(57)【要約】【課題】排水処理における酸生成工程で必要とする加熱コストを低減する。【解決手段】酸生成槽１２に対する排水の供給管路１６ａ上に熱交換器１５を備え、メタン発酵槽１３で処理された処理水の送出管路１６ｄを熱交換器の高温側１５を経由して好気性処理装置２０に接続し、メタン発酵槽１３で処理された処理水の保有する熱エネルギで酸生成槽１２に供給する排水を予熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水に対して酸生成工程とメタン発酵工程と好気性処理工程とを順次行う排水の処理方法であって、
前記酸生成工程に供給される排水を、前記メタン発酵工程が終了し前記好気性処理工程に送出される処理水と熱交換させることにより予熱することを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
酸生成槽と、
前記酸生成槽の下流側に配置されるメタン発酵槽と、
前記メタン発酵槽の下流側に配置される好気性処理装置と、
熱交換器とを備える排水の処理装置であって、
前記熱交換器は、前記酸生成槽に供給される排水と前記メタン発酵槽から前記好気性処理装置に送出される処理水とを熱交換させるものであり、前記酸生成槽に供給される排水が前記熱交換によって予熱されることを特徴とする排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等から排出される排水は、まず、嫌気性微生物を利用した嫌気性処理工程において排水中の有機物をメタンガスに分解することで燃料としての再利用を図った後、好気性微生物を利用した好気性処理工程においてリンや窒素などの無機物を除去し、環境への悪影響を与える化学物質を除去した上で排水される。嫌気性処理工程は、まず酸生成槽において嫌気性の液化菌によって排水中の有機物を蟻酸、酢酸、プロピオン酸などメタン発酵が可能である低分子脂肪酸に分解する酸生成工程と、メタン発酵槽において液化菌とは別の嫌気性微生物であるメタン生成菌によって酸生成工程で生成した低分子脂肪酸をメタンガスと炭酸ガスとにまで分解するメタン発酵工程とから構成される。嫌気性処理工程に続く好気性処理工程では、曝気層において好気性微生物による処理が行われ、沈殿槽において汚泥層が分離され、上澄みとして存在する浄化層が排水される。このよう排水の処理方法及び処理装置は特許文献１に記載されている。
【０００３】
酸生成工程とメタン発酵工程とをそれぞれ独立させて行うのは、酸生成に作用する液化菌とメタン発酵に作用するメタン生成菌とを各々最適条件下に維持することができるので、高濃度の有機性排水を短時間に処理し、またメタン純度の高いガスを分離回収するためである。
【特許文献１】特開２００３−７１４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
酸生成工程では２７〜２８℃前後において液化菌による反応が効果的に行われる。そこで、蒸気吹き込み等により酸生成槽中の排水を加熱手段によって２７〜２８℃前後まで加温することが必要であり、加熱コストを要する。特に冬季においては酸生成槽に供給される排水の温度が低いため、より大きな加熱コストを要する。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、排水処理における酸生成工程のために必要とする加熱コストを低減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】
【０００６】
本発明は、排水に対して酸生成工程とメタン発酵工程と好気性処理工程とを順次行う排水の処理方法において、前記酸生成工程に供給される排水を、前記メタン発酵工程が終了し前記好気性処理工程に送出される処理水と熱交換させることにより予熱することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の別の側面は、酸生成槽と、前記酸生成槽の下流側に配置されるメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽の下流側に配置される好気性処理装置と、熱交換器とを備える排水の処理装置において、前記熱交換器は、前記酸生成槽に供給される排水と前記メタン発酵槽から前記好気性処理装置に送出される処理水とを熱交換させるものであり、前記酸生成工程に供給される排水が前記熱交換によって予熱されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、排水処理における酸生成工程で必要とする加熱コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。本発明に係る一実施の形態における排水処理装置は、例えばビール工場等から排出される排水の処理に好適であり、嫌気的に排水を処理する嫌気性処理装置１０と好気的に排水を処理する好気性処理装置２０とを備える。
