JP2012055837A - Anaerobic treatment apparatus and anaerobic treatment method - Google Patents

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雅彦 三浦
Akira Akashi
昭 赤司
Noriaki Shioda
憲明 塩田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anaerobic treatment apparatus and an anaerobic treatment method which can efficiently process waste water containing a low-concentration organic matter.SOLUTION: The anaerobic treatment apparatus includes a tank which comprises preparing the granule of an anaerobic microorganism, and is configured that the anaerobic treatment of organic matter containing waste water is carried out by the anaerobic microorganism in the tank, wherein the biochemical oxygen demand of the organic matter containing waste water is at most 1,200 mg/L, the agitation means which has a stirring blade arranged at the bottom in the tank is prepared, and the agitation means agitates the inside of the tank so that the flow rate in the position separated from the terminal of the stirring blade by 10 cm in the radial direction outside may exceed 0.3 m/sec and may become at most 0.8 m/sec.

Description

本発明は、嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法に関する。   The present invention relates to an anaerobic processing apparatus and an anaerobic processing method.

従来より、有機物含有廃水（例えば、下水汚泥、工場廃水（食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場からの廃水）等）の浄化処理においては、嫌気性微生物（例えば、メタン生成菌、酸生成菌等）が備えられてなる嫌気性処理槽内で廃水中の有機物を嫌気性処理してメタン、二酸化炭素等に分解することにより、有機物を廃水から除去することが行われている。   Conventionally, anaerobic microorganisms (for example, methane production) have been used in the purification treatment of wastewater containing organic matter (for example, sewage sludge, factory wastewater (wastewater from food factories, chemical factories, electronics industry factories, pulp factories, etc.)). The organic matter is removed from the wastewater by anaerobically treating the organic matter in the wastewater and decomposing it into methane, carbon dioxide, etc. in an anaerobic treatment tank equipped with bacteria, acid-producing bacteria, etc.) Yes.

このような嫌気性処理では、嫌気性微生物が自己造粒化したもの（グラニュール）が使用されているが、嫌気性微生物（特にメタン生成菌）の増殖速度が遅いことや、懸濁物質がグラニュールの良好な形成に悪影響を及ぼすことから、グラニュールを用いた嫌気性処理は、主に有機物濃度が比較的高く、懸濁物質濃度が低い廃水に用いられていた。   In such anaerobic treatment, anaerobic microorganisms that are self-granulated (granule) are used, but the growth rate of anaerobic microorganisms (especially methanogens) is slow, The anaerobic treatment using granules has been used mainly for wastewater having a relatively high organic substance concentration and a low suspended solids concentration because it adversely affects the good formation of granules.

そこで、流動性があり、軽量で破壊に強い微生物固定化用担体に嫌気性微生物を固定し、嫌気性処理槽内を連続的又は間欠的に攪拌することによって、懸濁物質を多く含むような有機物含有廃水を効率的に処理する技術が提案されている（特許文献１参照）   Therefore, the anaerobic microorganisms are immobilized on a carrier for immobilizing microorganisms that is fluid, lightweight and resistant to destruction, and continuously or intermittently stirs the inside of the anaerobic treatment tank so that it contains a lot of suspended solids. A technique for efficiently treating waste water containing organic substances has been proposed (see Patent Document 1).

特開２００３−６２５９４号公報JP 2003-62594 A

しかし、かかる技術のように、有機物含有廃水を処理するために担体に依存せざるを得ない場合、担体の比重等の特性によっては、嫌気性処理槽内での担体の流動状態がグラニュールの流動状態と乖離するため、有機物含有廃水中の有機物と嫌気性微生物との接触状態に悪影響を及ぼす結果、嫌気性処理効率に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、担体を用いることなく嫌気性微生物のグラニュールを用いて嫌気性処理を行うことが望ましい。   However, when it is necessary to rely on a carrier to treat organic wastewater containing such an organic material, depending on characteristics such as the specific gravity of the carrier, the flow state of the carrier in the anaerobic treatment tank is granulated. Since it deviates from the fluid state, the contact state between the organic matter in the organic matter-containing wastewater and the anaerobic microorganisms may be adversely affected, and the anaerobic treatment efficiency may be adversely affected. Therefore, it is desirable to perform anaerobic treatment using anaerobic microorganism granules without using a carrier.

一方、かかるグラニュールを用い、嫌気性処理槽の底部側から該嫌気性処理槽内に有機物含有廃水を流入させ、嫌気性処理槽の上部からオーバーフローさせて排出するまでの間に嫌気性処理を行うとき、有機物含有廃水（被処理水）が高濃度の場合には、通常は有機物とグラニュールの反応により発生したガス（バイオガス）によって槽内が攪拌されるため、被処理水とグラニュールの接触が良好に保たれ、良好な廃水処理が可能となる。一方、有機物含有廃水が低濃度の場合には、断面積当たりのバイオガス発生量が減少するため、被処理水とグラニュールの接触が悪くなるという問題があった。   On the other hand, using such a granule, anaerobic treatment is performed from the bottom side of the anaerobic treatment tank until the organic matter-containing wastewater flows into the anaerobic treatment tank and overflows from the top of the anaerobic treatment tank before being discharged. When the wastewater containing organic matter (treated water) has a high concentration, the tank is generally stirred by the gas (biogas) generated by the reaction between the organic matter and the granule. Is kept in good contact, and good wastewater treatment becomes possible. On the other hand, when the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the amount of biogas generated per cross-sectional area is reduced, so that there is a problem that the contact between the water to be treated and the granules is deteriorated.

このため、有機物含有廃水が低濃度の場合には、嫌気性処理槽内への、該嫌気性処理槽の断面積当たりの流入水量を大きくし、嫌気性処理槽内での有機物含有廃水の上昇流速を大きくすることによって、該廃水を処理していた。具体的には、嫌気性処理槽の断面積を小さくすることや、嫌気性処理槽から排出された処理水を循環させて原水に混合し、嫌気性処理槽内への流入水量を増加させることによって、上昇流速を大きくしていた。   Therefore, when the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the amount of inflow water per cross-sectional area of the anaerobic treatment tank is increased into the anaerobic treatment tank, and the rise of the organic matter-containing wastewater in the anaerobic treatment tank is increased. The wastewater was treated by increasing the flow rate. Specifically, reduce the cross-sectional area of the anaerobic treatment tank, or circulate the treated water discharged from the anaerobic treatment tank and mix it with raw water to increase the amount of inflow water into the anaerobic treatment tank. As a result, the ascending flow rate was increased.

しかし、このように上昇流速を増加させて低濃度の有機物含有廃水を処理するとかかる上昇流速の増加に伴って嫌気性処理槽からのグラニュールの流出量も多くなるため、その分嫌気性微生物量が減少し嫌気性処理の効率の低下を招くおそれがある。また、有機物濃度が低い場合はその分嫌気性微生物の増殖量も低下するため、高濃度の場合に比べてグラニュール流出の影響はより顕著となる。このように、低濃度の有機物含有廃水を効率的に処理することは困難であった。   However, if wastewater containing organic matter with a low concentration is treated by increasing the ascending flow rate in this way, the amount of granule outflow from the anaerobic treatment tank increases as the rising flow rate increases. May decrease, and the efficiency of the anaerobic treatment may be reduced. In addition, when the organic matter concentration is low, the amount of anaerobic microorganisms is also reduced correspondingly, so that the influence of granule outflow becomes more conspicuous compared to the case of high concentration. Thus, it has been difficult to efficiently treat low-concentration organic matter-containing wastewater.

