(57)【要約】【課題】高濃度の有機物を含有する高濃度排水においても排水処理を安定して良好に行うことができ、且つ、加熱エネルギを極力抑えて運転費の低減が図れるようにする。【解決手段】高濃度排水２を導入してメタン醗酵によりＢＯＤ濃度を第１設定濃度以下に低下するメタン醗酵型嫌気性処理槽１と、メタン醗酵型嫌気性処理槽１の排水２ａを導入して嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解しＢＯＤ濃度を第２設定濃度以下に低下する硫酸還元型嫌気性処理槽５と、硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水２ｂを導入して好気性微生物によりＢＯＤ濃度を最終ＢＯＤ濃度にすると共に、排水中の硫化水素や硫化物を酸化して硫酸イオンを得るようにした好気性処理槽６と、好気性処理槽６で得られた硫酸イオンを含む最終処理水２ｃを硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側へ戻す管路１１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高濃度排水をメタン醗酵型嫌気性処理槽に導入し、高濃度排水中の有機物をメタン醗酵により除去してＢＯＤ濃度を後段の硫酸還元型嫌気性処理槽で処理可能な第１設定濃度以下に低下する第１の工程と、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽で処理した排水を硫酸還元型嫌気性処理槽に導入し、嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解して排水中のＢＯＤ濃度を後段の好気性処理槽で処理可能な第２設定濃度以下に低下させる第２の工程と、前記硫酸還元型嫌気性処理槽で処理した排水を好気性処理槽に導入し、好気性微生物により残りの有機物を除去して最終ＢＯＤ濃度を得る第３の工程、とからなることを特徴とする高濃度排水処理方法。
【請求項２】
前記メタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水の第１設定濃度が１００００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１に記載の高濃度排水処理方法。
【請求項３】
前記硫酸還元型嫌気性処理槽出口の排水の第２設定濃度が１００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高濃度排水処理方法。
【請求項４】
前記高濃度排水のＢＯＤ濃度が最大で略１００００ｍｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の高濃度排水処理方法。
【請求項５】
高濃度排水を導入してメタン醗酵によりＢＯＤ濃度を第１設定濃度以下に低下するメタン醗酵型嫌気性処理槽と、該メタン醗酵型嫌気性処理槽の排水を導入して嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解しＢＯＤ濃度を第２設定濃度以下に低下する硫酸還元型嫌気性処理槽と、該硫酸還元型嫌気性処理槽の排水を導入して好気性微生物によりＢＯＤ濃度を最終ＢＯＤ濃度にすると共に、排水中の硫化水素や硫化物を酸化して硫酸イオンを得るようにした好気性処理槽と、該好気性処理槽で得られた硫酸イオンを含む最終処理水を前記硫酸還元型嫌気性処理槽の排水導入側へ戻す環流手段と、を備えたことを特徴とする高濃度排水処理装置。
【請求項６】
前記硫酸還元型嫌気性処理槽が、前段の脱窒槽と後段の硫酸還元槽とにより構成されたことを特徴とする請求項５に記載の高濃度排水処理装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市下水、工場排水、家庭排水等の排水より、固形物、有機性物質等を除去する高濃度排水処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市下水等の排水を処理する手段として、嫌気性微生物及び好気性微生物を用いる方法が従来から知られている。嫌気性微生物を用いた方法には、例えば上向流式嫌気性汚泥床ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）が知られており、これは排水中の有機物を酸生成菌及びメタン菌によってメタン醗酵させることを主体としたメタン醗酵型嫌気性処理槽といえる。また、好気性微生物法には、槽内に懸垂したスポンジ担体の上部より散水することによりスポンジに常駐する好気性微生物によって有機物を分解する担体懸垂型散水ろ床、或いは活性汚泥法や接触曝気法等が知られており、これらは好気性処理槽といえる。
