(57)【要約】【課題】低ランニングコストでカルシウムやマグネシウムなどのスケール原因物質が析出することを抑制して、膜の薬液洗浄頻度を低減できるメタン発酵排水の処理方法および処理設備を提供する。【解決手段】アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水を脱水して脱水分離液を分離する脱水工程２０と、脱水分離液を活性汚泥で生物処理する生物処理工程３０を備え、生物処理工程３０は、脱窒素槽３１で槽内液を脱窒処理する脱窒工程と、硝化槽３２で槽内液を硝化処理する硝化工程と、膜分離槽３３で槽内液を膜分離処理して膜透過液を処理水として排出する膜分離工程を順次に行い、膜分離槽３３の槽内液を脱窒素槽３１および硝化槽３２へ送液する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水を脱水して脱水分離液を分離する脱水工程と、脱水分離液を活性汚泥で生物処理する生物処理工程を備え、
生物処理工程は、脱窒素槽内で槽内液を脱窒処理する脱窒工程と、硝化槽内で槽内液を硝化処理する硝化工程と、膜分離槽内で槽内液を膜分離処理して膜透過液を処理水として排出する膜分離工程を順次に行い、膜分離槽内の槽内液を脱窒素槽および硝化槽へ送液することを特徴とするメタン発酵排水の処理方法。
【請求項２】
脱水工程の前工程としてメタン発酵排水中に溶解する炭酸ガスを脱気する脱炭酸工程を備え、脱炭酸工程においてメタン発酵排水を開放空間下に静置することを特徴とする請求項１に記載のメタン発酵排水の処理方法。
【請求項３】
脱炭酸工程は、メタン発酵排水を開放空間下に静置する工程の前工程もしくは後工程として、メタン発酵排水を曝気処理することを特徴とする請求項２に記載のメタン発酵排水の処理方法。
【請求項４】
メタン発酵排水は、パーム油製造工程排水をメタン発酵させるメタン発酵工程において排出される排水であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のメタン発酵排水の処理方法。
【請求項５】
脱水分離液の原水流入量を単位量Ｑとして脱窒素槽から硝化槽へ単位量ＱのＸ倍の槽内液ＸＱを送液し、膜分離槽から脱窒素槽へ単位量Ｑの（Ｘ−１）倍の槽内液（Ｘ−１）Ｑを返送し、脱窒素槽から硝化槽へ送液する槽内液ＸＱのＹ倍（Ｙは１以上）の槽内液（ＸＱＹ）を膜分離槽から硝化槽へ送液し、膜分離槽から単位量Ｑの膜ろ過液を取出すことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のメタン発酵排水の処理方法。
【請求項６】
アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水を脱水して脱水分離液を分離する脱水装置と、脱水分離液を活性汚泥で生物処理する生物処理装置を備え、
生物処理装置が、槽内液を脱窒処理する脱窒素槽と、槽内液を硝化処理する硝化槽と、槽内液を膜分離処理して膜透過液を処理水として排出する膜分離槽と、膜分離槽内の槽内液を脱窒素槽へ送液する第１汚泥返送路および膜分離槽内の槽内液を硝化槽へ送液する第２汚泥返送路を有することを特徴とするメタン発酵排水の処理設備。
【請求項７】
メタン発酵排水を静置してメタン発酵排水中に溶解する炭酸ガスを脱気する上部が開放された容器を備え、前記容器を経たメタン発酵排水を脱水装置に供給することを特徴とする請求項６に記載のメタン発酵排水の処理設備。
【請求項８】
前記容器を経たメタン発酵排水を曝気する曝気槽を有し、曝気槽を経たメタン発酵排水を脱水装置に供給することを特徴とする請求項７に記載のメタン発酵排水の処理設備。
【請求項９】
