特許 6689627 嫌気性排水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6689627

(24)【登録日】2020年4月10日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】嫌気性排水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/28 20060101AFI20200421BHJP

   C02F 3/34 20060101ALI20200421BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/28 A

   C02F3/34 Z

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-39777(P2016-39777)

(22)【出願日】2016年3月2日

(65)【公開番号】特開2017-154082(P2017-154082A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2018年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】橋本 庸平

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０５５７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５３８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０９４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８２８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７５９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１３８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３６６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４６１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２６５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／２８− ３／３４

Ｃ０２Ｆ １１／００−１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油脂を含む排水を導入し、水素利用型メタン菌と、クロストリジウム及びシントロフォモナスから選ばれる少なくとも１種と、を含む第１の処理菌により前記油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、
前記一次処理水を導入し、水素利用型メタン菌を含む第２の処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、
前記酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有し、
前記水素分圧低減手段が、前記酸生成槽において前記水素利用型メタン菌を優占化させる優占化手段である、嫌気性排水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、嫌気性排水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

油脂を含む排水を処理する方法としては、例えば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離して、油脂を含む汚泥と加圧浮上処理水とに分離した後、加圧浮上処理水を好気処理及び／又は高負荷嫌気性処理に供し、油脂を含んだ汚泥の分解にメタン菌によるメタン発酵を適用する方法が知られている（特許文献１）。特許文献１の方法によれば、油脂を含む排水中の油脂を分離し、分離後の油脂含有汚泥の分解に嫌気性処理を適用することで、高効率で油脂を含む排水を浄化できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−９５３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、上記特許文献１の方法では、加圧浮上により臭気が発生すること、加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題点が生じる場合がある。また、油脂は、嫌気性処理条件下で生分解されにくいといった問題点もある。特に、油脂（トリグリセリド）のエステル結合が加水分解されて生成した高級脂肪酸は、嫌気性処理条件下でβ酸化により低分子化されにくく、メタン菌によってメタンまで分解可能な程度の低級脂肪酸が生成しにくいという問題点がある。さらに、高級脂肪酸が槽内に蓄積することにより、スカムが発生するという問題点もある。

【0005】

そこで、本発明は、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、本発明は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び／又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する、嫌気性排水処理装置を提供する。

【0007】

上記本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0008】

本発明に係る嫌気性排水処理装置によって、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる理由を、本発明者らは以下のように推察する。まず、本発明では、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段を有することにより、返送された処理菌による油脂及び高級脂肪酸の分解が酸生成槽において促進される。さらに、返送された処理菌により酸生成槽における水素分圧を低下させることができるため、酸生成槽における高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと考えられる。

【0009】

また、本発明では、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有することで、水素分圧を低下させることができるために、高級脂肪酸のβ酸化が促進されるものと本発明者らは推察する。

【0010】

また、本発明に係る嫌気性排水処理装置によれば、油脂を含む排水を加圧浮上により油水分離することもなく、臭気が発生することや加圧浮上槽の導入に伴うスペースが必要となること等の問題もない。

【0011】

上記返送手段は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含んでいてもよい。

【0012】

上記水素分圧低減手段は、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよく、優占化手段は、水素を利用する菌を含む酸生成槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段又は水素を利用する菌以外の酸生成槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めた嫌気性排水処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図2】本発明の第２実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図3】本発明の第３実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図4】本発明の第４実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図5】本発明の第５実施形態に係る嫌気性排水処理装置における捕集部の一例を示す模式図である。

【図6】本発明の第６実施形態に係る嫌気性排水処理装置における捕集部の一例を示す模式図である。

【図7】本発明の第７実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図8】本発明の第８実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図9】本発明の第９実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。

【図10】本発明の各実施形態に係る酸生成槽における油分及びその分解物の内訳を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための好適な形態について場合により図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

【0016】

［嫌気性排水処理装置］
本実施形態に係る嫌気性排水処理装置は、油脂を含む排水を導入し、処理菌により油脂を分解して酸を含む一次処理水を生成する酸生成槽と、一次処理水を導入し、処理菌によりメタン発酵して二次処理水を生成する反応槽と、を備え、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び／又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。

【0017】

本実施形態において嫌気性処理とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理、高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理及び低級脂肪酸をメタン発酵等によりメタン及び二酸化炭素に変換する処理をいう。ここで、高級脂肪酸とは、例えば、炭素原子１２個以上の脂肪酸をいい、低級脂肪酸とは、例えば、酢酸等の炭素原子２〜４個の脂肪酸をいう。