本発明は、上記問題点に鑑み、低濃度の有機物含有廃水を効率的に処理することが可能な嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the anaerobic processing apparatus and the anaerobic processing method which can process a low concentration organic substance containing waste water efficiently in view of the said problem.

本発明者らが鋭意研究したところ、有機物含有廃水が低濃度の場合に、嫌気性処理槽内における嫌気性処理効率が高濃度の場合よりも低下する原因として、有機物とグラニュールとの接触量がそもそも少ないこと、また、かかる接触量の少なさに起因して、グラニュールによる有機物の処理時に発生するメタン、ＣＯ2等のバイオガスの量も少なくなり、バイオガスの発生による嫌気性処理槽内の攪拌作用が十分に得られず有機物とグラニュールとの接触量がさらに低下すること、さらに、かかる攪拌不足からグラニュール間に有機物含有廃水の短絡流路が形成され易くなり、かかる短絡流路が形成されると、該廃水中の有機物が少ないことと相俟って有機物とグラニュールとの接触量がさらに低下すること、が判明した。そして、このような有機物とグラニュールとの接触効率の低下により、有機物含有廃水が低濃度の場合には、十分に廃水処理を行うことが困難であることが判明した。 When the present inventors diligently researched, when the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the amount of contact between the organic matter and the granule is a cause of lowering the anaerobic treatment efficiency in the anaerobic treatment tank than when the concentration is high. In the first place, due to the small amount of contact, the amount of biogas such as methane and CO 2 generated during the treatment of organic matter with granules is reduced, and an anaerobic treatment tank due to the generation of biogas. In addition, the amount of contact between the organic substance and the granule is further reduced due to insufficient stirring action, and the short-circuit flow of the organic-containing waste water is easily formed between the granules due to insufficient stirring. It has been found that when the path is formed, the amount of contact between the organic matter and the granule is further reduced in combination with the small amount of the organic matter in the wastewater. And it became clear that it is difficult to fully perform wastewater treatment when the organic matter-containing wastewater has a low concentration due to the decrease in the contact efficiency between the organic matter and the granule.

さらに、本発明者らは、有機物含有廃水が低濃度の場合には、攪拌機による嫌気性処理槽内での攪拌を十分に行うことによって、有機物含有廃水が低濃度であっても、該廃水中の有機物とグラニュールとの接触効率を向上させてこれらの接触量を十分に確保し、効率的に廃水処理を行うことができることを見出し、本発明を完成した。   Furthermore, when the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the present inventors sufficiently perform stirring in the anaerobic treatment tank with a stirrer, so that even if the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the wastewater The present inventors have found that the contact efficiency between the organic matter and the granules can be improved to ensure a sufficient amount of these contacts and the wastewater treatment can be performed efficiently, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の嫌気性処理装置は、嫌気性微生物のグラニュールが備えられてなる槽を有し、該槽内において前記嫌気性微生物により有機物含有廃水が嫌気性処理されるように構成されてなる嫌気性処理装置であって、前記有機物含有廃水の生物化学的酸素要求量が１２００ｍｇ／Ｌ以下であり、攪拌翼が前記槽内の底部に配置されてなる攪拌手段が設けられ、該攪拌手段は、前記攪拌翼の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置での前記有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように前記槽内を攪拌するものであることを特徴とする。   That is, the anaerobic treatment apparatus of the present invention has a tank provided with granules of anaerobic microorganisms, and is configured so that organic matter-containing wastewater is anaerobically treated by the anaerobic microorganisms in the tank. An anaerobic treatment apparatus comprising: a biochemical oxygen demand of the organic substance-containing wastewater of 1200 mg / L or less; and a stirring means in which a stirring blade is disposed at the bottom of the tank. Is for stirring the inside of the tank so that the flow rate of the organic substance-containing wastewater at a position 10 cm away radially outward from the end of the stirring blade is more than 0.3 m / second and 0.8 m / second or less. It is characterized by being.

これにより、有機物含有廃水が低濃度であっても、有機物含有廃水中の有機物とグラニュールとの接触効率を高めることができるため、低濃度の有機物含有廃水を効率的に処理することが可能となる。   As a result, even if the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the contact efficiency between the organic matter and the granule in the organic matter-containing wastewater can be increased, so that it is possible to efficiently treat the low-concentration organic matter-containing wastewater. Become.

また、本発明の嫌気性処理装置においては、前記攪拌翼が、上面視円形状であり、下方に向かって幅広となるようなテーパ形状の周面と、該周面上に回転軸を中心として放射状に配置されるように形成された羽根部と、を有するものであることが好ましい。   Further, in the anaerobic treatment apparatus of the present invention, the stirring blade has a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface that is widened downward, and the rotational axis is centered on the peripheral surface. It is preferable that it has a blade | wing part formed so that it may arrange | position radially.

かかる構成の攪拌翼を用いることにより、上記槽内を縦方向に循環する流れを効率的に生じさせることができ、これにより、上記槽内からのグラニュールの流出及び上記槽内でのグラニュールの破損を抑制しつつ、上記槽内を十分に攪拌することができるため、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   By using the stirring blade having such a configuration, it is possible to efficiently generate a flow that circulates in the vertical direction in the tank, and thereby, the outflow of granules from the tank and the granules in the tank. Since the inside of the tank can be sufficiently agitated while suppressing breakage of water, it is possible to more efficiently treat low-concentration organic substance-containing wastewater.

また、本発明の嫌気性処理装置においては、前記攪拌翼が、双曲面形攪拌翼であることが好ましい。   Moreover, in the anaerobic processing apparatus of this invention, it is preferable that the said stirring blade is a hyperboloid-shaped stirring blade.

かかる構成により、より低い攪拌翼の末端速度でグラニュールに加えられるせん断力をより減少しつつ、上記槽内を縦方向に循環する流れをより効率的に生じさせることができ、これにより、上記槽内からのグラニュールの流出及び上記槽内でのグラニュールの破損をより抑制しつつ、上記槽内を十分に攪拌することができるため、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   With such a configuration, it is possible to more efficiently generate a flow that circulates in the tank in the vertical direction while further reducing the shearing force applied to the granules at the lower end speed of the stirring blade, Since the inside of the tank can be sufficiently stirred while further suppressing the outflow of granules from the inside of the tank and the breakage of the granules in the tank, the waste water containing organic matter with a low concentration can be treated more efficiently. be able to.

また、本発明の嫌気性処理方法は、嫌気性微生物のグラニュールを備えた槽内において前記嫌気性微生物により有機物含有廃水を嫌気性処理する嫌気性処理方法であって、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が１２００ｍｇ／Ｌ以下である前記有機物含有廃水を前記槽内に流入させ、攪拌翼が前記槽内の底部に配置されてなる攪拌手段により、前記攪拌翼末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置での前記有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように前記槽内を攪拌することにより実施されることを特徴とする。   Further, the anaerobic treatment method of the present invention is an anaerobic treatment method for anaerobically treating organic matter-containing wastewater with the anaerobic microorganisms in a tank equipped with anaerobic microorganism granules, and a biochemical oxygen demand amount The organic substance-containing waste water having a (BOD) of 1200 mg / L or less is allowed to flow into the tank, and the stirring blade is disposed at the bottom of the tank, and the stirring blade is disposed at the bottom of the tank. It is carried out by stirring the inside of the tank so that the flow rate of the organic substance-containing wastewater at the position is more than 0.3 m / second and 0.8 m / second or less.

