(57)【要約】【課題】グラニュールを用いて有機物含有排水を短時間に、且つ効率良く処理し得る処理技術の提供を課題とする。【解決手段】グラニュールを用いた有機物含有排水の処理装置１であって、有機物含有排水を処理すべく処理槽１１，１２，１３並び内部に流路２を形成すると共に、流路２の流入部１６から流出部１７に至る区間で、且つ流入部１６および流出部１７よりも低い位置に、グラニュールの貯留部１１ａ，１２ａ，１３ａを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2015051405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラニュールを用いた有機物含有排水の処理装置であって、
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部に流路を形成すると共に、前記流路の流入部から流出部に至る区間の両側に固液分離槽を設けたことを特徴とする有機物含有排水の処理装置。
【請求項２】
前記処理槽を複数設けると共に、各処理槽の流路を直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項３】
前記流路のうち、前記グラニュールの貯留部から前記流出部に至る区画の上部に空間を設け、これを流路としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項４】
前記流路の上流下流を反転すべく前記流路の流出部から有機物含有排水を供給することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項５】
前記流路を経て流れ出た有機物含有排水を前記グラニュールの貯留部に再供給することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項６】
前記流路を経て流れ出た有機物含有排水を前記流路の上部空間部分に再供給することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項７】
前記処理槽に固液分離槽を連設したことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の有機物含有排水の処理装置。
【請求項８】
グラニュールを用いた有機物含有排水の処理方法であって、
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部にグラニュールを貯蔵すると共に、前記グラニュールに対してその上流側から有機物含有排水を流入させ、仕切られたバッフル板により、下降流と上昇流を繰り返し各槽に貯蔵されたグラニュールと接触し、さらにグラニュール通過後の有機物含有排水を下流側の固液分離ゾーンの上部から排出することを特徴とする有機物含有排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有排水の処理技術に関し、詳細には、グラニュール（造粒固定化微生物）を用いて有機物含有排水を短時間に、且つ効率良く消化処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の処理技術として、例えば、嫌気リアクター内にグラニュール（造粒固定化微生物）を収容し、このグラニュールと有機物含有排水（以下、原水と称する）とを接触させることで液中の有機物をガス化して回収する、所謂ＵＡＳＢ法やＥＧＳＢ法が知られている。
【０００３】
具体的には、リアクター底部より原水を供給すると共に原水とグラニュールとの接触によって原水中の有機物をメタン発酵させ、さらにメタン発酵によって得られるガス（メタンガス、炭酸ガス）を液中から分離して回収する。また、回収したガスはバイオガスとして利用できるため、近年、この種の技術はエネルギー再性技術としても注目されている。
【０００４】
また、上記構造を有する処理装置では、発生したガスの浮上に伴いグラニュールが浮遊・拡散する。このため浮遊・拡散したグラニュールを捕捉すべく、別途、セトラーと呼ばれる固気分離装置が必要になる。この固気分離装置はリアクターの中央部分又は上部に設けられるガス回収装置を兼ねた遮蔽板であり、リアクター底部より持ち上げられたグラニュールは、セトラーの裏面に衝突することで沈降する。また、セトラーで捕捉されたガスはリアクター上部に伸びるライザー管を経由して一箇所に集められ、別途設けたガス管等を経てバイオガス関連設備等に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０６９３９７号公報
