JP3772028B2 - 嫌気性水処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、嫌気的に水処理を行なう嫌気性水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
UASB法の開発により、近年食品工業を中心として産業廃水処理分野で嫌気性処理が多数導入されてきている。UASB法とは、メタン菌の自己造粒物であるグラニュールを使用した嫌気性水処理のことであり、UASB法は菌体濃度を高濃度に保持できるため、好気性処理(活性汚泥法)の約20倍の高負荷の処理が可能であり、また高濃度排水への適応も可能である。
【0003】
図12にUASB法の代表的な処理フローを示す。廃水(被処理水)は原水ポンプ1によりメタン発酵リアクタ2の下部に導入される。被処理水中の有機物はリアクタ内のメタン菌(グラニュール3)により分解され、メタンガスとなって系外に排出される。メタン菌により有機物を除去された被処理水は、リアクタ上部から処理水として排出される。
【0004】
また、メタン菌により発生したメタンガスがグラニュールに付着して浮上し、グラニュールが処理水とともに系外に流出することがあり、これを防止するために気固液分離装置(GSS)19がリアクタ2上部に設けられている。
【0005】
このためリアクタ2内部はグラニュール3の部分、上澄相2aおよびGSS19部分の三層に分けることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
グラニュール3の重量あたりの有機物の処理量は、その上限が決まっている。このため高負荷の運転を行うためには、リアクタ2内のグラニュール3の量を増やす必要がある。しかしながらグラニュール3の量を増加させると、上澄相2aが減少するため、グラニュール3が処理水とともに流出しやすくなる。
【0007】
また、負荷上昇に伴いガス発生量が増加するため、従来のGSS19では十分な気固液分離ができず、よりグラニュール3が流出しやすくなる。
【0008】
グラニュール3の流出が増加すると、リアクタ2内のグラニュール3の量が減少し、高負荷運転が行えなくなる。同時に、グラニュール3あたりの有機物付加が上昇するため、処理効率(除去率)の低下の原因にもなる。
【0009】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、リアクタ内に多量のグラニュールを保持することができ、このことにより高い負荷で効率良い運転を行なうことができる嫌気性水処理装置を提供する事を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、グラニュールを有し、グラニュールにより廃水を処理して処理水を生成するリアクタと、リアクタ内に設置され処理水からグラニュールを分離する膜分離装置と、膜分離装置から処理水を引く抜く引抜ポンプと、を備えたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0011】
本発明によれば、廃水がリアクタ下部に導入される。廃水中の有機物はリアクタ内のメタン菌(グラニュール)により分解され、メタンガスとなって系外に排出される。メタン菌により有機物を除去された処理水は、リアクタ内に設置された膜分離装置を介して、膜分離装置から処理水を引く抜く引抜ポンプにより排出される。この際、膜分離装置によりメタン菌は処理水とともに系外に流出する事が防がれるため、この結果として、リアクタ内のメタン菌量を増加させる事ができるため、高負荷の処理が可能となる。
【0012】
本発明は、グラニュールを有し、グラニュールにより廃水を処理して処理水を生成するリアクタと、リアクタ内の処理水を取り出す循環槽と、循環槽内の処理水をリアクタ下部に循環する第1循環ポンプを有する第1循環ラインと、循環槽内に設置され処理水からグラニュールを分離する膜分離装置と、膜分離装置から処理水を引く抜く引抜ポンプと、を備えたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0013】
本発明によれば、廃水がリアクタ下部に導入される。廃水中の有機物はリアクタ内のメタン菌(グラニュール)により分解され、メタンガスとなって系外に排出される。メタン菌により有機物を除去された処理水は、循環槽に導かれ、循環槽内に設置された膜分離装置を介して、引抜ポンプにより排出される。膜分離装置によりメタン菌が濃縮された処理水は、循環槽からリアクタ下部に第1循環ポンプを有する第1循環ラインにより返送される。この際、膜分離装置によりメタン菌は処理水とともに系外に流出する事が防がれるため、この結果として、リアクタ内のメタン菌量を増加させる事ができるため、高負荷の処理が可能となる。また、膜分離装置をリアクタ外部の循環槽内に設置できるため、膜分離装置の交換等のメンテナンスを容易に行う事ができる。
【0014】
本発明は、膜分離装置の下部に散気管を設け、リアクタ上部と散気管をブロアを有するバイオガス循環ラインで接続したことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0015】
本発明によれば、膜分離装置の膜面を洗浄するためのバイオガス循環ラインを設け、膜分離装置の下部に設けられた散気管により膜分離装置の膜面をガス洗浄することにより、膜の閉塞を防止する事ができ、膜分離装置を長期安定して運転することが可能となる。
