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JP6983695B2 - Wastewater treatment method and wastewater treatment system - Google Patents
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Description

本発明は、排水の処理方法等に関する。 The present invention relates to a method for treating wastewater and the like.

従来から、様々な産業において多量の抗生物質が使用されている。例えば、畜産業では、感染防止のために家畜に抗生物質を投与することは一般的である。抗生物質を投与された家畜から排出される糞尿には抗生物質が残留しており、したがって排水(例えば、畜産排水)にも抗生物質が残留している。 Traditionally, large amounts of antibiotics have been used in various industries. For example, in the livestock industry, it is common to administer antibiotics to livestock to prevent infection. Antibiotics remain in manure excreted from livestock treated with antibiotics, and therefore antibiotics also remain in wastewater (eg, livestock wastewater).

特開2003−940909号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-940909 特開2014−138923号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-138923 特開2009−183906号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-183906 特開2017−023918号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-023918

抗生物質を含む排水をそのまま河川に放流すると、放流箇所またはその下流で、該抗生物質に対して耐性を持った菌(薬剤耐性菌)が発生する可能性がある。河川で薬剤耐性菌が発生した場合、河川の水から土壌等にも薬剤耐性菌が拡散する。土壌等の環境中に拡散した薬剤耐性菌は、水や土壌を介して人および動物に感染する可能性がある。薬剤耐性菌には既存の抗生物質が効きにくい、または全く効かないため、人および動物が薬剤耐性菌に感染すると、治療が非常に困難となる。このように、抗生物質を含む排水をそのまま河川に放流すると、結果的に人および動物の健康上のリスクを増加させることになり得る。 If wastewater containing an antibiotic is discharged into a river as it is, bacteria resistant to the antibiotic (drug-resistant bacteria) may be generated at the discharge point or downstream thereof. When drug-resistant bacteria occur in rivers, drug-resistant bacteria spread from river water to soil and the like. Drug-resistant bacteria that have spread into the environment such as soil can infect humans and animals through water and soil. When humans and animals are infected with drug-resistant bacteria, treatment becomes very difficult because existing antibiotics are difficult or completely ineffective against drug-resistant bacteria. Thus, the direct discharge of wastewater containing antibiotics into rivers can result in increased human and animal health risks.

抗生物質を除去する方法は、従来から種々存在している。例えば、抗生物質を分離可能な、PES膜、セラミック膜フィルタ、および合成吸着剤が製品化されている。また、特許文献2には、吸着剤に抗生物質を吸着させる方法が開示されている。また、特許文献3には、磁気分離によって排液中の抗生物質を除去する方法が開示されている。また、特許文献4には、排水に凝集剤を添加することによって抗生物質を除去する方法が開示されている。 There are various conventional methods for removing antibiotics. For example, PES membranes, ceramic membrane filters, and synthetic adsorbents capable of separating antibiotics have been commercialized. Further, Patent Document 2 discloses a method of adsorbing an antibiotic on an adsorbent. Further, Patent Document 3 discloses a method for removing an antibiotic in a effluent by magnetic separation. Further, Patent Document 4 discloses a method for removing an antibiotic by adding a flocculant to wastewater.

さらに、特許文献1には、豚尿中の抗生物質を、シャワーリングと曝気とにより活性化させた微生物によって分解および無害化する技術が開示されている。 Further, Patent Document 1 discloses a technique for decomposing and detoxifying an antibiotic in pig urine by a microorganism activated by showering and aeration.

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、多種多様な抗生物質のうち、微生物が分解可能な範囲内でしか分解できない。また、上述した抗生物質を除去するための製品、および特許文献2に記載の技術は、排水(例えば、畜産排水)を処理するために開発されたものではない。つまり、現状の排水処理においては、排水中の残留抗生物質を、河川に放流して問題が無い程度まで除去するためのプロセスは未だ確立されていない。 However, the technique described in Patent Document 1 can decompose a wide variety of antibiotics only within a range that can be decomposed by microorganisms. Further, the above-mentioned product for removing antibiotics and the technique described in Patent Document 2 have not been developed for treating wastewater (for example, livestock wastewater). In other words, in the current wastewater treatment, a process for discharging residual antibiotics in the wastewater to the extent that there is no problem has not yet been established.

本発明の一態様は、前記問題点に鑑みたものであり、その目的は、排水から抗生物質を除去することが可能な排水処理方法等を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a wastewater treatment method or the like capable of removing an antibiotic from wastewater.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理方法は、排水を加熱することによって、該排水に含まれる抗生物質を分解する加熱工程を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the wastewater treatment method according to one aspect of the present invention is characterized by including a heating step of decomposing an antibiotic contained in the wastewater by heating the wastewater.

前記の方法によれば、排水(例えば、畜舎から発生する畜糞および/または畜尿に由来する排水)に残留する抗生物質を分解してから、当該排水を放流することができる。すなわち、排水から抗生物質を除去することができる。 According to the above method, the antibiotics remaining in the wastewater (for example, wastewater derived from livestock manure and / or livestock urine generated from the barn) can be decomposed and then the wastewater can be discharged. That is, antibiotics can be removed from the wastewater.

前記排水処理方法の前記加熱工程では、38℃以上80℃以下の温度にて前記排水を加熱してもよい。 In the heating step of the wastewater treatment method, the wastewater may be heated at a temperature of 38 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.

排水には、抗生物質以外にも種々の有機物が含まれているため、環境下に排水する前に微生物を用いて排水中の有機物を分解することが好ましい。前記の方法によれば、微生物への悪影響を極力抑えた加熱温度で、排水中の抗生物質を分解することができる。また、比較的低温にて加熱するので、簡便な施設にて、かつ、加熱時の燃料コストを下げて安価に、排水中の抗生物質を分解することができる。 Since the wastewater contains various organic substances other than antibiotics, it is preferable to decompose the organic substances in the wastewater by using microorganisms before draining into the environment. According to the above method, the antibiotics in the wastewater can be decomposed at a heating temperature that minimizes adverse effects on microorganisms. In addition, since it is heated at a relatively low temperature, it is possible to decompose antibiotics in wastewater in a simple facility and at low cost by reducing the fuel cost at the time of heating.

前記排水処理方法は、前記排水を吸着剤と接触させることによって、前記抗生物質、および、該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を含み、前記吸着工程は、前記加熱工程の前、および、後の少なくとも一方において実行されてもよい。 The wastewater treatment method includes an adsorption step of adsorbing at least one of the antibiotic and a decomposition product of the antibiotic to the adsorbent by bringing the wastewater into contact with the adsorbent, and the adsorption step includes the adsorbent. It may be carried out at least one before and after the heating step.

前記の方法によれば、抗生物質または抗生物質の分解物を排水から除去することができる。吸着工程は特に、熱で分解し難い抗生物質の除去に有効である。この吸着工程と、加熱工程とを組み合わせることによって、排水から抗生物質をより確実に除去することができる。 According to the above method, the antibiotic or the decomposition product of the antibiotic can be removed from the wastewater. The adsorption step is particularly effective in removing antibiotics that are difficult to decompose by heat. By combining this adsorption step and the heating step, antibiotics can be more reliably removed from the wastewater.

前記排水処理方法では、前記排水は、畜産排水であってもよい。 In the wastewater treatment method, the wastewater may be livestock wastewater.

前記の方法によれば、本排水処理方法にて処理し得る様々な排水の中でも、特に、畜産排水を処理することができる。 According to the above method, among various wastewaters that can be treated by this wastewater treatment method, livestock wastewater can be treated in particular.

前記排水処理方法において、前記吸着剤は、畜糞の炭化物であってもよい。 In the wastewater treatment method, the adsorbent may be a carbide of livestock manure.

前記の方法によれば、活性炭等を吸着剤とした場合に比べて、吸着剤の調達コストを削減することができる。また、排水(例えば、畜産排水)、および、畜糞は、同じ施設で並行して処理されることが多い。したがって、抗生物質を吸着可能な畜糞炭化物の作製、および、抗生物質を吸着した畜糞炭化物の再生からなるサイクルを、効率よく循環させることができる。さらに、吸着剤の在庫確保が容易という利点もある。 According to the above method, the procurement cost of the adsorbent can be reduced as compared with the case where activated carbon or the like is used as the adsorbent. In addition, wastewater (for example, livestock wastewater) and livestock manure are often treated in parallel in the same facility. Therefore, it is possible to efficiently circulate the cycle consisting of the production of the animal manure carbide capable of adsorbing the antibiotic and the regeneration of the animal manure carbide adsorbed with the antibiotic. Further, there is an advantage that it is easy to secure an inventory of the adsorbent.

前記排水処理方法において、前記加熱工程では、畜糞を処理するときに発生する排熱を、前記排水を加熱するための熱源の、少なくとも一部として利用してもよい。 In the wastewater treatment method, in the heating step, the waste heat generated when treating the livestock manure may be used as at least a part of the heat source for heating the wastewater.

畜糞は所定の処理を施されることで、堆肥として、または肥料用もしくは吸着剤用の畜糞炭化物として加工され得る。前記の方法によれば、畜糞を処理するときに発生する排熱を、排水の加熱処理に用いることによって、加熱工程における燃料、ならびに加熱設備の準備および運転コストを削減することができる。 The livestock manure can be processed as compost or as a livestock manure carbide for fertilizer or adsorbent by being subjected to a predetermined treatment. According to the above method, by using the waste heat generated when treating the livestock manure for the heat treatment of the wastewater, it is possible to reduce the fuel in the heating step and the preparation and operation cost of the heating equipment.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理システムは、排水を収容し、かつ、該排水を加熱することによって、該排水に含まれる抗生物質を分解する加熱槽を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the wastewater treatment system according to one aspect of the present invention includes a heating tank that accommodates wastewater and decomposes antibiotics contained in the wastewater by heating the wastewater. It is characterized by that.

前記の排水処理システムによれば、排水(例えば、畜舎から発生する畜糞および/または畜尿に由来する排水、ならびに、畜糞および/または畜尿の洗浄に用いた水)に残留する抗生物質を加熱槽内にて熱分解してから、当該排水を放流することができる。すなわち、排水から抗生物質を除去することができる。 According to the wastewater treatment system described above, the antibiotics remaining in the wastewater (for example, the wastewater generated from the barn and / or the wastewater derived from the wastewater, and the water used for cleaning the wastewater and / or the animal urine) are heated. The wastewater can be discharged after being thermally decomposed in the tank. That is, antibiotics can be removed from the wastewater.

前記排水処理システムは、前記排水を吸着剤と接触させることによって、前記抗生物質、および、該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる吸着塔を含んでいてもよい。 The wastewater treatment system may include an adsorption tower that adsorbs the antibiotic and at least one of the decomposition products of the antibiotic to the adsorbent by contacting the wastewater with the adsorbent.

前記の排水処理システムによれば、吸着塔内にて、抗生物質または抗生物質の分解物を排水から除去することができる。吸着塔は特に、熱で分解し難い抗生物質の除去に有効である。この吸着塔と、加熱槽とを組み合わせることによって、排水から抗生物質をより確実に除去することができる。 According to the wastewater treatment system described above, antibiotics or decomposition products of antibiotics can be removed from wastewater in the adsorption tower. The adsorption tower is particularly effective in removing antibiotics that are difficult to decompose by heat. By combining this adsorption tower with a heating tank, antibiotics can be more reliably removed from the wastewater.

前記排水処理システムにおいて、前記加熱槽は、畜糞を処理するときに発生する排熱を、前記排水の加熱の熱源の少なくとも一部として利用するものであってもよい。 In the wastewater treatment system, the heating tank may utilize the waste heat generated when treating livestock manure as at least a part of the heat source for heating the wastewater.

前記の排水処理システムによれば、畜糞は所定の処理を施されることで、堆肥として、または肥料用もしくは吸着剤用の畜糞炭化物として加工され得る。前記の排水処理システムによれば、畜糞を処理するときに発生する排熱を、排水の加熱処理に用いることによって、加熱槽における燃料、ならびに加熱設備の準備および運転コストを削減することができる。 According to the above-mentioned wastewater treatment system, livestock manure can be processed as compost or as livestock manure carbide for fertilizer or adsorbent by being subjected to a predetermined treatment. According to the above-mentioned wastewater treatment system, by using the waste heat generated when treating the livestock manure for the heat treatment of the wastewater, it is possible to reduce the preparation and operation cost of the fuel in the heating tank and the heating equipment.

前記排水処理システムでは、前記排水は、畜産排水であってもよい。 In the wastewater treatment system, the wastewater may be livestock wastewater.

前記の方法によれば、本排水処理システムにて処理し得る様々な排水の中でも、特に、畜産排水を処理することができる。 According to the above method, among various wastewaters that can be treated by this wastewater treatment system, livestock wastewater can be treated in particular.

本発明の一態様によれば、排水から抗生物質を除去することができる。より具体的には、本発明の一態様によれば、環境(例えば、河川等)に放出したとしても環境を汚染することの無いように排水を処理することができる。 According to one aspect of the present invention, antibiotics can be removed from wastewater. More specifically, according to one aspect of the present invention, wastewater can be treated so as not to pollute the environment even if it is released into the environment (for example, a river or the like).