【特許文献２】特許第４４６８７７１号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した嫌気性処理技術では、処理能力を高めるべく、グラニュールを原水と嫌気処理水を循環させ、適切に菌域を拡張させる必要がある。
しかしながら、ガスリフトと共に一旦、浮遊・拡散したグラニュールは容易に沈降せず、とりわけ、セトラーで捕捉しきれなかったグラニュールは、リアクター上部から流出しプロセスの破綻を起こす。
【０００７】
従来型処理装置のうち、比較的高い処理能力を有するＥＧＳＢ法では、高い線速度ＬＶ（６〜１２ｍ／ｈ）で嫌気処理水を循環し、これによってグラニュールと原水との接触を促進させて処理時間の短縮を図っている。
しかしながら、処理時間の短縮は図れるものの、上記同様、高い線速度での運転はグラニュールの流出を招く。
【０００８】
また、ＥＧＳＢ法では、上述の如く高い線速度で有機物含有排水を供給するため、原水中の懸濁粒子（ＳＳ）や油分を事前に凝集分離して取り除く必要がある。このため全有機物のうち３０〜５０％は凝集分離によって廃棄されるため、エネルギー転換効率を考えると効率の良い処理技術とは言い難かった。
【０００９】
本発明は、上記した技術的背景を考慮してなされたもので、グラニュールを用いて有機物含有排水を短時間に、且つ効率良く処理し得る処理技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した技術的課題を解決するため、本発明は、グラニュールを用いた有機物含有排水の処理装置であって、有機物含有排水を処理すべく処理槽内部に流路を形成すると共に、前記流路の流入部から流出部に至る区間の両側に固液分離槽を設けたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、処理槽内部に流路を形成し、その両側に固液分離槽を設け、有機物含有排水はグラニュールの固液分離槽を経由して処理される。
流入方向を一定時間ごとに、左右両側のどちらかに切り替えることで槽内の下降流と上向流が切り替わり、過剰なバイオガスの蓄積を防止でき、有機物含有排水の流入時においてグラニュールは流路下流側に流れ出ることなく流路底部に留まる。
【００１２】
このように本発明の処理装置によれば、有機物含有排水の処理時にグラニュールを定位置に滞留させたまま処理を継続できるため、有機物含有排水の安定した連続的処理が可能となる。また、グラニュールの過度な浮上および流出が抑制されることからグラニュールの高密度化が図られ、有機物の処理に要する時間も短くなる。
【００１３】
また、前記処理槽を複数設けると共に、各処理槽の流路を直列に接続してもよい。
【００１４】
本構成では、上記構造の処理槽を複数直列に設けている。すなわち、処理槽を多段に設けることで水面積負荷を減らし処理能力を高めている。また、長期運用に伴って流出した前段のグラニュールを後段の処理槽で捕捉し、処理槽内部におけるグラニュールの減少を抑制する。
【００１５】
本構成では、グラニュールの貯留部から流出部に至る区画の各槽の上部に、浮上したガスを集めて回収する。また、有機物の処理に伴い発生する微細化した懸濁物質や油分（以下、総称してスカムと称する）もガスリフトによって各槽の上部に浮上するため、事前にスカム成分を凝集分離せずとも、有機物含有排水の処理中に適切な処理をスカムに施すことができる。
なお、上記でグラニュールの貯留部から流出部に至る区画とは、同区画の末端に位置する流出部をも含んでいる。
【００１６】
また、前記流路の上流下流を反転すべく前記流路の流出部から有機物含有排水を供給してもよい。
【００１７】
本構成によれば、グラニュールの貯留部に対して上流下流が適宜入れ替わるため、流路内部におけるグラニュールの片寄りを抑制でき、また、処理槽下流側でのスカムの滞留も抑制できる。
【００１８】
また、前記流路を経て流れ出た有機物含有排水の処理水を前記グラニュールの貯留部に再供給してもよい。
【００１９】
