サントリー(株)高砂工場殿向
清涼飲料製造排水処理設備
Wastewater
Suntory

Treatment

SystemTakasago

Plantfor(環)技術本部技術部第3技術室
口蓑水
Mamom

Miznguchi

宮本武

TakesbiMiyamoto

最新の清涼飲料工場であるサントリー(株)高砂工場殿で稼働して.いる多くの生産品目に対応できる排水処理設備の実績について紹介する｡本設備は担体をもちいた好気性処理設備(PABIOMOVER)と,その後の処理排水の変化にともない2001年に前処理設備として導入した嫌気性処理設備(PANBIC‑Ⅲ)からなっている｡嫌気性処理設備導入後,ほぼ一年が経過したが原水水質変動に対しても安定した処理が継続でき,放流規制値よりも低く設定した工場自主規制値が満足されていることを確認した｡
また,嫌気性処理設備を導入することにより,導入前と比べて余剰汚泥発生量が3分の1に減少した｡

Atr甲tment

wastewater

SOf亡血inks.The弧danaerobic

ChangequalityofSyStemsystem

About

one‑yearthewater,aCbieving

one

Suntory's

asTakasagothat produces

plant

av訂ietyofsystem(PABIOMOVER)usingca血erelements,

pretrea血entin2001tobas

Operationcomplyprovedstable仕eatment

Suntory■s volunta叩discbarge

quality払出ismunlClpalregulations.Tbein什Oductionofthe
toto

aerobic(PANIiIC月)added

systemwastewater.

ofraw

deliveredWaS

is composedofan

systemalsoenableddecrease

wi血tbesubsequentdespite也e且uctuatedmuch

ofexcessstricter也an也esludgegeneration

third.

嫌気 性

グ ラ

ニ

処 理

Anaerobic

treatment

Granule気 性 処 理Aerobic

treatmentActivatedcafbon

好ル

ぜ舌ュ

性ー炭にあるため厳しい放流基準が求められる立地にある｡

まえがき
サントリー(株)高砂工場は兵庫県高砂市の旧国鉄排水処理設備は,1999年の工場建設にともなう設備工場跡地に1999年に建設された最新鋭の清涼飲料工とその後生産品目の変更にともなう排水負荷増に対場である｡工場操業開始時より廃棄物の再資源化応するため2001年度に増設した増強設備から構成さ100%の達成,風力･太陽光発電,工程用水の循環れている｡

再利用等積極的な省資源･省エネルギーを推進して

本稿では,生産品目の多様化にともなう負荷変動に強い排水処理設備の概要を紹介する｡

いる21世紀型の先進工場である｡
また,瀬戸内海に面した総量規制適応の工場地帯
Ⅵ)J.4β肋.2(2〃αi/2)

神鋼パンテツク技報

47

軒
Ca11SdcSodaTbn七

NntnentTank

D血m訂伽血1享盟ncAcid
No.1

No.2

No.3

No.5
No.4

MethanollもnkCationI,01ymer
issolvingTank

No.6

ATlionPolymer
DissblvingTb止No.7No.8

No.6
No.3

CircnlationBlo
No.7

S()reen

No.9

FeC12伽血NaClOTゝnk

No.10

No.11

No.10
No.4

No.5
Seconda甲Ne血alization
TaIlk

Reaclionr払n上Coagnlationlも止Neutralization
Tb止RawWater
StorageTank

Nitn丘cationrmI止RavⅥ屯terPit

SettlingTb止

1nte□nedlateTaIlk

Re‑aerationTもnk
Denitri丘田t血佃止

AeradonBlower

翌碧巳Coag血10n

蒜No.11SandFilter

UMnlli̲ACTS匡』汐E血ansted
CarbonTankⅥもstevaterPit

図11999年納入装置
Fig.1Flow

sbeet

CakeIlopper

Pressnre'mI止[三重垣:⊃ACTa止DisinfectionTa止TreatedⅥなterTaIlk

RelayTゝ止

Sltldgel払止

フローシートforinitialsystem

Raw

Water

2500
2000(音1500)1000〔⊃

8500012‑Sep

3‑Oc1

24‑Oct14‑NovTreated

5‑Dec

26‑Dec

Water

1412

写真11999年納入設備
PhotoI

全景(音)口OU
10

Syste皿deliveredin1999(Initial)

