(57)【要約】      （修正有）【課題】消化槽の小型化を図りながら処理効率を高めることができる嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムの提供。【解決手段】有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理装置４０と、嫌気性消化処理装置４０で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理装置５０，６０と、洗浄濃縮処理装置５０，６０で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理装置７０と、可溶化処理装置７０で可溶化された汚泥を嫌気性消化処理装置４０またはそれよりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理路７５と、洗浄濃縮処理装置５０，６０で濃縮処理された汚泥の一部を脱水機８０にで脱水ケーキとして系外へ排出と、洗浄濃縮処理装置５０，６０で濃縮処理された汚泥の残部を嫌気性消化処理装置またはそれより前段側へ返送する濃縮汚泥返送処理路６５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】
有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理工程と、
前記嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理工程と、
前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理工程と、
前記可溶化処理工程で可溶化された汚泥を前記嫌気性消化処理工程または前記嫌気性消化処理工程よりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理工程と、
前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の残部を前記嫌気性消化処理工程または前記嫌気性消化処理工程よりも前段側へ返送する濃縮汚泥返送処理工程と、
を備えることを特徴とする嫌気性消化処理方法。
【請求項２】
前記洗浄濃縮処理工程で得られる汚泥の固形物濃度が、前記嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥の固形物濃度よりも高くなるように、前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理されることを特徴とする請求項１記載の嫌気性消化処理方法。
【請求項３】
前記洗浄濃縮処理工程が複数回連続して実行されるように構成され、
最上流側の前記洗浄濃縮処理工程に消化汚泥が供給され、最下流側の前記洗浄濃縮処理工程に洗浄水が供給され、上流側の前記洗浄濃縮処理工程から下流側の前記洗浄濃縮処理工程へ濃縮処理された消化汚泥を送りつつ、当該下流側の前記洗浄濃縮処理工程の濃縮処理で生じる液分を当該上流側の前記洗浄濃縮処理工程へ洗浄水として送ることを特徴とする請求項１または２記載の嫌気性消化処理方法。
【請求項４】
前記洗浄濃縮処理工程は、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽に消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、前記膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離工程により濃縮処理する工程であること特徴とする請求項１から３の何れかに記載の嫌気性消化処理方法。
【請求項５】
前記洗浄槽に配置された膜分離手段で取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理工程を備えることを特徴とする請求項４記載の嫌気性消化処理方法。
【請求項６】
洗浄水が、前記嫌気性消化処理工程とは別の生物処理工程から排出される余剰汚泥であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の嫌気性消化処理方法。
【請求項７】
有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理装置と、
前記嫌気性消化処理装置で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理装置と、
前記洗浄濃縮処理装置で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理装置と、
前記可溶化処理装置で可溶化された汚泥を前記嫌気性消化処理装置または前記嫌気性消化処理装置よりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理路と、
