス回収配管６は、外部の
水封槽７に通じている。この文献においては、リアクタ
ー２の側壁と邪魔板３の角度、通水速度及び原水の希釈
操作についての記載は無く、リアクター２の側壁と邪魔
板３の角度は、文献の図面では５６度となっている。な
お、前記の角度は、邪魔板３が下向きであるから、側壁
に対して上向きの大きい角度と下向きの小さい角度の２
つがあるが、この場合小さい方の角度で表わす。
【０００６】また、特開平１１−２０７３８４「嫌気性
処理方式および装置」に記載されている、ガス、液、固
液分離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置
（本明細書の図２参照）においては、区分スラッジゾー
ン４ａ〜４ｅに原水を分注し、各区分スラッジゾーン毎
に、そこで発生するガスを回収できるため、リアクター
の単位断面積当たりの発生ガス量が少なくなり、同時
に、流入原水を分注するため、各ＧＳＳ部の液の線流速
（通水速度）も小さくなり、特に、最上段のＧＳＳ部に
おけるリアクターの単位面積当たりのガス量、通水速度
が小さくなるため、グラニュール汚泥の系外への流出量
が非常に少なくなると言うことができる。特開平１１−
２０７３８４では、リアクター２の側壁と邪魔板３の角
度は図面では約５０度であり、通水速度を低くすること
の効果について記載されている。
処理方式および装置」に記載されている、ガス、液、固
液分離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置
（本明細書の図２参照）においては、区分スラッジゾー
ン４ａ〜４ｅに原水を分注し、各区分スラッジゾーン毎
に、そこで発生するガスを回収できるため、リアクター
の単位断面積当たりの発生ガス量が少なくなり、同時
に、流入原水を分注するため、各ＧＳＳ部の液の線流速
（通水速度）も小さくなり、特に、最上段のＧＳＳ部に
おけるリアクターの単位面積当たりのガス量、通水速度
が小さくなるため、グラニュール汚泥の系外への流出量
が非常に少なくなると言うことができる。特開平１１−
２０７３８４では、リアクター２の側壁と邪魔板３の角
度は図面では約５０度であり、通水速度を低くすること
の効果について記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多段化
した上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）の装置にあって
は、なお、以下に記載するような、問題点がある。 （ａ）ＧＳＳの設置角度が緩やかな場合には、ＧＳＳ直
上部に堆積汚泥によるデッドスペースが生じ、リアクタ
ー内の汚泥層全体を必ずしも有効に使えない。 （ｂ）ＧＳＳを装置下部まで取り付けた場合、汚泥層の
良好な流動を妨げ、汚泥と基質の接触が不十分もしくは
不良となる。 （ｃ）通水速度が低い場合には、短絡流が生じるため
に、また、通水速度が高い場合には、汚泥の流出につな
がるために、処理結果を悪化させる原因となる。
した上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）の装置にあって
は、なお、以下に記載するような、問題点がある。 （ａ）ＧＳＳの設置角度が緩やかな場合には、ＧＳＳ直
上部に堆積汚泥によるデッドスペースが生じ、リアクタ
ー内の汚泥層全体を必ずしも有効に使えない。 （ｂ）ＧＳＳを装置下部まで取り付けた場合、汚泥層の
良好な流動を妨げ、汚泥と基質の接触が不十分もしくは
不良となる。 （ｃ）通水速度が低い場合には、短絡流が生じるため
に、また、通水速度が高い場合には、汚泥の流出につな
がるために、処理結果を悪化させる原因となる。
【０００８】（ｄ）区分スラッジゾーンに原水を分注す
る方法の場合、流入原水を分注することにより、各ＧＳ
Ｓの液の線流速も小さくなり、各区分のスラッジゾーン
における良好な流動状態が得られないため、汚泥と基質
の良好な接触がなされない。このような実情に鑑み、本
発明は、汚泥層の良好な流動状態、即ち、汚泥と基質の
良好な接触を妨げず、汚泥層全体を処理に際して有効に
活用することにより、ＣＯＤ負荷が高い場合にあって
も、安定した処理を行うことのできる嫌気性処理方法
と、この処理方法を効果的に実施することができる処理
装置の提供を目的とする。
る方法の場合、流入原水を分注することにより、各ＧＳ
Ｓの液の線流速も小さくなり、各区分のスラッジゾーン
