(57)【要約】【課題】メタン発酵槽内でのスケール成分の蓄積を防ぐとともに、担体が流出することなく安定的に排水を処理することのできる排水処理方法を提供する。【解決手段】アルカリ性領域でスケール成分が析出する原水に対して嫌気性処理を行って処理水として排出する排水処理方法であって；前記原水を含む被処理水をメタン発酵槽３に導入し該メタン発酵槽内において担体に担持された微生物により嫌気性処理を行うに際し、前記被処理水が、前記メタン発酵槽３内を通過するときの線速度が０．５ｍ／ｈｒ以上１０ｍ／ｈｒ未満となるように前記被処理水を前記メタン発酵槽３に導入し、かつ前記メタン発酵槽内の前記被処理水の流れが、該メタン発酵槽の中心近傍と側壁近傍とで上下逆向きになるように撹拌する排水処理方法。【選択図】図１
2019217449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性領域でスケール成分が析出する原水に対して嫌気性処理を行って処理水として排出する排水処理方法であって；
前記原水を含む被処理水をメタン発酵槽に導入し該メタン発酵槽内において担体に担持された微生物により嫌気性処理を行うに際し、
前記被処理水が、前記メタン発酵槽内を通過するときの線速度が０．５ｍ／ｈｒ以上１０ｍ／ｈｒ未満となるように前記被処理水を前記メタン発酵槽に導入し、かつ
前記メタン発酵槽内の前記被処理水の流れが、該メタン発酵槽の中心近傍と側壁近傍とで上下逆向きになるように撹拌することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
前記被処理水をメタン発酵槽に導入するに際し、前記処理水の一部を循環させて前記原水と混合して該被処理水とする請求項１に記載の排水処理方法。
【請求項３】
前記原水のＣａ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌであるか、又はＭｇ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌである請求項１又は２に記載の排水処理方法。
【請求項４】
前記メタン発酵槽へ導入される被処理水のｐＨが６〜８である請求項１〜３のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項５】
前記担体がポリビニルアルコールゲル担体である請求項１〜４のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項６】
前記メタン発酵槽が、上部に撹拌翼を備える請求項１〜５のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項７】
前記メタン発酵槽が、底部に邪魔板を備える請求項１〜６のいずれかに記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ性領域でスケール成分が析出する原水に対して嫌気性処理を行って処理水として排出する排水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を含有する排水（以下、有機性排水と略記することがある）の処理方法として、メタンガスの回収、再利用が可能な嫌気処理法が産業排水の処理方法として広く用いられている。なかでも沈降性が良好なグラニュールを形成させ、有機性排水を上向流で通水し、高負荷高速処理を行うＵＡＳＢ法（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket：上向流嫌気性汚泥床法）は、特に中〜高濃度の排水を処理する方法として発展してきた。このＵＡＳＢ法を発展させたものとして、高さの高い反応槽を用いて、さらに高流速で通水し、高負荷で嫌気性処理を行うＥＧＳＢ法（Expanded Granular Sludge Bed：膨張汚泥床法）も実用化されている。
【０００３】
また、有機性排水の処理方法として、固定床担体や流動床担体を使用する方法も用いられている。固定床担体を使用する方法は、生物膜を保持する支持床を反応槽内部に固定し、その表面に生育する微生物を利用して生物学的に排水を処理するものである。一方、流動床担体を使用する方法は、比重や大きさを調整した担体を反応槽内部で流動させて、担体に生物を増殖させて、当該担体に担持された微生物を利用して生物学的に排水を処理するものである。
