JP7804449B2 - Sewage sludge fermentation raw material and sewage sludge treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、下水汚泥を好気発酵させるための原料及び下水汚泥の処理方法に関する。 The present invention relates to a raw material for aerobic fermentation of sewage sludge and a method for treating sewage sludge.
下水汚泥は、有機物及び水を含む泥状の物質であり、生活活動に伴う下水処理の過程で不可避的に排出されるものである。下水汚泥は、その排出量が下水処理量の増加に伴って増えており、都市ゴミと同様に、その処理が問題となっている。下水汚泥を処理するために、例えば該汚泥を焼却処理して、その際に生じた熱をエネルギー源として利用する試みが行われているが、更なる効率的な焼却処理を行うために、下水汚泥の含水率を下げることが望まれている。 Sewage sludge is a muddy substance containing organic matter and water, which is inevitably discharged during the sewage treatment process associated with daily activities. The amount of sewage sludge discharged is increasing as the amount of sewage treated increases, and like municipal solid waste, its disposal is becoming a problem. Attempts have been made to treat sewage sludge, for example, by incinerating the sludge and using the heat generated during the process as an energy source, but there is a need to reduce the moisture content of sewage sludge in order to make incineration more efficient.
下水汚泥の含水率を安価に低下させる技術として、下水汚泥を好気発酵させる技術が知られている。例えば、特許文献1~3には、脱水効率の向上や減容化等のために、有機汚泥と有機質資材とを混合して発酵する方法が開示されている。 Aerobic fermentation of sewage sludge is known as a technique for inexpensively reducing the moisture content of sewage sludge. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose methods of mixing organic sludge with organic materials and fermenting them to improve dewatering efficiency and reduce volume.
一般的に、好気発酵を安定的に行うためには、処理対象物に含まれる微生物の栄養源となる栄養素及び含水率、pH、通気量などの各種条件の最適化が必要である。下水処理の過程でメタン発酵を経た消化汚泥などの、微生物の栄養源となる栄養素の含有量が少ない下水汚泥を対象に好気発酵処理を行う場合、栄養素の不足に起因して微生物の活動が低調となり、対象物の好気発酵処理が十分に行えないことがある。 Generally, to carry out aerobic fermentation stably, it is necessary to optimize various conditions, such as the nutrients that serve as nutrient sources for the microorganisms contained in the material to be treated, as well as the moisture content, pH, and aeration rate. When aerobic fermentation is performed on sewage sludge that contains a low content of nutrients that serve as nutrient sources for microorganisms, such as digested sludge that has undergone methane fermentation during the sewage treatment process, microbial activity can become sluggish due to a lack of nutrients, and aerobic fermentation of the material may not be carried out sufficiently.
このような微生物の活動が低調となった発酵系の好気発酵状態を改善する方法として、特許文献1~3では、栄養素を豊富に含む資材(以下「栄養源」又は「栄養源資材」ともいう。)を添加している。しかし、好気発酵処理の対象物として下水汚泥を使用する場合、下水汚泥の種類、及び添加する栄養源資材の種類及び添加量によっては、下水汚泥に含まれる微生物に適した栄養素が不足して、良好な好気発酵状態の維持が困難となる場合がある。したがって、好気発酵を良好に進行させるためには、使用する下水汚泥及び資材ごとに適切な材料設計を行うことが重要であった。 As a method for improving the aerobic fermentation state in a fermentation system where microbial activity has become sluggish, Patent Documents 1 to 3 involve adding materials rich in nutrients (hereinafter referred to as "nutrient sources" or "nutrient source materials"). However, when sewage sludge is used as the target for aerobic fermentation treatment, depending on the type of sewage sludge and the type and amount of nutrient source material added, there may be a shortage of nutrients suitable for the microorganisms contained in the sewage sludge, making it difficult to maintain good aerobic fermentation states. Therefore, in order to ensure good aerobic fermentation, it is important to design materials appropriately for each sewage sludge and material used.
下水汚泥発酵原料の材料設計においては、従来、実設備又は大容量の発酵槽からなる試験装置で試験されており、大量の試料が必要且つ時間を要するという問題があった。更に、近年、下水汚泥の発酵処理は全国各地に展開され始め、使用される下水汚泥や資材についても、近隣地域で入手が容易なものを選択することが推奨されていることから、使用される資材の種類は多岐にわたっている。そのため、微生物の活動に必要な栄養素を豊富に含み、且つ微生物の活動を促進する資材を選定し、好気発酵の促進効果を安定して得られる材料配合を設計することが求められていた。 In the past, material design for sewage sludge fermentation feedstocks has involved testing using actual facilities or test equipment consisting of large-capacity fermentation tanks, which required large amounts of sample material and was time-consuming. Furthermore, in recent years, sewage sludge fermentation treatment has begun to spread throughout the country, and it is recommended that sewage sludge and materials used be selected that are easily available in the local area, resulting in a wide variety of materials being used. Therefore, there was a need to select materials that are rich in nutrients necessary for microbial activity and promote microbial activity, and to design a material blend that would consistently promote aerobic fermentation.
したがって本発明の課題は、発酵状態に応じて配合を都度調整することなく、簡便かつ安定的に発酵促進できる下水汚泥発酵原料を提供することを目的とする。 The objective of the present invention is therefore to provide a sewage sludge fermentation raw material that can promote fermentation easily and stably without having to adjust the composition each time depending on the fermentation state.
