JPH01304098A - 廃水の浄化装置及び浄化方法 - Google Patents
廃水の浄化装置及び浄化方法Info
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- JPH01304098A JPH01304098A JP63253604A JP25360488A JPH01304098A JP H01304098 A JPH01304098 A JP H01304098A JP 63253604 A JP63253604 A JP 63253604A JP 25360488 A JP25360488 A JP 25360488A JP H01304098 A JPH01304098 A JP H01304098A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、進歩した流動床処理方法及び流動床処理装置
を用いた嫌気性廃水浄化技術に関する。
を用いた嫌気性廃水浄化技術に関する。
1970年代前半以来、産業廃水の嫌気性処理がかなり
重要視されておD、その結果、高バイオマス濃度をもつ
改良形リアクタ(反応槽)が開発されている。他の高速
嫌気性リアクタ(利用されている代表的なものとして、
フィルタリアクタ及びUASBリアクタがある)と比較
して、流動床装置(システム)には1.浄化能力が大き
いこと、リアクタに詰まり (フィルタリアクタにおけ
るような詰まり)が生じないこと、スラッジ保持の問題
(UASB装置において粒状スラッジが得られない場合
のような問題)がないこと、及び所要設置体積及び面積
が小さいこと等の重要な潜在的長所がある。流動床装置
では、液体の上向き速度がかなり大きいため、詰まりを
防止できることに加えて、流入液(inf−1uent
)とキャリヤに付着したバイオマスとの良好な接触を保
証することができる。また、流動床リアクタが垂直構造
になっておりかつサイズが比較的小さいので、悪臭の放
散防止が可能な全体として閉構造にすることができる。
重要視されておD、その結果、高バイオマス濃度をもつ
改良形リアクタ(反応槽)が開発されている。他の高速
嫌気性リアクタ(利用されている代表的なものとして、
フィルタリアクタ及びUASBリアクタがある)と比較
して、流動床装置(システム)には1.浄化能力が大き
いこと、リアクタに詰まり (フィルタリアクタにおけ
るような詰まり)が生じないこと、スラッジ保持の問題
(UASB装置において粒状スラッジが得られない場合
のような問題)がないこと、及び所要設置体積及び面積
が小さいこと等の重要な潜在的長所がある。流動床装置
では、液体の上向き速度がかなり大きいため、詰まりを
防止できることに加えて、流入液(inf−1uent
)とキャリヤに付着したバイオマスとの良好な接触を保
証することができる。また、流動床リアクタが垂直構造
になっておりかつサイズが比較的小さいので、悪臭の放
散防止が可能な全体として閉構造にすることができる。
高価ではあるが、防錆剤の使用も任意に行うことができ
る。
る。
しかしながら、嫌気性流動床リアクタの欠点も知られて
おD、それは、バイオ層の成長と該バイオ層のその後の
管理に関するものである。リアクタの底部には、地肌が
剥き出しになったキャリヤの粒子のみが存在することが
よくあD、このことは、リアクタの一部が浄化活動をし
ていないことを意味するものである。作動上の問題とし
ては、例えば、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子を
用いて始動する場合に1.比較的長期の始動時間(立ち
上がり時間)が必要とされ、キャリヤ粒子が成長するの
に約2〜4か月の期間が必要になることである。
おD、それは、バイオ層の成長と該バイオ層のその後の
管理に関するものである。リアクタの底部には、地肌が
剥き出しになったキャリヤの粒子のみが存在することが
よくあD、このことは、リアクタの一部が浄化活動をし
ていないことを意味するものである。作動上の問題とし
ては、例えば、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子を
用いて始動する場合に1.比較的長期の始動時間(立ち
上がり時間)が必要とされ、キャリヤ粒子が成長するの
に約2〜4か月の期間が必要になることである。
例えば、適当なバイオマスで接種後のフルスケール状態
(実物大装置)下でのメタン生産フェーズにおいては、
成長フェーズに4〜12か重要するであろう。この期間
中、装置の安定性は、例えば、ピーク負荷に対して鋭敏
になる。比負荷(specific 1oad)をkg
COD/kg VSS/dayで表すものとすると、
リアクタ内の静止した少量のバイオマスに作用する負荷
は非常に大きくなD、この結果かなりの量のバイオマス
の損失を招くであろう。
(実物大装置)下でのメタン生産フェーズにおいては、
成長フェーズに4〜12か重要するであろう。この期間
中、装置の安定性は、例えば、ピーク負荷に対して鋭敏
になる。比負荷(specific 1oad)をkg
COD/kg VSS/dayで表すものとすると、
リアクタ内の静止した少量のバイオマスに作用する負荷
は非常に大きくなD、この結果かなりの量のバイオマス
の損失を招くであろう。
短期間のインシデントによって、装置を殆ど完全に新し
く始動させることになる。更に、好ましい短期の残留時
間に関しては(例えば、欧州特許出JfiEP−A−2
8846号参照)、始動期血中にpHコントロールが必
要になる。他の不都合な点は、リアクタの停止中に、該
リアクタの底部に溜まったキャリヤ材料によって液体デ
ィストリビュータが詰まってしまうことである。
く始動させることになる。更に、好ましい短期の残留時
間に関しては(例えば、欧州特許出JfiEP−A−2
8846号参照)、始動期血中にpHコントロールが必
要になる。他の不都合な点は、リアクタの停止中に、該
リアクタの底部に溜まったキャリヤ材料によって液体デ
ィストリビュータが詰まってしまうことである。
米国特許第4.253,956号には、別の形式の嫌気
性廃水処理方法すなわちUASB (tlpf lo−
ハnaerobicSludge Bed:上向き流嫌
気性スラッジ床)装置が開示されている。正確に予め定
めておいた条件下での始動期間の前に充分な量の粒状ス
ラッジを添加しておけば、フルスケール装置では、短く
かつ再現可能な始動を行うことが可能である。粒状スラ
ッジは、他のUASB装置から得ることができる。
性廃水処理方法すなわちUASB (tlpf lo−
ハnaerobicSludge Bed:上向き流嫌
気性スラッジ床)装置が開示されている。正確に予め定
めておいた条件下での始動期間の前に充分な量の粒状ス
ラッジを添加しておけば、フルスケール装置では、短く
かつ再現可能な始動を行うことが可能である。粒状スラ
ッジは、他のUASB装置から得ることができる。
このタイプの粒状スラッジは活性材料からなる粒子でで
きておD、該粒子はUASBリアクタ内で本来的に形成
される。また、これらの粒子は数年間に亘って活性を維
持し、かつリアクタから取り出して貯蔵しておくことも
できる。このため、これらの粒子は、新しいプラントの
接種材料として使用するのに適しておD、また、インシ
デント後に現存プラントを再始動するのに適している。
きておD、該粒子はUASBリアクタ内で本来的に形成
される。また、これらの粒子は数年間に亘って活性を維
持し、かつリアクタから取り出して貯蔵しておくことも
できる。このため、これらの粒子は、新しいプラントの
接種材料として使用するのに適しておD、また、インシ
デント後に現存プラントを再始動するのに適している。
また、このUASB装置は、高速で再始動することが重
要であるにも係わらず廃水処理が数か月に亘って中断さ
れるような、周期的稼動プラント(例えば、ビート・砂
糖ミル)に非常に適している。
要であるにも係わらず廃水処理が数か月に亘って中断さ
れるような、周期的稼動プラント(例えば、ビート・砂
糖ミル)に非常に適している。
しかしながら、このUASBリアクタにも幾つかの欠点
がある。例えば、リアクタ内に不活性沈澱物が(部分的
に)沈澱することを防止するには、液体速度が不充分(
1〜2m/h)なことである。これを防止するには、多
くの場合において、廃水を先ず一次セットラー(−次沈
降機)で処理して、不活性沈澱物を分離しなければなら
ない。UASBリアクタは、腐食を生じ易いという構造
上の理由から、装置の上部に空気が侵入することに対し
てかなり敏感である。装置の上部から空気を追い出すた
め、時々、悪臭のするガスを排出しなければならない。
がある。例えば、リアクタ内に不活性沈澱物が(部分的
に)沈澱することを防止するには、液体速度が不充分(
1〜2m/h)なことである。これを防止するには、多
くの場合において、廃水を先ず一次セットラー(−次沈
降機)で処理して、不活性沈澱物を分離しなければなら
ない。UASBリアクタは、腐食を生じ易いという構造
上の理由から、装置の上部に空気が侵入することに対し
てかなり敏感である。装置の上部から空気を追い出すた
め、時々、悪臭のするガスを排出しなければならない。
装置の上部に作用させる過大圧力は、腐食性のバイオガ
スをコンプレッサ無くしては移送できない程に低くしな
ければならない。また、−次セットラーを必要とする場
合には、確かに装置の運転に要する面積がかなり大きく
なD、従って必ずしも廃水源に接近して配置することが
できないという問題がある。
スをコンプレッサ無くしては移送できない程に低くしな
ければならない。また、−次セットラーを必要とする場
合には、確かに装置の運転に要する面積がかなり大きく
なD、従って必ずしも廃水源に接近して配置することが
できないという問題がある。
低濃度の廃水処理装置として、EGSB (Expan
dedGranular Sludge Bed;膨張
粒状スラッジ床)リアクタと呼ばれる改良形のUASB
リアクタが開発されている(G、 Lettinga及
びD、H,Pol著、r Wat、 Sci、 Tec
h、J 、vol、18、no、12(1986)、第
99〜108頁、参照)。
dedGranular Sludge Bed;膨張
粒状スラッジ床)リアクタと呼ばれる改良形のUASB
リアクタが開発されている(G、 Lettinga及
びD、H,Pol著、r Wat、 Sci、 Tec
h、J 、vol、18、no、12(1986)、第
99〜108頁、参照)。
低濃度の廃水がUASBリアクタに供給されると、ガス
の発生が余りにも少なくなD、UASBリアクタ内に形
成されるこのガスによる混合が不充分になって、リアク
タを適正に機能させることができなくなる。
の発生が余りにも少なくなD、UASBリアクタ内に形
成されるこのガスによる混合が不充分になって、リアク
タを適正に機能させることができなくなる。
この問題を解決するため、充分な高速で上向きに流れる
液体がIEGSB装置に供給される。これによD、明白
なスラッジ床の膨張、従ってスラッジと水との良好な接
触を生じさせ、バイオマスを有効に使用することが可能
になる。一般に、この高速上向き流は、流出液(ef
