JPH1177006A

JPH1177006A - 有機性廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JPH1177006A
Application number: JP9251496A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suzuki; 隆幸鈴木
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: JP3276139B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性廃棄物の嫌気性消化液を、安価に、効
率良く、脱窒処理することができる有機性廃棄物の処理
方法を提供する。【解決手段】有機性廃棄物１を固液分離工程４で固形
分６と分離水５に分離し、該固形分６を酸発酵工程１４
で可溶化したのちに、前記分離水５とともに嫌気性消化
工程７で嫌気性消化し、該消化液９を生物学的脱窒工程
１３で処理する有機性廃棄物の処理方法において、該酸
発酵工程１４の可溶化液１５の一部を前記生物学的脱窒
工程１３に注入して脱窒処理することとしたものであ
り、前記嫌気性消化工程の消化液９は、脱水工程１０で
固液分離して分離液１２を生物学的脱窒工程１３で脱窒
処理するのが良く、また、前記酸発酵工程の可溶化液１
５は、固液分離して分離液を生物学的脱窒工程に注入す
るのが良く、前記有機性廃棄物としては、生ごみ及び／
又は高濃度有機性浮遊固形物含有廃液を用いることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃棄物の処
理方法に係り、特に、生ごみ、高濃度有機性浮遊固形物
（ＳＳ）含有廃液等の嫌気性化処理、消化脱離液の生物
学的脱窒処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生ごみ等の有機物はほとんどが他
の一般ごみと共に焼却、埋立処分されている。しかし、
近年、ごみの減量化、再資源化のため、一部では家庭向
けコンポスターの普及促進、厨芥の分別収集、コンポス
ト化等の努力が行われている。また、廃水中の窒素は、
閉鎖系水域の富栄養化の原因物質として問題になってい
るため、一部の廃水では生物学的脱窒法によって処理さ
れている。一般ごみの焼却処理において、生ごみは発熱
量変動の原因となり、また、生ごみ中の塩素によるダイ
オキシン発生も懸念されている。更に、生ごみの処理技
術の一つに嫌気性消化法がある。日本でも生ごみの嫌気
性消化処理の研究開発は古くから行われているが、比較
的高濃度の廃水である嫌気性消化脱離液の処理に問題が
あるため、実用化には至っていない。

【０００３】廃水中の窒素は、放流先の水系の富栄養化
の原因物質として、その除去が強く要望されているが、
嫌気性消化処理は窒素除去機能を有しない。現在、廃水
の窒素除去は、ほとんど全て生物学的脱窒処理が行われ
ている。この処理で最も普及率が高い方法は、硝化液循
環方式である。この方式は、アンモニアが硝化されて生
成した硝酸を、廃水中のＢＯＤ成分（有機性汚染物質）
を利用して脱窒ができるため、脱窒のための有価の還元
剤、例えばメタノール等の注入量が極めて少なく、また
ＢＯＤ成分も、脱窒に際して同時に処理できるという特
長がある。しかしながら、嫌気性消化処理は、ＢＯＤ成
分をガス処理するため、生ごみの消化脱離液中には残存
するＢＯＤ量は脱窒に不足となり、経済的な脱窒処理す
ることができないという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、有機性廃棄物の嫌気性消化液を、
安価に、効率良く、脱窒処理することができる有機性廃
棄物の処理方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機性廃棄物を固液分離工程で固形分
と分離水に分離し、該固形分を酸発酵工程で可溶化した
のちに、前記分離水とともに嫌気性消化工程で嫌気性消
化し、該消化液を生物学的脱窒工程で処理する有機性廃
棄物の処理方法において、該酸発酵工程の可溶化液の一
部を前記生物学的脱窒工程に注入して脱窒処理すること
を特徴とする有機性廃棄物の処理方法としたものであ
る。前記有機性廃棄物の処理方法において、嫌気性消化
工程の消化液は、脱水工程で固液分離して分離液を生物
学的脱窒工程で脱窒処理するのが良く、また、前記酸発
酵工程の可溶化液は、固液分離して分離液を生物学的脱
窒工程に注入するのが良く、この際、固液分離は、前記
有機性廃棄物の固液分離工程又は、前記嫌気性消化工程
の消化液の脱水工程で行うことができる。本発明の有機
性廃棄物としては、生ごみ及び／又は高濃度有機性浮遊
固形物（ＳＳ）含有廃液等に適用することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の処理方法を実施するため
の全体工程図の一例である。図１において、有機性廃棄
物である生ごみ１は前処理工程２で破砕、選別され、選
別生ごみ３はスクリュープレス型搾汁機４で搾汁液５と
脱水固形物６に分離され、搾汁液５は嫌気性消化槽７に
導入され、流入液中の有機物は嫌気的条件下でバイオガ
ス８に分解される。バイオガス８は脱硫装置１１′を経
由してガスタンク１１に貯留され、用途に応じて利用さ
れる。図示していないが、消化槽７は機械攪拌あるいは
ガス攪拌が行われる。消化脱離液（消化槽流出液）９は
汚泥脱水工程１０に導入され、脱水汚泥１８と脱水分離
水１２に分離され、分離水１２は生物学的処理装置であ
る脱窒工程１３に流入し、脱窒素処理される。

