(57)【要約】【課題】有機性固形廃棄物のメタン発酵処理に当たり、高負荷時の不安定さを解消して安定かつ効率的な処理を行う。【解決手段】有機性固形廃棄物を第１のメタン発酵槽２でメタン発酵処理した後固液分離し、分離液を第２のメタン発酵槽４でメタン発酵する。分離汚泥は第１のメタン発酵槽２に戻す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物をメタン発酵処理する第１の嫌気処理工程と、
該第１の嫌気処理工程の処理液を固液分離する固液分離工程と、
該固液分離工程の分離液をメタン発酵処理する第２の嫌気処理工程とを備えてなることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、該固液分離工程の分離汚泥を前記第１の嫌気処理工程に返送する返送工程を備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、該第１の嫌気処理工程が酸生成工程と該酸生成工程後のメタン発酵工程とを備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該第２の嫌気処理工程はグラニュール状汚泥を用いる嫌気処理工程であることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該第２の嫌気処理工程の処理液を脱窒処理する窒素除去工程を備え、
該窒素除去工程の処理液の一部を前記第１の嫌気処理工程へ返送することを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項６】
有機性廃棄物をメタン発酵処理する第１の嫌気処理手段と、
該第１の嫌気処理手段の処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段の分離液をメタン発酵手段する第２の嫌気処理手段とを備えてなることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項７】
請求項６において、該固液分離手段の分離汚泥を前記第１の嫌気処理手段に返送する返送手段を備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、該第１の嫌気処理手段が酸生成槽と該酸生成槽の処理液が導入されるメタン発酵槽とを備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項において、該第２の嫌気処理手段はＵＡＳＢ反応槽又はＥＧＳＢ反応槽であることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみ、食品残渣などの固形状の生物易分解性廃棄物、或いは食品工場等の排水から分離された一次汚泥などのスラリー状易分解性有機物（活性汚泥などの余剰汚泥を除く）等の有機性固形廃棄物をメタン発酵処理して分解、メタンガス化する方法及び装置に係り、詳しくは有機性固形廃棄物のメタン発酵の不安定さを解消して、高負荷処理で安定かつ効率的な分解・ガス化を行ってメタンガス収率を向上させる有機性廃棄物の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び先行技術】
従来、有機性固形廃棄物の処理方法として、メタン発酵処理が知られている。有機性固形廃棄物のメタン発酵は、▲１▼液化／酸生成工程と、その後の▲２▼メタン発酵工程という２工程を経るが、各々作用する微生物の種類が異なっており、前者は酸生成細菌、後者はメタン生成細菌の働きによる。従って、メタン発酵を効率的に行うためには、上記の二工程を分離することが有効とされ、特許第３３０３９０７号公報には酸生成工程とメタン発酵工程とを分離させ、これらの工程の間に固液分離工程を設け、酸生成槽の処理液中の難分解性の固形物を除去して液化したもののみをメタン発酵槽に流入させ、その処理液の一部は酸生成槽に戻す方法が開示されている。
【０００３】
