JP4542764B2

JP4542764B2 - 有機性廃水の処理装置

Info

Publication number: JP4542764B2
Application number: JP2003362228A
Authority: JP
Inventors: 治之知久; 文夫小浜; 繁則武; 幸代増島; 和男上地
Original assignee: Asahi Breweries Ltd; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd; Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: JP2005125203A

Description

本発明は、ビール製造工場からの廃水のような、有機性固形物を含有する廃水（以下「有機性廃水」という）を処理する装置に関する。

下水、し尿、ビール製造、食品及び畜産等の分野で廃棄される有機性廃水の処理においては、近年、省エネルギー型である嫌気性処理、特に嫌気性微生物を自己固定化したグラニュール（例えばグラニュールメタン菌）を利用するＵＡＳＢ式(Upflow Anaerobic Sludge Blanket：上向流嫌気性汚泥床式）或いはＥＧＡＢ式（Expanded Granular Sludge Blanket：膨張粒状スラッジブランケット式）の嫌気性処理を行った後、標準活性汚泥法を代表とする好気性処理を行い、河川放流が可能な高度な水質性状まで廃水を処理する方法が普及している。

しかし、この方法では、好気性処理での空気の曝気動力費が大きいこと、また余剰汚泥も多くなるという問題がある。

この問題を改善するための方法としては、ＵＡＳＢ式嫌気性処理をシリーズ（直列）で連結して処理する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、２つのＵＡＳＢ式処理槽を連結し、第１段目の処理槽で処理した後、再度、第２段目の処理槽で処理するという嫌気２段処理のため、処理性能が嫌気１段処理に比べて良好であり、また第２段目を好気処理する方法に比べて汚泥発生量が少ないという利点を有している。
特開２００１−９４９４号公報

しかしながら、上述したような嫌気性処理槽を２段に配した従来の処理手段でも、処理されるべき廃水中に有機性の固形物が多く含まれる場合は、固形物が消化されず、要求される処理性状を得ることはできないという問題点があった。すなわち、有機性固形物に対する嫌気性処理が不十分或いは全く処理されず、処理が完了した処理水中に比較的多くの有機物固形物が残存してしまうことがある。この有機性固形物は、廃水規制物質である化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の多い物質、いわゆるＣＯＤ物質であり、河川等への直接放流のための規制値を越えることができない事態も考えられる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機性固形物を多く含む廃水であっても、高度に処理することのできる処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、有機性固形物を含有する有機性廃水を嫌気性処理するための処理装置において、酸発酵反応を行う通性嫌気性微生物を液相内に保持し、有機性廃水中の有機性成分を有機酸に分解することができる酸生成槽と、酸生成槽から流出された有機性廃水を、グラニュールを用いた嫌気性処理する嫌気性処理槽と、嫌気性処理槽により処理され流出された有機性廃水を固液分離する固液分離装置と、固液分離装置で分離された汚泥を、固液分離装置の上流側の嫌気性処理槽に戻すラインとを添えることを特徴としている。

この構成においては、嫌気性処理部において処理された有機性廃水中に残存している有機性固形物（懸濁物質も含む）は凝集沈殿槽等の固液分離装置により液体分と固体分（汚泥）とに分離されるので、液体分は性状の極めて良好な処理水として取り出される。

また、本発明による処理装置は、固液分離装置で分離された汚泥を固液分離装置の上流側の嫌気性処理部に戻すラインを更に備えている。汚泥中には、嫌気性処理部で用いられた嫌気性微生物が含まれており、これを嫌気性処理部に戻して再利用するためである。

前記の返送用のラインには、別個の嫌気性処理槽を介設することが好ましい。これにより、固液分離装置から送られてくる汚泥を更に嫌気性処理し、可溶化して発生汚泥量を削減することが可能となる。

また、前記返送用のラインに、嫌気性処理槽と共に、或いは、単独で、固形物をアルカリ等の可溶化剤により可溶化処理するための可溶化処理槽を設けてもよい。この可溶化処理槽によって汚泥は更に減容化される。