f Iuen t)を再循環させることによって得るこ
とができる。
液体がIEGSB装置に供給される。これによD、明白
なスラッジ床の膨張、従ってスラッジと水との良好な接
触を生じさせ、バイオマスを有効に使用することが可能
になる。一般に、この高速上向き流は、流出液(ef
f Iuen t)を再循環させることによって得るこ
とができる。
しかしながら、EGSBの概念は、比較的冷たくかつ非
常に低濃度の廃水を処理するのに適しているに過ぎない
。高濃度の廃水をEGSBリアクタに供給すると、該リ
アクタ内に発生する大量のガスによって浄化作用が妨げ
られる。また、スラッジ粒子の一部が、流入液中の浮遊
固体物と共にリアクタ外に洗い出される。従来のセ・7
トラーの設計では、除去されたこれらのスラッジ粒子を
浮遊固形物から分離することが困難なため、活性バイオ
マスの損失を招くことになる。従って、EGSBリアク
タは、高濃度の廃水を供給するという条件下では機能し
ないし、通常のUASBリアクタはかような条件下で作
動させるのが好ましいといえる。G、 Letting
a及びD、H,Po1両氏の上記著書には、スラッジの
成長に関しては何ら記載されていない。
常に低濃度の廃水を処理するのに適しているに過ぎない
。高濃度の廃水をEGSBリアクタに供給すると、該リ
アクタ内に発生する大量のガスによって浄化作用が妨げ
られる。また、スラッジ粒子の一部が、流入液中の浮遊
固体物と共にリアクタ外に洗い出される。従来のセ・7
トラーの設計では、除去されたこれらのスラッジ粒子を
浮遊固形物から分離することが困難なため、活性バイオ
マスの損失を招くことになる。従って、EGSBリアク
タは、高濃度の廃水を供給するという条件下では機能し
ないし、通常のUASBリアクタはかような条件下で作
動させるのが好ましいといえる。G、 Letting
a及びD、H,Po1両氏の上記著書には、スラッジの
成長に関しては何ら記載されていない。
従って本発明の目的は、流動床方法(流動床プロセス)
とUASB方法([JASBプロセス)との長所が組み
合わされた廃水処理方法であって、改良された流動床方
法を提供することにある。
とUASB方法([JASBプロセス)との長所が組み
合わされた廃水処理方法であって、改良された流動床方
法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記改良された方法を実施するの
に非常に適した改良形の廃水処理装置を提供することに
ある。この装置は、本発明の方法を実施できるだけでな
く、他の流動床方法(例えば、キャリヤ材料を使用した
もの)をも首尾よ(実施することができるものである。
に非常に適した改良形の廃水処理装置を提供することに
ある。この装置は、本発明の方法を実施できるだけでな
く、他の流動床方法(例えば、キャリヤ材料を使用した
もの)をも首尾よ(実施することができるものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
UASBリアクタは一般に、4〜20時間の液体滞留時
間を有している。UASBリアクタ内の粒状スラッジは
、1〜2 m/hの表面液体速度及びリアクタの上部に
おける1〜2 m/hの表面ガス速度に曝されている。
間を有している。UASBリアクタ内の粒状スラッジは
、1〜2 m/hの表面液体速度及びリアクタの上部に
おける1〜2 m/hの表面ガス速度に曝されている。
これ迄に発見されている驚異的な事実は、このタイプの
粒状スラッジが流動床方法に使用する活性材料として極
めて適したものであD、0.5〜4時間の液体滞留時間
、4〜25 m/h (好ましくは6〜20 m/h)
の表面液体速度、及び4〜15 m/hの表面ガス速度
であっても何らの損傷を受けることなく使用できること
である。
粒状スラッジが流動床方法に使用する活性材料として極
めて適したものであD、0.5〜4時間の液体滞留時間
、4〜25 m/h (好ましくは6〜20 m/h)
の表面液体速度、及び4〜15 m/hの表面ガス速度
であっても何らの損傷を受けることなく使用できること
である。
広範囲の研究及び実験をした結果発見された驚異的な事
実は、粒状スラッジが、流動床リアクタ内に適正に導入
された後に、粒状構造及び生物学的活性を維持するだけ
でなく、リアクタ内の粒状スラッジが増加した場合でも
強い乱流流動床条件に良く順応できることである。この
現象は、酸性化リアクタ並びにメタン形成りアクタにお
いて見出されている。この改良した流動床方法は、流動
床方法及びUASB方法の長所を有しているが、これら
の方法の欠点は持っていない。実験室スケール、パイロ
ットプラントスケール及びフルスケールの装置から得ら
れた、この改良された流動床方法の結果によれば、本発
明の長所が、装置の始動時だけでなく定常状態時の条件
下でも発揮されることを明瞭に示している。
実は、粒状スラッジが、流動床リアクタ内に適正に導入
された後に、粒状構造及び生物学的活性を維持するだけ
でなく、リアクタ内の粒状スラッジが増加した場合でも
強い乱流流動床条件に良く順応できることである。この
現象は、酸性化リアクタ並びにメタン形成りアクタにお
いて見出されている。この改良した流動床方法は、流動
床方法及びUASB方法の長所を有しているが、これら
の方法の欠点は持っていない。実験室スケール、パイロ
ットプラントスケール及びフルスケールの装置から得ら
れた、この改良された流動床方法の結果によれば、本発
明の長所が、装置の始動時だけでなく定常状態時の条件
下でも発揮されることを明瞭に示している。
本発明の方法とEGSB方法とを比較することによって
明らかにされた本発明の方法の長所が、八、凱A、 d
e Manらによって説明されている(1988年5月
22〜26日、イタリア、ボローニヤで開催された、「
嫌気性グイジエスチョン」に関する第5回国際シンポジ
ウムの予稿集、第197頁、参照)。
明らかにされた本発明の方法の長所が、八、凱A、 d
e Manらによって説明されている(1988年5月
22〜26日、イタリア、ボローニヤで開催された、「
嫌気性グイジエスチョン」に関する第5回国際シンポジ
ウムの予稿集、第197頁、参照)。
尚、この予稿集は、本願の優先日より後に刊行されたも
のである。
のである。
前にも述べたが、EGSB方法は、高濃度の廃水処理に
は不適当なものである。リアクタ内での高表面速度は、
流出液を高速で再循環させることによって得られる。従
って、リアクタのキャパシティは小さい。低濃度の廃水
によりリアクタ内に発生するガスは少量であD、このた
め、乱流に関して比較的緩やかな状態が存在する。
は不適当なものである。リアクタ内での高表面速度は、
流出液を高速で再循環させることによって得られる。従
って、リアクタのキャパシティは小さい。低濃度の廃水
によりリアクタ内に発生するガスは少量であD、このた
め、乱流に関して比較的緩やかな状態が存在する。
リアクタ(EGSBリアクタ)内に緩やかな状態を選定
するだけでなく、リアクタ内へのスラッジ粒子の充分か
つ選択的な戻しを選定することによって、ガスと液体と
に高速の流れを与えて活性スラッジ粒子の損失を防止す
るという考え方が、本発明の基礎をなすものである。
するだけでなく、リアクタ内へのスラッジ粒子の充分か
つ選択的な戻しを選定することによって、ガスと液体と
に高速の流れを与えて活性スラッジ粒子の損失を防止す
るという考え方が、本発明の基礎をなすものである。
かようなスラッジ粒子の戻しは、別の分離技術例えば、
リアクタの頂部に配置されたセソトラー又はその他の場
所に配置されたセラトラ−を用いて行われる。かような
セパレータすなわちセラトラ−内に適当な状態を選定す
ることによって、浮遊固形物を含有する流出液からスラ
ッジ粒子が分離される。このようにして、EGSB方法
で処理するには全体的に不適当な廃水を浄化することが
可能になる。
リアクタの頂部に配置されたセソトラー又はその他の場
所に配置されたセラトラ−を用いて行われる。かような
セパレータすなわちセラトラ−内に適当な状態を選定す
ることによって、浮遊固形物を含有する流出液からスラ
ッジ粒子が分離される。このようにして、EGSB方法
で処理するには全体的に不適当な廃水を浄化することが
可能になる。
本発明の長所すなわち利点を明らかにするため、下記の
表1に、EGSB方法と本発明の方法(tlFB)との
典型的な特徴を比較して示しである。
表1に、EGSB方法と本発明の方法(tlFB)との
典型的な特徴を比較して示しである。
表 1
*再循環比とは、リアクタの再循環した流出液とりアク
タの流入液との間の比をいう。
タの流入液との間の比をいう。
本発明の方法の開始(始動)は、スラッジを、例えばU
ASBリアクタから又は本発明の方法を実施する別のり
アクタから導入することによって加速することができる
。相当量のスラッジの接種を行うことなく始動すること
もできるが、充分な匿の粒状スラッジが存在するように
なる前に、かなりの時間が必要とされるであろう、正し
い作動条件を選定することによって、キャリヤ材料を使
用しておりかつ既に作動している流動床方法を、本発明
の方法に変換することができる。このようにして、従来
の方法を徐々に本発明の方法に切り換えることができる
。本発明の実施例においては、粒状スラッジとキャリヤ
上のスラッジとが存在する。
ASBリアクタから又は本発明の方法を実施する別のり
アクタから導入することによって加速することができる
。相当量のスラッジの接種を行うことなく始動すること
もできるが、充分な匿の粒状スラッジが存在するように
なる前に、かなりの時間が必要とされるであろう、正し
い作動条件を選定することによって、キャリヤ材料を使
用しておりかつ既に作動している流動床方法を、本発明
の方法に変換することができる。このようにして、従来
の方法を徐々に本発明の方法に切り換えることができる
。本発明の実施例においては、粒状スラッジとキャリヤ
上のスラッジとが存在する。
本発明の実施例は、既存の装置にも首尾良く適用するこ
とができる。
とができる。
本発明の流動床方法の粒子は、リアクタ内の強い乱流条
件にも耐えることができるものである。
件にも耐えることができるものである。
これらの粒子は他にも優れた品質を示しておD、数年間
に亘って活性を維持するこができると共に、他の流動床
方法の始動にも使用することができる。
に亘って活性を維持するこができると共に、他の流動床
方法の始動にも使用することができる。
また、これらの粒子は、周期的稼動プラントの廃水の浄
化にも首尾良く適用することができる。
化にも首尾良く適用することができる。
スラッジ粒子の最終落下速度(これは、清澄化特性を知
るための測定である)は、UASBリアクタから得られ
るスラッジよりも大きいか、少なくとも等しい。スラッ
ジの活性は、少なくともUASBリアクタのスラッジと
同程度かそれより大きい。驚くべき事実は、スラッジの
品質はりアクタの構造に基づいて定まD、3相セパレー
タについて以下により詳細に説明する。
るための測定である)は、UASBリアクタから得られ
るスラッジよりも大きいか、少なくとも等しい。スラッ
ジの活性は、少なくともUASBリアクタのスラッジと
同程度かそれより大きい。驚くべき事実は、スラッジの
