マルチ・フィード多段化UASB反応器による超快速の嫌気性廃水処理プロセスの実現化

利用多进料多级UASB反应器实现超快速厌氧废水处理工艺

• 批准号: 09555168
• 负责人: 原田 秀樹
• 金额: $ 7.68万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09555168/
• 关键词: UASB反応器; 高温メタン発酵; 嫌気性処理; グラニュール; メタン生成菌; アルコール蒸留廃水; 硫酸還元細菌; 嫌気性共生系

新規のマルチ・フィード多段化UASBリアクターをアルコール蒸留廃液の高温(55℃)処理プロセスとして適用し,これまで生物処理では前代未踏であった有機物容積負荷100kgCOD/m3・d以上の“夢の超高速"バイオリアクターを実現した(廃水強度CODcr5000mg/lの場合、HRT(水理学的滞留時間)は僅かに1.2時間で除去率85%以上の処理を達成した)。この多段型高温UASBリアクターの許容負荷速度は,従来型中温UASB反応器の5〜10倍程度,従来型の好気性廃水処理装置(活性汚泥法)の20〜30倍程度に相当し,超高速嫌気性処理特性が実証された。本研究課題で開発した多段化UASB反応器は、生物保持能にすぐれ、反応器容量基準で40000mgVSS・L-1の高濃度生物を保持しており、最大汚泥負荷は3.4gCOD・gVSS-1・d-1であった。さらに、本プロセスの処理特性,保持汚泥の生物学的特性,物理性状を把握し,設計操作方法に関するノウハウを確立した。さらに、高温UASB反応槽保持汚泥の生態学的構造(ミクロフローラ)の時間推移を次の手法によって明らかにした:(1)各トロフィック・グループ((a)メタン生成菌,(b)アセトジェニック菌,(c)硫酸還元菌)のバイアル活性試験と生菌数計測,(2)16SrRNAをターゲットとした蛍光標識モレキュラー・プローブのInsitu Hybridization(FISH)法による種レベル,属レベルでの菌叢分布の定量化し,各ポピュレーションのグラニュレーションへの寄与度を評価した。

The new regulation is applicable to multi-stage UASB distillation solution treatment at high temperature (55℃), and biological treatment is applicable to "dream ultra-high speed" with organic matter capacity load of more than 100kgCOD/m3·d.(When CODcr is 5000mg/l, HRT(hydraulic retention time) is only 1.2 hours, and the removal rate is 85% or more.) The allowable load rate of the multi-stage high temperature UASB reactor is 5 ~ 10 times higher than that of the medium temperature UASB reactor, and the allowable load rate of the high temperature UASB reactor is 20 ~ 30 times higher than that of the high temperature UASB reactor (activated sludge process). This research project developed a multistage UASB reactor with a capacity of 40000mgVSS·L-1 and a maximum sludge load of 3.4 gCOD·gVSS-1·d-1. In addition, the treatment characteristics of the sludge are maintained, the biological characteristics of the sludge are grasped, and the design and operation methods are established. The time lapse of the ecological structure of sludge retention in high temperature UASB reactors was studied in detail:(1) the activity test and bacterial count measurement of each species ((a) the production bacteria,(b) the production bacteria,(c) the sulfate reducing bacteria),(2) the light identification (FISH) method for 16SrRNA, which belongs to the quantitative analysis of the bacterial community distribution, and the evaluation of the degree of each species.

项目成果

Kazuaki Shutsubo, Hideki Harada,Akiyoshi Ohashi and Hiroshi Suzuki: "An Effective Start-up of Thermophilic UASB Reactor by Seeding Mesophilically grown Granular Sludge" Water Sci. & Tech.Vol.36/No.6-7. 391-398 (1997)

Kazuaki Shutsubo、Hideki Harada、Akiyoshi Ohashi 和 Hiroshi Suzuki：“通过播种中温生长的颗粒污泥来有效启动嗜热 UASB 反应器”水科学。

関口勇地,大橋晶良,原田秀樹: "嫌気性グラニュール汚泥からのrDNA遺伝子のクローニングから推定された未知の細菌群の検出とその空間分布-rRNAからみた中温・高温グラニュールの微生物群集構造比較" 環境工学研究論文集. vol.35. 427-428 (1998)

Yuji Sekiguchi、Akira Ohashi、Hideki Harada：“从厌氧颗粒污泥中克隆 rDNA 基因估计未知细菌群的检测及其空间分布 - 从 rRNA 观察中温和高温颗粒微生物群落结构的比较”《环境工程》研究论文。第 35 卷。427-428（1998）

多川正,大橋晶良,原田秀樹: "新規の多段型高温UASBリアクターによる高濃度脂質含有廃水の嫌気性処理特性" 環境工学研究論文集. vol.35. 51-60 (1998)

田川正志、大桥彰、原田英树：“新型多级高温UASB反应器对高浓度含脂废水的厌氧处理特性”《环境工程研究杂志》，第35卷。51-60（1998）

原田秀樹,大橋晶良: "高温条件下での嫌気性グラニュールの形成-“夢の超高速"嫌気性廃水処理プロセスの実現化" 水環境学会誌. vol.21. 635-639 (1998)

Hideki Harada、Akiyoshi Ohashi：“高温条件下厌氧颗粒的形成——梦想的超高速厌氧废水处理工艺的实现”日本水环境学会杂志 21. 635-639 (1998)。

大橋晶良、原田秀樹、珠坪一晃、関口勇地、角野晴彦: "開発途上国のための低コスト型新規下水処理システムの性能評価" 環境工学研究論文集. vol.34. 173-182 (1997)

Akiyoshi Ohashi、Hideki Harada、Kazuaki Tamatsubo、Yuji Sekiguchi、Haruhiko Kadono：“发展中国家新型低成本污水处理系统的性能评估”环境工程研究杂志 34. 173-182 (1997)。