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、植物油を精製する際に発生する油粕中に、下水汚泥の発酵を促進する栄養素が多く含まれていることを見出した。また、油粕は植物油の精製工程において、酸等の薬品で処理される場合があるところ、油粕のpHが特定の範囲である場合に、下水汚泥の発酵が促進されることを見出した。本発明者はこれらの知見に基づき、pHが特定範囲にある油粕を、下水汚泥へ特定の配合割合で添加することで、発酵対象物である下水汚泥の発酵が安定して促進されることを見出し、本発明を成すに至った。 After extensive research to solve the above-mentioned problems, the inventors discovered that the oil cake generated during vegetable oil refining contains many nutrients that promote the fermentation of sewage sludge. Furthermore, oil cake is sometimes treated with chemicals such as acids during the vegetable oil refining process, and they discovered that when the pH of the oil cake is within a specific range, the fermentation of sewage sludge is promoted. Based on these findings, the inventors discovered that adding oil cake with a specific pH range to sewage sludge in a specific blend ratio stably promotes the fermentation of sewage sludge, which is the target of fermentation, and thus completed the present invention.
すなわち本発明は、下水汚泥と油粕とを含み、
以下の方法で測定される前記油粕のpHが5以上9以下であり、
下水汚泥100質量部に対して、前記油粕を10質量部以上130質量部以下含む、好気発酵処理用の下水汚泥発酵原料を提供するものである。
<pHの測定方法>
水10質量部に対して油粕1質量部を混合した混合液を10分間撹拌し、該混合液のpHを23℃で測定する。
That is, the present invention includes sewage sludge and oil cake,
The pH of the oil cake measured by the following method is 5 or more and 9 or less,
The present invention provides a sewage sludge fermentation raw material for aerobic fermentation treatment, which contains 10 to 130 parts by mass of the oil cake per 100 parts by mass of sewage sludge.
<pH measurement method>
A mixture of 1 part by mass of oil cake and 10 parts by mass of water is stirred for 10 minutes, and the pH of the mixture is measured at 23°C.
また本発明は、下水汚泥及び油粕を含む下水汚泥発酵原料を好気発酵させて、該下水汚泥を処理する工程を備え、
前記下水汚泥100質量部に対して、pHが5以上9以下である前記油粕を、10質量部以上130質量部以下含む前記下水汚泥発酵原料を用いる、下水汚泥の処理方法を提供するものである。
The present invention also provides a method for treating sewage sludge by aerobic fermentation of a sewage sludge fermentation raw material containing sewage sludge and oil cake,
The present invention provides a method for treating sewage sludge, which uses the sewage sludge fermentation raw material containing 10 to 130 parts by mass of oil cake having a pH of 5 to 9 per 100 parts by mass of the sewage sludge.
本発明によれば、下水汚泥に特定の材料を特定量添加するという簡便な操作のみで、好気発酵を速やかに進行させることができ、下水汚泥を安定して発酵させることができる。更に、セメント工場のような工業地域や、下水処理場のような下水汚泥の発生元において、性状の異なる複数の下水汚泥を大量に発酵処理することができ、資源の有効利用に繋げることができる。 According to the present invention, aerobic fermentation can be rapidly promoted and sewage sludge can be stably fermented simply by adding a specific amount of a specific material to sewage sludge. Furthermore, in industrial areas such as cement factories and sources of sewage sludge such as sewage treatment plants, it is possible to ferment large quantities of multiple types of sewage sludge, leading to the effective use of resources.
本発明の好適な実施形態を以下に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 A preferred embodiment of the present invention is described below. Note that the present invention is not limited to the following embodiment.
本発明の下水汚泥発酵原料は、その材料として、下水汚泥と、油粕とを含む。この下水汚泥発酵原料は、下水汚泥の好気発酵処理に好適に用いられるものである。 The sewage sludge fermentation raw material of the present invention contains sewage sludge and oil cake as its ingredients. This sewage sludge fermentation raw material is suitable for use in aerobic fermentation treatment of sewage sludge.
本発明に用いられる下水汚泥は、下水処理の過程で生じる廃棄物であり、有機物、無機物及び水を含む泥状の物質である。下水汚泥は、典型的には、活性汚泥法方式の排水処理設備から排出される余剰汚泥を脱水したものである。このような下水汚泥としては、例えば下水処理場で発生する一般下水汚泥、し尿処理施設で発生するし尿汚泥及び浄化槽汚泥などが挙げられ、これらを単独で又は組み合わせて用いることができる。下水汚泥は、未消化汚泥としてそのまま用いてもよく、あるいは、消化汚泥などの下水汚泥の自己発酵処理物を用いてもよい。一般に、消化汚泥は未消化汚泥に比べて発酵に必要な栄養素が乏しいことから、本発明の処理の対象として消化汚泥を用いると本発明の効果が一層顕著となる。
下水汚泥の含水率は特に限定されないが、例えば、50質量%以上90質量%以下程度であり、好ましくは50質量%以上85質量%以下である。下水汚泥の種類は、その含水率、消化の有無、及び脱水処理方法の少なくとも一つに基づいて選別することができる。
The sewage sludge used in the present invention is a waste product generated during sewage treatment and is a muddy substance containing organic matter, inorganic matter, and water. Sewage sludge is typically obtained by dewatering excess sludge discharged from activated sludge-based wastewater treatment facilities. Examples of such sewage sludge include general sewage sludge generated in sewage treatment plants, sewage sludge generated in sewage treatment facilities, and septic tank sludge, which can be used alone or in combination. Sewage sludge may be used as is as undigested sludge, or a self-fermented product of sewage sludge, such as digested sludge, may be used. Digested sludge generally contains fewer nutrients necessary for fermentation than undigested sludge, and therefore, the effects of the present invention are more pronounced when digested sludge is used as the target of the treatment of the present invention.