【０００７】一方、搾汁機４からの脱水固形物６は、嫌
気的条件下にある酸発酵工程１４に導入され、酸発酵が
進行したのちに可溶化液１５の一部は脱窒工程１３に導
入され、脱窒のＢＯＤ源として利用され、残部１５は嫌
気性消化槽７に導入される。酸発酵工程１４では、脱水
分離水１２あるいは脱窒処理水１６を希釈水として注入
して、ＳＳ（浮遊固形物）濃度を１０〜１５％に調整す
ると、攪拌、混合が容易になる。酸発酵工程１４は、生
分解性有機物が嫌気分解して、有機酸が蓄積してｐＨが
低下するので、耐食性の材料で建設するとよい。可溶化
液１５の有機酸を主成分とするＢＯＤ源は、脱窒の極め
て優れた還元剤となる。脱窒の還元剤として過剰の可溶
化液１５′は、嫌気性消化槽７に導入する。

【０００８】脱窒工程１３の余剰汚泥１７は、嫌気性消
化槽７あるいは図示していないが酸発酵工程１４に導入
して減容化すればよい。脱窒工程１３は、有機性廃水中
のＢＯＤ成分を脱窒の還元剤として利用できる経済的な
消化液循環方式、あるいは回分式等の公知の生物学的脱
窒法を利用することができる。本発明に用いる生ごみ１
は、一般家庭、給食センター、レストラン、食品加工工
場等から排出されるものが対象となる。一般家庭からの
ものは、分別収集された生ごみが望ましい。前処理工程
２は、非生物分解性のプラスチック、金属等を除去する
工程であり、ごみ袋の破袋機、軟質、硬質プラスチック
分離機、鉄類の磁選機等の機械による異物の自動分離の
他、必要に応じて手選別が行われる。生ごみは、選別前
あるいは選別後に分解が容易になるように、破砕、粉砕
することが望ましい。

【０００９】酸発酵工程１４には、蒸気等を注入して水
温を５０〜５５℃で運転することともに、脱水固形物６
の滞留日数を１〜５日とするとよい。これによって、酸
発酵が進行してＳＳが可溶化するので、嫌気性消化の発
酵が円滑に進行することができる。嫌気性消化槽７で
は、水温５５℃程度、滞留日数１０〜１５日で有機物が
ガス化する。脱水工程１０において、含水率の低い脱水
汚泥１８を得るためには、汚泥脱水用ポリマーをＳＳの
１．０％程度注入し、従来の脱水装置である遠心脱水
機、ペルトプレス、スクリュープレス、フィルタープレ
ス等の脱水機によって、含水率８０数％以下、好ましく
は７０％前後にすることが望ましい。消化汚泥の性状が
よければ、ポリマーの注入量は減少あるいは無添加にす
ることができる。

【００１０】次に、図２に本発明の処理方法を実施する
ための工程図の他の例を示す。図１において、可溶化液
１５中に有機酸とともに非生物分解性ＳＳが比較的多く
混濁している場合に可溶化液を脱窒工程１３に直接注入
すると、脱窒工程１３の余剰汚泥１７の量を増加せしめ
ることになる。これを防止するため、図２では、可溶化
液１５を搾汁機４に導入してＳＳを分離し、分離液１９
からの必要量１９′を脱窒工程１３に分配して注入し、
残部は嫌気性消化槽７に注入する。本発明を適用する場
合は、単一の搾汁機４を時間をずらして利用するか、搾
汁機４を複数設置するとよい。本発明では、搾汁機４か
らの脱水固形物６中の生物分解性固形物の割合は漸次上
昇してくるので、適宜余剰脱水固形物２０として排出す
るとよい。このように可溶化液１５のＳＳの分離に搾汁
機４を兼用してもよいが、図３に示すように汚泥脱水工
程１０に可溶化液１５の一部を注入して、脱水分離水１
２側に可溶化液１５の可溶化分を移行せしめ、可溶化液
１５のＳＳ分が脱水汚泥１８とともに排出するようにし
てもよい。

