JP2001079590A - Method and apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater - Google Patents
Method and apparatus for treating sulfate-containing organic wastewaterInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタン発酵を伴う嫌気性生物処理に際して、
メタン発酵の障害物質である硫化水素が生成されるのを
未然に防止できる硫酸根含有有機廃水の処理方法を提供
すること。
【解決手段】 メタン発酵槽8の前段に、硫酸還元反応
処理で硫酸根含有有機廃水に硫化水素を発生させる酸生
成槽2と、硫化水素が発生された硫酸根含有有機廃水に
硫化水素生成阻害剤を添加して硫化物を形成し、この形
成した硫化物を沈殿除去するpH調整槽5と、を設けて
いるので、メタン発酵槽8の前段で、硫酸根含有有機廃
水中の硫酸イオンから生成される硫化水素を硫化物とし
て沈殿除去することができる。よって、メタン発酵槽8
において硫化水素を生成しないことが可能である。
(57) [Abstract] [Problem] To treat anaerobic organisms with methane fermentation
An object of the present invention is to provide a method for treating sulfate-containing organic wastewater, which can prevent the production of hydrogen sulfide, which is an obstacle to methane fermentation. SOLUTION: An acid generation tank 2 for generating hydrogen sulfide in a sulfate-containing organic wastewater by a sulfuric acid reduction reaction treatment in a stage preceding a methane fermentation tank 8, and hydrogen sulfide generation inhibition in a sulfate-containing organic wastewater in which hydrogen sulfide is generated. A pH adjusting tank 5 for forming a sulfide by adding an agent and precipitating and removing the formed sulfide. Therefore, in the preceding stage of the methane fermentation tank 8, sulfate ions in the sulfate-containing organic wastewater are removed. The generated hydrogen sulfide can be precipitated and removed as sulfide. Therefore, the methane fermentation tank 8
Can produce no hydrogen sulfide.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、メタン発酵を伴う
嫌気性生物処理を硫酸根含有有機廃水に対して行う硫酸
根含有有機廃水の処理方法および装置に係り、特に、メ
タン発酵を伴う嫌気性生物処理に際して、メタン発酵の
障害物質である硫化水素が生成されるのを未然に防止で
きる硫酸根含有有機廃水の処理方法および装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater in which anaerobic biological treatment involving methane fermentation is performed on sulfate-containing organic wastewater. The present invention relates to a method and an apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater, which can prevent the generation of hydrogen sulfide, which is an obstacle to methane fermentation, during biological treatment.
【0002】[0002]
【従来の技術】産業廃水や家庭廃水の下水汚泥などに含
まれている有機物を嫌気性細菌の作用により、メタンや
二酸化炭素に還元分解する処理法として、例えば特開平
10−249383号公報に開示されているようなメタ
ン発酵法が知られている。このメタン発酵法は、所要努
力が少なくて良いという利点を有するとともに、回収し
たガスを利用できるという特長を持ち、エネルギー再利
用の観点からも注目されている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-249383 discloses a treatment method for reducing organic substances contained in sewage sludge of industrial wastewater and domestic wastewater to methane and carbon dioxide by the action of anaerobic bacteria. Known methane fermentation methods are known. This methane fermentation method has the advantage of requiring less effort and has the feature of being able to use the recovered gas, and is attracting attention from the viewpoint of energy reuse.
【0003】このメタン発酵は、廃水中の多様な有機物
を多種類の微生物が分解し、最終的に廃水中の多様な有
機物がメタン生成菌によってメタンと二酸化炭素に分解
されるものである。[0003] In this methane fermentation, various microorganisms decompose various organic substances in wastewater, and finally various organic substances in wastewater are decomposed into methane and carbon dioxide by methanogens.
【0004】廃水中には、硫酸イオン(SO4 2−)、
亜硫酸イオン(SO3 2−)が含まれており、これらは
嫌気性生物処理の過程で還元され、硫化物(硫黄化合
物)が生成される。また、硫黄を含むアミノ酸の分解に
よっても硫化物が生成される。In the wastewater, sulfate ions (SO 4 2− ),
It contains sulfite ions (SO 3 2− ), which are reduced in the process of anaerobic biological treatment to produce sulfides (sulfur compounds). Sulfides are also generated by the decomposition of sulfur-containing amino acids.