なお、嫌気性処理槽の下流側に可溶化処理槽を返送用ラインに設けた場合には、嫌気性処理槽での処理で汚泥量が減じられているので、可溶化剤の使用量を減じることができる。また逆に、嫌気性処理槽の上流側に可溶化処理槽を配設した場合には、嫌気性処理の速度が速くなるという利点がある。

更に、可溶化処理槽の下流側にて、固液分離装置を返送用ラインに設けてもよい。可溶化槽で処理しきれなかった固形物を更に液体分から除去するためである。

本発明によれば有機性固形物を多く含む有機性廃水であっても、処理水中の有機性固形物の含有量を大幅に低減することが可能であり、廃水規制物質であるＣＯＤ物質等が削減され、処理水の水質性状は従来に比して格段に向上することとなる。従って、河川等への直接放流をも可能となるという優れた効果を奏する。

また、本発明では、固液分離装置で分離された汚泥を固液分離装置の上流側の嫌気性処理部に戻すため、汚泥中に残存している嫌気性微生物を再利用することができるという効果もある。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、全図を通し同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

第１実施形態

図１は、本発明による有機性廃水の処理装置の第１実施形態を示す概略説明図である。なお、以下の他の実施形態も含めて、有機性廃水は、ビール製造工場から排出される廃水等、有機性固形物を多く含有する廃水であるものとする。

図１に示すように、第１実施形態に係る処理装置１００は、嫌気性処理部１０を構成する酸生成槽１１及び嫌気性処理槽１２、並びに、固液分離装置２０を備えている。

酸生成槽１１は、酸発酵反応を行う通性嫌気性微生物を液相内に浮遊状態で保持しており、有機性成分を有機酸（低級脂肪酸）等に分解することが可能となっている。この酸生成槽１１には、有機性廃水がライン１３を通して直接、或いは、廃水中に大きな夾雑物が含まれる場合にはそれを除去するための適当なフィルタ（図示せず）を介して、導入されるようになっている。また、酸生成槽１１には、有機性廃水のｐＨに応じて酸やアルカリ等の中和剤が添加される。

酸生成槽１１から排出された有機性廃水は、ポンプ１４が介設されたライン１５を通して、嫌気性処理槽１２に供給される。嫌気性処理槽１２は、嫌気性微生物により有機性成分をメタンガスや炭酸ガス等に分解するためのものであり、ＥＧＳＢ式やＵＡＳＢ式の上向流式嫌気性処理槽等、種々の型式のものがあるが、本実施形態ではＵＡＳＢ式処理槽が用いられている。

ＵＡＳＢ式処理槽１２は、メタン菌を自己固定化して形成された固定化菌体、いわゆるグラニュールメタン菌が槽の下部にてスラッジ層１２ａ，１２ｂとして保持されたものである。このＵＡＳＢ式処理槽１２においては、グラニュールメタン菌のスラッジ層１２ａ，１２ｂは処理水と共に流出することがなく、処理槽１２内に保持されるのでメタン菌濃度を高く維持できるという特徴を有している。そのため、高負荷で廃水を高速で処理することができるという利点がある。図示の処理槽１２内では、スラッジ層は、スラッジベッド層１２ａと、その上側に形成されるスラッジブランケット層１２ｂとからなっているが、高負荷化のために流速を高くした場合には、層間の区別は殆どなくなり、主にスラッジブランケット層のみの形となる。図示実施形態において、酸生成槽１１からのライン１５に接続されたノズル１６は、スラッジベッド層１２ａに配設されている。ノズル１６は、酸生成槽１１からの有機性廃水を処理槽１２内に均一に供給できるよう構成されている。

なお、酸生成槽１１からの有機性廃水は、一般に、低級脂肪酸等によりｐＨが低下しているので、ＮａＯＨ等の中和剤を投入し、廃水のｐＨを中性付近（ｐＨ６．５〜７．５程度）とすることが、後段の嫌気性処理槽１２での嫌気性処理のために好ましい。