すなわち、本構成では、処理に供された有機物含有排水をグラニュールの貯留部に再供給してグラニュールの流動性を維持し、また、処理に供された有機物含有排水を再供給することで処理槽内部の急激なＰＨ低下を抑制する。
【００２０】
また、前記流路を経て流れ出た有機物含有排水を前記流路の各槽上部に再供給してもよい。
【００２１】
本構成では、流路の各槽上部に有機物含有排水を再供給し、この再供給によってスカムからガスを分離し再沈降させてグラニュールとの再接触を図る。
【００２２】
また、前記処理槽に固液分離槽を連設した構成でもよい。
【００２３】
本構成では、処理槽に固液分離槽を連設し、処理の過程で増殖した細菌をこの分離槽によって回収する。
【００２４】
また、前記グラニュールは嫌気性グラニュールであり、前記有機物含有排水は前記グラニュールによって嫌気消化される構成でもよい。
【００２５】
本構成では、嫌気性グラニュールを用いて有機物含有排水中の有機物を嫌気消化するため、その副成物としてメタンガスが得られる。
【００２６】
さらに、本発明は、グラニュールを用いた有機物含有排水の処理方法であって、
有機物含有排水を処理すべく処理槽内部にグラニュールを貯蔵すると共に、前記グラニュールに対してその上流側から有機物含有排水を流入させ、仕切られたバッフル板により、下降流と上昇流を繰り返し各槽に貯蔵されたグラニュールと接触し、さらにグラニュール通過後の有機物含有排水を下流側の固液分離ゾーンの上部から排出することを特徴とする。
【００２７】
また、前記処理槽を複数設けると共に、各処理槽を直列に接続してもよい。
【００２８】
前記処理槽内部における有機物含有排水の流れ反転すべく、前記グラニュールの下流側から有機物含有排水を供給してもよい。
【００２９】
前記グラニュール通過後の有機物含有排水の処理水を、前記グラニュールを充填した各層に再供給してもよい。
【００３０】
また、前記グラニュール通過後の有機物含有排水の処理水を、流入部から前記流出部に至る区画の各槽に再供給してもよい。
【００３１】
本発明は、前記グラニュールを嫌気性グラニュールとし、前記グラニュールによって前記有機物含有排水を嫌気消化する有機物含有排水の処理方法とすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明によれば、グラニュールを用いて有機物含有排水を短時間に、且つ効率良く処理し得る処理技術を提供できる。
また、これまで凝集分離によって廃棄されていたＳＳや油分も直接処理できるため、エネルギー転換効率も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明に係る有機物含有排水の処理装置、並びに処理方法を説明する。
【００３５】
本実施の形態に示す処理装置１は、横方向多段に設けられるメタン発酵槽１０と、メタン発酵槽１０の下流に接続される固液分離槽２０と、メタン発酵槽１０および固液分離槽２０の水面全域を覆う水封式カバー３０と、メタン発酵槽１０に有機物含有排水を適宜供給及び循環させる各種補機類とを備えている。
【００３６】
横方向多段に設けられるメタン発酵槽１０は、図１のように右側から第１処理槽１１、第２処理槽１２、第３処理槽１３の計３つの処理槽から構成され、各処理槽の底部には、有機物を嫌気消化してガス化する造粒嫌気性細菌、所謂グラニュールＧが収められている。
【００３７】
また、各処理槽１１，１２，１３の上部には空間部分が設けられており、この空間部分に各処理槽１１，１２，１３の水面が臨んでいる。また、各処理槽１１，１２，１３は、隣り合う水面を通じて隣の処理槽に接続している。また、図１のように各処理槽１１，１２，１３には、処理槽上部から処理槽底部にかけて板状のバッフル１５が立設され、各処理槽の水面はバッフル１５を隔てて、流入部１６と流出部１７とに分かれている。
【００３８】
また、バッフル１５の下縁と処理槽底部との間には、流入部１６から流出部１７に至る流路２を処理槽内部に確保すべく隙間が形成され、流入部１６より流入した有機物含有排水は、処理槽底部を経由して流出部１７から溢れ出し、次なる処理槽に流れ込む。また、続く処理槽でも同様にして、有機物含有排水は、一旦、処理槽底部を経由した後に次の処理槽へと流れ込む。
【００３９】