品質はりアクタの構造に基づいて定まD、3相セパレー
タについて以下により詳細に説明する。
本発明の改良された流動床方法は、キャリヤに付着した
バイオマスを使用する浄化方法用に設計された、未改良
の流動床リアクタでも実施することができるが、本発明
の方法は、以下に詳細に述べる本発明の改良された流動
床リアクタによって一層首尾良〈実施することができる
。フルスケール装置での実験によれば、未改良の流動床
リアクタでも、液体分配装置及びリアクタの頂部に配置
された3相セパレータに関して最高位に続(次位の結果
が得られたことを示している。
バイオマスを使用する浄化方法用に設計された、未改良
の流動床リアクタでも実施することができるが、本発明
の方法は、以下に詳細に述べる本発明の改良された流動
床リアクタによって一層首尾良〈実施することができる
。フルスケール装置での実験によれば、未改良の流動床
リアクタでも、液体分配装置及びリアクタの頂部に配置
された3相セパレータに関して最高位に続(次位の結果
が得られたことを示している。
5〜■Omへの速度で液体分配装置を出ていく液体の結
果として生じるエネルギの消散は大きく、液体の噴流の
力によって粒状スラッジが分解(崩壊)されてしまう程
である。欧州特許出願筒EP−A−90450号に記載
の3相セパレータは、ガス及び液体の負荷状態が比較的
小さいときでも良好に機能するが、負荷状態が大きいと
きにはガス(の一部)が沈澱区画室にしばしば流入する
。このため、沈澱工程が妨げられ、かつ全面成長の損失
をきたし、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子又は天
然粒子を生じさせる結果を招く。
果として生じるエネルギの消散は大きく、液体の噴流の
力によって粒状スラッジが分解(崩壊)されてしまう程
である。欧州特許出願筒EP−A−90450号に記載
の3相セパレータは、ガス及び液体の負荷状態が比較的
小さいときでも良好に機能するが、負荷状態が大きいと
きにはガス(の一部)が沈澱区画室にしばしば流入する
。このため、沈澱工程が妨げられ、かつ全面成長の損失
をきたし、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子又は天
然粒子を生じさせる結果を招く。
更に本発明は、液体分配装置の構造に関する改良によD
、流動床方法を粒状スラッジの使用に一層適したものと
している。
、流動床方法を粒状スラッジの使用に一層適したものと
している。
更に本発明では3相セパレータの構造も改良され、これ
によD、全面成長の損失又は剥き出しになったキャリヤ
粒子が低減され、本発明の好ましい実施例においては、
粒状スラッジの損失をより小さくすることもできるよう
になっている。そうすることによって、ガス及び液体の
速度が大きい場合であっても、リアクタ内での活性バイ
オマスの濃度をより高く維持することが可能になる。こ
の改良を、第1図に示す公知の円形流動床リアクタ1に
基づいて説明する。
によD、全面成長の損失又は剥き出しになったキャリヤ
粒子が低減され、本発明の好ましい実施例においては、
粒状スラッジの損失をより小さくすることもできるよう
になっている。そうすることによって、ガス及び液体の
速度が大きい場合であっても、リアクタ内での活性バイ
オマスの濃度をより高く維持することが可能になる。こ
の改良を、第1図に示す公知の円形流動床リアクタ1に
基づいて説明する。
上界する気泡がリアクタの横断面全体に亘って均質分散
しているものとすれば、のど部2の下の区画室内で形成
された気泡の約60%が、円筒状の気泡カーテンを形成
すべく集中している。沈降機すなわちセラトラ−4内へ
の液体の上向き流れが、のど部2において歪むことによ
り引き起こされる横方向への運動の結果、気泡カーテン
3は安定したものとはならない。ガス収集フード5と、
のど部2との間の半径方向オーバラップが不充分である
ため、すべての気泡がいつでもフード5を通り抜ける訳
ではない。セラトラ−4に流入する気泡は、次に沈澱工
程を妨げる。この問題をそれ程重要視しなくてもよいリ
アクタは、リアクタの上部におけるガス流が比較的少な
いリアクタのみである。
しているものとすれば、のど部2の下の区画室内で形成
された気泡の約60%が、円筒状の気泡カーテンを形成
すべく集中している。沈降機すなわちセラトラ−4内へ
の液体の上向き流れが、のど部2において歪むことによ
り引き起こされる横方向への運動の結果、気泡カーテン
3は安定したものとはならない。ガス収集フード5と、
のど部2との間の半径方向オーバラップが不充分である
ため、すべての気泡がいつでもフード5を通り抜ける訳
ではない。セラトラ−4に流入する気泡は、次に沈澱工
程を妨げる。この問題をそれ程重要視しなくてもよいリ
アクタは、リアクタの上部におけるガス流が比較的少な
いリアクタのみである。
米国特許筒4.GO9,460号には、IJASBリア
クタ内での醗酵により発生したガスの大部分を、リアク
タの上部に到達する前に収集するように構成した装置が
開示されている。この構造は複雑であD、リアクタ全体
に亘って、多数の収集装置が1本以上の立ち下がり管を
介して互いに積み重ねられている。かような装置では、
UASB方法を実施すべく液体を流すことが困難又は殆
ど不可能であるため、流動床’AHには全く使用するこ
とができない。
クタ内での醗酵により発生したガスの大部分を、リアク
タの上部に到達する前に収集するように構成した装置が
開示されている。この構造は複雑であD、リアクタ全体
に亘って、多数の収集装置が1本以上の立ち下がり管を
介して互いに積み重ねられている。かような装置では、
UASB方法を実施すべく液体を流すことが困難又は殆
ど不可能であるため、流動床’AHには全く使用するこ
とができない。
米国特許筒4,622.147号には、3つのレベルの
ガス収集フードを備えたIJAsB方法用の装置が開示
されている。あたかも米国特許筒4,609.460号
に開示の装置と同様に、この設計も、小さな液体及びガ
ス速度をもつLIASBリアクタに向けられている。
ガス収集フードを備えたIJAsB方法用の装置が開示
されている。あたかも米国特許筒4,609.460号
に開示の装置と同様に、この設計も、小さな液体及びガ
ス速度をもつLIASBリアクタに向けられている。
この構造は、流動床リアクタに適用したときに起きる気
泡カーテンに関する上記問題を解決できないだけでなく
、このフェーズ分離構造は、リアクタの体積のかなりの
部分を占める程に大きいものである。
泡カーテンに関する上記問題を解決できないだけでなく
、このフェーズ分離構造は、リアクタの体積のかなりの
部分を占める程に大きいものである。
この問題を解決するための、誰でも気が付く他の解決方
法は、のど部とガス収集フードとの間のオーバラップを
大きくすることである。しかしながら、リアクタののど
部で液体の速度が増加すると、沈澱したバイオマス粒子
をセフトラ−の外に戻すことがより困難になることが分
かっている。
法は、のど部とガス収集フードとの間のオーバラップを
大きくすることである。しかしながら、リアクタののど
部で液体の速度が増加すると、沈澱したバイオマス粒子
をセフトラ−の外に戻すことがより困難になることが分
かっている。
また、ガス収集フードの直径が大きくなれば、ガス収集
フード自体が大型化して組み立てがより困難になる。
フード自体が大型化して組み立てがより困難になる。
発見した都合の良い事実は、リアクタののど部に集中し
ている気泡カーテンを、流れる液体から分離できるとい
うことである。収集された気泡がガス収集空間に直接送
られるとき、リアクタ内でのガス及び/又は液体の速度
が極めて大きい場合であっても、セフトラ−が悪く機能
するという問題が解決される。本発明によるこの特殊な
バイオガス収集装置は、新しい流動床リアクタに取付は
可能であるだけでなく、既存の流動床リアクタにも取付
けることができる。
ている気泡カーテンを、流れる液体から分離できるとい
うことである。収集された気泡がガス収集空間に直接送
られるとき、リアクタ内でのガス及び/又は液体の速度
が極めて大きい場合であっても、セフトラ−が悪く機能
するという問題が解決される。本発明によるこの特殊な
バイオガス収集装置は、新しい流動床リアクタに取付は
可能であるだけでなく、既存の流動床リアクタにも取付
けることができる。
第2図、第3図、第4図及び第5図には、分離されたバ
イオガスの出口についての幾つかの実施例が示しである
。隔壁6は、該隔壁6が設けられていなければ気泡カー
テンを形成するであろう気泡を収集する。収集されたガ
、スは、チューブすなわち区画室7を介して直接ガス収
集空間9に4かれるか、或いはガス収集空間9に連結さ
れた収集チューブ8(第4図)に導かれる。市販される
フルスケールの円形リアクタにおいては、隔壁6の直径
を0.5〜10 mにすることができ、例えば、リアク
タの直径が3mであるときには、隔壁6の直径を30〜
80 cmにするのが適している。これらのすべてのチ
ューブは、ガス収集空間9にガスを導くことができる寸
法を有しておD、かつセフトラ−4内にエアリフト循環
流が起きることを防止すべく、これらのチューブを液面
より充分高くまで延ばしておく。
イオガスの出口についての幾つかの実施例が示しである
。隔壁6は、該隔壁6が設けられていなければ気泡カー
テンを形成するであろう気泡を収集する。収集されたガ
、スは、チューブすなわち区画室7を介して直接ガス収
集空間9に4かれるか、或いはガス収集空間9に連結さ
れた収集チューブ8(第4図)に導かれる。市販される
フルスケールの円形リアクタにおいては、隔壁6の直径
を0.5〜10 mにすることができ、例えば、リアク
タの直径が3mであるときには、隔壁6の直径を30〜
80 cmにするのが適している。これらのすべてのチ
ューブは、ガス収集空間9にガスを導くことができる寸
法を有しておD、かつセフトラ−4内にエアリフト循環
流が起きることを防止すべく、これらのチューブを液面
より充分高くまで延ばしておく。
隔壁6は、リアクタを出るガスの30〜80%(より好
ましくは、50〜80%)を収集する。リアクタとして
は円形リアクタが好ましいが、本発明の範囲内には、正
方形、長方形又はその他の形状が含まれる。この流動床
リアクタの高さは、少なくとも6m(好ましくは、少な
くとも10m)にするのが都合がよい。H/Dの比は、
2〜40(好ましくは、2〜10 )にする(ここで、
)Tはリアクタの高さ、Dはリアクタの直径すなわち平
均横断面寸法である)。
ましくは、50〜80%)を収集する。リアクタとして
は円形リアクタが好ましいが、本発明の範囲内には、正
方形、長方形又はその他の形状が含まれる。この流動床
リアクタの高さは、少なくとも6m(好ましくは、少な
くとも10m)にするのが都合がよい。H/Dの比は、
2〜40(好ましくは、2〜10 )にする(ここで、
)Tはリアクタの高さ、Dはリアクタの直径すなわち平
均横断面寸法である)。
更に本発明では、3相セパレータに平行板を設けること
によD、微小固体粒子が良好に凝結して大きな粒子に成
長することを促進している。かような構造の2つの実施
例が、第5図及び第6図に示しである。米国特許第4,