本発明の実施形態1に係る排水処理システムの典型的な一例を示す図である。It is a figure which shows a typical example of the wastewater treatment system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係る排水処理システムの典型的な一例を示す図である。It is a figure which shows a typical example of the wastewater treatment system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 熱分解による、溶液中の抗生物質濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the antibiotic concentration in a solution by thermal decomposition. 鶏糞炭化物の、比表面積の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the specific surface area of the poultry manure carbide. 鶏糞炭化物のMB吸着性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the MB adsorption performance test of the carbide of chicken manure.

本発明に係る排水処理方法は、任意の排水を、河川等に排水可能な状態に処理する方法である。本発明に係る排水処理方法は、例えば、畜産排水に含まれている抗生物質を除去するための方法である。本発明に係る排水処理方法は、あらゆる排水を処理することが可能であって、当該排水の種類は、特に限定されない。当該排水としては、例えば、畜糞および畜尿の液体成分(畜産排水)、工場排水、および、家庭排水を挙げることができる。
以下、本発明の一実施形態に係る排水処理システムについて、畜産排水を一例に挙げて説明する。
The wastewater treatment method according to the present invention is a method for treating arbitrary wastewater in a state where it can be discharged into a river or the like. The wastewater treatment method according to the present invention is, for example, a method for removing an antibiotic contained in livestock wastewater. The wastewater treatment method according to the present invention can treat any wastewater, and the type of the wastewater is not particularly limited. Examples of the wastewater include liquid components of livestock manure and livestock urine (livestock wastewater), factory wastewater, and domestic wastewater.
Hereinafter, the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention will be described by taking livestock wastewater as an example.

〔実施形態1〕
図1は、本実施形態に係る排水処理システム100の典型的な一例を示す図である。排水処理システム100は、少なくとも加熱工程(後述)を実行する装置を含む。図示の例では、排水処理システム100は、固液分離部10と、固形物処理部20と、分解処理部30と、膜分離槽40と、消毒槽50とを含んでいる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a typical example of the wastewater treatment system 100 according to the present embodiment. The wastewater treatment system 100 includes at least an apparatus for performing a heating step (described later). In the illustrated example, the wastewater treatment system 100 includes a solid-liquid separation unit 10, a solid matter treatment unit 20, a decomposition treatment unit 30, a membrane separation tank 40, and a disinfection tank 50.

排水の原液(例えば、牧場等から排出される畜糞および畜尿)は、それぞれ所定の方法で、水分と固体とに分離される。なお、排水処理システム100は、固形物処理部20をも含み得るので、分離された固体を処理することも可能である。排水処理システム100は、このうち、排水の原液(例えば、畜糞および畜尿)から分離された水分(分離水)を、排水(例えば、畜産排水)として処理する。排水には微小固体が含まれているため、排水処理システム100では、まずこの微小固体を取り除く処理を行う。 The undiluted solution of wastewater (for example, livestock manure and livestock urine discharged from a ranch or the like) is separated into water and solid by a predetermined method. Since the wastewater treatment system 100 may also include the solid matter treatment unit 20, it is also possible to treat the separated solids. The wastewater treatment system 100 treats the water (separated water) separated from the undiluted solution of wastewater (for example, livestock manure and livestock urine) as wastewater (for example, livestock wastewater). Since the wastewater contains minute solids, the wastewater treatment system 100 first performs a treatment for removing the minute solids.

(固液分離部10)
固液分離部10は、排水を、固体と液体とに分離するための装置群である。固液分離部10は、原水槽1と、固液分離機2と、第1流量調整槽3と、第2流量調整槽4と、汚泥貯留槽5と、汚泥脱水機6とを含む。なお、固液分離部10に含まれる各装置は、それぞれ同一施設内に設けられていてもよいし、離れた場所に設けられていてもよい。後述する分解処理部30に含まれる各装置についても同様である。
(Solid-liquid separation unit 10)
The solid-liquid separation unit 10 is a group of devices for separating wastewater into a solid and a liquid. The solid-liquid separation unit 10 includes a raw water tank 1, a solid-liquid separator 2, a first flow rate adjusting tank 3, a second flow rate adjusting tank 4, a sludge storage tank 5, and a sludge dehydrator 6. Each device included in the solid-liquid separation unit 10 may be provided in the same facility or may be provided in a distant place. The same applies to each device included in the decomposition processing unit 30 described later.

原水槽1は、排水を貯留するための槽である。原水槽1は排水を貯留できる槽であればよく、その形状、および、容積などは、特に限定されない。原水槽1に貯留された排水は、適宜固液分離機2に送られる。 The raw water tank 1 is a tank for storing wastewater. The raw water tank 1 may be any tank that can store wastewater, and its shape, volume, and the like are not particularly limited. The wastewater stored in the raw water tank 1 is appropriately sent to the solid-liquid separator 2.

固液分離機2は、排水を、固体と液体とに分離する装置である。固液分離機2の具体的な構成は、特に限定されず、例えば、遠心分離機、または、フィルタなどであり得る。固液分離機2の処理後に生じる、固体(汚泥)は固形物処理部20に、液体は第1流量調整槽3に送られる。 The solid-liquid separator 2 is a device that separates wastewater into a solid and a liquid. The specific configuration of the solid-liquid separator 2 is not particularly limited, and may be, for example, a centrifuge, a filter, or the like. The solid (sludge) generated after the treatment of the solid-liquid separator 2 is sent to the solid matter processing unit 20, and the liquid is sent to the first flow rate adjusting tank 3.

第1流量調整槽3は、第2流量調整槽4への液体の流入量を調整する槽である。第1流量調整槽3は、固液分離機2から流入する液体を処理(例えば、液体中に残存している固体(汚泥)の回収)し、処理後の液体(処理水)を、流量を調節しながら、適宜第2流量調整槽4に送る。また、第1流量調整槽3は、前記処理後に残った固体(汚泥)を汚泥貯留槽5に送る。第1流量調整槽3は、第2流量調整槽4への液体の流入量を調整できる槽であればよく、その形状、および、容積などは、特に限定されない。また、第1流量調整槽3は、第2流量調整槽4への液体の流入量を調整するためのバルブを備えていてもよい。 The first flow rate adjusting tank 3 is a tank that adjusts the amount of liquid flowing into the second flow rate adjusting tank 4. The first flow rate adjusting tank 3 treats the liquid flowing in from the solid-liquid separator 2 (for example, recovering the solid (sludge) remaining in the liquid), and adjusts the flow rate of the treated liquid (treated water). While adjusting, it is appropriately sent to the second flow rate adjusting tank 4. Further, the first flow rate adjusting tank 3 sends the solid (sludge) remaining after the treatment to the sludge storage tank 5. The first flow rate adjusting tank 3 may be any tank as long as it can adjust the amount of liquid flowing into the second flow rate adjusting tank 4, and its shape, volume, and the like are not particularly limited. Further, the first flow rate adjusting tank 3 may include a valve for adjusting the inflow amount of the liquid into the second flow rate adjusting tank 4.

汚泥貯留槽5は、汚泥を貯留する槽である。汚泥貯留槽5は、汚泥を貯留できる槽であればよく、その形状、および、容積などは、特に限定されない。汚泥貯留槽5は、汚泥を、適宜汚泥脱水機6に送る。汚泥脱水機6は、汚泥を脱水する装置である。脱水により分離された固体は、固形物処理部20へ送られる。一方、脱水により分離された液体は、第2流量調整槽4に送られる。汚泥脱水機6の具体的な構成は、特に限定されず、例えば、遠心分離機、または、フィルタなどであり得る。 The sludge storage tank 5 is a tank for storing sludge. The sludge storage tank 5 may be any tank that can store sludge, and its shape, volume, and the like are not particularly limited. The sludge storage tank 5 sends sludge to the sludge dehydrator 6 as appropriate. The sludge dehydrator 6 is a device for dehydrating sludge. The solid separated by dehydration is sent to the solid matter processing unit 20. On the other hand, the liquid separated by dehydration is sent to the second flow rate adjusting tank 4. The specific configuration of the sludge dehydrator 6 is not particularly limited, and may be, for example, a centrifuge, a filter, or the like.

第2流量調整槽4は、分解処理部30の第1曝気槽31への液体の流量を調節する槽である。第2流量調整槽4は、第1流量調整槽3から流入する液体と、汚泥脱水機6から流入する液体とを貯留する。第2流量調整槽4は、貯留している液体を、流量を調節しながら分解処理部30の第1曝気槽31に送る。第2流量調整槽4は、第1曝気槽31への液体の流入量を調整できる槽であればよく、その形状、および、容積などは、特に限定されない。また、第2流量調整槽4は、第1曝気槽31への液体の流入量を調整するためのバルブを備えていてもよい。 The second flow rate adjusting tank 4 is a tank that adjusts the flow rate of the liquid to the first aeration tank 31 of the decomposition processing unit 30. The second flow rate adjusting tank 4 stores the liquid flowing in from the first flow rate adjusting tank 3 and the liquid flowing in from the sludge dehydrator 6. The second flow rate adjusting tank 4 sends the stored liquid to the first aeration tank 31 of the decomposition processing unit 30 while adjusting the flow rate. The second flow rate adjusting tank 4 may be any tank as long as it can adjust the amount of liquid flowing into the first aeration tank 31, and its shape, volume, and the like are not particularly limited. Further, the second flow rate adjusting tank 4 may include a valve for adjusting the inflow amount of the liquid into the first aeration tank 31.

(固形物処理部20)
固形物処理部20は、固液分離機2および汚泥脱水機6から送られた汚泥を処理する装置、または装置群である。なお、固形物処理部20は、汚泥だけでなく、畜糞自体(例えば、排水を除去した後の畜糞自体)も処理してよい。固形物処理部20の例としては、畜糞炭化物の生産施設、畜糞の堆肥化施設、および、畜糞、汚泥または畜糞炭化物(例えば、抗生物質などを吸着済みの畜糞炭化物)などの焼却施設等がある。以降、分離水から生じた汚泥も、畜糞の一部であるものとして扱う。すなわち、以降の説明では、「畜糞」とは、畜糞および汚泥を示す。
(Solid matter processing unit 20)
The solid matter processing unit 20 is a device or a group of devices for treating sludge sent from the solid-liquid separator 2 and the sludge dehydrator 6. The solid matter processing unit 20 may treat not only sludge but also livestock manure itself (for example, livestock manure itself after removing wastewater). Examples of the solid matter processing unit 20 include a livestock manure charcoal production facility, a livestock manure composting facility, and an incinerator facility for livestock manure, sludge, or livestock manure charcoal (for example, livestock manure charcoal having adsorbed antibiotics and the like). .. Hereinafter, sludge generated from the separated water is also treated as a part of livestock manure. That is, in the following description, "livestock manure" means livestock manure and sludge.

畜糞炭化物の生産施設は、畜糞および汚泥を所定の温度で加熱することで炭化させて畜糞炭化物を生産するための施設である。畜糞炭化物は、有機肥料または吸着剤として利用することができる。畜糞炭化物の生産施設では、畜糞および汚泥を所定の温度で加熱するときに排熱が生じ、当該排熱を、後述する加熱槽33に利用することができる。 The livestock manure charcoal production facility is a facility for producing livestock manure charcoal by heating livestock manure and sludge at a predetermined temperature to carbonize them. Carbide from livestock manure can be used as an organic fertilizer or an adsorbent. In the livestock manure carbide production facility, waste heat is generated when the livestock manure and sludge are heated at a predetermined temperature, and the waste heat can be used in the heating tank 33 described later.

堆肥化施設は、畜糞を好気発酵させることで堆肥(有機肥料)に変換するための施設である。堆肥化施設では、好気発酵するときに発酵熱が生じ、当該発酵熱を、後述する加熱槽33に利用することができる。 The composting facility is a facility for converting livestock manure into compost (organic fertilizer) by aerobic fermentation. In the composting facility, fermentation heat is generated during aerobic fermentation, and the fermentation heat can be used in the heating tank 33 described later.

焼却施設は、畜糞(例えば、鶏糞等の家畜の糞)、汚泥または畜糞炭化物(例えば、抗生物質などを吸着済みの畜糞炭化物)を焼却処理し、これらを焼却灰(有機肥料)に変換するための施設である。焼却施設では、焼却熱が発生し、当該焼却熱を後述する加熱槽33に利用することができる。 The incineration facility incinerates livestock manure (for example, livestock manure such as chicken manure), sludge or livestock manure charcoal (for example, livestock manure charcoal having adsorbed antibiotics) and converts them into incineration ash (organic fertilizer). It is a facility of. In the incinerator facility, incinerator heat is generated, and the incinerator heat can be used in the heating tank 33 described later.