前記洗浄濃縮処理装置で濃縮処理された汚泥の残部を前記嫌気性消化処理装置または前記嫌気性消化処理装置よりも前段側へ返送する濃縮汚泥返送処理路と、
を備えることを特徴とする嫌気性消化処理システム。
【請求項８】
洗浄濃縮処理装置を複数台備え、
最上流側の前記洗浄濃縮処理装置に消化汚泥が供給され、
最上流側の前記洗浄濃縮処理装置に洗浄水が供給され、
上流側の前記洗浄濃縮処理装置で濃縮された消化汚泥を、下流側の前記洗浄濃縮処理装置に送りつつ、
下流側の前記洗浄濃縮処理装置の濃縮処理で生じた液分を上流側の前記濃縮処理装置へ送ることを特徴とする請求項７記載の嫌気性消化処理システム。
【請求項９】
前記洗浄濃縮処理装置は、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽に消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、前記膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離装置で構成されていること特徴とする請求項７または８記載の嫌気性消化処理システム。
【請求項１０】
前記洗浄槽に配置された膜分離手段で取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理装置を備えることを特徴とする請求項９記載の嫌気性消化処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水、し尿、浄化槽汚泥、食品工場排水、化学工場排水などに含まれる有機性汚泥、生ゴミ、食品廃棄物、家蓄糞尿などの有機性固形分の減容化のために、有機性固形分を嫌気性消化処理してメタンガスを回収し、処理後の消化汚泥にオゾンや過酸化水素等の酸化剤を添加して可溶化し、可溶化した汚泥をさらに嫌気性消化処理する処理方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、消化汚泥に対する可溶化方法として、消化汚泥を加熱しつつアルカリ剤を添加することにより、細菌を死滅させるとともに残留する難分解性有機物を易分解性有機物に改質する方法が提案されている。
【０００４】
しかし、有機性汚泥が消化処理されて発生する溶解性成分には、アルカリに対する緩衝作用を示す物質が含まれるため、可溶化に要するアルカリ剤の添加量の増加による可溶化コストの上昇を来すという問題があった。
【０００５】
特許文献２には、同様の問題に対処すべく、有機性汚泥を嫌気性消化処理工程で嫌気性消化した後、消化汚泥に水を加えたのち浮上濃縮し、浮上濃縮汚泥の少なくとも一部を再基質化処理した後、該嫌気性消化処理工程に返送する嫌気性消化処理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５５４６８９号公報
【特許文献２】特許第４２９８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、嫌気性消化処理工程で用いられるメタン菌は増殖速度が遅いため、消化汚泥とともに流出して菌数が低下すると、消化処理に要する時間が長くなる。そのため、予め十分な容量の消化槽を準備しておく必要があり設備コストが嵩むという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、消化槽の小型化を図りながらも処理効率を高めることができる嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明による嫌気性消化処理方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理工程と、前記嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理工程と、前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理工程と、前記可溶化処理工程で可溶化された汚泥を前記嫌気性消化処理工程または前記嫌気性消化処理工程よりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理工程と、前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の残部を前記嫌気性消化処理工程または前記嫌気性消化処理工程よりも前段側へ返送する濃縮汚泥返送処理工程と、を備える点にある。
【００１０】
洗浄濃縮処理工程で、消化汚泥が洗浄水で洗浄されて濃縮処理されることによって、アルカリに対する緩衝作用を示す溶解性成分が除去され、濃縮汚泥の一部が後段の可溶化処理工程で効率的に可溶化処理される。例えば、アルカリ剤の添加量を抑制しながらも改質効果を高めることができるようになる。そして、可溶化処理された汚泥が可溶化汚泥返送処理工程によって嫌気性消化処理工程に返送されて、汚泥のバイオガスとしての再資源化及び減容化が促進される。さらに、洗浄を経た濃縮汚泥の残部が濃縮汚泥返送処理工程によって嫌気性消化処理工程に返送されることにより、濃縮汚泥に存在する嫌気性菌がアンモニアなどの発酵阻害物質が低減された種汚泥として嫌気性消化処理工程で活用されるので、増殖速度が遅い嫌気性菌であっても十分に嫌気性消化処理が促進され、またそのための消化槽も小型に構成することができる。