この特許第３３０３９０７号公報に記載される方法では、メタン発酵槽には液化したもののみを流入させてはいるが、メタン発酵槽では汚泥は浮遊状態で存在しているため、律速段階となるメタン生成細菌の菌体濃度はそれほど高くできるわけではなく、投入負荷の変動、アンモニア等の阻害物濃度、その他の環境因子の影響などによって、メタン発酵が不安定になって処理が悪化することが多い。特に、発酵温度を５５℃近辺の高温領域で行う高温メタン発酵においては、高温領域の方が生物相が単純であり、液化／酸生成速度は速いものの、高負荷での運転を行ったり、タンパク質、即ち窒素の多い廃棄物を処理すると、有機酸、特にプロピオン酸が蓄積することが多く、その結果、固形物の分解率が低下したり、ガス発生量が低下したり、また、有機酸等の有機物（ＢＯＤ）が処理水中に残留して後段の水処理に後述のような悪影響を与えることが多々ある。余剰汚泥など、比較的分解性の悪い固形物と比較して、食品残渣や生ごみは分解性が良く、有機酸への転換速度が大きいため、メタン発酵が律速段階となって有機酸が蓄積することが多い。
【０００４】
メタン発酵処理水に有機酸が残留すると、後段の好気性処理等の水処理に悪影響を及ぼす。特に、後段で窒素を除去しようとした場合には、ＢＯＤ分解菌と比較して硝化細菌は増殖速度が遅いために、汚泥の硝化速度が不十分となり、硝化反応が律速となって窒素が十分に除去できなくなる。従って、後段で窒素を除去しようとする場合には、残留するＢＯＤと窒素の比率を安定させることが非常に重要な要件となる。また、近年、従来の硝化脱窒法におけるような有機物添加の必要がなく、安価で汚泥発生量も少ない脱窒方法として、アンモニア性窒素を電子供与体とし、亜硝酸性窒素を電子受容体とする独立栄養性脱窒細菌（自己栄養細菌：以下「ＡＮＡＭＭＯＸ細菌」と称す。）を利用し、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを反応させて脱窒する方法が提案されたが、この方法を採用する場合、ＢＯＤはＡＮＡＭＭＯＸ細菌に対して阻害的に働くことから、メタン発酵処理水中の残留ＢＯＤが急激に上昇することは致命的であるため、メタン発酵処理水の残留有機酸をできる限り低濃度に下げることが重要となる。
【０００５】
なお、排水処理分野においては、過負荷時のプロピオン酸蓄積の防止対策として、メタン発酵槽の後段に第二のメタン発酵槽を設置する方法が、本出願人らより提案されている（特願平１３−３６６９０６号）。この方法ではプロピオン酸を経由する基質を処理する際に一相式、二相式に限らずメタン発酵槽の後段に第二のメタン発酵槽を設置して更にメタン発酵処理することにより、前段のメタン発酵槽においてプロピオン酸が残留しても常に良好な処理水質を維持することを可能としている。しかし、この方法は排水の処理法であって、有機性固形廃棄物の処理にはこのまま適用することはできない。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３３０３９０７号公報
【特許文献２】
特願平１３−３６６９０６号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなことから、従来の有機性固形廃棄物のメタン発酵処理においては、次のような解決すべき課題がある。
（１）  メタン発酵を常に安定して行おうとすれば大きな設備が必要であり、滞留時間も３０〜４０日が必要となる。逆に、滞留時間を短縮するとメタン生成細菌が増殖できずに処理が悪化するという問題がある。
【０００８】
従って、メタン発酵槽のメタン発酵の状態にかかわらずメタンガス生成を安定させ、ガス収率を最大化する必要がある。
【０００９】
（２）  メタン発酵工程から後段の好気性処理へ送る溶解性の有機物濃度、特にプロピオン酸に代表される有機酸濃度を低下させることにより、後段の好気処理への有機物負荷を軽減させ、かつ安定化させ、後段での窒素除去を容易かつ安定化させる必要がある。
【００１０】
特に、後段で窒素を除去する場合、通常の硝化脱窒処理では、硝化菌維持のために、またＡＮＡＭＭＯＸ細菌を利用する場合には、有機物濃度を安定させることがＡＮＡＭＭＯＸ細菌の活性維持には必須であるため、メタン発酵処理水の残留有機物濃度をできる限り低減させることが必要である。