【０００３】
上記したメタン醗酵型嫌気性処理槽と、好気性処理槽とを組み合わせて配置したものが特許文献１に示されている。
【０００４】
特許文献１は、汚水原水を上向流で槽内の汚泥床を通して嫌気性処理と脱窒処理とを行う嫌気槽（メタン醗酵型嫌気性処理槽）と、汚水原水中の有機物の分解と、有機態又はアンモニア態窒素の亜硝酸態又は硝酸態窒素への硝化とを行う好気槽（好気性処理槽）を備え、好気槽で処理した処理水の一部を嫌気槽の底部へ環流するように処理水還流路で接続した構成を有する。
【特許文献１】特開平１１−２８５６９６号公報（第１ページ左欄、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記メタン醗酵型嫌気性処理槽によれば、導入される排水中のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度まで低下することができて高効率の処理が可能であることが知られている。一方、メタン醗酵型嫌気性処理槽は、排水を３０℃〜３６℃又は５０℃〜５７℃の設定温度に保持しておかないと有機物の除去能力が著しく低下する問題があり、このために、通常ではメタン醗酵型嫌気性処理槽に導入する排水を加熱することにより前記設定温度に保持している。
【０００６】
しかし、大量の排水を処理する排水処理装置において、排水を前記したような３０℃〜３６℃、又は５０℃〜５７℃の温度に加熱して保持するためには膨大な加熱エネルギが必要であり、特に寒冷時や寒冷地等においては加熱エネルギが更に増大することになり、排水の加熱を電気で行った場合には多大の電力を消費し、このために経済上の問題ばかりでなく大気中の二酸化炭素の増加の問題も生じる。
【０００７】
一方、前記好気性処理槽は、排水中のＢＯＤ濃度が例えば略１００ｍｇ／Ｌ以下程度の低濃度排水の処理に適している。
【０００８】
従って、特許文献１の装置において、例えばＢＯＤ濃度が１００００ｍｇ／Ｌのような高濃度排水を処理しようとした場合には、メタン醗酵型嫌気性処理槽においては排水中のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度に低下できることから、メタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水のＢＯＤ濃度は１０００ｍｇ／Ｌ〜５００ｍｇ／Ｌ程度に低下することができるが、好気性処理槽で処理可能なＢＯＤ濃度である略１００ｍｇ／Ｌ以下には低下することができない。従って、特許文献１の装置は、メタン醗酵型嫌気性処理槽出口のＢＯＤ濃度を略１００ｍｇ／Ｌに保持できる排水原液、即ち、ＢＯＤ濃度が略２０００ｍｇ／Ｌ程度以下のＢＯＤ濃度が比較的低い排水でないと処理し切れずシステムとして成り立たなくなる問題がある。
【０００９】
一方、上記特許文献１の装置において、例えば１００００ｍｇ／Ｌのような高濃度排水を処理しようとする場合には、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽を２段に設置することが考えられる。
【００１０】
しかし、メタン醗酵型嫌気性処理槽を２段に設置した場合には、両方のメタン醗酵型嫌気性処理槽における排水の温度を３０℃〜３６℃、又は５０℃〜５７℃に加熱保持する必要があるために、消費電力等が大幅に増大することになり、このために、運転費が嵩み、経済性等の問題から実施することは困難である。
【００１１】
更に、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽は、メタン菌及び脱窒菌によってメタン醗酵させるものであるため、排水の温度が前記設定温度を外れてしまうと有機物の除去能力が著しく低下する。このため、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽内での排水の温度は前記設定温度に精度良く維持しておく必要があり、このために、温度維持管理、メンテナンスが大変になるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１には、メタン菌と脱窒菌が生成するメタン醗酵型嫌気性処理槽嫌気槽が示されているが、硫酸還元菌を生成させて嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解除去するようにした硫酸還元型嫌気性処理槽を組み合わせて用いることについては全く開示されていない。