The water content of the sewage sludge is not particularly limited, but is, for example, about 50% by mass to 90% by mass, and preferably 50% by mass to 85% by mass. The type of sewage sludge can be selected based on at least one of its water content, whether it has been digested, and the dehydration treatment method.
本発明に用いられる油粕は、農作物などから油を搾り取った残渣である。油粕は、好気性微生物の栄養源となり得る粗脂肪や粗蛋白等を含むことから、下水汚泥中に存在する有機物が微生物によって分解され、好気発酵が安定して進行するという利点がある。 The oil cake used in this invention is the residue left over after oil has been extracted from agricultural crops and other sources. Oil cake contains crude fat and crude protein, which can serve as a nutrient source for aerobic microorganisms. Therefore, it has the advantage that the organic matter present in sewage sludge is decomposed by the microorganisms, allowing aerobic fermentation to proceed steadily.
本発明で用いられる油粕は、下水汚泥100質量部に対して、10質量部以上130質量部以下用いられることが好ましく、20質量部以上100質量部以下用いられることがより好ましく、30質量部以上80質量部以下用いられることが更に好ましい。油粕を10質量部以上用いることで、下水汚泥の好気発酵が活発に行われるのに必要十分な栄養源が供給され、好気発酵が安定して進行するという利点があり、油粕を130質量部以下用いることで、下水汚泥が有するpH緩衝作用による発酵系全体のpH変化の抑制効果が顕著に発現し、且つ下水汚泥の好気発酵が活発に行われるのに必要十分な栄養源を供給できるという利点がある。 The oil cake used in the present invention is preferably used in an amount of 10 to 130 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass, and even more preferably 30 to 80 parts by mass, per 100 parts by mass of sewage sludge. Using 10 parts by mass or more of oil cake has the advantage of providing a sufficient amount of nutrients for active aerobic fermentation of the sewage sludge, allowing aerobic fermentation to proceed stably. Using 130 parts by mass or less of oil cake has the advantage of significantly suppressing pH changes in the entire fermentation system due to the pH buffering action of the sewage sludge, and providing a sufficient amount of nutrients for active aerobic fermentation of the sewage sludge.
前記含有量は、乾燥状態の油粕において測定されたものである。乾燥状態とは、油粕の含水率が10質量%以下であることをいい、7.5質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。油粕の含水率は、例えば、油粕を熱風対流式乾燥器による強制乾燥や、天日による自然乾燥等の一般的な方法で乾燥させることによって適宜調整することができる。油粕の含水率は、飼料分析法に準拠し、135℃で2時間乾燥後の重量減少より測定される。 The above content is measured in dried oil cake. "Dry" means that the moisture content of the oil cake is 10% by mass or less, more preferably 7.5% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. The moisture content of the oil cake can be adjusted as appropriate, for example, by drying the oil cake using a common method such as forced drying in a hot air convection dryer or natural drying in the sun. The moisture content of the oil cake is measured based on the weight loss after drying at 135°C for 2 hours, in accordance with the Feed Analysis Method.
本発明の下水汚泥発酵原料にpHが特定範囲内の油粕を特定の添加量で含有させることによって、好気発酵が効率的に進行する理由を、本発明者は以下のように推測している。微生物の働きによって下水汚泥が発酵するときには酸性物質が生成し、該酸性物質によって該下水汚泥のpHが酸性側へ低下する。pHが低下すると、下水汚泥中の微生物の活動が停滞することに起因して発酵が抑制される。これに対して、本発明においては下水汚泥のpHと同程度(pH5以上9以下)のpHである所定量の油粕を栄養源として使用することから、下水汚泥が有するpH緩衝作用によりpHが低下しにくく、栄養源が供給されることにより発酵が促進されると本発明者は推測している。油粕のpHが5以上であると、下水汚泥が有するpH緩衝作用による発酵系全体のpHの低下の抑制効果が顕著なものとなり、油粕のpHが9以下であると、発酵系全体のpHが好気性微生物の活性に好適な範囲に保持されるという利点があることから、油粕のpHは5以上9以下であることが好ましく、5.5以上8.0以下であることが更に好ましく、5.7以上7.0以下であることが一層好ましい。 The inventors speculate that the reason why aerobic fermentation proceeds efficiently when a specific amount of oil cake with a pH within a specific range is added to the sewage sludge fermentation feedstock of the present invention is as follows: When sewage sludge is fermented by microorganisms, acidic substances are produced, which lower the pH of the sewage sludge to the acidic side. When the pH drops, the activity of the microorganisms in the sewage sludge stagnates, inhibiting fermentation. In contrast, the present invention uses a specified amount of oil cake, which has a pH similar to that of the sewage sludge (pH 5 to 9), as a nutrient source. The inventors speculate that the pH is less likely to drop due to the pH buffering effect of the sewage sludge, and the supply of nutrients promotes fermentation. If the pH of the oil cake is 5 or higher, the pH buffering effect of the sewage sludge will be significant in suppressing a decrease in the pH of the entire fermentation system, and if the pH of the oil cake is 9 or lower, there is the advantage that the pH of the entire fermentation system is maintained in a range suitable for the activity of aerobic microorganisms. Therefore, the pH of the oil cake is preferably 5 or higher and 9 or lower, more preferably 5.5 or higher and 8.0 or lower, and even more preferably 5.7 or higher and 7.0 or lower.
