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

基本信息

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

项目摘要

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。

A new multi-feed multi-stage UASB reactor was applied as a high temperature (55°C) treatment process for alcohol distilled waste liquids, achieving a "dream super-high speed" bioreactor with an organic volume load of 100 kg COD/m3·d or higher than that of biological treatment, which had previously been unexplored in biological treatment (for wastewater strength CODcr5000 mg/l, HRT (hydrologic residence时间）在短短1.2小时内完成了85％或以上的去除率的治疗。该多阶段高温UASB反应堆的允许载荷速度对应于常规中温度UASB反应器的大约5-10倍，大约是传统有氧污水处理系统（活性污泥方法）的20-30倍，并且已证明了超快速厌氧处理属性。在本研究主题中开发的多阶段UASB反应堆具有出色的生物测试能力，基于反应器的容量，高浓度为40,000 mg VSS和L-1，最大污泥负荷为3.4 GCOD，GCOD，GVSS-1，D-1。此外，我们已经掌握了此过程的加工特征，保留污泥的生物学特性和物理特性，并建立了有关设计和操作方法的知识。此外，通过以下方法揭示了高温UASB抗反应器污泥的生态结构（微氯）的时间进展：（1）每个营养基团的小瓶活性测试和可行的计数测量（（（a）甲基化细菌，（b）乙酰化细菌，（c）硫酸盐 - 硫酸盐 - 硫酸盐 - 硫酸盐 - 硫酸盐 - 固定细菌（2）在物种和属水平上量化了靶向16SRRA的荧光标记的分子探针，并评估了每个种群对颗粒的贡献。