【００１３】
本発明は、上記した課題に鑑みてなしたもので、高濃度の有機物を含有する高濃度排水においても排水処理を安定して良好に行うことができ、且つ、加熱エネルギを極力抑えて運転費の低減が図れるようにした高濃度排水処理方法及び装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、高濃度排水をメタン醗酵型嫌気性処理槽に導入し、高濃度排水中の有機物をメタン醗酵により除去してＢＯＤ濃度を後段の硫酸還元型嫌気性処理槽で処理可能な第１設定濃度以下に低下する第１の工程と、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽で処理した排水を硫酸還元型嫌気性処理槽に導入し、嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解して排水中のＢＯＤ濃度を後段の好気性処理槽で処理可能な第２設定濃度以下に低下させる第２の工程と、前記硫酸還元型嫌気性処理槽で処理した排水を好気性処理槽に導入し、好気性微生物により残りの有機物を除去して最終ＢＯＤ濃度を得る第３の工程、とからなることを特徴とする高濃度排水処理方法、に係るものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水の第１設定濃度が１０００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１に記載の高濃度排水処理方法、に係るものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記硫酸還元型嫌気性処理槽出口の排水の第２設定濃度が１００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高濃度排水処理方法、に係るものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記高濃度排水のＢＯＤ濃度が最大で略１００００ｍｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の高濃度排水処理方法、に係るものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、高濃度排水を導入してメタン醗酵によりＢＯＤ濃度を第１設定濃度以下に低下するメタン醗酵型嫌気性処理槽と、該メタン醗酵型嫌気性処理槽の排水を導入して嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物を分解しＢＯＤ濃度を第２設定濃度以下に低下する硫酸還元型嫌気性処理槽と、該硫酸還元型嫌気性処理槽の排水を導入して好気性微生物によりＢＯＤ濃度を最終ＢＯＤ濃度にすると共に、排水中の硫化水素や硫化物を酸化して硫酸イオンを得るようにした好気性処理槽と、該好気性処理槽で得られた硫酸イオンを含む最終処理水を前記硫酸還元型嫌気性処理槽の排水導入側へ戻す環流手段と、を備えたことを特徴とする高濃度排水処理装置、に係るものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記硫酸還元型嫌気性処理槽が、前段の脱窒槽と後段の硫酸還元槽とにより構成されたことを特徴とする請求項５に記載の高濃度排水処理装置、に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の高濃度排水処理方法及び装置によれば、高濃度排水を加熱した状態でメタン醗酵型嫌気性処理槽により処理して排水のＢＯＤ濃度を大幅に低減させた後、硫酸還元型嫌気性処理槽に導入し、該硫酸還元型嫌気性処理槽内において嫌気性微生物である硫酸還元菌の硫酸呼吸により排水中の有機物を有効に分解し、且つ出口の排水のＢＯＤ濃度が後段の好気性処理槽で処理可能な設定濃度になるようにしているので、１００００ｍｇ／Ｌ前後の高濃度排水を導入しても、好気性処理槽から取り出される最終処理水のＢＯＤ濃度を極めて低い値に安定できる効果がある。
【００２１】