【0005】硫化物は、硫酸塩<チオ硫酸塩<亜硫酸塩
<硫化物の順にメタン生成菌(酢酸分解生成菌)に対す
る阻害作用が大きくなる。糖蜜発酵、皮なめし、石油精
製、紙パルプなどの廃水処理においては、この硫化物が
最も大きな障害となる。[0005] Sulfides have a greater inhibitory effect on methane-producing bacteria (acetic acid-decomposing bacteria) in the order of sulfate <thiosulfate <sulfite <sulfide. In the treatment of wastewaters such as molasses fermentation, tanning, petroleum refining, and paper pulp, this sulfide is the biggest obstacle.
【0006】下式に示すように、SO4 2−,SO3
2−は、硫酸塩還元菌によって硫化物、主として硫化水
素(H2S)に還元される。As shown in the following equation, SO 4 2− , SO 3
2- is reduced to sulfides, mainly hydrogen sulfide (H 2 S) by sulfate reducing bacteria.
【0007】[0007]
【化1】4H2+SO4 2−+H+→HS−+4H2O CH3COO−+SO4 2−→HS−+2HCO3− 硫酸塩還元菌にはメタン生成菌と同一の基質(H2,H
Ac)を利用する種が存在し、エネルギー的にもメタン
生成菌よりも有利である。またpH変化や温度変化に対
しても抵抗力があるため、メタン生成菌より高活性を示
し、硫化物を生成すると共にメタン生成量を減少させ
る。硫化物の阻害が現れる濃度は、可溶化硫化物濃度と
して100〜300mg/L程度とされている。なお、
H2Sは水中で下式のように解離するため、その阻害作
用はpHに依存する。Embedded image 4H 2 + SO 4 2- + H + → HS − + 4H 2 O CH 3 COO − + SO 4 2− → HS − + 2HCO 3- Sulfate-reducing bacteria have the same substrate (H 2 , H 2
There are species that utilize Ac) and are more energetically more advantageous than methanogens. In addition, since it is more resistant to pH and temperature changes, it exhibits higher activity than methane-producing bacteria, produces sulfides, and reduces methane production. The concentration at which sulfide inhibition appears is about 100 to 300 mg / L as the solubilized sulfide concentration. In addition,
Since H 2 S dissociates in water as in the following formula, its inhibitory action depends on pH.
【0008】[0008]
【化2】H2S→HS−+H+ HS→S2−+H+ H2Sは、酸性側では解離し難く、嫌気性生物処理おい
て一般的であるpH8以下の領域ではS2−まで解離し
ない。H2Sとしての存在割合は、pH7.5で20%
であるが、pH7.0になると50%に増大する。非解
離のH2Sは強い阻害作用を示し、50mg/lでも4
0%以上のメタン生成障害を示した例がある。これは、
荷電していない分子の方が分子拡散によって細胞膜を通
過しやすいためである。また、グラニュールに対するH
2Sの影響を最大メタン生成活性でみると、中性及びア
ルカリ性では100mg/lまで毒性が少ないものの、
非解離率の大きい酸性域では毒性が強くなる。## STR2 ## H 2 S → HS - + H + HS → S 2- + H + H 2 S is difficult to dissociate in acidic side, to S 2- in pH8 following areas are generally keep anaerobic biological treatment Does not dissociate. The presence ratio as H 2 S is 20% at pH 7.5.
, But increases to 50% at pH 7.0. Undissociated H 2 S shows a strong inhibitory effect, and even at 50 mg / l, 4
There are examples showing 0% or more methane production disturbances. this is,
This is because uncharged molecules are more likely to pass through cell membranes by molecular diffusion. In addition, H for granules
Looking effect of 2 S at maximum methanogenic activity, although less toxic to 100 mg / l at neutral and alkaline,
The toxicity increases in the acidic region where the non-dissociation rate is large.
【0009】なお、可溶性硫化物が阻害を示すが、溶解
度積の小さい鉄(Fe)や重金属イオンにより沈殿生成
した硫化水素(FeS)は無害化されたものとなる。H
2Sを除去する方法としては、Feを添加し、FeSと
して沈殿させる方法が考えられる。しかし、Feを添加
する手法はコストが高く、FeSとして反応系内に蓄積
する問題がある。Although soluble sulfides show inhibition, iron (Fe) having a small solubility product and hydrogen sulfide (FeS) precipitated by heavy metal ions are detoxified. H
As a method of removing 2S, a method of adding Fe and precipitating it as FeS can be considered. However, the method of adding Fe is expensive and has a problem that it is accumulated in the reaction system as FeS.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、廃水中
に硫酸根が含有しているメタン発酵槽内に存在する硫酸
還元菌によって、硫化水素が生成され、生成された硫化
水素はメタン生成に対して強い阻害作用を示す。また、
硫化水素は悪臭の原因となり、メタン発酵槽の後段には
脱硫槽が必要であった。As described above, hydrogen sulfide is produced by the sulfate-reducing bacteria present in the methane fermentation tank containing sulfate in wastewater, and the produced hydrogen sulfide is produced by methane production. Has a strong inhibitory effect on Also,
Hydrogen sulfide caused an offensive odor, and a desulfurization tank was required downstream of the methane fermentation tank.