なお、畜糞炭化物の生産施設にて発生する排熱、堆肥化施設にて発生する発酵熱、および、焼却施設にて発生する焼却熱を用いて蒸気を発生させ、当該蒸気によってタービンを回転させ、これによって電気エネルギーを取り出すことも可能である。つまり、排水処理システム100は、排熱、発酵熱または焼却熱を用いて蒸気を発生させる蒸気発生部と、タービンと、を備えている、自家発電部(図示せず)を含んでいてもよい。当該構成であれば、排水処理システム100の運転に必要な電気エネルギーを、自家発電することができる。 Steam is generated using the waste heat generated at the livestock manure charcoal production facility, the fermentation heat generated at the composting facility, and the incineration heat generated at the incinerator facility, and the turbine is rotated by the steam. This also makes it possible to extract electrical energy. That is, the wastewater treatment system 100 may include a private power generation unit (not shown) including a steam generating unit that generates steam using waste heat, fermentation heat, or incineration heat, and a turbine. .. With this configuration, the electric energy required for the operation of the wastewater treatment system 100 can be generated in-house.

このように、畜糞、汚泥および畜糞炭化物は、固形物処理部20を経ることで有用な物質、および、電気エネルギーに変換されて処理が完了する。 As described above, the livestock manure, sludge, and livestock manure carbide are converted into useful substances and electric energy by passing through the solid matter processing unit 20, and the treatment is completed.

(分解処理部30)
一方、排水の水分は、固液分離部10を経て分解処理部30へと送られ、処理が続けられる。分解処理部30は、第2流量調整槽4から流入される液体(すなわち、排水から固体成分を除去した液体)に含まれる有機物および抗生物質を分解処理するための装置群である。分解処理部30は、少なくとも、加熱槽33(後述)において抗生物質の分解処理を実行する。
(Disassembly processing unit 30)
On the other hand, the water content of the wastewater is sent to the decomposition treatment unit 30 via the solid-liquid separation unit 10 and the treatment is continued. The decomposition treatment unit 30 is a group of devices for decomposing organic substances and antibiotics contained in the liquid flowing in from the second flow rate adjusting tank 4 (that is, the liquid from which the solid component is removed from the waste water). The decomposition treatment unit 30 executes the decomposition treatment of the antibiotic at least in the heating tank 33 (described later).

ここで、排水処理システム100において分解対象となる抗生物質は、熱分解が可能なあらゆる抗生物質であってよい。 Here, the antibiotic to be decomposed in the wastewater treatment system 100 may be any antibiotic capable of thermal decomposition.

本実施形態では、分解処理部30は、活性汚泥法による有機物の分解処理と、抗生物質の分解処理とを実行する場合について説明する。活性汚泥法とは、排水を曝気槽で曝気(および加熱)することによって、該排水に含まれる有機物を、好気性の微生物に分解させる方法である。 In the present embodiment, the decomposition treatment unit 30 describes a case where the decomposition treatment of the organic substance by the activated sludge method and the decomposition treatment of the antibiotic are executed. The activated sludge method is a method of aerating (and heating) wastewater in an aeration tank to decompose organic substances contained in the wastewater into aerobic microorganisms.

分解処理部30は、第1曝気槽31と、第2曝気槽32と、加熱槽33とを含む。なお、図示の例では曝気槽は2つであるが、排水処理システム100の曝気槽は1つでもよいし、3つ以上であってもよい。また、有機物の分解を行わない場合には、曝気槽を設けなくてもよい。 The decomposition treatment unit 30 includes a first aeration tank 31, a second aeration tank 32, and a heating tank 33. In the illustrated example, there are two aeration tanks, but the aeration tank of the wastewater treatment system 100 may be one or three or more. Further, when the organic matter is not decomposed, it is not necessary to provide an aeration tank.

第1曝気槽31および第2曝気槽32は、固液分離部10から流入する排水を、好気性微生物の分解作用によって分解するための槽である。第1曝気槽31および第2曝気槽32には、それぞれ種類の異なる好気性微生物が排水に投入される。好気性微生物の投入後、第1曝気槽31および第2曝気槽32は、所定の日数の間、曝気される。 The first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 are tanks for decomposing the wastewater flowing from the solid-liquid separation unit 10 by the decomposing action of aerobic microorganisms. Different types of aerobic microorganisms are put into the wastewater into the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32. After charging the aerobic microorganisms, the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 are aerated for a predetermined number of days.

なお、分解処理部30は、抗生物質以外の有機物の分解処理について、活性汚泥法以外の方法を採用してもよい。例えば、分解処理部30は、好気性処理(硝化)、嫌気性処理(脱窒)、およびメタン発酵(嫌気性処理)の1つ以上と、抗生物質の分解処理とを組み合わせて実行してもよい。つまり、分解処理部30は、第1曝気槽31および第2曝気槽32の代わりに、図示しない、好気性処理槽、嫌気性処理槽、または、メタン発酵槽をふくんでいてもよい。勿論、分解処理部30は、好気性処理槽、嫌気性処理槽、または、メタン発酵槽と、曝気槽とを、兼ね備えていてもよい。 The decomposition treatment unit 30 may adopt a method other than the activated sludge method for the decomposition treatment of organic substances other than antibiotics. For example, the decomposition treatment unit 30 may execute one or more of aerobic treatment (nitrification), anaerobic treatment (denitrification), and methane fermentation (anaerobic treatment) in combination with the decomposition treatment of an antibiotic. good. That is, the decomposition treatment unit 30 may include an aerobic treatment tank, an anaerobic treatment tank, or a methane fermentation tank (not shown) instead of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32. Of course, the decomposition treatment unit 30 may include an aerobic treatment tank, an anaerobic treatment tank, or a methane fermentation tank and an aeration tank.

加熱槽33は、排水を収容して加熱することによって、該排水に含まれる抗生物質を分解する加熱工程を実行するための槽である。熱分解により発生する抗生物質の分解物(以降、単に「分解物」と称する)は、第1曝気槽31および第2曝気槽32において投与された微生物によってさらに分解されてもよい。 The heating tank 33 is a tank for executing a heating step of decomposing the antibiotics contained in the wastewater by accommodating and heating the wastewater. The decomposition product of the antibiotic generated by thermal decomposition (hereinafter, simply referred to as “decomposition product”) may be further decomposed by the microorganisms administered in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32.

つまり、分解処理部30は、加熱槽33と、第1曝気槽31および第2曝気槽32の少なくとも一方とを繋ぐパイプを含んでいてもよい。そして、該パイプを通じて、加熱後(必要であれば、加熱後冷却した)排水を、加熱槽33から第1曝気槽31および第2曝気槽32の少なくとも一方に返送してもよい。もしくは、排水処理システム100において、加熱槽33の下流に、第1曝気槽31および第2曝気槽32の少なくとも一方が設けられてもよい。 That is, the decomposition treatment unit 30 may include a pipe connecting the heating tank 33 and at least one of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32. Then, the drainage after heating (if necessary, cooled after heating) may be returned from the heating tank 33 to at least one of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 through the pipe. Alternatively, in the wastewater treatment system 100, at least one of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 may be provided downstream of the heating tank 33.

加熱槽33に貯留された排水は、加熱槽33の内部または外部に設けられた熱源によって、所定の温度まで加熱される。 The wastewater stored in the heating tank 33 is heated to a predetermined temperature by a heat source provided inside or outside the heating tank 33.

加熱槽33を加熱する具体的方法は特に限定されない。例えば、加熱槽33に収容された排水を撹拌しながら加熱槽33を直接加熱してもよい。また例えば、熱源からの熱を含んだ熱伝導体(空気、油、または水等)が通過する金属パイプを、加熱槽33の表面に接触させるか、内部に引き込むようにしてもよい。これにより、熱伝導体の持つ熱を、金属パイプを介して排水に伝えることができる。 The specific method for heating the heating tank 33 is not particularly limited. For example, the heating tank 33 may be directly heated while stirring the wastewater contained in the heating tank 33. Further, for example, a metal pipe through which a heat conductor (air, oil, water, etc.) containing heat from a heat source passes may be brought into contact with the surface of the heating tank 33 or drawn into the inside. As a result, the heat of the heat conductor can be transferred to the wastewater via the metal pipe.

加熱槽33が実行する加熱工程では、畜糞を処理するときに発生する排熱を、排水を加熱するための熱源の、少なくとも一部として利用してもよい。 In the heating step performed by the heating tank 33, the waste heat generated when treating the livestock manure may be used as at least a part of the heat source for heating the wastewater.

例えば、固形物処理部20において畜糞を堆肥化させる場合、堆肥化の過程で発生する発酵熱を、加熱工程において排水を加熱するための熱源としてもよい。また、固形物処理部20において畜糞を焼却する場合、該焼却により発生する焼却熱を、排水を加熱するための熱源としてもよい。また、固形物処理部20において畜糞炭化物を生産する場合、畜糞を加熱した際の排熱を、排水を加熱するための熱源としてもよい。 For example, when composting livestock manure in the solid matter processing unit 20, the fermentation heat generated in the composting process may be used as a heat source for heating the wastewater in the heating step. Further, when incinerating livestock manure in the solid matter processing unit 20, the incinerator heat generated by the incinerator may be used as a heat source for heating the wastewater. Further, when the solid matter processing unit 20 produces carbides of livestock manure, the waste heat when the livestock manure is heated may be used as a heat source for heating the wastewater.

さらには、加熱工程における熱源として、畜糞を処理するときに発生するこれらの排熱の少なくとも1種類と、排水を加熱するための専用の施設(ボイラー等)で発生させる熱とを組み合わせて利用してもよい。 Furthermore, as a heat source in the heating process, at least one of these waste heats generated when treating livestock manure and heat generated in a dedicated facility (boiler, etc.) for heating wastewater are used in combination. You may.

また、加熱槽33が実行する加熱工程では、廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉、発電所等のプラントまたは産業装置からの、排熱および余熱を、排水を加熱するための熱源の少なくとも一部として利用してもよい。また、加熱槽33が実行する加熱工程では、外部燃料(例えば、化石燃料)から直接得られる熱を、排水を加熱するための熱源の少なくとも一部として利用してもよい。つまり、加熱槽33が実行する加熱工程では、排熱および余熱を利用せず、専用の施設にて燃料から熱を得、当該熱を排水を加熱するための熱源の少なくとも一部として利用してもよい。 Further, in the heating step performed by the heating tank 33, waste heat and residual heat from a plant such as a waste incinerator, a sludge incinerator, a power plant or an industrial device are used as at least a part of a heat source for heating wastewater. You may use it. Further, in the heating step performed by the heating tank 33, heat directly obtained from an external fuel (for example, fossil fuel) may be used as at least a part of a heat source for heating the wastewater. That is, in the heating step executed by the heating tank 33, heat is obtained from the fuel in a dedicated facility without utilizing waste heat and residual heat, and the heat is used as at least a part of a heat source for heating the wastewater. May be good.

(加熱工程での加熱温度)
加熱槽33の加熱工程における排水の温度(加熱温度)は、貯留される排水の量、分解対象の抗生物質の種類、排水中に残存することが許される抗生物質の濃度(目標水質濃度)、等に応じて、適宜定められてよい。
(Heating temperature in the heating process)
The temperature of wastewater (heating temperature) in the heating process of the heating tank 33 includes the amount of wastewater stored, the type of antibiotic to be decomposed, the concentration of antibiotics allowed to remain in the wastewater (target water quality concentration), and Etc., it may be appropriately determined.

例えば、加熱槽33は、所定の加熱期間の間、排水の温度が、少なくとも35℃以上で安定するように加熱することが望ましい。換言すると、加熱槽33での加熱温度は、35℃以上であることが望ましい。 For example, it is desirable that the heating tank 33 is heated so that the temperature of the drainage is stable at least 35 ° C. or higher during a predetermined heating period. In other words, it is desirable that the heating temperature in the heating tank 33 is 35 ° C. or higher.

微生物の生育環境の観点から考えて、第1曝気槽31および第2曝気槽32における排水の温度は、最高でも35℃程度であり、かつ該最高温度が安定して保たれるわけではない。したがって、たとえ第1曝気槽31および第2曝気槽32での排水の温度が、抗生物質を熱分解可能な温度を超えたとしても、それは安定せず、第1曝気槽31および第2曝気槽32のみによって排水中の抗生物質の濃度を、河川に放流しても問題のない程度まで低下させることは困難である。 From the viewpoint of the growth environment of microorganisms, the temperature of the wastewater in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 is about 35 ° C. at the maximum, and the maximum temperature is not stably maintained. Therefore, even if the temperature of the drainage in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 exceeds the temperature at which the antibiotic can be thermally decomposed, it is not stable and the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 are not stable. It is difficult to reduce the concentration of antibiotics in the wastewater to the extent that there is no problem even if it is discharged into the river by 32 alone.

したがって、加熱工程で排水を35℃以上に加熱することにより、排水の温度を、抗生物質を熱分解可能な温度に安定して保つことができ、よって排水中の抗生物質濃度を確実に低下させることができる。 Therefore, by heating the wastewater to 35 ° C. or higher in the heating step, the temperature of the wastewater can be stably maintained at a temperature at which the antibiotic can be thermally decomposed, and thus the concentration of the antibiotic in the wastewater is surely lowered. be able to.