又、好気性処理槽で処理されて清浄になった最終処理水の一部を、管路により硫酸還元型嫌気性処理槽の排水導入側へ戻すようにしたので、硫酸還元型嫌気性処理槽における硫酸イオンの濃度を高めて硫酸還元菌による硫酸還元反応を促進させ、よって、硫酸還元型嫌気性処理槽での有機物の分解処理能力を安定して増大させられる効果がある。
【００２２】
また、メタン醗酵型嫌気性処理槽に導入される高濃度排水のＢＯＤ濃度が変化し、これによってメタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水のＢＯＤ濃度が変化しても、硫酸還元型嫌気性処理槽で嫌気性微生物の硫酸呼吸によって行われる有機物の分解除去作用は排水温度等に殆ど影響されることなく安定しているために、メタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水のＢＯＤ濃度の変動を硫酸還元型嫌気性処理槽で吸収することができ、よって好気性処理槽に供給する排水のＢＯＤ濃度を設定濃度以下に安定させて導入できる効果がある。
【００２３】
また、硫酸還元型嫌気性処理槽は排水の程度が低温であっても有機物の分解を良好に行うことができるため、加熱手段及び温度管理等が不要であり、よって排水の加熱はメタン醗酵型嫌気性処理槽に対してのみ行えば良いため、装置全体の運転費を大幅に低減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１は本発明の高濃度排水処理装置の形態の一例を示す構成説明図、図２は図１の装置の作用を示すブロック図である。図中、１は上向流式嫌気性汚泥床ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）の一例を示すメタン醗酵型嫌気性処理槽である。該メタン醗酵型嫌気性処理槽１の上流には、ＢＯＤ濃度が例えば略１００００ｍｇ／Ｌのように高い高濃度排水２を導入して例えば３５℃の設定温度に加熱し、更に添加物の混合等を行う加熱槽３が設けられている。そして、前記加熱槽３で設定温度（３５℃）に保持した高濃度排水２は、ポンプ４によりメタン醗酵型嫌気性処理槽１の下部から導入されて上向流で槽内の汚泥床を流通し、これにより、好気処理作用、脱窒処理作用、嫌気性処理作用の複合作用を行って有機物の除去を行うようにしている。
【００２５】
上記メタン醗酵型嫌気性処理槽１では、排水のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度に低下できることから、導入される高濃度排水２のＢＯＤ濃度が例えば１００００ｍｇ／Ｌの場合にも、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口の排水のＢＯＤ濃度を１０００ｍｇ／Ｌ〜５００ｍｇ／Ｌに低下することができる。従って、このとき、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１では、出口の排水２ａのＢＯＤ濃度が最大で１０００ｍｇ／Ｌの第１設定濃度を維持するように運転する。
【００２６】
前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１の後段には、上向流式嫌気性汚泥床ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）を形成する硫酸還元型嫌気性処理槽５が設けてあり、該硫酸還元型嫌気性処理槽５は、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１で処理した排水２ａを導入するようにしている。尚、図示例では前記硫酸還元型嫌気性処理槽５を、前段の脱窒槽５ａと後段の硫酸還元槽５ｂによって構成した場合を示しているが、脱窒槽５ａを設けることなく硫酸還元槽５ｂのみによって硫酸還元型嫌気性処理槽５としてもよい。
【００２７】
而して、メタン醗酵型嫌気性処理槽１からの排水２ａは硫酸還元型嫌気性処理槽５の脱窒槽５ａに供給されて脱窒が行われた後、硫酸還元槽５ｂの下部に導入されて嫌気性微生物である硫酸還元菌の硫酸呼吸により排水中の有機物が分解される。このとき、硫酸還元槽５ｂ内の上部には、図示しないフードを配置し、硫酸還元槽５ｂ内部で発生してフードに捕集されたガスの一部を硫酸還元槽５ｂ内の液中に噴出させるようになっていてもよい。
【００２８】