メタン発酵排水を曝気する曝気槽を有し、曝気槽を経たメタン発酵排水を前記容器に供給することを特徴とする請求項７に記載のメタン発酵排水の処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水の処理方法および処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーム油製造工程排水（Ｐａｌｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｌｕｅｎｔ  以下においてはＰＯＭＥと呼称する）は、高濃度の有機物を含有しており、ＣＯＤｃｒが約５０，０００〜８０，０００ｍｇ／Ｌである。窒素（Ｎ）が１，０００ｍｇ／Ｌ程度、リン（Ｐ）が２００ｍｇ／Ｌ程度であり、スケールの原因となるアルカリ土類金属であるカルシウム（Ｃａ）が５００ｍｇ／Ｌ程度、マグネシウム（Ｍｇ）が７００ｍｇ／Ｌ程度である。さらに、アルカリ金属であるカリウム（Ｋ）が２，０００〜３，０００ｍｇ／Ｌ、ナトリウム（Ｎａ）が５０ｍｇ／Ｌ程度である。
【０００３】
このＰＯＭＥをメタン発酵すると、ＰＯＭＥ中のＣＯＤｃｒの約８０％がバイオガスに転換する。バイオガスには、容積比でメタン６０％程度、二酸化炭素４０％程度が含まれている。また、メタン発酵液は、アルカリ金属とアルカリ土類金属を高濃度に含み、ｐＨも７〜８と高いことで、二酸化炭素を溶解し易い状態にある。このため、メタン発酵に伴い生成する二酸化炭素の一部はメタン発酵中に溶解し、主として重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）の形態で存在する。したがって、ＰＯＭＥをメタン発酵した後のメタン発酵排水（以下においてはＰＯＭＥメタン発酵排水と呼称する）は、重炭酸イオン、アルカリ土類金属、アルカリ金属などを高濃度に含んでいる。このため、アルカリ度が４，０００〜５，０００ｍｇ／Ｌと非常に高くなる。
【０００４】
従来のＰＯＭＥメタン発酵排水の処理方法としては、図１１に示すものがある。ここでは、メタン発酵排水を脱水工程１で脱水し、脱水分離液を生物処理槽２において活性汚泥法により生物処理し、活性汚泥を膜分離槽３で膜分離処理して処理水を得ている。
【０００５】
また、特許文献１には、有機性排水の処理設備が記載されている。これは、カルシウムを含有する有機性排水を生物処理設備及び膜分離装置で処理するもので、排水を膜分離装置の上流側で脱炭酸処理設備により脱炭酸処理して排水中の炭酸イオン濃度を低減することで、排水中にカルシウムが含有されている場合にも炭酸カルシウムスラッジの生成量を低減するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９２３９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水、例えば、ＰＯＭＥメタン発酵排水を、図１１に示す方法で処理すると、膜分離槽３において、カルシウムやマグネシウムの化合物である炭酸塩、リン酸塩、水酸化物などが析出して膜を閉塞させるので、頻繁に膜を薬液洗浄しなければならないという問題が生じる。炭酸塩は、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）等々であり、リン酸塩は、リン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）、リン酸マグネシウム（Ｍｇ３（ＰＯ４）２）等々であり、水酸化物は、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）である。
【０００８】
図７は、ＰＯＭＥメタン発酵排水から脱水分離した脱水分離液を活性汚泥中で生物処理し、活性汚泥を膜分離処理して得られた処理水のカルシウムイオン濃度の分析例を示すものである。ここで、処理水はそのものはｐＨが８．３６であり、ｐＨを低くするために塩酸を使用している。これによると、ｐＨが約５．５以上の範囲では、ｐＨが高くなるほど処理水中に溶存するカルシウムイオン濃度が低くなることが分かる。これは、処理水に含まれる重炭酸イオンの緩衝作用によるもので、不溶性のカルシウム化合物、例えば炭酸カルシウムの濃度が高くなることに因る。このような傾向は、アルカリ金属としてカルシウムと同じ性質を有するマグネシウムについても同様である。
【０００９】