【0016】
本発明は、リアクタ上部の処理水を膜分離装置の下方へ戻す第2循環ポンプを有する第2循環ラインを設けたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0017】
本発明によれば、リアクタ上部の処理水を第2循環ポンプを有する第2循環ラインにより膜分離装置の下方へ戻すことにより、膜分離装置の膜面流速を確保して膜分離装置の膜の閉塞を防止することができる。
【0018】
本発明は、膜分離装置の下方にグラニュールからのバイオガスにより膜分離装置のガス洗浄を行うためのガス収集装置を設けたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0019】
本発明によれば、リアクタ内にガス収集装置を設けることにより、バイオガスにより膜分離装置を洗浄して膜の閉塞を防止することができ、膜分離装置の長期安定した運転が可能となる。
【0020】
本発明は、グラニュールを有し、グラニュールにより廃水を処理して処理水を生成するリアクタと、リアクタの上部に設置された処理水槽と、処理水槽に設置され処理水からグラニュールを分離する膜分離装置と、膜分離装置から処理水を引く抜く引抜ポンプと、リアクタ内の処理水とバイオガスを収集して処理水槽に導くガス収集装置と、処理水槽中の処理水をリアクタに戻す返送ラインと、を備えたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0021】
本発明によれば、リアクタの上部に処理槽を設置し、この処理水槽内に膜分離装置を設置したので、リアクタから発生するバイオガスをガスホールドアップにより処理水とともにガス収集装置により処理水槽に導き、かつ処理水槽内の攪拌を行う。この結果として、膜面流速を確保して膜分離装置の膜の閉塞を防止することができ、膜分離装置の長期安定した運転が可能となる。
【0022】
本発明は、リアタク内のガス収集装置下方に窒素ガスを流入させるとともに開閉弁を有するガスラインを設け、処理水槽にガス発生量を検知するガスメータを設け、ガスメータからの信号に基づいて制御装置により開閉弁を制御することを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0023】
本発明によれば、窒素ガスを流入させるガスラインと、ガス発生量を検知するガスメーターを設ける事により、立ち上げ初期または何らかの原因でバイオガス発生量が低下した際に窒素ガスを流入させることにより膜分離装置の膜面洗浄を行う。この結果として、膜分離装置の膜面流速がガス発生量に関係無く確保できるため、膜の閉塞を防止する事ができ、膜分離装置の長期安定した運転が可能となる。
【0024】
本発明は、リアクタにリアクタ内の水位を検知するセンサーを設け、センサーからの信号に基づいて、制御装置により引抜ポンプを制御することを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0025】
本発明によれば、リアクタ内の水位を検知するセンサーを設け、このセンサーによりリアクタ内の水位を検知し引抜ポンプの引抜流量を制御することにより、リアクタ内の水位を常に一定に保つ事ができる。このため、リアクタ内水位の減少によりバイオガスが処理水中に流出することを防止することができる。またリアクタ内水位の上昇によりバイオガスライン中へ処理水が流出することを防止することができる。
【0026】
本発明は、リアクタにリアクタ内の水位を検知するセンサーを設け、センサーからの信号に基づいて、制御装置によりブロアを制御することを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0027】
本発明によれば、センサーによりリアクタ内の水位を検知し、この結果から膜面の汚れ具合を判定する。次にバイオガスの循環流量を制御することにより膜分離装置の膜面の汚れを除去し、処理水の安定排出を行うことが可能となる。
【0028】
本発明は、膜分離装置下部に散気管を設けるとともに、散気管に窒素ガスを流入させるとともに開閉弁を有するガスラインを設け、リアクタにリアクタ内の水位を検知するセンサーを設け、センサーからの信号に基づいて制御装置により開閉弁を制御することを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0029】
本発明によれば、センサーによりリアクタ内の水位を検知し、この結果から膜分離装置の膜面の汚れ具合を判定する。膜面の汚れを検知した場合、ガスラインから散気管を介して膜分離装置に窒素ガスを供給して洗浄する。このことにより膜面の汚れを除去し、処理水の安定排出を行うことが可能となる。
【0030】
本発明は、リアクタ内を複数の領域に分割する仕切板を設け、前記仕切板で囲まれた各領域内に膜分離装置を設けたことを特徴とする嫌気性水処理装置である。
【0031】
本発明によれば、リアクタ内を仕切板により複数の領域に分割し、各領域に膜分離装置を設置したので、膜分離装置による分離作用を効率的に行なうことができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