【００１１】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記洗浄濃縮処理工程で得られる汚泥の固形物濃度が、前記嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥の固形物濃度よりも高くなるように、前記洗浄濃縮処理工程で濃縮処理される点にある。
【００１２】
濃縮処理された結果、消化汚泥のうち主に固形物が可溶化処理工程に送られて効率的に可溶化されるようになる。易分解性有機物に改質された固形物が嫌気性消化処理工程に返送されることにより、有機物含有原料からバイオガスを効率的に取り出すことができるようになる。
【００１３】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記洗浄濃縮処理工程が複数回連続して実行されるように構成され、最上流側の前記洗浄濃縮処理工程に消化汚泥が供給され、最下流側の前記洗浄濃縮処理工程に洗浄水が供給され、上流側の前記洗浄濃縮処理工程から下流側の前記洗浄濃縮処理工程へ濃縮処理された消化汚泥を送りつつ、当該下流側の前記洗浄濃縮処理工程の濃縮処理で生じる液分を当該上流側の前記洗浄濃縮処理工程へ洗浄水として送る点にある。
【００１４】
最下流側の洗浄濃縮処理工程へ供給された洗浄水は濃縮処理で生じる液分となり、溶解性成分とともに洗浄水として上流側の洗浄濃縮処理工程に供給され、順次上流側の洗浄濃縮処理工程へと送られ、最上流側の洗浄濃縮処理工程に供給された洗浄水は洗浄濃縮処理後に排出される。最上流側の洗浄濃縮処理工程で洗浄濃縮された固形分は下流側の洗浄濃縮処理工程に供給されることによりさらに洗浄濃縮され、順次下流側の洗浄濃縮処理工程へと送られる。そのため少ない量の洗浄水で効率的に洗浄濃縮できるようになる。
【００１５】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記洗浄濃縮処理工程は、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽に消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、前記膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離工程により濃縮処理する工程である点にある。
【００１６】
洗浄槽で消化汚泥が洗浄水により洗浄され、洗浄後の水が消化汚泥に含まれる溶解性成分とともに膜分離手段から透過液として取り出されることにより、洗浄槽の消化汚泥中の固形分が確実に濃縮されるようになる。
【００１７】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第四の特徴構成に加えて、前記洗浄槽に配置された膜分離手段で取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理工程を備える点にある。
【００１８】
膜透過液に含まれる溶解性成分には、多量の溶解性リンが含まれるともに固形成分が分離除去されているため、膜透過液に晶析脱リン法を適用することにより純度の高い状態のリンを回収することができる。尚、晶析脱リン法により回収されるリンは、リン酸カルシウム（ＨＡＰ）またはリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）の形態となる。
【００１９】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、洗浄水が、前記嫌気性消化処理工程とは別の生物処理工程から排出される余剰汚泥である点にある。
【００２０】
洗浄水として余剰汚泥を用いると、余剰汚泥中の固形分の一部が可溶化処理工程で易分解有機物に改質され、嫌気性消化処理工程に供給されて効果的に嫌気性消化されるようになる。
【００２１】
本発明による嫌気性消化処理システムの第一の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理装置と、前記嫌気性消化処理装置で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理装置と、前記洗浄濃縮処理装置で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理装置と、前記可溶化処理装置で可溶化された汚泥を前記嫌気性消化処理装置または前記嫌気性消化処理装置よりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理路と、前記洗浄濃縮処理装置で濃縮処理された汚泥の残部を前記嫌気性消化処理装置または前記嫌気性消化処理装置よりも前段側へ返送する濃縮汚泥返送処理路と、を備える点にある。