これにより、有機物含有廃水が低濃度であっても、有機物含有廃水中の有機物とグラニュールとの接触効率を高めることができるため、低濃度の有機物含有廃水を効率的に処理することが可能となる。   As a result, even if the organic matter-containing wastewater has a low concentration, the contact efficiency between the organic matter and the granule in the organic matter-containing wastewater can be increased, so that it is possible to efficiently treat the low-concentration organic matter-containing wastewater. Become.

また、本発明の嫌気性処理方法においては、前記攪拌翼が、上面視円形状であり、下方に向かって幅広となるようなテーパ形状の周面と、該周面上に回転軸を中心として放射状に配置されるように形成された羽根部と、を有するものであることが好ましい。   Further, in the anaerobic treatment method of the present invention, the stirring blade has a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface that is widened downward, and a rotational axis on the peripheral surface as a center. It is preferable that it has a blade | wing part formed so that it may arrange | position radially.

かかる構成の攪拌翼を用いることにより、上記槽内を縦方向に循環する流れを効率的に生じさせることができ、これにより、上記槽内からのグラニュールの流出及び上記槽内でのグラニュールの破損を抑制しつつ、上記槽内を十分に攪拌することができるため、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   By using the stirring blade having such a configuration, it is possible to efficiently generate a flow that circulates in the vertical direction in the tank, and thereby, the outflow of granules from the tank and the granules in the tank. Since the inside of the tank can be sufficiently agitated while suppressing breakage of water, it is possible to more efficiently treat low-concentration organic substance-containing wastewater.

また、本発明の嫌気性処理方法においては、前記攪拌翼が、双曲面形攪拌翼であることが好ましい。   In the anaerobic treatment method of the present invention, the stirring blade is preferably a hyperboloid stirring blade.

かかる構成により、より低い攪拌翼の末端速度でグラニュールに加えられるせん断力をより減少しつつ、上記槽内を縦方向に循環する流れをより効率的に生じさせることができ、これにより、上記槽内からのグラニュールの流出及び上記槽内でのグラニュールの破損をより抑制しつつ、上記槽内を十分に攪拌することができるため、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   With such a configuration, it is possible to more efficiently generate a flow that circulates in the tank in the vertical direction while further reducing the shearing force applied to the granules at the lower end speed of the stirring blade, Since the inside of the tank can be sufficiently stirred while further suppressing the outflow of granules from the inside of the tank and the breakage of the granules in the tank, the waste water containing organic matter with a low concentration can be treated more efficiently. be able to.

以上のように、本発明によれば、低濃度の有機物含有廃水を効率的に処理することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently treat low concentration organic matter-containing wastewater.

一実施形態に係る嫌気性処理装置の概略側面図1 is a schematic side view of an anaerobic treatment apparatus according to an embodiment. 嫌気性処理槽中の有機物含有廃水の流動状態を示す概略側面図Schematic side view showing the flow state of organic matter-containing wastewater in an anaerobic treatment tank 双曲面形攪拌翼の上面図Top view of a hyperbolic stirring blade 攪拌翼の変形例を示す側面図Side view showing a variation of the stirring blade 攪拌翼の変形例を示す上面図Top view showing a variation of the stirring blade

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施形態の嫌気性処理装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の嫌気性処理装置１は、嫌気性微生物のグラニュールを保持してなる嫌気性処理槽２を有し、該嫌気性処理槽２内において、有機物含有廃水とグラニュールとが混合されて、嫌気性微生物により有機物含有廃水を嫌気性処理して嫌気性処理水とバイオガスとを得るようになっている。   First, the anaerobic processing apparatus of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, an anaerobic treatment apparatus 1 of the present embodiment has an anaerobic treatment tank 2 that holds granules of anaerobic microorganisms. In the anaerobic treatment tank 2, organic matter-containing wastewater is contained. And granule are mixed, and anaerobic treatment water and biogas are obtained by anaerobically treating organic matter-containing wastewater with anaerobic microorganisms.

かかるグラニュールは、メタン生成菌、酸生成菌を含む嫌気性微生物により構成される。また、嫌気性処理は、有機物含有廃水に含まれる有機物を嫌気性微生物で酸素を介さずに分解する処理を意味し、嫌気性処理では、バイオガスとしてメタン、ＣＯ2 等を含有するガスが生成される。 Such granules are composed of anaerobic microorganisms including methanogens and acid producers. Anaerobic treatment refers to treatment that decomposes organic matter contained in organic matter-containing wastewater with anaerobic microorganisms without oxygen, and in anaerobic treatment, a gas containing methane, CO 2 or the like is generated as a biogas. Is done.

また、嫌気性微生物のグラニュールとは、嫌気性微生物が自己造粒化したものをいう。嫌気性微生物がグラニュールとなることによって、嫌気性処理槽２内の有機物含有廃水が流動していない状態では嫌気性処理槽２の底部に沈降し、有機物含有廃水が攪拌されて流動すると、該廃水の流動に応じて流動するようになっている。   Moreover, the granule of anaerobic microorganisms means what anaerobic microorganisms self-granulated. When the anaerobic microorganisms become granules, the organic matter-containing wastewater in the anaerobic treatment tank 2 settles to the bottom of the anaerobic treatment tank 2 and the organic matter-containing wastewater is stirred and flows. It is designed to flow according to the wastewater flow.

嫌気性処理槽２は、ここでは円筒形状とするが、その形状は特に限定されるものではなく、その他例えば、丸底円筒形状、直方体形状、卵型形状とすることができる。また、嫌気性処理槽２の内径は、攪拌翼の直径の２〜１０倍であることが好ましく、４〜６倍であることがより好ましい。また、その内径は１〜２０ｍであることが好ましく、２〜１０ｍであることがより好ましい。   The anaerobic treatment tank 2 has a cylindrical shape here, but the shape is not particularly limited, and may be, for example, a round bottom cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, or an egg shape. Moreover, it is preferable that it is 2-10 times the diameter of a stirring blade, and, as for the internal diameter of the anaerobic processing tank 2, it is more preferable that it is 4-6 times. Moreover, it is preferable that the internal diameter is 1-20 m, and it is more preferable that it is 2-10 m.

嫌気性処理槽２の側壁の底部側には、有機物含有廃水が流入される流入経路３が設けられている。また、流入経路３には不図示の送液ポンプが設けられており、該送液ポンプによって有機物含有廃水の嫌気性処理槽２への流入速度を調整することができるようになっている。なお、有機物含有廃水は、不図示のスクリーン、浮上分離装置、沈殿槽、ろ過装置等の固液分離手段で予め、ごみや異物等が除去された後、流入経路３から嫌気性処理槽２に流入されるようにすることもできる。   On the bottom side of the side wall of the anaerobic treatment tank 2, an inflow path 3 through which the organic matter-containing wastewater flows is provided. In addition, a liquid feed pump (not shown) is provided in the inflow path 3, and the inflow speed of the organic substance-containing waste water to the anaerobic treatment tank 2 can be adjusted by the liquid feed pump. In addition, the organic matter-containing wastewater is removed from the inflow path 3 to the anaerobic treatment tank 2 after solids and foreign matter are removed in advance by solid-liquid separation means such as a screen, a floating separator, a sedimentation tank, and a filtration apparatus (not shown). It can also be allowed to flow in.