第1の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明による嫌気性水処理装置の第1の実施の形態を示す図である。
【0033】
図1に示すように、嫌気性水処理装置は、メタン発酵リアクタ(UASBリアクタ)2と、リアクタ2内に充填されたグラニュール(メタン菌)3とを有している。また、リアクタ2には、原水ポンプ1により廃水(被処理水)が供給され、リアクタ1内でグラニュール3により嫌気性水処理が行なわれる。この際、処理水とバイオガスが生成し、このうちバイオガスはバイオガス配管20により排出されるようになっている。
【0034】
また、図1に示すように、リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4で膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出されるようになっている。
【0035】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【0036】
原水ポンプ1を介してメタン発酵リアクタ2に流入した廃水(被処理水)は、リアクタ2内部を上向流で流れる。被処理水中の有機物はメタン発酵リアクタ2内に充填されたグラニュール3により分解され、バイオガスとなって系外に放出され、同時に処理水が生成する。
【0037】
この時、発生したバイオガスにグラニュール3が付着して液面に浮上し、処理水とともに系外に流出するため、メタン発酵リアクタ2内部のグラニュール量が減少し、除去率の低下を招くことも考えられる。また高負荷で運転を行った場合、負荷上昇に伴いガス発生量が増加し、グラニュール3の流出を加速することも考えられる。
【0038】
本実施の形態において、リアクタ2内部に挿入された膜分離装置4にて処理水とグラニュール3との固液分離を行ない、処理水のみが引抜ポンプ5により系外へ排出されるので、グラニュール3の流出を防ぐことができる。
【0039】
以上のように本実施の形態によれば、メタン発酵リアクタ2の処理水は膜分離装置4にて固液分離を行って系外に排出されるために、グラニュール3の流出を防止できる。これによりメタン発酵リアクタ2内のグラニュール3を高濃度に維持できるため、高負荷の運転を行うことができる。また、メタン発酵リアクタ2内のグラニュール3を高濃度に維持できるため、グラニュール3あたりの負荷量を相対的に下げる事が可能なため、高効率の運転を行う事ができる。
【0040】
また、従来法では、グラニュール3相の上部に同程度の深さを持った上澄相2aを設ける必要があったが、本発明ではその上澄相2aを小さくすることができ、メタン発酵リアクタ2の容積を例えば従来の2/3程度まで減少することが可能である。
【0041】
第2の実施の形態
次に図2により本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0042】
図2に示す第2の実施の形態において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0043】
図2に示すように、メタン発酵リアクタ2に循環槽6が連結され、循環槽6とリアクタ2との間に第1循環ポンプ7を有する第1循環ライン7aが接続されている。リアクタ2内の上澄水は循環槽6に導かれ、第1循環ポンプ7によりリアクタ2の下部に循環される。循環槽6の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は処理水ポンプ5を介して系外に取り出されるようになっている。
【0044】
図2において、処理水とグラニュール3は循環槽6へ送られ、循環槽6の内部に挿入された膜分離装置4により固液分離が行なわれる。また膜分離装置4にて分離されたグラニュール3を含む処理水は、第1循環ポンプ7を有する第1循環ライン7aを介してリアクタ2下部に戻される。
【0045】
本実施の形態によれば、膜分離装置4をリアクタ2の外部に設置しているため、膜分離装置4の劣化時の交換をリアクタ2を開口することなく行う事ができる。このため、交換作業に伴う工数を大幅に減少できる。また、循環槽6を複数個設置してもよく、この場合は順次膜分離装置4aのメンテナンスを行うことができ、リアクタ2の運転を止めることなく膜分離装置4の交換を行なうことができる。
【0046】
第3の実施の形態
次に図3により本発明の実施の形態について説明する。
【0047】
図3において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0048】
図3に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。また膜分離装置4の下部に散気管9が設けられ、リアクタ2から発生したバイオガスの一部はリアクタ2の上部からブロア8を有するバイオガス循環ライン8aを経て散気管9に導かれ、膜分離装置4の膜面をガス洗浄できるようになっている。
【0049】
図3において、メタン発酵リアクタ2から発生したバイオガスの一部は、リアクタ2の上部に接続されたバイオガス循環ライン8aを介して膜分離装置4の下部に設置された散気管9に導かれる。散気管9から曝気されたバイオガスは、その後膜分離装置4の膜面のガス洗浄を行なう。
【0050】