864201.1999年納入設備(工場建設時)

12･Sep1.1設計条件と実際
表1に建設当初の設備設計条件,フローシートを

3‑Oct

14‑Nov

24‑Oct図21999年納入設備

Fig.20perating

5‑Dec

26‑Dec

運転結果

dataofinitialsystem

図1,外観を写真1に示す｡原水はロット切替え時の容器洗浄排水であり,生産品目に由来して水質が変化する｡建設当初の生産品目は,烏龍茶等の有機表11999年納入設備物負荷が高くないものであった｡しかし,運転開始

TablelDesign

設計条件basis托〉r也einitialsystem

後約1年を経過する頃から生産品日が多くなり,当RawWater

TreatedWater

1200

初の品目に加えて果実飲料･炭酸飲料に由来する工qu皿tity(m3/d)

程廃水の処理が必要となった｡後述する増強設備の

p甘

5‑8

5.8‑8.6

検討はこれを契機に開始された｡生産品目の変更にSS(mg几)

148

5

ともなう有機物負荷の増大は設計条件の最大5倍程

BOD(mg/L)

5875度が予想された｡

COD(mg/L)

587

84β

神鋼パンテツク技報

lわJ.4β肋.2(20￠3/2)

実際の運転結果を図2に示す｡設計条件以上の負荷流入に対しても運転調整変更など適時必要な対応をおこなった結果,放流水質を規制内に維持するこ(彰下水道放流から公共水域放流まで目的に合わせた処理水が容易にえられる｡④食品,化学,紙･パルプ,下水等広い範囲の排水とができた｡に適用できる｡

次項に構成する主要設備プロセスの特長を示す｡⑤既設の曝気槽や遊休タンクなど様々な形状の水槽設計条件と実際1.2を転用することができるため,既設設備を有効利

原水ピット,スクリーン,原水貯留槽,中和槽から構成される｡

用し,能力増強を図ることが可能である｡⑥担体の目詰まりの心配はまったくなく,他の生物ろ過法,固定床法のような逆洗操作は一切不要で原水ピットは地下配管により流入する工場排水をポンプ中継するために設置した｡スクリーンは工程ある｡

排水中に混入する茶淳などの爽雑物除去を目的に設

実際の運転においては,設計条件を越える流入負置された｡原水貯留槽は排水量および質を緩衝させ荷となることがあったが,負荷状況に応じた水質るために排水約1日分の容量を確保した｡中和槽はの上昇が見られるのみで悪影響は一切なかった｡

後段の生物処理設備に悪影響を与えないように原水また,機械的なトラブルもない｡

貯留槽の排水を中性に調整するために設置した｡

1.4凝集沈殿設備

PABIO

MOVERで発生する余剰汚泥の分離回収

ll●芸芸芸吉ぎ諾芸冨よご忘孟皇蒜て三志形状担体(SS除去),PABIO

填し,曝気またはガス撹件のもとで流動させる方式

MOVER処理水のCOD除去,および色度除去を目的とした設備である｡の高効率有機排水処理装置である｡写真2に担体写
真,図3に概念図を示す｡本設備は高砂工場殿の水質変動を十分に考慮した処理方式で数多くの特長を有している｡主なものとしては次の点があげられる｡(D環境に適した微生物の活用と担体を流動させることにより,大きな接触効果がえられ高負荷処理が可能である｡(参リアクター内の担体に付着した微生物で処理するため,返送汚泥が不要である｡
余剰汚泥は小さいSSとなって流出するが,沈殿

写真2

PABIO

MOVER担体写真池などで除去できるためバルキングの心配がない｡

Photo2

PABIO

MOVER

RawWatercarrierelement

TreatedWater

Sieve
Sie∇eAeratorpABIO

MOVER‑
Bio丘11nCarrier
Eleme11t

AerationSystem
ReactorNo.1

図
Fig.3

3∞
[亘蚕室:] ReactorNo.2

PABIOMOVER概念図
ConceptofPABIOⅥ)J.4β肋.2(20〃3/2)