253,956号には、かような開口部を形成するため
の、セフトラ−の遮断傾斜壁を備えたUASBリアクタ
が示されている。このようにして形成された壁部分は、
入口開口部のところで互いに交互に配置されていて、上
昇するガスが沈澱区画室に流入できないように遮断して
いる。傾斜壁の下端部に設けられた、セフトラ−の出口
開口部によD、粒子が戻ることができるようになってい
る。液体及びガスの速度が大きくても、驚くことに、こ
の原理を流動床に使用することが可能になる。リアクシ
ョン空間内で形成されたガスの大部分をバイパスさせる
ことによって、かような原理を、(ガス収集装置と組み
合わせて実施される)流動床方法に適用することが可能
になるのである。
によD、微小固体粒子が良好に凝結して大きな粒子に成
長することを促進している。かような構造の2つの実施
例が、第5図及び第6図に示しである。米国特許第4,
253,956号には、かような開口部を形成するため
の、セフトラ−の遮断傾斜壁を備えたUASBリアクタ
が示されている。このようにして形成された壁部分は、
入口開口部のところで互いに交互に配置されていて、上
昇するガスが沈澱区画室に流入できないように遮断して
いる。傾斜壁の下端部に設けられた、セフトラ−の出口
開口部によD、粒子が戻ることができるようになってい
る。液体及びガスの速度が大きくても、驚くことに、こ
の原理を流動床に使用することが可能になる。リアクシ
ョン空間内で形成されたガスの大部分をバイパスさせる
ことによって、かような原理を、(ガス収集装置と組み
合わせて実施される)流動床方法に適用することが可能
になるのである。
第5図は、セフトラ−4に取付けられたかような隔壁1
0を示すものである。この隔壁10の周囲で液体の循環
が生じ、このため、沈澱した粒子をセフトラ−4からり
アクタ内に良く戻すことができ、かつこの隔壁10の上
部の周囲でのガス/液体分離を改善することができる。
0を示すものである。この隔壁10の周囲で液体の循環
が生じ、このため、沈澱した粒子をセフトラ−4からり
アクタ内に良く戻すことができ、かつこの隔壁10の上
部の周囲でのガス/液体分離を改善することができる。
円形の3相セパレータが使用される場合には、隔壁10
を円錐形にすることができる。
を円錐形にすることができる。
この隔壁10の下側から上昇してくるバイオガスは、収
集されて上方に向かって流れる。従って、この隔壁10
の両側でのガスの密度の差異によD、隔壁IOの周囲に
はガスリフト循環が生じる。
集されて上方に向かって流れる。従って、この隔壁10
の両側でのガスの密度の差異によD、隔壁IOの周囲に
はガスリフト循環が生じる。
第6図の実施例では、3相セパレータの機能を更に良好
に発揮させるための隔壁10A、IOBが設けられてい
る。これらの隔壁10A、IOBの数は、処理すべき液
体の体積及び技術的設計寸法によって定められる。しか
しながら、経済的な観点を優先するなら、単一の隅壁1
0を設けるのがよい。
に発揮させるための隔壁10A、IOBが設けられてい
る。これらの隔壁10A、IOBの数は、処理すべき液
体の体積及び技術的設計寸法によって定められる。しか
しながら、経済的な観点を優先するなら、単一の隅壁1
0を設けるのがよい。
発見された驚異的な事実は、ガスリフト循環が、リアク
タの良好かつ信顛性ある作動に対し貢献することである
。このガスリフト循環によD、セソトラーを出る全ての
液体が約5〜20倍の速度で循環し、かつ上向き及び下
向きの運動をして通過する。また、この領域における粒
子の平均滞留時間が増大し、かつ衝突の機会も増大する
。
タの良好かつ信顛性ある作動に対し貢献することである
。このガスリフト循環によD、セソトラーを出る全ての
液体が約5〜20倍の速度で循環し、かつ上向き及び下
向きの運動をして通過する。また、この領域における粒
子の平均滞留時間が増大し、かつ衝突の機会も増大する
。
衝突及び凝結によって微小粒子が成長し、大きな粒子に
なっていく。このようにして、活性バイオマスの損失が
低減され、かつ良く沈澱する粒状スラッジの形成速度が
実質的に増大する。従って、浮遊する固形物(これらの
固形物は、浄化工程において活性を呈しない)から、微
小な活性粒子(これらの粒子は互いに一緒になって成長
する)を分離することができる。
なっていく。このようにして、活性バイオマスの損失が
低減され、かつ良く沈澱する粒状スラッジの形成速度が
実質的に増大する。従って、浮遊する固形物(これらの
固形物は、浄化工程において活性を呈しない)から、微
小な活性粒子(これらの粒子は互いに一緒になって成長
する)を分離することができる。
3相セパレータのかような設計の結果、微小スラッジ粒
子から粒状スラッジへの変換が改善される。
子から粒状スラッジへの変換が改善される。
このため、流動床装置と比較してリアクタの始動を速く
することが可能になD、適量の接種スラッジが存在する
だけの場合であってもこれが可能であることに気付くで
あろう。
することが可能になD、適量の接種スラッジが存在する
だけの場合であってもこれが可能であることに気付くで
あろう。
3相セパレータの横断面形状として円形を選択した場合
には、隔壁(ガス収集フード)5及び隔壁10を截頭円
錐状にするのが好ましい。
には、隔壁(ガス収集フード)5及び隔壁10を截頭円
錐状にするのが好ましい。
欧州特許出願EP−A−90450号に記載の液体分配
装置は、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子(例えば
、砂)からなる床に、液体を均等に分配できるように設
計されている。固形物のマスがかなり重いこと及びこれ
らが−緒にくっつくこと(もしくっついてしまえば、滞
留領域が形成される)を防止する必要性があること等の
理由によD、噴流部を通る液体の流速を、粒状スラッジ
が分解(崩壊)される程度まで大きく (5〜10 m
/s)する必要がある。
装置は、地肌が剥き出しになったキャリヤ粒子(例えば
、砂)からなる床に、液体を均等に分配できるように設
計されている。固形物のマスがかなり重いこと及びこれ
らが−緒にくっつくこと(もしくっついてしまえば、滞
留領域が形成される)を防止する必要性があること等の
理由によD、噴流部を通る液体の流速を、粒状スラッジ
が分解(崩壊)される程度まで大きく (5〜10 m
/s)する必要がある。
本発明によれば、第7図に示すように、液体分配装置の
構造についても改良がなされていて、流動床リアクタを
、粒状スラッジの使用に一層適したものにしている。
構造についても改良がなされていて、流動床リアクタを
、粒状スラッジの使用に一層適したものにしている。
天然粒子は、液体の流れが妨げられているとき(滞留し
ているとき)には、互いにくっつきあう傾向は殆ど無い
。驚くべきことに、粒状スラッジの層がかなり11い(
数メートル)場合であっても、流動床の下部の数個所で
液体を供給することによって、蔀単かつ容易に流動床方
法を始動させることができる。床のミキシング、流動化
及び均質化は、6〜10 m/sの表面(上向き流れ)
速度で行われる。活性粒状スラッジによD、直接、リア
クタの下部においてガスの生成が開始され、これによD
、ミキシング工程も促進される。
ているとき)には、互いにくっつきあう傾向は殆ど無い
。驚くべきことに、粒状スラッジの層がかなり11い(
数メートル)場合であっても、流動床の下部の数個所で
液体を供給することによって、蔀単かつ容易に流動床方
法を始動させることができる。床のミキシング、流動化
及び均質化は、6〜10 m/sの表面(上向き流れ)
速度で行われる。活性粒状スラッジによD、直接、リア
クタの下部においてガスの生成が開始され、これによD
、ミキシング工程も促進される。
第7図に示す幾つかの例のうちの、本発明の1つの特徴
は、リアクタの幾つかの方向に液体入ロバイブを設けた
ことである。特別な出口ノズルを用いて局部的な高速を
生じさせる必要はない。通常の出口速度は、0.5〜4
m/s (好ましくは、1〜2 m/s )である。
は、リアクタの幾つかの方向に液体入ロバイブを設けた
ことである。特別な出口ノズルを用いて局部的な高速を
生じさせる必要はない。通常の出口速度は、0.5〜4
m/s (好ましくは、1〜2 m/s )である。
従って、液体廃棄物は、相互に間隔を隔てた複数の人口
から醗酵領域に供給され、時には、成る入口からの液体
廃棄物の流入を遮断して流れの方向を変えることもでき
る。例えば、液体廃棄物を成る時間だけ各人口から連続
的に供給することもできる。矩形及び円形のりアクタに
、平ら又は円錐形の底を設けてもよい。
から醗酵領域に供給され、時には、成る入口からの液体
廃棄物の流入を遮断して流れの方向を変えることもでき
る。例えば、液体廃棄物を成る時間だけ各人口から連続
的に供給することもできる。矩形及び円形のりアクタに
、平ら又は円錐形の底を設けてもよい。
例 1
第8図に示すように、41の体積と5.0 cmの直径
をもつ実験室スケールの流動床リアクタ1の頂部に、2
1のキャパシティをもつ3相セパレータが設けられてい
る。
をもつ実験室スケールの流動床リアクタ1の頂部に、2
1のキャパシティをもつ3相セパレータが設けられてい
る。
流動床には、UASBリアクタから発生しかつ150g
の5S(Suspended 5olids:浮遊固形
物)と120gのVSS(Volatile 5usp
snded 5olids:揮発性浮遊固形物)とを含
有している2j2のバイオマス粒子が接種された。
の5S(Suspended 5olids:浮遊固形
物)と120gのVSS(Volatile 5usp
snded 5olids:揮発性浮遊固形物)とを含
有している2j2のバイオマス粒子が接種された。
カラム内の表面液体速度は、実験中8.8 m/sに維
持された。
持された。
パイプ11を通ってリアクタ1から出る液体は、その一
部がパイプ13を通して再VII環され(17,0L/
h) 、残部はパイプ14を通して排出された。
部がパイプ13を通して再VII環され(17,0L/
h) 、残部はパイプ14を通して排出された。
流出液の再W4環された部分と共に、原廃水15が導入
された(2.t j!/h)。
された(2.t j!/h)。
形成されたガスが、チャンバすなわちガス収集空間9内
に収集され、パイプ12を通して排出された。
に収集され、パイプ12を通して排出された。
2.000 mg/ 12の酢酸と480 mg/ l
のエタノールとを含有する典型的な廃水が、この流動床
リアクタ内で浄化された。バイオマスの成長を促進する
ため、栄養素が添加された。
のエタノールとを含有する典型的な廃水が、この流動床
リアクタ内で浄化された。バイオマスの成長を促進する
ため、栄養素が添加された。
始動期間を含む3か月の期間中、平均負荷は、1日当た
りのリアクション体積が36.6 kg COD/m3
であD、変換効率はC0Dt=92.4%であった(C
ODtとは、全化学的酸素要求量をいう)。バイオガス
の平均生産量は、45.71/dである。表面ガス速度
は、リアクタの上部において0.97 m/hになるよ
うに計算された。
りのリアクション体積が36.6 kg COD/m3