以上のように本実施の形態によれば、常時、膜分離装置4をバイオガスによりガス洗浄できるため、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができ、膜の寿命を大幅に増加する事ができる。
【0051】
第4の実施の形態
次に図4による本発明の第4の実施の形態について説明する。
【0052】
図4において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0053】
図4に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。メタン発酵リアクタ2の上澄水の一部は、第2の循環ポンプ10を有する第2循環ライン10aによりメタン発酵リアクタ2の下部に導かれるようになっている。
【0054】
図4において、メタン発酵リアクタ2の上澄水の一部は、第2の循環ポンプ10を有する第2循環ライン10aによりメタン発酵リアクタ2の下部に導かれる。この結果、メタン発酵リアクタ2内部の上昇流速を増加することができ、膜分離装置4の膜面流速が増加させる。
【0055】
ここで、第2の循環ライン10aからの循環水の戻し場所はリアクタ2下部とは限定されず、第2循環ランイ10aをリアクタ2の膜分離装置4の下部近傍に接続してもよい。
【0056】
本実施の形態によれば、メタン発酵リアクタ2内部の上昇流速を増加する事ができるため、膜分離装置4の膜面流速を増加させることができる。この結果として膜の寿命を大幅に増加する事が出来た。また、グラニュール3内の上昇流速を増加させる事ができるため、短絡による処理水質の悪化を防止することができる。
【0057】
第5の実施の形態
次に図5による本発明の第5の実施の形態について説明する。
【0058】
図5において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0059】
図5に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。またリアクタ2内には膜分離装置4下方にガス収集装置11が設けられ、グラニュール3により発生したバイオガスをガス収集装置11を介して膜分離装置4に導くようになっている。
【0060】
図5において、リアクタ2内でグラニュール3により発生したバイオガスは、ガス収集装置11を介して膜分離装置4の下部に導かれる。これにより、常時、膜分離装置4はバイオガスによりガス洗浄され、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができる。
【0061】
本実施の形態によれば、常時、膜分離装置4をバイオガスによりガス洗浄できるため、膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができ、膜の寿命を大幅に増加することができる。また、リアクタ2の外部にブロア等を設置する必要が無いため、動力費の低減、及びガス配管からのガス漏れなどを防ぐことが可能となる。
【0062】
第6の実施の形態
次に図6による本発明の第6の実施の形態について説明する。
【0063】
図6において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0064】
図6に示すように、メタン発酵リアクタ2の上部にガス収集装置11を介して処理水槽12が連結されている。この処理水槽12の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4で膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。
【0065】
またグラニュール3により発生したバイオガスは、グラニュール3を含む処理水とともにガス収集装置11を介して、処理水槽12に導かれる。また処理水槽12とリアクタ2とは返送ライン13により接続され、処理水槽12にバイオガスと共に上昇した処理水の一部は、グラニュール3とともに返送ライン13を介してリアクタ2下部に返送される。
【0066】
図6において、リアクタ2内でグラニュール3により発生したバイオガスはガス収集装置11を介して処理水槽12に導かれる。この際ガスホールドアップ作用によりグラニュール3を含む処理水も処理水槽12に移送される。処理水槽12内において、処理水は膜分離装置4及び引抜ポンプ5により濾過され系外に排出される。
【0067】
処理水槽12内部は、バイオガス及びガスホールドアップにより移送されたグラニュール3を含む処理水により常時混合されるため、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができる。
【0068】
処理水槽12内のグラニュール3を含む処理水は、返送ライン13を介して、リアクタ2下部に返送される。
【0069】
本実施の形態によれば、処理水槽13内部はバイオガスにより常時攪拌されるため、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができ、膜の寿命を大幅に増加することができる。また、リアクタ2外部にブロア等を設置する必要が無いため、動力費の低減、及びガス配管からのガス漏れなどを防ぐことが可能となる。
【0070】
第7の実施の形態
次に図7による本発明の第7の実施の形態について説明する。
【0071】