における良好な流動状態が得られないため、汚泥と基質
の良好な接触がなされない。このような実情に鑑み、本
発明は、汚泥層の良好な流動状態、即ち、汚泥と基質の
良好な接触を妨げず、汚泥層全体を処理に際して有効に
活用することにより、ＣＯＤ負荷が高い場合にあって
も、安定した処理を行うことのできる嫌気性処理方法
と、この処理方法を効果的に実施することができる処理
装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下に記載す
る手段によって前記課題を解決した。 （１）有機性廃水または廃棄物をガス、液及び固液分離
部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置により、
嫌気処理する方法において、前記装置本体側壁との角度
が３５度以下である該ガス、液及び固液分離部を装置の
上部５０％の範囲内に取り付け、かつ、被処理原水を直
接、若しくは希釈処理を行うことを特徴とする有機性廃
水または廃棄物の嫌気性処理方法。
る手段によって前記課題を解決した。 （１）有機性廃水または廃棄物をガス、液及び固液分離
部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置により、
嫌気処理する方法において、前記装置本体側壁との角度
が３５度以下である該ガス、液及び固液分離部を装置の
上部５０％の範囲内に取り付け、かつ、被処理原水を直
接、若しくは希釈処理を行うことを特徴とする有機性廃
水または廃棄物の嫌気性処理方法。
【００１０】（２）ガス、液及び固液分離部を多段に有
する上向流嫌気性汚泥床処理装置において、装置本体側
壁との角度が３５度以下である該ガス、液及び固液分離
部を装置の上部５０％の範囲内に取り付け、直接、若し
くは希釈処理を行った被処理原水を流入する供給管を設
けたことを特徴とする嫌気性処理装置。 （３）各占有面積が装置断面積の２分の１以上となる邪
魔板により形成されるガス、液及び固液分離部を有する
ことを特徴とする前記（２）記載の嫌気性処理装置。
する上向流嫌気性汚泥床処理装置において、装置本体側
壁との角度が３５度以下である該ガス、液及び固液分離
部を装置の上部５０％の範囲内に取り付け、直接、若し
くは希釈処理を行った被処理原水を流入する供給管を設
けたことを特徴とする嫌気性処理装置。 （３）各占有面積が装置断面積の２分の１以上となる邪
魔板により形成されるガス、液及び固液分離部を有する
ことを特徴とする前記（２）記載の嫌気性処理装置。
【００１１】本発明においては、上記の文献及び特開平
１１−２０７３８４の開示とは異なり、「リアクター２
の側壁と邪魔板３のなす角度を３５度以下とし、原水を
処理水の循環液や系外から供給する希釈水等により、必
要に応じて適宜希釈を行ない、一貫して、流入水のリア
クター２内部における装置断面積基準の通水速度が１〜
５ｍ／ｈとなるように調節する」ことにより、汚泥層の
良好な流動状態を創り出すこと、及び、グラニュール汚
泥の増殖に絶大な効果がある。
１１−２０７３８４の開示とは異なり、「リアクター２
の側壁と邪魔板３のなす角度を３５度以下とし、原水を
処理水の循環液や系外から供給する希釈水等により、必
要に応じて適宜希釈を行ない、一貫して、流入水のリア
クター２内部における装置断面積基準の通水速度が１〜
５ｍ／ｈとなるように調節する」ことにより、汚泥層の
良好な流動状態を創り出すこと、及び、グラニュール汚
泥の増殖に絶大な効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明するが、本発明はこれに限定されない。図１
は、嫌気性処理方法を実施するのに好ましい本発明の上
向流嫌気性処理装置の一形態の概要を例示した図であ
る。図１において、リアクター２の上方部は実質閉塞状
態にあり、下端部には原水送液管１が接続する。リアク
ター２の内部、左右両側壁には、相対向する据え付け位
置を互いにずらした邪魔板３の一方の端部（リアクター
２の側壁側）を固設し、他方の端部を反対側の側壁方向
に向かって斜めに下降しながら伸長する邪魔板３を設置
している。
照して説明するが、本発明はこれに限定されない。図１
は、嫌気性処理方法を実施するのに好ましい本発明の上
向流嫌気性処理装置の一形態の概要を例示した図であ
る。図１において、リアクター２の上方部は実質閉塞状
態にあり、下端部には原水送液管１が接続する。リアク
ター２の内部、左右両側壁には、相対向する据え付け位