上記硫酸還元型嫌気性処理槽５では、排水中のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度に低下できることから、前記したようにメタン醗酵型嫌気性処理槽１から導入される排水２ａのＢＯＤ濃度が第１設定濃度である１０００ｍｇ以下に維持されているので、硫酸還元型嫌気性処理槽５出口の排水のＢＯＤ濃度は１００ｍｇ／Ｌ〜５０ｍｇ／Ｌに低下することができる。従って、このとき、前記硫酸還元型嫌気性処理槽５では、出口の排水のＢＯＤ濃度が最大で１００ｍｇ／Ｌの第２設定濃度を維持するように運転する。
【００２９】
前記硫酸還元型嫌気性処理槽５には、硫酸還元型嫌気性処理槽内の硫酸イオン濃度が低下した場合に硫酸水溶液を硫酸還元型嫌気性処理槽５に供給する装置を合わせて備えていてもよく、また硫酸還元型嫌気性処理槽５から発生する硫化水素（Ｈ2Ｓ）を回収し、該硫化水素を水又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等のアルカリ水溶液と接触する条件で好気性微生物と接触させることにより硫酸イオンを生成させ、この硫酸イオンを硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側に供給するようにしてもよい。
【００３０】
６は散水濾床式のスポンジ型リアクタである好気性微生物膜型の好気性処理槽であり、硫酸還元型嫌気性処理槽５で有機物が除去された排水２ｂは、散水管７から好気性処理槽６内に噴射、供給されるようになっている。又、好気性処理槽６内には、例えば、好気性微生物である硫黄酸化菌が担持された担持体８が設置されており、好気性処理槽６の担持体８に供給された排水２ｂは、硫黄酸化菌により分解されるようになっている。好気性処理槽６の担持体８よりも下部には、内部に空気を導入するための空気孔９が設けられている。
【００３１】
好気性処理槽６に導入される排水２ｂは、好気性処理槽６で効果的に処理できるＢＯＤ濃度である第２設定濃度の１００ｍｇ以下に保持されているので、好気性処理槽６では効果的な有機物の除去が行われ、好気性処理槽６の下端から取り出される最終処理水２ｃは、例えば３０ｍｇ／Ｌ以下の最終ＢＯＤ濃度が確実に達成されて後工程へ供給される。
【００３２】
又、好気性処理槽６で処理されて清浄になった最終処理水２ｃの一部は、中途部にポンプ１０を備えた管路１１により前記硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側へ戻すようにしており、これにより環流手段を構成している。最終処理水２ｃの一部を硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側へ戻すのは、最終処理水２ｃ中に硫酸還元菌が硫酸呼吸するに必要な硫酸イオン（ＳＯ４２−）が含有されているためである。このとき、好気性処理槽６に導入される排水のＢＯＤ濃度が良好な１００ｍｇ／Ｌ以下に維持されており、好気性処理槽６において排水処理が効果的に行われて排水中の有機物が著しく低減されることによって、好気性処理槽６での硫化水素の酸化が有効に行われる。従って、好気性処理槽６での硫酸イオン（ＳＯ４２−）の生成が促進され、この硫酸イオンを含有した最終処理水２ｃの一部が管路１１（環流手段）により硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側に供給されるので、硫酸還元型嫌気性処理槽５での嫌気性微生物の硫酸呼吸による排水中の有機物の分解作用が高められることになる。
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００３３】
第１の工程
都市下水、工場排水、家庭排水等の例えばＢＯＤ濃度が１００００ｍｇのような高濃度排水を図１、図２の装置で処理するには、先ず前記高濃度排水２を加熱槽３に導入して例えば３５℃の設定温度に加熱すると共に、添加物の混合等を行う。そして、加熱槽３で設定温度（３５℃）に加熱した高濃度排水２は、ポンプ４によりメタン醗酵型嫌気性処理槽１の下部に導入し、上向流で槽内の汚泥床を流通させることにより、好気処理作用、脱窒処理作用、嫌気性処理作用の複合作用によって有機物の除去が行われる。
【００３４】
このとき、上記メタン醗酵型嫌気性処理槽１では、排水のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度に低下できることから、導入される高濃度排水２のＢＯＤ濃度が例えば１００００ｍｇ／Ｌの場合にも、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口の排水２ａのＢＯＤ濃度を１０００ｍｇ／Ｌ〜５００ｍｇ／Ｌに低下することができる。これにより、高濃度排水２のＢＯＤ濃度が１００００ｍｇ／Ｌのように高い場合でも、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１の出口の排水２ａのＢＯＤ濃度は、後段の硫酸還元型嫌気性処理槽５で処理可能な第１設定濃度である、１０００ｍｇ／Ｌ以下に維持することができる。