ＵＡＳＢ式処理槽１２内において、酸生成槽１１から送られてきた有機性廃水中の有機性成分はスラッジベッド層１２ａ及びスラッジブランケット層１２ｂにおいてグラニュールメタン菌の働きによりメタンガスや炭酸ガス等に分解され、このガスは処理槽１２の上部のガス排出ライン１７から排出される。排出されるガスの主成分であるメタンガスは、燃料として再利用することが可能であるので、排出ガスを適当なガス分離装置（図示せず）に通し、メタンガスを回収することが有効である。

また、ＵＡＳＢ式処理槽１２で処理された有機性廃水の一部は、ライン１８を通して酸生成槽１１に返送される。これは、処理槽１２内で処理された有機性廃水に未処理の有機性成分が残存しており、この残存有機性成分を酸生成槽１１にて再処理する目的の他、処理槽１２内の有機性廃水に残存している中和剤や通性嫌気性微生物等を酸生成槽１１で再利用するためである。残りの有機性廃水はライン１９を通して固液分離装置２０に供給され、有機性廃水に含まれている懸濁物質等の固形物（未処理又は処理不十分により残存した有機性固形物のみならず、グラニュールメタン菌等も含む）と液体とが分離され、分離された液体は処理水としてライン２１から排出される。

固液分離装置２０としては種々あるが、例えば沈殿槽、凝集沈殿槽、浮上分離槽、減圧浮上分離装置、加圧浮上分離装置、濾過分離装置、膜分離装置等を用いることができる。特に、凝集沈殿槽又は加圧浮上分離装置を用いることが好ましい。

凝集沈殿槽は、例えば特開２００１−２８６７０４号公報等に開示されたものが知られており、被処理液である有機性廃水に含まれている懸濁物質等を適当な凝集剤により凝集しフロック化すると共に、かかる廃水を槽内に均等配分して被処理液から懸濁物質等の固形物を沈殿除去しようとする沈降分離方式の固液分離装置の一種である。特に、嫌気性処理槽１２からの有機性廃水中の有機性固形物は、粒径や比重が小さな懸濁物質となっているため、通常の自然沈降式の沈殿槽では十分な固液分離には時間がかかるが、凝集沈殿槽では無機性の凝集剤を併用して懸濁物質を凝集フロック化することができるので、高効率で固液分離が可能となる。固液分離装置２０として凝集沈殿槽を用いる場合、嫌気性処理槽１２からの有機性廃水中に溶解している炭酸ガス等のガスを減圧や空気バブリング、或いは、ｐＨ調整（酸化）によって脱気することが望ましい。

加圧浮上分離装置は、図面では明示しないが、加圧空気溶解部と、浮上槽とから構成された周知のものである。まず、有機性廃水は加圧空気溶解部に導入され、そこで、加圧ポンプ等により加圧されて空気の溶解度が高められる。その後、加圧廃水は通常の圧力に減圧され浮上槽に導入される。その結果、浮上槽では、廃水中の空気、特に酸素が微細な気泡となって発生し、この気泡が廃水中の固形物に付着してこれを浮上分離させるのである。この加圧浮上分離装置を用いた場合には、酸生成槽１１及び嫌気性処理槽１２で有機性廃水に溶解した炭酸ガスやメタンガスも減圧により脱気され、これらが固形物の浮上分離に有効利用されるという利点がある。この脱気されたガスからメタンガスを回収し、燃料等に利用することもできる。また、処理済み液の溶存酸素量が増加するという効果もある。

固液分離装置２０にて固形物が分離された処理水は、前述したように、ライン２１から直接系外に放流したり、更にオゾン処理や活性炭処理等を施して再利用したりすることができる。分離された固形物は汚泥としてライン２２を介して排出される。この汚泥には、嫌気性処理槽１２内から漏出したグラニュールメタン菌も含まれているため、処理槽１２内のグラニュールメタン菌の減少を抑制するため、汚泥の一部をライン２３を通して処理槽１２に戻すことが有効である。

以上から理解されるように、第１実施形態では、嫌気性処理槽１２により有機性廃水中の有機性成分をメタンガスや炭酸ガス等に分解処理した後、未処理若しくは処理不十分で残存した固形物を後段の固液分離装置２０により取り除くことができるので、廃水規制物質であるＣＯＤ物質等を効果的に削減でき、直接、河川放流も可能となる。