MOVER

神鋼パンテツク技報

49

色度除去については製品をサンプルとした試験確設備であり,脱水ケーキホッパーを付属する｡

認結果に基づき酸性下での凝集法を採用した｡

形式はベルトプレスタイプを採用した｡

大きな負荷変動に対しては凝集反応用薬品の注入

本設備も負荷増加時点では脱水薬品の注入条件な条件を変更することで安定した処理が継続できた｡

どを適宜変更することで安定した運転が可能であっただ果汁由来排水を処理する場合には,スカムの発た｡

生が増える傾向が見られた｡

1.7

1.5

脱臭設備

工場数地境界において臭気強度2,臭気濃度10以

マルチアクトス

本設備は凝集沈殿処理水を砂ろ過設備と合わせて下を遵守するため,臭気源に該当する水槽および設放流水質まで仕上げ処理をおこなう多段流動床式活備には覆蓋を設置し,発生臭気はダクト吸引し脱臭性炭吸着装置で,図4にプロセスフロけを示す｡本用活性炭吸着塔を通過後に大気放散する設備とした｡

設備の特長は次のとおりである｡

1.8

設備で使用する劇物薬品は受入や貯留上の安全性①小粒子の活性炭を利用するため,吸着速度が大きく,かつ活性炭の利用率も高い｡

薬品注入設備や管理面を考慮して一カ所にまとめ,防液提の中に②活性炭は,常に排水と向流接触状態にあり,また,貯留タンクを設置した｡

デットスペースの少ない内部構造により,接触効2.2001年納入設備(増強設備)率が高い｡

2.1設計条件
表2に増強設備の設計条件を示す｡増強設備は,(彰活性炭の供給量を調整することによって,原水の水質が変動しても処理水質を維持できる｡

生産品目の変更にともなう有機物負荷の増大分を既④活性炭の利用率が高くとれるため,ランニングコ設設備の流入負荷条件に低減させるもので,設計条

件は増強設備の流入条件と流出条件(既設設備の流ストが低い｡⑤1塔多段式であり,吸着速度が大きいので,装置表がコンパクトになり設置面積が小さい｡⑥流動式であるため,原水中の懸濁物質によるろ床

2

Table2

2001年納入設備
Designretro丘tRaw

閉塞が無く,固定床のような逆洗装置が不要であ⑦全自動シーケンスによる運転のため,運転管理が脱水設備

凝集沈殿設備で回収された余剰汚泥を対象とした

5.8‑8.6

100‑460(200)SS(mg几)容易である｡

TreatedWater

1200
2‑8pIisystem

Waterquantity(m3/d)

る｡

1.6

設計条件

basis払r也e

BOD(皿g几)180‑4250

COD(mg几)

230‑2950<600

Tr￠且tdW乱br

aterTan

図Fig.4

古04

プロセスフロー

マルチアクトス
Process

nowofmulti‑ACTS

神鋼パンテツク技報

lわJ.4β肋.2(200β/2)

下eC12Tank

Ca11SlicSodaTank

No.1No.5

Nn血entTank

No.2

Polymer
Dissolvin皇祖止No.3

Desu岨1r】ingTゝ止

GasIlolder

BoilerUnil

ExcessGaslncinerator

No.4

ToNe11traIizationTank
SealPit

No.5
No.3

RawWaterpIIControl屯血ReactiorlTank
Press11rlZed
FloatationTb止RawWater
StorageTank

Sc11mTank

RctentionTank

Relaァ恥止Feed■m血SepaTatlOnTank
A』且erObicReactor

AcidFo皿ingT皿k
Co皿preSSOr

TreatedWater
Slud

ToNitrlficationTa
TbSltld elもnk

5

図

2001年納入装置

Fig.5

Retro丘t

フローシートsystem

入条件)より設定された｡
検討にあたっては次の項目がポイントとなった｡･各製品間の水質格差に由来する激しい原水濃度変動に影響を受けない設備であること･既存設備に影響をあたえる果汁排水由来の繊維分は凝集加圧浮上前処理設備を設置し分離除去すること･省スペースであること･運転管理が容易であること･ランニングコストが極力かからない設備であることフローシートを図5に,外観を写真3に示す｡