図８は、ＰＯＭＥメタン発酵排水を、上部が開放状態にある１Ｌの広口容器に静置したときのｐＨの経日変化の測定例を示すものである。これによると、ｐＨは時間経過とともに上昇していくことがわかる。これは、前述の通りＰＯＭＥメタン発酵排水はアルカリ度が非常に高く、二酸化炭素が重炭酸イオンとして液中に高濃度で存在しているために、液中から炭酸ガスが脱気し易い状態にあり、大気と接する水面から液中の炭酸ガスが経時的に脱気していくことによる。図８においては、ｐＨの上昇速度が、最初の５日間が大きく、その後緩やかになり、１０〜１５日経過するとほとんど上昇しなくなることがわかる。      
【００１０】
特許文献１は、この膜の閉塞を防止するものである。すなわち、脱炭酸処理設備の脱炭酸槽にｐＨ調整剤を添加し、ｐＨを４〜５の低ｐＨに調整することで、液中における炭酸の化学平衡状態を、炭酸イオンよりも炭酸ガスが存在し易い状態に変化させて、曝気による炭酸ガスの脱気を促進するものである。
【００１１】
しかし、ｐＨ調整剤を添加する方法は、ＰＯＭＥメタン発酵排水のようなアルカリ度が非常に高い排水に適用する場合にｐＨ調整剤の添加量が膨大となり、経済的に成立し難いものである。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、低ランニングコストでカルシウムやマグネシウムなどのスケール原因物質が析出することを抑制して、膜の薬液洗浄頻度を低減できるメタン発酵排水の処理方法および処理設備を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のメタン発酵排水の処理方法は、アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水を脱水して脱水分離液を分離する脱水工程と、脱水分離液を活性汚泥で生物処理する生物処理工程を備え、生物処理工程は、脱窒素槽内で槽内液を脱窒処理する脱窒工程と、硝化槽内で槽内液を硝化処理する硝化工程と、膜分離槽内で槽内液を膜分離処理して膜透過液を処理水として排出する膜分離工程を順次に行い、膜分離槽内の槽内液を脱窒素槽および硝化槽へ送液することを特徴とする。
【００１４】
本発明のメタン発酵排水の処理方法において、脱水工程の前工程としてメタン発酵排水中に溶解する炭酸ガスを脱気する脱炭酸工程を備え、脱炭酸工程においてメタン発酵排水を開放空間下に静置することを特徴とする。
【００１５】
本発明のメタン発酵排水の処理方法において、脱炭酸工程は、メタン発酵排水を開放空間下に静置する工程の前工程もしくは後工程として、メタン発酵排水を曝気処理することを特徴とする。
【００１６】
本発明のメタン発酵排水の処理方法において、メタン発酵排水は、パーム油製造工程排水をメタン発酵させるメタン発酵工程において排出される排水であることを特徴とする。
【００１７】
本発明のメタン発酵排水の処理方法において、脱水分離液の原水流入量を単位量Ｑとして脱窒素槽から硝化槽へ単位量ＱのＸ倍の槽内液ＸＱを送液し、膜分離槽から脱窒素槽へ単位量Ｑの（Ｘ−１）倍の槽内液（Ｘ−１）Ｑを返送し、脱窒素槽から硝化槽へ送液する槽内液ＸＱのＹ倍（Ｙは１以上）の槽内液（ＸＱＹ）を膜分離槽から硝化槽へ送液し、膜分離槽から単位量Ｑの膜ろ過液を取出すことを特徴とする。
【００１８】
本発明のメタン発酵排水の処理設備は、アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水を脱水して脱水分離液を分離する脱水装置と、脱水分離液を活性汚泥で生物処理する生物処理装置を備え、生物処理装置が、槽内液を脱窒処理する脱窒素槽と、槽内液を硝化処理する硝化槽と、槽内液を膜分離処理して膜透過液を処理水として排出する膜分離槽と、膜分離槽内の槽内液を脱窒素槽へ送液する第１汚泥返送路および膜分離槽内の槽内液を硝化槽へ送液する第２汚泥返送路を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明のメタン発酵排水の処理設備において、メタン発酵排水を静置してメタン発酵排水中に溶解する炭酸ガスを脱気する上部が開放された容器を備え、前記容器を経たメタン発酵排水を脱水装置に供給することを特徴とする。
【００２０】
本発明のメタン発酵排水の処理設備において、前記容器を経たメタン発酵排水を曝気する曝気槽を有し、曝気槽を経たメタン発酵排水を脱水装置に供給することを特徴とする。