図7において、図6に示す第6の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0072】
図7に示すように、メタン発酵リアクタ2の上部に設けられた処理水槽12の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。グラニュール3により発生したバイオガスは、ガス収集装置11を介して、処理水槽12に導かれる。処理水槽12にバイオガスと共に上昇したグラニュール3を含む処理水の一部は、返送ライン13を介してメタン発酵リアクタ2下部に返送される。
【0073】
リアクタ2のガス収集装置11下方に、一端が窒素ボンベ15に接続されたガスライン15aの他端が接続されている。またガスライン15aには開閉弁21が設けられている。さらにバイオガス配管20にガスメーター14が設けられ、ガスメーター14からの信号に基づいて制御装置22により開閉弁21が制御される。
【0074】
図7において、リアクタ2内のグラニュール3により発生したバイオガスが、ガス収集装置11を介して処理水槽12に導かれる。この際、ガスホールドアップ作用により、処理水も処理水槽12に移送される。処理水槽12内の処理水は膜分離装置4及び引抜ポンプ5により減圧濾過され系外に排出される。
【0075】
このように処理水槽12内部は、バイオガス及びガスホールドアップにより移送された被処理水により常時混合されるため、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができる。
【0076】
膜分離装置4内のグラニュール3を含む処理水は、返送ライン13を介して、リアクタ2下部に返送される。
【0077】
立ち上げ初期などのバイオガスの発生量が不足する場合に、ガスメーター14によりガス発生量が計測され、制御装置22により開閉弁21が制御されて不足分が窒素ボンベ15からガスライン15aを経て供給される窒素により補なわれる。
【0078】
本実施の形態によれば、立ち上げ初期、または何らかの原因によりメタン菌の活性が阻害され、リアクタ2内におけるガス発生量が低下した際にもリアクタ2内が窒素ガスにより攪拌されるため、膜分離装置4の膜面流速の確保と膜面への固形物の付着による閉塞を防止することができ、膜の寿命を大幅に増加することができる。
【0079】
また、リアクタ2外部にブロア等を設置する必要が無いため、動力費の低減、及びガス配管からのガス漏れなどを防ぐことが可能となった。
【0080】
第8の実施の形態
次に図8による本発明の第8の実施の形態について説明する。
【0081】
図8において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0082】
図8に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。リアクタ2にレベルセンサー16が設けられ、このレベルセンサー16によりメタン発酵リアクタ2の水位が検知され、制御装置23によりメタン発酵リアクタ2の水位が上昇した場合、引抜ポンプ5の回転数を制御するようになっている。
【0083】
図8において、メタン発酵リアクタ2の水位をレベルセンサー16にて検知し、水位の増減により膜分離装置4の膜面のろ過抵抗を判断し、引抜ポンプ5の回転数を制御してリアクタ2の水位を一定に保つことができる。
【0084】
以上のように本実施の形態によれば、メタン発酵リアクタ2の水位を一定に制御できるため、膜分離装置4の膜面の閉塞による処理水の引抜量の低下、または処理水の引抜きすぎによるリアクタ2の水位の低下を防止することができる。このため、安定な処理水量を得ることができる。
【0085】
第9の実施の形態
次に図9による本発明の第9の実施の形態について説明する。
【0086】
図9において、図3に示す第3の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0087】
図9に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。
【0088】
メタン発酵リアクタ2から発生したバイオガスの一部はブロア8を有するバイオガス循環ライン8aを介して膜分離装置4の下部に設置された散気管9に導かれ、膜分離装置4の膜面をガス洗浄する。またリアクタ2にはリアクタ2内の水位置を検知するレベルセンサー16が設けられ、このレベルセンサー16によりリアクタ2の水位を検知するようになっている。リアクタ2の水位が上昇した場合、レベルセンサー16からの信号により、制御装置24はブロア8の回転数を制御する。
【0089】
図9において、メタン発酵リアクタ2の水位がレベルセンサー16にて検知される。制御装置24はリアクタ2の水位の増減により膜分離装置4の膜面の閉塞状態を判断し、ブロア8の回転数を制御して散気管9からのバイオガス量を調整して適切な膜面の洗浄を行う。
【0090】
本実施の形態によれば、リアクタ2の水位に基づいて膜分離装置4の膜面の閉塞状態を判断できるため、バイオガスによる過剰なガス洗浄を防止することができ、動力の効率利用ができる。
【0091】
第10の実施の形態
次に図10による本発明の第10の実施の形態について説明する。
【0092】