油粕のpHは、水10質量部に対して測定対象となる油粕1質量部を混合した混合液を10分間撹拌し、該混合液のpHを23℃で測定することで得られる。 The pH of oil cake can be obtained by mixing 1 part by mass of the oil cake to be measured with 10 parts by mass of water, stirring the mixture for 10 minutes, and measuring the pH of the mixture at 23°C.
油粕としては、植物の種子から油を搾り取った後の残差を用いることができ、例えば、菜種油粕、大豆油粕、胡麻油粕、綿実油粕、ひまし油粕、亜麻仁油粕、ひまわり油粕、ベニバナ油粕等が挙げられる。これらの油粕は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、上述した効果を一層奏させる観点から、菜種油粕、大豆油粕、胡麻油粕及び綿実油粕からなる群の少なくとも1種を用いることが好ましい。 The oil cake can be the residue left after extracting oil from plant seeds, and examples include rapeseed oil cake, soybean oil cake, sesame oil cake, cottonseed oil cake, castor oil cake, linseed oil cake, sunflower oil cake, and safflower oil cake. These oil cakes may be used alone or in combination of two or more. Of these, it is preferable to use at least one type from the group consisting of rapeseed oil cake, soybean oil cake, sesame oil cake, and cottonseed oil cake, in order to further enhance the effects described above.
本発明で用いられる油粕は、その強熱減量が90質量%以上であることが好ましく、93質量%以上であることがより好ましい。油粕の強熱減量は、該油粕に含まれる有機成分の量を反映しており、このような強熱減量を有する油粕を用いることによって、好気発酵を更に促進させることができ、下水汚泥の発酵処理を効率よく行うことができる。油粕の強熱減量は、JIS R5202:2015「セメントの化学分析方法」により測定される。 The oil cake used in the present invention preferably has an ignition loss of 90% by mass or more, and more preferably 93% by mass or more. The ignition loss of oil cake reflects the amount of organic components contained in the oil cake. Using oil cake with such an ignition loss can further promote aerobic fermentation, enabling efficient fermentation treatment of sewage sludge. The ignition loss of oil cake is measured according to JIS R5202:2015, "Methods for Chemical Analysis of Cement."
また本発明で用いられる油粕は、その固形分発熱量が4000kcal/kg以上であることが好ましく、4300kcal/kg以上であることが更に好ましく、4500kcal/kg以上であることが一層好ましい。この固形分発熱量は、下水汚泥発酵原料に用いられた油粕の全種類の合計量の発熱量である。一般的に、固形分発熱量が高いことは、好気発酵の進行に有用な栄養成分の一つである有機分が多く含まれていることを意味するので、このような発熱量を有する油粕を用いることによって、好気発酵を更に促進させることができ、下水汚泥の発酵処理を効率よく行うことができる。 The oil cake used in the present invention preferably has a solid calorific value of 4000 kcal/kg or more, more preferably 4300 kcal/kg or more, and even more preferably 4500 kcal/kg or more. This solid calorific value is the total calorific value of all types of oil cake used as the sewage sludge fermentation feedstock. Generally, a high solid calorific value indicates that the oil cake contains a large amount of organic matter, which is one of the nutrients useful for the progression of aerobic fermentation. Therefore, by using oil cake with such a calorific value, aerobic fermentation can be further promoted, allowing for efficient fermentation of sewage sludge.
本発明の下水汚泥発酵原料は、下水汚泥及び油粕のみから構成されていてもよい。あるいは、これらに加えて、下水汚泥及び油粕以外の他の資材(以下、これを単に「資材」ともいう。)を更に含むことも好ましい。 The sewage sludge fermentation raw material of the present invention may consist solely of sewage sludge and oil cake. Alternatively, it may also preferably contain, in addition to these, other materials in addition to sewage sludge and oil cake (hereinafter, these may also be simply referred to as "materials").
資材としては、例えば、下水汚泥発酵原料を発酵に供する際に安定的な好気発酵を促すための材料が挙げられる。具体的には、下水汚泥の含水率を低減させたり、下水汚泥発酵原料の発酵時における通気性を向上させたり、好気発酵に寄与する多種多様の微生物を供給したり、する等を目的とした材料が挙げられる。 Examples of materials include those that promote stable aerobic fermentation when sewage sludge fermentation raw material is subjected to fermentation. Specific examples include materials that reduce the moisture content of sewage sludge, improve the breathability of the sewage sludge fermentation raw material during fermentation, and provide a wide variety of microorganisms that contribute to aerobic fermentation.
