廃水処理における嫌気性消化装置の機能

嫌気性消化槽（UASB、I​​C、EGSB などの嫌気性反応器の総称）は、嫌気性微生物（メタン生成菌や酸性化剤）を利用して、酸素のない環境で廃水中の有機物を分解します。{0}}これは高濃度廃水を処理するための中核プロセスです。-

1. 高濃度の COD を分解し、汚染物質を大幅に削減: 屠殺場、食品加工工場、醸造所、畜産場、給食施設からの高濃度の有機廃水には、多くの場合、数万 mg/L の影響を与える COD が含まれています。-大きな有機分子は、次の 3 段階の嫌気性反応を経ます。-

1) 加水分解と酸性化: 大きな有機分子は小さな有機酸に分解されます。

2) 水素と酢酸の生成。

3) メタン生成: 酢酸はメタン (バイオガス) に変換されます。染色、印刷、化学産業では、嫌気段階で高濃度廃水から COD の 60%～85% を除去でき、その後の好気性生化学的負荷が大幅に軽減され、曝気エネルギーが節約されます。{4}}

2. 硫酸塩および一部のアンモニア態窒素（少量）の除去

廃水中の硫酸塩は、硫酸塩還元細菌によって硫化水素に還元されます。-有機窒素はアンモニア化を受けてアンモニア態窒素に変わります。嫌気性プロセスでは窒素を除去できないため、総窒素は本質的に変化しませんが、アンモニア態窒素レベルが増加し、その後の硝化および脱窒プロセスが必要になります。

3. 汚泥の減量化とバイオガス資源化
嫌気プロセスは好気プロセスよりも大幅に少ない汚泥を生成します。バイオガス (メタン含有量 50% ～ 70%) を生成し、これを燃焼させて発電と加熱を行い、エネルギー回収を実現します。

4. 廃水生分解性の向上
一部の難分解性高分子有機物質は加水分解と酸性化を受け、その結果鎖が切断され、B/C 比が向上し、その後の好気性タンクでの処理結果が向上します。

排水の流れ：均質槽→嫌気性消化槽→無酸素槽→好気性槽→二次沈殿槽

1. 嫌気性消化装置はフロントエンドでほとんどの有機汚染物質を除去し、負荷を軽減します。

2.好気性タンクは残留CODを徹底的に除去し、同時に硝化によりアンモニア性窒素を除去します。

3. 嫌気段階では窒素を完全に除去できません。全窒素除去は、その後の無酸素脱窒に依存します。

1. 溶存酸素 (DO) を厳密に管理します。メタン生成菌を抑制するため、タンクには酸素が存在しない必要があります。

2. 流入水の pH を 6.5 ～ 7.8 に制御します。過度の酸性化は、流出VFAの急増とシステムの崩壊を引き起こします。

3. 適切な温度: 35 度程度 (中等方性)。温度が低いと処理効率が大幅に低下します。

4. 流入水には、細菌に害を及ぼす可能性があるため、大量の硫化物、重金属、または有毒な阻害剤が含まれるべきではありません。

嫌気性消化槽は本質的に廃水の「一次処理装置」であり、特に高濃度の有機汚染物質を処理し、バイオガスを生成し、下流の好気性タンクの圧力を軽減するように設計されています。ただし、全窒素やリンを除去する能力はなく、独立したパイプの末端処理として使用することはできません。{0}{1}