図10において、図1に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0093】
図10に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部には、膜分離装置4が設置されており、膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。リアクタ2にリアクタ2内の水位を検知するレベルセンサー16が設けられ、またリアクタ2内の膜分離装置4の下方に散気管9が設けられている。さらに一端が窒素ボンベ15に接続されたガスライン15aの他端が散気管9に接続されている。
【0094】
またガスライン15aには開閉弁17が取付けられており、この開閉弁17はレベルセンサー16からの信号に基づいて制御装置25により制御される。
【0095】
図10において、メタン発酵リアクタ2の水位がレベルセンサー16にて検知され、制御装置25により水位の増減に基づいて膜分離装置4の膜面の閉塞を判断する。制御装置25は次に開閉弁17の開閉を行い、窒素ボンベ15からの窒素ガスにより膜分離装置4の下部に設けられた散気管9を介して、膜分離装置4の膜面の洗浄を行う。
【0096】
本実施の形態によれば、メタン発酵リアクタ2の水位により制御装置25により膜面の閉塞を判断できるため、窒素ガスによる過剰なガス洗浄を防止することができ、窒素ガスの使用量の低減を図ることができる。
【0097】
第11の実施の形態
次に図11による本発明の第11の実施の形態について説明する。
【0098】
図11において、図12に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0099】
図10に示すように、メタン発酵リアクタ2の内部は、仕切板18により複数の領域に分割されており、それぞれの仕切られた各領域に膜分離装置4が設置されている。各膜分離装置4により膜分離された処理水は引抜ポンプ5を介して系外に取り出される。仕切板18で仕切られた領域の上部には、それぞれの個所に設置された膜分離装置4が出し入れできる大きさのマンホール(図示せず)が設けられている。
【0100】
図11において、膜分離装置4がそれぞれ仕切板18により仕切られた領域に入っているので、膜分離作用を効率的に行なうことができる。またそれぞれの上部に膜分離装置4が出し入れできるマンホールが設けられている。このため、膜分離装置4の膜のメンテナンスまたは交換を行う際にはリアクタ2全体の蓋を開けることなく仕切られた領域のマンホールのみ開けることにより膜の交換を行う事ができる。
【0101】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リアクタ内に多量のグラニュールを確実に保持することができ、このことにより高い負荷で効率良く運転を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による嫌気性水処理装置の第1の実施の形態を示す構造図。
【図2】本発明による嫌気性水処理装置の第2の実施の形態を示す構造図。
【図3】本発明による嫌気性水処理装置の第3の実施の形態を示す構造図。
【図4】本発明による嫌気性水処理装置の第4の実施の形態を示す構造図。
【図5】本発明による嫌気性水処理装置の第5の実施の形態を示す構造図。
【図6】本発明による嫌気性水処理装置の第6の実施の形態を示す構造図。
【図7】本発明による嫌気性水処理装置の第7の実施の形態を示す構造図。
【図8】本発明による嫌気性水処理装置の第8の実施の形態を示す構造図。
【図9】本発明による嫌気性水処理装置の第9の実施の形態を示す構造図。
【図10】本発明による嫌気性水処理装置の第10の実施の形態を示す構造図。
【図11】本発明による嫌気性水処理装置の第11の実施の形態を示す構造図。
【図12】従来の嫌気性水処理装置の代表的な処理フローを示す図。
【符号の説明】
1 原水ポンプ
2 メタン発酵リアクタ
3 グラニュール
4 膜分離装置
5 引抜ポンプ
6 循環槽
7 循環ポンプ
7a 第1循環ライン
8 ブロア
8a バイオガス循環ライン
9 散気管
10 第2循環ポンプ
10a 第2循環ライン
11 ガス収集装置
12 処理水槽
13 返送ライン
14 ガスメーター
15 窒素ボンベ
15a ガスライン
16 レベルセンサー
17 開閉弁
18 仕切板
20 バイオガス配管
21 開閉弁
22,23,24,25 制御装置
Claims (2)
- グラニュールを有し、グラニュールにより廃水を処理して処理水を生成するリアクタと、
リアクタの上部に設置された処理水槽と、
処理水槽に設置され処理水からグラニュールを分離する膜分離装置と、
膜分離装置から処理水を引く抜く引抜ポンプと、
ガスホールドアップ作用によりリアクタ内の処理水とバイオガスを収集して処理水槽に導くガス収集装置と、
処理水槽中の処理水をリアクタに戻す返送ラインと、
を備えたことを特徴とする嫌気性水処理装置。 - リアクタ内のガス収集装置下方に、窒素ガスを流入させるとともに開閉弁を有するガスラインを設け、処理水槽にガス発生量を検知するガスメータを設け、ガスメータからの信号に基づいて制御装置により開閉弁を制御することを特徴とする請求項1記載の嫌気性水処理装置。
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