【００２２】
同第二の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、洗浄濃縮処理装置を複数台備え、最上流側の前記洗浄濃縮処理装置に消化汚泥が供給され、最上流側の前記洗浄濃縮処理装置に洗浄水が供給され、上流側の前記洗浄濃縮処理装置で濃縮された消化汚泥を、下流側の前記洗浄濃縮処理装置に送りつつ、下流側の前記洗浄濃縮処理装置の濃縮処理で生じた液分を上流側の前記濃縮処理装置へ送る点にある。
【００２３】
同第三の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて前記洗浄濃縮処理装置は、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽に消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、前記膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離装置で構成されている点にある。
【００２４】
同第四の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の第三の特徴構成に加えて、前記洗浄槽に配置された膜分離手段で取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理装置を備える点にある。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明した通り、本発明によれば、消化槽の小型化を図りながらも処理効率を高めることができる嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムを提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による嫌気性消化処理システムの説明図
【図２】本発明による嫌気性消化処理システムの別実施形態の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明による嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムの実施形態を説明する。
【００２８】
図１に示すように、嫌気性消化処理システムは、有機物含有原料である有機性汚泥を貯留する汚泥貯留槽３０と、汚泥貯留槽３０に貯留された汚泥を嫌気性消化処理する消化槽を備えた嫌気性消化処理装置４０と、処理後の消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理装置５０，６０と、洗浄濃縮処理装置５０，６０で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化槽を備えた可溶化処理装置７０を備えている。
【００２９】
下水やし尿などの有機性排水は最初沈澱池１０で固液分離され、液分は生物処理槽を備えた生物処理装置２０で生物処理され、固部は生汚泥として汚泥貯留槽３０に送られる。生物処理装置２０で生じた余剰汚泥も生汚泥と同様に汚泥貯留槽３０に送られる。
【００３０】
生物処理装置２０は、活性汚泥法を採用した汚水処理装置であり、標準活性汚泥法、嫌気好気法（ＡＯ法）、循環式嫌気好気法（Ａ２Ｏ法）、硝化液循環活性汚泥法、膜分離活性汚泥法などを採用した単一または複数の生物処理槽を備えた装置である。
【００３１】
嫌気性消化処理装置４０では、嫌気性菌の一種であるメタン菌によって有機性汚泥をメタン発酵させる装置で、発生したメタンガスを含む消化ガスを再生資源として回収するガス回収装置を備えている。
【００３２】
洗浄濃縮処理装置５０，６０は、消化汚泥及び洗浄水が供給され、消化汚泥が攪拌機で撹拌される洗浄槽と、洗浄後の消化汚泥から液分を分離して固分を濃縮する濃縮分離機を備えている。洗浄水として例えば生物処理装置２０で浄化処理された二次処理水が好適に用いられる。尚、洗浄水としては、生物処理装置２０で排出された余剰汚泥や清水など、固形分及び溶解性成分の濃度が消化汚泥よりも低く、消化汚泥に対して希釈作用を及ぼす液体であれば何でもよい。
【００３３】
特に洗浄水が余剰汚泥の場合には、余剰汚泥中の固形分の一部が可溶化装置７で易分解有機物に改質されて嫌気性消化処理装置４０に供給され、バイオガスとしての再資源化が促進されるため好ましい。
【００３４】
濃縮分離機として低速で回転する無端メッシュベルト上に汚泥を供給して液分をメッシュベルトの下方に滴下させ、固形分を汚泥搬送方向の下流側の回収部に搬送するベルト型ろ過濃縮機を好適に用いることができる。
【００３５】