【0011】本発明は上記の事情に鑑み、メタン発酵を
伴う嫌気性生物処理に際して、メタン発酵の障害物質で
ある硫化水素が生成されるのを未然に防止できる硫酸根
含有有機廃水の処理方法および装置を提供することを目
的としている。In view of the above circumstances, the present invention provides a method for treating a sulfate-containing organic wastewater which can prevent the production of hydrogen sulfide, which is an obstacle to methane fermentation, during anaerobic biological treatment involving methane fermentation. It is intended to provide a device.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項1では、硫酸根含有有機廃水の処
理方法であって、メタン発酵を伴う嫌気性生物処理を硫
酸根含有有機廃水に対して行う嫌気性生物処理工程と、
前記嫌気性生物処理工程の前段に設けられ、前記硫酸根
含有有機廃水に硫化水素生成阻害剤を添加して硫化物を
形成し、前記嫌気性生物処理工程でのメタン発酵に際し
て硫酸還元反応による硫化水素の生成を抑制する工程と
を備えたことを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for treating a sulfate-containing organic wastewater, which comprises treating an anaerobic biological treatment involving methane fermentation with a sulfate-containing organic wastewater. An anaerobic biological treatment process for organic wastewater;
A sulfide is formed by adding a hydrogen sulfide generation inhibitor to the sulfate-containing organic wastewater, which is provided before the anaerobic biological treatment step, and forms a sulfide by a sulfate reduction reaction during methane fermentation in the anaerobic biological treatment step. And a step of suppressing generation of hydrogen.
【0013】請求項2では、硫酸根含有有機廃水をメタ
ン発酵槽を含む廃水処理槽に供給し、この廃水処理槽に
てメタン発酵を伴う嫌気性生物処理を前記硫酸根含有有
機廃水に対して行う硫酸根含有有機廃水の処理装置にお
いて、硫酸還元反応処理で硫酸根含有有機廃水に硫化水
素を発生させる酸生成槽と、硫化水素を発生させた硫酸
根含有有機廃水に硫化水素生成阻害剤を添加して硫化物
を形成させ、形成した硫化物を沈殿除去するpH調整槽
と備えたことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, the sulfate-containing organic wastewater is supplied to a wastewater treatment tank including a methane fermentation tank, and an anaerobic biological treatment involving methane fermentation is performed on the sulfate-containing organic wastewater in the wastewater treatment tank. In the treatment equipment for sulfate-containing organic wastewater to be performed, an acid generation tank that generates hydrogen sulfide in the sulfate-containing organic wastewater by the sulfuric acid reduction reaction treatment, and a hydrogen sulfide generation inhibitor is added to the sulfate-containing organic wastewater that generates hydrogen sulfide. It is characterized by being provided with a pH adjusting tank for adding and forming sulfides and removing the formed sulfides by precipitation.
【0014】請求項3では、請求項2に記載の硫酸根含
有有機廃水の処理装置において、前記pH調整槽は、硫
化水素が発生された硫酸根含有有機廃水に硫化水素生成
阻害剤を添加して硫化物を形成し、この形成した硫化物
を沈殿除去する第1槽と、この第1槽からの上澄み液を
受け入れてメタン発酵槽へと供給する第2槽との二槽構
造であることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for treating a sulfate-containing organic wastewater according to the second aspect, the pH adjustment tank adds a hydrogen sulfide generation inhibitor to the sulfate-containing organic wastewater in which hydrogen sulfide has been generated. Tank that forms a sulfide by precipitation and removes the formed sulfide by precipitation, and a second tank that receives the supernatant liquid from the first tank and supplies it to the methane fermentation tank. It is characterized by.
【0015】請求項4では、請求項2または3の何れか
に記載の硫酸根含有有機廃水の処理装置において、前記
硫化水素生成阻害剤は、下水処理場より排出される重金
属を含む汚泥を含水率45%程度に乾燥したものである
ことを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus for treating a sulfate-containing organic wastewater according to any of the second or third aspects, the hydrogen sulfide generation inhibitor contains sludge containing heavy metals discharged from a sewage treatment plant. It is characterized by being dried to a rate of about 45%.