【００３５】
第２の工程
前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１で第１設定濃度に処理された排水２ａは、硫酸還元型嫌気性処理槽５の脱窒槽５ａに供給されて脱窒が行われた後、硫酸還元槽５ｂの下部に導入されて嫌気性微生物である硫酸還元菌の硫酸呼吸により排水中の有機物が分解される。このとき、硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側には、好気性処理槽６で硫化水素の酸化が有効に行われて硫酸イオン（ＳＯ４２−）を生成した最終処理水２ｃの一部が管路１１（環流手段）により循環供給されているので、硫酸還元型嫌気性処理槽５での嫌気性微生物の硫酸呼吸による排水中の有機物の分解作用が高められる（硫酸還元反応）。
【００３６】
このとき、前記硫酸還元型嫌気性処理槽５では、排水中のＢＯＤ濃度を１／１０〜１／２０程度に低下できることから、前記したようにメタン醗酵型嫌気性処理槽１から導入される排水２ａのＢＯＤ濃度が第１設定濃度である１０００ｍｇ以下に維持されているので、硫酸還元型嫌気性処理槽５の出口の排水２ｂのＢＯＤ濃度は、後段の好気性処理槽６で処理可能な第２設定濃度である１００ｍｇ／Ｌ以下に維持することができる。
【００３７】
又、前記したように、硫酸還元型嫌気性処理槽５の前段の脱窒槽５ａで脱窒を行った後、硫酸還元槽５ｂにて嫌気性微生物の硫酸呼吸により排水中の有機物の分解を行うようにしたので、硫酸還元槽５ｂでの有機物の分解作用を安定して高めることができる。
【００３８】
第３の工程
前記硫酸還元型嫌気性処理槽５で第２設定濃度に処理された排水２ｂは、散水管７から好気性処理槽６内の好気性微生物である硫黄酸化菌が担持された担持体８に噴射、供給され、硫黄酸化菌により分解される。
【００３９】
このとき、好気性処理槽６に導入される排水２ｂは、好気性処理槽６で効果的に処理できるＢＯＤ濃度である第２設定濃度の１００ｍｇ以下に保持されているので、好気性処理槽６では効果的な有機物の除去が行われ、好気性処理槽６の下端からは、例えば３０ｍｇ／Ｌ以下の低い最終ＢＯＤ濃度に保持された最終処理水２ｃが取り出されるようになる。
【００４０】
前記したように好気性処理槽６では、導入される排水のＢＯＤ濃度が第２設定濃度の１００ｍｇ以下に保持されていることにより、排水処理が効果的に行われ、これによって硫化水素の酸化が有効に行われて硫酸イオン（ＳＯ４２−）の生成が促進される。
【００４１】
前記好気性処理槽６で処理されて清浄になった最終処理水２ｃの一部は、管路１１（環流手段）により前記硫酸還元型嫌気性処理槽５の排水導入側へ戻すようにしているので、硫酸還元型嫌気性処理槽５における硫酸イオン（ＳＯ４２−）の濃度を濃くすることができるため、硫酸還元菌による硫酸還元反応が活発に行われ、従って、硫酸還元型嫌気性処理槽５での有機物の分解処理が促進されて安定するようになる。
【００４２】
一方、排水処理装置に導入される排水のＢＯＤ濃度は、種々の条件によって常時変動しており、従って、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１に導入される高濃度排水２のＢＯＤ濃度が変化した場合には、メタン醗酵型嫌気性処理槽１による高濃度排水の処理が変動してメタン醗酵型嫌気性処理槽１出口の排水２ａのＢＯＤ濃度（第１設定濃度＝１０００ｍｇ／Ｌ）が変化することになるが、硫酸還元型嫌気性処理槽５での嫌気性微生物の硫酸呼吸によって行われる有機物の分解除去作用は排水温度等に殆ど影響されることなく安定して行われるので、前記メタン醗酵型嫌気性処理槽１からの排水２ａのＢＯＤ濃度の変動を硫酸還元型嫌気性処理槽５が吸収して、好気性処理槽６に供給する排水のＢＯＤ濃度を第２設定濃度＝１００ｍｇ／Ｌ以下に維持することができる。従って、高濃度排水のＢＯＤ濃度の変化があっても、最終処理水２ｃのＢＯＤ濃度は１５ｍｇ／Ｌ前後のような低い最終ＢＯＤ濃度に保持することができる。
【００４３】