【００２１】
本発明のメタン発酵排水の処理設備において、メタン発酵排水を曝気する曝気槽を有し、曝気槽を経たメタン発酵排水を前記容器に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上の本発明において、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）の化学平衡状態は酸性において炭酸ガス（ＣＯ２）の存在比が高いものとなって二酸化炭素を放出し易くなり、アルカリ性において炭酸イオン（ＣＯ３−）の存在比が高いものとなって、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）等々の炭酸塩が析出し易くなる。
【００２３】
アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水、例えばＰＯＭＥメタン発酵排水は、重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）濃度が高いものである。炭酸の化学平衡状態において、重炭酸イオンは、酸性溶液中において炭酸を経て炭酸ガスになり、アルカリ性において炭酸イオンとなる。
【００２４】
生物処理工程では、メタン発酵排水の脱水分離液を脱窒素槽と硝化槽とで硝化脱窒処理し、更に膜分離槽で膜分離処理する。硝化槽では硝酸を生成してｐＨが低下し、炭酸カルシウム等の炭酸塩の析出が抑えられる。膜分離槽では、膜洗浄のために曝気する空気がキャリアガスとして作用して、キャリアガス中に二酸化炭素が放出される。膜分離槽内の炭酸ガスの減少にともなって脱炭酸が進行し、膜分離槽内のｐＨが上昇してアルカリ性となり、不溶性の炭酸カルシウム等の炭酸塩が膜面上に析出し、膜を閉塞する事態が懸念される。
【００２５】
このため、膜分離槽の槽内液を硝化槽へ送液することで、硝化槽と膜分離槽とにおけるｐＨの均一化を図り、膜分離槽おけるｐＨの上昇を抑制し、膜の膜面上に炭酸カルシウム等の炭酸塩が析出することを抑制し、膜の閉塞を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態におけるメタン発酵排水の処理設備を示す模式図
【図２】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵排水の処理設備を示す模式図
【図３】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵排水の処理設備を示す模式図
【図４】本発明の他の実施の形態におけるメタン発酵排水の処理設備を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態における各工程間の流量を示す模式図
【図６】同実施の形態おける膜分離槽から硝化槽への返送量の倍率と硝化槽内のｐＨの関係を示すグラフ図
【図７】ＰＯＭＥメタン発酵排水を生物処理した処理水のｐＨとカルシウムイオン濃度の関係を示すグラフ図
【図８】ＰＯＭＥメタン発酵排水を静置した場合のｐＨの経日変化を示すグラフ図
【図９】ＰＯＭＥメタン発酵排水を曝気した場合のｐＨの経時変化を示すグラフ図
【図１０】貯溜池の構造を示す（ａ）断面図および（ｂ）平面図
【図１１】従来の処理設備を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係るメタン発酵排水の処理方法を図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、アルカリ金属とアルカリ同類金属を含有するメタン発酵排水１０に好適な処理設備の一例を示すものである。ここでは、メタン発酵排水１０としてＰＯＭＥメタン発酵排水を処理する場合について説明するが、本発明の対象はＰＯＭＥメタン発酵排水に限るものではない。
【００２８】
脱水工程２０は、メタン発酵排水１０に含まれる有機固形物および無機固形物を分離して脱水するもので、遠心脱水機、スクリュープレス、多重円盤スクリュープレス、多重円盤型脱水機、フィルタープレス等などの脱水装置からなり、メタン発酵排水を供給する供給ポンプ、メタン発酵排水にポリマーや無機凝集剤などの調質剤を注入して混合する調質装置なども含まれる。