であD、変換効率はC0Dt=92.4%であった(C
ODtとは、全化学的酸素要求量をいう)。バイオガス
の平均生産量は、45.71/dである。表面ガス速度
は、リアクタの上部において0.97 m/hになるよ
うに計算された。
リアクタ内の平均流体滞留時間は2時間であD、活性流
動床部分での接触時間は6分間であった。
動床部分での接触時間は6分間であった。
実験の柊時において、135gのvSSに相当する15
6gのSSが存在した。これは、2.11/!の膨張体
積に相当する。
6gのSSが存在した。これは、2.11/!の膨張体
積に相当する。
この実験によD、スラッジ粒子が完全にそのままの状態
に維持され、かような条件下でバイオマスの正味量が増
加(15gのVSS) したことが実証された。また、
この方法は、高い効率を以て安定して作動した。
に維持され、かような条件下でバイオマスの正味量が増
加(15gのVSS) したことが実証された。また、
この方法は、高い効率を以て安定して作動した。
開−主
G is t−brocades社の化学・醗酵プラン
トから発生した産業廃水を、パイロットスケールの装置
で浄化した。廃水は、連続流撹拌タンクリアクタ内で酸
性化された。このときの流体滞留時間は8〜12時間で
ある。このリアクタの流出液は、パイロットスケールの
流動床リアクタに供給される。流動床リアクタへの流入
液は、1,800から4 、500mg/ 1のC0D
tと、350〜500mg/ 1の硫酸塩と、0.5〜
1.5g/j’の不活性SSとを含有している。この流
入液は、平均で50〜80%酸性化された(これは、溶
存CODの脂肪酸寄与率について計算したものである)
0円筒状の流動床リアクタは、第1図に示すものが使用
された。3相セパレータの部分を除くリアクタの高さは
19.45 m 、直径は0.495 mであD、従っ
てその有効体積は3.7iとなる。のど部2の近くの最
小横断面積は0.081 mz、ガス収集フード5の最
下端部での最小横断面積は0.108 re”、ガス収
集フード5のフード部分が垂直に対してなす角度は55
″である。
トから発生した産業廃水を、パイロットスケールの装置
で浄化した。廃水は、連続流撹拌タンクリアクタ内で酸
性化された。このときの流体滞留時間は8〜12時間で
ある。このリアクタの流出液は、パイロットスケールの
流動床リアクタに供給される。流動床リアクタへの流入
液は、1,800から4 、500mg/ 1のC0D
tと、350〜500mg/ 1の硫酸塩と、0.5〜
1.5g/j’の不活性SSとを含有している。この流
入液は、平均で50〜80%酸性化された(これは、溶
存CODの脂肪酸寄与率について計算したものである)
0円筒状の流動床リアクタは、第1図に示すものが使用
された。3相セパレータの部分を除くリアクタの高さは
19.45 m 、直径は0.495 mであD、従っ
てその有効体積は3.7iとなる。のど部2の近くの最
小横断面積は0.081 mz、ガス収集フード5の最
下端部での最小横断面積は0.108 re”、ガス収
集フード5のフード部分が垂直に対してなす角度は55
″である。
嫌気性粒状スラッジの150 kgのO3([lry
5olid :乾燥同形物)が、リアクタに添加された
。スラッジは、砂糖ミル(砂糖きび圧搾所)の廃水を浄
化するのに使用された嫌気性UASBリアクタから発生
したものである。120 kgのvSSでリアクタを始
動した時の有機材料の含有率は82%であった。スラッ
ジ粒子の平均粒径は、2〜3 mmであった。試験の開
始時において、リアクタ内の膨張した粒状スラッジ床の
高さは、7.7mであった。
5olid :乾燥同形物)が、リアクタに添加された
。スラッジは、砂糖ミル(砂糖きび圧搾所)の廃水を浄
化するのに使用された嫌気性UASBリアクタから発生
したものである。120 kgのvSSでリアクタを始
動した時の有機材料の含有率は82%であった。スラッ
ジ粒子の平均粒径は、2〜3 mmであった。試験の開
始時において、リアクタ内の膨張した粒状スラッジ床の
高さは、7.7mであった。
酸性化された廃水は、流出液の中の再循環された部分と
共にリアクタの底部に導入された。酸性化された廃水の
pHは6.0〜6.7、再循環された液体のpHは7゜
2〜7.5であった。
共にリアクタの底部に導入された。酸性化された廃水の
pHは6.0〜6.7、再循環された液体のpHは7゜
2〜7.5であった。
1.40 m’/hの液体が、7.4 m/hの表面液
体速度でリアクタに導入された。導入された液体の酸性
イヒされた廃水の割合は段階的に増加された。すなわち
、第1日月の3001/hの割合力1ら第5日月の1.
000 Il/hの割合で、酸性化された廃水がリアク
タに供給された。第5日月には、導入される液体の総置
が1.80 m’/hに増加された(表面液体速度は9
.5 m/hである)。負荷のこのような段階的増加は
、流出液内の脂肪酸含有量に基づいて行われ、1.00
0 mg/ 1以下に保たれた。
体速度でリアクタに導入された。導入された液体の酸性
イヒされた廃水の割合は段階的に増加された。すなわち
、第1日月の3001/hの割合力1ら第5日月の1.
000 Il/hの割合で、酸性化された廃水がリアク
タに供給された。第5日月には、導入される液体の総置
が1.80 m’/hに増加された(表面液体速度は9
.5 m/hである)。負荷のこのような段階的増加は
、流出液内の脂肪酸含有量に基づいて行われ、1.00
0 mg/ 1以下に保たれた。
下記の表2には、酸性化された廃水(酸性廃水)の総量
、廃水の総量及び表面液体速度等が示しである。
、廃水の総量及び表面液体速度等が示しである。
表2
50日間に亘る試験期間中、リアクタの温度は、30〜
34″であった。
34″であった。
また、試験期間中、リアクタの作用は安定しておD、脂
肪酸の除去効率は常時90%以上であった。
肪酸の除去効率は常時90%以上であった。
試験の期間中、膨張した粒状スラッジ床の高さをしばし
ば測定した。試験の柊時における粒状スラッジの高さは
、4.6mであった。粒子は良く沈澱できる状態になっ
ていて、その平均粒径は2〜3 mm であった。バ
イオガスを生成する平均流量は40 m3/dayであ
D、これは、20 kg Con/m3・day変換、
及びリアクタの頂部における表面ガス速度が8.5 m
/hの条件下のものである。ピーク負荷時においては、
ガスの流速が、約14.5 m/h にも達した。
ば測定した。試験の柊時における粒状スラッジの高さは
、4.6mであった。粒子は良く沈澱できる状態になっ
ていて、その平均粒径は2〜3 mm であった。バ
イオガスを生成する平均流量は40 m3/dayであ
D、これは、20 kg Con/m3・day変換、
及びリアクタの頂部における表面ガス速度が8.5 m
/hの条件下のものである。ピーク負荷時においては、
ガスの流速が、約14.5 m/h にも達した。
嫌気性UASBリアクタから発生した接種スラッジが添
加されたので、実験開始時のスラッジの一部には微粒子
が含まれていたが、これらの微粒子の少なくとも一部は
洗い流された。これによD、実験の開始時には、粒状ス
ラッジの損失をもたらしたことになる。しかしながら、
この時期を過ぎると、粒状スラッジの量は安定した。
加されたので、実験開始時のスラッジの一部には微粒子
が含まれていたが、これらの微粒子の少なくとも一部は
洗い流された。これによD、実験の開始時には、粒状ス
ラッジの損失をもたらしたことになる。しかしながら、
この時期を過ぎると、粒状スラッジの量は安定した。
試験後には、85%の有機材料含有量をもつ約84kg
(仝DS)の粒状スラッジが存在し、これは約71k
gのりSSに相当する。この試験結果は、バイオガス及
び液体の流速が大きい場合でも、殆どの粒子がそのまま
の状態に留まっていること、及び変化する流入液の品質
に対して迅速に順応することを実証している。試験を通
じて、粒子はよりコンパクトになった。バイオマスの比
活性(specificactivity)の平均値は
、1.6のピーク負荷時において、1日当たり約0.8
kg COD/kgVSS テあった。
(仝DS)の粒状スラッジが存在し、これは約71k
gのりSSに相当する。この試験結果は、バイオガス及
び液体の流速が大きい場合でも、殆どの粒子がそのまま
の状態に留まっていること、及び変化する流入液の品質
に対して迅速に順応することを実証している。試験を通
じて、粒子はよりコンパクトになった。バイオマスの比
活性(specificactivity)の平均値は
、1.6のピーク負荷時において、1日当たり約0.8
kg COD/kgVSS テあった。
例3
例2の円形流動床リアクタ(高さ:19.45 m、直
径:0.495 m)の頂部に、第9図に示す3相セパ
レークを取付けた。この3相セパレータは、半円形状の
一辺17をもつ長方形の区画室16を有している。この
区画室16の下側には、0.495 mの直径をもちか
つりアクタ1に連結されたシリンダ21に接続されたア
ダプタ18が設けられている。
径:0.495 m)の頂部に、第9図に示す3相セパ
レークを取付けた。この3相セパレータは、半円形状の
一辺17をもつ長方形の区画室16を有している。この
区画室16の下側には、0.495 mの直径をもちか
つりアクタ1に連結されたシリンダ21に接続されたア
ダプタ18が設けられている。
隔壁6は、リアクタ1内で形成されたバイオガスの約A
を収集し、第2図、第3図、第4図及び第5図の隔壁6
について説明したのと同じ機能を有している。この収集
されたバイオガスは、チューブ7を通して直接ガス収集
区画室9に導かれる。
を収集し、第2図、第3図、第4図及び第5図の隔壁6
について説明したのと同じ機能を有している。この収集
されたバイオガスは、チューブ7を通して直接ガス収集
区画室9に導かれる。
ガス収集フード5の下には、4つの隔壁10が取付けら
れている。
れている。
この3相セパレータの全体積は、約0.75 m’であ
った。エアリフト循環流を通した後、液体を沈澱区画室
4に流入させた。流出液は、堰(オーバーフロー)19
を通った後、出口20からリアクタ1を出ていく。収集
されたガスは出口20から除去される。第9図には、2
つの出口20が示されている。
った。エアリフト循環流を通した後、液体を沈澱区画室
4に流入させた。流出液は、堰(オーバーフロー)19
を通った後、出口20からリアクタ1を出ていく。収集
されたガスは出口20から除去される。第9図には、2
つの出口20が示されている。
G15t−brocades社のブラント(例2参照)
から発生した廃水が、流動床リアクタ内で浄化された。
から発生した廃水が、流動床リアクタ内で浄化された。
例2と同様に、この廃水は最初に酸性化された。
この試験の開始時に、リアクタは84 kgの嫌気性粒
状スラッジ(=71kgのVSS)で充満された。この
嫌気性粒状スラッジは、例2で説明した実験の終時に存
在したものである。例2の試験と例3の試験との間の1
2日の期間内に、スラッジはりアクタ内に保存された。
状スラッジ(=71kgのVSS)で充満された。この
嫌気性粒状スラッジは、例2で説明した実験の終時に存