【００１１】次に、図４に高濃度の有機性ＳＳを含有し
た廃水処理に本発明の処理方法を適用した工程図の例を
示す。この方法に適用する廃水としては、食品加工廃
水、し尿、浄化槽汚泥、畜糞尿等がある。図４におい
て、廃水２１は、固液分離工程２２でＳＳが分離され
る。該工程２２では、スクリーン、遠心分離機、沈殿槽
等が利用される。分離水２３は嫌気性消化槽７に導入さ
れ、図１と同様に処理される。固形分２４は酸発酵工程
１４で可溶化され、可溶化液１５はスクリュープレス脱
水機等の固液分離装置２５に導入され、脱水汚泥２６と
可溶化分離水２７に分離される。可溶化分離水２７の一
部は脱窒工程１３に導入され、嫌気性消化液の脱水分離
水１２と共に脱窒に利用される。脱窒の還元剤として、
過剰の可溶化分離水２８は嫌気性消化槽７に導入する。
余剰汚泥１７は嫌気性消化槽７に導入することによっ
て、減容、ガス化することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。実施例１本発明を図１の工程図に従って行った実施例について述
べる。選別生ごみ（３）：５ｔ／日、搾汁機（４）：スクリュープレス、搾汁液量（５）：４ｔ／日、嫌気性消化槽（ガス攪拌設備付帯）（７）、有効容積：５０ｍ³、水温：５５℃、滞留日数：１０日、処理量：５ｔ／日、脱水機（１０）：スクリュープレス脱水機、カチオンポリマー注入量（汚泥用）：対ＳＳ０．３〜
１．０％、脱水分離水ＮＨ₃−Ｎ：１１００ｍｇ／ｌ、分離水量：約１１．４ｍ³／日、乾燥固形物量：２８５ｋｇ／日、

【００１３】酸発酵槽（希釈調整槽：縦型スクリュー攪拌機、沈殿物排出管付帯）（１４）、有効容積：１０ｍ³、水温：５５℃、脱水分離水注入量：７ｍ³／日、可溶化液１５の消化槽分配量：７．４ｍ³／日、脱水固形物量（６）：１ｔ／日、滞留日数：２日、脱窒工程（１３）：硝化液循環型膜分離方式、全体有効容積：３０ｍ³、処理水温：３５℃、可溶化液１５の脱窒工程分配量：０．６ｍ³／日、処理水量：約５ｍ³／日、

【００１４】実施例２本発明を図２の工程図に従って行った実施例について述
べる。選別生ごみ（３）：５ｔ／日、搾汁機（４）：スクリュープレス、搾汁液量（５）：４ｔ／日、余剰脱水固形物量（６）：０．２ｔ／日、嫌気性消化槽（ガス攪拌設備付帯）（７）、有効容積：５０ｍ³、水温：５５℃、滞留日数：１０日、処理量：５ｔ／日、脱水機（１０）：スクリュープレス脱水機、カチオンポリマー注入量（汚泥用）：対ＳＳ０．３〜
１．０％、脱水分離水ＮＨ₃−Ｎ：１２００ｍｇ／ｌ、分離水量：約１１．４ｍ³／日、乾燥固形物量：２９０ｋｇ／日、

【００１５】酸発酵槽（希釈調整槽：縦型スクリュー攪拌機、沈殿物排出管付帯）（１４）、有効容積：１０ｍ³、水温：５５℃、脱水分離水注入量：７ｍ³／日、滞留日数：２日、脱窒工程（１３）：硝化液循環型膜分離方式、全体有効容積：３０ｍ³、処理水温：３５℃、分離液１９の脱窒工程分配量：０．６ｍ³／日、処理水量：約５ｍ³／日、

【００１６】実施例３本発明を図３の工程図に従って行った実施例について述
べる。選別生ごみ（３）：５ｔ／日、搾汁機（４）：スクリュープレス、搾汁液量（５）：４ｔ／日、嫌気性消化槽（ガス攪拌設備付帯）（７）、有効容積：５０ｍ³、水温：５５℃、滞留日数：１０日、処理量：５ｔ／日、脱水機（１０）：スクリュープレス脱水機、カチオンポリマー注入量（汚泥用）：対ＳＳ０．３〜
１．０％、脱水分離水ＮＨ₃−Ｎ：１２５０ｍｇ／ｌ、分離水量：約１２ｍ³／日、乾燥固形物量：２９５ｋｇ／日、

【００１７】酸発酵槽（希釈調整槽：縦型スクリュー攪拌機、沈殿物排出管付帯）（１４）、有効容積：１０ｍ³、水温：５５℃、脱水分離水注入量：７ｍ³／日、可溶化液１５の消化槽分配量：７．４ｍ³／日、滞留日数：２日、脱窒工程（１３）：硝化液循環型膜分離方式、全体有効容積：３０ｍ³、処理水温：３５℃、可溶化液１５の脱水機分配量：０．６ｍ³／日、処理水量：約５ｍ³／日、

