JPH0852490A - 嫌気性処理法 - Google Patents
嫌気性処理法Info
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Abstract
するにあたり、該排水に多価金属イオンを添加すること
を特徴とする有機性排水の嫌気性処理法。 【効果】本発明の嫌気性処理法によれば、有機キレート
剤を含む有機性排水であっても、多価金属イオンの添加
により、有機キレート剤の生物阻害性を低減することが
できるので、排水の嫌気性処理を安定して行うことがで
きる。
Description
理法に関する。さらに詳しくは、本発明は、有機キレー
ト剤及び比較的高濃度の有機化合物を含有する排水を、
有機キレート剤の生物阻害性の影響を受けることなく処
理することができる有機性排水の嫌気性処理法に関す
る。
排出される排水は、糖類や有機酸、エタノールなどを比
較的高濃度に含有するので、組成からも嫌気性処理が最
適である。しかし、これらの製造工場では配管やろ過
機、さらに床洗浄を頻繁に行い、その際、以前はポリリ
ン酸塩を含有する洗浄剤が多く使用されていたが、現在
はポリリン酸塩の代わりに、環境に与える影響の少ない
エチレンジアミン四酢酸若しくはそのナトリウムなどの
塩(以下、EDTAと総称する)やグルコン酸などの有
機キレート剤を使用することが多い。一般的に、これら
の有機キレート剤の毒性は少なく、食品添加物として認
可されているものもあるが、嫌気菌のメタン生成菌に対
しては低濃度でも阻害性を示すことがある。阻害性を示
す例は、排水の電導度や全塩濃度が少ない場合であり、
排水中のカルシウムイオンや鉄イオンの濃度が高い場合
は阻害性の程度は少ないとされている。しかしながら、
これらの工場で使用される用水は、イオン交換処理や軟
化処理を行っていることが多く、当然、排水中の金属類
は低濃度であり、わずかな有機キレート剤の混入でも嫌
気性処理が不十分になることもある。そこで、これらの
工場で嫌気性処理装置を運転するために、洗浄剤にキレ
ート効果の少ない薬品を使用したり、又は有機キレート
剤が排水中に混入するときには、大幅に希釈して有機キ
レート剤濃度を低減したり、あるいは、その排水を嫌気
性処理せず、嫌気性処理装置の後処理の、活性汚泥処理
装置に直接通水している。これらの方法は非常に煩雑で
あり、細かな維持管理が必要とされ、嫌気性処理を採用
したメリットを大幅に減じてしまう。清涼飲料工場やア
ルコール飲料工場では洗浄は不可欠であり、また洗浄す
る際、有機キレート剤を使用することが一般的であるに
もかかわらず、有機キレート剤の阻害により嫌気性処理
が行いにくい状況にあり、簡単な手段により有機キレー
ト剤の影響を受けることなく行うことができる嫌気性処
理法の開発が望まれている。
ト剤及び比較的高濃度の有機化合物を含有する排水を、
有機キレート剤の生物阻害作用の影響を受けることなく
行うことができる嫌気性処理法を提供することを目的と
してなされたものである。
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、有機キレー
ト剤を含む有機性排水に多価金属イオンを添加すること
により、有機キレート剤の生物阻害性を低減しうること
を見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、(1)有機キレート剤を含
む有機性排水を嫌気性処理するにあたり、該排水に多価
金属イオンを添加することを特徴とする有機性排水の嫌
気性処理法、を提供するものである。さらに、本発明の
好ましい態様として、(2)有機キレート剤がエチレン
ジアミン四酢酸若しくはその塩、又はグルコン酸である
第(1)項記載の有機性排水の嫌気性処理法、(3)多価
金属イオンが、カルシウムイオン、マグネシウムイオン
又は鉄イオンである第(1)又は(2)項記載の有機性排水
の嫌気性処理法、及び、(4)多価金属イオンの添加量
が、排水中の有機キレート剤1モル当たり、0.8モル
以上である第(1)〜(3)項記載の有機性排水の嫌気性処
理法、を挙げることができる。
排水とは、有機化合物を含有する排水であり、本発明方
法により、特に比較的高濃度の有機化合物を含有する排
水、例えば、0.5%以上の有機化合物を含有する排水
を好適に処理することができる。このような高濃度の有
機化合物を含有する排水をタンクなどに貯め、嫌気的条
件下に放置すれば、嫌気菌が繁殖して嫌気性分解が起こ
り、有機化合物はメタンガスと二酸化炭素に分解され
る。生成するメタンガスは、処理システムのエネルギー
源として使用することが可能であるので、嫌気性処理法
は、省エネルギー処理方法として用いることができる。
本発明方法を適用することができる有機性排水は、有機
キレート剤を含むものである。有機キレート剤とは、金
属イオンと結合してキレート化合物を形成する多座配位
子を有する化合物であり、このような化合物としては、
例えば、EDTA、ニトリロトリ酢酸又はそのナトリウ
ム塩などのポリアミノカルボン酸類、グルコン酸などの
ポリオキシカルボン酸類、クエン酸などのオキシポリカ
ルボン酸類、縮合アミノりん酸類、その他、ジメチルグ
リオキシム、オキシン、ジチゾンなどを挙げることがで
きる。有機キレート剤が嫌気菌に影響を与える要因は明
確ではないが、嫌気菌のうち、メタン生成菌に含まれて
いる酵素の中にCoやNiを含んだ酵素があり、有機キ
レート剤によって、そのCoやNiが封鎖され、酵素の
活性が低下するものと推定される。そこで、EDTAや
グルコン酸などの有機キレート剤がメタン生成菌の酵素
に含まれているCoやNiに及ぼす作用を防止するため
に、メタン生成菌に影響を与えることのないFe、C