特に、下水汚泥発酵原料の通気性を向上させて下水汚泥の好気発酵を促すための資材として、下水汚泥発酵原料は通気助材を更に含むことが好ましい。通気助材を含むことによって、下水汚泥発酵原料の圧密の状態に依存せず、下水汚泥発酵原料の通気性を簡便に改善することができ、下水汚泥の好気発酵を安定的に行うことができる。特に、例えば後述する縦型発酵槽を用いて好気発酵する場合、下水汚泥発酵原料の堆積に起因して発酵槽内の下水汚泥が圧密され、下水汚泥の好気発酵が進行しづらくなるところ、通気助材を含むことによって、過度の圧密状態となることを更に抑制しつつ通気性を更に確保することができ、下水汚泥の好気発酵を安定的且つ効果的に進行させることができる点で有利である。 In particular, it is preferable that the sewage sludge fermentation raw material further contains an aeration aid as a material for improving the aeration of the sewage sludge fermentation raw material and promoting aerobic fermentation of the sewage sludge. By including an aeration aid, the aeration of the sewage sludge fermentation raw material can be easily improved regardless of the state of consolidation of the sewage sludge fermentation raw material, allowing for stable aerobic fermentation of the sewage sludge. In particular, when aerobic fermentation is performed using a vertical fermenter, as described below, for example, the sewage sludge in the fermenter can become consolidated due to the accumulation of sewage sludge fermentation raw material, making it difficult for the aerobic fermentation of the sewage sludge to proceed. However, by including an aeration aid, excessive consolidation can be further suppressed while further ensuring aeration, which is advantageous in that it allows for stable and effective aerobic fermentation of the sewage sludge to proceed.
通気助材としては、例えば、稲わら、もみがら、草木並びにこれらの乾燥物及び破砕物などの有機系通気助材や、パーライト、ゼオライト、珪藻土及びフライアッシュ等の石炭灰などの無機系通気助材等が挙げられる。これらの材料は単独で又は組み合わせて用いることができる。 Examples of ventilation aids include organic ventilation aids such as rice straw, rice husks, plants, and dried or crushed materials thereof, as well as inorganic ventilation aids such as perlite, zeolite, diatomaceous earth, and coal ash such as fly ash. These materials can be used alone or in combination.
下水汚泥発酵原料が通気助材を更に含む場合、下水汚泥発酵原料における通気助材の含有量は、下水汚泥100質量部に対して、好ましくは5質量部以上50質量部以下、より好ましくは5質量部以上30質量部以下、更に好ましくは5質量部以上15質量部以下である。このとき、基準となる下水汚泥及び通気助材の質量はいずれも含水状態での質量とする。通気助材を複数種含む場合、通気助材の含有量は総量に基づく。このような範囲にあることによって、発酵開始から終了までの長い期間にわたって、下水汚泥発酵原料が過度の圧密状態となることを抑制しつつ通気性を均一に確保することができ、下水汚泥の好気発酵を安定的且つ効果的に進行させることができる。 When the sewage sludge fermentation raw material further contains an aeration aid, the content of the aeration aid in the sewage sludge fermentation raw material is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, and even more preferably 5 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of sewage sludge. In this case, the reference masses of the sewage sludge and aeration aid are both measured in their wet state. When multiple types of aeration aids are contained, the content of the aeration aids is based on the total amount. By keeping the content within this range, it is possible to ensure uniform aeration while preventing the sewage sludge fermentation raw material from becoming excessively compacted over a long period from the start to the end of fermentation, allowing the aerobic fermentation of the sewage sludge to proceed stably and effectively.
発酵初期の時点から好気発酵を安定的に進行させるために十分な水分量を確保する観点から、下水汚泥発酵原料全体の含水率は、30質量%以上90質量%以下であることが好ましく、40質量%以上85質量%以下であることがより好ましい。含水率は、例えば市販のハロゲン水分計を用いて、120℃の加熱温度で乾燥したときの乾燥前後の質量の差に基づいて測定することができる。またこれに代えて、JIS A1203「土の含水比試験方法」に準じて測定することができる。下水汚泥発酵原料の含水率は、例えば、含水率が高い下水汚泥と、乾燥状態の油粕とを用いるなどして、所望の含水率となるように原材料を選択したり、原材料又は下水汚泥発酵原料に対して、水を添加したりすることによって適宜調整することができる。 To ensure sufficient moisture content for stable aerobic fermentation from the initial stage of fermentation, the moisture content of the entire sewage sludge fermentation raw material is preferably 30% to 90% by mass, and more preferably 40% to 85% by mass. The moisture content can be measured, for example, using a commercially available halogen moisture meter and based on the difference in mass before and after drying at a heating temperature of 120°C. Alternatively, it can be measured in accordance with JIS A1203 "Test method for moisture content of soil." The moisture content of the sewage sludge fermentation raw material can be adjusted as needed by selecting raw materials to achieve the desired moisture content, for example, by using sewage sludge with a high moisture content and dried oil cake, or by adding water to the raw materials or sewage sludge fermentation raw material.
本発明の下水汚泥発酵原料は、例えば下水汚泥及び油粕と、必要に応じて各種資材とを混合するか又は堆積させて、混合物又は堆積物として製造することができる。詳細には、下水汚泥及び油粕と、必要に応じて各種資材とを混合して下水汚泥発酵原料を得る方法、又は、屋内若しくは屋外で、各材料を任意の順序で堆積させた堆積物として下水汚泥発酵原料を得る方法等が挙げられる。あるいは、材料のうちいずれかを発酵槽等の容器に供給し、次いで他の材料を任意の順序で該容器内に供給して、該容器内で各原料を交互に若しくはランダムに堆積させた堆積物とし、これをそのままで、又はこれに加えて、該堆積物を発酵槽等の容器内で混合した混合物として、下水汚泥発酵原料を得る方法が挙げられる。 The sewage sludge fermentation feedstock of the present invention can be produced as a mixture or sediment by, for example, mixing or heaping sewage sludge and oil cake with various materials as needed. More specifically, examples include a method of obtaining sewage sludge fermentation feedstock by mixing sewage sludge and oil cake with various materials as needed, or a method of obtaining sewage sludge fermentation feedstock as a sediment by heaping the materials in any order indoors or outdoors. Alternatively, a method of providing one of the materials in a vessel such as a fermenter, followed by providing the other materials in any order, resulting in a sediment in which the materials are heaped alternately or randomly in the vessel, and then mixing the heap as is or in addition to the heap in a vessel such as a fermenter to obtain the sewage sludge fermentation feedstock.