在したものである。例2の試験と例3の試験との間の1
2日の期間内に、スラッジはりアクタ内に保存された。
この浄化作業の停止によっても、スラッジの挙動又は活
性に何らの影舌も無かった。
性に何らの影舌も無かった。
第1白目には、酸性化した廃水(流@=5001 /h
)と、再循環された液体(流!1l=2.2 m’/h
)とが−緒にリアクタに導入された。そのときの表面
液体速度は、14 m/h であった。次の日は、酸
性化廃水の流量を増加したが、リアクタに導入される液
体の量は一定に保たれた。従って、2日目には1,00
01/h、3日目には1,5001/h、 4日目には
2,0001/h、5日目以降は2,5001/hの酸
性化した廃水を供給した。この期間中、バイオガス生成
量は、約3 m3/dayから最大75 m’/day
(ピーク負荷)まで増大した。浄化水中の脂肪酸含有量
は、常に150 mg/ l以下であった。このことは
、浄化が実質的に完全に行われたことを実証するもので
ある。リアクタの有効体積に基づいて計算したグロス負
荷は、30〜95kgC0D/113・dayの間で変
化した。これは、12〜40 kg C0I)/m3(
7)変換に相当する。70日間の連続運転をした後、こ
れらの実験を停止した。ガス抜き後の嫌気性粒状スラッ
ジの量は103 kgであった。また、粒状バイオマス
の量は88 kg VSSであると見積もられた。
)と、再循環された液体(流!1l=2.2 m’/h
)とが−緒にリアクタに導入された。そのときの表面
液体速度は、14 m/h であった。次の日は、酸
性化廃水の流量を増加したが、リアクタに導入される液
体の量は一定に保たれた。従って、2日目には1,00
01/h、3日目には1,5001/h、 4日目には
2,0001/h、5日目以降は2,5001/hの酸
性化した廃水を供給した。この期間中、バイオガス生成
量は、約3 m3/dayから最大75 m’/day
(ピーク負荷)まで増大した。浄化水中の脂肪酸含有量
は、常に150 mg/ l以下であった。このことは
、浄化が実質的に完全に行われたことを実証するもので
ある。リアクタの有効体積に基づいて計算したグロス負
荷は、30〜95kgC0D/113・dayの間で変
化した。これは、12〜40 kg C0I)/m3(
7)変換に相当する。70日間の連続運転をした後、こ
れらの実験を停止した。ガス抜き後の嫌気性粒状スラッ
ジの量は103 kgであった。また、粒状バイオマス
の量は88 kg VSSであると見積もられた。
試験した3相セパレータは、液体及びバイオガスの速度
が大きい場合でも(液体のVst+p =14m/h、
リアクタの頂部におけるバイオガスのV、、、 =16
m/h) 、嫌気性(メタン化)バイオマスから粒子へ
の成長に実質的に確実な影響を及ぼしているということ
を実証している。
が大きい場合でも(液体のVst+p =14m/h、
リアクタの頂部におけるバイオガスのV、、、 =16
m/h) 、嫌気性(メタン化)バイオマスから粒子へ
の成長に実質的に確実な影響を及ぼしているということ
を実証している。
例4
例3に用いた円形の流動床リアクタ(第9図の3相セパ
レータを備えたもの)を使用して、スラッジの成長及び
粒状化についての研究を行った。
レータを備えたもの)を使用して、スラッジの成長及び
粒状化についての研究を行った。
G15t−brocades社のプラントから発生する
廃水を、この流動床リアクタで浄化した。例2と同様に
、この廃水は、最初に酸性化された(流体滞留時間=3
〜4時間)。
廃水を、この流動床リアクタで浄化した。例2と同様に
、この廃水は、最初に酸性化された(流体滞留時間=3
〜4時間)。
他の実験とは異なD、かなり少量の粒状スラッジを使用
してパイロットプラントを始動させた。
してパイロットプラントを始動させた。
バイオマス(TS、 VSS)の量及びスラッジ粒子の
量を測定したこと及びスラッジ床の高さを増大したこと
によって、正味スラッジ成皇及び新しいスラッジ粒子の
形成(粒状化)を証明できるようになった。また、スラ
ッジ活性試験によって、活性バイオマスの存在が証明さ
れよう。リアクタは、1.5mのスラッジ床高さで始動
された(14 kg VSS、70%VSS、20 k
g TS)。全実験を通じて、再循環流(原流入液+再
生流出液)を14.4 m’/dayとし、これによD
、5 m/hの表面上向き流速度が得られた。原廃水の
流量は、始動時の2001/hから2週間後の6001
/hまで僅かに増大させた。これによD、60〜80
kg COD/day (−1,6〜22 kg CO
D m’/daいのCOD負荷速度が生じた。バイオガ
スの生成量は8〜14 m3/dayの間で変化し、こ
れによD、約2〜3 m/hの表面ガス速度が得られた
。CODの浄化効率は、55〜60%であった6 3か月後には、スラッジ床の高さが1.5〜4.8mに
増加した。スラッジの全体量は、20 kg TSから
49 kg TSまで増加し、一方、有機スラッジの量
は、14 kg VSSから40 kg VSS ニ増
加した。始動時のスラッジの活性は0.9 kg CO
D/kg VSS −dayであD、3か月間の実験
終了時には、1.2 kg COD/kgVSS −
dayであった。個々のスラッジ粒子を測定したところ
、粒子の闇において190%増加したことを示した。
量を測定したこと及びスラッジ床の高さを増大したこと
によって、正味スラッジ成皇及び新しいスラッジ粒子の
形成(粒状化)を証明できるようになった。また、スラ
ッジ活性試験によって、活性バイオマスの存在が証明さ
れよう。リアクタは、1.5mのスラッジ床高さで始動
された(14 kg VSS、70%VSS、20 k
g TS)。全実験を通じて、再循環流(原流入液+再
生流出液)を14.4 m’/dayとし、これによD
、5 m/hの表面上向き流速度が得られた。原廃水の
流量は、始動時の2001/hから2週間後の6001
/hまで僅かに増大させた。これによD、60〜80
kg COD/day (−1,6〜22 kg CO
D m’/daいのCOD負荷速度が生じた。バイオガ
スの生成量は8〜14 m3/dayの間で変化し、こ
れによD、約2〜3 m/hの表面ガス速度が得られた
。CODの浄化効率は、55〜60%であった6 3か月後には、スラッジ床の高さが1.5〜4.8mに
増加した。スラッジの全体量は、20 kg TSから
49 kg TSまで増加し、一方、有機スラッジの量
は、14 kg VSSから40 kg VSS ニ増
加した。始動時のスラッジの活性は0.9 kg CO
D/kg VSS −dayであD、3か月間の実験
終了時には、1.2 kg COD/kgVSS −
dayであった。個々のスラッジ粒子を測定したところ
、粒子の闇において190%増加したことを示した。
この実験結果から、本発明のセラトラ−装置によれば粒
状化と正味スラッジ成長が得られることが明瞭に示され
ている。また、活性バイオマスを多情に含有したスラッ
ジの存在を示しておD、これは、価値の無い浮遊固形物
がリアクタ内に保有されないことを示すものである。
状化と正味スラッジ成長が得られることが明瞭に示され
ている。また、活性バイオマスを多情に含有したスラッ
ジの存在を示しておD、これは、価値の無い浮遊固形物
がリアクタ内に保有されないことを示すものである。
例5
この例は、酵母製造工場から発生ずる廃水のフルスケー
ル2段階嫌気性処理について説明するものである。この
廃水は、蒸発器の蒸留物と、酵母フィルタの濾液との混
合液である。
ル2段階嫌気性処理について説明するものである。この
廃水は、蒸発器の蒸留物と、酵母フィルタの濾液との混
合液である。
平均流入液は、2,500〜4,000 mg/ lの
CODと、300〜600 mg/ Rの硫酸イオン(
so、 ”)と、300〜600 mg/ 1の浮遊固
形物とを含有している。
CODと、300〜600 mg/ Rの硫酸イオン(
so、 ”)と、300〜600 mg/ 1の浮遊固
形物とを含有している。
これらの3つの含有物には緩衝剤が加えられ、直列に連
結された2つのタンク(各タンクは100m3の容積を
有している内で混合された。緩衝タンクの温度は、約3
7℃であった。5〜7時間の平均流体滞留時間中に、廃
水の一部が酸性化され、約60〜90%の生分解可能な
CODが酸性化された。直列に連結された2つのりアク
タは互いに同一のものであD、それらの3相セパレータ
構造は、第1図に示したものである。
結された2つのタンク(各タンクは100m3の容積を
有している内で混合された。緩衝タンクの温度は、約3
7℃であった。5〜7時間の平均流体滞留時間中に、廃
水の一部が酸性化され、約60〜90%の生分解可能な
CODが酸性化された。直列に連結された2つのりアク
タは互いに同一のものであD、それらの3相セパレータ
構造は、第1図に示したものである。
リアクタについては欧州特許出願第0090450号に
良く説明されている(第2図、第7図及び第8図参照)
。3相セパレータを除くリアクタの高さは12.3 m
、リアクタの直径は3.0 m 、3相セパレータの直
径は4.0mであD、リアクタの有効体積は80m3で
ある。3相セパレータの各部間の比は、例1の対応する
部分間の比と実質的に同じである。
良く説明されている(第2図、第7図及び第8図参照)
。3相セパレータを除くリアクタの高さは12.3 m
、リアクタの直径は3.0 m 、3相セパレータの直
径は4.0mであD、リアクタの有効体積は80m3で
ある。3相セパレータの各部間の比は、例1の対応する
部分間の比と実質的に同じである。
浄化すべき廃水は、下向きの液体入口ノズルを備えた5
つの水平分配パイプを通して導入された。
つの水平分配パイプを通して導入された。
試験の開始時に、第1のりアクタ(R−1)中に5.0
00 kg、第2のりアクタ(R−2)中に13.50
0 kgの砂を、キャリヤ材料として入れておいた。こ
のキャリヤ材料は、0.2〜0.4 mmの平均粒径と
、2、Too kg/m″の嵩密度とを有している。砂
は、原理的に廃水を浄化できるバイオマスとして全面成
長した。第1のりアクタでは主として酸性化が、第2の
りアクタでは主としてメタン醗酵化が行われた。しかし
ながら、前述の作業上の問題から、試験前の数か月間に
おいて、全面成長した砂の大部分が洗い流され、このた
め、同時にかなりの量のバイオマスの損失を引き起こし
た。従って、両リアクタの最初の負荷が40,000
kgの砂であったことを考えると、この装置の作動は不
安定であった。
00 kg、第2のりアクタ(R−2)中に13.50
0 kgの砂を、キャリヤ材料として入れておいた。こ
のキャリヤ材料は、0.2〜0.4 mmの平均粒径と
、2、Too kg/m″の嵩密度とを有している。砂
は、原理的に廃水を浄化できるバイオマスとして全面成
長した。第1のりアクタでは主として酸性化が、第2の
りアクタでは主としてメタン醗酵化が行われた。しかし
ながら、前述の作業上の問題から、試験前の数か月間に
おいて、全面成長した砂の大部分が洗い流され、このた
め、同時にかなりの量のバイオマスの損失を引き起こし
た。従って、両リアクタの最初の負荷が40,000