【００２９】
生物処理工程３０は、脱水工程２０から排出される脱水分離液に含まれる有機物を活性汚泥により生物処理し、更に活性汚泥を膜分離処理するものであり、ここでは硝化脱窒処理を行うための脱窒素槽３１と硝化槽３２と膜分離処理を行うための膜分離槽３３を備えている。
【００３０】
脱窒素槽３１は、脱窒菌の代謝作用によって脱水分離液に含まれるＢＯＤ成分を除去し、かつ硝化槽３２から第１汚泥返送路４１を通して返送される硝酸塩を窒素ガスに還元して除去するものである。ここで、脱窒槽３１は、撹拌ポンプ、機械式撹拌機等々の撹拌装置を備えている。
【００３１】
硝化槽３２は、亜硝酸菌および硝酸菌の代謝作用によって、脱窒素槽３１から流入する槽内液に含まれるアンモニア態窒素を亜硝酸から硝酸にまで酸化するものである。ここで、硝化槽３２は、曝気用のブロワ、散気管等々の曝気装置を備える。また、硝化は発熱反応であるので、水温の上昇を抑えるために、硝化槽３２に冷却装置を備えることが望ましい。
【００３２】
膜分離槽３３は、硝化槽３２から流入する硝酸を含む活性汚泥を平膜や中空糸膜などからなる浸漬型の膜分離装置で膜分離し、膜透過液を処理水５０として取出すものである。膜分離槽３３は膜分離装置に膜面洗浄用の空気を供給するブロワを備える。また、膜分離槽３３は、膜分離槽３３から脱窒素槽３１へ硝酸塩を含む活性汚泥を第１返送汚泥ポンプによって返送する第１汚泥返送路４１と、膜分離槽３３から硝化槽３２へ硝酸塩を含む活性汚泥を第２返送汚泥ポンプによって返送する第２汚泥返送路４２を備えている。
【００３３】
以下、上記した構成の作用を説明する。炭酸（Ｈ２ＣＯ３）の化学平衡状態は酸性において炭酸ガス（ＣＯ２）の存在比が高いものとなって二酸化炭素を放出し易くなり、アルカリ性において炭酸イオン（ＣＯ３−）の存在比が高いものとなって、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）等々の炭酸塩が析出し易くなる。
【００３４】
アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水、ここではＰＯＭＥメタン発酵排水は、重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）濃度が高いものである。炭酸の化学平衡状態において、重炭酸イオンは、酸性溶液中において炭酸を経て炭酸ガスになり、アルカリ性において炭酸イオンとなる。
【００３５】
脱水工程２０では、メタン発酵排水１０に含まれる有機固形物および無機固形物を分離して脱水する。
【００３６】
生物処理工程３０では、メタン発酵排水１０の脱水分離液を脱窒素槽３１と硝化槽３２とで硝化脱窒処理する過程で、硝化槽３２において硝酸を生成してｐＨが低下し、炭酸カルシウム等の炭酸塩の析出が抑えられる。
【００３７】
一方、膜分離槽３３では、膜洗浄のために曝気する空気がキャリアガスとして作用して、キャリアガス中に二酸化炭素が放出される。膜分離槽内の炭酸ガスの減少にともなって脱炭酸が進行し、膜分離槽３３の槽内のｐＨが上昇してアルカリ性となり、炭酸カルシウム等の炭酸塩が析出し易い環境となる。
【００３８】
しかし、第２汚泥返送路４２を通して膜分離槽３３の槽内液である活性汚泥を硝化槽３２へ送液することで、硝化槽３２と膜分離槽３３とにおけるｐＨの均一化を図り、膜分離槽３３おけるｐＨの上昇を抑制できる。
【００３９】
この結果、膜分離槽３３において不溶性の炭酸カルシウム等の炭酸塩が膜の膜面上に析出することを抑制でき、膜の閉塞を防止できる。
【００４０】
以下に、各工程間の送液量について説明する。図５は、脱水分離液の原水流入量を単位量Ｑとすると、第１汚泥返送経路４１を通して膜分離槽３３から脱窒素槽３１へ単位量Ｑの６倍の槽内液６Ｑを返送する場合、つまり６Ｑ／（１Ｑ＋６Ｑ）として脱窒素率を８５％に設定する場合である。
【００４１】
この場合、脱窒素槽３１から硝化槽３２へ単位量Ｑの７倍の槽内液７Ｑを送液し、第２汚泥返送路４２を通して膜分離槽３３から硝化槽３２へ単位量Ｑの７〜２１倍の範囲で槽内液７Ｑ〜２１Ｑを返送し、膜分離槽３３から単位量Ｑの膜ろ過液を取出す。