また、加熱槽33での排水の加熱温度の最大値は特に限定されないが、例えば80℃以下であることが望ましい。一般的な排水処理施設(例えば、畜産排水処理施設)における配管およびポンプ等の設備では、80℃以上の高温に耐えられない可能性があるからである。また、排水の加熱温度が高温になるほど、排熱のみの利用での加熱が困難になったり、熱源の燃料コストの増加が生じたりする。このように、排水処理システム100の設備面から考えた加熱の限界温度が、排水の加熱温度の最大値となる場合もある。 The maximum value of the heating temperature of the wastewater in the heating tank 33 is not particularly limited, but is preferably 80 ° C. or lower, for example. This is because equipment such as pipes and pumps in a general wastewater treatment facility (for example, a livestock wastewater treatment facility) may not be able to withstand a high temperature of 80 ° C. or higher. Further, as the heating temperature of the wastewater becomes higher, it becomes difficult to heat the wastewater by using only the waste heat, and the fuel cost of the heat source increases. As described above, the heating limit temperature considered from the equipment aspect of the wastewater treatment system 100 may be the maximum value of the heating temperature of the wastewater.

さらに言えば、加熱槽33では、排水の温度が38℃以上60℃以下になるよう加熱することが望ましい。当該加熱温度であれば、60℃よりも高温かつ80℃以下で加熱する場合に比べて、微生物への悪影響を極力抑えつつも、排水中の抗生物質を確実に分解することができる。また、60℃よりも高温かつ80℃以下で加熱する場合に比べて、簡便な施設にて排水中の抗生物質を分解することができる。またこの場合、加熱時の燃料コストも抑えることができる。 Furthermore, in the heating tank 33, it is desirable to heat the drainage so that the temperature of the drainage is 38 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. At the heating temperature, the antibiotics in the wastewater can be reliably decomposed while suppressing the adverse effect on the microorganisms as much as possible, as compared with the case of heating at a temperature higher than 60 ° C. and 80 ° C. or lower. In addition, the antibiotics in the wastewater can be decomposed in a simple facility as compared with the case of heating at a temperature higher than 60 ° C and at 80 ° C or lower. In this case, the fuel cost at the time of heating can also be suppressed.

さらに言えば、加熱槽33では、排水の温度が38℃以上55℃以下になるように加熱することが最も望ましい。排水における有機物の含有濃度を低下させるためには、微生物による有機物の分解を、できるだけ長期間行うことが望ましい。また、加熱槽33において抗生物質を熱分解した際に発生する有機物を、さらに微生物(第1曝気槽31および第2曝気槽32で投入された微生物)で分解することが望ましい。さらに、詳しくは後述するが、第1曝気槽31または第2曝気槽32で加熱工程を実行する場合もある。 Furthermore, in the heating tank 33, it is most desirable to heat the drainage so that the temperature of the drainage is 38 ° C. or higher and 55 ° C. or lower. In order to reduce the concentration of organic matter in wastewater, it is desirable to decompose organic matter by microorganisms for as long as possible. Further, it is desirable that the organic substances generated when the antibiotic is thermally decomposed in the heating tank 33 are further decomposed by microorganisms (microorganisms introduced in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32). Further, as will be described in detail later, the heating step may be executed in the first aeration tank 31 or the second aeration tank 32.

したがって、排水の加熱温度が高すぎると、微生物の活性が低下してしまう虞がある。これに対し、加熱温度を38℃以上55℃以下とすることで、微生物への悪影響を極力抑えた加熱温度で、排水中の抗生物質を分解することができる。したがって、微生物による有機物の分解と、加熱による抗生物質の分解とを両立させることができる。また、最高でも55℃と比較的低温で排水を加熱することになるため、簡便な施設にて、かつ、加熱時の燃料コストを下げて安価に、排水中の抗生物質を分解することができる。 Therefore, if the heating temperature of the wastewater is too high, the activity of microorganisms may decrease. On the other hand, by setting the heating temperature to 38 ° C. or higher and 55 ° C. or lower, the antibiotics in the wastewater can be decomposed at a heating temperature that minimizes adverse effects on microorganisms. Therefore, it is possible to achieve both the decomposition of organic substances by microorganisms and the decomposition of antibiotics by heating. In addition, since the wastewater is heated at a relatively low temperature of 55 ° C at the maximum, it is possible to decompose the antibiotics in the wastewater in a simple facility and at low cost by reducing the fuel cost at the time of heating. ..

なお、第1曝気槽31および第2曝気槽32の少なくとも一方で投入する微生物に対して、予め馴養処理(微生物をある環境へと適応させる処理)を行っておいてもよい。これにより、熱耐性を持った微生物を生育できる可能性がある。そして、第1曝気槽31および第2曝気槽32の少なくとも一方で投入する微生物を、上記熱耐性を持った微生物にすることで、排水を加熱する際のデメリットである、微生物の活性低下を抑えることができる。 In addition, the microorganisms to be added to at least one of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 may be subjected to a preliminary acclimatization treatment (treatment for adapting the microorganisms to a certain environment). This may allow the growth of heat-tolerant microorganisms. Then, by changing the microorganisms to be added to at least one of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 to the microorganisms having the above heat resistance, the decrease in the activity of the microorganisms, which is a demerit when heating the wastewater, is suppressed. be able to.

なお、分解処理部30において、活性汚泥法ではなく、脱窒等の嫌気性処理を採用する場合、加熱槽33では、排水の温度が40℃以上になるように加熱することが望ましい。分解処理部30において、脱窒等の嫌気性処理を採用する場合、嫌気性処理槽は、一般的に、微生物活性が最大になる37℃程度で運転され、40℃を超えることは通常考えにくい。したがって、加熱槽33において排水の温度を40℃以上にすることで、嫌気性処理槽における排水の温度では分解できない抗生物質を熱分解することができる。 When the decomposition treatment unit 30 employs an anaerobic treatment such as denitrification instead of the activated sludge method, it is desirable to heat the wastewater in the heating tank 33 so that the temperature of the wastewater is 40 ° C. or higher. When an anaerobic treatment such as denitrification is adopted in the decomposition treatment unit 30, the anaerobic treatment tank is generally operated at about 37 ° C. at which the microbial activity is maximized, and it is usually unlikely that the temperature exceeds 40 ° C. .. Therefore, by setting the temperature of the wastewater in the heating tank 33 to 40 ° C. or higher, antibiotics that cannot be decomposed by the temperature of the wastewater in the anaerobic treatment tank can be thermally decomposed.

また、分解処理部30において、活性汚泥法ではなくメタン発酵を採用する場合、メタン発酵が中温発酵法の場合、加熱槽33では排水が37℃以上80℃以下の温度になるように加熱することが望ましい。また、メタン発酵が高温発酵法の場合、加熱槽33では、排水が55℃以上80℃以下の温度になるように加熱することが望ましい。 Further, when methane fermentation is adopted instead of the activated sludge method in the decomposition treatment unit 30, when the methane fermentation is a medium temperature fermentation method, the wastewater is heated to a temperature of 37 ° C. or higher and 80 ° C. or lower in the heating tank 33. Is desirable. When the methane fermentation is a high temperature fermentation method, it is desirable to heat the wastewater to a temperature of 55 ° C. or higher and 80 ° C. or lower in the heating tank 33.

加熱槽33での排水の温度が80℃以下であることが望ましい理由は、活性汚泥法の場合と同様である。メタン発酵が中温発酵法の場合、メタン発酵槽は一般的に37℃程度で運転される。また、メタン発酵が高温発酵法の場合、メタン発酵槽は55℃程度で運転される。したがって、加熱槽33において排水の温度を37℃以上(中温発酵法の場合)または55℃以上(高温発酵法の場合)に保つことによって、メタン発酵槽における排水の温度では分解できない抗生物質を熱分解することができる。 The reason why it is desirable that the temperature of the drainage in the heating tank 33 is 80 ° C. or lower is the same as in the case of the activated sludge method. When the methane fermentation is a medium temperature fermentation method, the methane fermentation tank is generally operated at about 37 ° C. When the methane fermentation is a high temperature fermentation method, the methane fermentation tank is operated at about 55 ° C. Therefore, by keeping the temperature of the wastewater at 37 ° C. or higher (in the case of the medium-temperature fermentation method) or 55 ° C. or higher (in the case of the high-temperature fermentation method) in the heating tank 33, the antibiotics that cannot be decomposed by the temperature of the wastewater in the methane fermentation tank are heated. Can be disassembled.

(加熱工程での加熱期間)
加熱槽33での加熱期間は、貯留される排水の量、分解対象の抗生物質の種類、目標水質濃度等に応じて、適宜定められてよい。例えば、加熱槽33での加熱期間は、1時間以上、2時間以上、3時間以上、4時間以上、5時間以上、または、6時間以上であることが望ましい。また、排水処理システム100全体の処理が滞らない範囲で、可能な限りの期間、加熱槽33に排水を貯留させて加熱を継続してもよい。
(Heating period in the heating process)
The heating period in the heating tank 33 may be appropriately determined according to the amount of wastewater to be stored, the type of antibiotic to be decomposed, the target water quality concentration, and the like. For example, the heating period in the heating tank 33 is preferably 1 hour or longer, 2 hours or longer, 3 hours or longer, 4 hours or longer, 5 hours or longer, or 6 hours or longer. Further, the wastewater may be stored in the heating tank 33 and the heating may be continued for as long as possible within the range where the treatment of the entire wastewater treatment system 100 is not delayed.

また、所定の加熱期間が経過しても排水の抗生物質濃度が目標水質値に到達しない場合、分解処理部30と膜分離槽40との間、または膜分離槽40と消毒槽50との間に更に加熱槽33(または、分解処理部30)を設け、加熱を行っても良い。また、排水処理施設(例えば、畜産排水処理施設)を実際に稼働させる場合、各槽での排水の滞留時間は、各槽の設備設計において計算されている滞留時間よりも長めに確保されることが多い。このように、各槽における滞留時間を調整可能な場合、加熱槽33における排水の滞留時間を通常よりも長く設け、目標水質値に到達するまで加熱を続けてもよい。 If the antibiotic concentration in the wastewater does not reach the target water quality value even after the predetermined heating period has elapsed, between the decomposition treatment unit 30 and the membrane separation tank 40, or between the membrane separation tank 40 and the disinfection tank 50. A heating tank 33 (or a decomposition treatment unit 30) may be further provided in the heating tank 33 (or the decomposition treatment unit 30) to perform heating. In addition, when actually operating a wastewater treatment facility (for example, a livestock wastewater treatment facility), the residence time of wastewater in each tank should be secured longer than the residence time calculated in the equipment design of each tank. There are many. In this way, if the residence time in each tank can be adjusted, the residence time of the wastewater in the heating tank 33 may be set longer than usual, and heating may be continued until the target water quality value is reached.

通常、畜産業では、家畜には複数種類の抗生物質が投与される。したがって、排水の中でも特に畜産排水には、複数種類の抗生物質が残留しているのが一般的である。ゆえに、上述した加熱温度および加熱期間は、加熱槽33に貯留された排水の、最も熱分解されにくい抗生物質の濃度が、該抗生物質についての目標水質濃度以下になるように設定されることが望ましい。 Usually, in the livestock industry, livestock are given multiple types of antibiotics. Therefore, it is common that a plurality of types of antibiotics remain in the wastewater from livestock, especially in the wastewater. Therefore, the above-mentioned heating temperature and heating period may be set so that the concentration of the antibiotic that is most difficult to be pyrolyzed in the wastewater stored in the heating tank 33 is equal to or less than the target water quality concentration for the antibiotic. desirable.

(膜分離槽40)
膜分離槽40は、分解処理部30から流入する排水を、さらに固体と液体とに膜分離するための槽である。膜分離槽40の内部には膜フィルタが設けられ、排水は該フィルタを通過することで、固体と液体とに分離される。分離後の液体は消毒槽50に送られ、固体は汚泥貯留槽5に戻される。
(Membrane Separation Tank 40)
The membrane separation tank 40 is a tank for further separating the wastewater flowing from the decomposition treatment unit 30 into a solid and a liquid. A membrane filter is provided inside the membrane separation tank 40, and wastewater is separated into a solid and a liquid by passing through the filter. The separated liquid is sent to the disinfection tank 50, and the solid is returned to the sludge storage tank 5.

(消毒槽50)
消毒槽50は、膜分離槽40から流入した排水に消毒処理を施すための槽である。消毒槽50では、ある程度排水が貯留された後、消毒剤が投与される。この消毒剤は、第1曝気槽31および第2曝気槽32で投与された微生物、ならびに元から排水に含まれていた大腸菌等を殺菌するための薬剤である。消毒槽50で消毒された排水は、河川等に放流可能な水質を満たしているか検査された後、河川等に放流される。
(Disinfection tank 50)
The disinfection tank 50 is a tank for disinfecting the wastewater flowing from the membrane separation tank 40. In the disinfection tank 50, the disinfectant is administered after the wastewater is stored to some extent. This disinfectant is a drug for sterilizing microorganisms administered in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32, and Escherichia coli originally contained in the waste water. The wastewater sterilized in the disinfection tank 50 is discharged to the river or the like after being inspected for water quality that can be discharged to the river or the like.