kgの砂であったことを考えると、この装置の作動は不
安定であった。
第11目において、本発明により粒状スラッジの形成が
促進されるように作動条件が変えられ、これによD、キ
ャリヤとしての砂はもはや使用しなかった。この作動条
件の変更は、残りの砂を段階的に取り出し、導入する液
体の全流量をLoom’/hから約65〜70 m’/
hに減少させること(これは、表面液体速度を14 m
/hから9 m/hに減少させることに相当する)によ
り達成された。実験の開始時に導入された、酸性化され
た廃水の量は、20 m3/hであった。この量は、7
6日目には40 m’/hに増加された。リアクタに導
入された液体の全量は、再循環された液体の計を減少さ
せることにより一定に維持された。第11目においては
、適度の負荷を作用したけれども、脂肪酸の変換が不完
全であD、第1のりアクタ(R−1)の流出液には1,
900mg/jl!、第2のりアクタ(R−2)の流出
液には600mg/lの脂肪酸が含まれていた(第2の
りアクタの脂肪酸変換効率は、67%である)。最後の
7か月の試験期間中においては、粒状スラッジの¥は、
両リアクタにおいて徐々に増加した。この全期間中、脂
肪酸の変換効率は最大値まで増大し、全ての廃水を処理
するまで、流入液の負荷を増大させることができた。こ
の実験によD、挙動が安定したものであること、及びキ
ャリヤとして砂を使用して作動したときに遭遇した問題
が、本発明の方法を適用することによって解消されたこ
とが実証された。
促進されるように作動条件が変えられ、これによD、キ
ャリヤとしての砂はもはや使用しなかった。この作動条
件の変更は、残りの砂を段階的に取り出し、導入する液
体の全流量をLoom’/hから約65〜70 m’/
hに減少させること(これは、表面液体速度を14 m
/hから9 m/hに減少させることに相当する)によ
り達成された。実験の開始時に導入された、酸性化され
た廃水の量は、20 m3/hであった。この量は、7
6日目には40 m’/hに増加された。リアクタに導
入された液体の全量は、再循環された液体の計を減少さ
せることにより一定に維持された。第11目においては
、適度の負荷を作用したけれども、脂肪酸の変換が不完
全であD、第1のりアクタ(R−1)の流出液には1,
900mg/jl!、第2のりアクタ(R−2)の流出
液には600mg/lの脂肪酸が含まれていた(第2の
りアクタの脂肪酸変換効率は、67%である)。最後の
7か月の試験期間中においては、粒状スラッジの¥は、
両リアクタにおいて徐々に増加した。この全期間中、脂
肪酸の変換効率は最大値まで増大し、全ての廃水を処理
するまで、流入液の負荷を増大させることができた。こ
の実験によD、挙動が安定したものであること、及びキ
ャリヤとして砂を使用して作動したときに遭遇した問題
が、本発明の方法を適用することによって解消されたこ
とが実証された。
次の表3に、実験中の結果を示しておく。
表3− (1)
表3− (2)
* I”kg VSSJとは、rkg 揮発性浮遊
固形物(kgVolatile 5uspended
5olids)Jをいう。
固形物(kgVolatile 5uspended
5olids)Jをいう。
バイオマスの量は、円筒状のりアクタの高さの異なる場
所から採取した4つのサンプルに基づいて計算した。
所から採取した4つのサンプルに基づいて計算した。
基質(substrate)を飽和した状態で測定した
粒状スラッジの活性を次の表4に示す。
粒状スラッジの活性を次の表4に示す。
表4
第1のりアクタから発生する粒子の活性は、第2のりア
クタから発生する粒子の活性よりも小さい。なぜならば
、第1のりアクタ内は、酸性になっておD、かつメタン
形成バクテリアが存在するからである。第2のりアクタ
における粒状スラッジの活性は、UASBリアクタのよ
うな嫌気性処理装置の通常の値(0,4〜0.8 kg
COD/kg VSS −day)に比べて大きな
値になっている。3相セパレータが不完全であると1、
スラッジの一部が、流出液によって洗い出されてしまう
。洗い出された粒子も、非常に良好な活性を有している
。
クタから発生する粒子の活性よりも小さい。なぜならば
、第1のりアクタ内は、酸性になっておD、かつメタン
形成バクテリアが存在するからである。第2のりアクタ
における粒状スラッジの活性は、UASBリアクタのよ
うな嫌気性処理装置の通常の値(0,4〜0.8 kg
COD/kg VSS −day)に比べて大きな
値になっている。3相セパレータが不完全であると1、
スラッジの一部が、流出液によって洗い出されてしまう
。洗い出された粒子も、非常に良好な活性を有している
。
液体分配装置の上方1mのサンプリング点において、第
1のりアクタから第155日月に採取したスラッジ粒子
の最終落下速度(沈降速度)は、39m/h であっ
た。同様に、サンプリング点が液体分配装置の上方3,
9m及び7.3mの個所における最終落下速度は、それ
ぞれ3.7 m/h及び27 m/hであった。
1のりアクタから第155日月に採取したスラッジ粒子
の最終落下速度(沈降速度)は、39m/h であっ
た。同様に、サンプリング点が液体分配装置の上方3,
9m及び7.3mの個所における最終落下速度は、それ
ぞれ3.7 m/h及び27 m/hであった。
第2のりアクタについては、サンプリング点が液体分配
装置の上方1.0m及び3.9mの個所における粒子の
最終落下速度は、それぞれ32 m/h及び29 m/
hであった。
装置の上方1.0m及び3.9mの個所における粒子の
最終落下速度は、それぞれ32 m/h及び29 m/
hであった。
上記に示すように、砂のようなキャリヤ材料が事実上消
失している流動床リアクタに、同様なスラッジ材料を接
種することなくして、粒状スラッジを得ることが可能で
ある。
失している流動床リアクタに、同様なスラッジ材料を接
種することなくして、粒状スラッジを得ることが可能で
ある。
上向きの表面液体速度は8〜10 m/h、リアクタの
上部における表面バイオガス速度は、第1及び第2のり
アクタについて、それぞれ2〜5 m/h及び3〜8
m/hであった。両リアクタには上記のような改良すな
わち、ガス収集隔壁6又は10を設けること、又は面素
化された流入液パイプを設けること等の改良を施しては
ないが、廃水を浄化することが可能な粒状スラッジを形
成することができた。
上部における表面バイオガス速度は、第1及び第2のり
アクタについて、それぞれ2〜5 m/h及び3〜8
m/hであった。両リアクタには上記のような改良すな
わち、ガス収集隔壁6又は10を設けること、又は面素
化された流入液パイプを設けること等の改良を施しては
ないが、廃水を浄化することが可能な粒状スラッジを形
成することができた。
上記結果は、例えば、週末には浄化処理装置に殆ど廃水
が供給されなくなるように、液体及びCOD負荷が頻繁
に変化する工場の産業環境において、注目に値するもの
である。
が供給されなくなるように、液体及びCOD負荷が頻繁
に変化する工場の産業環境において、注目に値するもの
である。
炭−工
第4図に基づいて前に説明した特別なガス収集装置を、
5mの円形直径、6.5mのフード直径、380 m3
のグロス体積及び240 mffのネット(正味)体積
をもつ2つのフルスケールのりアクタに取付けた。両リ
アクタは直列に連結されて作動された。
5mの円形直径、6.5mのフード直径、380 m3
のグロス体積及び240 mffのネット(正味)体積
をもつ2つのフルスケールのりアクタに取付けた。両リ
アクタは直列に連結されて作動された。
すなわち、供給液体を、主として酸性化工程と硫酸塩低
減化工程とを行う第1リアクタに導入し、次いでこの酸
性化された液体を、主としてメタン化工程を行う第2リ
アクタに導入した。形成されたガスであって、3相セパ
レータに流入しなかったガスの約70%が、上記特別な
ガス収集装置によって収集された。
減化工程とを行う第1リアクタに導入し、次いでこの酸
性化された液体を、主としてメタン化工程を行う第2リ
アクタに導入した。形成されたガスであって、3相セパ
レータに流入しなかったガスの約70%が、上記特別な
ガス収集装置によって収集された。
上記2つのりアクタと平行して、他の2つのりアクタを
、全く同じ条件すなわち、流入液の組成、リアクタの生
物学的処理工程及び技術的寸法、作動条件を全く同じに
して作動させた。しかしながら、第2の組のりアクタに
は、特別のガス収集装置を設けなかった。4つの全ての
りアクタを、キャリヤとして砂(粒径0.2〜0.4
mm)を用い、バイオマスオンキャリヤ原理(biom
ass−on−carrierprinciple)に
従って作動した。2組のりアクタが主たる中断も無(し
て500日以上の期間に亘って作動したという事実が、
このガス収集装置の確かな効果を実証している。この装
置が無い場合には、60 m/hの最終落下速度をもつ
全面成長した粒子の損失が、10m/hの表面液体速度
で開始して、約50 kg/dayに達する。16 m
/hの表面液体速度では、この損失は200 kg/d
ay以上に増大する。特別のガス収ffi装置を設けた
場合には、同じ粒子の損失が、16 m/hの表面液体
速度においても事実上ゼロになる。
、全く同じ条件すなわち、流入液の組成、リアクタの生
物学的処理工程及び技術的寸法、作動条件を全く同じに
して作動させた。しかしながら、第2の組のりアクタに
は、特別のガス収集装置を設けなかった。4つの全ての
りアクタを、キャリヤとして砂(粒径0.2〜0.4
mm)を用い、バイオマスオンキャリヤ原理(biom
ass−on−carrierprinciple)に
従って作動した。2組のりアクタが主たる中断も無(し
て500日以上の期間に亘って作動したという事実が、
このガス収集装置の確かな効果を実証している。この装
置が無い場合には、60 m/hの最終落下速度をもつ
全面成長した粒子の損失が、10m/hの表面液体速度
で開始して、約50 kg/dayに達する。16 m
/hの表面液体速度では、この損失は200 kg/d
ay以上に増大する。特別のガス収ffi装置を設けた
場合には、同じ粒子の損失が、16 m/hの表面液体
速度においても事実上ゼロになる。
第1図は、欧州特許出願EP−A−90450号に記載
の3相セパレータを示す概略図である。 第2図〜第4図は、本発明の実施例の水平断面図であD
、リアクタに形成されたバイオガスの一部を収集したと
ころを示す概略図である。 第5図は、3相セパレータ内に2つの平行板を設けたと
ころを示す概略図である。 第6図は、3相セパレータ内に幾つかの平行板を設けた
ところを示す概略図である。 第7図は、液体分配装置の構造の2つの実施例を示す水
平断面図である。 第8図は、スラッジ粒子の試験を行うことができる、実
験室スケールの流動床リアクタを示すものである。 第9図は、幾つかの平行隔壁が設けられた3相セパレー
タ(該セパレータは、パイロットスケールのプラントで
試験される)を示す概略図である。 1・・・流動床リアクタ、 2・・・のど部、 3・
・・気泡カーテン、 4・・・セラトラ−(沈降機)
、 5・・・ガス収集フード、 6・・・隔壁、
7・・・チューブ(区画室)、 8・・・収集チュー