第２実施形態

図２は本発明による有機性廃水の処理装置の第２実施形態を示す概略説明図である。第２実施形態に係る処理装置２００は、嫌気性処理部をシリーズで連結して２段としたものである。すなわち、第２実施形態に係る処理装置２００は、図１に示す処理装置１００における嫌気性処理槽１２と固液分離装置２０との間に、第２段目の嫌気性処理部３０として酸生成槽３１と嫌気性処理槽３２とが配設されている。

第２段目の酸生成槽３１は、第１段目の嫌気性処理部１０における酸生成槽１１と実質的に同じ構成であり、第１段目の嫌気性処理槽１２から排出された有機性廃水がライン１９を経て供給されるようになっている。この酸生成槽３１では、第１段目の嫌気性処理部１０にて未処理ないし処理不十分で残存した有機性成分の一部が有機酸等に変換されると同時に、必要に応じて酸或いはアルカリの中和剤が添加され、第２段目の嫌気性処理槽３２に適したｐＨに調整が施される。

酸生成槽３１から流出された有機性廃水は、ポンプ３４付きのライン３５及びノズル３６を通して嫌気性処理槽３２の底部に供給される。嫌気性処理槽３２は、第１段目の嫌気性処理槽１２と同様にＵＡＳＢ式処理槽であることが好ましい。嫌気性処理槽３２では、有機性廃水に対して更に嫌気性処理、すなわちメタン発酵処理が施され、第１実施形態のものに比して、より一層、有機性成分の処理が進む。嫌気性処理槽３２内で発生したガスはライン３７から排出され、必要に応じてメタンガスが回収、再利用される。また、嫌気性処理槽３２により処理された有機性廃水の一部は、第１段目の嫌気性処理部１０と同様に、ライン３８を通して酸生成槽３１に返送され、残りがライン３９を経て固液分離装置２０に送られる。

固液分離装置２０では、前述と同様に処理が行われ、分離された液体は処理水としてライン２１を通して系外に排出される。一方、分離された固形物は汚泥として排出されるが、その一部はライン２３を通して第１段目の嫌気性処理槽１２に、又は、ライン２４を通して第２段目の嫌気性処理槽３２、或いはその両方に戻され、汚泥中に含有されたグラニュールメタン菌が無駄なく再使用される。

このように嫌気性処理を２段で行うため、非常に良好な処理水が得られるが、更に高度な処理をするためには、嫌気性処理部を３段以上、シリーズで接続して実施してもよい。また、２段目以降の嫌気性処理部において大きな有機性固形物が残存している場合には、処理効率の飛躍的な向上が妨げられるおそれがあるため、固液分離装置を第１段目の嫌気性処理部１０と第２段目の嫌気性処理部３０との間のライン１９中に配置し、第２段目以降の嫌気性処理部３０に送られる有機性廃水から大きな有機性固形物を除去してもよい。この場合、最下流の固液分離装置２０は省略してもよいが、グラニュールメタン菌を回収、再利用する場合には存置させておいてもよい。

第３実施形態

図３は、本発明による有機性廃水の処理装置の第３実施形態を示す概略説明図である。図３に示す処理装置３００は、固液分離装置２０で分離、排出された汚泥をライン２２を介して別個に設けられた嫌気性処理槽４０に供給している点で、図１に示す処理装置１００と構成を異にしている。

嫌気性処理槽４０は、汚泥に含まれている有機性成分を更に嫌気性消化（メタン発酵）させることができるならばどのような型式のものでもよいが、汚泥濃度が高いため通常の浮遊式嫌気性処理槽が適している。通常の浮遊式嫌気性処理槽を用いた場合、槽内に汚泥を滞留させておく時間（反応時間）は３〜３０日程度が好ましく、より好ましくは７〜１５日程度である。また、温度は中温の３０〜４０℃或いは高温の４５〜６０℃程度のいずれの条件も採用することができる。

このようにして嫌気性処理槽４０で嫌気性処理が行われることで、汚泥は減容化される。すなわち、本実施形態に係る処理装置３００での発生汚泥量を減じることができ、汚泥を処理するための手間やコスト等を減じることができる。

