フジッコ㈱鳴尾工場向第二世代高負荷型嫌気性処理システム「PANBIC-EC」の納入実績紹介
New Anaerobic System“PANBIC-EC”for Fujicco Naruo Plant～ Enhance the Stability of Treatment System ～―処理安定性を飛躍的に高めた新システム―

山口裕哉＊
Yuya Yamaguchi

嫌気性処理とは，嫌気性環境下にて有機物をメタン，および炭酸に分解する処理方法である。フ
ジッコ㈱鳴尾工場に当社は第二世代高負荷型嫌気性処理システム「PANBIC-EC」を納入することとなった。「PANBIC-EC」はグラニュールリークを徹底的に抑制した水質負荷変動に強い設備であり，性能確認において当社は，グラニュールリークが少なく，安定的に排水を処理できたことを確認した。
Anaerobic treatment is the biological treatment method by which an organic matter is decomposed tomethane and carbon dioxide under anaerobic environment in 2012 and 2013, we built up our new product“PANBIC-EC”which is new anaerobic treatment system in Fujicco Naruo Plant. With“PANBIC-EC”,
the amount of granule leak is suppressed and the waste water with a water quality load change can stably
be treated. In the performance check, we conﬁrmed that the amount of granule leak was stably few andthe waste water with a load change was stably treated.

Key Words：
嫌気性処理

Anaerobic treatment

グ ラ ニ ュ ー ルGranule

負動Load change性Stability安荷変定まえがき

ar Sludge Bed）は，GSS（Gas-solid Separator）を装エネルギ資源を海外から依存する日本にとって，備せず，流出グラニュールを後段の分離槽で沈降分

2011年の東日本大震災に伴う電力需給の逼迫も伴離し，ポンプでリアクタに返送する構成となっていい，エネルギの安定供給が重大な課題となっている。

る。

そこで注目されているエネルギが再生可能エネル

これにより GSS 部分として占めるべき容積を反ギであり，バイオガスを活用する嫌気性処理の重要応部分として有効活用でき，装置のコンパクト化を性がますます高まってきている。

１）
図ることができた。

当社商品「PANBIC-H」（EGSB: Expanded Granui16

EGSB 法は高負荷型嫌気性処理システムとして装神鋼環境ソリューション技報

Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）

流量計

処理水

圧力計

循環水
バイオガス

水没オリフィスで均等集水

清澄エリア

バイオガス
2ndセトラ

バイオガス
処理水
バイオガスにて・CO2 ストリッピング
・中和タンク内撹拌を行う。

苛性ソーダ原水蒸気1stセトラ

高濃度グラニュール
ベッドエリアジェットノズルで中和タンク内を撹拌レベル計

仕上げエリアpH計
フロースイッチ

中和タンク
流量計

温度計

嫌気リアクタ
OpenClose

中和タンク
循環ポンプ

嫌気リアクタ
フィード弁

No1, 2嫌気リアクタ
フィードポンプ

図１

PANBIC-EC リアクタと中和タンクの概略図

置のコンパクト化を図れるものの，「急激な排水のち，原水，循環水，アルカリ剤，蒸気，発生バイオ濃度，基質変動に対する追従性」，「リアクタ内でのガスを受入れる中和タンクを外部に設け，リアクタ

グ ラ ニ ュ ー ル 保 持 性 」 の ２ 点 に つ い て，UASBと中和タンクの間で外部循環を行うことで，１）～（Upﬂow Anaerobic Sludge Blanket）と比較して不安

６）の特長を有する。

定であり運転管理に手間が掛かる一面がある。

１）高濃度グラニュールベッドエリアでは，高 LV

つまり，リアクタ内部にグラニュールを保持し多とバイオガスにて激しい流動を伴い，有機物とグ量に流出させないことは，高負荷型嫌気性処理シス

ラニュールを積極的に接触させて有機物の分解をテムを安定的に運転管理する上で非常に重要な要素となる。

図る。
２）1st セトラにてバイオガスを中和タンクへ送る

当社ではグラニュールの保持能力を大幅に高めた
新型嫌気設備をラインナップと加えるべく，嫌気性処理の技術先進国であるオランダ HydroThane STP

ことで仕上げエリアでは乱流が抑制され，グラニュールの流出を抑制する。
３）中和タンク内でバイオガスと内液を接触させ，社より技術導入し，第二世代高負荷型嫌気性処理シCO2ストリッピングを促しアルカリ剤添加量を低ステム「PANBIC-EC」をフジッコ㈱鳴尾工場に日減させる。