すなわち、横方向多段に設けられる処理槽１１，１２，１３の流路２は、個々の水面を通じて直列に接続され、さらに各処理槽１１，１２，１３を経る度に、有機物含有排水は沈降と上昇を繰り返しながら流れるように構成されている。また、有機物含有排水は、各処理槽の底部を通過する過程で、グラニュールと接触して処理される。
以下では説明の便宜上、処理前の有機物含有排水を原水と称することもある。また、処理に供された有機物含有排水を処理中の排水と称する。さらに、各処理槽を経て流れ出た有機物含有排水を処理済み排水と称する。
【００４０】
また、第１処理槽１１と、第３処理槽１３の上部には、メタン発酵槽１０に原水を導入すべく原水導入管４１が配管されている。また、原水導入管４１は、流入切換弁（３方弁）４２を経由してフィードタンク４３に接続され、フィードタンク４３内に蓄えられている原水は、第１処理槽１１並びに第３処理槽１３に対して選択的に供給される。なお、図１中符号４４は、フィードタンク４３から原水を汲み上げて原水導入管４１に供給するフィードポンプである。
【００４１】
後述するように、流入切換弁４２は数十分又は数時間間隔で切換えられるため、その時々においてメタン発酵槽内部の流れは変化する。すなわち、有機物含有排水が第１処理槽１１に供給された場合、有機物含有排水は、
第１処理槽１１→第２処理槽１２→第３処理槽１３
の順に流れてメタン発酵槽１０の外部に排出される。また、有機物含有排水が第３処理槽１３に供給された場合、有機物含有排水は、
第３処理槽１３→第２処理槽１２→第１処理槽１１
の順に流れてメタン発酵槽１０外部に排出される。
【００４２】
すなわち、本実施の形態に示す処理装置１では、その時々の流入状況によって、メタン発酵槽１０並びに各処理槽１１，１２，１３の上流・下流が決まる。
なお、以下では、第１処理槽１１側から第３処理槽１３に至る流れを「順方向の流れ」と称する。また、逆に第３処理槽１３側から第１処理槽１１に至る流れを「逆方向の流れ」と称する。
【００４３】
続いて、固液分離槽２０、２０を説明する。固液分離槽２０、２０は、メタン発酵槽１０の下流に接続されている。また、上述の如く本実施の形態に示す処理装置１は、その時々でメタン発酵槽１０の上流・下流が反転するため、固液分離槽２０、２０は、流れの反転に対処すべく第１処理槽１１および第３処理槽１３の双方に各々設けられている。また、図１との兼ね合いでは、第１処理槽１１の左側に設けられる固液分離槽２０（２０ａ）が上記した逆方向の流れに対応し、第３処理槽１３の右側に設けられる固液分離槽２０（２０ｂ）が上記順方向の流れに対応する。
【００４４】
また、固液分離槽２０もメタン発酵槽１０と同様に、槽上部に水面があり、メタン発酵槽１０と固液分離槽２０は個々の水面を通じて互いに接続されている。また、固液分離槽２０にもメタン発酵槽同様のバッフル２１が設けられ、固液分離槽２０の水面はバッフル２１を隔てて流入部２２と流出部２３とに分けられている。また、流出部２３側の水面直下には、処理済み排水を固液分離槽外部に排出する排出口２５が設けられ、メタン発酵槽１０を経て固液分離槽２０に流入した処理済み排水は、一旦、固液分離槽２０の底部を経由した後に排出口２５を経て外部に排出される。
【００４５】
また、各排出口２５，２５から流れ出る処理済み排水は、排水収集管５１を通じて、一時、外部の貯蔵槽５２に蓄えられる。また、各排出口２５，２５の下流には排水収集管５１を閉じる流路遮断バルブ５３（５３ａ，５３ｂ）が設けられ、各バルブ５３は、メタン発酵槽１０の上流に設けられる流入切換弁４２と連動して、その開閉が制御されている。
具体的には、処理槽内部に順方向の流れを形成すべく流入切換弁４２が第１処理槽１１側に切り換えられると、第１処理槽１１側の流路遮断バルブ５３ａは閉じられ、第３処理槽１３側の流路遮断バルブ５３ｂは開かれる。また、逆方向の流れを形成すべく流入切換弁４２が第３処理槽１３側に切り換えられると、第１処理槽１１側の流路遮断バルブ５３ａが開かれ、第３処理槽１３側の流路遮断バルブ５３ｂが閉じられる。
【００４６】
また、貯蔵槽５２に一時貯蔵される処理済み排水は、貯蔵槽５２から各処理槽１１，１２，１３にかけて配管された循環パイプ５４を通じて各処理槽１１，１２，１３に再供給される。ここで循環パイプ５４について説明すると、循環パイプ５４は、各処理槽１１，１２，１３に対して２本ずつ配管されている。具体的には、処理槽を仕切るバッフル１５を基準として、その流入側および流出側に配管されている。また、循環パイプ５４の先端は処理槽底部で開口している。