分離された溶解性成分を含むろ液としての液分は、返流水として返送路８５を介して生物処理装置２０に返流され、濃縮された消化汚泥の一部が可溶化装置７０を経て嫌気性消化処理装置４０に返送されるとともに、可溶化装置７０を経ずに嫌気性消化処理装置４０に返送され、残りは脱水機８０で脱水処理されて脱水ケーキとろ液に分離される。脱水ケーキは例えばコンポストの原料に用いられる。ろ液は返流水として返送路８５を介して生物処理装置２０に返流される。
【００３６】
可溶化処理装置７０には、濃縮汚泥を投入する可溶化槽と、可溶化槽にアルカリ剤を投入する薬液投入機構と、濃縮汚泥を加熱する加熱機構を備えている。可溶化槽ではｐＨが９〜１２、好ましくは１０〜１２、温度が約７０℃に調整された環境で４時間程度の可溶化処理が行なわれる。
【００３７】
さらに、可溶化処理装置７０で可溶化された汚泥を嫌気性消化処理装置４０またはその前段側（本実施形態では汚泥貯留槽３０）の何れかへ返送処理する可溶化汚泥返送処理路７５と、洗浄濃縮処理装置５０，６０で濃縮処理され、可溶化処理装置７０に供給される汚泥の一部を嫌気性消化処理装置４０またはその前段側（本実施形態では汚泥貯留槽３０）の何れかへ返送する濃縮汚泥返送処理路６５とを備えている。
【００３８】
尚、本実施形態において、洗浄槽と濃縮分離機の対を複数直列に接続して多段で消化汚泥を洗浄濃縮してもよい。この場合、最上流側の洗浄濃縮処理装置の洗浄槽に消化汚泥が供給され、最下流側の洗浄濃縮処理装置の洗浄槽に洗浄水が供給され、上流側の洗浄濃縮処理装置の濃縮分離機で濃縮された消化汚泥を下流側の洗浄濃縮処理装置の洗浄槽に送りつつ、下流側の洗浄濃縮処理装置で生じた液分を上流側の洗浄濃縮処理装置の洗浄槽へ送るようにすることで、少ない量の洗浄水で効率的に洗浄濃縮できる。
【００３９】
図２には、嫌気性消化処理システムの他の実施形態が示されている。図１に示す洗浄濃縮処理装置５０，６０に代えて、膜分離手段５１Ａ，５１Ｂが浸漬配置された洗浄槽５０Ａ，６０Ａに消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、前記膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離装置が設けられている。
【００４０】
膜分離手段が浸漬された洗浄槽は単一であっても複数であってもよい。洗浄槽を多段に構成して、上流側の洗浄槽から消化汚泥を供給して洗浄後の消化汚泥を下流側の洗浄槽に供給し、下流側の洗浄槽から洗浄水を供給して膜分離手段の透過水を上流側の洗浄槽に供給するように構成することが好ましい。
【００４１】
洗浄槽に配置された膜分離手段で取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理装置９０がさらに設けられている。
【００４２】
リン回収処理装置９０として、ＨＡＰ法によりリン酸カルシウムを晶析反応で析出させる晶析脱リン法を実行する晶析槽を備えて構成することができる。ＨＡＰ法とは、リン酸イオン含有水に消石灰や塩化カルシウムなどのカルシウムイオンを添加して、ｐＨを調整することにより過飽和となったリン酸溶液からヒドロキシアパタイトを種結晶の表面に晶析させる方法である。
【００４３】
リン回収処理装置９０として、ＭＡＰ法によりリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）を晶析反応で析出させる晶析脱リン法を実行する晶析槽を備えて構成することも可能である。ＭＡＰ法とは、高濃度リン酸イオン含有水に水酸化マグネシウムなどのマグネシウムイオンを添加してｐＨを調整し、リン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）を晶析させる方法である。洗浄液にアンモニア成分が含まれる場合に好適となる。
【００４４】
上述の嫌気性消化処理システムを用いて本発明による嫌気性消化処理方法が実行される。
即ち、有機物含有原料を嫌気性消化処理する嫌気性消化処理工程が嫌気性消化処理装置４０で実行され、嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥に洗浄水を加えて洗浄処理した後に濃縮処理する洗浄濃縮処理工程が洗浄濃縮処理５０，６０で実行され、洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の一部を可溶化処理する可溶化処理工程が可溶化処理装置７０で実行される。
【００４５】
さらに、可溶化汚泥返送処理路７５を介して、可溶化処理工程で可溶化された汚泥を嫌気性消化処理工程または嫌気性消化処理工程よりも前段側へ返送処理する可溶化汚泥返送処理工程が実行され、濃縮汚泥返送処理路６５を介して、洗浄濃縮処理工程で濃縮処理された汚泥の残部を嫌気性消化処理工程へ返送する濃縮汚泥返送処理工程が実行される。
【００４６】