本１号機として納入した。

４）循環水分離部分のさらに上方に処理水越流ライ

現在，同工場においては旧型と新型嫌気設備の両者で排水処理を行っている。

ンを設けることで，清澄エリアで低 LV を実現し，グラニュール流出を抑制する。

1. 第二世代高負荷型嫌気性処理システム「PANBIC-EC」の特長

５）全面を覆う２つのセトラにて，絞り部による上BIC-EC」 は ECSB 法（External Circulation Sludge６）中和タンク循環ポンプによる循環撹拌を行うた

EGSB 法 で あ る「PANBIC-H」 に 対 し て，「PAN-する。
め，バイオガス発生量低減による撹拌不足の心配Bed）と位置付けている。
リアクタ内に２つのセトラ（GSS に相当）を持Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）

昇流増加を極力無くし，グラニュール流出を抑制が無い。

神鋼環境ソリューション技報

17１）から６）の特長から分かるように，「PANBIC-

２）となった。

これに伴い，以下の１），２）の増強工事を行っEC」は徹底的にグラニュール保持安定性を追求した設備であり，従来であれば流出してしまう小粒径た。のグラニュールを保持することができる。

１）「PANBIC-H」２基の内，１基をグラニュール

つまり，新たなグラニュール生成に必要な微細化
グ ラ ニ ュ ー ル を 保 持 す る こ と で， 安 定 的 に グ ラ

貯槽に転用
２）能力不足分に対して「PANBIC-EC」を導入

ニュールを保持・増加させることができる。

2.

排水処理設備概要

嫌気原水の設計仕様，および改造工事前後の処理変更点については図２，３，表１参照のこと。

2000年度に鳴尾工場に旧型嫌気性処理システム

3.

3. 1

「PANBIC-H」を２基納入した。

試運転結果
試運転内容

2000年度の納入以降，鳴尾工場の生産ライン増強「PANBIC-EC」 の 立 上 と し て， 水 運 転， グ ラに伴い，排水負荷も増加傾向となり，2013年度の新ニュール投入，馴養，性能確認という手順を踏んで工場棟建設にあわせて排水処理設備も増強すること試運転を行った。

処理水

原

No.1
PANBIC-H
リアクタ

水No.2
PANBIC-H
リアクタ

分離槽

フィードタンク

図２

嫌気性処理設備の処理フロー（増強工事前）

既設 No.1 嫌気リアクタをグラニュール貯槽へ転用（2013）
処理水
No.2
PANBIC-H
リアクタ

原水分離槽

フィードタンク

処理水
中和タンク

図３18No.1
PANBIC-EC
リアクタ

新設嫌気設備立上（2013）

嫌気性処理設備の処理フロー（増強工事後）

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）

表１

年度

2000年度，および2013年度のフジッコ鳴尾工場の嫌気原水の設計仕様
流

嫌気設備

2000
2013

濃量

度

総量

BOD

CODcr

BOD

CODcr

m3/dm3/h

mg/Lmg/Lkg/dkg/dPANBIC-H ×2

455

19.0

5 843

10 050

2 659

4 573

PANBIC-EC685

28.5

5 444

9 364

3 729

6 414

PANBIC-H231

9.6

5 561

9 565

1 285

2 209

※）CODcr 濃度は，CODcr/BOD が1.72と仮定して算出

100

8 000

90

7 000

濃度［mg/L］

70

5 0006050

4 000
3 000
2 000

原水 tCODcr

40

処理水 tCODcr

30tCODcr 除去率20194/184/

174/164/

154/

144/

134/

124/

114/4/
10

94/

84/

74/

64/

54/4/4/4/4/

40302101

1 000

除去率（％）

80

6 000

図４ 「PANBIC-EC」の CODcr 除去率

表２ 「PANBIC-EC」の原水，および処理水 CODcr 濃度の平均値，標準偏差（2013/4/1～4/18）
項
原処

項

COD 濃度目理

平均値 mg/L

標準偏差 mg/L

5 198573881121水水

試運転期間は2013年２月20日～４月18日までであり，馴養は2013年３月31日に終了した。
馴養終了後，2013年４月１日～４月18日にかけて3

設計流量28.5 m /h を流して設備能力を確認した。
ただし，４月８，９日のみ工事上の都合のため，原水流量を23 m /h に落とした。
CODcr 除去結果