なお、図１中符号５５は、貯蔵槽５２から処理済み排水を汲み上げて循環パイプ５４に供給する循環ポンプである。また、循環ポンプ５５には吐出量調整機構が組み込まれ、処理済み排水の供給量は吐出量調節機構によって調整されている。
【００４７】
また、循環パイプ５４は、固液分離槽２０にも配管されている。具体的には、バッフル２１の上流側、すなわち固液分離槽２０の流入部２２側に設けられている。また、メタン発酵槽同様、循環パイプ５４の先端は固液分離槽２０の底部で開口している。
【００４８】
本処理装置１では、循環パイプ５４から分岐してメタン発酵槽１０並びに固液分離槽２０の水面域に至るスカム抑制配管６０を設け、このスカム抑制配管６０を通じて各水面域に処理済み排水を散布し、この処理済み排水の散布によって処理槽内部のスカムからバイオガスを分離し再沈降させている。なお、図１中符号６１は、循環パイプ５４からスカム抑制配管６０に至る配管上に設置された開閉バルブである。
【００４９】
続いて、水封式カバー３０を説明する。水封式カバー３０は、上述の如くメタン発酵槽１０並びに固液分離槽２０の水面全域を覆うように設けられている。また、水封式カバー３０の中央部にはドーム状のガス収集部３１が設けられ、各処理槽１１，１２，１３の水面、並びに固液分離槽２０，２０の水面に浮上したガスは、ガス収集部３１を経由してバイオガス利用設備７０等へ圧送されるようになっている。
【００５０】
続いて、上記構造の処理装置１を用いた有機物含有排水の処理方法を説明する。
有機物を含有した原水は、フィードタンク４３から原水導入管４１を通じてメタン発酵槽１０内に供給される。その際、原水は、上述の如く第１処理槽１１または第３処理槽１３に対して選択的に供給される。
【００５１】
また、第１処理槽１１に原水が供給される順方向の流れを例に挙げて説明すると、原水は、第１処理槽１１内に設置されるバッフル１５の流入側（図１中左側）に供給され、第１処理槽１１→第２処理槽１２→第３処理槽１３の順で沈降と上昇を繰り返しながら各処理槽内の流路２を流れる。また、原水中の有機物は、各処理槽１１，１２，１３を経る過程で各処理槽底部のグラニュールＧと接触してガス化される。
【００５２】
なお、本実施の形態では、各処理槽１１，１２，１３との個別容量比で２０〜４５％を占めるグラニュール（嫌気性細菌量：ＭＬＳＳ：６５０，０００〜７５０，０００ｍｇ／リットル）を各処理槽１１，１２，１３の底部にそれぞれ保有している。また、固液分離槽２０をも含めた処理装置全体の保有細菌量ＭＬＳＳが１３０，０００〜３３０，０００ｍｇ／リットルとなるように処理装置１を運転し、この高い菌濃度でＳＳと油分の可溶化を促進させている。
【００５３】
本実施の形態では、原水の供給に併せて循環パイプ５４から各処理槽１１，１２，１３に処理済み排水を再供給し、この処理済み排水によってグラニュールを処理槽底部で流動化させ、原水とグラニュールとの接触・反応を促進させている。また、処理済み排水はアルカリ性であり、この処理済み排水を再供給することで、処理槽内部の急激なｐｈ低下を抑制している。
なお、循環パイプ５４を通じて再供給される処理済み排水の流量は、第３処理槽１３の流出部１７における線速度ＬＶが３〜５ｍ／ｈｒとなるように調整されている。
【００５４】
また、図２のように各処理槽１１，１２，１３において、その流入部１６から処理槽底部に至る区間では有機物のガス化に伴いグラニュールが浮上するものの、処理済み排水の循環量で線速度ＬＶを制御し、グラニュールの過度の浮上が抑制される。よって、当区間では、グラニュールが流出部１７側に流れ出すこと無くその場で撹拌されながら原水と効率良く接触する。なお、特許請求の範囲との兼ね合いでは、処理槽底部１１ａ，１２ａ，１３ａがグラニュールの貯留部に相当する。
【００５５】
一方、処理槽底部から流出部１７に至る区間では、嫌気性細菌の出す酵素によって有機物含有排水中の懸濁物質や油分が微細化され、スカムとなってガスリフトされ水面に漂う。このため本実施の形態では、スカム抑制配管６０から処理済み排水を適宜散布してスカムを消泡し、再度、処理槽内部に沈降させることでグラニュールとスカムとの接触を可能にしている。また、スカムの滞留を抑制することで、処理槽水面におけるガスの放出が促され、有機物の嫌気消化に伴って生成されるガスは、スカムに邪魔されることなくガス収集部に収集される。