【０００４】
ここで、流動床担体を用いた反応槽（メタン発酵槽）について説明する。図３は一般的なメタン発酵槽を示した図である。工場などから排出された原水は、図３に示すように被処理水としてメタン発酵槽３１へ導入される。導入された被処理水は、メタン発酵槽３１内において、担体７に担持された微生物により処理され処理水として排出される。このとき、被処理水と担体７との接触効率を高めるために、メタン発酵槽３１内の被処理水は撹拌翼４１により撹拌される。
【０００５】
このようなメタン発酵槽３１を用いて連続的に被処理水を処理する場合、メタン発酵槽３１から担体７が流出するため、排水口には担体分離手段６（例えば網など）が設けられる。しかしながら、担体分離手段６に担体７が詰まることがあるため定期的なメンテナンスが必要となり運転上の問題があった。
【０００６】
特許文献１には、低動力で担体の槽内混合・均一分散化が得られ、槽内に整流板等を必要とせずに担体が排水処理系から系外に流出することなく、長時間の連続運転を可能にする装置が報告されている。
【０００７】
特許文献１に記載の処理装置においては、原水に含まれる有機物はまず酸生成菌によって有機酸へ分解処理され、その後、有機酸はメタン発酵槽内でメタンや二酸化炭素などへ分解される。このとき、有機酸の分解に伴い、メタン発酵槽内のｐＨが上昇する。そのため、原水中にアルカリ性領域において析出するスケール成分が含まれる場合、槽内のｐＨの上昇に伴って、スケール成分が析出し、それがメタン発酵槽中に蓄積して処理効率が低下するという問題があった。
【０００８】
アルカリ性領域でスケール成分が析出するという問題に対して、特許文献２に記載の嫌気性処理方法が提案されている。特許文献２には、窒素及びリンを含有する有機性排水を酸生成槽で処理した後、ＵＡＳＢ型メタン生成槽で処理する方法において、酸生成槽の流入水又は流出水にマグネシウム塩を添加すると共に、ＵＡＳＢ型メタン生成槽の流入水のｐＨを５．８〜６．５に調整する嫌気性処理法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、メタン発酵菌の至適ｐＨは６．５〜７．５であるため、特許文献２に記載の条件ではメタン発酵菌の活性が低下し、安定した処理を行うことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−３０１５５号公報
【特許文献２】特開平８−１４１５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、メタン発酵槽内でのスケール成分の蓄積を防ぐとともに、担体を流出させることなく安定的に排水を処理することのできる排水処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、アルカリ性領域でスケール成分が析出する原水に対して嫌気性処理を行って処理水として排出する排水処理方法であって；前記原水を含む被処理水をメタン発酵槽に導入し該メタン発酵槽内において担体に担持された微生物により嫌気性処理を行うに際し、前記被処理水が、前記メタン発酵槽内を通過するときの線速度が０．５ｍ／ｈｒ以上１０ｍ／ｈｒ未満となるように前記被処理水を前記メタン発酵槽に導入し、かつ前記メタン発酵槽内の前記被処理水の流れが、該メタン発酵槽の中心近傍と側壁近傍とで上下逆向きになるように撹拌することを特徴とする排水処理方法を提供することによって解決される。
【００１３】
このとき、前記被処理水をメタン発酵槽に導入するに際し、前記処理水の一部を循環させて前記原水と混合して該被処理水とすることが好ましい。
【００１４】
前記原水のＣａ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌであるか、又はＭｇ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。前記メタン発酵槽へ導入される被処理水のｐＨが６〜８であることも好ましい。