有機物含有廃水は、嫌気性処理槽２に流入されると、グラニュールと接触しながら上方に移動し、かかる移動の間に有機物含有廃水中の有機物がグラニュール中の嫌気性微生物により加水分解、酸生成、メタン生成の各工程を経てメタンガス、ＣＯ2等のバイオガスに変換される。嫌気性処理槽２内で嫌気性処理された嫌気性処理水は、嫌気性処理槽２の上部から溢れ出すこと（オーバーフロー）によって、嫌気性処理槽２から排出される。一方、メタンガスを含むバイオガスは、ガス排出経路４から排出され、不図示の燃料ガス形成部で硫化水素等の不純物を除去され、不図示の燃料ガス貯留部に移送される。また、更にＣＯ2を除去してメタン濃度を高めてより価値の高い燃料とすることもできる。 When the organic matter-containing wastewater flows into the anaerobic treatment tank 2, the organic matter-containing wastewater moves upward while in contact with the granule, and the organic matter in the organic matter-containing wastewater is hydrolyzed by anaerobic microorganisms in the granule during the movement. It is converted into biogas such as methane gas and CO 2 through each step of acid generation and methane generation. The anaerobic treated water that has been anaerobically treated in the anaerobic treatment tank 2 is discharged from the anaerobic treatment tank 2 by overflowing from the upper part of the anaerobic treatment tank 2 (overflow). On the other hand, the biogas containing methane gas is discharged from the gas discharge path 4, impurities such as hydrogen sulfide are removed by a fuel gas formation unit (not shown), and transferred to a fuel gas storage unit (not shown). In addition, CO 2 can be further removed to increase the methane concentration to make the fuel more valuable.

嫌気性処理槽２に流入する有機物含有廃水中の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、１２００ｍｇ／Ｌ以下である。かかるＢＯＤが１２００ｍｇ／Ｌ以下であることにより、従来嫌気性処理が困難であった低濃度の有機物含有廃水であっても、後述するように処理することが可能となる。かかる有機物含有廃水中のＢＯＤは、嫌気微生物の増殖を促進するという観点から、大きい方が好ましく、１２００ｍｇ／Ｌに近い程好ましい。一方、嫌気性微生物の増殖量の極度の低下を回避し、嫌気性処理を維持するという観点からすると、上記有機物のＢＯＤは、１００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。   The biochemical oxygen demand (BOD) in the organic matter-containing wastewater flowing into the anaerobic treatment tank 2 is 1200 mg / L or less. When the BOD is 1200 mg / L or less, even low-concentration organic substance-containing wastewater that has been difficult to perform anaerobic treatment can be treated as described later. From the viewpoint of promoting the growth of anaerobic microorganisms, the BOD in the organic matter-containing wastewater is preferably larger and is preferably closer to 1200 mg / L. On the other hand, from the viewpoint of avoiding an extreme decrease in the growth amount of the anaerobic microorganisms and maintaining the anaerobic treatment, the BOD of the organic substance is preferably 100 mg / L or more.

このような低濃度の有機物含有廃水としては、例えばし尿廃水、下水や、食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場からの廃水等の工場廃水等が挙げられる。   Examples of such low-concentration organic material-containing wastewater include human wastewater, sewage, and factory wastewater such as wastewater from factories such as food factories, chemical factories, electronic industry factories, and pulp factories.

図１及び図２に示すように、嫌気性処理槽２には、該嫌気性処理槽２の底部に攪拌翼６を有する攪拌機（攪拌手段）５が設けられている。攪拌機５の回転軸５ａは、嫌気性処理槽２内に流入された有機物含有廃水が静止状態にあるとき、該有機物含有廃水の上面に対して垂直方向に延在するように配置されており、攪拌翼６は、回転軸５ａの下端に設けられている。回転軸５ａの上端には、回転軸５ａを回転させるための駆動手段としての駆動モータ５ｂが設けられており、駆動モータ５ｂの回転速度を調整することによって、攪拌翼６の回転速度、すなわち攪拌翼６の末端速度が調整されるようになっている。ここで、攪拌翼６の末端とは、攪拌翼６において回転軸５ａから最も離れた部分をいい、末端速度とは、該最も離れた部分の速度をいう。   As shown in FIGS. 1 and 2, the anaerobic treatment tank 2 is provided with a stirrer (stirring means) 5 having a stirring blade 6 at the bottom of the anaerobic treatment tank 2. The rotating shaft 5a of the stirrer 5 is disposed so as to extend in a direction perpendicular to the upper surface of the organic matter-containing wastewater when the organic matter-containing wastewater that has flowed into the anaerobic treatment tank 2 is in a stationary state. The stirring blade 6 is provided at the lower end of the rotating shaft 5a. At the upper end of the rotating shaft 5a, a driving motor 5b is provided as a driving means for rotating the rotating shaft 5a. By adjusting the rotating speed of the driving motor 5b, the rotating speed of the stirring blade 6, that is, stirring The terminal speed of the blade 6 is adjusted. Here, the end of the stirring blade 6 refers to the portion of the stirring blade 6 farthest from the rotating shaft 5a, and the end speed refers to the speed of the farthest portion.

また、攪拌機５は、攪拌翼６の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置Ａでの有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように、嫌気性処理槽２内を攪拌する。かかる流速は、位置Ａにおける回転軸５ａと垂直な平面方向で、かつ流速の絶対値が最大となる方向の流速をいい、例えば位置Ａに３次元電磁流速計の流速計センサーを配置し、流速計を上記平面方向に通過する有機物含有廃水の流速を測定することにより、測定することができる。ここで３次元電磁流速計とは、センサーの周囲に磁界を発生させておき、液体の通過に伴って発生する電流を上下・前後・左右方向で各々検知して流速を演算するものである。   The stirrer 5 is anaerobically treated so that the flow rate of the organic matter-containing wastewater at a position A 10 cm away radially outward from the end of the stirring blade 6 is more than 0.3 m / sec and less than 0.8 m / sec. The inside of the tank 2 is stirred. The flow velocity is a flow velocity in a plane direction perpendicular to the rotation axis 5a at the position A and in a direction in which the absolute value of the flow velocity is maximum. For example, a flow velocity sensor of a three-dimensional electromagnetic current meter is disposed at the position A, It can be measured by measuring the flow rate of organic matter-containing wastewater passing through the meter in the plane direction. Here, the three-dimensional electromagnetic current meter is a device that generates a magnetic field around a sensor and detects currents generated by the passage of liquid in the up / down, front / rear, and left / right directions to calculate the flow velocity.

上記流速が０．３ｍ／秒を超えることにより、嫌気性処理槽２内を十分に攪拌することができるため、有機物とグラニュール（図１に符号７として示す）との接触回数及び接触時間といった接触量を増加させることができる。また、かかる接触量を増加させることにより、グラニュールによる有機物の処理時に発生するメタン、ＣＯ2等のバイオガスの量を増加させることができ、かかるバイオガスの発生による嫌気性処理槽２内の攪拌作用を十分に得ることができ、有機物とグラニュールとの接触量をさらに増加させることができる。さらに、かかる十分な攪拌により、グラニュール間に有機物含有廃水の短絡流路が形成され難くなるため、有機物とグラニュールとの接触量をさらに増加させることができる。これにより、有機物とグラニュールとの接触効率を向上させることができるため、有機物含有廃水が上記の様に低濃度であっても、十分に廃水処理を行うことが可能となる。 Since the inside of the anaerobic treatment tank 2 can be sufficiently stirred when the flow rate exceeds 0.3 m / second, the number of contact times and the contact time between the organic matter and the granule (shown as 7 in FIG. 1) The amount of contact can be increased. In addition, by increasing the amount of contact, the amount of biogas such as methane and CO 2 generated during the treatment of organic substances with granules can be increased, and in the anaerobic treatment tank 2 due to the generation of such biogas. A sufficient stirring action can be obtained, and the amount of contact between the organic matter and the granule can be further increased. Furthermore, the sufficient agitation makes it difficult to form a short-circuit channel of the organic substance-containing wastewater between the granules, so that the contact amount between the organic substance and the granules can be further increased. Thereby, since the contact efficiency between the organic matter and the granule can be improved, even if the organic matter-containing wastewater has a low concentration as described above, the wastewater treatment can be sufficiently performed.