【００５６】
また、同区間では、有機物のガス化によって生じるガスリフトと、循環パイプ５４を通じた処理済み排水の流入によって上昇流が形成されるが、本実施の形態では、処理済み排水の流入量を適宜調整することで過度の上昇流を制限し、これによってグラニュールの流出を抑制している。
【００５７】
流出部１７より流れ出たグラニュールは、次なる処理槽の流入部１６側で捕捉されるため、次の処理槽で、再度、有機物の処理に供される。また、各処理槽を経る過程で増殖した嫌気性細菌は固液分離槽２０に流入し、固液分離槽２０の内部で捕捉される。なお、固液分離槽２０の水面積（容量）は、各処理槽１１，１２，１３よりも１，５〜２，５倍程度多く、固液分離槽２０に流入した処理済み排水は、固液分離槽２０内部で急速に速度低下する。また、速度の低下に伴い固液分離槽２０の底部に嫌気性細菌が沈殿して回収される。
【００５８】
メタン発酵槽１０内のグラニュール及びスカムは時間の経過につれて流出部１７側に偏る。このため本実施の形態では、逆方向から原水を導入すべく流入切換弁４２を第３処理槽１３側に切り換えて逆方向の流れをメタン発酵槽１０内に形成し、これによって、グラニュールやスカムの片寄りを解消している。
なお、本実施の形態では、３０分〜１２０分毎に流入切換弁４２が切り換えられ、この切換え動作によってメタン発酵槽１０内の流れが制御されている。
【００５９】
このように本実施の形態に示す有機物含有排水の処理装置１では、有機物含有排水を処理すべく各処理槽の内部に流路２を形成すると共に、その流路２の流入部１６から流出部１７に至る区間で、且つ流入部１６および流出部１７よりも低い位置にグラニュールＧの貯留部を設けている。
【００６０】
すなわち、有機物含有排水を処理すべく処理槽内部にグラニュールを貯蔵すると共に、そのグラニュールに対して上方から有機物含有排水を流入させる。また、グラニュール通過後の有機物含有排水をグラニュールの貯留部よりも高い位置から排出する。
【００６１】
〔試験例１〕
以下、上記構造に基づく試験器を用いて実施したラボスケールテストを説明する。
１．試験方法
有機物を含む排水（原水）として水産加工排水を用意し、上記３段構造のメタン発酵槽を備えた試験器（全容量１６リットル）を用いて水産加工排水を処理する。テスト期間は２ヶ月半であり、試験開始時から試験終了時に至るまでの水質変化を測定し、ＣＯＤＣｒとＳＳの平均除去率を把握する。なお、試験開始前の原水の平均水質を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2015051405.tif 000003
【００６３】
２．試験条件
各処理槽１１，１２，１３に個別容量比で３０〜４０％のグラニュールを各々充填する。また、第１処理槽１１側から原水を供給すると同時に循環パイプ５４から各処理槽１１，１２，１３に処理済み排水を供給し、第３処理槽１３の流出部１７で線速度ＬＶ＝３〜５ｍ／ｈとなるように処理済み排水の循環量を調整する。また、グラニュールの過度な片寄りとガスの分離効率悪化を防止すべく、３０〜１２０分間隔で原水の流入方向を切り換える。処理槽内部の温度は２９〜３４℃で維持した。原水の滞留時間（ＨＲＴ）は、１８時間から馴致させ、最終的に１５時間まで短縮した。なお、必要滞留時間は１５〜３６ｈｒ程度を想定し、全有機物の７０〜９０％の除去を達成する。また、微量金属として塩化鉄１０ｍｇ／リットル、塩化カルシュウム・水酸化マグネシュウムを各３０ｍｇ／リットル、また、塩化コバルト・塩化ニッケルを各々０．１ｍｇ／リットル添加した。貯蔵槽における処理済み排水の滞留時間は３０〜６０分程度確保し、後にドラムフィルターで残留ＳＳ分を除去する。  
なお、詳細な運転条件は下記表２に一覧表示する。
【００６４】
【表２】
2015051405.tif 000004
【００６５】
３．試験結果
試験開始時から試験終了に至るまでの水質の変化と滞留時間を下記に示す。
【００６６】
【表３】
2015051405.tif 000005
【００６７】
表中の棒線グラフにおいて、左右一組の棒線のうち、左側の幅の狭い棒線はＣＯＤｃｒの除去量（mg/l）を示している。また、右側の幅の広い棒線は、ＣＯＤＭｎの除去量（mg/l）を示している。また、表中の折れ線は、滞留時間（ＨＲＴ）を示している。