【0018】

また、本実施形態において酸生成とは、油脂を加水分解して高級脂肪酸を生成する処理及び場合により高級脂肪酸をβ酸化して低級脂肪酸を生成する処理をいう。なお、本発明者らは、酸生成槽において、油脂を含む排水が処理菌により分解されることを確認している。図１０に、窒素置換された試験管内に、油脂、処理菌及び培地を添加し、７２時間培養を行った後、培養前後の油脂（トリグリセリド）、高級脂肪酸及び低級脂肪酸の含有割合を測定した結果を示す。図１０によれば、反応槽から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段及び／又は酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段により、酸生成槽における低級脂肪酸の割合を増加させることができることが見て取れる。

【0019】

処理菌としては、嫌気性処理に適した嫌気性菌であればよく、例えば、メタノバクテリウム、メタノスピリラム、メタノサルシナ等のメタン菌、デスルフォビブリオ等の硫酸還元菌、クロストリジウム、シントロフォモナスなどが挙げられる。処理菌は、一種単独で使用してもよいが、通常複数種の混合形態で使用される。処理菌の酸生成槽及び反応槽への添加方法は特に制限されず、処理菌をそのまま添加してもよく、処理菌を含むグラニュール汚泥層を添加してもよく、担体に固定化された処理菌を添加してもよい。また、酸生成槽及び反応槽に収容される処理菌の構成は、同じでも異なっていてもよい。

【0020】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図１に示す嫌気性排水処理装置１００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０と、これらを連結するラインＬ１〜Ｌ５と、を備える。

【0021】

油脂を含む排水は、ラインＬ１を介して酸生成槽１０に導入され、酸生成槽１０に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインＬ２を介して反応槽２０に導入され、反応槽２０に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス２３を発生するとともに、二次処理水を生成する。また、反応槽２０に収容される処理菌は、例えばグラニュール汚泥層２２を形成していてもよい。なお、反応槽２０の内部には、セトラー２１が設けられていてもよい。発生したガス２３は、装置外に放出される（図示せず）。二次処理水は、ラインＬ３を介して反応槽２０の外に排出され、返送手段３０に導入される。二次処理水には反応槽２０に収容されていた処理菌の一部が含まれている。返送手段３０では処理菌の少なくとも一部が回収され、当該処理菌は、ラインＬ４を介して酸生成槽１０に返送される。ラインＬ４にはバルブＶ１が設けられていてもよい。酸生成槽１０に返送される処理菌は、反応槽２０においてグラニュール汚泥層２２を形成していた場合にはグラニュールとして返送されてもよいし、超音波、噴射、ポンプ内粉砕等によって分離された状態で返送されてもよいし、担体に固定化された状態で返送されてもよい。処理菌を担体に固定化させるために、担体を含む培養液で一定期間培養してもよい。なお、返送手段３０に導入された二次処理水の残りは、ラインＬ５を介して装置外に排出される。

【0022】

このように、嫌気性排水処理装置１００においては、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０を備えることで、酸生成槽１０における処理菌の量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌（メタノバクテリウム等）の収容量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0023】

（第２〜４実施形態）
図２〜図４は、本発明の第２〜４実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図であり、酸生成槽と、反応槽と、を備え、酸生成槽における水素分圧を低減させる水素分圧低減手段を有する。水素分圧低減手段としては、酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段であってもよい。水素を利用する菌を優占化させるとは、処理菌全体において水素を利用する菌が優占種となることをいう。酸生成槽において水素を利用する菌を優占化させる優占化手段は、例えば水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段であってもよく、水素を利用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質を供給する手段であってもよい。ここで、水素を利用する菌としては、メタノバクテリウム、メタノスピリラム等の水素利用型メタン菌、デスルフォビブリオ等の水素利用型硫酸還元菌などが挙げられる。

【0024】

水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質、酸生成槽及び反応槽における反応液中のｐＨをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質等が挙げられる。水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌自体に作用して活性を抑える物質としては、例えば、メタノール、硫黄化合物、アンモニウム態窒素、アンモニア等が挙げられる。また、酸生成槽及び反応槽における反応液中のｐＨをアルカリ環境下とすることで水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を阻害する物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性物質が挙げられる。なお、アルカリ性物質を用いる場合は、油脂を分解して酸を生成する反応の際に、水素を使用する菌の活性の阻害を抑制しつつ水素を使用する菌以外の処理菌の活性を効率的に阻害する観点から、反応液中のｐＨを７．５〜８．０に制御することが好ましく、７．５〜７．８に制御することがより好ましい。

【0025】

図２及び図３は、優占化手段が水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与える手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図（第２実施形態及び第３実施形態）である。水素を利用する菌を含む酸生成槽及び反応槽中の処理菌に対し負荷変動を与えるとは、水素を利用する菌を含む処理菌が単位時間・単位容積あたりに処理する油脂等の有機物の量を変動させることをいい、例えば、油脂等の有機物の量を増加及び減少させること、並びにこれらを繰り返すことをいう。なお、本発明者らは、処理菌に対して負荷変動を与えることでメタノバクテリウムを優占化できることを確認している。