【0016】含む汚泥を含水率45%程度に乾燥したも
のであることを特徴としている。It is characterized in that the sludge contained is dried to a water content of about 45%.
【0017】請求項1の発明によれば、嫌気性生物処理
を行う工程に前段工程を設け、この前段工程にて硫化水
素生成阻害剤を添加して硫化物を形成し、この硫化物を
沈殿除去することができるので、嫌気性生物処理を行う
工程にて硫酸根含有有機廃水に硫酸還元反応によって硫
化水素が生成されないようにすることが可能となる。According to the first aspect of the present invention, a first step is provided in the step of performing the anaerobic biological treatment, and in this first step, a sulfide is formed by adding a hydrogen sulfide generation inhibitor, and the sulfide is precipitated. Since it can be removed, it is possible to prevent hydrogen sulfide from being generated by the sulfate reduction reaction in the sulfate-containing organic wastewater in the step of performing the anaerobic biological treatment.
【0018】また、硫化水素は悪臭の原因となることか
ら、従来おいてメタン発酵槽の後段に必要とされていた
脱硫塔が不要となり、イニシャルコスト及び脱硫剤のラ
ンニングコストがゼロとなる。In addition, since hydrogen sulfide causes an offensive odor, a desulfurization tower conventionally required in the latter stage of the methane fermentation tank is not required, and the initial cost and the running cost of the desulfurizing agent are reduced to zero.
【0019】請求項2の発明によれば、酸生成槽に供給
された硫酸根含有有機廃水から硫酸還元反応に伴って硫
化水素が生成される。つまり、硫酸還元反応は酸生成槽
でもメタン発酵槽と同様に硫酸還元菌が存在するので、
硫酸還元反応は常に進行し、硫化水素が生成される。次
に、pH調整槽おいて、硫化水素が発生された硫酸根含
有有機廃水に硫化水素生成阻害剤を添加して溶出硫化物
を形成し、この形成した硫化物を沈殿除去する。According to the second aspect of the present invention, hydrogen sulfide is produced from the sulfate-containing organic wastewater supplied to the acid producing tank along with the sulfuric acid reduction reaction. In other words, in the sulfuric acid reduction reaction, as in the methane fermentation tank, the sulfuric acid reducing bacteria exist in the acid production tank,
The sulfuric acid reduction reaction always proceeds, and hydrogen sulfide is generated. Next, in a pH adjusting tank, a hydrogen sulfide generation inhibitor is added to the sulfate-containing organic wastewater in which hydrogen sulfide has been generated to form an eluted sulfide, and the formed sulfide is precipitated and removed.
【0020】このため、メタン発酵槽の前段で、硫酸根
含有有機廃水中の硫酸イオンから生成される硫化水素を
硫化物として沈殿除去することができる。よって、メタ
ン発酵槽において硫化水素を生成しないことが可能とな
る。For this reason, hydrogen sulfide generated from sulfate ions in the sulfate-containing organic wastewater can be precipitated and removed as sulfide at a stage prior to the methane fermentation tank. Therefore, it is possible not to generate hydrogen sulfide in the methane fermentation tank.
【0021】請求項3の発明によれば、pH調整槽の第
1槽で硫化物を沈殿除去した後、その第2槽で第1槽か
らの上澄み液を受け入れてメタン発酵槽へと供給するこ
とになるので、硫酸イオンを除去する精度が向上され、
メタン発酵槽には硫酸イオンが可及的に消失された硫酸
根含有有機廃水を供給できることになる。According to the invention of claim 3, after the sulfide is precipitated and removed in the first tank of the pH adjusting tank, the supernatant liquid from the first tank is received in the second tank and supplied to the methane fermentation tank. Therefore, the accuracy of removing sulfate ions is improved,
The methane fermentation tank can be supplied with sulfate-containing organic wastewater in which sulfate ions have been eliminated as much as possible.
【0022】請求項4の発明によれば、従来において主
に肥料としての用途しかなった下水処理場で生じる余剰
汚泥を含水率45%程度に乾燥したもの(以降、乾燥汚
泥という)を、硫酸イオン除去用に再利用するので、需
要より供給過剰で焼却処分が多いという現状に好適であ
り、焼却処分コストの低減に貢献できる。According to the fourth aspect of the present invention, excess sludge generated in a sewage treatment plant, which has been mainly used as a fertilizer in the past, is dried to a water content of about 45% (hereinafter referred to as dry sludge). Since it is reused for ion removal, it is suitable for the current situation where excess supply and incineration are more than demand, and it is possible to contribute to reduction of incineration cost.