【００６８】
排水の負荷変動がある中、ＣＯＤＣｒとＳＳの平均除去率は８０％であり、さらに滞留時間（ＨＲＴ）を短縮しても安定した処理が行えた。また、グラニュールとの接触によって発生したガスは、流入負荷９９０ｋｇ−ＣＯＤＣｒ／ｄ（ＨＲＴ：１５ｈｒ）のときに、平均して２３Ｌ／ｄを回収でき、ほぼ理論値に近い量となった。
【００６９】
〔試験例２〕
１．試験方法
原水（試験体）として食品加工排水を準備し、前記３段式メタン発酵槽１０を備えた試験器を用いて原水を処理する。また、処理前と処理後において原水の水質を測定し、処理効率を把握する。
なお、試験開始前の原水の平均水質を下記表４に示す。
【００７０】
【表４】
2015051405.tif 000006
【００７１】
２．試験条件
各処理槽１１，１２，１３に個別容量比で３５％のグラニュールを各々充填する。また、第１処理槽１１側から原水を供給すると同時に循環パイプ５４から各処理槽１１，１２，１３に処理済み排水を供給し、第３処理槽１３の流出部１７で線速度ＬＶ＝３〜５ｍ／ｈとなるように処理済み排水の循環量を調整する。また、グラニュールの過度な片寄りとガスの分離効率悪化を防止すべく、３０〜１２０分間隔で原水の流入方向を切り換える。処理槽内部の温度は３０〜３５℃で維持した。原水の滞留時間（ＨＲＴ）は、３６時間から馴致させ、最終的に２４時間まで短縮した。また、微量金属として塩化鉄１０ｍｇ／リットル、塩化カルシュウム・水酸化マグネシュウムを各３０ｍｇ／リットル、また、塩化コバルト・塩化ニッケルを各々０．１ｍｇ／リットル添加した。貯蔵槽における処理済み排水の滞留時間を３０〜６０分程度確保し、後にドラムスクリーンで残留ＳＳ分を除去する。
なお、詳細な運転条件は下記表５に一覧表示する。
【００７２】
【表５】
2015051405.tif 000007
【００７３】
３．試験結果
処理前と処理後の水質（平均値）を下記に示す。
【００７４】
【表６】
2015051405.tif 000008
【００７５】
試験期間中、原水のＣＯＤＣｒは、４０００〜１００００ｍｇ／ｌまで変化したがＨＲＴ：１〜１．５日で、９０％以上の除去効率が得られた。また、上記試験例１との比較では、固形物よりも動植油の方で高い処理効率を示す結果になった。
なお、バイオガスの回収量は、流入負荷２１００ｋｇ−ＣＯＤＣｒ／ｄ（ＨＲＴ：２４ｈｒ）のとき、平均して４３ｌ／ｄであり、ほぼ理論値に近い量となった。
【００７６】
以上、本実施の形態に示す処理技術によれば、グラニュールを用いて有機物含有排水を短時間に、且つ効率良く処理できる。また、これまで凝集分離によって廃棄されていたＳＳや油分も直接処理できるため、エネルギー転換効率も高くなる。
【００７７】
また、セトラー等の固気分離装置や、グラニュールを保持する濾材等も不要になるため、装置の製作にかかるコストを抑えることができる。また、メタン発酵送内における有機物含有排水の流れは、有機物含有排水の流入によって自ずと生じるため、低電力で運転できる。また、嫌気消化によって有機物含有排水を処理するため好気処理に比べて余剰汚泥量も１／１０以下で済む。
【００７８】
また、横型多段に処理槽を配置することで容易に水面積を増やすことができ、更にグラニュールの高密度化も図られることから、排水の負荷変動に強く、安定した処理が可能になる。また、連続的に有機物含有排水を処理できるため、安価に有機物含有排水を処理できる。
【符号の説明】
【００７９】
１  処理装置
２  流路
１０  メタン発酵槽
１１  第１処理槽
１１ａ  処理槽底部
１２  第２処理槽
１２ａ  処理槽底部
１３  第３処理槽
１３ａ  処理槽底部
１５  バッフル
１６  流入部
１７  流出部
２０  固液分離槽
２１  バッフル
２２  流入部
２３  流出部
２５  排出口
３０  水封式カバー
３１  ガス収集部
４１  原水導入管
４２  流入切換弁
４３  フィードタンク
４４  フィードポンプ
５１  排水収集管
５２  貯蔵槽
５３  流路遮断バルブ
５３ａ  流路遮断バルブ
５３ｂ  流路遮断バルブ
５４  循環パイプ
５５  循環ポンプ
５６  ドラムスクリーン
６０  スカム抑制配管
６１  開閉バルブ
７０  バイオガス利用設備
【図１】
2015051405.tif 000009