JPS6031899A - 有機性廃棄物の嫌気性処理装置 - Google Patents

有機性廃棄物の嫌気性処理装置

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JPS6031899A
JPS6031899A JP58142275A JP14227583A JPS6031899A JP S6031899 A JPS6031899 A JP S6031899A JP 58142275 A JP58142275 A JP 58142275A JP 14227583 A JP14227583 A JP 14227583A JP S6031899 A JPS6031899 A JP S6031899A
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fermentation tank
sludge
methane
anaerobic treatment
fluidized bed
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JP58142275A
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Atsushi Watanabe
敦 渡辺
Motoyuki Yoda
依田 元之
Miwako Hattori
服部 美和子
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は有機性廃棄物の嫌気性処理装置、特に有機酸
発酵槽およびメタン発酵槽を有する二相方式の嫌気性処
理装置に関するものである。
有機性廃棄物の嫌気性処理においては、高分子または複
雑な有機物が加水分解により簡単な化合物になる段階、
簡単な化合物から低級有機酸を生成する段階、および低
級有機酸からメタンを生成する段階があり、このうち前
の2つの段階は酸生成相と呼ばれて通性嫌気性菌である
酸生成菌によって行われ、最終段階はメタン生成相と呼
ばれて絶対嫌気性菌であるメタン生成菌によって行われ
る。
従来、これらの2つの生成相を別々の槽で行わせる二相
方式の嫌気性処理装置が、両者を1つの槽内に混在させ
る混相方式のものに比べて、それぞれの菌の生育条件に
合った処理を行えるため、効率のよい処理装置として採
用されている。
一方、嫌気槽自体の構造についても検討が加えられ、嫌
気性微生物が生育する汚泥と有機性廃棄物とを単純に混
合して嫌気性処理する方式、嫌′気槽内にスラッジブラ
ンケットを形成して嫌気性処理 ・。
する方式、嫌気性槽内に生物担体粒子を充填して流動床
または固定床を形成し、これに汚泥を保持させて嫌気処
理を行う方式などが提案されているが、これらを二相式
の装置に適用する場合、有機酸発酵槽およびメタン発酵
槽のいずわにも同一の方式が採用されることが多い。
しかしながら、二相方式においては各相は異なった特性
を有し、また嫌気槽の構造もそねそれの方式に応じて一
長一短があり、画一的に組合せるだけでは効率的な処理
を行えないという問題がある。
この発明は、以上のような問題点を改善するだめのもの
で、有機酸発酵槽をスラッジブランケット方式とし、メ
タン発酵槽を流動床方式とすることによシ、そわそれの
特性を最大限に利用し、効率的な嫌気処理が行える有機
性廃棄物の嫌気性処理装置を提供することを目的として
いる。
この発明は、有機性廃棄物を導入して嫌気性処理し酸生
成反応を行わせるスラッジブランケット形の有機酸発酵
槽と、生物担体粒子の流動床を有し前記有機酸発酵槽の
処理液を嫌気処理してメタン生成反応を行わぜる流動床
式のメタン発酵槽とを備えたことを特徴とする有機性廃
棄物の嫌気性処理装置である。
一般に嫌気処理において、流動床方式は汚泥の保有量が
多く、最も処理効率がよいとされているが、動力費が高
くなるとともに、汚泥の引抜が困難である。すなわち、
流動床では生物の増殖によって生成する汚泥は担体粒子
に付着するため、増殖した汚泥を引抜くには、担体粒子
に付着した状態で引抜き、機械的な剥離操作および分離
操作を行ったのち、担体粒子のみを系内に戻す必要があ
り、繁雑である。
一方、スラッジブランケット方式は、生成する汚泥の性
状によってはスラッジブランケットの生成が困難で、汚
泥保有量も少なくなる。またスラッジブランケット方式
でメタン発酵まで行うと、有機酸の生成によシフロック
内のpHが局部的に高くなり、メタン発酵が抑制され、
負荷を高くできない。
ところで、二相方式における各生成相の処理状況を観察
すると、汚泥の生成は、酸生成相で多く生成し、メタン
生、成相では増殖と消滅がバランスして、汚泥量はほぼ
一定に保たれることがわかった。また、生成する汚泥は
、酸生成相ではベレット化し、メタン生成相では付着性
の汚泥となることがわかった。
そこで、本発明では、各相の汚泥の性状に合わせて、有
機酸発酵槽ではスラッジブランケット方式とすることに