【００１８】実施例４本発明を図４の工程図に従って行った実施例について述べる。食品加工廃水（２１）：１００ｍ³／日（ＳＳ１％）、固液分離工程搾汁機（２２）：微細目スクリーン（目開き０．７ｍｍ）、スクリーン分離水（２３）：８５ｍ³／日、スクリーン篩さ（濃度６％）（２４）：１５ｍ³／日、嫌気性消化槽（ガス攪拌設備付帯）（７）、有効容積：１０００ｍ³、水温：５５℃、滞留日数：１０日、脱水機（１０）：遠心脱水機、カチオンポリマー注入量（汚泥用）：対ＳＳ０．３〜１．０％、脱水分離水ＮＨ₃−Ｎ：８５０ｍｇ／ｌ、分離水量：約９２ｍ³／日、乾燥固形物量：２００ｋｇ／日、

【００１９】酸発酵槽（希釈調整槽：縦型スクリュー攪拌機、沈殿物排出管付帯）（１４）、有効容積：６０ｍ³、水温：５５℃、流入液滞留日数：４日、固液分離装置（２５）：スクリュープレス脱水機、脱水分離水（２７）：１４ｍ³／日、脱水汚泥（２６）：１ｔ／日、脱窒工程（１３）：硝化液循環型膜分離方式、全体有効容積：２００ｍ³、処理水温：３０℃、可溶化分離水２７脱窒工程分配量：４．５ｍ³／日、処理水量：約１００ｍ³／日、

【００２０】（処理結果）実施例１、２、３の処理結果
を表１、実施例４の処理結果を表２に示す。なお、比較
例として酸発酵の可溶化液を脱窒工程に分配しない図５
の工程図の従来の処理方法の結果も併記する。各比較例
の選別生ごみ量、食品加工廃水量、消化槽容積、脱窒工
程容積は実施例に示したものと同等である。

【表１】

【００２１】

【表２】本発明によって脱窒の還元剤としてのメタノールを使用
せずに高率の窒素処理を行うことができた。なお、比較
例において、メタノールを使用しなかった場合には処理
水中に高濃度のＮＨ₃−Ｎ、ＮＯ_x−Ｎが残留した。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば嫌気性消化脱離液の高率
の生物学的脱窒を、メタノール等の外部からの有価の還
元剤を使用せずに、あるいはほとんど使用せずに行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理方法を実施するための一例を示す
工程図。

【図２】本発明の処理方法を実施するための他の例を示
す工程図。

【図３】本発明の処理方法を実施するための他の例を示
す工程図。

【図４】本発明の処理方法を実施するためのもう一つの
例を示す工程図。

【図５】比較例として用いた従来の処理方法を実施する
工程図。

【符号の説明】

１：生ごみ、２：前処理工程、３：選別生ごみ、４：搾
汁機、５：搾汁液、６：脱水固形物、７：嫌気性消化
槽、８：バイオガス、９：消化脱離液、１０：汚泥脱水
工程、１１：ガスタンク、１１′：脱硫装置、１２：脱
水分離水、１３：脱窒工程、１４：酸発酵工程、１５：
可溶化液、１６：脱窒処理水、１７：余剰汚泥、１８：
脱水汚泥、１９：分離液、２０：余剰脱水固形物、２
１：廃水、２２：固液分離工程、２３：分離水、２４：
固形分、２５：固液分離装置、２６：脱水汚泥、２７：
可溶化分離水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性廃棄物を固液分離工程で固形分と
分離水に分離し、該固形分を酸発酵工程で可溶化したの
ちに、前記分離水とともに嫌気性消化工程で嫌気性消化
し、該消化液を生物学的脱窒工程で処理する有機性廃棄
物の処理方法において、該酸発酵工程の可溶化液の一部
を前記生物学的脱窒工程に注入して脱窒処理することを
特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】前記嫌気性消化工程の消化液は、脱水工
程で固液分離して分離液を生物学的脱窒工程で脱窒処理
することを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物の処
理方法。
【請求項３】前記酸発酵工程の可溶化液は、固液分離
して分離液を生物学的脱窒工程に注入することを特徴と
する請求項１又は２記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項４】前記固液分離は、前記有機性廃棄物の固
液分離工程又は、前記嫌気性消化工程の消化液の脱水工
程で行うことを特徴とする請求項３記載の有機性廃棄物
の処理方法。
【請求項５】前記有機性廃棄物は、生ごみ及び／又は
高濃度有機性浮遊固形物含有廃液であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項記載の有機性廃棄物の処
理方法。