汚泥は嫌気性処理槽４０で十分に処理された後、大部分が可溶化されており、これはライン２５，２６を通して直接、又は、残渣を適宜、分離除去した後、酸生成槽１１又は嫌気性処理槽１２に供給し、更に残存している有機性成分が処理され、処理装置３００から排出される処理水は更に良好なものとなる。

なお、処理水のみを排出し、汚泥を循環処理した場合には、系内では処理できない固形物が蓄積していくことになるため、汚泥の一部はライン２７を介して引き抜く必要がある。

また、図３の処理装置３００は、嫌気性処理部１０が図１のものと同様に１段のみとなっているが、図２に示す処理装置２００のように２段の処理部１０，３０を有するものであっても、固液分離装置２０から排出される汚泥を嫌気性処理槽で処理した後、第１段目の嫌気性処理部１０、及び／又は、第２段目の嫌気性処理部３０に戻して処理させることが可能である。

第４実施形態

図４に示す第４実施形態に係る処理装置４００は、図３に示す処理装置３００における嫌気性処理槽４０の代え、可溶化処理槽５０を配置して、固液分離装置２０からの汚泥を可溶化することを特徴としている。

可溶化処理槽５０には、固液分離装置２０からライン２２を通して汚泥が供給され、適当な可溶化剤を添加することで汚泥は溶かされる。可溶化剤としては酸の場合も考えられるが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の水酸化物で代表されるアルカリ性のものが好ましい。

可溶化処理槽５０での可溶化は、薬剤を用いるものであるので、第３実施形態における嫌気性処理槽４０に比して顕著な汚泥削減効果が得られる。アルカリでの可溶化に適した条件としては、ｐＨ９〜１４、温度２５〜９５℃、より好ましくはｐＨ１０〜１２、温度４０〜７０℃である。

可溶化処理槽５０から排出された処理液は直接、又は、中和処理された後、ライン２５，２６を介して酸生成槽１１又は嫌気性処理槽１２に戻されて、更に処理される。

なお、可溶化処理槽５０から排出された処理液に金属等の固形物が含まれている場合には、図４に示すように、ライン２５中に固液分離装置５１を配置してもよい。このようにライン２５中に固液分離装置５１を設けた場合には、汚泥をライン２７を通して引き抜く必要はない。また、固液分離装置５１から取り出された汚泥を嫌気性処理槽１２に戻してもよい。

また、ライン２３は、汚泥に含まれているグラニュールメタン菌を嫌気性処理槽１２に戻すためのものであるが、このライン２３は発生汚泥の系外への排出量を減じる目的でも設けられたものである。しかし、可溶化処理槽５０では汚泥の可溶化効率が高いため、発生汚泥の掲出量削減という観点からは、ライン２３を設ける必要性は少ない。

更に、第３実施形態に係る処理装置３００についても述べたのと同様に、第４実施形態においても、２段以上の嫌気性処理部を有する処理装置に対しても、可溶性処理槽５０を配置することが可能である。

第５実施形態

図５は本発明の第５実施形態を示している。図５に示す有機性廃水の処理装置５００は、図３に示す処理装置３００における嫌気性処理槽４０の後段に可溶化処理槽５０を配置したものである。すなわち、嫌気性処理槽４０で処理され減容化された嫌気性消化物を更に可溶化処理槽５０内でアルカリ又は酸の可溶化剤の添加によって可溶化することを特徴としている。この方法では、嫌気性処理槽４０にて汚泥が減容化された後に可溶化剤を使用することとなるので、可溶化剤の使用量、コストが節減できるという効果を奏する。

アルカリ性可溶化剤を用いた場合の可溶化の条件は上記と同様であり、ｐＨ９〜１４、温度２５〜９５℃、より好ましくはｐＨ１０〜１２、温度４０〜７０℃である。なお、嫌気性処理槽での処理の条件は、第３実施形態で前述した条件と同様にしてもよいが、可溶化処理が嫌気性処理の後に行われることから、処理条件は比較的緩やかでよく、例えば反応時間は上記よりも短期間としてもよい。