上述の下水汚泥発酵原料は、堆積物及び混合物のいずれの形態であっても、下水汚泥の好気発酵処理の用途に適したものとなる。下水汚泥発酵原料は、これをそのまま屋外又は屋内に配するか、あるいはこれを堆積物又は混合物として容器内に収容して、下水汚泥の好気発酵処理を行うことができる。 The above-mentioned sewage sludge fermentation raw material, whether in the form of a sediment or a mixture, is suitable for use in aerobic fermentation treatment of sewage sludge. The sewage sludge fermentation raw material can be placed outdoors or indoors as is, or it can be stored in a container as a sediment or mixture and used to perform aerobic fermentation treatment of sewage sludge.
詳細には、下水汚泥発酵原料は、これを堆肥舎内に堆積させたり、これを開放系又は密閉系の発酵槽に収容したりして、下水汚泥を好気発酵させることができる。下水汚泥発酵原料を発酵槽に供給して好気発酵処理に供する場合、発酵槽内の撹拌設備の有無あるいは撹拌方法は問わず、発酵初期から長期間にわたり安定的に好気発酵を行い、下水汚泥を効率よく処理することができる。悪臭などの周囲環境への悪影響を低減する観点から、下水汚泥発酵原料中の下水汚泥を好気発酵処理させる場合、密閉系の発酵槽内で好気発酵させることが好ましい。密閉系とは、好気発酵時において外部環境からの空気の侵入や発酵槽内から発生した発酵ガスの外部への流出が制御された反応系を指し、開放系とは、空気やガスなどの気体の侵入及び流出が何ら制御されていない反応系を指す。 In more detail, the sewage sludge fermentation raw material can be aerobically fermented by piling it in a compost building or by storing it in an open or closed fermentation tank. When the sewage sludge fermentation raw material is supplied to a fermentation tank for aerobic fermentation, aerobic fermentation can be carried out stably from the early stages of fermentation over a long period of time, regardless of the presence or absence of stirring equipment in the fermentation tank or the stirring method, and the sewage sludge can be efficiently treated. From the perspective of reducing adverse effects on the surrounding environment, such as odors, when aerobic fermentation of sewage sludge in the sewage sludge fermentation raw material is carried out in a closed fermentation tank. A closed system refers to a reaction system in which the intrusion of air from the external environment and the outflow of fermentation gases generated from the fermentation tank to the outside are controlled during aerobic fermentation, while an open system refers to a reaction system in which the intrusion and outflow of gases such as air and gases are not controlled in any way.
特に、本発明の下水汚泥発酵原料は、密閉可能且つ縦型の発酵槽(以下、これを「密閉式縦型発酵槽」ともいう。)を用いて、密閉状態で好気発酵させて下水汚泥を発酵処理する場合に、成分の配合や通気量等の環境条件を発酵状態に応じて都度変更しなくとも、下水汚泥の好気発酵を長期間にわたり安定的に進行させることができるので好適である。つまり、下水汚泥を発酵処理する方法として、下水汚泥及び油粕と、必要に応じて資材とを任意の順序で密閉式縦型発酵槽内に供給するか、あるいはこれらの原料を含む混合物を密閉式縦型発酵槽内に供給して、好気発酵させる工程を有することが好ましく、当該工程は密閉系で行われることが更に好ましい。密閉式縦型発酵槽は、該発酵槽内を撹拌する撹拌設備を備えて、発酵槽内に供給された各原料を連続的に又は断続的に撹拌してもよい。 In particular, the sewage sludge fermentation raw material of the present invention is suitable for fermenting sewage sludge in a sealed, vertical fermenter (hereinafter also referred to as a "sealed vertical fermenter") by aerobic fermentation in a sealed state, because the aerobic fermentation of sewage sludge can proceed stably over an extended period of time without having to change environmental conditions such as the ingredient mix or aeration rate each time depending on the fermentation state. In other words, a method for fermenting sewage sludge preferably includes a step of supplying sewage sludge, oil cake, and, if necessary, other materials to a sealed vertical fermenter in any order, or supplying a mixture containing these raw materials to a sealed vertical fermenter and aerobically fermenting the mixture; more preferably, this step is carried out in a sealed system. The sealed vertical fermenter may be equipped with stirring equipment for stirring the contents of the fermenter, so that the raw materials supplied to the fermenter can be stirred continuously or intermittently.