(変形例)
なお、排水処理システム100は、加熱槽33を図1に示した位置以外の位置に設けてもよい。例えば、排水処理システム100は、加熱槽33を第2流量調整槽4と第1曝気槽31との間に設けてもよい。この場合、加熱槽33において加熱処理した排水を、後続の第1曝気槽31での微生物活性が損なわれない程度の温度まで冷却してから第1曝気槽31に送る。これにより、加熱槽33において、微生物の活性低下を懸念することなく、加熱温度を設定できる。さらに、抗生物質の分解物を、第1曝気槽31および第2曝気槽32においてさらに分解することができるため、分解処理部30から排出される排水の水質をより向上させることができる。
(Modification example)
The wastewater treatment system 100 may be provided with the heating tank 33 at a position other than the position shown in FIG. For example, in the wastewater treatment system 100, the heating tank 33 may be provided between the second flow rate adjusting tank 4 and the first aeration tank 31. In this case, the wastewater heat-treated in the heating tank 33 is cooled to a temperature at which the microbial activity in the subsequent first aeration tank 31 is not impaired, and then sent to the first aeration tank 31. Thereby, in the heating tank 33, the heating temperature can be set without worrying about the decrease in the activity of microorganisms. Further, since the decomposition product of the antibiotic can be further decomposed in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32, the water quality of the wastewater discharged from the decomposition treatment unit 30 can be further improved.

また例えば、排水処理システム100では、加熱槽33を膜分離槽40と消毒槽50との間に設けてもよい。この場合も、微生物の活性低下を懸念することなく、加熱温度を設定できる。また、膜分離槽40で排水から汚泥をさらに分離しているため、汚泥に付着している抗生物質を物理的に除去した上で、残留抗生物質の熱分解を行うことができる。 Further, for example, in the wastewater treatment system 100, the heating tank 33 may be provided between the membrane separation tank 40 and the disinfection tank 50. In this case as well, the heating temperature can be set without worrying about a decrease in the activity of microorganisms. Further, since the sludge is further separated from the wastewater in the membrane separation tank 40, the residual antibiotic can be thermally decomposed after the antibiotic adhering to the sludge is physically removed.

また例えば、排水処理システム100は、加熱槽33を第1曝気槽31と第2曝気槽32との間に設けてもよい。この場合、第2曝気槽32では、分解物を、さらに無害な有機物または無機物に分解することが可能な微生物を投与することが望ましい。これにより、抗生物質を熱分解と、微生物による分解との2段階で分解することができるため、分解処理部30から排出される排水の水質をより向上させることができる。 Further, for example, in the wastewater treatment system 100, the heating tank 33 may be provided between the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32. In this case, in the second aeration tank 32, it is desirable to administer a microorganism capable of further decomposing the decomposed product into a harmless organic substance or an inorganic substance. As a result, the antibiotic can be decomposed in two stages of thermal decomposition and decomposition by microorganisms, so that the water quality of the wastewater discharged from the decomposition treatment unit 30 can be further improved.

また、加熱工程は、第1曝気槽31または第2曝気槽32(または、好気性処理槽、嫌気性処理槽、若しくは、メタン発酵槽)にて実行されてもよい。換言すると、第1曝気槽31または第2曝気槽32(または、好気性処理槽、嫌気性処理槽、若しくは、メタン発酵槽)は、加熱槽33の機能を兼ねていてもよい。また、排水処理システム100は、加熱槽33で加熱工程を実行せず(または加熱槽33を備えずに)、他の装置で加熱工程を実行してもよい。例えば、第1流量調整槽3、第2流量調整槽4、および膜分離槽40等で加熱工程を実行してもよい。 Further, the heating step may be performed in the first aeration tank 31 or the second aeration tank 32 (or an aerobic treatment tank, an anaerobic treatment tank, or a methane fermentation tank). In other words, the first aeration tank 31 or the second aeration tank 32 (or an aerobic treatment tank, an anaerobic treatment tank, or a methane fermentation tank) may also have the function of the heating tank 33. Further, the wastewater treatment system 100 may not execute the heating step in the heating tank 33 (or may not include the heating tank 33), and may execute the heating step in another device. For example, the heating step may be executed in the first flow rate adjusting tank 3, the second flow rate adjusting tank 4, the membrane separation tank 40, or the like.

また、排水処理システム100は、加熱槽33で加熱工程を実行するとともに、第1流量調整槽3、第2流量調整槽4、第1曝気槽31、第2曝気槽32(または、好気性処理槽、嫌気性処理槽、若しくは、メタン発酵槽)、および膜分離槽40等で加熱工程を実行してもよい。 Further, the wastewater treatment system 100 executes the heating step in the heating tank 33, and also performs the first flow adjustment tank 3, the second flow adjustment tank 4, the first aeration tank 31, and the second aeration tank 32 (or aerobic treatment). The heating step may be performed in a tank, an anaerobic treatment tank, or a methane fermentation tank), a membrane separation tank 40, or the like.

以上説明した排水処理システム100によれば、排水に残留する抗生物質を熱分解してから、当該排水を河川等に放流することができる。したがって、排水の放流先の河川等における、抗生物質耐性菌の発生を防止することができる。 According to the wastewater treatment system 100 described above, the antibiotics remaining in the wastewater can be thermally decomposed and then the wastewater can be discharged to a river or the like. Therefore, it is possible to prevent the outbreak of antibiotic-resistant bacteria in the river or the like where the wastewater is discharged.

〔実施形態2〕
本発明に係る排水処理システムは、排水を吸着剤と接触させることによって、前記抗生物質および該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を含んでいてもよい。そして、該吸着工程は、加熱工程の前、および、後の少なくとも一方において実行されてもよい。以下、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
The wastewater treatment system according to the present invention may include an adsorption step of adsorbing at least one of the antibiotic and the decomposition product of the antibiotic to the adsorbent by bringing the wastewater into contact with the adsorbent. Then, the adsorption step may be carried out at least one before and after the heating step. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment, and the description thereof will not be repeated.

図2は、実施形態2に係る排水処理システム200の典型的な一例を示す図である。排水処理システム200は、吸着塔60を含む点で、実施形態1に係る排水処理システム100と異なる。 FIG. 2 is a diagram showing a typical example of the wastewater treatment system 200 according to the second embodiment. The wastewater treatment system 200 is different from the wastewater treatment system 100 according to the first embodiment in that it includes a suction tower 60.

(吸着塔60)
吸着塔60は、排水を吸着剤と接触させることによって、抗生物質および該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる工程(吸着工程)を実行するための槽である。なお、吸着工程は、加熱工程の前および後の少なくとも一方において実行されればよい。ゆえに、吸着塔60は、加熱槽33の前および後の少なくとも1箇所に設置されればよい。本実施形態では、図2に示す通り、消毒槽50の後に吸着塔60を設けた場合について説明する。
(Adsorption tower 60)
The adsorption tower 60 is a tank for executing a step (adsorption step) of adsorbing at least one of an antibiotic and a decomposition product of the antibiotic to the adsorbent by bringing the wastewater into contact with the adsorbent. The adsorption step may be performed at least one before and after the heating step. Therefore, the adsorption tower 60 may be installed at least one place before and after the heating tank 33. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a case where the adsorption tower 60 is provided after the disinfection tank 50 will be described.

吸着塔60における吸着工程の具体的手法は、特に限定されない。例えば、吸着塔60の内部に、吸着剤を充填したカラムを配置し、該カラム内に排水を通水させることで、吸着剤に抗生物質および該抗生物質の分解物の少なくとも一方を吸着させてもよい。または、吸着塔60内に、膜状の吸着剤を配置し、その膜を通るように排水を通水させてもよい。吸着剤は、その吸着性能が低下してきた場合、適宜新しい吸着剤と交換され得る。 The specific method of the adsorption step in the adsorption tower 60 is not particularly limited. For example, by arranging a column filled with an adsorbent inside the adsorption tower 60 and allowing drainage to pass through the column, the adsorbent adsorbs at least one of an antibiotic and a decomposition product of the antibiotic. May be good. Alternatively, a membrane-like adsorbent may be arranged in the adsorption tower 60, and drainage may be allowed to pass through the membrane. The adsorbent can be replaced with a new adsorbent as appropriate when its adsorption performance deteriorates.

なお、吸着塔60は、吸着剤が充填または配置された吸着槽であってもよい。そして、該吸着槽に排水を所定の期間貯留することで、吸着剤に抗生物質および該抗生物質の分解物の少なくとも一方を吸着させてもよい。さらに言えば、所定の期間が経過した後、吸着塔60中の排水の水質検査を行った上で、吸着塔60中の排水を河川等に放流してもよい。 The adsorption tower 60 may be an adsorption tank filled or arranged with an adsorbent. Then, by storing the wastewater in the adsorption tank for a predetermined period of time, the adsorbent may adsorb at least one of the antibiotic and the decomposition product of the antibiotic. Furthermore, after a predetermined period has elapsed, the water quality of the wastewater in the adsorption tower 60 may be inspected, and then the wastewater in the adsorption tower 60 may be discharged to a river or the like.

また、吸着剤の材質も特に限定されない。例えば、吸着剤として、活性炭等の多孔質の材質を用いてもよい。しかしながら、排水処理システム200の吸着塔60は、吸着剤として、畜糞の炭化物を用いることが望ましい。 Further, the material of the adsorbent is not particularly limited. For example, a porous material such as activated carbon may be used as the adsorbent. However, it is desirable that the adsorption tower 60 of the wastewater treatment system 200 uses carbides of livestock manure as an adsorbent.

畜糞炭化物を吸着剤として利用する場合、活性炭等を吸着剤として利用する場合に比べて、吸着剤の調達コストを削減することができる。また、排水(例えば、畜産排水)、および、畜糞は、同じ施設で並行して処理されることが多い。したがって、抗生物質を吸着可能な畜糞炭化物の作製、および、抗生物質を吸着した畜糞炭化物の再生からなるサイクルを、効率よく循環させることができる。さらに、吸着剤の在庫確保が容易という利点もある。 When the carbide of livestock manure is used as an adsorbent, the procurement cost of the adsorbent can be reduced as compared with the case of using activated carbon or the like as an adsorbent. In addition, wastewater (for example, livestock wastewater) and livestock manure are often treated in parallel in the same facility. Therefore, it is possible to efficiently circulate the cycle consisting of the production of the animal manure carbide capable of adsorbing the antibiotic and the regeneration of the animal manure carbide adsorbed with the antibiotic. Further, there is an advantage that it is easy to secure an inventory of the adsorbent.

なお、吸着塔60で吸着剤として用いる畜糞の炭化物は、固形物処理部20において生産される畜糞炭化物であってもよいし、排水処理システム200の一連の処理とは別に生産された畜糞炭化物であってもよい。 The carbide of livestock manure used as an adsorbent in the adsorption tower 60 may be the charcoal of livestock manure produced in the solid matter processing unit 20, or the charcoal of livestock manure produced separately from the series of treatments of the wastewater treatment system 200. There may be.

ところで、吸着剤として用いる畜糞炭化物(以下、単に畜糞炭化物とする)を排水と接触させた際に、畜糞炭化物から排水に有機物(リンおよび窒素等)が溶出することがある。これらの有機物の溶出量が多い場合、吸着塔60での処理後の排水が、河川に放流可能な水質を満たさなくなる虞がある。 By the way, when the carbide of livestock manure used as an adsorbent (hereinafter, simply referred to as charcoal of livestock manure) is brought into contact with wastewater, organic substances (phosphorus, nitrogen, etc.) may be eluted from the charcoal of livestock manure into the wastewater. If the amount of these organic substances eluted is large, the wastewater after the treatment in the adsorption tower 60 may not satisfy the water quality that can be discharged into the river.

このような有機物の溶出を抑えるため、畜糞炭化物は出来る限り高温で炭化処理され製造されたものであることが望ましい。畜糞炭化物の生産時に、高温(例えば600℃〜900℃)で炭化処理することで、畜糞炭化物中の残留有機物の量を減らし、ひいては畜糞炭化物から排水に溶出する有機物の量を抑えることができるからである。 In order to suppress the elution of such organic matter, it is desirable that the carbonized animal manure is produced by being carbonized at a high temperature as much as possible. By carbonizing at a high temperature (for example, 600 ° C to 900 ° C) during the production of charcoal of livestock manure, the amount of residual organic matter in the charcoal of livestock manure can be reduced, and the amount of organic matter eluted from the charcoal of livestock manure into wastewater can be suppressed. Is.

また、有機物の溶出を抑えるためには、洗浄処理を施した畜糞炭化物を吸着剤として用いることも有効である。畜糞炭化物を洗浄することによって、該畜糞炭化物に残留している有機物を洗浄水に溶出させておくことができる。したがって、洗浄後の畜糞炭化物を吸着剤として使用すると、未洗浄の畜糞炭化物を使用する場合よりも有機物の溶出量を減らすことができる。 Further, in order to suppress the elution of organic matter, it is also effective to use the carbide of livestock manure that has been washed as an adsorbent. By washing the carbide of livestock manure, the organic matter remaining in the charcoal of livestock manure can be eluted in the washing water. Therefore, when the charcoal of livestock manure after washing is used as an adsorbent, the amount of organic matter eluted can be reduced as compared with the case of using the charcoal of livestock manure after washing.