【００１１】
本発明は上記課題を解決する有機性廃棄物の処理方法及び処理装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機性廃棄物の処理方法は、有機性廃棄物をメタン発酵処理する第１の嫌気処理工程と、該第１の嫌気処理工程の処理液を固液分離する固液分離工程と、該固液分離工程の分離液をメタン発酵処理する第２の嫌気処理工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機性廃棄物の処理装置は、有機性廃棄物をメタン発酵処理する第１の嫌気処理手段と、該第１の嫌気処理手段の処理液を固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段の分離液をメタン発酵手段する第２の嫌気処理手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
有機性固形廃棄物をメタン発酵処理して得られる処理液中には、このメタン発酵処理の不安定さのために、有機酸等の有機物が残留する。即ち、有機性固形廃棄物のメタン発酵処理では、酸生成細菌やメタン生成細菌及び原料の有機性固形廃棄物がスラリー状で共存しており、それぞれのバランスの上にメタン発酵処理が行われるが、メタン発酵処理の反応律速となるメタン生成反応のメタン生成細菌が浮遊状態で増殖し、他の菌に比較して特別高濃度とはならない。このために、有機性固形廃棄物の性状やメタン発酵の負荷などによって、メタン発酵処理が不安定となり、有機酸等の有機物が残留する。このメタン発酵を常に安定に行うためには、滞留時間を長く必要とし、そのためにはメタン発酵槽が大型化する。
【００１５】
本発明においては、第１の嫌気処理工程でメタン発酵処理して得られた処理液を固液分離し、分離液について更に第２の嫌気処理工程でメタン発酵を行うため、この第１の嫌気処理工程でメタン発酵処理が不安定となって有機酸等の有機物が残留しても、これを第２の嫌気処理工程でメタン発酵処理して分解除去することができ、良好な処理水を安定に得ることができる。
【００１６】
このように、第１の嫌気処理工程と第２の嫌気処理工程を設けても、１段の嫌気処理工程のみでメタン発酵処理する場合に比べて、全体の装置が大型化することはなく、むしろ高負荷処理が可能となるために、負荷当たりの装置容量の小型化が可能となる。
【００１７】
また、本発明では高負荷処理が可能であることから、固液分離工程で分離された汚泥を第１の嫌気処理工程に返送して高濃縮処理することも可能である。
【００１８】
本発明において、第１の嫌気処理工程は、１槽のメタン発酵槽で酸生成及びメタン発酵処理する一相式メタン発酵処理工程であっても良く、酸生成工程とメタン発酵工程とを別の槽で行う２相式メタン発酵処理工程であっても良い。
【００１９】
また、本発明において、第２の嫌気処理工程は、メタン生成細菌のグラニュールによる高負荷処理が可能なＵＡＳＢ（Ｕｐｆｌｏｗ  Ａｎａｅｒｏｂｉｃ  Ｓｌｕｄｇｅ  Ｂｌａｎｋｅｔ；上向流嫌気性汚泥床）方式のメタン発酵槽（以下「ＵＡＳＢ槽」と称す。）又はＥＧＳＢ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｇｒａｎｕｌｅ  Ｓｌｕｄｇｅ  Ｂｅｄ；展開粒状汚泥床）方式のメタン発酵槽（以下「ＥＧＳＢ槽」と称す。）で行うことが好ましい。
【００２０】
本発明では、第２の嫌気処理工程から残留有機物濃度が著しく低減された高水質処理水を得ることができるため、特に、この第２の嫌気処理工程の処理水を更に脱窒処理する場合に好適であり、この場合の窒素除去工程は、下記（１）の従来の脱窒槽と消化槽とを備える循環式硝化脱窒工程であっても良く、下記（２）の亜硝酸化槽と、前述のＡＮＡＭＭＯＸ細菌による脱窒槽（以下「ＡＮＡＭＭＯＸ槽」と称す場合がある。）とを備えるものであっても良い。
【００２１】