a、Mgなどの金属の塩類を排水中に投入し、これらの
多価金属イオンと有機キレート剤を反応させることによ
り、メタン生成菌に与える有機キレート剤の金属封鎖作
用を消滅又は大幅に低減できるものと考えられる。さら
に、有機キレート剤の金属封鎖作用を消滅させれば、最
終的に有機キレート剤は嫌気菌を含めた生物により分解
されるものと考えられる。
体を生じ、錯体の溶液中における安定度は安定度定数に
よって示される。理論上は、有機キレート剤1モルと金
属イオン1グラムイオン(以下、便宜上、グラムイオン
をグラム分子(モル)と区別せずに、単にモルと表示す
る)が結合するが、排水の場合は、添加した金属イオン
は有機キレート剤と反応する前に、水酸化物やりん酸化
合物となり不溶化することがあるため、実際に添加する
金属イオンは理論量より多く必要とされることが多い。
本発明方法においては、排水中の有機キレート剤1モル
当たり、多価金属イオンが0.8モル、好ましくは1.5
モル、より好ましくは3モル添加する。多価金属イオン
の添加は、多価金属イオンを含有する水溶液を排水に添
加することにより行うことができ、あるいは、排水に溶
解して多価金属イオンを生成する金属塩などの金属化合
物を、溶液とすることなく直接排水に添加することによ
っても行うことができる。本発明方法において、排水に
添加する多価金属イオンには特に制限はなく、排水中の
有機キレート剤1モル当たり、排水中に金属イオンとし
て0.8モル以上溶解するものであれば使用することが
できる。このような多価金属イオンの中で、カルシウム
イオン、マグネシウムイオン及び鉄イオンは、水溶性の
塩を容易に入手することができ、これらの多価金属イオ
ン類が排水の中に微量残存しても、環境に及ぼす影響が
少ないので、特に好適に使用することができる。水に溶
解してこれらの多価金属イオンを与える化合物として
は、例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化
第二鉄などを挙げることができる。本発明方法を適用す
ることができる嫌気性処理方式には、従来の嫌気性消化
をはじめとして、上向流式嫌気性スラッジブランケット
(UASB)方式、流動床方式、固定床方式などが含ま
れ、本発明方法はメタン生成反応を伴うすべての処理方
式に適用することができる。実際に有機キレート剤を使
用する清涼飲料工場やアルコール飲料工場においては、
必ずしも常に有機キレート剤が排水に混入するとは限ら
ず、製造終了時や製品変更時に設備の洗浄を行うことに
より有機キレート剤の混入することが多い。そこで、こ
れらの工場の排水を嫌気性処理するに当たっては、原水
貯槽を2系列設け、工場で有機キレート剤を混合した薬
品で洗浄を行った時のみ、特定の原水貯槽に有機キレー
ト剤混入排水を受け入れ、その貯槽内にカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオン、鉄イオンなどを添加すること
により有機キレート剤の生物阻害性を低減させてから、
通常の嫌気性処理を行うことが適切である。
説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定
されるものではない。 実施例1 酢酸3000mg/リットル、グルコン酸1000mg/リ
ットル、尿素107mg/リットル(窒素として50mg/
リットル)を含有し、りん酸塩緩衝液でpHを7.2に調
整した合成基質を用い、多価金属イオンを含有しない合
成基質、並びに塩化第二鉄六水塩を添加することによ
り、第二鉄イオン150、300、450及び750mg
/リットルを含有せしめた合成基質をそれぞれ1リット
ルずつ調製した。これらの合成基質に、金属類を含有し
ない食品加工排水で増殖した嫌気性汚泥2000mg/リ
ットルを添加し、密閉し空間を窒素ガスで充満した容器
中で37℃で5日間の回分試験を行った。試験開始前及
び試験終了後に試験液のCODCrを測定してCODCr除
去率を求めるとともに、試験中のメタンガスの発生速度
の最大値を求めた。結果を第1表に示す。
の含有量がグルコン酸1モル当たり0.53モルの場合
は、最大メタンガス発生速度が小さく、CODCr除去率
も低いが、鉄イオンの含有量がグルコン酸1モル当たり
1.05モルになると、最大メタンガス発生速度が大き
く、CODCr除去率は78%となり、さらに鉄イオンの
含有量が増加するにつれて、最大メタンガス発生速度及
びCODCr除去率が向上している。 実施例2 洗浄にグルコン酸を使用している清涼飲料工場の排水の
嫌気性処理を行った。BOD500〜1500mg/リッ
トル、水量150〜250m3/日の排水が排出される清
涼飲料工場で、UASB方式による排水の嫌気性処理が
行われていた。この排水処理装置で、週明けには嫌気性
処理装置の性能が低下するトラブルが頻繁に発生してい
た。その原因を調査した結果、週末に工場製造ラインの
清掃が行われ、グルコン酸を含んだ洗浄剤で各製造配管
やろ過器を洗浄していることが判明した。洗浄剤使用量
から排水中のグルコン酸濃度を推定した結果、排水中に
約450mg/リットルのグルコン酸が含まれることが分
かった。そこで、週末に限りその洗浄排水を別の貯槽に
分取し、その貯槽の排水に鉄イオン濃度が200mg/リ
ットルになるよう塩化第二鉄六水塩を添加し、1日間貯
留したのち、嫌気性処理を行った。塩化第二鉄六水塩の
添加により、この排水には、グルコン酸1モル当たり、
鉄イオン1.56モルが含まれる。この処理により、嫌
気性処理装置の性能が低下するトラブルは完全に解消し
た。 実施例3 EDTAを使用している食品加工工場の排水の嫌気性処
理を行った。毎日、工場内の床や配管を、EDTA(四