また、嫌気性処理槽２内をより十分に攪拌して該廃水中の有機物とグラニュールとの接触効率をより向上させるという観点から、上記流速は、０．４ｍ／秒以上であることが好ましい。   Further, from the viewpoint of further sufficiently stirring the inside of the anaerobic treatment tank 2 to further improve the contact efficiency between the organic matter in the wastewater and the granules, the flow rate is preferably 0.4 m / second or more. .

一方、上記流速が０．８ｍ／秒以下であることにより、グラニュールの流出や破損をより抑制することができ、かかる観点から、上記流速は、０．６ｍ／秒以下であることが好ましい。   On the other hand, when the flow velocity is 0.8 m / second or less, the outflow or breakage of granules can be further suppressed. From this viewpoint, the flow velocity is preferably 0.6 m / second or less.

攪拌機５は、嫌気性処理槽２の底部に配置される攪拌翼６を有し、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように嫌気性処理槽２内を攪拌可能であれば、特に限定されない。但し、嫌気性処理槽２からのグラニュールの流出及び嫌気性処理槽２内でのグラニュールの破損を抑制しつつ嫌気性処理槽２内を十分に攪拌することができるという観点から、攪拌翼６は、上面視円形状であり、下方に向かって幅広となるようなテーパ形状の周面６ａと、該周面６ａ上に回転軸５ａを中心として放射状に配置されるように形成された羽根部６ｂと、を有するものであることが好ましい。   The stirrer 5 has a stirring blade 6 disposed at the bottom of the anaerobic treatment tank 2 and is anaerobic so that the flow rate of the organic matter-containing wastewater at position A exceeds 0.3 m / second and is 0.8 m / second or less. If the inside of the processing tank 2 can be stirred, it will not specifically limit. However, from the viewpoint that the inside of the anaerobic treatment tank 2 can be sufficiently stirred while suppressing the outflow of the granules from the anaerobic treatment tank 2 and the breakage of the granules in the anaerobic treatment tank 2, the stirring blade 6 is a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface 6a which is widened downward, and a blade formed on the peripheral surface 6a so as to be radially arranged around the rotation shaft 5a. And a portion 6b.

かかる攪拌機５を用いることにより、攪拌翼６が回転軸５ａを中心として回転すると、攪拌翼６の近傍の有機物含有廃水は、上記テーパ状の周面６ａに沿って下方へ移動すると共に、羽根部６ｂとの接触によって回転方向に移動する。このように攪拌翼６によって下方且つ回転方向に移動した有機物含有廃水は、攪拌翼６の径方向外側において嫌気性処理槽２の底面と略平行に、すなわち回転軸５ａとは垂直な平面に沿って、嫌気性処理槽２の中央部から側壁に向かって流動する。   By using the stirrer 5, when the stirring blade 6 rotates about the rotation shaft 5a, the organic substance-containing waste water in the vicinity of the stirring blade 6 moves downward along the tapered peripheral surface 6a, and the blade portion It moves in the direction of rotation by contact with 6b. The organic substance-containing wastewater that has been moved downward and in the rotational direction by the stirring blade 6 in this way is substantially parallel to the bottom surface of the anaerobic treatment tank 2 on the radial outside of the stirring blade 6, that is, along a plane perpendicular to the rotating shaft 5 a. Then, it flows from the central part of the anaerobic treatment tank 2 toward the side wall.

かかる嫌気性処理槽２の底部における有機物含有廃水の、回転軸５ａ側から側壁側への流動によって、該側壁に沿って底部から上部への有機物含有廃水の流動が形成される。一方、上記のように攪拌翼６の周面６ａに沿って下方に流動する有機物含有廃水に引き寄せられるようにして回転軸５ａに沿って上部から底部への有機物含有廃水の流動が形成される。かかる回転軸５ａに沿った上部から底部への有機物含有廃水の流動に、上記した側壁に沿った底部から上部への有機物含有廃水の流動が引き寄せられるようにして、上部において側壁側から回転軸５ａ側に向かう有機物含有廃水の流動が形成される。このようにして、図２に示すように、嫌気性処理槽２内において、側面から見て回転軸５ａに沿って上部から底部へと下降した後、回転軸５ａ側から側壁側へと移動し、該側壁に沿って上昇した後、回転軸５ａ側へと移動するように循環する有機物含有廃水の流動が形成される。   Due to the flow of the organic matter-containing wastewater at the bottom of the anaerobic treatment tank 2 from the rotating shaft 5a side to the side wall, a flow of organic matter-containing wastewater from the bottom to the top is formed along the side wall. On the other hand, as described above, the organic substance-containing wastewater flows from the top to the bottom along the rotating shaft 5a so as to be drawn to the organic substance-containing wastewater that flows downward along the peripheral surface 6a of the stirring blade 6. The flow of organic matter-containing wastewater from the top to the bottom along the rotation shaft 5a is attracted to the flow of organic matter-containing wastewater from the bottom to the top along the side wall, so that the rotation shaft 5a from the side wall side at the top is drawn. A flow of organic waste water is formed toward the side. In this manner, as shown in FIG. 2, in the anaerobic treatment tank 2, after descending from the top to the bottom along the rotary shaft 5a when viewed from the side, the rotary shaft 5a moves from the side to the side wall side. Then, after rising along the side wall, the organic substance-containing wastewater is circulated so as to move toward the rotating shaft 5a.

かかる有機物含有廃水の流動が形成されることにより、かかる流動に伴って流動するグラニュールは、嫌気性処理槽２内において一旦上昇しても再び下降するため、嫌気性処理槽２からのグラニュールの流出を抑制することができる。なお、グラニュールは有機物含有廃水よりも重く、有機物含有廃水の最上面よりも下方で流動するため、オーバーフローによって有機物含有廃水が嫌気性処理槽２から排出されても、嫌気性処理槽２からのグラニュールの流出を抑制することが可能となる。   Since the flow of the organic matter-containing wastewater is formed, the granule flowing along with the flow is lowered again even if it rises once in the anaerobic treatment tank 2, so that the granule from the anaerobic treatment tank 2 Can be suppressed. The granule is heavier than the organic matter-containing wastewater and flows below the top surface of the organic matter-containing wastewater. Therefore, even if the organic matter-containing wastewater is discharged from the anaerobic treatment tank 2 due to overflow, It is possible to suppress the outflow of granules.