置を互いにずらした邪魔板３の一方の端部（リアクター
２の側壁側）を固設し、他方の端部を反対側の側壁方向
に向かって斜めに下降しながら伸長する邪魔板３を設置
している。
【００１３】この邪魔板３は、上下方向位置に２箇所、
左右交互に設置され、リアクター２の側壁との間に、そ
れぞれ鋭角状となる区分スラッジゾーン４ａ、４ｂを形
成する。リアクター２の側壁と邪魔板３との為す角度θ
は、３５度以下の鋭角とされ、占有面積が装置断面積の
１／２以上とされている。３５度を越える角度の場合に
は、スラッジゾーン４ａ、４ｂの邪魔板３にグラニュー
ル汚泥が沈積して流動性が不十分となり、３０Ｋｇ／ｍ
3 ／ｄ以上の高負荷処理は困難となる。なお、邪魔板の
占有断面積がリアクター断面積の１／２以下だと、発生
ガスの捕捉が不十分となり、気液固の分離に不具合が生
じる。つまりリアクターの中心よりガスが上方へ抜けて
しまい、後記のＧＳＳ部５にガスを十分に集積させるこ
とができなくなる。区分スラッジゾーン４ａ、４ｂの上
部は、ＧＳＳ部５を形成している。このＧＳＳ部５（５
ａ、５ｂ）は、リアクター２の上部側半分の位置に設置
する。反応が始まると、発生ガスが集積する気相部５ａ
には、外部と通じる発生ガス回収配管６の排出口を設け
ている。
左右交互に設置され、リアクター２の側壁との間に、そ
れぞれ鋭角状となる区分スラッジゾーン４ａ、４ｂを形
成する。リアクター２の側壁と邪魔板３との為す角度θ
は、３５度以下の鋭角とされ、占有面積が装置断面積の
１／２以上とされている。３５度を越える角度の場合に
は、スラッジゾーン４ａ、４ｂの邪魔板３にグラニュー
ル汚泥が沈積して流動性が不十分となり、３０Ｋｇ／ｍ
3 ／ｄ以上の高負荷処理は困難となる。なお、邪魔板の
占有断面積がリアクター断面積の１／２以下だと、発生
ガスの捕捉が不十分となり、気液固の分離に不具合が生
じる。つまりリアクターの中心よりガスが上方へ抜けて
しまい、後記のＧＳＳ部５にガスを十分に集積させるこ
とができなくなる。区分スラッジゾーン４ａ、４ｂの上
部は、ＧＳＳ部５を形成している。このＧＳＳ部５（５
ａ、５ｂ）は、リアクター２の上部側半分の位置に設置
する。反応が始まると、発生ガスが集積する気相部５ａ
には、外部と通じる発生ガス回収配管６の排出口を設け
ている。
【００１４】なお、気相部５ａから接続されている発生
ガス回収配管６の吐出口は、水を充填した水封槽７の水
中内で開口している。開口位置は、水圧が異なる適宜な
水深位にあり、水封槽７には発生ガス回収配管６から吐
出されたガス流量を測定するガスメータ８を設けてあ
る。ガスメータ８の先には、斯様に吐出されたガスを再
利用する、図示しない所定の利用施設が設けられてい
る。また、リアクター２の上端には、上澄液を排出する
処理水配管９が開口している。
ガス回収配管６の吐出口は、水を充填した水封槽７の水
中内で開口している。開口位置は、水圧が異なる適宜な
水深位にあり、水封槽７には発生ガス回収配管６から吐
出されたガス流量を測定するガスメータ８を設けてあ
る。ガスメータ８の先には、斯様に吐出されたガスを再
利用する、図示しない所定の利用施設が設けられてい
る。また、リアクター２の上端には、上澄液を排出する
処理水配管９が開口している。
【００１５】リアクター２は、嫌気性菌からなるグラニ
ュール汚泥を投入して使用する。本発明の対象となる嫌
気性処理は、３０℃〜３５℃を至適温度とした中温メタ
ン発酵処理、５０℃〜５５℃を至適温度とした高温メタ
ン発酵処理など、全ての温度範囲の嫌気性処理を対象と
している。嫌気性菌からなるグラニュール汚泥を投入
し、有機性廃棄物などを含んだ原水を原水送液管１から
リアクター２ヘ導入する。原水を処理水の循環液や系外
から供給する希釈水等により、必要に応じて適宜希釈を
行い、流入水のリアクター２内部における通水速度が、
１〜５ｍ／ｈとなるように調節する。
ュール汚泥を投入して使用する。本発明の対象となる嫌
気性処理は、３０℃〜３５℃を至適温度とした中温メタ
ン発酵処理、５０℃〜５５℃を至適温度とした高温メタ
ン発酵処理など、全ての温度範囲の嫌気性処理を対象と
している。嫌気性菌からなるグラニュール汚泥を投入
し、有機性廃棄物などを含んだ原水を原水送液管１から
リアクター２ヘ導入する。原水を処理水の循環液や系外
から供給する希釈水等により、必要に応じて適宜希釈を
行い、流入水のリアクター２内部における通水速度が、
１〜５ｍ／ｈとなるように調節する。