畜糞炭化物に洗浄処理を施す場合、該畜糞炭化物の炭化処理の温度は、必ずしも高温でなくてもよい。例えば、有機肥料として用いる畜糞炭化物と同様またはそれ以下の温度(例えば、450℃以上等)で炭化処理した畜糞炭化物に洗浄処理を施したものを、吸着剤として使用してもよい。 When the carbonized animal manure is washed, the temperature of the carbonized animal manure does not necessarily have to be high. For example, a carbonized animal manure that has been carbonized at a temperature similar to or lower than that of the carbonized animal manure used as an organic fertilizer (for example, 450 ° C. or higher) may be washed and used as an adsorbent.

また、畜糞炭化物は、該畜糞炭化物の生産時の炭化処理の少なくとも一部において、水蒸気で賦活処理されていることが望ましい。水蒸気での賦活処理を行うことによって、畜糞炭化物に含まれる炭素のガス化が起こり、該畜糞炭化物内に微細構造が生じる。これにより、畜糞炭化物の比表面積を増加させることができる。よって、畜糞炭化物の単位量あたりの抗生物質および分解物の吸着量を増加させることができる。つまり、畜糞炭化物の吸着性能を上昇させることができる。 Further, it is desirable that the carbonized animal manure is activated by steam in at least a part of the carbonization treatment at the time of producing the carbonized animal manure. By performing the activation treatment with steam, gasification of carbon contained in the carbide of livestock manure occurs, and a fine structure is generated in the charcoal of livestock manure. Thereby, the specific surface area of the carbide of livestock manure can be increased. Therefore, it is possible to increase the amount of adsorbed antibiotics and decomposition products per unit amount of carbides of livestock manure. That is, the adsorption performance of carbides of livestock manure can be improved.

なお、畜糞炭化物の生産時に水蒸気での賦活を行う場合、畜糞炭化物の炭化処理の温度は、より高温であることが望ましい。例えば、鶏糞の場合、850℃以上の温度で炭化処理し、さらに水蒸気での賦活を行うことが望ましい。これにより、畜糞炭化物の比表面積を大幅に上昇させることができる。 When activating with steam during the production of carbonized livestock manure, it is desirable that the temperature of the carbonization treatment of the carbonized livestock manure is higher. For example, in the case of chicken manure, it is desirable to carbonize at a temperature of 850 ° C. or higher and further activate with steam. As a result, the specific surface area of the carbide of livestock manure can be significantly increased.

以上説明した排水処理システム200によれば、抗生物質および該抗生物質の分解物の少なくとも一方を、排水から除去することができる。吸着工程は、特に、熱で分解し難い抗生物質の除去に有効である。この吸着工程と、加熱工程とを組み合わせることによって、排水から抗生物質をより確実に除去することができる。 According to the wastewater treatment system 200 described above, at least one of the antibiotic and the decomposition product of the antibiotic can be removed from the wastewater. The adsorption step is particularly effective in removing antibiotics that are difficult to decompose by heat. By combining this adsorption step and the heating step, antibiotics can be more reliably removed from the wastewater.

〔実施形態3〕
上述の通り、排水処理システム100および200の加熱工程において熱分解する抗生物質の種類は、特に限定されない。また、排水処理システム200の吸着工程において、吸着剤に吸着させる抗生物質、および、吸着させる分解物の分解前の抗生物質の種類も、特に限定されない。
[Embodiment 3]
As described above, the type of antibiotic that thermally decomposes in the heating steps of the wastewater treatment systems 100 and 200 is not particularly limited. Further, in the adsorption step of the wastewater treatment system 200, the type of the antibiotic adsorbed by the adsorbent and the antibiotic before decomposition of the decomposed product to be adsorbed are not particularly limited.

例えば、排水処理システム100および200の加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において、アミノグリコシド系、テトラサイクリン系、ペニシリン系、ペプチド系、マクロライド系、リンコマイシン系、キロノン系、ポリペプタイド系、ポリサッカライド系、ポリエーテル系、およびセフェム系等の抗生物質、ならびに抗真菌性抗生物質の分解処理または吸着が可能である。 For example, in at least one of the heating and adsorption steps of the wastewater treatment systems 100 and 200, aminoglycosides, tetracyclines, penicillins, peptides, macrolides, lincomycins, kilonones, polypeptides, polysaccharides, Antibiotics such as polyethers and cephem, as well as antifungal antibiotics can be degraded or adsorbed.

アミノグリコシド系の抗生物質としては、例えば、硫酸アプラマイシン、硫酸カナマイシン、硫酸ゲンタマイシン、硫酸ジヒドロストレプトマイシン、硫酸ストレプトマイシン、および硫酸フラジオマイシン等が挙げられる。 Examples of aminoglycoside antibiotics include apramycin sulfate, kanamycin sulfate, gentamicin sulfate, dihydrostreptomycin sulfate, streptomycin sulfate, fradiomycin sulfate and the like.

テトラサイクリン系の抗生物質としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムカルシウムオキシテトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、硫酸オキシテトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、塩酸クロルテトラサイクリン、塩酸ドキシサイクリン、およびドキシサイクリン塩酸塩水和物等が挙げられる。 Examples of tetracycline antibiotics include alkyltrimethylammonium calcium oxytetracycline, oxytetracycline, oxytetracycline sulfate, chlortetracycline, chlortetracycline hydrochloride, doxycycline hydrochloride, and doxycycline hydrochloride hydrate.

ペニシリン系の抗生物質としては、例えば、アモキシシリン、アンピシリン、アンピシリンナトリウム、クロキサシリンナトリウム、ジクロキサシリンナトリウム、ナフシリンナトリウムモノハイドレート、ベンジルペニシリンカリウム、ベンジルペニシリンプロカイン、およびメシリナム等が挙げられる。 Examples of penicillin-based antibiotics include amoxicillin, ampicillin, ampicillin sodium, cloxacillin sodium, dicloxacillin sodium, naphthylin sodium monohydrate, benzylpenicillin potassium, benzylpenicillin prokine, and mecillinum.

ペプチド系の抗生物質としては、例えば、チオストレプトンおよび硫酸コリスチン等が挙げられる。 Examples of peptide-based antibiotics include thiostreptone and colistin sulfate.

マクロライド系の抗生物質としては、例えば、エリスロマイシン、チオシアン酸エリスロマイシン、エンボン酸スピラマイシン、ジョサマイシン、タイロシン、リン酸タイロシン、酒石酸タイロシン、酒石酸酢酸イソ吉草酸タイロシン、チルミコシン、リン酸チルミコシン、ミロサマイシン、およびツラスロマイシン等が挙げられる。 Macrolide antibiotics include, for example, erythromycin, erythromycin thiosicate, spiramycin embonate, josamicin, tyrosin, tyrosin phosphate, tyrosin tartrate, tyrosin tartrate acetate, tilmicosin, tylmicosin phosphate, milosamycin, and vine. Examples include erythromycin.

リンコマイシン系の抗生物質としては、塩酸クリンダマイシン、塩酸リンコマイシン、および塩酸リンコマイシン水和物等が挙げられる。 Examples of the lincomycin-based antibiotic include clindamycin hydrochloride, lincomycin hydrochloride, lincomycin hydrochloride hydrate and the like.

ポリペプタイド系の抗生物質としては、亜鉛バシトラシン、エンラマイシン、ノシヘプタイド、および硫酸コリスチン等が挙げられる。 Examples of the polypeptide antibiotic include zinc bacitracin, enramycin, nosiheptide, colistin sulfate and the like.

ポリサッカライド系の抗生物質としては、フラボフォスフォリポール等が挙げられる。 Examples of the polysaccharide-based antibiotic include flavophospolipol and the like.

ポリエーテル系の抗生物質としては、サリノマイシンナトリウム、センデュラマイシンナトリウム、ナラシン、モネンシンナトリウム、およびラサロシドナトリウムが挙げられる。 Polyester antibiotics include sodium salinomycin, sodium senduramycin, narasin, monensin sodium, and sodium lasaroside.

セフェム系の抗生物質としては、セファレキシン、セファゾリンナトリウム、セファゾリン、セフチオフルナトリウム、セファロニウム、セフポドキシムプロキセチル、セフロキシムナトリウム、セフォベシンナトリウム、硫酸セフキノム、セファピリンナトリウムおよびセファピリンベンザチンが挙げられる。 Cefazolin antibiotics include cephalexin, cefazolin sodium, cefazolin, cefthioflusodium, cefaronium, cefpodoxime proxetyl, cefloxim sodium, cefobecin sodium, cefquinome sulfate, cefapilin sodium and cefapilin benza. Chin is mentioned.

この他にも、例えば、クロラムフェニコール、チアムリン、フマル酸チアムリン、塩酸バルネムリン、ビコザマイシン、安息香酸ビコザマイシン、ホスホマイシンカルシウム、ホスホマイシンカルシウム水和物、ホスホマイシンナトリウム、アビラマイシン、エフトロマイシン、およびバージニアマイシン等の抗生物質も、加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において分解処理または吸着が可能である。 In addition, for example, chloramphenicol, tiamulin, tiamulin fumarate, valnemulin hydrochloride, bicozamycin, bicozamycin benzoate, fosfomycin calcium, phosphomycin calcium hydrate, fosfomycin sodium, aviramycin, eftromycin, and virginiamycin, etc. The antibiotic can also be degraded or adsorbed in at least one of the heating and adsorption steps.

また、この他にも、排水処理システム100および200の加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において、合成抗菌剤、駆虫剤、および抗原虫剤も広義の抗生物質として分解処理または吸着が可能である。例えば、加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において、キロノン系、チアンフェニコール系、フラン系、フルオロキノロン系、およびサルファ剤等の合成抗菌剤を処理可能である。 In addition, synthetic antibacterial agents, anthelmintic agents, and antiprotozoal agents can also be decomposed or adsorbed as antibiotics in a broad sense in at least one of the heating step and the adsorption step of the wastewater treatment systems 100 and 200. For example, synthetic antibacterial agents such as kilonone-based, thiamphenicol-based, furan-based, fluoroquinolone-based, and sulfa agents can be treated in at least one of a heating step and an adsorption step.

キロノン系の合成抗菌剤としては、オキソリン酸等が挙げられる。 Examples of the quinolone-based synthetic antibacterial agent include oxolinic acid and the like.

チアンフェニコール系の合成抗菌剤としては、チアンフェニコールおよびフロルフェニコール等が挙げられる。 Examples of the thianphenicol-based synthetic antibacterial agent include thianphenicol and florfenicol.

フラン系の合成抗菌剤としては、ニトロフラゾンおよびニフルスチレン酸ナトリウムが挙げられる。 Examples of furan-based synthetic antibacterial agents include nitrofural and sodium niflustyrenate.

フルオロキノロン系の合成抗菌剤としては、ノルフロキサシン、エンロフロキサシン、オルビフロキサシン、オフロキサシン、マルボフロキサシン、メシル酸ダノフロキサシンおよび塩酸ロメフロキサシンが挙げられる。 Examples of the fluoroquinolone-based synthetic antibacterial agent include norfloxacin, enrofloxacin, orbifloxacin, ofloxacin, marbofloxacin, danofloxacin mesylate, and lomefloxacin hydrochloride.

サルファ剤の合成抗菌剤としては、スルファクロルピリダジンナトリウム、スルファジアジン、スルファジミジン(スルファメサジン)、スルファジメトキシン、スルファジメトキシンナトリウム、スルファドキシン、スルファメトキサゾール、スルファメラジンナトリウム、スルファモイルダプソン、スルファモノメトキシン、スルファモノメトキシン水和物、スルファモノメトキシンナトリウム、スルフィソゾールナトリウム、およびホモスルファミン等が挙げられる。 Synthetic antibacterial agents for sulfa drugs include sulfachlorpyridazine sodium, sulfadiazine, sulfadimidine (sulfamesazine), sulfadimethoxine, sulfadimethoxine sodium, sulfadoxine, sulfamethoxazole, sulfamelazine sodium, sulfamoyldapson, sulfamono. Examples thereof include methoxyne, sulfamonomethoxine hydrate, sulfamonomethoxine sodium, sulfisozole sodium, homosulfamine and the like.

また、この他にも、排水処理システム100および200の加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において、オルメトプリムおよびトリメトプリム等の合成抗菌剤も分解処理または吸着が可能である。 In addition, synthetic antibacterial agents such as olmethoprim and trimethoprim can also be decomposed or adsorbed in at least one of the heating step and the adsorption step of the wastewater treatment systems 100 and 200.

また例えば、排水処理システム100の加熱工程および吸着工程の少なくとも一方において、アベルメクチン系、チアベンダゾール系、およびピペラジン系等の駆虫剤を処理可能である。 Further, for example, anthelmintic agents such as avermectin-based, thiabendazole-based, and piperazine-based can be treated in at least one of the heating step and the adsorption step of the wastewater treatment system 100.

アベルメクチン系の駆虫剤としては、イベルメクチン、エプリノメクチン、セラメクチン、ドラメクチン、ミルベマイシンオキシムおよびモキシデクチンが挙げられる。 Examples of avermectin-based anthelmintics include ivermectin, eprinomectin, selamectin, drammectin, milbemycin oxime and moxidectin.