【0023】ここで、硫化水素生成阻害剤とは、一般的
には沈殿反応に用いる銅、亜鉛、鉛等の重金属であり、
この重金属が溶出することによりイオン化され、硫化物
の形成に寄与できるものである。この硫化水素生成阻害
剤としては、例えば下水処理場で生じる余剰汚泥には重
金属が含有されているため、この余剰汚泥を乾燥したも
のを利用することができる。Here, the hydrogen sulfide generation inhibitor is generally a heavy metal such as copper, zinc, or lead used in a precipitation reaction.
This heavy metal is ionized by elution, and can contribute to the formation of sulfide. As the hydrogen sulfide generation inhibitor, for example, since excess sludge generated in a sewage treatment plant contains heavy metals, dried excess sludge can be used.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】図1は、本発明が適用されたメタ
ン発酵装置の実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a methane fermentation apparatus to which the present invention is applied.
【0025】図において、このメタン発酵装置1は、酸
生成槽2と、この酸生成槽2と配管3およびポンプ4を
介して接続されるpH調整槽5と、このpH調整槽5と
配管6およびポンプ7を介して接続されるメタン発酵槽
8と、このメタン発酵槽8と配管9を介して接続される
処理済水槽10とを備えている。In the figure, the methane fermentation apparatus 1 includes an acid generating tank 2, a pH adjusting tank 5 connected to the acid generating tank 2 via a pipe 3 and a pump 4, a pH adjusting tank 5 and a pipe 6 And a methane fermentation tank 8 connected via a pump 7 and a treated water tank 10 connected to the methane fermentation tank 8 via a pipe 9.
【0026】酸生成槽2では、供給された硫酸根含有有
機性廃水から硫酸還元反応により硫化水素が生成され
る。つまり、硫酸還元反応は酸生成槽2でも後述するメ
タン発酵槽8と同様に硫酸還元菌が存在するので、硫酸
還元反応は常に進行し、硫化水素が生成される。In the acid generating tank 2, hydrogen sulfide is generated from the supplied sulfate-containing organic wastewater by a sulfuric acid reduction reaction. In other words, in the sulfuric acid reduction reaction, as in the methane fermentation tank 8 described later, a sulfuric acid reducing bacterium exists in the acid production tank 2, so that the sulfuric acid reduction reaction always proceeds to generate hydrogen sulfide.
【0027】pH調整槽5は、第1槽5aと第2槽5b
との二槽に分かれている。pH調整槽5の第1槽5aに
は、ポンプ11を介して硫化水素阻害剤としての乾燥汚
泥を供給する乾燥汚泥ホッパー12と、NaOH注入ポ
ンプ13を介してNaOHを供給するNaOHタンク1
4と、モータ15によって槽内の廃水を撹拌する撹拌機
16が設けられている。The pH adjusting tank 5 includes a first tank 5a and a second tank 5b.
And divided into two tanks. In a first tank 5a of the pH adjusting tank 5, a dry sludge hopper 12 for supplying dry sludge as a hydrogen sulfide inhibitor via a pump 11 and a NaOH tank 1 for supplying NaOH via a NaOH injection pump 13
4 and a stirrer 16 that stirs wastewater in the tank by a motor 15.
【0028】そして、pH調整槽5の第1槽5aでは、
ポンプ3により酸生成槽2から供給されてくる硫化水素
を含有した硫酸根含有有機性廃水に、乾燥汚泥ホッパー
12から沈殿反応に用いる硫化水素生成阻害剤として乾
燥汚泥をポンプ11を介して添加するとともに、この乾
燥汚泥が添加された廃水をモータ15によって駆動され
る攪拌機16により攪拌する。Then, in the first tank 5a of the pH adjusting tank 5,
Dry sludge is added as a hydrogen sulfide generation inhibitor used for a precipitation reaction from a dry sludge hopper 12 to a sulfuric acid group-containing organic wastewater containing hydrogen sulfide supplied from an acid generation tank 2 by a pump 3 via a pump 11. At the same time, the wastewater to which the dried sludge has been added is stirred by a stirrer 16 driven by a motor 15.