【００４２】
図６は、膜分離槽３３から硝化槽３２への返送量の返送倍率と硝化槽３２の槽内のｐＨとの関係を示すものであり、脱窒素槽３１から硝化槽３２への送液量に対する膜分離槽３３から硝化槽３２への送液量の返送倍率を横軸に示し、縦軸に硝化槽３２の槽内のｐＨを示している。
【００４３】
ここでは、返送倍率が１倍以上、好ましくは２倍以上の範囲、すなわち、膜分離槽３３から硝化槽３２への送液量が単位量Ｑの７倍の７Ｑ以上、好ましくは１４倍の１４Ｑ以上の範囲において硝化槽３２の槽内のｐＨが膜分離槽３３の槽内のｐＨとほぼ同じとなる。つまり、第２汚泥返送経路４２を通して行う膜分離槽３３から硝化槽３２へ供給する送液量を、脱窒素槽３１から硝化槽３２へ供給する送液量に対して１倍以上、好ましくは２倍以上とすることで、硝化槽３２と膜分離槽３３の槽内のｐＨがほぼ均一化される。
（実施例２）
図２は本発明の他の実施の形態を示すものである。図２において、図１に示した実施例１と同様の構成については同一番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
ここでは、脱水工程２０の前工程としてメタン発酵排水１０に溶解する炭酸ガスを脱気する脱炭酸工程６０を備えている。この脱炭酸工程６０はメタン発酵排水１０を静置する静置工程６１からなる。
【００４５】
この静置工程６１は、メタン発酵排水１０を一定日数にわたって貯溜するものであり、上部が開放された容器であればよく、例えば素掘りの貯溜池、コンクリート製または鋼板製タンクなどを使用できる。貯溜する容量は、静置に因る脱炭酸を効率よく行うことができる容量が必要である。この容量は、先に図８で説明したように、日流入水量の５〜２０日分程度であり、より望ましくは１０〜１５日分である。なお、後段の生物処理工程３０で発生する余剰汚泥を導入する場合は、容器の容量を算定する基準となる日流入水量には余剰汚泥の導入量を加えたものとする。水面の面積が大きい方が大気と水面との接触面積が大きくなり、脱炭酸効果が上がるので、使用する貯溜池またはタンクは水深２〜４ｍの浅いものが望ましい。
【００４６】
この構成により、メタン発酵排水１０は、脱水処理工程２０に先立て静置工程６１に流入する。前述したように、アルカリ金属とアルカリ土類金属を含有するメタン発酵排水、ここではＰＯＭＥメタン発酵排水は、アルカリ度が非常に高く、二酸化炭素が重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）として液中に高濃度に存在しており、液中から炭酸ガスが脱気しやすい状態にある。
【００４７】
このため、静置工程６１において一定日数貯溜することで、液中に溶存する炭酸ガスが大気と接する水面から放出されて、メタン発酵排水１０に含まれた炭酸ガスの脱気が進行し、図８に示すように、ｐＨが上昇する。このｐＨの上昇によって、図７に示すように、メタン発酵排水１０の液中に溶存するカルシムやマグネシウムの不溶化が進む。
【００４８】
そして、脱水工程２０では、静置工程６１で不溶化したカルシムやマグネシウムの化合物が、もともとメタン発酵排水中に含まれていた無機固形物および有機性固形物とともに、脱水ケーキとしてメタン発酵排水中から除去される。その結果、脱水工程２０から生物処理工程３０に送られるメタン発酵排水の脱水分離液中のカルシウムやマグネシウムのイオン濃度が低下する。結果として膜分離槽３３の膜がカルシムやマグネシウムの化合物で閉塞することを、実施例１よりもさらに抑制できる。
（実施例３）
図３は本発明の他の実施の形態を示すものである。図３において、図１、図２に示した実施例１、２と同様の構成については同一番号を付してその説明を省略する。
【００４９】
ここでは、脱水工程２０の前工程としてメタン発酵排水１０に溶解する炭酸ガスを脱気する脱炭酸工程６０を備え、脱炭酸工程６０において静置工程６１の後工程としてメタン発酵排水を曝気する曝気工程６２を有している。曝気工程６２は、曝気槽からなり、曝気槽内に配置した散気管および散気管に空気を送るブロワを備えている。
【００５０】