【００１６】リアクター２内では、嫌気性菌からなるグ
ラニュール汚泥の介在によって、有機性廃棄物が分解
し、分解ガスが発生する。この発生ガスは、各区分スラ
ッジゾーン４ａ〜４ｂ上端のＧＳＳ部に、それぞれ別れ
て集まり、それぞれ別個に気相部５ａを形成し、発生ガ
ス回収配管６を通って水封槽７に至る。こうした発生ガ
スは、気泡を形成して水面気泡部５ｂに一時的に滞留す
る。水面気泡部５ｂに集合した前記気泡は、やがて破裂
し、発生ガスとグラニュール汚泥とが分離し、グラニュ
ール汚泥は当初の比重に復帰して水中に潜入し、発生し
たガスは、発生ガス回収配管６から水封槽７を経由し
て、系外に排出される。有機物が分解して清澄になった
水は、リアクター２の上端から処理水配管９を経由して
系外に排出される。
ラニュール汚泥の介在によって、有機性廃棄物が分解
し、分解ガスが発生する。この発生ガスは、各区分スラ
ッジゾーン４ａ〜４ｂ上端のＧＳＳ部に、それぞれ別れ
て集まり、それぞれ別個に気相部５ａを形成し、発生ガ
ス回収配管６を通って水封槽７に至る。こうした発生ガ
スは、気泡を形成して水面気泡部５ｂに一時的に滞留す
る。水面気泡部５ｂに集合した前記気泡は、やがて破裂
し、発生ガスとグラニュール汚泥とが分離し、グラニュ
ール汚泥は当初の比重に復帰して水中に潜入し、発生し
たガスは、発生ガス回収配管６から水封槽７を経由し
て、系外に排出される。有機物が分解して清澄になった
水は、リアクター２の上端から処理水配管９を経由して
系外に排出される。
【００１７】各ＧＳＳ部５の気相部５ａのガス圧は、互
いに異なることから、その差圧は水封槽７で調整すると
よい。原水送液側に近い順に水封圧を高く保持する必要
がある。ガス回収の圧力の調整は、水封槽７を使用する
以外にも、多くの方法があり、例えば、圧力弁等を使用
すること等も挙げられる。本発明の嫌気性処理方法にお
いては、各区分スラッジゾーン毎に、そこで発生する発
生ガスを回収することができるため、リアクターの単位
断面積当たりの発生ガス量が少なくなる。特に、処理水
を流出させる処理水配管９に最も近い所では、リアクタ
ーの単位断面積当たりのガス量が小さくなる。そのた
め、グラニュール汚泥の系外流出量を極く少なくするこ
とが可能となる。
いに異なることから、その差圧は水封槽７で調整すると
よい。原水送液側に近い順に水封圧を高く保持する必要
がある。ガス回収の圧力の調整は、水封槽７を使用する
以外にも、多くの方法があり、例えば、圧力弁等を使用
すること等も挙げられる。本発明の嫌気性処理方法にお
いては、各区分スラッジゾーン毎に、そこで発生する発
生ガスを回収することができるため、リアクターの単位
断面積当たりの発生ガス量が少なくなる。特に、処理水
を流出させる処理水配管９に最も近い所では、リアクタ
ーの単位断面積当たりのガス量が小さくなる。そのた
め、グラニュール汚泥の系外流出量を極く少なくするこ
とが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下において、本発明を実施例により更に具
体的に説明するが、本発明は、この実施例により限定さ
れるものではない。
体的に説明するが、本発明は、この実施例により限定さ
れるものではない。
【００１９】実施例１ 図４、図５は、多段型嫌気性処理方法の実験に用いた装
置の概要を示す。Ａ系列は、傾斜する邪魔板３を５箇取
り付け、装置側壁と邪魔板３との角度（θ）を４５度と
した系列（従来法）を示す。これを図５に示す。Ｂ系列
は、傾斜する邪魔板３を２箇取り付け、装置側壁と邪魔
板３との角度（θ）を３０度とし、装置の下部１／２の
部所には邪魔板３を取り付けない系列（本発明に基づ
く）を示す。これを図４に示す。Ａ系列、Ｂ系列とも、
リアクターの断面積は、０．１６ｍ2 、高さ６．２５ｍ
（容量１ｍ3 ）、ＧＳＳ断面積は０．１１２ｍ2 （リア
クター断面積の７０％）で実験した。原水は、リアクタ
ー２の下端に接続した原水送液管１より流入し、リアク
ター２上部の処理水管９より処理水を得る。
置の概要を示す。Ａ系列は、傾斜する邪魔板３を５箇取
り付け、装置側壁と邪魔板３との角度（θ）を４５度と
した系列（従来法）を示す。これを図５に示す。Ｂ系列
は、傾斜する邪魔板３を２箇取り付け、装置側壁と邪魔
板３との角度（θ）を３０度とし、装置の下部１／２の
部所には邪魔板３を取り付けない系列（本発明に基づ
く）を示す。これを図４に示す。Ａ系列、Ｂ系列とも、