写真3

2001年納入設備

Photo

3

System全景

deliveredin2001(Retro別)

次に構成主要設備のプロセスの特長を示す｡
2.2

排水をもちいて検討をおこなった｡その結果,各排前処理設備

増強設備の中心である嫌気性処理設備の安定運転

水は比較対象系としてもちいたグルコースと同様にに影響を与える果汁排水に由来する繊維分の除去と短期間で嫌気分解が終了していることから,酸生成原水SS成分の低減を目的に設置した｡

槽を設けないプロセスを提案した｡

2.3酸生成槽設備

ただし,運転に際しては将来的な市場の変化やそ嫌気性処理は数多くの微生物が関与している複雑

れにともなう生産品目の変更を考慮して酸生成槽をなプロセスである｡大きく分類すると加水分解によ嫌気リアクターの前段に設置することとした｡図6

る複雑な有機物から単純な有機物への分解,酸生成

は試運転時に確認した酸生成槽処理と嫌気処理結果菌の発酵作用による揮発性脂肪酸(VFA)の生成とを示す｡酸生成および嫌気処理の評価については低分子化,およびメタン生成菌によるメタン発酵がVFA濃度により確認した｡嫌気処理水レベルが原水の激しい水質変動に対しても安定していること,ある｡
酸生成槽は嫌気分解反応を促進,安定化させる｡
メタン発酵以前の生物反応の促進･安定化を図る｡

原水貯留槽出口(酸生成槽入口),酸生成槽出口において顕著な低分子化(VFAの増加)が確認され加水分解や酸生成が進みにくい基質を対象とする場ないことから,対象排水については事前検討結果と合には,酸生成槽の安否は,対象排水をもちいた回同様,酸生成槽がとくに必要ないことを確認した｡

分試験で判断することが可能で,種々の排水や模擬1わg.4β肋.2(2003/2)

神鋼パンテツク技報

古J

4 (UnU
十‑RalVWater‑一口ー10utletofAcidFormingTank

つんOO‑▲‑TreatedWaterlEf丑uent(⇒叫∈)萱⊂二〕
2001(;‑Jl11

図6Fig.6

19‑Jul22‑Jl11

SludgeBed

25‑JulInfl

醸生成槽でのVFA生成
VFAin

acidねrmlng也止

図2.4

7Fig.7PANBIC一且システム

ロAS】ラリアクター概念図
ConceptofUASBreactor

現在の嫌気性処理設備における主流はUASB(上向流嫌気性スラッジブランケット)方式と呼ばれるものである｡図7に概念を示すUASB方式は,嫌気性微生物を高濃度に保持することが可能な優れた方式であるが,有機物除去反応の大部分は,容積に対して1/3前後のスペースでおこなわれている｡
リアクターの上部には,発生ガスの捕集と直径1〜2mmの塊となった嫌気性微生物の粒子(以下グラニュールと呼ぶ)の流出防止の目的でGSS(Gas‑SolidSeparator)と呼ばれる気圏分離装置が設置されリアクター全体の容積に対して多くの比率を占める｡