この構成において、静置工程６１における作用は実施例２と同様であり、その説明を省略する。曝気工程６２では、静置工程６１から曝気槽に流入するメタン発酵排水を曝気する。曝気した空気がキャリアガスとして作用して、キャリアガス中に二酸化炭素が放出される。膜分離槽内の炭酸ガスの減少にともなって脱炭酸が進行し、曝気槽の槽内のｐＨが上昇する。
【００５１】
図９は曝気によるメタン発酵排水のｐＨの経時変化を示すものである。図９に示すように、６時間前後の曝気によってメタン発酵排水のｐＨが８．８を超える。
【００５２】
このため、曝気槽においてメタン発酵排水中のカルシウムやマグネシウムが不溶性の炭酸カルシウム等の炭酸塩として析出する。
【００５３】
脱水工程２０では、静置工程６１および曝気工程６２で不溶化したカルシムやマグネシウムの化合物が、もともとメタン発酵排水中に含まれていた無機固形物および有機性固形物とともに、脱水ケーキとしてメタン発酵排水中から除去される。その結果、脱水工程２０から生物処理工程３０に送られるメタン発酵排水の脱水分離液中のカルシウムやマグネシウムのイオン濃度が低下する。結果として膜分離槽３３において膜がカルシムやマグネシウムの化合物で閉塞することを、実施例１、２よりもさらに抑制できる。
（実施例４）
図４は本発明の他の実施の形態を示すものである。図４において、図１〜図３に示した実施例１、２、３と同様の構成については同一番号を付してその説明を省略する。
【００５４】
ここでは、脱水工程２０の前工程としてメタン発酵排水１０に溶解する炭酸ガスを脱気する脱炭酸工程６０を備え、脱炭酸工程６０において静置工程６１の前工程としてメタン発酵排水を曝気処理する曝気工程６２を有している。
【００５５】
この構成においても、実施例３と同様にして、静置工程６１および曝気工程６２において、メタン発酵排水中のカルシムやマグネシウムを不溶性の化合物として析出させる。
【００５６】
脱水工程２０では、静置工程６１および曝気工程６２で不溶化したカルシムやマグネシウムの化合物が、もともとメタン発酵排水中に含まれていた無機固形物および有機性固形物とともに、脱水ケーキとしてメタン発酵排水中から除去される。その結果、脱水工程２０から生物処理工程３０に送られるメタン発酵排水の脱水分離液中のカルシウムやマグネシウムのイオン濃度が低下する。結果として膜分離槽３３において膜がカルシムやマグネシウムの化合物で閉塞することを、実施例１、２よりもさらに抑制できる。
（実施例５）
上述した実施例では、静置工程６１と曝気工程６２を別途のものとして説明したが、図１０に示すように、静置工程６１の中に曝気工程６２を組み合わせることも可能である。
【００５７】
図１０では貯溜池７１を仕切壁７２で上流域７３と下流域７４に仕切り、仕切壁７２の一部に越流堰７５を形成する。
【００５８】
メタン発酵排水１０は貯溜池７１の上流域７３と下流域７４とで一定日数滞留し、静置による炭酸ガスの脱気が進行し、メタン発酵排水１０の液中に溶存するカルシムやマグネシウムの不溶化が進む。
【００５９】
また、メタン発酵排水１０は、越流堰７５を通って上流域７３から下流域７４に流れる。このとき、越流堰７５の上端部においてメタン発酵排水１０が水深の浅い層状に流れるので、大気と接する面積が増加し、炭酸ガスの脱気が促進される。
【００６０】
このため、貯溜池７１では静置の効果に加えて曝気の効果によってメタン発酵排水１０の液中に溶存するカルシムやマグネシウムの不溶化が進む。
【符号の説明】
【００６１】
１０    メタン発酵排水
２０    脱水工程
３０    生物処理工程
３１    脱窒素槽
３２    硝化槽
３３    膜分離槽
４１    第１汚泥返送路
４２    第２汚泥返送路
５０    処理水
６０    脱炭酸工程
６１    静置工程
６２    曝気工程
７１    貯溜池
７２    仕切壁
７３    上流域
７４    下流域
７５    越流堰
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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