リアクターの断面積は、０．１６ｍ2 、高さ６．２５ｍ
（容量１ｍ3 ）、ＧＳＳ断面積は０．１１２ｍ2 （リア
クター断面積の７０％）で実験した。原水は、リアクタ
ー２の下端に接続した原水送液管１より流入し、リアク
ター２上部の処理水管９より処理水を得る。
【００２０】リアクター２内には、有機物を分解、浄化
する際に発生したガスが集まるＧＳＳ部５を有し、その
上端には外部と通じる発生ガス回収配管６の排出口を設
けてある。液層部の容量は、１ｍ3 である。各ＧＳＳ部
５より発生したガスの量は、水封槽７に設けたガスメー
タ８で計測した。リアクター２内の水温は、３５℃にな
るように温度制御されている。原水には、糖質系廃水の
酸発酵処理水（ＣＯＤ ７０００ｍｇ／リットル）に、
無機栄養塩類（窒素、リン等）を添加したものを用い
た。処理水を循環液として、原水と共にリアクター２へ
流入させることで、通水速度を２ｍ／ｈに設定した。原
水流量と処理水循環水量の割合をＣＯＤ負荷に応じて設
定した。
する際に発生したガスが集まるＧＳＳ部５を有し、その
上端には外部と通じる発生ガス回収配管６の排出口を設
けてある。液層部の容量は、１ｍ3 である。各ＧＳＳ部
５より発生したガスの量は、水封槽７に設けたガスメー
タ８で計測した。リアクター２内の水温は、３５℃にな
るように温度制御されている。原水には、糖質系廃水の
酸発酵処理水（ＣＯＤ ７０００ｍｇ／リットル）に、
無機栄養塩類（窒素、リン等）を添加したものを用い
た。処理水を循環液として、原水と共にリアクター２へ
流入させることで、通水速度を２ｍ／ｈに設定した。原
水流量と処理水循環水量の割合をＣＯＤ負荷に応じて設
定した。
【００２１】図６に実験経過とＣＯＤの処理成績の変化
を示す。両系列とも処理水ＣＯＤ濃度を見ながら、有機
物負荷量を徐々に上げた。実験経過後、約１２０日目ま
では略々同じ負荷量で処理できた。約１２０日以降、Ｃ
ＯＤ負荷が３０Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ以上になると、Ａ系列で
は処理水ＣＯＤが高くなった。傾斜する邪魔板を５個取
り付け、装置側壁と邪魔板との角度を４５度としたＡ系
列では、ＧＳＳ部５直上部に堆積汚泥によるデッドスペ
ースが生じ、汚泥層全体を有効に使えないこと、また、
ＧＳＳ部５を装置下部まで取り付けることで、汚泥層の
良好な流動を妨げ、汚泥と基質の接触が不良となるた
め、処理が不安定になった。このため、ＣＯＤ負荷を２
５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄに下げた。一方、Ｂ系列では、ＣＯＤ
負荷が３５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄにおいて、安定した処理がで
きた。第１表に安定状態における処理成績の比較を示
す。
を示す。両系列とも処理水ＣＯＤ濃度を見ながら、有機
物負荷量を徐々に上げた。実験経過後、約１２０日目ま
では略々同じ負荷量で処理できた。約１２０日以降、Ｃ
ＯＤ負荷が３０Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ以上になると、Ａ系列で
は処理水ＣＯＤが高くなった。傾斜する邪魔板を５個取
り付け、装置側壁と邪魔板との角度を４５度としたＡ系
列では、ＧＳＳ部５直上部に堆積汚泥によるデッドスペ
ースが生じ、汚泥層全体を有効に使えないこと、また、
ＧＳＳ部５を装置下部まで取り付けることで、汚泥層の
良好な流動を妨げ、汚泥と基質の接触が不良となるた
め、処理が不安定になった。このため、ＣＯＤ負荷を２
５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄに下げた。一方、Ｂ系列では、ＣＯＤ
負荷が３５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄにおいて、安定した処理がで
きた。第１表に安定状態における処理成績の比較を示
す。
【００２２】
【表１】
【００２３】本発明に基づくＢ系列では、ＣＯＤ負荷３
５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、ＣＯＤ除去率９０％、処理水ＶＳＳ
３００〜４００ｍｇ／リットルであった。一方、Ａ系列
の従来法では、ＣＯＤ負荷２５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、ＣＯＤ
