[发明专利]有机性废液的厌氧性消化处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及厌氧性消化有机性废液的方法以及装置，特别是涉及可以提高有机性废液的消化效率并增大甲烷气体的回收量的有机性废液的厌氧性消化处理方法以及装置。

背景技术

一直以来，进行在厌氧性微生物的存在下对有机性污泥、屎尿、食品工场废水等浆状的高浓度有机性污泥进行消化处理使其减少的方法。

在该厌氧性消化处理中，生成以未降解物质和厌氧性微生物为主体的污泥(消化污泥)。该消化污泥以往在机械脱水后，通过焚烧、掩埋等处理。

作为可以减少通过厌氧性消化处理生成的污泥，从有机性废液中回收更多的甲烷气体的装置，日本特开平9-206785号中记载了通过臭氧处理对消化污泥进行改性后，将该改性污泥返送到厌氧性消化槽中的厌氧性消化处理装置。该装置对消化污泥进行臭氧处理将其改性成易生物降解性后，使其返回到厌氧性消化槽中并作为厌氧性微生物的基质进一步降解，对于减少污泥，从有机性废液中回收更多的甲烷气体来说，是有效的装置。

但是，该装置在将下水污泥的厌氧性消化处理等中广泛使用的厌氧性消化槽内加温至30～38℃而进行的中温厌氧性消化中使用时，由于通过臭氧处理改性的污泥的消化速度低，为了进一步减少污泥并提高来源于有机性废液的甲烷气体的回收率，有必要增加改性的污泥量，结果导致臭氧用量的增加。

此外，该装置在消化速度比中温消化高的将厌氧性消化槽内加温至45～60℃而进行的高温厌氧性消化中使用时，虽然臭氧用量与中温消化相比减少，但是由于来源于改性污泥的一部分蛋白质、糖等不被高温微生物产生的酶降解，结果在槽内不进行生物降解的溶解性有机成分以比中温消化显著高的浓度释放，存在虽然固体有机成分减少但是甲烷气体回收率未提高的问题。此外，由于这些胶体状的溶解性有机成分，导致消化污泥的固液分离性变差，存在凝集剂的用量显著增加的同时对排出分离液的后段的水处理的负荷显著增加的问题。

上述日本特开平9-206785号公报中，对有机性废液在厌氧性消化槽中进行厌氧性消化处理后，将消化污泥固液分离并将分离液作为处理水释放，将分离污泥(浓缩污泥)返送到厌氧性消化槽中，此外，通过对消化污泥的一部分进行臭氧处理进行改性并返送到厌氧性消化槽中。该方法中，通过将消化污泥固液分离并将分离污泥返送到厌氧性消化槽中，确保厌氧性微生物的滞留时间的同时通过对消化污泥的其它一部分进行臭氧处理改性成易生物降解性后返送到厌氧性消化槽中，作为厌氧性微生物的基质再次降解，从而可以提高消化率(污泥的减少率)，增大甲烷气体的回收量。

上述日本特开平9-206785号公报的装置中，为了提高甲烷气体的回收率，有必要在确保污泥在厌氧性消化槽中的滞留时间并不降低厌氧性消化处理的效率的同时增加改性处理的污泥量。因此，有必要形成将消化污泥的一部分固液分离，将分离液作为处理水排出且将分离的高浓度污泥(浓缩污泥)返送到厌氧性消化槽中的结构，确保厌氧性消化槽的污泥保持量和高污泥浓度。因此，厌氧性消化槽的有机物负荷越高则越有必要增加改性的污泥量，有必要提高槽内污泥浓度。

但是，由于若厌氧性消化槽的污泥浓度增大则槽内液体的粘性急剧增大，不能对厌氧性消化槽内进行充分搅拌混合，厌氧性消化的效率降低。因此，在日本特开平9-206785号公报的装置中的厌氧性消化槽中，欲进行下水污泥的厌氧性消化处理等中广泛采用的加温至30～38℃而进行厌氧性消化的中温厌氧性消化时，有必要从消化槽中作为剩余污泥适当抽出消化污泥以使槽内污泥浓度优选维持在5～6％以下。因此，若提高厌氧性消化槽的有机物负荷则抽出污泥量增多，有机成分的减少以及甲烷气体的回收受限。

日本特开2001-205289号中记载了有机性废液的处理方法，该方法为对有机性废液在生物处理槽中进行处理后，将处理液固液分离并将分离水作为处理水释放，将分离污泥返送到生物处理槽中时，对其一部分或全部进行可溶化处理后进行返送的有机性废液的处理方法，其特征在于，利用离心力分离成有机性浮游物质的比率低的污泥和有机性浮游物质的比率高的污泥，将有机性浮游物质的比率低的污泥排出到系统外的同时将有机性浮游物质的比率高的污泥返送到生物处理槽中。该方法中，由于可以优先将蓄积在生物处理槽内的污泥中的无机性物质排出系统外，可以几乎不降低生物处理槽内的污泥的有机性物质的比率而维持废液的处理能力的同时，稳定地减少产生的剩余污泥的量。

专利文献1：日本特开平9-206785号公报

专利文献2：日本特开2001-205289号公报

发明内容