（１）  アンモニア性窒素をアンモニア酸化細菌によって亜硝酸性窒素に酸化し、亜硝酸性窒素を亜硝酸酸化細菌によって硝酸性窒素に酸化する硝化工程と、亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素を従属栄養性脱窒細菌により窒素ガスに分解する脱窒工程とを備える窒素除去工程。この場合、前記第２の嫌気処理工程の処理液を前記脱窒工程に導入し、該脱窒工程の処理液を前記硝化工程に導入し、該硝化工程の処理液の一部を処理水として排出すると共に残部を前記脱窒工程に返送する循環式硝化脱窒工程が好ましい。また、該脱窒工程の処理液の一部を前記第１の嫌気処理工程へ返送することが好ましい。
【００２２】
（２）  アンモニア性窒素をアンモニア酸化細菌によって亜硝酸性窒素に酸化する亜硝酸化工程と、ＡＮＡＭＭＯＸ細菌により、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを反応させて脱窒する脱窒工程とを備える窒素除去工程。この場合も、脱窒工程の処理液の一部を前記第１の嫌気処理工程へ返送することが好ましい。
【００２３】
上記循環式硝化脱窒工程を採用する場合の脱窒槽又は硝化槽の処理液の一部、或いはＡＮＡＭＭＯＸ槽を採用する場合のＡＮＡＭＭＯＸ槽の処理液の一部を、第１の嫌気処理工程に返送してメタン発酵槽内のアンモニア性窒素濃度を低下させることにより、アンモニア性窒素によるメタン生成の阻害を低下させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の有機性廃棄物の処理方法及び処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の有機性廃棄物の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【００２６】
図１の有機性廃棄物の処理装置は、第１の嫌気処理工程として一相式メタン発酵処理を採用したものであり、有機性固形廃棄物をパルパー１等の破砕機で破砕して固形物を水中に均一に分散させてスラリー状にした後、メタン発酵槽２に投入する。メタン発酵槽２の処理液は次いで固液分離手段３で固液分離し、分離液をＵＡＳＢ槽４で更にメタン発酵処理する。固液分離手段３の分離汚泥（固形残渣）は必要に応じて一部をメタン発酵槽２に返送し、残部を系外へ排出する。
【００２７】
メタン発酵槽２のメタン発酵は、３５℃付近の中温発酵であっても、５５℃付近の高温発酵であっても良く、中温発酵であれば、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）が１５〜３０日となるように原料を投入すると共に投入原料に見合う処理液を引き抜く一過式（フィル＆ドロー）での処理も可能であり、また、固液分離手段３の分離汚泥を返送する高濃縮法での処理も可能である。高濃縮処理の場合、メタン発酵槽２の固形物滞留時間（ＳＲＴ）が１５〜１００日、好ましくは３０〜７０日程度となるように、メタン発酵槽２からの処理液を固液分離手段３で固液分離し、分離汚泥をメタン発酵槽２に返送することが好ましい。
【００２８】
固液分離手段３としては、特に制限はなく、自然沈降、デカンター、脱水機（遠心脱水機、ベルトプレス、スクリュープレス、フィルタープレス等）を用いることができる。この固液分離手段３での固液分離に際しては、高分子凝集剤を添加して凝集分離しても良い。
【００２９】
固液分離手段３の分離汚泥をメタン発酵槽２に返送することにより、メタン発酵槽２内のＳＳ濃度を高く維持してメタン発酵槽２の容積負荷を高めることができるが、メタン発酵槽２の攪拌装置の性能等の面から、メタン発酵槽２内のＳＳ濃度は５０，０００ｍｇ／Ｌ以上に保つことは困難である。従って、分離汚泥の返送によって、メタン発酵槽２内のＳＳ濃度が過度に高くなって、攪拌等が困難になる場合には、分離汚泥の一部は固形残渣として系外へ排出する。
【００３０】