ここで例えば、かかる羽根部６ｂを有する攪拌翼６と、平板状の羽根から成る攪拌翼（平板状の攪拌翼）と、を比較すると、両者が同じ羽根面積を有し同じ回転速度で回転する場合、攪拌翼６の方が平板状の攪拌翼よりも、上述のような嫌気性処理槽２の縦方向における循環流を生じさせ易い。このため、周面６ａから垂直方向に突出する羽根部６ｂの突出長さを、平板状の攪拌翼の回転軸方向の長さ（高さ）よりも小さくしても、嫌気性処理槽２内を十分に攪拌することができる。また、上記突出長さを上記高さよりも小さくしつつ攪拌翼６の回転速度を平板状よりも小さくすることも、可能となる。これにより、攪拌翼６を用いた場合には、グラニュールに対する羽根部６ｂの接触面積及び接触速度を小さくすることができるため、グラニュールに対する羽根部６ｂのせん断力を小さくすることができ、グラニュールの破損をより抑制することができる。   Here, for example, when a stirring blade 6 having such a blade portion 6b is compared with a stirring blade made of a flat blade (a flat stirring blade), both have the same blade area and rotate at the same rotational speed. In this case, the stirring blade 6 is more likely to generate a circulating flow in the longitudinal direction of the anaerobic treatment tank 2 than the flat stirring blade. For this reason, even if the protrusion length of the blade portion 6b protruding in the vertical direction from the peripheral surface 6a is smaller than the length (height) of the flat stirring blade in the rotation axis direction, the inside of the anaerobic treatment tank 2 Can be sufficiently stirred. It is also possible to make the rotation speed of the stirring blade 6 smaller than that of the flat plate while making the protruding length smaller than the height. Thereby, when the stirring blade 6 is used, since the contact area and contact speed of the blade part 6b with respect to the granule can be reduced, the shearing force of the blade part 6b with respect to the granule can be reduced. Can be further suppressed.

このような攪拌翼６を用いることにより、グラニュールの流出及び破損を抑制しつつ、嫌気性処理槽２内の攪拌を十分に行うことができるため、有機物含有廃水中の有機物とグラニュールとの接触効率をより向上させることができ、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   By using such a stirring blade 6, it is possible to sufficiently stir the anaerobic treatment tank 2 while suppressing the outflow and breakage of the granule, so that the organic matter and the granule in the organic matter-containing wastewater Contact efficiency can be further improved, and low concentration organic matter-containing wastewater can be treated more efficiently.

かかる攪拌翼６としては、例えば図１〜図３に示すような双曲面形攪拌翼が好ましい。かかる双曲面形攪拌翼は、双曲面形状を有する周面６ａに羽根部６ｂが形成されて構成される攪拌翼である。すなわち、上面視円形状であり、回転軸５ａに対する傾斜角度が回転軸５ａ側から末端に行くほど大きくなるように下方に向かって幅広となるようなテーパ状の周面６ａと、該周面６ａ上に回転軸を中心として放射状に配置され、且つ双曲面形攪拌翼の回転方向に対し末端側が回転軸５ａ側よりも後退側に配置されるように湾曲して形成された羽根部６ｂと、を有している。   As such a stirring blade 6, for example, a hyperboloid stirring blade as shown in FIGS. Such a hyperboloid agitating blade is an agitating blade constituted by forming a blade portion 6b on a peripheral surface 6a having a hyperboloid shape. That is, the peripheral surface 6a has a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface 6a that is widened downward so that the inclination angle with respect to the rotational shaft 5a increases toward the end from the rotational shaft 5a side, and the peripheral surface 6a. A blade portion 6b that is radially arranged around the rotation axis and curved so that the distal end side is disposed on the receding side from the rotation shaft 5a side with respect to the rotation direction of the hyperboloid stirring blade; have.

周面６ａがこのように湾曲していることにより、周面６ａにおいて回転軸５ａに対する傾斜角度が小さい部分に沿って有機物含有廃水が下方に向かう力を、傾斜角度が大きい部分に沿って有機物含有廃水が径方向外側に向かう力へと効率的に転換することができる。また、羽根部６ｂが上記のように湾曲していることにより、より小さな末端速度で位置Ａにおける有機物含有廃水の流速を大きくすることができる。これにより、グラニュールに加えられるせん断力をより減少しつつ、より低い末端速度で嫌気性処理槽２内を十分に攪拌することができるため、低濃度の有機物含有廃水をより効率的に処理することができる。   Since the peripheral surface 6a is curved in this manner, the organic material-containing wastewater is caused to move downward along the portion where the inclination angle with respect to the rotation axis 5a is small on the peripheral surface 6a. The wastewater can be efficiently converted into a force directed radially outward. Moreover, since the blade | wing part 6b is curving as mentioned above, the flow rate of the organic substance containing wastewater in the position A can be enlarged with a smaller terminal speed. Thereby, since the inside of the anaerobic treatment tank 2 can be sufficiently stirred at a lower end speed while further reducing the shearing force applied to the granules, the organic matter-containing wastewater with a low concentration can be treated more efficiently. be able to.

このような攪拌翼６の末端速度は、嫌気性処理槽２の容量、内径や、攪拌翼６の直径に応じて、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように適宜設定することができる。例えば、攪拌翼６として直径２ｍの双曲面形攪拌翼を用い、円筒形状の嫌気性処理槽２の容量を２８２ｍ3、内径を６ｍ、深さ１０ｍとする場合、攪拌翼６の末端速度を０．４ｍ／秒を超えるようにすることによって、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速を０．３ｍ／秒を超えるようにすることができ、上記末端速度を１．２ｍ／秒以下とすることによって、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速を０．８ｍ／秒以下とすることができる。 The terminal speed of the stirring blade 6 is such that the flow rate of the organic substance-containing wastewater at position A exceeds 0.3 m / second and 0.8 m depending on the capacity and inner diameter of the anaerobic treatment tank 2 and the diameter of the stirring blade 6. / Second can be set as appropriate. For example, when a hyperbolic stirring blade having a diameter of 2 m is used as the stirring blade 6 and the capacity of the cylindrical anaerobic treatment tank 2 is 282 m 3 , the inner diameter is 6 m, and the depth is 10 m, the terminal velocity of the stirring blade 6 is 0. By exceeding 4 m / sec, the flow rate of the organic matter-containing wastewater at the position A can be made to exceed 0.3 m / sec, and by making the terminal velocity 1.2 m / sec or less, The flow rate of the organic matter-containing wastewater at the position A can be set to 0.8 m / second or less.

また、攪拌翼６の末端速度を０．６ｍ／秒以上とすることによって、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速を０．４ｍ／秒以上とすることができる。一方、上記末端速度を０．９ｍ／秒以下とすることによって、位置Ａにおける有機物含有廃水の流速を０．６ｍ／秒以下とすることができる。   Moreover, the flow velocity of the organic matter-containing wastewater at the position A can be set to 0.4 m / second or more by setting the terminal speed of the stirring blade 6 to 0.6 m / second or more. On the other hand, by setting the terminal velocity to 0.9 m / sec or less, the flow rate of the organic matter-containing wastewater at the position A can be 0.6 m / sec or less.

また、上記した図２に示すような有機物含有廃水の流動を可能にする攪拌翼６としては、上記双曲面形攪拌翼の他、例えば図４及び図５に示すように、回転軸５ａ側から末端側まで同じ傾斜角度を有する周面６ａと、該周面６ａ上に回転軸５ａを中心として放射状に配置され、且つ回転方向に対し回転軸５ａ側と末端側とが同じ位置に配置されるように真っ直ぐ延在するように形成された突出部６ｂと、を有するものを挙げることもできる。   Further, as the stirring blade 6 that enables the flow of the organic-containing waste water as shown in FIG. 2 described above, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, from the rotating shaft 5 a side, in addition to the hyperboloid stirring blade. A peripheral surface 6a having the same inclination angle up to the end side, and is arranged radially on the peripheral surface 6a around the rotation shaft 5a, and the rotation shaft 5a side and the end side are disposed at the same position in the rotation direction. The protrusions 6b formed so as to extend straight can also be mentioned.

本実施形態の嫌気性処理装置は、上記の如く構成されてなるが、次に、本実施形態の嫌気性処理方法について説明する。   The anaerobic treatment apparatus of the present embodiment is configured as described above. Next, the anaerobic treatment method of the present embodiment will be described.