ナトリウム塩)を3%含有しているアルカリ性洗浄剤で
洗浄している食品加工工場で、BOD2000〜350
0mg/リットル、水量120〜150m3/日の排水を、
UASB方式で嫌気性処理を行っていた。通常は洗浄剤
の使用量が少ないため、排水中のEDTA濃度は60mg
/リットル以下であり、嫌気性処理に大きな影響を与え
る状態ではなかった。しかし、洗浄作業の操作によって
は、通常より多い洗浄剤を使用することもあり、時折、
嫌気性処理の状態が悪化する場合があり、洗浄作業に細
かな管理が必要とされていた。そこで、アルカリ性洗浄
剤の中和も兼ねて、30mg/リットルの鉄イオンを含む
よう、塩化第二鉄を排水に連続添加した結果、嫌気性処
理の状態が悪化する現象は全く生じなくなり、排水処理
の運転管理のみならず洗浄作業も簡便化することができ
た。さらに、鉄塩が嫌気菌に付着し、良好な顆粒状の嫌
気性汚泥が生成し、嫌気性処理装置内に高濃度の汚泥が
保持され、高度な処理を安定して行うことが可能となっ
た。
レート剤を含む有機性排水であっても、多価金属イオン
の添加により、有機キレート剤の生物阻害性を低減する
ことができるので、排水の嫌気性処理を安定して行うこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項1】有機キレート剤を含む有機性排水を嫌気性
処理するにあたり、該排水に多価金属イオンを添加する
ことを特徴とする有機性排水の嫌気性処理法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20925694A JP3722233B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 嫌気性処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20925694A JP3722233B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 嫌気性処理法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0852490A true JPH0852490A (ja) | 1996-02-27 |
JP3722233B2 JP3722233B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=16569948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20925694A Expired - Lifetime JP3722233B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 嫌気性処理法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3722233B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0945408A1 (en) * | 1998-03-26 | 1999-09-29 | Pâques Bio Systems B.V. | Process for removing polyamine chelating agents from aqueous solutions |
EP2158166A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-03-03 | Kemira OYJ | A method for enzymatic treatment of sludge in water purification |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP20925694A patent/JP3722233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0945408A1 (en) * | 1998-03-26 | 1999-09-29 | Pâques Bio Systems B.V. | Process for removing polyamine chelating agents from aqueous solutions |
US6019901A (en) * | 1998-03-26 | 2000-02-01 | Paques Bio Systems B.V. | Process for removing polyamine chelating agents form aqueous solutions |
EP2158166A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-03-03 | Kemira OYJ | A method for enzymatic treatment of sludge in water purification |
EP2158166A4 (en) * | 2007-05-31 | 2010-08-25 | Kemira Oyj | METHOD FOR ENZYMATIC TREATMENT OF SLUDGE IN WATER PURIFICATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3722233B2 (ja) | 2005-11-30 |
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