洗浄濃縮処理工程で、消化汚泥が洗浄水で洗浄されて濃縮処理されることによって、アルカリに対する緩衝作用を示す溶解性成分が除去され、濃縮汚泥の一部が後段の可溶化処理工程で効率的に可溶化処理される。例えば、アルカリ剤の添加量を抑制しながらも改質効果を高めることができるようになる。そして、可溶化処理された汚泥が可溶化汚泥返送処理工程によって嫌気性消化処理工程に返送されて、汚泥のバイオガスとしての再資源化及び減容化が促進される。さらに、洗浄を経た濃縮汚泥の残部が濃縮汚泥返送処理工程によって嫌気性消化処理工程に返送されることにより、濃縮汚泥に存在する嫌気性菌がアンモニアなどの発酵阻害物質種が低減された状態で種汚泥として嫌気性消化処理工程で活用されるので、増殖速度の低い嫌気性菌であっても十分に嫌気性消化処理が促進され、またそのための消化槽も小型に構成することができる。
【００４７】
また、洗浄濃縮処理工程で得られる汚泥の固形物濃度が、嫌気性消化処理工程で生じる消化汚泥の固形物濃度よりも高くなるように、洗浄濃縮処理工程で濃縮処理される。
【００４８】
濃縮処理された結果、消化汚泥のうち主に固形物が可溶化処理工程に送られて効率的に可溶化されるようになる。易分解性有機物に改質された固形物が嫌気性消化処理工程に返送されることにより、有機物含有原料からバイオガスを効率的に取り出すことができるようになる。
【００４９】
また、図２に示した嫌気性消化処理システムの膜分離手段５１Ａ，５１Ｂが浸漬配置された洗浄槽５０Ａ，６０Ａによって、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽に消化汚泥と洗浄水を供給して希釈洗浄するとともに、膜分離手段から膜透過液を取り出す固液分離工程により濃縮処理する洗浄濃縮処理工程が実行される。
【００５０】
洗浄槽で消化汚泥が洗浄水により洗浄され、洗浄後の水が消化汚泥に含まれる溶解性成分とともに膜分離手段から透過液として取り出されることにより、洗浄槽の消化汚泥中の固形分が確実に濃縮されるようになる。
【００５１】
さらに、膜分離手段が浸漬配置された洗浄槽が複数配置される場合には、最上流側の洗浄槽に消化汚泥が供給され、最下流側の洗浄槽に洗浄水が供給され、上流側の洗浄槽から下流側の洗浄槽へ消化汚泥を送りつつ、当該下流側の洗浄槽に配置された膜分離手段の膜透過液を当該上流側の洗浄槽へ送るように構成することで消化汚泥を希釈洗浄し、最上流側の洗浄槽に配置された膜分離手段からの膜透過液を取り出すことで固液分離を行う洗浄濃縮処理工程が実行される。
【００５２】
最下流側の洗浄槽に供給された洗浄水が溶解性成分とともに膜分離手段を透過して洗浄水として上流側の洗浄槽に供給され、最上流側の洗浄槽に供給された消化汚泥が溶解性成分の混ざった洗浄液で洗浄されて溶解性成分の濃度の高い洗浄液として膜分離手段を透過する。最上流側の洗浄槽で洗浄された固形分は下流側の洗浄槽に供給されることによりさらに洗浄濃縮される。そのため少ない量の洗浄水で効率的に洗浄濃縮できるようになる。
【００５３】
さらに、リン回収処理装置９０により、洗浄槽５０Ａ，５０Ｂに配置された膜分離手段５１Ａ，５１Ｂで取り出される膜透過液から晶析脱リン法を用いてリンを回収処理するリン回収処理工程が実行される。
【００５４】
膜透過液に含まれる溶解性成分には、多量の溶解性リンが含まれるともに固形成分が分離除去されているため、膜透過液に晶析脱リン法を適用することにより純度の高い状態のリンを回収することができる。
【００５５】
上述した実施形態では、嫌気性消化処理装置で生じた消化汚泥の系外への排出を、脱水性向上の観点から洗浄濃縮処理工程を経た濃縮汚泥に対して脱水機にて脱水した後に排出するように構成しているが、嫌気性消化処理装置から洗浄濃縮工程を経ずに脱水機に供給して脱水した消化汚泥を系外に排出してもよい。
【００５６】
以上説明した嫌気性消化処理方法及び嫌気性消化処理システムは、主に下水汚泥やし尿に含まれる有機性汚泥及び生物処理で生じた余剰汚泥を対象とするものであるが、本発明の対象となる有機物含有原料はこれらに限るものではなく、他に、浄化槽汚泥、食品工場排水、化学工場排水などに含まれる有機性汚泥、生ゴミ、食品廃棄物、家蓄糞尿などの有機性汚泥が含まれる。
【００５７】
上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、該記載により本発明が限定されるものではない。各部の具体的構成や処理条件は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜設計可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１０：最初沈澱池
２０：生物処理装置
３０：汚泥貯留槽
４０：嫌気性消化処理装置
５０：洗浄装置
６０：濃縮分離機
６５：濃縮汚泥返送処理路
７０：可溶化処理装置
７５：可溶化汚泥返送処理路
８０：脱水機
９０：リン回収処理装置
【図１】
2018103107.tif 000003
【図２】
2018103107.tif 000004