本実施形態の嫌気性処理方法は、上記した嫌気性微生物のグラニュールを備えた嫌気性処理槽２内において嫌気性微生物により有機物含有廃水を嫌気性処理する嫌気性処理方法であって、上記したように生物化学的酸素要求量が１２００ｍｇ／Ｌ以下である有機物含有廃水を嫌気性処理槽２内に流入し、嫌気性処理槽２内の底部に配置された攪拌翼６を有する攪拌機５により、攪拌翼６の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置Ａでの有機物含有廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように嫌気性処理槽２内を攪拌することにより実施される。   The anaerobic treatment method of the present embodiment is an anaerobic treatment method in which an organic material-containing wastewater is anaerobically treated with anaerobic microorganisms in the anaerobic treatment tank 2 provided with the anaerobic microorganism granules described above. Thus, the stirrer 5 having a stirring blade 6 disposed at the bottom of the anaerobic treatment tank 2 flows into the anaerobic treatment tank 2 with an organic matter-containing wastewater having a biochemical oxygen demand of 1200 mg / L or less, Stir the inside of the anaerobic treatment tank 2 so that the flow rate of the organic matter-containing wastewater at a position A 10 cm away radially outward from the end of the stirring blade 6 is more than 0.3 m / sec and less than 0.8 m / sec. Is implemented.

尚、本実施形態の嫌気性処理装置１及び嫌気性処理方法は、上記構成により、上記利点を有するものであったが、本発明の嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。   In addition, although the anaerobic processing apparatus 1 and the anaerobic processing method of this embodiment had the said advantage by the said structure, the anaerobic processing apparatus and the anaerobic processing method of this invention are limited to the said structure. However, the design can be changed as appropriate.

次に、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。   Next, an example is given and the present invention is explained still more concretely.

廃水（食品工場廃水、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）：１５００ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量（ＣＯＤCr）：３７５０ｍｇ／Ｌ）を、円筒状の嫌気性処理槽（容積：２８２ｍ3、内径：６ｍ、深さ：１０ｍ）内において嫌気性微生物（メタン生成菌及び酸生成菌）のグラニュールで嫌気性処理している嫌気性処理槽内に、該嫌気性処理槽の底部に図２に示すような直径２ｍの双曲面形攪拌翼を有する攪拌機を設置した。攪拌翼の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置に、流速計（ＪＦＥアドバンテック製、３次元電磁流速計、型式ＡＥＭ２１３−Ｄ）を配置して、かかる位置での廃水の流速を測定しつつ、異なる濃度条件で処理を行った。 Waste water (food factory waste water, biochemical oxygen demand (BOD): 1500 mg / L, chemical oxygen demand (COD Cr ): 3750 mg / L), cylindrical anaerobic treatment tank (volume: 282 m 3 , inner diameter : 6m, depth: 10m) in the anaerobic treatment tank that is anaerobically treated with granules of anaerobic microorganisms (methane-producing bacteria and acid-producing bacteria) in the bottom of the anaerobic treatment tank in FIG. A stirrer having a hyperboloid stirring blade having a diameter of 2 m as shown was installed. A flowmeter (manufactured by JFE Advantech, three-dimensional electromagnetic flowmeter, model AEM213-D) is placed at a position 10 cm away from the end of the stirring blade in the radial direction while measuring the flow rate of wastewater at such a position. Treatment was performed under different concentration conditions.

攪拌機設置前（攪拌を行わない状態で）の高濃度廃水処理（ＢＯＤ１５００ｍｇ／Ｌ）において、メタン生成の活性の指標となる投入ＢＯＤ１ｇ当りのメタン発生量（以下、メタン発生量と表記）を測定したところ、０．７０Ｌ・メタン／ｇ・ＢＯＤであった。   In high-concentration wastewater treatment (BOD 1500 mg / L) before the stirrer was installed (without stirring), the amount of methane generated per gram of input BOD (hereinafter referred to as methane generation amount), which is an index of methane generation activity, was measured. However, it was 0.70 L · methane / g · BOD.

これに対し、高濃度廃水を希釈してＢＯＤ濃度を１２００ｍｇ／Ｌ、６００ｍｇ／Ｌとし、以下のように攪拌条件を変えてメタン発生量を測定した。   On the other hand, the high concentration waste water was diluted to BOD concentrations of 1200 mg / L and 600 mg / L, and the amount of methane generated was measured by changing the stirring conditions as follows.

ＢＯＤ濃度を１２００ｍｇ／Ｌとした場合、双曲面形攪拌翼の末端速度各種条件における流速、メタン発生量及び、嫌気性処理槽から流出する懸濁物質（ＳＳ）濃度は、表１の通りであった。

Figure 2012055837
When the BOD concentration is 1200 mg / L, the flow velocity, the amount of methane generated, and the suspended solids (SS) concentration flowing out from the anaerobic treatment tank under various conditions of the end speed of the hyperboloid stirring blade are as shown in Table 1. It was.
Figure 2012055837

この結果、流速０．４〜０．８ｍ／秒の条件では、メタン発生量は、比較対象の高濃度廃水の無攪拌処理の場合と比べて±３％の範囲に収まっており、高濃度廃水と同程度の良好な嫌気性処理性能が発揮された。また、嫌気性処理槽から流出するＳＳ濃度は、１００ｍｇ／Ｌ以下であった。   As a result, under the conditions of a flow rate of 0.4 to 0.8 m / sec, the amount of methane generated is within a range of ± 3% compared to the case of non-stirring treatment of the high concentration wastewater to be compared. Good anaerobic treatment performance similar to that of Moreover, the SS concentration flowing out from the anaerobic treatment tank was 100 mg / L or less.

一方、流速０．３ｍ／秒の条件では、メタン発生量は、比較対象の高濃度廃水の場合と比べて１７％の低下が認められた。また、流速１．０ｍ／秒の条件では、嫌気性処理槽から流出するＳＳ濃度が３００ｍｇ／Ｌ以上となった。このＳＳ濃度は、微生物の増殖量から予想されるＳＳの流出増加量（通常１００ｍｇ／Ｌ以下）を上回っているため、グラニュール汚泥の維持が困難となり処理の継続は困難と考えられる。なお、このようにグラニュールの流出量の過度の増加によって嫌気性処理の継続が困難となることを考慮し、流速１．０ｍ／秒の条件ではメタン発生量の測定を実施しなかった。   On the other hand, under the condition of a flow rate of 0.3 m / sec, the methane generation amount was found to be 17% lower than that of the high-concentration wastewater to be compared. Moreover, under the condition of a flow rate of 1.0 m / sec, the SS concentration flowing out from the anaerobic treatment tank was 300 mg / L or more. Since this SS concentration exceeds the expected increase in SS runoff (usually 100 mg / L or less) from the amount of microorganism growth, it is difficult to maintain granulated sludge and it is considered difficult to continue the treatment. In view of the fact that it is difficult to continue the anaerobic treatment due to an excessive increase in the amount of granule outflow, the amount of methane generated was not measured under the condition of a flow rate of 1.0 m / sec.