可溶化処理槽５０から排出された処理液は直接、又は、図５に示すように中和槽５２において中和処理された後、ライン２５，２６を介して酸生成槽１１又は嫌気性処理槽１２に戻されて、更に処理される。従って、固液分離装置２０からは、より良好な性状の処理水が排出されこととなる。

なお、固体分離装置２０の処理工程の後で嫌気性処理槽４０、そして可溶化処理槽５０で処理することは、２段以上の嫌気性処理部を有する処理装置に対しても容易に実施することができる。

第６実施形態

本発明の第６実施形態に係る有機性廃水の処理装置６００は、図６から理解される通り、可溶化処理槽５０及び中和槽５２を嫌気性処理槽４０の上流側に配置したことを特徴としている。この構成は、汚泥に含まれている有機性固形物が嫌気性処理しにくい場合等、予め汚泥を可溶化剤により可溶化しておくことで、嫌気性処理を容易化することを可能としている。また、有機性汚泥に窒素分が含まれている場合、予めアルカリ可溶化処理することで、嫌気性処理では多量に発生するアンモニアを減じることができるので、嫌気性処理槽４０での処理を効率的に促進できるという効果もある。

なお、アルカリ性可溶化剤を用いた場合の可溶化処理槽５０の条件は第４実施形態に関して前述した条件と同様し、また、嫌気性処理槽４０での処理条件は第３実施形態に関して前述した条件と同様とすることができる。

嫌気性処理槽４０から排出された処理液は既に中和槽５２で中和されており、そのままライン２５，２６を介して酸生成槽１１又は嫌気性処理槽１２に戻され処理される。

本実施形態についても、２段以上の嫌気性処理部を有する処理装置に対して実施できることは、第３〜第６の実施形態と同様である。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例及び比較例について述べる。以下の実施例及び比較例では、次の表１に示すように、有機性廃水として、懸濁物質が８８０ｍｇ／ｌ、全化学的酸素要求量（Ｔ−ＣＯＤｃｒ）が４３３５ｍｇ／ｌ、溶解性化学的酸素要求量（Ｆ−ＣＯＤｃｒ）が２９６２ｍｇ／ｌであるビール製造工場からの有機性廃水を用いた。

（実施例１）

実施例１では、図１に示す構成と同様な処理装置を用意した。処理装置における酸生成槽は、その有効容積が１ｍ^３のものであり、嫌気性処理槽はＵＡＳＢ式で、その有効容積が３．５ｍ^３のものを使用した。また、固液分離装置としては通常の沈殿槽を用いた。そして、有機性廃水を処理装置（酸生成槽）に１．０４ｍ^３／ｈの速度で供給すると共に、嫌気性処理槽で処理された有機性廃水の一部を酸生成槽に返送した。また、酸生成槽内はｐＨ７に調整し、酸生成槽から嫌気性処理槽に有機性廃水を１．２５ｍ^３／ｈで供給し、嫌気性処理槽内は３８℃とした。

この時の嫌気性処理槽からの流出水（第１段目の嫌気性処理部で処理された有機性廃水）の組成は表１の（II）に示す通りであり、懸濁物質が５２３ｍｇ／ｌ、Ｔ−ＣＯＤｃｒが８３５ｍｇ／ｌ、Ｆ−ＣＯＤｃｒが２６９ｍｇ／ｌと改善されていた。

この嫌気性処理槽からの流出水に対しては、更に空気をバブリングさせて脱気した後、通常の沈殿槽に供給して懸濁物質を自然沈降させて分離除去した。その結果、得られた処理水は表１の（III）の通りであり、懸濁物質が５０ｍｇ／ｌ、Ｔ−ＣＯＤｃｒが３４５ｍｇ／ｌ、Ｆ−ＣＯＤｃｒが２６９ｍｇ／ｌとなり、特に懸濁物質が大幅に除去されていることが分かった。また、発生汚泥量（系外に引き出された汚泥量）は１１．８ｋｇ／ｄａｙであった。