図1には、本発明の下水汚泥発酵原料を発酵処理に好適に用いられる密閉式縦型発酵槽の一実施形態が示されている。密閉式縦型発酵槽10は、設置面に対して鉛直方向に延びており、下水汚泥及び油粕と、必要に応じて資材の混合物を収容可能な筒状の槽部20を有し、その上部に、該混合物を槽部20に投入可能な投入口30と、該槽部20の下部に、好気発酵処理された下水汚泥発酵原料を槽部20外へ排出可能な排出口40とを備えている。投入口30及び排出口40はともに開閉可能又は脱着可能な蓋状部材(図示せず)が設けられ、該蓋状部材を投入口30及び排出口40に装着することによって、発酵槽10における槽部20を密閉可能に構成されている。つまり、密閉式縦型発酵槽10は密閉系で下水汚泥の好気発酵を行って、下水汚泥を処理することができるものである。 Figure 1 shows one embodiment of a sealed vertical fermenter suitable for use in fermenting the sewage sludge fermentation material of the present invention. The sealed vertical fermenter 10 extends vertically relative to the installation surface and has a cylindrical tank section 20 capable of containing sewage sludge, oil cake, and, if necessary, a mixture of other materials. The tank section 20 is equipped with an inlet 30 at its top, through which the mixture can be introduced into the tank section 20, and an outlet 40 at its bottom, through which the aerobically fermented sewage sludge fermentation material can be discharged from the tank section 20. Both the inlet 30 and the outlet 40 are equipped with detachable or openable lids (not shown), and the tank section 20 of the fermenter 10 can be sealed by attaching the lids to the inlet 30 and the outlet 40. In other words, the sealed vertical fermenter 10 can treat sewage sludge by aerobic fermentation in a sealed system.
好気発酵効率をより向上させる観点から、密閉式縦型発酵槽10は、例えば槽部20の外周面に断熱材を配する等の方法によって、断熱構造を有していることが好ましい。また、密閉式縦型発酵槽10は、発酵槽内の原材料を混合して、成分の存在状態や通気性を均一にするための撹拌設備50を備えていることも好ましい。
図1に示す撹拌設備50は、例えば槽部20内に設けられた撹拌翼51と、該撹拌翼51に接続された撹拌軸52と、槽部20外に設けられたモータ(図示せず)とを備えている。撹拌翼51は、撹拌軸52を介して槽部20外に設けられたモータに接続されており、モータを駆動源として一定方向に回転するようになっている。撹拌設備50を更に備えることによって、反応系内の通気性を高めて、下水汚泥発酵原料の好気発酵効率を一層向上させることができる。
From the viewpoint of further improving the efficiency of aerobic fermentation, it is preferable that the sealed vertical fermenter 10 has a thermally insulated structure, for example, by providing a thermal insulator on the outer peripheral surface of the tank section 20. It is also preferable that the sealed vertical fermenter 10 is equipped with a stirring device 50 for mixing the raw materials in the fermenter to make the state of the components and the breathability uniform.
1 includes, for example, an agitator blade 51 provided in the tank section 20, an agitator shaft 52 connected to the agitator blade 51, and a motor (not shown) provided outside the tank section 20. The agitator blade 51 is connected to the motor provided outside the tank section 20 via the agitator shaft 52 and rotates in a fixed direction using the motor as a drive source. By further providing the agitator 50, the aeration within the reaction system can be increased, further improving the aerobic fermentation efficiency of the sewage sludge fermentation raw material.
また、密閉式縦型発酵槽10は、空気や酸素などの酸素含有気体を発酵槽内に供給するための空気流通設備60と、槽部20内の気体を槽部20外へ排気可能な排気口70とを備えていることも好ましい。これによって、反応系内外の空気やガスの流通を適切に制御して、特に密閉系において、好気発酵をより効率的に促進させることができる。 The sealed vertical fermenter 10 also preferably includes an air circulation system 60 for supplying oxygen-containing gases such as air and oxygen into the fermenter, and an exhaust port 70 for exhausting gases from within the tank section 20 to the outside of the tank section 20. This allows for appropriate control of the flow of air and gases inside and outside the reaction system, making it possible to more efficiently promote aerobic fermentation, particularly in a sealed system.
図1に示す形態では、酸素含有気体Fは、槽部20外に設けられた空気流通設備60から、好ましくは中空の撹拌軸52及び撹拌翼51の各内部を介して、撹拌翼51の鉛直方向下方側に供給できるようになっている。撹拌翼51の鉛直方向下方側には、酸素含有気体Fを流通可能な気体流通孔(図示せず)を複数備えていることも好ましい。槽部20内に存在する酸素含有気体及び好気発酵によって生じたガスは、排気口70を介して、排気空気として槽部20の上部から排気される。 In the embodiment shown in FIG. 1, oxygen-containing gas F can be supplied from air circulation equipment 60 installed outside the tank section 20 to the vertically downward side of the agitator blade 51, preferably via the hollow agitator shaft 52 and the interior of the agitator blade 51. The vertically downward side of the agitator blade 51 is also preferably provided with a plurality of gas circulation holes (not shown) through which the oxygen-containing gas F can flow. The oxygen-containing gas present in the tank section 20 and the gas generated by aerobic fermentation are exhausted from the top of the tank section 20 via exhaust port 70 as exhaust air.
酸素含有気体の供給を発酵槽の全体に行いやすくして、下水汚泥の好気発酵効率を高める観点から、酸素含有気体Fは槽部20の鉛直方向下方側から供給され、且つ、酸素含有気体F及びガスは、槽部20の鉛直方向上方側から排気されることが好ましい。下水汚泥発酵原料は、投入口30から連続的又は断続的に発酵槽における槽部20内に投入し、下水汚泥発酵原料を発酵槽内で2週間程度好気発酵させ、その後、発酵した下水汚泥発酵原料を汚泥発酵物として排出口から排出する。 From the perspective of facilitating the supply of oxygen-containing gas throughout the fermentation tank and increasing the efficiency of aerobic fermentation of sewage sludge, it is preferable that oxygen-containing gas F be supplied from the vertically lower side of tank section 20, and that oxygen-containing gas F and gas be exhausted from the vertically upper side of tank section 20. The sewage sludge fermentation raw material is continuously or intermittently introduced into tank section 20 of the fermentation tank through inlet 30, and the sewage sludge fermentation raw material is aerobically fermented in the fermentation tank for approximately two weeks, after which the fermented sewage sludge fermentation raw material is discharged from the outlet as fermented sludge.