【００１５】
また、前記担体がポリビニルアルコールゲル担体であることが好ましい。前記メタン発酵槽が、上部に撹拌翼を備えることも好ましい。前記メタン発酵槽が、底部に邪魔板を備えることも好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の排水処理方法を用いれば、メタン発酵槽内の無機分濃度を抑えることができるので、メタン発酵槽内にスケール成分が蓄積することを防ぐことができる。また、本発明の排水処理方法を用いれば、メタン発酵槽から担体が流出することを防ぐこともできるので安定的な排水処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の処理方法で用いられる排水処理装置１の一例を示したブロック図である。
【図２】本発明の処理方法で用いられるメタン発酵槽３の一例を示した図である。
【図３】一般的なメタン発酵槽３１を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、アルカリ性領域でスケール成分が析出する原水に対して嫌気性処理を行って処理水として排出する排水処理方法に関する。本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、メタン発酵槽内を通過する被処理水の線速度を特定の値にするとともに、メタン発酵槽内における被処理水の流れの向きを特定の向きとすることにより、メタン発酵槽内でのスケール成分の蓄積を防ぎ、かつ担体を流出させずに安定的に排水を処理できることを見出した。
【００１９】
本発明の処理方法おいて、原水のＣＯＤＣｒ濃度（ＪＩＳ Ｋ０１０２に準拠）は特に限定されないが、本発明の処理方法はＣＯＤＣｒ濃度が１０００〜５００００ｍｇ／Ｌである原水の処理に適している。原水のＣＯＤＣｒ濃度は、２０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。一方、原水のＣＯＤＣｒ濃度は、３００００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の処理方法では、Ｃａ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌであるか、又はＭｇ濃度が１００〜１００００ｍｇ／Ｌである原水に対して好適に嫌気性処理を行うことができる。Ｃａ濃度は２００ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましく、３００ｍｇ／Ｌ以上であることがさらに好ましい。一方、Ｃａ濃度は５０００ｍｇ／Ｌ以下であることがより好ましく、２０００ｍｇ／Ｌ以下であることがさらに好ましい。Ｍｇ濃度は２００ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましく、３００ｍｇ／Ｌ以上であることがさらに好ましい。一方、Ｍｇ濃度は５０００ｍｇ／Ｌ以下であることがより好ましく、２０００ｍｇ／Ｌ以下であることがさらに好ましい。このとき、Ｃａ及びＭｇの両方をそれぞれ上記濃度で含むものであってもかまわない。
【００２１】
アルカリ性領域で析出するスケール成分としては、リン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）や炭酸カルシウム、リン酸カルシウムなどが挙げられる。
【００２２】
図１は本発明の処理方法で用いられる排水処理装置１（以下、単に処理装置１と称すことがある）の一例を示したブロック図である。図１に示す処理装置１は、メタン発酵槽３と、その前段に酸生成槽２を備えている。図１の処理装置１を用いた処理方法では、工場などから排出された原水を、まず酸生成槽２へ導入して当該原水に含まれるタンパク質などの有機物を分解するとともに、原水のｐＨを調整する。原水のｐＨ調整はｐＨ調整槽（図示せず）を別途設けてその槽において行うこともできる。ｐＨ調整槽は酸生成槽２の前段に設けることもできるし、酸生成槽２の後段に設けることもできる。
【００２３】