また、硫酸還元型嫌気性処理槽５は排水２ａが１５℃以下、例えば５℃程度の低温であっても有機物の分解を良好に行うことができるため、加熱手段及び温度管理等が不要であり、よって本発明の装置では排水の加熱はメタン醗酵型嫌気性処理槽１に対してのみ行えば良いため、装置全体の運転費を低減することができる。
【００４４】
以下に、本発明の実施例を挙げて更に詳述する。
【００４５】
図１の装置を実施し、高濃度排水２としては糖系食晶廃液を全ＢＯＤ濃度２０００ｍｇ／Ｌに希釈し、微量元素等を添加したものを用いた。この高濃度排水２を加熱槽３で３５℃の設定温度に加熱しメタン醗酵型嫌気性処理槽１に供給した。メタン醗酵型嫌気性処理槽１で処理した排水２ａを硫酸還元型嫌気性処理槽５に導入した。硫酸還元型嫌気性処理槽５は、前段の脱窒槽５ａと後段の硫酸還元槽５ｂによって構成し、脱窒槽５ａにはナガオチューブを充填した。硫酸還元型嫌気性処理槽５で処理した排水２ｂをスポンジ型散水ろ床の好気性処理槽６に導入した。
【００４６】
図３にＨＲＴ（槽容積／排水供給流量＝滞留時間）と、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口温度及び最終処理水２ｃの温度の経日変化を示す。装置の運転は、平成１５年６月中旬に開始し、先ず先行して前段のメタン醗酵型嫌気性処理槽１を３５℃でスタートアップし、４０日目に後段の硫酸還元型嫌気性処理槽５以降のシステムを接続した。排水温度は８月（４６日〜７６日目）が平均２７．１℃と最も高く、その後、１２月（１６８日目以降）には、日平均が１０℃程度まで低下した。ＨＲＴ４８時間で運転を開始し、後に２４時間に短縮した。最終処理水２ｃの温度は、冬季にかけて１〜１０℃レべルにまで低下した。
【００４７】
図４には、導入する高濃度排水２のＢＯＤ濃度、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口の排水２ａのＢＯＤ濃度、最終処理水２ｃのＢＯＤ濃度の経日変化を示した。
【００４８】
有機物除去能は、運転開始２０日程度で良好な最終処理水２ｃが得られ、８月平均では全ＢＯＤ：１１ｍｇ／Ｌ、ＳＳ：９．５ｍｇ／Ｌとなった。運転２００日以降では流入水温が１５℃を下回っても全ＢＯＤは２０ｍｇ／Ｌ前後以下であった。高濃度排水２のＳＳは５００ｍｇ／Ｌ程度であったが、最終処理水２ｃでは１５ｍｇ／Ｌ前後の良好なレベルに低減した。
【００４９】
図４において、８０日前後にはメタン醗酵型嫌気性処理槽１出口のＢＯＤ濃度が６００ｍｇ／Ｌとなったが、最終処理水２ｃのＢＯＤ濃度は１５ｍｇ／Ｌ前後のまま全く変化しなかった。更に、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口のＢＯＤ濃度が１０００ｍｇ／Ｌになっても、最終処理水２ｃのＢＯＤ濃度は略１５ｍｇ／Ｌ前後に保持された。
【００５０】
従って、メタン醗酵型嫌気性処理槽１出口のＢＯＤ濃度が略１０００ｍｇ／Ｌ以下に保持されるように運転すれば、良好な最終処理水２ｃを得ることができ、従って、このためには高濃度排水２のＢＯＤ濃度が略１００００ｍｇ／Ｌ以下であれば安定して処理できることが分かった。
【００５１】
なお、本発明の高濃度排水処理方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の高濃度排水処理装置の形態の一例を示す構成説明図である。
【図２】図１の装置の作用を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例におけるＨＲＴと、メタン醗酵型嫌気性処理槽出口温度及び最終処理水の温度の経日変化を示す線図である。
【図４】導入する高濃度排水のＢＯＤ濃度、メタン醗酵型嫌気性処理槽出口の排水のＢＯＤ濃度、最終処理水のＢＯＤ濃度の経日変化を示す線図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  メタン醗酵型嫌気性処理槽
２  高濃度排水
２ａ        排水
２ｂ        排水
２ｃ        最終処理水
５  硫酸還元型嫌気性処理槽
５ａ        脱窒槽
５ｂ        硫酸還元槽
６  好気性処理槽
１１  管路（環流手段）
【図１】
2006035094.tif 000003
【図２】
2006035094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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