【0029】ここで、乾燥汚泥とは、下水処理場より排
出される汚泥を乾燥したものであり、今回使用したT市
下水処理場の乾燥汚泥は、下記の表1の乾燥汚泥成分表
に示すように、含水率45%程度に乾燥させたものであ
る。また、硫化水素生成阻害剤とは、一般的には沈殿反
応に用いる銅、亜鉛、鉛等の重金属であり、この重金属
が溶出することによりイオン化され、硫化物の形成に寄
与できるものである。この硫化水素生成阻害剤として
は、例えば下水処理場で生じる余剰汚泥には重金属が含
有されていることに着目して、この余剰汚泥を乾燥した
ものを利用することができる。Here, the dried sludge is obtained by drying the sludge discharged from the sewage treatment plant. The dried sludge of the T municipal sewage treatment plant used this time is shown in Table 1 below. Thus, it was dried to a water content of about 45%. Further, the hydrogen sulfide generation inhibitor is generally a heavy metal such as copper, zinc, or lead used in a precipitation reaction, and is ionized by elution of the heavy metal and can contribute to the formation of sulfide. As the hydrogen sulfide generation inhibitor, for example, it is possible to use a dried excess sludge by paying attention to the fact that excess sludge generated in a sewage treatment plant contains heavy metals.
【0030】[0030]
【表1】 また、pH調整槽5の第1槽5aでは、撹拌機16によ
る攪拌で硫化水素と乾燥汚泥の混合がなされる過程で、
NaOHタンク14に蓄えたNaOHをNaOH注入ポ
ンプ13により注入してメタン発酵に最適な弱アルカリ
にpH調整することを行うと、乾燥汚泥の溶解に伴って
硫酸根含有有機性廃水中に、乾燥汚泥成分に含まれる重
金属イオンである銅イオン(Cu2+)、亜鉛イオン
(Zn2+)、鉛イオン(Pb2+)等が混在されるこ
とになる。[Table 1] In the first tank 5a of the pH adjusting tank 5, in the process of mixing hydrogen sulfide and dry sludge by stirring by the stirrer 16,
When the NaOH stored in the NaOH tank 14 is injected by the NaOH injection pump 13 to adjust the pH to a weak alkali optimal for methane fermentation, the dried sludge is dissolved into the sulfate-containing organic wastewater with the dissolution of the dried sludge. Heavy ions such as copper ions (Cu 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), and lead ions (Pb 2+ ) included in the components are mixed.
【0031】これにより、その重金属イオンと廃水の硫
黄(S)とが反応して硫化物を形成し、この形成した硫
化物が沈殿する。また、この硫化物が沈殿することによ
り生じた上澄み液は、硫化水素が除去された硫酸根含有
有機性廃水となる。As a result, the heavy metal ions react with sulfur (S) in the wastewater to form sulfides, and the formed sulfides precipitate. Further, the supernatant liquid generated by precipitation of the sulfide becomes sulfate-containing organic wastewater from which hydrogen sulfide has been removed.
【0032】なお、Cu2+,Pb2+は廃水が酸性で
も硫化物の沈殿を生じるが、Zn2 +は弱アルカリ性の
とき硫化物の沈殿を生じる。そのため、乾燥汚泥を混合
するpH調整槽5の第1槽5aにおいてメタン発酵に最
適な弱アルカリにpH調整するのが、効果的である。[0032] Incidentally, Cu 2+, although Pb 2+ is waste water results in precipitation of sulfides in acid, Zn 2 + results in precipitation of sulfides when slightly alkaline. Therefore, it is effective to adjust the pH to a weak alkali optimal for methane fermentation in the first tank 5a of the pH adjusting tank 5 for mixing the dry sludge.
【0033】沈殿した硫化物は、汚泥と共に汚泥引抜ポ
ンプ17によって引き抜かれて例えば脱水機等の外部へ
放出される。他方、硫化水素が除去された上澄み液は、
pH調整槽5の第2槽5bへオーバーフローにより排出
される。The precipitated sulfide is drawn together with the sludge by the sludge drawing pump 17 and discharged to the outside of, for example, a dehydrator. On the other hand, the supernatant from which hydrogen sulfide has been removed is
It is discharged to the second tank 5b of the pH adjusting tank 5 by overflow.
【0034】こうしてpH調整槽5の第1槽5aの上澄
み液がその第2槽5bに流入し、再度pH調整された
後、給液ポンプ7によりメタン発酵槽8へと給液され
る。Thus, the supernatant of the first tank 5a of the pH adjusting tank 5 flows into the second tank 5b, and after the pH is adjusted again, is supplied to the methane fermentation tank 8 by the liquid supply pump 7.