そして、酸生成槽２から排出された原水は被処理水としてメタン発酵槽３に導入される。メタン発酵槽３に導入された被処理水に対し、当該メタン発酵槽３内において担体に担持された微生物により嫌気性処理が行われた後、処理水として排出される。ここで、本明細書における被処理水とは、メタン発酵槽３に導入される液、又はメタン発酵槽３に導入され当該槽内で嫌気性処理される液のことをいう。したがって、工場などから排出された原水がそのままメタン発酵槽３へ導入される場合、その原水が被処理水となる。また、原水と後述する循環水とを混合して混合水としてメタン発酵槽３へ導入する場合、導入される混合水が被処理水となる。
【００２４】
本発明の処理方法では、被処理水が、メタン発酵槽３内を通過するときの線速度が０．５ｍ／ｈｒ以上１０ｍ／ｈｒ未満となるように被処理水をメタン発酵槽３に導入するとともに、メタン発酵槽３内の被処理水の流れが、メタン発酵槽３の中心近傍と側壁近傍とで上下逆向きになるように撹拌することが重要である。こうすることでメタン発酵槽３内を均一に撹拌することができるとともに、槽内で発生した固形物（スケール成分）を槽外へ排出することができる。その結果、担体に固形物が付着することを防ぐことができ、有機性成分（有機酸など）と微生物の接触効率の低下を抑制することができる。
【００２５】
メタン発酵槽３内の被処理水の流れが、該メタン発酵槽３の中心近傍と側壁近傍とで上下逆向きになるように撹拌しなかった場合、メタン発酵槽３内に生じたスケール成分を効率的に槽外へ排出させることができない。メタン発酵槽３内を通過する被処理水の線速度が０．５ｍ／ｈｒ未満の場合にもメタン発酵槽３内に生じたスケール成分を槽外へ排出させることができない。そのため、メタン発酵槽３にスケール成分が蓄積して、槽の底に蓄積したスケール成分によりメタン発酵槽３の入口が詰まったり、メタン発酵槽３内において被処理水と担体との接触効率が低下したりする、というおそれがある。線速度は、１ｍ／ｈｒ以上であることが好ましく、３ｍ／ｈｒ以上であることがより好ましい。一方、線速度が、１０ｍ／ｈｒ以上の場合、メタン発酵槽３内の担体が槽外へ流出してしまう。線速度は、７ｍ／ｈｒ以下であることが好ましい。本明細書における線速度とは、メタン発酵槽３へ導入する被処理水の流量（ｍ３／ｈｒ）を、メタン発酵槽３の断面積（ｍ２）で除した値のことをいう。線速度の調節は、メタン発酵槽３へ導入する被処理水の流量やメタン発酵槽３から排出する処理水の流量を調節することにより行うことができる。
【００２６】
ここで、図２を用いてメタン発酵槽３内の被処理水の流れを説明する。図２は、本発明の処理方法で用いられるメタン発酵槽３の一例を示した図である。図２に示すように、メタン発酵槽３の上部には撹拌翼４が取り付けられており、底部には邪魔板５（バッフルとも称される）が取り付けられている。この邪魔板５は、メタン発酵槽３の底部に固定され、側壁に向かって放射状に延びている。
【００２７】
そして、上部に取り付けられた撹拌翼４を回転させることにより、メタン発酵槽３内の側壁近傍の被処理水は下向流を形成し、下降してきた被処理水は邪魔板５によりメタン発酵槽３の底部の中心近傍に集められ、当該中心近傍から上向流を形成する（図２における槽内の矢印参照）。
【００２８】
メタン発酵槽３内の側壁近傍の被処理水を下向流とすることができれば、撹拌翼４の形状は特に限定されず、パドル翼、タービン翼などを好適に用いることができる。また、メタン発酵槽３内の中心近傍から被処理水を上向流とすることができれば、邪魔板５の形状も特に限定されない。効率よく上向流を形成させる点から、邪魔板５はメタン発酵槽３の側壁に向かって放射状に取り付けられていることが好ましい。邪魔板５の枚数も特に限定されず、メタン発酵槽３の大きさなどに応じて適宜設定する。
【００２９】
図１に示されるように、メタン発酵槽３に被処理水を導入し、導入された被処理水はメタン発酵槽３内において担体に担持された微生物により嫌気性処理が行われる。このとき、メタン発酵槽３へ導入される被処理水のｐＨが６〜８であることが好ましい。メタン発酵菌の至適ｐＨは通常この範囲にあるため、メタン発酵槽３へ導入される被処理水のｐＨがこの範囲から外れると処理効率が低下するおそれがある。メタン発酵槽３へ導入される被処理水のｐＨは６．５以上であることがより好ましい。一方、メタン発酵槽３へ導入される被処理水のｐＨは７．５以下であることがより好ましい。ｐＨの調整はｐＨ調整槽を別途設けてこの槽に薬品を注入することにより行うこともできるし、上述した酸生成槽２で行うこともできる。また、処理装置１の配管に直接薬品を注入することにより行ってもかまわない。