ガスの付着していないグラニエールの沈降速度は直径0.5〜1mmのもので平均40m他にも達する1)｡

図8Fig.8

一方,UASBリアクター内の水面積負荷は通常1〜2m/h前後である｡このため,あらかじめ付着ガス

PANBIC月システム概念図
ConceptofPANBIC‑Ⅲ

上部で捕集され,ガス利用設備へ導かれる｡

を分離すれば,UASIiリアクターよりはるかに小さ③有機物を除去された液はリアクタ}上部より流出な面積でグラニエールの沈降分離がおこなえる｡

する｡この時グラニユールの一部は処理水とともに流出する｡

図8にPANIiIC‑Eシステムの概念を示す｡(む流出液中のグラニュールは後段の分離槽で沈降分

PANIiIC‑Hシステムは嫌気リアクター,分離槽,汚泥返送手段より構成される｡本設備はUASBと同離され,ポンプにてリアクタ一に返送される｡

様にグラニエールにより嫌気処理をおこなう装置で,このような構成を採用したことにより,UASBとUASB方式よりもさらに高負荷処理を可能とさせる

比較して大幅に能力アップが実現した｡

目的で自社開発したものである｡UASB方式のよう(∋高負荷への対応と装置のコンパクト化(全容積はUASBの1/3)②省スペース化(UASBの1/2)に内部にGSSは装着されておらず,次のようなプロセスで有機物の分解･ガスの捕集･グラニユールの流出防止をおこなっている｡①排水はリアククー下部より導入され,グラニエール層を上向流で通過する｡ここで有機物はメタンする特長であるガスと二酸化炭素に分解される｡(∋好気性処理と比較してランニングコストが安い(丑原水の濃度変動に対して安定している(多発生したガスはリアクター内を上昇し,リアクター
占2

これらの優れた要因に合わせて,嫌気性処理の有

神鋼パンテツク技報∇oJ.4β肋.2(200β/2)

4 (UO(Jも∈)｡害凸OU(Jも百)⊂王00U｢∠ 人U

500(U02001/8/12001/10/12001/12/12002/1/312002/4/2

図9Fig.90peratingdata

2002/6/2

2002侶/2

2002/10/2
2001/8/12001/10/12001/12/12002/1/312002/4/2

運転結果

2001年納入設備

図10放流水データ
Fig･10()uality ofdischarge

ofretro丘tsystem

表

ことにより,増設設備にPANBIC‑Hシステムが採3

Table3用された｡

嫌気性処理設備から回収されるメタンガスは蒸気たり,脱硫塔,ガスホルダー,および蒸気ボイラーユニットを設置した｡また,ボイラー停止時のメタ

2002/10/2

waterordischarge

pIlSS(mg几)
BOD(mg几)COD(mg几)5.8一臥630
20
20

water

Volun叫Regulation

ボイラーの燃料として有効利用した｡ガス利用に当2002侶/2

2001年度放流水実演
Actnalquality

ガス処理設備2.5

2002/6/2

ActualTarget(Average)

5.9‑8.5

7.77(average5)
8(average5)
15(average8)

2.1

1.3
5.7

ンガス処理のために余剰ガス燃焼装置も設置した｡
2.6

進功労者等表彰+において農林水産大臣賞を受賞し薬品注入設備増強設備で使用する薬品は既存の薬品注入設備から供給した｡

た｡

この賞は循環型社会に向けてリデュース･リユー

3.運転状況

ス･リサイクル運動に率先して取り組み,継続的な

図9,10に2001年初頭からの排水処理設備の運転活動を通じて顕著な実績を挙げている個人,グルー

データ,表3に2001年度の放流水実績2)を示す｡嫌プおよびとくに貢献の認められる事業所等を表彰す

気性処理設備の運転は2001年8月から開始し,運転るものであり,今年度は高砂工場殿が唯一の受賞で開始後約1年を経過した｡

ある｡評価されたポイントのひとつに,当社が納入

嫌気性処理設備は,原水の負荷変動に影響されるした排水処理設備があげられたことは我々にとってことなく安定した処理を継続しており,排水処理設も大きな喜びであり,今後とも環境活動への取り組備全体としても放流基準を十分に満足する結果がえみにご協力していく所存です｡

られている｡

最後に本稿の執筆にあたりご指導とご協力をいた

また,嫌気性処理設備を導入することにより,増だいた,サントリー(株)高砂工場殿に深甚の謝意を強設備導入前と比較して,余剰汚泥処分量が3分の表します｡

1に減少し,廃棄物量を削減することができた｡
むす び[参考文献]

サントリー(株)高砂工場殿は,2001年10月23日に
平成14年度｢リデュース･リユース･リサイクル推

1)加治正廣,隅晃彦:神鋼パンテツク技報,Vol.41,No.1(1997),p.9
2)サントリー環境レポート

2002

連絡先
水護環境装置事業部

口

技術本部
技術部
第3技術室
TEL

O78‑232‑8117

FAX

O78‑232‑8058

E‑mailm皿izuguchi@pantec.co.jp

1わJ.4β肋.2(200β/2)

神鋼パンテツク技報

古3