よシ、汚泥の保有量を多くするとともに、引抜きを容易
にし、またメタン発酵槽では流動床方式とすることによ
シ、汚泥を流動床に付着させて保有量を多くし、かつ処
理効率を高くすることができる。
本発明の処理対象となる有機性廃棄物としては、下水汚
泥、し尿、余剰活性汚泥、有機性廃液などがあるが、そ
の濃度、組成等は問わず、固形物を含んでいてもよい。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図面はこの発
明の実施例を示す系統図である。
図面において、1は有機酸発酵槽、2はメタン発酵槽で
あって、いずれも密閉構造とされ、シリーズに接続され
ている。有機酸発酵槽1は下部がコーン状に形成され、
内部にスラッジブランケット3が形成されている。スラ
ッジブランケット6は有機酸生成菌等の微生物が生育す
る汚泥を上向流により展開させて、一定の高さの界面を
有するスラッジブランケットを形成したものである。有
機酸発酵槽1の底部には原水管4が接続し、その付近に
弁5を有する排泥管6が接続している。有機酸発酵槽1
の上部には連絡管7がメタン発酵槽2に接続し、その上
方にはガス室8が形成されて排ガス管9が接続している
メタン発酵槽2は内部に生物担体粒子が充填されて流動
床10が形成されている。生物担体粒子としては、砂、
ゼオライト、活性炭など、生物が付着できる粒状物が使
用でき、これらを充填して上向流速を与えて一定の展開
率(例えば60〜70チ)で流動化させると流動床1o
が形成され、メタン生成菌等の微生物がこれに保持され
る。メタン発酵槽2の上部であって、かつ流動床10の
展開上面よりも上方から槽底部に槽内液を循環するよう
に循環系路11が設けられ、その途中に循環ポンプ12
が設けられており、連絡管7はこの循環系路11に接続
している。メタン発酵槽2の上部には処理水管13が接
続し、その上方にはガス室14が形成されて、排ガス管
15が接続上ていする。
有機酸発酵槽1およびメタン発酵槽2には、加温手段、
温度検出手段、圧力検出手段等が設けられており、また
各管路には弁等が設けられているが、図示は省略されて
いる。
以上の構成において、有機性廃棄物は原水管4から有機
酸発酵槽1に導入され、上向流で通液されてスラッジブ
ランケット3が形成され、酸生成相の嫌気性処理が行わ
れる。スラッジブランケット6を形成する汚泥は、有機
性廃棄物を一定期間嫌気性処理することにより生成され
るが、他の装置から種汚泥を接種してもよい。酸生成相
の処理では、前述のように、高分子または複雑々有機物
が簡単な有機物に転換され、また簡単な有機物が低級有
機酸に転換される。原廃棄物中に簡単な有機物しかない
ときは、低級有機酸への転換のみが行われる。有機酸発
酵槽1の反応を酸生成反応に限定するためには、有機酸
生成菌の生育に適合した条件で運転するとともに、滞留
時間を有機酸生成に要する時間に合せて嫌気処理を行う
このような条件で嫌気処理を行うと、スラッジブランケ
ット6を形成する汚泥はペレット化して、有機酸発酵槽
1における汚泥保有量が高くなり、良好なスラッジブラ
ンケットの状態が維持される。
原水管4から導入された有機性廃棄物はスラッジブラン
ケット6を上向流で通過する間に、懸濁性の有機物はス
ラッジブランケット6を形成する汚泥粒子間に捕捉され
、また溶解性の有機物は吸着されて嫌気性処理を受け、
加水分解および酸生成反応が起こる。
スラッジブランケット乙による処理は上向流で一過式に
行われ、その処理水は連絡管7からメタン発酵槽2へ送
られ、発生するガスはガス室8へ集められ、排ガス管9
からガスタンク(図示せず)へ排出される。有機酸発酵
槽1では汚泥転換率が高く(約0.05 & −S S
 / El −COD Cr程度)、スラッジブランケ
ット3を形成する汚泥が増加するので、定期的に弁5を
開いて排泥管6から余剰汚泥を排出する。このとき槽底
部がコーン状のため、生長して重質となった汚泥が排出
される。排出された汚泥は、剥離等の操作は不要で、そ
のまま脱水処理され、脱水性が良いため、汚泥処理は容
易である。
メタン発酵槽2では、循環ポンプ12が駆動され、循環
系路11を通して液が循環されて、充填された担体粒子
が上向流速によって展開し、流動床10が形成されてい
る。そしてこの流動床10中には、メタン生成菌を主体
とする汚泥が付着、捕捉され、メタン生成相の嫌気性処
理が行われる。
メタン生成菌を主体とする汚泥は、有機酸発酵槽1から
の有機酸を主体とする処理液を通液して一定期間嫌気処
理することにより生成するが、他の装置からの種汚泥を
接種してもよい。
有機酸発酵槽1の処理液は連絡管7から循環系路11を
通ってメタン発酵槽2に入シ、上向流で流動床10を通
った後、循環系路11を通って循環し、処理を受ける。
メタン発酵槽2における処理はメタン生成相の処理で、
流動床10に捕捉されたメタン生成菌の作用により、有
機酸からメタンが生成する。メタン発酵槽2の反応をメ