【００３０】
メタン発酵槽３にかけられる負荷は、当該メタン発酵槽３へ導入される被処理水の水量、メタン発酵槽３へ導入される被処理水に含まれる有機物の濃度、処理装置１の能力などにより適宜設定され特に限定されない。例えば、５〜５０ｋｇ−ＣＯＤＣｒ／ｍ３・日という高負荷をかけてもかまわない。メタン発酵槽３内の被処理水の水温は、メタン発酵菌の至適温度に設定することが好ましく、具体的には、２０℃以上であることが好ましく、２５℃以上であることがより好ましい。一方、メタン発酵槽３内の被処理水の水温は４０℃以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明で用いられる担体の種類は特に限定されないが、処理装置１の配管の閉塞が起こりにくく、微生物との接触効率に優れている観点から、担体がポリビニルアルコールゲル担体であることが好ましい。ポリビニルアルコールゲル担体は、多数の水酸基を有しているために親水性が高い。そのため、生体との親和性も高く、多くの微生物を担持させることができるため、効率良く処理能力を回復させることができる。以下、本明細書においてポリビニルアルコールをＰＶＡと略記することがある。
【００３２】
また、ＰＶＡゲル担体は、スポンジなどの発泡体と異なり、外力が加わり変形したとしても容易には水分が放出されず微生物の棲息に適した環境を提供することができる。ＰＶＡゲル担体の含水率は５０質量％以上であることが好ましい。含水率が５０質量％未満の場合には、微生物の保持量が不十分となるおそれがある。含水率は７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましい。一方、含水率が９８質量％を超える場合には、ＰＶＡゲル担体の強度が低下するおそれがある。含水率は９６質量％以下であることがより好ましい。
【００３３】
担体の球相当径は、１〜１０ｍｍであることが好ましい。球相当径が１ｍｍ未満の場合、槽から流出してしまうおそれがある。球相当径は２ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、球相当径が１０ｍｍを超えると、担体の表面から内部まで距離があるため、担体全体が効率的に使用されない、代謝物が担体外へ排出されにくいという問題が発生することがある。また、担体を流動させて使用する場合、担体の球相当径が大きすぎると流動性が低くなるため、被処理水との接触効率が低下し、排水処理の効率が低下する場合がある。かかる観点から、球相当径は６ｍｍ以下であることがより好ましい。ここで、球相当径とは粒子の体積と等しい体積を有する球の直径である。
【００３４】
担体の形状は、限定されるものではなく、立方体、直方体、円柱状、球状、マカロニ状など任意の形状をとることができる。担体の流動性や排水との接触効率を考えると球状が好ましい。
【００３５】
担体の比重は水よりわずかに大きく、メタン発酵槽３から流失しない程度に、当該メタン発酵槽３の中で揺動させることができる比重であることが好ましい。本発明の処理方法において、比重が水よりわずかに大きい担体を用いることにより、担体を流出させることなくより安定的に排水を処理することができる。かかる観点から、担体の比重は、１．００１以上であることが好ましく、１．００５以上であることがより好ましい。一方、比重は、１．２以下であることが好ましく、１．１以下であることがより好ましく、１．０５以下であることがさらに好ましい。
【００３６】
本発明におけるＰＶＡゲル担体は、微生物の保持量を増大させることができると共に、繰り返し使用における耐久性を確保することができる観点から、アセタール化されたＰＶＡゲル担体であることがより好ましい。
【００３７】
