汚水処理技術の事例紹介と評価

［メタン発酵処理（浄化処理）］

1．処理施設の概要（企業からの情報に基づき作成したものである）

企 業 名

株式会社モリプラント

処理方法

メタン発酵処理（食品残渣混合）＋消化液浄化処理

適応畜種

豚舎汚水

問い合わせ先・担当者

九州支店技術営業部　原口策真
本　　　社　〒545-0011　大阪市阿倍野区昭和町2-3-3
TEL：06-6627-2381　FAX：06-6627-2385
技術を参照できるURL：http://www.moriplant.co.jp/
お問い合わせ：ホームページから

九州支店　〒899-5215　鹿児島県姶良郡加治木町本町171
TEL：0995-63-9393　FAX：0995-63-9394

処理施設の概略フロー

処理施設の概要

　豚のふん尿汚水と食品残渣をメタン発酵処理してバイオガスを生産・利用し、消化液は浄化処理した後、放流するシステムである。

処理施設の特徴

  1. 食品製造業等から回収される食品残渣のうち良質のものは、単味飼料と混合して発酵させ豚の飼料として給与し、これらに利用できない残渣は畜舎汚水と混合してメタン発酵処理する。
  2. 微生物的に分解効率の高い食品残渣を畜舎汚水と混合してメタン発酵することで、有機物の分解率が増し、メタン発酵効率が高い。
  3. 発生したバイオガスは発酵槽加温に用いる蒸気ボイラの燃料のほか、子豚暖房用のパンヒーターや飼料用の食品残渣の乾燥熱源として利用する。
  4. 消化液は希釈して凝集分離脱水し、分離液は生物膜で浄化処理後に河川に放流する。
  5. 小～大規模のいずれの処理施設としても適応できる。
  6. バイオガスの利用による処理コストの低減化が図れる。
  7. 消化液の液肥利用ができない場合でも、浄化処理によりメタン発酵処理が採用できる。

処理施設の実施状況

1.　畜種、飼養規模　
：豚舎汚水、母豚90 頭規模
2.　ふん尿の排出方法　
：ふん尿分離方式（ボロ出し率約60％）
3.　希釈倍率　
：メタン発酵後の消化液を4 倍に希釈
4.　処理水の処置　
：河川放流

排出汚水量・BOD 量

1.　排出汚水量　
：5.5 m3／日（6.1 L／頭・日）
2.　排出汚水B O D 量　
：92.5kg ／日（103g／頭・日）
3.　排出汚水BOD 濃度　
：16,818mg/ L

固液分離の方法

1.　固液分離機の機種　
：汚水中のふんと食品残渣の固形物の搾汁脱水機（スクリュープレス）
：余剰汚泥（消化汚泥＋浄化汚泥）の固液分離機（スクリュープレス）
2.　凝集剤の使用　
：余剰汚泥の分離に高分子凝集剤（添加量0.5％／ SSkg）
3.　S S 除去率　
：搾汁脱水用スクリュープレス（42％）、余剰汚泥用スクリュープレス（99％）
4.　分離固形物水分　
：搾汁し渣（60％以下）、脱水ケーキ（83％）

高度処理方法

なし

メタン発酵処理性能

ガス発生量　投入有機物量　
：26,538mg/ L× 6.5 m3 / 日＝ 172.5 ㎏ VS/ 日
ガス発生量：109N m3 / 日
投入有機物当たりのガス発生量　
：109N m3÷ 172.5 ㎏＝ 0.63 m3 / ㎏ VS

水質処理性能

曝気槽BOD 容積負荷量：0.45kg ／m3・日

曝気槽投入汚水 曝気槽処理水 高度処理水 除去率
SS mg/ L 3,860 30 － 99.2
COD mg/ L 3,300 60 － 98.2
BOD mg/ L 1,434 28 － 98.0
T-N mg/ L 1,180 58 － 94.2
T-P mg/ L 250 8 － 96.8

処理経費

1.　処理施設の建設費　
：建設費の合計（5,000 万円）、年償却費（300 万円）
2.　維持管理費　
：維持管理費の合計（電力費＋薬品費＝ 235 万円／年）
3.　バイオガス生産費　
：458 万円／年　　（処理経費の収支：762 千円／年）
4.　処理経費の合計　
：母豚1 頭当たり（8,500 円）、出荷豚1 頭当たり423 円

導入に当たっての留意点

  1. 分解率を高めガス化効率をアップさせる場合は食品残渣等の投入も検討の要がある。
  2. 消化液を液肥として利用できる場合には浄化処理施設は不要となり、散布間隔に見合った容積の消化液貯留設備が必要となる。
  3. 消化液を浄化放流する場合は水質規制に対応した処理が必要である。消化液は窒素濃度が高いため、消化液の脱窒工程に易分解性有機炭素を含む原料を添加するか、メタノールや廃食油を炭素源として添加する等の検討も必要である。

2．評価結果（評価委員会による評価結果）

総合評価

  1. メタンガスの燃焼熱による中温発酵法で、搾汁液を投入するため高いガス化効率が期待される．特に、食品残さ混合により多くのエネルギー回収ができており、処理経費の収支では他に比べ非常に安く処理ができている。
  2. 消化液の浄化処理のために、凝集剤を使用し、処理の効率化を図るため生物膜法を採用しており、接触材の目詰まり等の維持管理が必要である。
  3. 消化液の浄化処理に4 倍の希釈水が用いられており、この希釈水が不足すると浄化処理水に大きく影響するので注意が必要である。
  4. 処理コストは全処理方式の中でも安い。

評価チャート

評価年月日

施設全景

分離脱水機