比較例１

次に比較例１として、固液分離装置は備えていないが、酸生成槽と嫌気性処理槽からなる嫌気性処理部を２段にシリーズで連結した処理装置を用いて、上記と同じ有機性廃水を処理した。その結果、第２段目の嫌気性処理槽からの流出水の性状は表１の（IV）に示す通りであった。この場合、Ｆ−ＣＯＤｃｒが７０ｍｇ／ｌと顕著に改善されているものの、固形物の処理は不充分で、実施例１の固液分離処理を含む方法の方が、Ｔ−ＣＯＤｃｒにおいて良好な処理水が得られる。
（実施例２）

実施例２では、実施例１で使用した処理装置に第２段目として別の嫌気性処理部を組み入れた装置（図２に示すものに相当）を用い、実施例１と同じ有機性有機性廃水を１．０４ｍ^３／ｈの速度で処理装置に供給して処理した。なお、第２段目の嫌気性処理部における嫌気性処理槽はＵＡＳＢ式であり、有効容積は１ｍ^３である。また、第２段目の嫌気性処理槽からの流出水（性状は表１の（IV）比較例１のものと同等）に空気をバブリングさせて脱気した後、通常の沈殿槽に供給して懸濁物質を自然沈降させて分離除去した。

その結果、得られた処理水は表１の（Ｖ）に示す通りであった。この実施例２では、懸濁物質、Ｔ−ＣＯＤｃｒ及びＦ−ＣＯＤｃｒの全ておいて極めて良好な結果が得られた。なお、発生汚泥量（系外に引き出された汚泥量）は１１．８ｋｇ／ｄａｙであり、実施例１と同等であった。
（実施例３）

実施例３では、実施例１の処理装置に、固液分離装置で分離された汚泥を処理する浮遊式嫌気性処理槽を組み入れたもの（図３に示すものに相当する。但し、浮遊式嫌気性処理槽の後段の固液分離装置は省略してある）を用い、前記と同性状の有機性廃水を処理した。有機性廃水が処理装置に供給された後、固液分離装置から排出されるまでは、実施例１と同じ条件で処理を行った。また、固液分離装置である通常の沈殿槽で分離された汚泥を浮遊式の嫌気性処理槽で滞留時間２０日、槽内温度３８℃で処理し、得られた嫌気性消化物を酸生成槽に戻して処理した。

その結果、固液分離装置から流出される処理水の性状は表１の（VI）に示す通りのものとなった。この結果から、実施例３では、懸濁物質、Ｔ−ＣＯＤｃｒ及びＦ−ＣＯＤｃｒに関して実施例１の処理水に比べて殆ど遜色がない処理水が得られる一方、定常運転となった時点以降の発生汚泥量が約６．５ｋｇ／ｄａｙで、実施例１のものの約５５％に削減されていることが分かった。
（実施例４）

実施例１は、図４に示すものに相当する処理装置を用いての実験である。すなわち、実施例１の処理装置に、固液分離装置で分離された汚泥を可溶化処理するアルカリ可溶化処理槽を組み入れたものを使用した。実施例１と同条件で、有機性廃水を１．０４ｍ^３／ｈの速度で処理装置に供給して処理した。また、固液分離装置で分離された汚泥はアルカリ可溶化処理槽でｐＨ１３、槽内温度６０℃、滞留時間６時間で処理し、得られた処理物を中和後、酸生成槽へ戻して処理した。

その結果、固液分離装置の処理水の性状は表１の（VII）に示すものとなった。この結果から、実施例４についても、懸濁物質、Ｔ−ＣＯＤｃｒ及びＦ−ＣＯＤｃｒに関して実施例１の処理水に比べて殆ど遜色がない処理水が得られることが分かった。また、定常運転となった時点以降の発生汚泥量が約５．９ｋｇ／ｄａｙとなり、この点では、実施例３のものよりも良好で、実施例１での発生汚泥量に比して約５０％に削減されていた。
（実施例５）