アセタール化されたＰＶＡゲル担体は、既存の方法で得ることができるが、微生物の保持に適した構造となる点で、ＰＶＡと水溶性高分子多糖類とが溶解した水溶液とを、多価金属イオンを含む水溶液中に滴下することによって球状に成形し、次いでアルデヒドを用いてアセタール化処理する方法が好ましい。中でも、グルタルアルデヒドなどのジアルデヒドを用いてアセタール化処理されたＰＶＡゲル担体が好ましい。
【００３８】
本発明において、メタン発酵槽３に投入される担体の量は特に限定されないが、メタン発酵槽３の槽容量に対して、通常、５〜５０容量％である。メタン発酵槽３に投入される担体の量は、メタン発酵槽３に槽容量に対して、１０容量％以上であることが好ましい。一方、担体の量は、４０容量％以下であることが好ましい。
【００３９】
メタン発酵槽３内で嫌気性処理された被処理水は処理水として当該メタン発酵槽３から排出される。処理水の水質を向上させる観点から、メタン発酵槽３の後段に好気性処理槽（図示せず）を設けて好気性処理を行ってもかまわない。このときの好気性処理としては、公知の活性汚泥槽法や担体法などが挙げられる。
【００４０】
本発明の処理方法においては、処理水の一部を循環させて原水と混合して被処理水とすることが好適な実施態様である。図１に示した処理装置１を用いて循環水の流れを説明すると、メタン発酵槽３から排出された処理水の一部を循環水として酸生成槽２へ導入する。そして、循環水は酸生成槽２において原水と混合され被処理水としてメタン発酵槽３へ導入される。循環させる循環水の量は特に限定されず、メタン発酵槽３内を通過する被処理水の線速度が上記の条件を満足し、かつ被処理水の流れの向きが本発明で規定される向きとなるように適宜設定する。
【００４１】
ここで、工場などから排出される原水（工業排水）の排出量は、工場の稼働状況によって変化するものであり常に一定とは限らず、また排水処理のために工業排水の排出量を調整することは通常難しい。そこで、上記実施態様では、工業排水の排出量を制御するのではなく、処理装置１における循環水の量を制御する。したがって、メタン発酵槽３内を通過する被処理水の線速度等の調整が容易となり、工業排水の排出量が一定しない場合や、排出量を制御することができない場合であっても対応することが可能となる。
【００４２】
図１では循環水を酸生成槽２へ導入する例を示したが、本発明の処理方法においては、循環水を導入する箇所は特に限定されず、メタン発酵槽３の前段であれば特に限定されない。すなわち、処理装置１が、メタン発酵槽３の前段に酸生成槽２以外の他の槽（例えばｐＨ調整槽）を有している場合、当該他の槽へ循環水を導入してもかまわない。また、メタン発酵槽３の前段の槽へ導入せずに、メタン発酵槽３又はその入口に設置された配管に直接循環水を返送してもかまわない。
【００４３】
本発明の処理方法は、メタン発酵槽３から担体が流出することを防ぐことができるものであるが、メタン発酵槽３の排出口に処理水と担体７を分離する手段を設けても構わない。
【００４４】
本発明の処理方法によれば、メタン発酵槽３内におけるスケール成分の蓄積、及びメタン発酵槽３からの担体の流出を防ぐことができる。また、担体にスケール成分が付着したとしてもその担体を浮上させることなく、槽内で均一に流動させることができる。担体がこのように流動することによって、スケール成分が付着した担体であっても処理に寄与することもできるし、担体に付着したスケール成分が当該担体から剥離することもある。したがってこの処理方法を用いれば長時間連続して安定的に排水を処理することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４６】
図１に示した排水処理装置１を用いて排水処理を実施した。図１に示す排水処理装置１は、酸生成槽２とメタン発酵槽３とを備えている。酸生成槽２では、原水に含まれる高分子量の有機物を分解するとともに、原水のｐＨを調整する。そして、酸生成槽２から排出された原水は被処理水としてメタン発酵槽３へ導入される。導入された被処理水は、メタン発酵槽３内において嫌気性微生物により嫌気性処理される。そして、嫌気性処理された被処理水は、処理水としてメタン発酵槽３から排出される。
【００４７】