チアベンゾダール系の駆虫剤としては、トリクラベンダゾール、フェンベンダゾールおよびフルベンダゾールが挙げられる。 Examples of the thiabenzodal anthelmintic include triclabendazole, fenbendazole and flubendazole.

ピペラジン系の駆虫剤としては、アジピン酸ピペラジン、クエン酸ピペラジンおよびリン酸ピペラジンが挙げられる。 Examples of the piperazine-based anthelmintic agent include piperazine adipate, piperazine citrate and piperazine phosphate.

また、エモデプシド、塩酸レバミゾール、オキシクロザニド、カマラ、サントニン、ジクロロフェン、ジソフェノール、酒石酸モランテル、トリブロムサラン、パモ酸ピランテル、フェノチアジン、フェバンテル、プラジクアンテル、ブロムフェノホス、マクリ、メチリジン、メラルソミン二塩酸塩等の駆虫剤も処理可能である。 In addition, modepside, levamisole hydrochloride, oxyclozanide, digenea simplex, santonin, dichlorophen, disophenol, morantel tartrate, tribromsalan, pyrantel pamoate, phenothiazine, fevantel, praziquantel, bromphenofus, digenea simplex, metylidine, melansomine dihydrochloride, etc. Insecticide can also be treated.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

以下の実施例では、排水の一例である畜産排水を例に挙げて説明するが、本発明は、広く排水に適用可能であって、適用範囲は、畜産排水に限定されない。 In the following examples, livestock wastewater, which is an example of wastewater, will be described as an example, but the present invention is widely applicable to wastewater, and the scope of application is not limited to livestock wastewater.

(抗生物質の熱分解確認試験)
(1:目的)
本試験では、畜産排水を加熱した場合の抗生物質の熱分解可否と、熱分解速度について試験を行った。
(Pyrolysis confirmation test of antibiotics)
(1: Purpose)
In this test, the possibility of thermal decomposition of antibiotics when the livestock wastewater was heated and the thermal decomposition rate were tested.

(2:試料の準備)
抗生物質を溶かした純水をリン酸緩衝液で希釈して、畜産排水のモデル液を調製した。試験対象の抗生物質としては、オキシテトラサイクリン(OTC)と、ドキシサイクリン(DOXY)とを準備した。
(2: Preparation of sample)
Pure water in which antibiotics were dissolved was diluted with a phosphate buffer solution to prepare a model solution for livestock wastewater. Oxytetracycline (OTC) and doxycycline (DOXY) were prepared as the antibiotics to be tested.

(3:試験条件)
OTCを含むモデル液と、DOXYを含むモデル液との2種類の溶液を作製した。溶液中のOTCの初期濃度は、5,100ng/Lに調製した。溶液中のDOXYの初期濃度は、4,100ng/Lに調製した。2種類の溶液を、120時間加熱した。2種類の溶液の加熱温度は、38℃、60℃、および80℃の3条件とした。
(3: Test conditions)
Two kinds of solutions, a model solution containing OTC and a model solution containing DOXY, were prepared. The initial concentration of OTC in the solution was adjusted to 5,100 ng / L. The initial concentration of DOXY in the solution was adjusted to 4,100 ng / L. The two solutions were heated for 120 hours. The heating temperature of the two types of solutions was 38 ° C, 60 ° C, and 80 ° C under three conditions.

(4:試験手順)
OTCを濃度が5,100ng/Lになるように溶かしたモデル液(以下、OTC溶液と称する)を作製した。DOXYを濃度が4,100ng/Lになるように溶かしたモデル液(以下、DOXY溶液と称する)を作製した。
(4: Test procedure)
A model solution (hereinafter referred to as an OTC solution) in which OTC was dissolved so as to have a concentration of 5,100 ng / L was prepared. A model solution (hereinafter referred to as DOXY solution) in which DOXY was dissolved so as to have a concentration of 4,100 ng / L was prepared.

500mLのポリプロピレン容器を検体数の分だけ用意し、それぞれの容器にOTC溶液またはDOXY溶液を注いだ。OTC溶液およびDOXY溶液を、恒温機で120時間加熱した。なお、加熱の際にはポリプロピレン容器のふたを閉め、溶液が蒸発するのを防いだ。 500 mL polypropylene containers were prepared for the number of samples, and OTC solution or DOXY solution was poured into each container. The OTC and DOXY solutions were heated in a thermostat for 120 hours. When heating, the lid of the polypropylene container was closed to prevent the solution from evaporating.

サンプリングは、下記表1の通りに実施した。すなわち、加熱開始後、0時間(0h)、1時間(1h)、6時間(6h)、24時間(24h)、48時間(48h)、および120時間(120h)が経過した時点でサンプリングを実施した。抗生物質の変性を防ぐため、採取したサンプルにEDTAを0.5g添加して、4℃の冷蔵庫で保管した。その後、各サンプルにおけるOTCまたはDOXYの濃度を測定した。 Sampling was performed as shown in Table 1 below. That is, sampling is performed when 0 hours (0h), 1 hour (1h), 6 hours (6h), 24 hours (24h), 48 hours (48h), and 120 hours (120h) have elapsed after the start of heating. did. To prevent denaturation of antibiotics, 0.5 g of EDTA was added to the collected sample and stored in a refrigerator at 4 ° C. Then, the concentration of OTC or DOXY in each sample was measured.

Figure 0006983695
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(5:試験結果)
図3は、熱分解による、溶液中の抗生物質濃度の経時変化を示す図である。図3の(a)はOTCの、図3の(b)はDOXYの濃度の経時変化を示している。OTC溶液中のOTCの初期濃度は5,100ng/L、DOXY溶液中のDOXYの初期濃度は4,100ng/Lであった。図示の通り、全ての温度条件下において、かつ、OTC溶液およびDOXY溶液の両方において、時間経過とともに抗生物質濃度の低下傾向がみられた。
(5: Test result)
FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the concentration of antibiotics in a solution due to thermal decomposition. FIG. 3 (a) shows the OTC concentration, and FIG. 3 (b) shows the time course of the DOXY concentration. The initial concentration of OTC in the OTC solution was 5,100 ng / L, and the initial concentration of DOXY in the DOXY solution was 4,100 ng / L. As shown in the figure, the antibiotic concentration tended to decrease with the passage of time under all temperature conditions and in both the OTC solution and the DOXY solution.

OTC溶液およびDOXY溶液の、目標水質濃度(いずれも500ng/L)到達までの加熱時間は、以下に示す表2の通りであった。 The heating times of the OTC solution and the DOXY solution until the target water quality concentration (both 500 ng / L) was reached are as shown in Table 2 below.

Figure 0006983695
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OTC溶液中のOTCの濃度は、加熱温度が80℃の場合は6時間以内に、加熱温度が60℃の場合は24時間以内に、そして、加熱温度が38℃の場合は120時間以内に、目標水質濃度(500ng/L)以下になった。DOXY溶液中のDOXYの濃度は、加熱温度が80℃の場合は48時間以内に目標水質濃度(500ng/L)以下になった。 The concentration of OTC in the OTC solution is within 6 hours when the heating temperature is 80 ° C, within 24 hours when the heating temperature is 60 ° C, and within 120 hours when the heating temperature is 38 ° C. It became less than the target water quality concentration (500 ng / L). The concentration of DOXY in the DOXY solution became less than the target water quality concentration (500 ng / L) within 48 hours when the heating temperature was 80 ° C.

本試験により、畜産排水を加熱することにより、該畜産排水に含まれている抗生物質を熱分解し、該抗生物質の濃度を低下させることができることを確認した。また、抗生物質の種類によって、熱分解の速度が異なることを確認した。 In this test, it was confirmed that by heating the livestock wastewater, the antibiotic contained in the livestock wastewater can be thermally decomposed and the concentration of the antibiotic can be reduced. It was also confirmed that the rate of thermal decomposition differs depending on the type of antibiotic.

(6:考察)
従来の畜産排水処理プロセスを採用した場合、排水処理システム全体での畜産排水の滞留時間(総滞留時間)は例えば7日間〜14日間程度になることがある。この場合、曝気槽での滞留時間は約4日〜8日程度になる。曝気槽での滞留時間は、総滞留時間の半分以上を占めている場合が多い。本実施例に係る排水処理システム100および200は、第1曝気槽31および第2曝気槽32を備えているため、第1曝気槽31および第2曝気槽32の2槽の滞留時間の合計が、総滞留時間の半分以上を占める可能性が高いといえる。なお、排水処理システム全体での畜産排水の滞留時間(総滞留時間)、および、曝気槽での滞留時間は、畜産排水を排出する牧場の規模等(換言すれば、畜産排水量等)によって変化し得るため、上述した値は一例にすぎない。
(6: Consideration)
When the conventional livestock wastewater treatment process is adopted, the residence time (total residence time) of the livestock wastewater in the entire wastewater treatment system may be, for example, about 7 to 14 days. In this case, the residence time in the aeration tank is about 4 to 8 days. The residence time in the aeration tank often accounts for more than half of the total residence time. Since the wastewater treatment systems 100 and 200 according to this embodiment include the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32, the total residence time of the two tanks of the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32 is It can be said that it is likely to occupy more than half of the total residence time. The residence time (total residence time) of livestock wastewater in the entire wastewater treatment system and the residence time in the aeration tank vary depending on the scale of the ranch that discharges livestock wastewater (in other words, the amount of livestock wastewater, etc.). To obtain, the above values are only an example.

また、本実施例に係る排水処理システム100および200は、第1曝気槽31および第2曝気槽32の後に、加熱槽33を備えている。加熱槽33での滞留時間は、加熱槽33の大きさを変更することで任意に変更可能である。また、第1曝気槽31および第2曝気槽32において畜産排水を加熱することもできる。 Further, the wastewater treatment systems 100 and 200 according to the present embodiment include a heating tank 33 after the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32. The residence time in the heating tank 33 can be arbitrarily changed by changing the size of the heating tank 33. In addition, livestock wastewater can be heated in the first aeration tank 31 and the second aeration tank 32.

OTC溶液を用いた実験の結果(特に、表2)から考えると、畜産排水を60℃で加熱した場合、OTCの濃度は24時間以内に目標水質濃度以下になると予測できる。また、畜産排水を38℃で加熱した場合、OTCの濃度は120時間以内に目標水質濃度以下になると予測できる。一方、DOXY溶液を用いた実験では、表2に示すように、加熱温度が80℃の場合に、48時間以内にDOXYの濃度を目標水質濃度以下まで下げることができた。したがって、加熱槽33における滞留時間内に、DOXYの濃度を目標水質濃度以下まで下げようとする場合、畜産排水を80℃程度で加熱することが望ましい。 Considering the results of the experiment using the OTC solution (particularly, Table 2), it can be predicted that the concentration of OTC will be less than the target water quality concentration within 24 hours when the livestock wastewater is heated at 60 ° C. Further, when the livestock wastewater is heated at 38 ° C., it can be predicted that the OTC concentration will be less than or equal to the target water quality concentration within 120 hours. On the other hand, in the experiment using the DOXY solution, as shown in Table 2, when the heating temperature was 80 ° C., the concentration of DOXY could be lowered to the target water quality concentration or less within 48 hours. Therefore, when trying to reduce the concentration of DOXY to the target water quality concentration or less within the residence time in the heating tank 33, it is desirable to heat the livestock wastewater at about 80 ° C.

なお、排水処理システム100および200では、上述のように、加熱槽33の大きさを変更することで、畜産排水の加熱槽33での滞留時間、すなわち加熱時間を任意に変更することが可能である。そのため、実際に排水処理システム100および排水処理システム200を稼働させる場合、80℃以下でもDOXYの濃度を目標水質濃度以下まで低下させることができる可能性が十分にあるといえる。 In the wastewater treatment systems 100 and 200, as described above, by changing the size of the heating tank 33, it is possible to arbitrarily change the residence time of livestock wastewater in the heating tank 33, that is, the heating time. be. Therefore, when the wastewater treatment system 100 and the wastewater treatment system 200 are actually operated, it can be said that there is a sufficient possibility that the concentration of DOXY can be lowered to the target water quality concentration or less even at 80 ° C. or lower.

(畜糞炭化物吸着試験)
(1:目的)
本試験では、排水処理システム200において、畜糞炭化物を抗生物質および有機物の吸着剤として利用可能なことを証明するため、吸着性能の高い畜糞炭化物の作製方法を検討した。
(Carbide adsorption test of livestock manure)
(1: Purpose)
In this test, in order to prove that the carbide of livestock manure can be used as an adsorbent for antibiotics and organic substances in the wastewater treatment system 200, a method for producing the charcoal of livestock manure having high adsorption performance was examined.

(2:試料の準備)
試料として、鶏糞炭化物と豚糞炭化物とを準備した。試料数および各試料の番号(試料番号)は、下記表3に示す通りである。鶏糞炭化物は、後述する比表面積の測定試験、および、メチレンブルー(MB)吸着試験に使用した。豚糞炭化物は、MB吸着試験に使用した。
(2: Preparation of sample)
Carbide of chicken manure and charcoal of pig manure were prepared as samples. The number of samples and the number of each sample (sample number) are as shown in Table 3 below. Carbide from chicken manure was used in the specific surface area measurement test and the methylene blue (MB) adsorption test, which will be described later. Carbide pig feces was used in the MB adsorption test.