図１においては、第２の嫌気処理手段としてＵＡＳＢ槽４を採用する。この第２の嫌気処理手段はＵＡＳＢ槽４に何ら限定されるものではないが、メタン生成細菌を粒状のグラニュール汚泥として反応槽内に汚泥床（スラッジブランケット）を形成し、原水を反応槽下部より上向流で通水して処理するＵＡＳＢ槽４であれば、固定床式や流動床式等の他の嫌気処理槽と比較して、反応槽内の汚泥保持濃度が高く、高負荷処理が可能であるため好ましい。なお、ＥＧＳＢ槽であってもＵＡＳＢ槽と同様、高負荷処理が可能であるため、ＵＡＳＢ槽４の代りにＥＧＳＢ槽を設けても良い。高負荷処理が可能なＵＡＳＢ槽４又はＥＧＳＢ槽であれば、有機酸の蓄積のなく安定した処理が可能であり、第１の嫌気処理工程であるメタン発酵槽２の処理状況の変動にも十分に対応して常に良好な処理水を得ることができる点からも好適である。
【００３１】
ＵＡＳＢ槽４又はＥＧＳＢ槽であれば、５〜２０ｋｇ−ＣＯＤＣｒ／ｍ３／ｄａｙの高負荷処理が可能である。ただし、被処理液のＳＳ濃度には上限があり、ＵＡＳＢ槽４の場合で５００〜１０００ｍｇ／Ｌ、ＥＧＳＢ槽の場合で１０００〜２０００ｍｇ／Ｌであり、ＵＡＳＢ槽４であってもＥＧＳＢ槽であっても被処理液のＳＳ濃度は５００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。従って、前段の固液分離手段３では、分離液のＳＳ濃度がこのようなＳＳ濃度となるように固液分離することが好ましい。
【００３２】
このＵＡＳＢ槽４の処理水は、有機物が高度に除去された処理水であり、系外へ排出され、必要に応じて後工程で更に処理される。
【００３３】
図２に示す装置は、図１において、第１の嫌気処理工程として、２相式メタン発酵処理を採用し、酸生成槽２Ａとこの酸生成槽２Ａの処理液が導入されるメタン発酵槽２Ｂとを設けた点が図１に示す装置と異なり、その他は同様の構成とされている。この図２の装置であっても、有機性固形廃棄物を酸生成槽２Ａとメタン発酵槽２Ｂとでメタン発酵処理した後固液分離し、分離液をＵＡＳＢ槽４（ＥＧＳＢ槽であっても良い。）で更にメタン発酵することにより、良好な水質の処理水を安定に得ることができる。
【００３４】
図３，４に示す装置は、図１の装置において、ＵＡＳＢ槽４の後段に窒素除去工程を設けたものである。即ち、食品残渣、生ゴミ等の有機性固形廃棄物には、タンパク質を含むものが多く、メタン発酵処理の後段においては、多くの場合、放流基準を満たすために、残留する窒素を除去する必要がある。なお、図２の装置のＵＡＳＢ槽４の後段にも、図３，４と同様に窒素除去工程を設けることができる。
【００３５】
図３の装置では、ＵＡＳＢ槽４の処理液は脱窒槽５及び硝化槽６よりなる循環式硝化脱窒装置で処理される。即ち、ＵＡＳＢ槽４の処理液は、脱窒槽５での脱窒処理及び硝化槽６での硝化処理が行われ、硝化槽６の処理液の一部が脱窒槽５に循環されることにより、硝化脱窒処理される。硝化槽６の処理液の残部は処理水として系外へ排出される。この循環式硝化脱窒処理において、脱窒槽５の処理液の一部は第１の嫌気処理工程のメタン発酵槽２に返送されている。
【００３６】
図４の装置は、図３の装置において、窒素除去工程として、亜硝酸化槽７とＡＮＡＭＭＯＸ槽８とを設けたものであり、ＵＡＳＢ槽４の処理液は、亜硝酸化槽７に導入され、液中のアンモニア性窒素の一部が亜硝酸性窒素に酸化され、その後、ＡＮＡＭＭＯＸ槽８において、亜硝酸化槽７で生成した亜硝酸性窒素と残留するアンモニア性窒素がＡＮＡＭＭＯＸ細菌により脱窒処理される。このＡＮＡＭＭＯＸ反応では、アンモニア性窒素濃度の約１．３倍の亜硝酸性窒素が必要とされるため、亜硝酸化槽７では、得られる処理液のアンモニア性窒素濃度：亜硝酸性窒素＝１：約１．３（モル比）となるように亜硝酸化を行う。図４において、ＡＮＡＭＭＯＸ槽８の処理液の一部は図３の装置と同様に前段のメタン発酵槽２に返送され、残部が処理水として系外へ排出される。
【００３７】
図３の装置において、脱窒槽５の処理液の一部を前段のメタン発酵槽２に返送することにより、また、図４の装置においてＡＮＡＭＭＯＸ槽８の処理液の一部を前段のメタン発酵槽２に返送することにより、メタン発酵槽２のアンモニア性窒素濃度を低下させてアンモニア性窒素によるメタン生成の阻害を低下させることができる。なお、図３の装置では、硝化槽６の処理水をメタン発酵槽２に返送することもできる。
【００３８】