タン生成反応に限定するためには、有機酸発酵槽1から
流入する処理液が有機酸を主体とするように調整すると
ともに、メタン生成菌の生育に適した条件に維持して嫌
気処理を行う。
このような条件で嫌気処理を行うと、流動床10に保有
される汚泥はメタン生成菌が主体となシ、担体粒子への
付着性が高く、汚泥の保有量が多くなる。汚泥の保有量
は、展開率60〜70チの場合、70〜80 g/e程
度である。汚泥の増殖と消滅がバランスするため、一定
の汚泥量が維持され、引抜は必要ないが、多量の汚泥が
生成したときは、上向流速を上げて流動床の撹拌を激し
くすると、余剰の汚泥が担体粒子から剥離するので、剥
離分を処理水とともに引抜いて固液分離により除去して
もよい。
メタン発酵槽2では、流動床10により多量の汚泥が保
有されているため、処理効率は高く、メタン発酵槽2に
おいて汚泥が発生しないような運転条件で50kg−C
OD Cr/rd ・day の全槽負荷量が得られる
。処理水は処理水管16から排出され、発生ガスはガス
室14から排ガス管15を通して排出される。
なお、以上の説明において、有機酸発酵槽1およびメタ
ン発酵槽2の構造および配管の接続方法等は図示のもの
に限定されず、変更可能である。
この発明によれば、有機酸発酵槽をスラッジブランケッ
ト方式とし、メタン発酵槽を流動床方式としたので、有
機酸発酵槽では汚泥をベレット化させて良好なスラッジ
ブランケットを形成し、汚泥保有量を高くして処理を効
率的にするとともに、汚泥の引抜を容易にし、またメタ
ン発酵槽では付着性の汚泥を生成させて流動床で保持さ
せ、汚泥1%有量を高くして処理を効率化するとともに
、汚泥の引抜を不要とし、これによシそれぞれの反応の
特性を利用して効率的な処理を行うとともに、汚泥の引
抜を容易にできるなどの効果がある。
次に本発明の効果を示す実験例について説明する。
実験例 有効容量0.61の有機酸発酵槽1および有効容量11
のメタン発酵槽2を持つ図面の処理装置に、グルコース
を主な有機物源とする有機性廃棄物(20D 0IV−
COD cr/l)を原水量8 l / day、全槽
負荷12.3kg−CODor/l)で通液し、有機酸
発酵槽1から汚泥濃度が10g/lとなるように定期的
に排泥を行い、またメタン発酵槽2の汚泥濃度は199
/lの状態で、引抜を行うことなく嫌気処理を行ったと
ころ、最終処理水のC0Dcrは150IV−CODC
,/l、 S 8は20.0rng#!%pH1t 7
.2 (有機酸発酵槽1はp)14.1)となり、90
%以上の有機物除去率となり、約2ケ月間安定した処理
が可能であり、メタン発酵槽2の汚泥濃度の変化はなか
った。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示す系統図であり、1は有機
酸発酵槽、2はメタン発酵槽、6はスラッジブランケッ
ト、10は流動床である。 代理人 弁理士 柳 原 成 手続補正書 昭和58年10月ツノ日 昭和58年特許願 第142275号 2、発明の名称 有機性廃棄物の嫌気性処理装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代 理 人 〒105 電話436−4700住 
所 東京都惑区西新橋3丁目15番8号−ζqち−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有機性廃棄物を導入して嫌気性処理し酸生成反応
    を行わせるスラッジブランケット形の有機酸発酵槽と、
    生物担体粒子の流動床を有し前記有機酸発酵槽の処理液
    を嫌気処理してメタン生成反応を行わせる流動床式のメ
    タン発酵槽とを備えたことを特徴とする有機性廃棄物の
    嫌気性処理装置。
  2. (2)有機酸発酵槽が余剰汚泥引抜手段を有する特許請
    求の範囲第1項記載の有機性廃棄物の嫌気性処理装置。
  3. (3)有機酸発酵槽がコーン状の底部を有する特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の有機性廃棄物の嫌気性
    処理装置。
  4. (4)メタン発酵槽が槽上部から槽底部へ連絡する循環
    系路を有する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れかに記載の有機性廃棄物の処理装置。
JP58142275A 1983-08-03 1983-08-03 有機性廃棄物の嫌気性処理装置 Granted JPS6031899A (ja)

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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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