除去率９０％、処理水ＶＳＳ３００〜４００ｍｇ／リッ
トルであった。このように、本発明に基づく方法では、
従来法に比べて高いＣＯＤ除去率を得ることができた。
５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、ＣＯＤ除去率９０％、処理水ＶＳＳ
３００〜４００ｍｇ／リットルであった。一方、Ａ系列
の従来法では、ＣＯＤ負荷２５Ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、ＣＯＤ
除去率９０％、処理水ＶＳＳ３００〜４００ｍｇ／リッ
トルであった。このように、本発明に基づく方法では、
従来法に比べて高いＣＯＤ除去率を得ることができた。
【００２４】Ｂ系列の本発明に基づく方法では、高いＣ
ＯＤ負荷で運転しているにも拘らず、処理水ＣＯＤ処理
成績は安定していた。また、処理水ＶＳＳ濃度は、従来
法と略々同じであり、従来法に比べＧＳＳ部の数が少な
い場合でも上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）槽内にお
けるグラニュール汚泥量も安定していた。これは、処理
水を流出させる処理水配管９に最も近い所では、リアク
ターの単位断面積当たりのガス量が小さくなり、グラニ
ュール汚泥の系外流出量が少なかったためである。Ｂ系
列を用いて、原水ＣＯＤ濃度７０００ｇ／リットル、Ｃ
ＯＤ負荷３０ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、通水速度０．５〜７ｍ／
ｈで処理を行ったときの定常状態における処理成績の比
較を第２表に示す。
ＯＤ負荷で運転しているにも拘らず、処理水ＣＯＤ処理
成績は安定していた。また、処理水ＶＳＳ濃度は、従来
法と略々同じであり、従来法に比べＧＳＳ部の数が少な
い場合でも上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ）槽内にお
けるグラニュール汚泥量も安定していた。これは、処理
水を流出させる処理水配管９に最も近い所では、リアク
ターの単位断面積当たりのガス量が小さくなり、グラニ
ュール汚泥の系外流出量が少なかったためである。Ｂ系
列を用いて、原水ＣＯＤ濃度７０００ｇ／リットル、Ｃ
ＯＤ負荷３０ｋｇ／ｍ3 ／ｄ、通水速度０．５〜７ｍ／
ｈで処理を行ったときの定常状態における処理成績の比
較を第２表に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】本発明に基づくＢ系列では、ＣＯＤ除去率
８５％以上の安定した処理を行うためには、通水速度を
１〜５ｍ／ｈ、好ましくはＣＯＤ除去率９０％以上とす
る場合には通水速度を２〜３ｍ／ｈに設定する必要があ
る。これは、通水速度が１ｍ／ｈより少ない場合には、
汚泥層で短絡流が生じるため、汚泥層全体を有効に使用
し得ないためである。また、通水速度が５ｍ／ｈより高
い場合には、処理水のＶＳＳが１５００ｍｇ／リットル
以上となり、リアクター２内の汚泥量を安定して維持で
きないために、処理性が悪化したことによる。
８５％以上の安定した処理を行うためには、通水速度を
１〜５ｍ／ｈ、好ましくはＣＯＤ除去率９０％以上とす
る場合には通水速度を２〜３ｍ／ｈに設定する必要があ
る。これは、通水速度が１ｍ／ｈより少ない場合には、
汚泥層で短絡流が生じるため、汚泥層全体を有効に使用
し得ないためである。また、通水速度が５ｍ／ｈより高
い場合には、処理水のＶＳＳが１５００ｍｇ／リットル
以上となり、リアクター２内の汚泥量を安定して維持で
きないために、処理性が悪化したことによる。
【００２７】
【発明の効果】本発明においては、装置本体側壁との取
り付け角度が３５度以下、且つ、各占有面積が装置断面
積の１／２以上となる邪魔板により形成される、ガス・
液・固液分離部を有し、これ等のガス、液および固液分
離部を装置の上部５割の区分に取り付け、原水を直接、
あるいは希釈操作を施すことにより、流入水の通水速度
を１〜５ｍ／ｈとすることにより、汚泥層の良好な流動
状態、即ち、汚泥と基質の良好な接触を妨げず、汚泥層
全体を処理に対して有効に活用することにより、高いＣ
ＯＤ負荷においても、安定した処理を行うことができる
嫌気性処理方法と、これを実施する処理装置を提供する
ことができ、高い有機物負荷の上向流嫌気性汚泥床法
（ＵＡＳＢ）の運転において、常時安定した有機物の処