【0026】

＜第２実施形態＞
図２に示す嫌気性排水処理装置２００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽４０と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽５０と、これらを連結するラインＬ２及びＬ６〜Ｌ１０と、を備える。

【0027】

油脂を含む排水は、高濃度の油脂を含む排水と低濃度の油脂を含む排水とに分けられ、それぞれラインＬ６及びラインＬ８を介して高濃度原水槽４０及び低濃度原水槽５０に導入される。高濃度原水槽４０及び低濃度原水槽５０にそれぞれ貯留された高濃度の油脂を含む排水及び低濃度の油脂を含む排水は、それぞれラインＬ７及びラインＬ９を介して酸生成槽１０に導入される。このとき、ラインＬ７及びラインＬ９にはそれぞれ切替手段たるバルブＶ２及びＶ３が設けられており、バルブＶ２及びＶ３を切り替えることによって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば高濃度の油脂を含む排水を酸生成槽１０に導入するときはバルブＶ２を開とし、バルブＶ３を閉としてもよい。酸生成槽１０に導入された高濃度又は低濃度の油脂を含む排水は、酸生成槽１０に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインＬ２を介して反応槽２０に導入され、反応槽２０に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス２３を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽２０に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層２２を形成していてもよい。発生したガスは、装置外に放出される（図示せず）。二次処理水は、ラインＬ１０を介して排出される。

【0028】

＜第３実施形態＞
図３に示す嫌気性排水処理装置３００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、油脂を含む排水を貯留する原水槽６０と、これらを連結するラインＬ２、Ｌ５及びＬ１１〜Ｌ１３と、を備える。

【0029】

油脂を含む排水は、ラインＬ１１を介して原水槽６０に導入される。原水槽６０に貯留された油脂を含む排水は、ラインＬ１２を介して酸生成槽１０に導入される。酸生成槽１０に導入された油脂を含む排水は、酸生成槽１０に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインＬ２を介して反応槽２０に導入され、反応槽２０に収容される処理菌によってメタン発酵されたメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス２３を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽２０に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層２２を形成していてもよい。発生したガス２３は、装置外に放出される（図示せず）。二次処理水は、少なくとも一部がラインＬ１３を介してラインＬ１２に合流するように導入される。このとき、ラインＬ１３にはバルブＶ４が設けられており、バルブＶ４の開閉制御によって、原水中の油脂濃度を変動させることができる。例えば酸生成槽１０に導入されている油脂を含む排水における油脂を低濃度とするときはバルブＶ４を開としてもよい。二次処理水の残りは、ラインＬ５を介して排出される。

【0030】

なお、ラインＬ１３は、上記のように必ずしもラインＬ１２に合流するように導入されていなくともよく、酸生成槽１０に導入される油脂を含む排水の油脂の濃度を調整するという目的を達成できるのであれば、例えば、原水槽６０に合流するように導入されてもよい。また、ラインＬ１３は、油脂を含まない水を原水に供給できればよく、必ずしもラインＬ５に連結されている必要はなく、工業用水等の供給口に連結されていてもよい。

【0031】

このように、嫌気性排水処理装置２００及び３００においては、酸生成槽１０に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を経時的に変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、水素を使用する菌（メタノバクテリウム等）が優占化され、酸生成槽１０（及び反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0032】

＜第４実施形態＞
図４は、優占化手段が水素を使用する菌以外の酸生成槽及び反応槽中の処理菌の活性を主に阻害する物質を供給する手段である場合の嫌気性排水処理装置を示す模式図である。水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害することで、相対的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽及び反応槽の水素分圧が低減される。

【0033】

図４に示す嫌気性排水処理装置４００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、阻害物質供給槽７０と、これらを連結するラインＬ１〜Ｌ２、Ｌ５及びＬ１４と、を備える。

【0034】

油脂を含む排水は、ラインＬ１を介して酸生成槽１０に導入され、酸生成槽１０に収容される処理菌によって酸処理されて一次処理水を生成する。このとき、阻害物質供給槽７０からラインＬ１４を介して水素を使用する菌以外の処理菌の活性を主に阻害する物質が酸生成槽１０に供給される。ラインＬ１４にはバルブＶ５が設けられていてもよい。一次処理水には低級脂肪酸が少なくとも含まれるが、その他高級脂肪酸や未処理の油脂が含まれていてもよい。続いて、一次処理水は、ラインＬ２を介して反応槽２０に導入され、反応槽２０に収容される処理菌によってメタン発酵されてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガス２３を発生するとともに、二次処理水を生成する。反応槽２０に収容される処理菌は、グラニュール汚泥層２２を形成していてもよい。発生したガス２３は、装置外に放出される（図示せず）。二次処理水は、ラインＬ５を介して排出される。