通常、アンモニア性窒素によるメタン生成の阻害を低下させるためには、メタン発酵槽２内のアンモニア性窒素濃度は、１０００〜２０００ｍｇ−Ｎ／Ｌ程度となるようにすることが好ましく、従って、脱窒槽５又はＡＮＡＭＭＯＸ槽８の流出液は、メタン発酵槽２内のアンモニア性窒素濃度がこの程度となるように返送することが好ましい。ただし、本発明のように、２段メタン発酵を行うことにより、後段のＵＡＳＢ槽等のメタン発酵槽で安定なメタン発酵処理を行って残留有機物を除去できるため、前段のメタン発酵槽２のアンモニア性窒素濃度は、必ずしも上記濃度とする必要はなく、この結果、脱窒槽５又はＡＮＡＭＭＯＸ槽８からメタン発酵槽２への返送水量を低減することができる。この返送水量を低減することにより、固液分離手段３での固液分離負荷が軽減されると共に、処理水として系外へ排出される水量が増加すると共に、系内で必要とされるエネルギーも低減され、処理コストを低減することができる。
【００３９】
本発明において、処理対象となる有機性廃棄物としては、生ごみ、食品残渣などの固形状の生物易分解性廃棄物、或いは食品工場等の排水から分離された一次汚泥などのスラリー状易分解性有機物（活性汚泥などの余剰汚泥を除く）等の有機性固形廃棄物が挙げられるが、これらの固形廃棄物に限らず、廃棄ヨーグルト、廃棄牛乳などの液状食品系廃棄物等の有機性廃棄物に対しても適用可能である。
【００４０】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４１】
実施例１
キャベツ、ニンジン、じゃが芋などの野菜くずをジューサーで破砕した基質をメタン発酵する実験を行った。この基質の分析値は表１に示す通りである。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
前段の第１のメタン発酵槽としては耐熱ＰＶＣ製の撹拌機付き密閉型リアクター（φ２０ｃｍ×高さ３５ｃｍ，有効容量１０Ｌ）を用い、後段の第２のメタン発酵槽としてはＵＡＳＢ槽（φ５ｃｍ×高さ５０ｃｍ，有効容量１Ｌ）を用いた。第１のメタン発酵槽は５５℃の高温発酵とし、第２のメタン発酵槽のＵＡＳＢ槽は３５℃の中温処理とした。なお、第１のメタン発酵槽の種汚泥は生ごみの高温メタン発酵を行っている実装置から採取し、第２のメタン発酵槽のＵＡＳＢ槽のグラニュールはビール工場のＵＡＳＢ槽より採取したものを用いた。また、固液分離手段としては遠心濃縮機を用いた。
【００４４】
第１のメタン発酵槽のＨＲＴ及び負荷は表２に示す条件となるように、基質は１日に１Ｌずつ回分的にフィル＆ドローで与えた。この第１のメタン発酵槽の引き抜き汚泥は遠心分離器にて２０００Ｇで固液分離し、分離液をＵＡＳＢ槽に導入した。ＵＡＳＢ槽の処理条件は表２に示す通りであった。
【００４５】
この実験を約１００日間継続して行い、第１のメタン発酵槽の出口水をデカンター処理して固液分離した分離液（以下「第１メタン発酵槽の分離液」と称す。）のＳ−ＣＯＤＣｒとＵＡＳＢ槽から得られた処理水（以下「ＵＡＳＢ処理水」と称す。）のＳ−ＣＯＤＣｒの経時変化を調べ、結果を図５に示した。
【００４６】
また、運転開始から８３日目の第１のメタン発酵槽の分離液及びＵＡＳＢ処理水のＴ−ＣＯＤＣｒ、Ｓ−ＣＯＤＣｒ、Ｔ−Ｓ、Ｔ−ＶＳ及びメタンガス発生量を調べ、結果を表３に示した。
【００４７】
なお、ＵＡＳＢ処理水を循環法脱窒装置で処理したところ、Ｔ−Ｎ除去率は９０％以上で、処理水Ｔ−Ｎは４０〜８０ｍｇ／Ｌであった。循環法脱窒装置は、脱窒槽、硝化槽及び沈澱槽からなり、ＵＡＳＢ処理水が１日に５００ｍＬ連続で脱窒槽（１Ｌ）に供給され、後続する硝化槽（１Ｌ）から脱窒槽へ循環される硝化液（５Ｌ／日）と、硝化槽に後続する沈殿槽から脱窒槽に送給される返送汚泥（１Ｌ／日）とが混合され、脱窒菌により脱窒されるとともにＢＯＤが分解された。ＭＬＳＳは３０００〜４０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨは脱窒槽で７．５〜８に、硝化槽で７．５前後に調整した。
【００４８】
比較例１