【0035】このように、硫化水素を含有した硫酸根含
有有機性廃水は、pH調整槽5の第1槽5aで硫化物が
沈殿除去された後、その第2槽5bで第1槽5aからの
上澄み液を受け入れてメタン発酵槽8へと供給されるこ
とになるので、硫酸イオンを除去する精度が向上され、
メタン発酵槽8には硫酸イオンが可及的に消失された硫
酸根含有有機廃水を供給できることになる。As described above, the sulfate-containing organic wastewater containing hydrogen sulfide is removed from the first tank 5a in the second tank 5b after the sulfide is precipitated and removed in the first tank 5a of the pH adjusting tank 5. Is supplied to the methane fermentation tank 8 after receiving the supernatant liquid, so that the accuracy of removing sulfate ions is improved.
The methane fermentation tank 8 can be supplied with sulfate-containing organic wastewater from which sulfate ions have been eliminated as much as possible.
【0036】メタン発酵槽8には、メタン発酵によって
発生するガスを蓄えるガスホルダ18と、このガスホル
ダ18に蓄えられたガスを燃料として熱せられた温水を
メタン発酵槽8に循環供給する温水ボイラ19とが設け
られている。The methane fermentation tank 8 includes a gas holder 18 for storing gas generated by methane fermentation, and a hot water boiler 19 for circulating and supplying heated hot water to the methane fermentation tank 8 using the gas stored in the gas holder 18 as fuel. Is provided.
【0037】そして、このメタン発酵槽8では、硫化水
素が含まれない廃水をメタン発酵に必要な各種細菌によ
り分解する処理がなされ、この処理水は処理済水槽10
に越流される。また、この処理水を得るためのメタン発
酵によって発生するガスも硫化水素が含まれないため、
ガスホルダ18へそのまま送られ、温水ボイラ19の燃
料として再利用できる。The methane fermentation tank 8 is subjected to a treatment for decomposing wastewater containing no hydrogen sulfide by various bacteria required for methane fermentation.
Is overflowed. Also, the gas generated by methane fermentation to obtain this treated water does not contain hydrogen sulfide,
It is sent as it is to the gas holder 18 and can be reused as fuel for the hot water boiler 19.
【0038】また、従来において主に肥料としての用途
しかなった下水処理場で生じる余剰汚泥を含水率45%
程度に乾燥した乾燥汚泥を、硫酸イオン除去用に再利用
するので、需要より供給過剰で焼却処分が多いという現
状に好適であり、焼却処分コストの低減に貢献できる。In addition, excess sludge generated in a sewage treatment plant, which has been mainly used as a fertilizer in the past, has a water content of 45%.
Since the dried sludge that has been dried to a certain extent is reused for removing sulfate ions, it is suitable for the current situation in which excess incineration and excess incineration are required more than demand, and can contribute to reduction of incineration disposal costs.
【0039】また、硫化水素は悪臭の原因となることか
ら、従来おいてメタン発酵槽の後段に必要とされていた
脱硫塔が不要となり、イニシャルコスト及び脱硫剤のラ
ンニングコストがなしとなる。In addition, since hydrogen sulfide causes an offensive odor, a desulfurization tower conventionally required in the latter stage of the methane fermentation tank becomes unnecessary, and the initial cost and the running cost of the desulfurizing agent are eliminated.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、メ
タン発酵槽の前段で、廃水中の硫酸イオンから生成され
る硫化水素を硫化物として沈殿除去するので、メタン発
酵槽における硫化水素の生成を防止することが可能とな
る。As described above, according to the present invention, hydrogen sulfide generated from sulfate ions in wastewater is precipitated and removed as sulfide at the preceding stage of the methane fermentation tank. Generation can be prevented.
【0041】また、乾燥汚泥の再利用の用途としては肥
料が主であったが、硫酸イオン除去用に再利用が可能に
なる。[0041] Fertilizers are mainly used for the reuse of dried sludge, but can be reused for removing sulfate ions.
【0042】また、硫化水素は悪臭の原因となることか
ら、従来おいてメタン発酵槽の後段に必要とされていた
脱硫塔が不要となり、イニシャルコストの大幅な低減及
び脱硫剤のランニングコストを無くすことが可能とな
る。Further, since hydrogen sulfide causes an offensive odor, a desulfurization tower conventionally required in the latter stage of the methane fermentation tank is not required, so that the initial cost is greatly reduced and the running cost of the desulfurizing agent is eliminated. It becomes possible.
【図1】本発明に係る硫酸根含有有機廃水の処理方法が
適用されたメタン発酵装置の一実施形態の工程概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic process diagram of an embodiment of a methane fermentation apparatus to which a method for treating a sulfate-containing organic wastewater according to the present invention is applied.