【0035】

このように、嫌気性排水処理装置４００においては、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を酸生成槽１０に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽１０（及び反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0036】

（第５及び第６実施形態）
上記第１実施形態に係る嫌気性排水処理装置１００において、返送手段３０は、排出される処理菌を捕集する捕集部を含むことが好ましい。返送手段３０が処理菌を捕集する捕集部を含むことで、二次処理水に含まれる処理菌を効率的に捕集できるため、酸生成槽１０における処理菌の量をより効果的に増加させることができる。捕集部としては、例えばＵ字バルブ、バッファタンク等が挙げられる。図５及び図６は、本発明の第１実施形態に係る嫌気性排水処理装置における捕集部を示す模式図である。

【0037】

＜第５実施形態＞
図５は、Ｕ字バルブ３１を示す模式図であり、Ｕ字管の底部にバルブＶ６を備える。嫌気性排水処理装置１００において、ラインＬ３を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌は、Ｕ字バルブ３１で捕集され、ラインＬ４を介して酸生成槽１０に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインＬ５を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインＬ４を介して酸生成槽１０に返送されてもよい。

【0038】

＜第６実施形態＞
図６は、バッファタンク３２を示す模式図である。ラインＬ３を介して供給された二次処理水に含まれる処理菌はバッファタンク３２内で沈殿して捕集され、ラインＬ４を介して酸生成槽１０に返送される。処理菌が分離された二次処理水は、例えばラインＬ５を介して排水されてもよいし、処理菌と共にラインＬ４を介して酸生成槽１０に返送されてもよい。

【0039】

＜第７実施形態＞
図７は、本発明の第７実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図７に示す嫌気性排水処理装置７００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０と、高濃度の油脂を含む排水を貯留する高濃度原水槽４０と、低濃度の油脂を含む排水を貯留する低濃度原水槽５０と、これらを連結するラインＬ２〜Ｌ９と、を備える。

【0040】

嫌気性排水処理装置７００においては、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０を備えることで、酸生成槽１０における処理菌の量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌（メタノバクテリウム等）の収容量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）の水素分圧が低減される。また、酸生成槽１０に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽１０（及び反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0041】

＜第８実施形態＞
図８は、本発明の第８実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図８に示す嫌気性排水処理装置８００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０と、油脂を含む排水を貯留する原水槽６０と、これらを連結するラインＬ２〜Ｌ５及びＬ１１〜Ｌ１３と、を備える。

【0042】

嫌気性排水処理装置７００においては、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０を備えることで、酸生成槽１０における処理菌の量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌（メタノバクテリウム等）の収容量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）の水素分圧が低減される。また、酸生成槽１０に導入される油脂を含む排水の油脂含有量を変化させることにより、水素を利用する菌を含む処理菌に対し負荷変動を与えることで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽１０（及び反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【0043】

＜第９実施形態＞
図９は、本発明の第９実施形態に係る嫌気性排水処理装置を示す模式図である。図９に示す嫌気性排水処理装置９００は、酸生成槽１０と、反応槽２０と、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０と、阻害物質供給槽７０と、これらを連結するラインＬ１〜Ｌ５及びＬ１４と、を備える。

【0044】

嫌気性排水処理装置９００においては、反応槽２０から排出される処理菌を酸生成槽に返送する返送手段３０を備えることで、酸生成槽１０における処理菌の量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）における油脂及び高級脂肪酸の分解が促進される。特に水素を使用する菌（メタノバクテリウム等）の収容量が増加し、酸生成槽１０（及び、場合によっては反応槽２０）の水素分圧が低減される。また、水素を使用する菌以外の処理菌の活性を阻害する物質を阻害物質供給槽７０より酸生成槽１０に導入することで、結果的に水素を使用する菌が優占化され、酸生成槽１０（及び反応槽２０）の水素分圧が低減される。これにより、高級脂肪酸のβ酸化が促進され、嫌気性処理における高級脂肪酸の分解効率を高めることができる。

【符号の説明】

【0045】

１００，２００，３００，４００，７００，８００，９００…嫌気性排水処理装置、１０…酸生成槽、２０…反応槽、２１…セトラー、２２…グラニュール汚泥層、２３…ガス、３０…返送手段、３１…Ｕ字バルブ、３２…バッファタンク、４０…高濃度原水槽、５０…低濃度原水槽、６０…原水槽、７０…阻害物質供給槽、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４…ライン、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５…バルブ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】