ブ、 9・・・ガス収集空間、 10、IOA、IO
B・・・隔壁、 11.12.13.14・・・パイ
プ、 15・・・原廃水、16・・・区画室、 18
・・・アダプタ、 19・・・堰、20・・・出口、
21・・・シリンダ。 図面のC争書(内容に変更なり iN 、 d
の3相セパレータを示す概略図である。 第2図〜第4図は、本発明の実施例の水平断面図であD
、リアクタに形成されたバイオガスの一部を収集したと
ころを示す概略図である。 第5図は、3相セパレータ内に2つの平行板を設けたと
ころを示す概略図である。 第6図は、3相セパレータ内に幾つかの平行板を設けた
ところを示す概略図である。 第7図は、液体分配装置の構造の2つの実施例を示す水
平断面図である。 第8図は、スラッジ粒子の試験を行うことができる、実
験室スケールの流動床リアクタを示すものである。 第9図は、幾つかの平行隔壁が設けられた3相セパレー
タ(該セパレータは、パイロットスケールのプラントで
試験される)を示す概略図である。 1・・・流動床リアクタ、 2・・・のど部、 3・
・・気泡カーテン、 4・・・セラトラ−(沈降機)
、 5・・・ガス収集フード、 6・・・隔壁、
7・・・チューブ(区画室)、 8・・・収集チュー
ブ、 9・・・ガス収集空間、 10、IOA、IO
B・・・隔壁、 11.12.13.14・・・パイ
プ、 15・・・原廃水、16・・・区画室、 18
・・・アダプタ、 19・・・堰、20・・・出口、
21・・・シリンダ。 図面のC争書(内容に変更なり iN 、 d
Claims (4)
- (1)高さがH、平均横断面寸法がD、H/Dの比が2
〜40、好ましくは2〜10であるリアクタと、該リア
クタの底部に設けた液体導入装置と、前記リアクタの頂
部に配置された3相セパレータとを有しており、該3相
セパレータが、ガス相の実質的分離を行うための区画室
を備えており、該区画室には、内部ガスリフト循環を生
じさせるための少なくとも1つの隔壁が設けられている
ことを特徴とする廃水の浄化装置。 - (2)前記リアクタの高さが6〜25mであることを特
徴とする請求項1に記載の廃水の浄化装置。 - (3)前記リアクタの高さが10〜20mであることを
特徴とする請求項2に記載の廃水の浄化装置。 - (4)嫌気性廃水浄化工程に存在する粒状スラッジの量
を増加又は維持する方法において、上記請求項1〜3の
いずれかの装置を用いて、前記嫌気性廃水浄化工程にお
ける粒状スラッジの形成を促進することを特徴とする、
嫌気性廃水浄化工程に存在する粒状スラッジの量を増加
又は維持する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP87201931.0 | 1987-10-08 | ||
EP87201931 | 1987-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01304098A true JPH01304098A (ja) | 1989-12-07 |
JP2738436B2 JP2738436B2 (ja) | 1998-04-08 |
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ID=8197684
Family Applications (1)
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JP25360488A Expired - Fee Related JP2738436B2 (ja) | 1987-10-08 | 1988-10-07 | 廃水の浄化装置及び浄化方法 |
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JP (1) | JP2738436B2 (ja) |
KR (1) | KR960013337B1 (ja) |
CN (1) | CN1025491C (ja) |
AU (1) | AU600177B2 (ja) |
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DE (1) | DE3867409D1 (ja) |
DK (1) | DK561388A (ja) |
ES (1) | ES2028997T3 (ja) |
FI (1) | FI884569A (ja) |
GR (1) | GR3003705T3 (ja) |
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NO (1) | NO884490L (ja) |
NZ (1) | NZ226454A (ja) |
Cited By (4)
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JP2006051490A (ja) * | 2004-01-15 | 2006-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法 |
JP2009522095A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
JP2009522096A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
JP2021511957A (ja) * | 2018-01-29 | 2021-05-13 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 移動床バイオフィルム反応器プロセスにおけるバイオフィルムキャリヤ媒体 |
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EP0849229A1 (en) | 1996-12-17 | 1998-06-24 | Biothane Systems International B.V. | Process for the aerobic biological purification of water |
US6309553B1 (en) | 1999-09-28 | 2001-10-30 | Biothane Corporation | Phase separator having multiple separation units, upflow reactor apparatus, and methods for phase separation |
EP1205443A1 (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-15 | International Waste Management Systems plc | Biological anaerobic fluidised bed apparatus |
CN102463077A (zh) * | 2010-11-05 | 2012-05-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 三相沸腾床反应器 |
CN105819567A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-08-03 | 北京迅世达环保科技有限公司 | 自循环厌氧反应器 |
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DE2630512A1 (de) * | 1976-07-07 | 1978-01-12 | Daimler Benz Ag | Ventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinen |
NL8201293A (nl) * | 1982-03-29 | 1983-10-17 | Gist Brocades Nv | Fluid-bed reactor voor het zuiveren van afvalwater. |
JPH0634993B2 (ja) * | 1984-09-17 | 1994-05-11 | 学校法人早稲田大学 | 三相流動層水質浄化方法 |
US4711207A (en) * | 1987-04-07 | 1987-12-08 | General Motors Corporation | Valve deactivator mechanism |
-
1988
- 1988-10-04 NZ NZ22645488A patent/NZ226454A/xx unknown
- 1988-10-05 FI FI884569A patent/FI884569A/fi not_active Application Discontinuation
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- 1988-10-08 KR KR1019880013135A patent/KR960013337B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-02-04 GR GR920400138T patent/GR3003705T3/el unknown
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---|---|---|---|---|
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JP2009522096A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | バイオタン システムズ インターナショナル ビー.ブイ. | 嫌気的廃水浄化の為の方法及び反応器 |
JP2021511957A (ja) * | 2018-01-29 | 2021-05-13 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 移動床バイオフィルム反応器プロセスにおけるバイオフィルムキャリヤ媒体 |
Also Published As
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CN1025491C (zh) | 1994-07-20 |
FI884569A0 (fi) | 1988-10-05 |
DK561388A (da) | 1989-04-09 |
DE3867409D1 (de) | 1992-02-13 |
EP0311216A1 (en) | 1989-04-12 |
NZ226454A (en) | 1990-05-28 |
KR890006526A (ko) | 1989-06-14 |
ES2028997T3 (es) | 1992-07-16 |
IE883042L (en) | 1989-04-08 |
IE61958B1 (en) | 1994-11-30 |
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