1 メタン発酵装置 2 酸生成槽 3,6,9 配管 4 ポンプ 5 pH調整槽 5a pH調整槽の第1槽 5b pH調整槽の第2槽 7 給液ポンプ 8 メタン発酵槽 10 処理済水槽 11 ポンプ 12 乾燥汚泥ホッパー 13 NaOH注入ポンプ 14 NaOHタンク 15 モータ 16 攪拌機 17 汚泥引抜ポンプ 18 ガスホルダ 19 温水ボイラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Methane fermentation apparatus 2 Acid production tank 3, 6, 9 Piping 4 Pump 5 pH adjustment tank 5a First tank of pH adjustment tank 5b Second tank of pH adjustment tank 7 Feeding pump 8 Methane fermentation tank 10 Treated water tank 11 Pump 12 Dry Sludge Hopper 13 NaOH Injection Pump 14 NaOH Tank 15 Motor 16 Stirrer 17 Sludge Extraction Pump 18 Gas Holder 19 Hot Water Boiler
Claims (4)
根含有有機廃水に対して行う嫌気性生物処理工程と、 前記嫌気性生物処理工程の前段に設けられ、前記硫酸根
含有有機廃水に硫化水素生成阻害剤を添加して硫化物を
形成し、前記嫌気性生物処理工程でのメタン発酵に際し
て硫酸還元反応による硫化水素の生成を抑制する工程
と、 を備えたことを特徴とする硫酸根含有有機廃水の処理方
法。1. An anaerobic biological treatment step for performing anaerobic biological treatment involving methane fermentation on a sulfate-containing organic wastewater, and provided in a preceding stage of the anaerobic biological treatment step; Adding a hydrogen production inhibitor to form a sulfide, and suppressing the production of hydrogen sulfide by a sulfuric acid reduction reaction during methane fermentation in the anaerobic biological treatment step. Organic wastewater treatment method.
む廃水処理槽に供給し、この廃水処理槽にてメタン発酵
を伴う嫌気性生物処理を前記硫酸根含有有機廃水に対し
て行う硫酸根含有有機廃水の処理装置において、 硫酸還元反応処理で硫酸根含有有機廃水に硫化水素を発
生させる酸生成槽と、 硫化水素を発生させた硫酸根含有有機廃水に硫化水素生
成阻害剤を添加して硫化物を形成させ、形成した硫化物
を沈殿除去するpH調整槽と、 備えたことを特徴とする硫酸根含有有機廃水の処理装
置。2. Sulfate-containing organic wastewater is supplied to a wastewater treatment tank including a methane fermentation tank, and anaerobic biological treatment involving methane fermentation is performed on the sulfate-containing organic wastewater in the wastewater treatment tank. An acid generation tank that generates hydrogen sulfide in sulfate-containing organic wastewater by a sulfuric acid reduction reaction treatment, and a hydrogen sulfide generation inhibitor is added to the sulfate-containing organic wastewater that generates hydrogen sulfide. An apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater, comprising: a pH adjusting tank for forming sulfides and removing precipitates formed by the sulfides.
処理装置において、 前記pH調整槽は、硫化水素が発生された硫酸根含有有
機廃水に硫化水素生成阻害剤を添加して硫化物を形成
し、この形成した硫化物を沈殿除去する第1槽と、この
第1槽からの上澄み液を受け入れてメタン発酵槽へと供
給する第2槽との二槽構造である、ことを特徴とする硫
酸根含有有機廃水の処理装置。3. The apparatus for treating a sulfate-containing organic wastewater according to claim 2, wherein the pH adjusting tank is configured to add a hydrogen sulfide generation inhibitor to the sulfate-containing organic wastewater in which hydrogen sulfide has been generated, and to form a sulfide. And a second tank for receiving the supernatant from the first tank and supplying the supernatant to the methane fermentation tank. Sulfur-containing organic wastewater treatment equipment.
根含有有機廃水の処理装置において、 前記硫化水素生成阻害剤は、下水処理場より排出される
重金属を含む汚泥を含水率45%程度に乾燥したもので
ある、ことを特徴とする硫酸根含有有機廃水の処理装
置。4. The apparatus for treating a sulfate-containing organic wastewater according to claim 2, wherein the hydrogen sulfide generation inhibitor contains sludge containing heavy metals discharged from a sewage treatment plant at a water content of 45%. An apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater, which is dried to a degree.
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|---|---|---|---|
| JP25959499A JP2001079590A (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Method and apparatus for treating sulfate-containing organic wastewater |
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- 1999-09-13 JP JP25959499A patent/JP2001079590A/en active Pending
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