鶏糞炭化物および豚糞炭化物の製造条件は、下記表3に示す通りである。「試料No.」の列は、各試料に付された試料番号を示している。「原料」列は、炭化物の原料を示している。「条件」列は炭化方法を示している。「炭化1」は、実際の炭化設備での炭化方法(すなわち、通常の畜糞炭化物の作製における炭化方法であって、無酸素条件で加熱する炭化方法)で試料を作製したことを示す。一方、「炭化2」は、通常の炭化方法を実行し、炭化終了10分前から終了まで、炭化物と水蒸気を反応させることで、炭化物を賦活する方法で試料を作製したことを示す。 The production conditions for carbide chicken manure and carbide pig manure are as shown in Table 3 below. The column of "Sample No." indicates the sample number assigned to each sample. The "Ingredients" column shows the raw materials for carbides. The "Conditions" column shows the carbonization method. "Carbonization 1" indicates that a sample was prepared by a carbonization method in an actual carbonization facility (that is, a carbonization method in the production of ordinary livestock manure carbonization, which is a carbonization method of heating under oxygen-free conditions). On the other hand, "Carbide 2" indicates that a sample was prepared by a method of activating carbonization by carrying out a normal carbonization method and reacting carbonization with steam from 10 minutes before the end of carbonization to the end.

「炭化温度(℃)」の列は、畜糞を炭化させる際の炭化温度を摂氏で示している。「炭化時間(分)」の列は、炭化時間(すなわち、畜糞の加熱時間)を示している。なお、本実施例では、乳鉢等で粒径を100μm以下とした試料を実験に用いた。 The column "Carbonization temperature (° C.)" shows the carbonization temperature when carbonizing livestock manure in degrees Celsius. The column of "Carbonization time (minutes)" shows the carbonization time (that is, the heating time of livestock manure). In this example, a sample having a particle size of 100 μm or less in a mortar or pestle was used in the experiment.

Figure 0006983695
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(3:試験方法)
(3−1:比表面積の測定)
鶏糞炭化物の試料2〜7の比表面積を、自動ガス吸着測定装置(BELLSORP−mini、マイクロトラック・ベル製)を用いて測定した。試験は下記(1)および(2)をこの順序で実施した。
(3: Test method)
(3-1: Measurement of specific surface area)
The specific surface area of the carbide samples 2 to 7 of chicken manure was measured using an automatic gas adsorption measuring device (BELLSORP-mini, manufactured by Microtrac Bell). The test was carried out in the following order (1) and (2).

(1)乳鉢で鶏糞炭化物の各試料を粉砕して、前処理を実施した。 (1) Each sample of charcoal chicken manure was crushed in a mortar and pretreated.

(2)自動ガス吸着測定装置に試料をセットし、窒素ガスを吸着媒として比表面積を測定した。 (2) A sample was set in an automatic gas adsorption measuring device, and the specific surface area was measured using nitrogen gas as an adsorption medium.

(3−2:MB吸着試験)
活性炭試験方法(JIS K1474)に従って、試料No.2〜7の吸着性能を評価した。なお、本試験では、まず始めに、種々の炭化温度で作製した各試料について、試料の添加量を変化させつつ吸着試験を行うことで、各作成温度におけるMB残留濃度と吸着剤単位質量当たりのMB吸着量を求め、プロットした。このプロットから吸着等温線を作成し、そして、該吸着等温線を使用して吸着性能を計算した。
(3-2: MB adsorption test)
According to the activated carbon test method (JIS K1474), the sample No. The adsorption performance of 2 to 7 was evaluated. In this test, first, for each sample prepared at various carbonization temperatures, the adsorption test was performed while changing the amount of the sample added, so that the MB residual concentration at each preparation temperature and the adsorbent unit mass were measured. The amount of MB adsorbed was calculated and plotted. Adsorption isotherms were created from this plot and the adsorption performance was calculated using the adsorption isotherms.

(4:試験結果)
(4−1:比表面積の測定の結果)
図4は、鶏糞炭化物の、比表面積の測定結果を示すグラフである。
(4: Test result)
(4-1: Results of measurement of specific surface area)
FIG. 4 is a graph showing the measurement results of the specific surface area of carbides of chicken manure.

炭化1で作製した試料No.2〜4では、炭化の最高温度が上昇するほど比表面積が減少した。一方で、炭化2で作製した試料No.5〜7では、炭化の最高温度が上昇するほど比表面積が増加した。例えば、試料No.7は試料No.2の、約20倍の比表面積となった。 Sample No. 1 prepared by carbonization 1. In 2 to 4, the specific surface area decreased as the maximum temperature of carbonization increased. On the other hand, the sample No. prepared by carbonization 2 In 5 to 7, the specific surface area increased as the maximum temperature of carbonization increased. For example, sample No. 7 is sample No. The specific surface area was about 20 times that of 2.

(4−2:MB吸着試験の結果)
図5は、鶏糞炭化物のMB吸着性能試験の結果を示すグラフである。比較として、試料No.1(豚糞炭化物)と活性炭のMB吸着性能もグラフに記載した。
(4-2: Results of MB adsorption test)
FIG. 5 is a graph showing the results of the MB adsorption performance test of carbides of chicken manure. For comparison, sample No. The MB adsorption performance of 1 (carbide of pig manure) and activated carbon is also shown in the graph.

比表面積の結果と同様、MB吸着性能の試験においても、炭化1で作製した試料No.2〜4では炭化温度の上昇に応じて吸着性能が低下した。また、試料No.3と試料No.5とは炭化温度が同じで賦活の有無のみが異なる試料である。これらの試料を比較しても、賦活の有無によるMB吸着性能の大きな変化はみられなかった。一方、試料No.6〜7については、試料No.5と比較して、MB吸着性能が約10倍まで上昇した。また、活性炭のMB吸着性能は130mL/gであった。このことから、鶏糞炭化物を高温(850℃〜900℃程度)かつ炭化2の方法で作製した場合、活性炭の1/5程度までMB吸着性能を向上させることが可能な事が確認できた。抗生物質の吸着性能もMB吸着性能と同等に向上すると仮定すれば、鶏糞炭化物を高温(850℃〜900℃程度)かつ炭化2の方法で作製した場合、抗生物質の吸着性能も活性炭の1/5程度まで向上させることができると考えられる。 Similar to the result of specific surface area, in the MB adsorption performance test, the sample No. 1 prepared by carbonization 1 was used. In 2 to 4, the adsorption performance decreased as the carbonization temperature increased. In addition, sample No. 3 and sample No. 5 is a sample having the same carbonization temperature but different only in the presence or absence of activation. Comparing these samples, no significant change in MB adsorption performance was observed with or without activation. On the other hand, sample No. For 6 to 7, sample No. Compared with 5, the MB adsorption performance increased up to about 10 times. The MB adsorption performance of activated carbon was 130 mL / g. From this, it was confirmed that when the carbonized chicken manure was produced at a high temperature (about 850 ° C. to 900 ° C.) and by the method of carbonization 2, the MB adsorption performance could be improved to about 1/5 of that of activated carbon. Assuming that the adsorption performance of antibiotics is also improved to the same level as the MB adsorption performance, when the carbonized chicken manure is produced at a high temperature (about 850 ° C to 900 ° C) and by the method of carbonization 2, the adsorption performance of antibiotics is also 1 / that of activated carbon. It is considered that it can be improved to about 5.

なお、試料No.2では、添加量を増加させた場合にMB吸着量が変化しなかったため、MB吸着性能を正しく評価できなかった。 In addition, sample No. In No. 2, the MB adsorption performance could not be evaluated correctly because the MB adsorption amount did not change when the addition amount was increased.

(5:結論)
本実施例に示した各種試験の結果から、以下の結論が導き出された。すなわち、炭化1で作製された畜糞炭化物では、炭化温度を高くしてもMB吸着性能の向上はみられなかった。一方、炭化2で作製された畜糞炭化物では、炭化温度を上げることで、MB吸着性能が最大で活性炭の1/5程度まで上昇した。
(5: Conclusion)
The following conclusions were drawn from the results of the various tests shown in this example. That is, in the carbonized animal manure produced by carbonization 1, the MB adsorption performance was not improved even if the carbonization temperature was raised. On the other hand, in the carbonized animal manure produced by carbonization 2, the MB adsorption performance was increased to about 1/5 of that of activated carbon at the maximum by increasing the carbonization temperature.

このことから、炭化温度が850℃および900℃であり、炭化2で作製された畜糞炭化物については、抗生物質の吸着性能が活性炭の1/5程度に向上すると考えられた。したがって、畜糞炭化物は、その生産コストまたは買値によっては、コストの観点からも吸着剤として活性炭の代替となり得るといえる。 From this, it was considered that the carbonization temperature was 850 ° C. and 900 ° C., and the adsorption performance of the antibiotic was improved to about 1/5 of that of the activated carbon for the carbonized animal manure produced by carbonization 2. Therefore, it can be said that the carbide of livestock manure can be a substitute for activated carbon as an adsorbent from the viewpoint of cost, depending on the production cost or the purchase price.

本発明は、畜糞および畜尿に含まれる排水を処理する施設における、排水処理方法に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as a wastewater treatment method in a facility for treating wastewater contained in livestock manure and livestock urine.

100、200 排水処理システム
10 固液分離部
1 原水槽
2 固液分離機
3 第1流量調整槽
4 第2流量調整槽
5 汚泥貯留槽
6 汚泥脱水機
20 固形物処理部
30 分解処理部
31 第1曝気槽
32 第2曝気槽
33 加熱槽
40 膜分離槽
50 消毒槽
60 吸着塔

100, 200 Wastewater treatment system 10 Solid-liquid separation unit 1 Raw water tank 2 Solid-liquid separator 3 1st flow rate adjustment tank 4 2nd flow rate adjustment tank 5 Sludge storage tank 6 Sludge dehydrator 20 Solid matter treatment unit 30 Decomposition processing unit 31st 1 Aeration tank 32 2nd aeration tank 33 Heating tank 40 Membrane separation tank 50 Disinfection tank 60 Adsorption tower

Claims (7)

排水を加熱することによって、該排水に含まれる抗生物質を分解する加熱工程と、
前記排水を吸着剤と接触させることによって、前記抗生物質、および、該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる吸着工程と、を含み、
前記吸着工程は、前記加熱工程の前、および、後の少なくとも一方において実行され、
前記吸着剤は、畜糞の炭化物であることを特徴とする、排水処理方法。
A heating process that decomposes antibiotics contained in the wastewater by heating the wastewater ,
A step of adsorbing the antibiotic and at least one of the decomposition products of the antibiotic to the adsorbent by bringing the wastewater into contact with the adsorbent.
The adsorption step is performed at least one before and after the heating step.
A wastewater treatment method, wherein the adsorbent is a carbide of livestock manure.
前記加熱工程では、38℃以上80℃以下の温度にて前記排水を加熱することを特徴とする、請求項1に記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, wherein in the heating step, the wastewater is heated at a temperature of 38 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. 前記排水は、畜産排水であることを特徴とする、請求項1または2に記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1 or 2 , wherein the wastewater is livestock wastewater. 前記加熱工程では、畜糞を処理するときに発生する排熱を、前記排水を加熱するための熱源の、少なくとも一部として利用することを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の排水処理方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein in the heating step, the waste heat generated when treating the livestock manure is used as at least a part of the heat source for heating the waste water. The described wastewater treatment method. 排水を収容し、かつ、該排水を加熱することによって、該排水に含まれる抗生物質を分解する加熱工程を行う加熱槽と、
前記排水を吸着剤と接触させることによって、前記抗生物質、および、該抗生物質の分解物の少なくとも一方を前記吸着剤に吸着させる吸着工程を行う吸着塔と、を含み、
前記吸着工程は、前記加熱工程の前、および、後の少なくとも一方において実行され、
前記吸着剤は、畜糞の炭化物であることを特徴とする、排水処理システム。
A heating tank that accommodates wastewater and heats the wastewater to perform a heating step that decomposes the antibiotics contained in the wastewater.
Includes the antibiotic and an adsorption tower that performs an adsorption step of adsorbing at least one of the decomposition products of the antibiotic to the adsorbent by bringing the wastewater into contact with the adsorbent.
The adsorption step is performed at least one before and after the heating step.
A wastewater treatment system, wherein the adsorbent is a carbide of livestock manure.
前記加熱槽は、畜糞を処理するときに発生する排熱を、前記排水の加熱の熱源の少なくとも一部として利用するものである、請求項に記載の排水処理システム。 The wastewater treatment system according to claim 5 , wherein the heating tank utilizes waste heat generated when treating livestock manure as at least a part of a heat source for heating the wastewater. 前記排水は、畜産排水であることを特徴とする、請求項5または6に記載の排水処理システム。 The wastewater treatment system according to claim 5 or 6 , wherein the wastewater is livestock wastewater.
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