理成果が得られるので、極めて有益である。
り付け角度が３５度以下、且つ、各占有面積が装置断面
積の１／２以上となる邪魔板により形成される、ガス・
液・固液分離部を有し、これ等のガス、液および固液分
離部を装置の上部５割の区分に取り付け、原水を直接、
あるいは希釈操作を施すことにより、流入水の通水速度
を１〜５ｍ／ｈとすることにより、汚泥層の良好な流動
状態、即ち、汚泥と基質の良好な接触を妨げず、汚泥層
全体を処理に対して有効に活用することにより、高いＣ
ＯＤ負荷においても、安定した処理を行うことができる
嫌気性処理方法と、これを実施する処理装置を提供する
ことができ、高い有機物負荷の上向流嫌気性汚泥床法
（ＵＡＳＢ）の運転において、常時安定した有機物の処
理成果が得られるので、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の上向流嫌気性処理装置の一形態を例示
した模式図。
した模式図。
【図２】従来の上向流嫌気性処理装置の一形態を例示し
た模式図。
た模式図。
【図３】図２の従来の上向流嫌気性処理装置の一形態
に、原水を分注する方式を加味した上向流嫌気性処理装
置の一形態を例示した模式図。
に、原水を分注する方式を加味した上向流嫌気性処理装
置の一形態を例示した模式図。
【図４】実験に用いた本発明の上向流嫌気性処理装置の
概要を例示した模式図。
概要を例示した模式図。
【図５】実験に用いた従来の上向流嫌気性処理装置の概
要を例示した模式図。
要を例示した模式図。
【図６】実験経過とＣＯＤ処理成績の変化を示す図。
１ 原水送液管 １ａ〜１ｄ 分注管 ２ リアクター ３ 邪魔板 ４ａ〜４ｈ 区分スラッジゾーン ５ ＧＳＳ部 ５ａ 気相部 ５ｂ 気泡部 ６ 発生ガス回収配管 ７ 水封槽 ８ ガスメータ ９ 処理水配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島村 和彰 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 Ｆターム(参考） 4D040 AA31
Claims (3)
- 【請求項１】 有機性廃水または廃棄物をガス、液及び
固液分離部を多段に有する上向流嫌気性汚泥床処理装置
により、嫌気処理する方法において、前記装置本体側壁
との角度が３５度以下である該ガス、液及び固液分離部
を装置の上部５０％の範囲内に取り付け、かつ、被処理
原水を直接、若しくは希釈処理を行うことを特徴とする
有機性廃水または廃棄物の嫌気性処理方法。 - 【請求項２】 ガス、液及び固液分離部を多段に有する
上向流嫌気性汚泥床処理装置において、装置本体側壁と
の角度が３５度以下である該ガス、液及び固液分離部を
装置の上部５０％の範囲内に取り付け、直接、若しくは
希釈処理を行った被処理原水を流入する供給管を設けた
ことを特徴とする嫌気性処理装置。 - 【請求項３】 各占有面積が装置断面積の２分の１以上
となる邪魔板により形成されるガス、液及び固液分離部
を有することを特徴とする請求項２記載の嫌気性処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273464A JP3955431B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 嫌気性処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273464A JP3955431B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 嫌気性処理方法及び装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006056467A Division JP2006142302A (ja) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | 嫌気性処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079291A true JP2002079291A (ja) | 2002-03-19 |