実施例１においてＵＡＳＢ槽を用いず、第１のメタン発酵槽のみを用い、このメタン発酵槽の負荷を表２に示す通り、実施例１の場合の半分の負荷とし、表２に示す処理条件で処理したこと以外は同様にして処理を行い、メタン発酵槽の出口水をデカンター処理して固液分離した分離液（以下「メタン発酵槽の分離液」と称す。）のＳ−ＣＯＤＣｒの経時変化を調べ、結果を図５に示した。
【００４９】
また、運転開始から８３日目のメタン発酵槽の分離液のＴ−ＣＯＤＣｒ、Ｓ−ＣＯＤＣｒ、Ｔ−Ｓ、Ｔ−ＶＳ及びメタンガス発生量を調べ、結果を表３に示した。
【００５０】
【表２】
2004358391.tif 000004
【００５１】
【表３】
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【００５２】
以上の結果から次のことが分かる。
【００５３】
即ち、実施例１では、比較例１の２倍の負荷で運転しているため、図５に示す如く、第１のメタン発酵槽における処理は比較例１のメタン発酵槽における処理よりも不安定であり、分離液のＳ−ＣＯＤＣｒが変動し、その濃度も高い。
【００５４】
この実施例１の運転開始から８３日目の第１のメタン発酵槽の分離液のＳ−ＣＯＤＣｒを分析したところ、表４に示す通りであり、プロピオン酸等の有機酸が高濃度に残留するために、メタン発酵が不安定であることが分かる。
【００５５】
【表４】
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【００５６】
実施例１では、このような第１のメタン発酵槽の分離液をＵＡＳＢ槽で更に処理することにより、残留有機酸の殆どない、Ｓ−ＣＯＤＣｒとして６２０ｍｇ／Ｌの良好な処理水を得ることができた。
【００５７】
また、実施例１では、メタンガス発生量は第１のメタン発酵槽とＵＡＳＢ槽との合計で２０．５Ｌであり、一方、比較例１では負荷が実施例１の半分であるため、全体で９．９Ｌのメタンガス発生量であった。即ち、実施例１では、第１のメタン発酵槽の容量１０Ｌ、ＵＡＳＢ槽の容量１Ｌの合計１１Ｌの反応槽で１日１０Ｌの基質を処理してメタンガスが約２０Ｌ生成したが、比較例１では容量１０Ｌのメタン発酵槽で１日０．５Ｌの基質を処理してメタンガス生成量は９．９Ｌであった。基質当たりのメタンガス発生量は、実施例１と比較例１とでほぼ同等であるが、実施例１では負荷が比較例１の２倍あること、処理水のＳ−ＣＯＤＣｒが良好で後段の処理の負荷が軽減されることなどから、本発明が従来法に比べて優れていることが分かる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の有機性廃棄物の処理方法及び処理装置によれば、有機性廃棄物のメタン発酵処理に当たり、高負荷時の不安定さを解消して安定かつ効率的な処理を行うことができる。本発明によれば、メタン発酵処理水中に残留する有機酸等の有機物濃度を著しく低減することができ、その後の好気性処理や脱窒処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性廃棄物の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明の有機性廃棄物の処理装置の別の実施の形態を示す系統図である。
【図３】本発明の有機性廃棄物の処理装置の異なる実施の形態を示す系統図である。
【図４】本発明の有機性廃棄物の処理装置の異なる実施の形態を示す系統図である。
【図５】実施例１における第１のメタン発酵槽の分離液及びＵＡＳＢ処理水と比較例１におけるメタン発酵槽の分解液のＳ−ＣＯＤＣｒの経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  パルパー
２  メタン発酵槽
２Ａ  酸生成槽
２Ｂ  メタン発酵槽
３  固液分離手段
４  ＵＡＳＢ槽
５  脱窒槽
６  硝化槽
７  亜硝酸化槽
８  ＡＮＡＭＭＯＸ槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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