このとき、被処理水の一部は循環水として酸生成槽２へ導入され、当該酸生成槽２で原水と混合され、被処理水としてメタン発酵槽３へ導入される。酸生成槽２及びメタン発酵槽３の仕様、原水の組成及び処理条件等は以下の通りである。
【００４８】
（酸生成槽２）
・槽容積：２．５Ｌ
・槽内温度：３５±３℃
・ｐＨ：６．５〜７．５に調整
【００４９】
（メタン発酵槽３）
・槽容量：５Ｌ
・槽内温度：３５±３℃
【００５０】
ここで、本実施例で用いたメタン発酵槽３を図２に示す。図２に示すように、メタン発酵槽３の上部には回転する撹拌翼４が取り付けられており、底部には４枚の邪魔板５が取り付けられている。この邪魔板５は、メタン発酵槽３の底部に固定され、側壁に向かって放射状に延びている（図示せず）。
【００５１】
そして、上部に取り付けられた撹拌翼４を回転させることにより、メタン発酵槽３内の側壁近傍の被処理水は下向流を形成する。下降してきた被処理水は邪魔板５によりメタン発酵槽３の底部の中心近傍に集められ、当該中心近傍から上向流を形成する。
【００５２】
なお、メタン発酵槽３の出口には担体分離手段６が設けられていて、処理水とともに担体が流出した場合、その担体は担体分離手段６により処理水から分離される。
【００５３】
（メタン発酵槽３に充填した担体）
メタン発酵槽３に投入されている担体７は、グルタルアルデヒドでアセタール化したポリビニルアルコールゲル担体であった。この担体７の球相当径は４ｍｍであり、比重は１．０１５であり、含水率は９４質量％である。また、メタン発酵槽３における担体７の充填量は３０容量％（槽容積に対する）であった。
【００５４】
（原水）
原水のＣａ濃度は３００〜６００ｍｇ／Ｌであり、原水のＣＯＤＣｒ濃度は４０００ｍｇ／Ｌ（ＪＩＳ Ｋ ０１０２に準拠）であった。なお、原水は化学会社の実排水であり、リン酸マグネシウムアンモニウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムなどを含む。
【００５５】
（処理条件）
メタン発酵槽３のＣＯＤＣｒ容積負荷が１５ｋｇ／ｍ３・日となり、メタン発酵槽３を通過する被処理水の線速度ＬＶ（ｍ／ｈｒ）が１ｍ／ｈｒとなるように、循環水及びメタン発酵槽３に導入する被処理水の流量を調節して排水処理を実施した。ここで上記線速度は、メタン発酵槽３へ通水させる被処理水の流量（ｍ３／ｈｒ）をメタン発酵槽３の断面積（ｍ２）で除した値である。上記の条件で１ヶ月間排水処理を実施した。
【００５６】
（評価）
メタン発酵槽３から排出された処理水のＣＯＤＣｒ除去率は８８％（処理期間の平均値）と良好な値であった。また、処理期間において担体の流出はなかった。結果を表１に示す。ここで、「担体の流出の有無」とは、メタン発酵槽３内に充填されていた担体が、処理期間において、１日当たり充填量の０．１容量％以上流出した場合を担体の流出「有」とし、それ未満であれば担体の流出「無」としたものである。
【００５７】
排水処理終了後、メタン発酵槽３内に沈殿している無機分や被処理水に浮遊している無機分が均一になるようにメタン発酵槽３内全体をかき混ぜてから、メタン発酵槽３内液を所定量採取した。採取したメタン発酵槽３内液を孔径０．４５μｍのろ紙でろ過し、得られたメタン発酵槽３内液中の固形物を６２５℃に加熱して有機物を分解除去し残部を無機分として得た。得られた無機分の量と、採取した被処理水の量を考慮して、メタン発酵槽３内液の無機分濃度を算出した。結果を表１に示す。
【００５８】
実施例２、比較例１〜３
メタン発酵槽の種類及びメタン発酵槽を通過する被処理水の線速度を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして排水処理を行い評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2019217449.tif 000003
【符号の説明】
【００６０】
１  処理装置
２  酸生成槽
３、３１  メタン発酵槽
４、４１  撹拌翼
５  邪魔板
６  担体分離手段
７  担体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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