ＢＯＤ濃度を６００ｍｇ／Ｌとした場合、双曲面形攪拌翼の末端速度各種条件における流速、メタン発生量及び、嫌気性処理槽から流出するＳＳ濃度は以下の通りであった。

Figure 2012055837
When the BOD concentration was 600 mg / L, the flow velocity, the amount of methane generated, and the SS concentration flowing out from the anaerobic treatment tank under various conditions of the end velocity of the hyperboloid stirring blade were as follows.
Figure 2012055837

この結果、流速０．４〜０．８ｍ／秒の条件では、メタン発生量は、比較対象の高濃度廃水の無攪拌処理の場合と比べて±５％の範囲に収まっており、高濃度廃水と同程度の良好な嫌気性処理性能が発揮された。また、嫌気性処理槽から流出するＳＳ濃度は、１００ｍｇ／Ｌ以下であった。   As a result, under the conditions of a flow rate of 0.4 to 0.8 m / sec, the amount of methane generated is within a range of ± 5% compared to the case of no stirring treatment of the high-concentration wastewater to be compared. Good anaerobic treatment performance similar to that of Moreover, the SS concentration flowing out from the anaerobic treatment tank was 100 mg / L or less.

一方、流速０．３ｍ／秒の条件では、メタン発生量は、比較対象の高濃度廃水の場合と比べて６９％の低下が認められた。また、流速１．０ｍ／秒の条件では、上記したＢＯＤ濃度が１２００ｍｇ／Ｌの場合と同様に、嫌気性処理槽から流出するＳＳ濃度が３００ｍｇ／Ｌ以上となった。このＳＳ濃度は、上記した微生物の増殖量から予想されるＳＳの流出増加量を上回っているため、グラニュール汚泥の維持が困難となり処理の継続は困難と考えられる。なお、このようにグラニュールの流出量の過度の増加によって嫌気性処理の継続が困難となることを考慮し、流速１．０ｍ／秒の条件ではメタン発生量の測定を実施しなかった。   On the other hand, when the flow rate was 0.3 m / sec, the methane generation amount was found to be 69% lower than that of the high-concentration wastewater to be compared. Moreover, under the condition of a flow rate of 1.0 m / sec, the SS concentration flowing out from the anaerobic treatment tank was 300 mg / L or more, as in the case where the BOD concentration was 1200 mg / L. Since this SS concentration is higher than the expected increase in SS outflow from the above-mentioned growth amount of microorganisms, it is difficult to maintain the granular sludge and it is considered difficult to continue the treatment. In view of the fact that it is difficult to continue the anaerobic treatment due to an excessive increase in the amount of granule outflow, the amount of methane generated was not measured under the condition of a flow rate of 1.0 m / sec.

以上の結果、攪拌翼の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置での廃水の流速が０．３ｍ／秒以下の場合には、攪拌不足により、嫌気性処理量が小さくなることが認められた。また、流速が０．８ｍ／秒を超える場合には、グラニュールの流出が生じたため、嫌気性処理の継続が困難となることが認められた。これに対し、廃水の流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下の場合には、攪拌不足による投入ＢＯＤ量当りのメタン発生量の低下や、グラニュールの流出やグラニュールの破損が認められず、通常の高濃度廃水の場合と同様に、嫌気性処理が効率的になされることが認められた。   As a result, when the wastewater flow rate at a position 10 cm away radially outward from the end of the stirring blade was 0.3 m / sec or less, it was recognized that the anaerobic treatment amount was reduced due to insufficient stirring. . Moreover, when the flow rate exceeded 0.8 m / sec, it was recognized that the anaerobic treatment was difficult because the granule flowed out. On the other hand, when the wastewater flow rate exceeds 0.3 m / sec and is less than 0.8 m / sec, the amount of methane generated per BOD amount decreases due to insufficient stirring, granule spillage or granule breakage. As in the case of normal high-concentration wastewater, it was confirmed that the anaerobic treatment was performed efficiently.

１：嫌気性処理装置、２：嫌気性処理槽、３：流入経路、４：ガス排出経路、５：攪拌機、５ａ：回転軸、６：攪拌翼、６ａ：周面、６ｂ：羽根部、７：グラニュール   1: anaerobic treatment device, 2: anaerobic treatment tank, 3: inflow route, 4: gas discharge route, 5: stirrer, 5a: rotating shaft, 6: stirring blade, 6a: peripheral surface, 6b: blade portion, 7 : Granule

Claims (6)

嫌気性微生物のグラニュールが備えられてなる槽を有し、該槽内において前記嫌気性微生物により有機物含有廃水が嫌気性処理されるように構成されてなる嫌気性処理装置であって、
前記有機物含有廃水の生物化学的酸素要求量が１２００ｍｇ／Ｌ以下であり、
攪拌翼が前記槽内の底部に配置された攪拌手段が設けられ、該攪拌手段は、前記攪拌翼の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置での流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように前記槽内を攪拌するものであることを特徴とする嫌気性処理装置。 An anaerobic treatment apparatus comprising a tank provided with granules of anaerobic microorganisms and configured to anaerobically treat organic matter-containing wastewater by the anaerobic microorganisms in the tank,
The biochemical oxygen demand of the organic matter-containing wastewater is 1200 mg / L or less,
A stirring means having a stirring blade disposed at the bottom of the tank is provided, and the stirring means has a flow rate exceeding 0.3 m / second at a position 10 cm away from the end of the stirring blade radially outward. An anaerobic treatment apparatus characterized in that the inside of the tank is stirred so as to be 8 m / second or less. 前記攪拌翼が、上面視円形状であり、下方に向かって幅広となるようなテーパ形状の周面と、該周面上に回転軸を中心として放射状に配置されるように形成された羽根部と、を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の嫌気性処理装置。   The stirring blade has a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface that becomes wider downward, and a blade portion that is formed on the peripheral surface so as to be radially arranged around the rotation axis. The anaerobic treatment apparatus according to claim 1, wherein 前記攪拌翼が、双曲面形攪拌翼であることを特徴とする請求項１または２に記載の嫌気性処理装置。   The anaerobic treatment apparatus according to claim 1, wherein the stirring blade is a hyperboloid stirring blade. 嫌気性微生物のグラニュールを備えた槽内において前記嫌気性微生物により有機物含有廃水を嫌気性処理する嫌気性処理方法であって、
生物化学的酸素要求量が１２００ｍｇ／Ｌ以下である前記有機物含有廃水を前記槽内に流入させ、
攪拌翼が前記槽内の底部に配置された攪拌手段により、前記攪拌翼の末端から径方向外側に１０ｃｍ離れた位置での流速が０．３ｍ／秒を超え０．８ｍ／秒以下となるように前記槽内を攪拌することにより実施されることを特徴とする嫌気性処理方法。 An anaerobic treatment method for anaerobically treating organic matter-containing wastewater with the anaerobic microorganism in a tank equipped with anaerobic microorganism granules,
Flowing the organic matter-containing wastewater having a biochemical oxygen demand of 1200 mg / L or less into the tank;
By means of the stirring means disposed at the bottom of the tank, the flow velocity at a position 10 cm away radially outward from the end of the stirring blade is more than 0.3 m / second and 0.8 m / second or less. The anaerobic treatment method is performed by stirring the inside of the tank. 前記攪拌翼が、上面視円形状であり、下方に向かって幅広となるようなテーパ形状の周面と、該周面上に回転軸を中心として放射状に配置されるように形成された羽根部と、を有するものであることを特徴とする請求項４に記載の嫌気性処理方法。   The stirring blade has a circular shape when viewed from above, and has a tapered peripheral surface that becomes wider downward, and a blade portion that is formed on the peripheral surface so as to be radially arranged around the rotation axis. The anaerobic treatment method according to claim 4, wherein: 前記攪拌翼が、双曲面形攪拌翼であることを特徴とする請求項４または５に記載の嫌気性処理方法。   6. The anaerobic treatment method according to claim 4, wherein the stirring blade is a hyperboloid stirring blade.
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