【００１０】
嫌気性処理装置１０は、調整槽１１と、排水に含まれる有機物を低分子脂肪酸に分解する酸生成槽１２と、低分子脂肪酸を分解してメタンガスと炭酸ガスとを発生させるメタン発酵槽１３と、メタン発酵後の処理水を貯留する処理水槽１４と、熱交換器１５とを備える。処理対象となる工場排水は、嫌気性処理装置１０において、調整槽１１で一旦貯留され、そこから排水供給管路１６ａ、排水移送管路１６ｂ及び処理水移送管路１６ｃにより熱交換器１５、酸生成槽１２、メタン発酵槽１３の順に移送され、嫌気性処理の終了した処理水が処理水槽１４に貯留される。そして、嫌気性処理の終了した処理水は、処理水槽１４から処理水送出管路１６ｄを通して好気性処理装置２０の曝気槽２１へと移送される。
【００１１】
調整槽１１は、工場から排出される排水が一旦貯留されるタンクであり、酸生成槽１２及びメタン発酵槽１３における排水の嫌気性処理の程度に合わせ、酸生成槽１２に供給する排水量を調整する。調整槽１１に貯留される排水の温度は外気温にほぼ等しく、冬季には例えば１５℃程度にまで低下する。調整槽１１に貯留される排水は排水供給管路１６ａを通して酸生成槽１２に供給される。
【００１２】
当該排水供給管路１６ａを流れる排水は熱交換器１５によって加温される。熱交換器１５は、処理水槽１４から曝気槽２１に処理水送出管路１６ｄを通して移送される処理水と排水供給管路１６ａを通して移送される排水とを熱交換することによって、排水供給管路１６ａを通して酸生成槽１２へ供給される排水を予熱する。熱交換器１５を通過する処理水送出管路１６ｄは、処理水移送管路１６ｃと一体化され、メタン発酵槽１３から処理水槽１４を通過することなく曝気槽２１に処理水を移送する管路であってもよい。
【００１３】
酸生成槽１２では、嫌気性の液化菌によって排水中の有機物が分解され蟻酸、酢酸、プロピオン酸等の低分子脂肪酸に分解される。酸生成槽１２は液化菌の最適条件である２７〜２８℃前後の温度に保持される必要がある。そのために、酸生成槽１２は蒸気を吹き込む等によって加熱される。酸生成槽１２を加熱する手段としては酸生成槽１２に内部加熱器を設けることとしてもよい。酸生成処理の終了した排水は排水移送管路１６ｂによってメタン発酵槽１３へ移送される。
【００１４】
メタン発酵槽１３では、嫌気性のメタン生成菌によって排水中の低分子脂肪酸がさらにメタンガスと炭酸ガスとに分解される。メタン発酵槽１３で発生したメタンガスと炭酸ガスとは排気管路を介して回収され、燃料等として有効利用されうる。メタン発酵槽１３でメタン発酵処理された後の処理水の温度は３２℃前後と酸生成槽１２中の排水温度より高い。
【００１５】
メタン発酵槽１４によって有機物が除去された処理水は、処理水移送管路１６ｃによって処理水槽１４に移送され貯留される。嫌気性処理の次工程である好気性処理の程度に合わせ、処理水送出管路１６ｄによって好気性処理装置へ送出する処理水の量を調整するため、処理水は処理水槽１４で一旦貯留される。好気性処理装置へ送出する処理水の量を特に調整する必要がない場合には処理水槽１４は備えなくてもよい。
【００１６】
処理水送出管路１６ｄを流れる３２℃前後の処理水は、熱交換器１５を介して排水供給管路１６ａを流れる外気温近くの排水を例えば３０℃近くまで加温した後、好気性処理装置２０の曝気槽２１に送出される。したがって、処理水による予熱分だけ酸生成槽１２の加熱コストを低減することができる。
【００１７】
処理水送出管路１６ｄを流れる処理水の水温は排水供給管路１６ａを流れる排水との熱交換によって例えば３０℃近くまで下がる。しかし、好気性処理装置２０では特段の温度管理を必要としないので、処理水の温度が数℃低下しても何ら支障は生じない。
【００１８】
好気性処理装置２０は、嫌気性処理の終了した処理水が処理水送出管路１６ｄを介して注入され好気的に処理される曝気槽２１と、汚泥層を分離する沈殿槽２２とを備え、汚泥槽２２で上澄みとして存在する浄化層はそのまま排水され、沈殿した汚泥層は曝気槽２１に循環され、余剰分は余剰汚泥として排出される。曝気槽２１では、嫌気性処理装置１０で処理されなかったリンや窒素等の無機物が好気性微生物の作用により処理水中から除去される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明における一実施形態の排水処理装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    嫌気性処理装置
１１    調整槽
１２    酸生成槽
１３    メタン発酵槽
１４    処理水槽
１５    熱交換器
１６ａ  排水供給管路
１６ｂ  排水移送管路
１６ｃ  処理水移送管路
１６ｄ  処理水送出管路
２０    好気性処理装置
２１    曝気槽
２２    沈殿槽
【図１】
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