平均値％

標準偏差％

89

3

社製 DR/850を用いて分析を行った。
分析結果については図４と表２，３にまとめて記載する。
図４より水質変動がある排水に対して，安定的に有機物を除去していることが確認された。
グラニュールリーク量結果

グラニュールリーク量は，嫌気処理水10 L に対2013年４月１日～４月18日にかけて「PANBICEC」の原水，および処理水の CODcr 濃度を HACH
Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）目

CODcr 除去率

3. 3

3

3. 2

表３ 「PANBIC-EC」の CODcr 除去率の平均値，標準偏差（2013/4/1～4/18）

して0.25 μm のメッシュにてふるいをかけ，そこで捕捉されるグラニュール容量と定義する。

神鋼環境ソリューション技報

19

3. 4

「PANBIC-H」および「PANBIC-EC」のグラニュールリーク量の測定結果を図５に記載する。

し，内液中の汚泥が占める体積割合からリアクタ内

ま た，「PANBIC-H」 お よ び「PANBIC-EC」 の，のグラニュール量を予想した。

2013年４月12日～18日の平均負荷を予想したので表グラニュール投入以降，適宜「PANBIC-EC」の４に記載する。

グラニュール量を測定したので，結果を図６に記載

グラニュールリーク量は20 mL 以下であれば問題する。

無し，という１つの指標があり「PANBIC-EC」はリアクタ内のグラニュール保持量が着実に増加し「PANBIC-H」より排水負荷が高いにも関わらず，ていることが確認された。

指標を十分満たしていることが確認された。

表４項

予想平均負荷（2013/4/12～18）目

単位

PANBIC-EC

PANBIC-H

28.5
4 800
109
50 7250.025

2.54 800
3021 800
0.018

3流量
CODcr 濃度
グラニュール量
グラニュール VSS 濃度
予想汚泥負荷m /h
mg-CODcr/L
m3
mg-VSS/L
kg-CODcr/kg-VSS/h80
70

PANBIC-EC

60

PANBIC-H

50
40
30
20
10194/5/

184/
28

174/

164/

154/

144/

134/

124/

114/

104/

94/

84/

74/

64/

54/

44/

34/4/4/201

グラニュールリーク量［mL/10 L］

グラニュール増加量結果

リアクタの各サンプリング管から内液を１L 採取

図５ 「PANBIC-H」および「PANBIC-EC」のグラニュールリーク量

グラニュール保持量［m3］130120110
10090804/1254/224/

194/164/134/

104/74/44/

14/293/

263/

233/

203/3/1770

図６ 「PANBIC-EC」のグラニュール保持量20

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）

3. 5

試運転結果まとめこのような背景から再生可能エネルギが注目され「PANBIC-EC」の立上試運転を通じて，次の３点ているが，フジッコ㈱鳴尾工場は積極的にバイオマが確認された。

ス活用し，地球環境へ貢献するという社会的使命を

１）水質変動を持つ原水に対して安定有機物を除去果たしており，当社としても「PANBIC-EC」を納できた。

入することで，一旦を担うことができたことについ２）グラニュールリーク量は安定して少なかった。
３）リアクタ内のグラニュール保持量は着実に増加していった。

む

すて大きな誇りを持つ所存である。
最後に，本稿執筆に当たりご協力頂いたフジッコ㈱，および Hydrothane STP 社の関係者各位に紙面びを借りて感謝の意を表します。

「PANBIC-EC」のリアクタ内のグラニュール保持また，「PANBIC-EC」立上において現場等で様々量が着実に増えていること，およびグラニュールなご協力，ご指導等を頂きましたフジッコ㈱鳴尾工

リーク量が安定的に少ないことが確認された。

場の中村主任様，武村様，Hydrothane STP 社の Mr.

このことから「PANBIC-EC」はグラニュール保持安定性に優れた原水水質変動に強い設備であるといえる。
化石燃料による環境問題は長らく指摘され続けている。
原子力発電においては，並外れた危険性から，安定的な電力供給以前に繊細な問題を抱えている。

Albert Mulder, Mr. Robbie van Bree, Mr. Arend Dielsにはさらなる感謝の意を表します。
［参考文献］
１）隅晃彦他：神鋼パンテック技報，Vol.44 No.1（2000/8）
pp.30-32
２）「フジッコ㈱ HP ニュースリリース」（2013/5/13アクセス）＊

水環境事業部 水リサイクル部 技術室 基本計画 Gr

Vol. 10 No. 1（2013 ／ 8）

神鋼環境ソリューション技報21