| JP3955431B2 JP3955431B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=18759402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273464A Expired - Lifetime JP3955431B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 嫌気性処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3955431B2 (ja) |
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| JP2007237055A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Toshiba Corp | 有機性廃水の処理方法及び装置 |
| JP2008518753A (ja) * | 2004-11-05 | 2008-06-05 | 株式会社荏原製作所 | 生物学的脱窒方法及び装置 |
| CN100412006C (zh) * | 2001-11-15 | 2008-08-20 | 株式会社荏原制作所 | 厌氧处理装置 |
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-
2000
- 2000-09-08 JP JP2000273464A patent/JP3955431B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| G.LETTINGA: "Anaerobic digestion and wastewater treatment systems", ANTONIE VAN LEEUWENHOEK, vol. 67, JPNX007021361, 1995, pages 3 - 28, ISSN: 0000842195 * |
| 原田秀樹: "新規の多段型高温ＵＡＳＢリアクターによる超高速廃水処理装置の実現化 アルコール蒸留廃水の高速処理特性", 環境工学研究論文集, vol. 第３４巻, JPNX006040593, 28 November 1997 (1997-11-28), JP, pages 327 - 336, ISSN: 0000768961 * |
| 原田秀樹: "新規の多段型高温ＵＡＳＢリアクターによる超高速廃水処理装置の実現化 アルコール蒸留廃水の高速処理特性", 環境工学研究論文集, vol. 第３４巻, JPNX007021363, 28 November 1997 (1997-11-28), JP, pages 327 - 336, ISSN: 0000842197 * |
| 多川正、原田秀樹、大橋晶良、高橋弘希、田中俊博、安達晋: "多段型ＵＡＳＢリアクターによる固形性有機物、脂質含有廃水の嫌気性処理特性（１）パイロットプラントスタ", 第５４回年次学術講演会 講演概要集第７部, JPNX006040594, 1 August 1999 (1999-08-01), JP, pages 404 - 405, ISSN: 0000768962 * |
| 多川正、原田秀樹、大橋晶良、高橋弘希、田中俊博、安達晋: "多段型ＵＡＳＢリアクターによる固形性有機物、脂質含有廃水の嫌気性処理特性（１）パイロットプラントスタ", 第５４回年次学術講演会 講演概要集第７部, JPNX007021364, 1 August 1999 (1999-08-01), JP, pages 404 - 405, ISSN: 0000842198 * |
| 須藤隆一ら, 微生物固定化法による排水処理, vol. 第３版, JPN4007002301, 12 December 1995 (1995-12-12), JP, pages 222 - 235, ISSN: 0000814301 * |
| 須藤隆一ら, 微生物固定化法による排水処理, vol. 第３版, JPNX007021362, 12 December 1995 (1995-12-12), JP, pages 222 - 235, ISSN: 0000842196 * |
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|---|---|
| JP3955431B2 (ja) | 2007-08-08 |
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