実施例５では、実施例１の処理装置に、固液分離装置で分離された汚泥を処理する嫌気性処理槽と、この嫌気性処理槽からの流出液を導入し可溶化処理するアルカリ可溶化処理槽を組み入れたものを用いた。これは図５に示す処理装置に相当する。この実施例５でも、実施例１と同条件で、有機性廃水を１．０４ｍ^３／ｈの速度で処理装置に供給して処理した。また、固液分離装置で分離された汚泥は、浮遊式の嫌気性処理槽で滞留時間２０日、槽内温度３８℃で処理した。そして、得られた嫌気性消化物を更にアルカリ可溶化処理槽にて、ｐＨ１３、槽内温度６０℃、滞留時間３時間でアルカリ可溶化処理した。その後、この処理物をＨＣｌにより中和してから酸生成槽に戻し処理した。

その結果、固液分離装置から排出された処理水の性状は表１の（VIII）の通りであった。この表から、懸濁物質、Ｔ−ＣＯＤｃｒ及びＦ−ＣＯＤｃｒに関して実施例１の処理水に比べて遜色がない処理水が得られたことが分かる。また、定常運転となった時点以降の発生汚泥量が約３．７ｋｇ／ｄａｙで、実施例１の約３１％に削減されていた。更に、本実施例５では、汚泥を予め嫌気性処理しているため、必要なアルカリの量が少なくてよく、また嫌気性処理しにくいものをアルカリ処理で分解できていることも確認された。
（実施例６）

実施例６は、図６に相当する処理装置を用いたものである。すなわち、実施例１の処理装置における固液分離装置で分離した汚泥をアルカリ可溶化後、更に嫌気性処理を施し、その処理液を酸生成槽に戻すというものである。有機性廃水は、１．０４ｍ^３／ｈの速度で処理装置に供給され、実施例１と同じ条件で処理が行われた。また、固液分離装置で分離された汚泥は、アルカリ可溶化処理槽にて、ｐＨ１３、槽内温度６０℃、滞留時間３時間でアルカリ可溶化処理した。そして、その処理液をＨＣｌにて中和した後、浮遊式嫌気性処理槽において、滞留時間１０日、槽内温度３８℃で処理し、その処理物を酸生成槽に戻して処理した。

その結果、固液分離装置から排出された処理水の性状は表１の（IX）の通りとなった。この場合、実施例５とほぼ同結果となった。また、汚泥をアルカリ可溶化処理した後に嫌気性処理を施すので、嫌気性処理の速度が速く、処理槽をより小さくすることが可能であることも確認できた。

本発明による有機性廃水の処理装置の第１実施形態を示す概略説明図である。本発明による有機性廃水の処理装置の第２実施形態を示す概略説明図である。本発明による有機性廃水の処理装置の第３実施形態を示す概略説明図である。本発明による有機性廃水の処理装置の第４実施形態を示す概略説明図である。本発明による有機性廃水の処理装置の第５実施形態を示す概略説明図である。本発明による有機性廃水の処理装置の第６実施形態を示す概略説明図である。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００…処理装置
１０，３０…嫌気性処理部
１１，３１…酸生成槽
１２，３２…嫌気性処理槽
２０…固液分離装置
２２，２５，２６…（返送用）ライン
４０…嫌気性処理槽
５０…可溶化処理槽
５１…固液分離装置
５２…中和槽

Claims

有機性固形物を含有する有機性廃水を嫌気性処理するための処理装置において、
酸発酵反応を行う通性嫌気性微生物を液相内に保持し、前記有機性廃水中の有機性成分を有機酸に分解することができる酸生成槽と、
前記酸生成槽から流出された有機性廃水を、グラニュールを用いた嫌気性処理する嫌気性処理槽と、
前記嫌気性処理槽により処理され流出された有機性廃水を固液分離する固液分離装置と、
前記固液分離装置で分離された汚泥を、前記固液分離装置の上流側の前記嫌気性処理槽に戻すラインと、
前記ラインに介設された他の嫌気性処理槽と
を備えることを特徴とする有機性廃水の処理装置。
前記ラインに介設された、固形物を可溶化剤により可溶化処理するための可溶化処理槽を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃水の処理装置。
前記可溶化処理槽の下流側にて前記ラインに介設された固液分離装置を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の有機性廃水の処理装置。