下水汚泥発酵原料を好気発酵に供することで生成される汚泥発酵物は、例えば肥料、土壌改良材、園芸用土壌等の緑農地材料、セメントクリンカ原料、固形燃料等の用途に用いることができ、資源の有効利用が可能となる。特に、汚泥発酵物は、これを石灰石などの原料と混合してセメントクリンカ原料として使用することが、生成された汚泥発酵物の有効使用量を増加させて資源の有効利用に一層寄与できる点から好ましい。また、この汚泥発酵物は、下水汚泥発酵原料の調製にあたって、本発明の栄養助材として再利用することも可能であり、この点でも資源の有効利用に寄与する。 The sludge fermentation product produced by subjecting sewage sludge fermentation raw material to aerobic fermentation can be used for purposes such as fertilizer, soil conditioner, green farmland materials such as horticultural soil, cement clinker raw material, solid fuel, etc., enabling effective resource utilization. In particular, it is preferable to mix the sludge fermentation product with raw materials such as limestone and use it as cement clinker raw material, as this increases the effective use amount of the produced sludge fermentation product and further contributes to effective resource utilization. Furthermore, this sludge fermentation product can be reused as a nutritional supplement of the present invention when preparing sewage sludge fermentation raw material, further contributing to effective resource utilization in this respect.
上述の説明から明らかなとおり、本明細書は、下水汚泥発酵原料だけでなく、下水汚泥発酵原料の製造方法、並びに下水汚泥発酵原料を用いた下水汚泥の処理方法も開示する。
下水汚泥の処理方法は、下水汚泥及び油粕を含む下水汚泥発酵原料を好気発酵させて、該下水汚泥を処理する工程を備えるものである。本処理方法に用いられる下水汚泥発酵原料に含まれる下水汚泥及び油粕、並びに必要に応じて含まれる各種資材の種類及びその含有量に関しては、上述した説明が適宜適用される。
As is clear from the above description, the present specification discloses not only a sewage sludge fermentation raw material, but also a method for producing the sewage sludge fermentation raw material and a method for treating sewage sludge using the sewage sludge fermentation raw material.
The method for treating sewage sludge comprises a step of aerobically fermenting a sewage sludge fermentation feedstock containing sewage sludge and oil cake to treat the sewage sludge. The above-mentioned explanations apply appropriately to the sewage sludge and oil cake contained in the sewage sludge fermentation feedstock used in this treatment method, as well as the types and amounts of various materials contained as needed.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。以下に示す油粕におけるpHは、水10質量部に対して測定対象となる油粕1質量部を混合し、マグネチックスターラー(600rpm、アドバンテック東洋社製)で10分間撹拌して得た撹拌液を、pH測定器(東亜ディーケーケー社製マルチ水質計ММ-60R)を用いて23℃で測定した。また、以下に示す下水汚泥及び下水汚泥発酵原料における含水率の測定は、ハロゲン水分計(アズワン株式会社製HM1105)を用いて120℃の加熱温度で乾燥したときの質量差から算出した。更に、以下に示す発熱量は、固形分発熱量を示す。 The present invention will be described in more detail below with reference to the following examples. The scope of the present invention is not limited to these examples. To measure the pH of the oil cakes shown below, 1 part by mass of the oil cake to be measured was mixed with 10 parts by mass of water, and the mixture was stirred for 10 minutes using a magnetic stirrer (600 rpm, manufactured by Advantec Toyo Co., Ltd.). The resulting stirred solution was measured at 23°C using a pH meter (MM-60R multi-water quality meter, manufactured by DKK-TOA Corporation). The moisture content of the sewage sludge and sewage sludge fermentation raw material shown below was calculated from the mass difference when dried at a heating temperature of 120°C using a halogen moisture meter (HM1105, manufactured by AS ONE Corporation). Furthermore, the calorific values shown below indicate the calorific value of the solid content.
〔実施例1ないし4並びに比較例1及び2〕
[下水汚泥発酵原料の調製]
以下の(1)~(6)に示す下水汚泥及び油粕を以下の表1に示す含有割合でそれぞれ混合して、含水率が65.2質量%~66.8質量%の下水汚泥発酵原料を調製した。
[Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2]
[Preparation of sewage sludge fermentation raw material]
The sewage sludge and oil cake shown in (1) to (6) below were mixed in the content ratios shown in Table 1 below to prepare sewage sludge fermentation raw materials with moisture contents of 65.2% by mass to 66.8% by mass.
(1)下水汚泥:下水処理場から入手した消化汚泥(含水率84.4質量%)
(2)菜種油粕:菜種油の抽出残渣(pH5.8、含水率8.0質量%、強熱減量93.6質量%、発熱量4821kcal/kg)
(3)大豆油粕:大豆油の抽出残渣(pH6.7、含水率6.9質量%、強熱減量93.8質量%、発熱量4520kcal/kg)
(4)胡麻油粕:胡麻油の抽出残渣(pH5.9、含水率1.5質量%、強熱減量92.1質量%、発熱量5550kcal/kg)
(5)綿実油粕:綿実油の抽出残渣(pH6.3、含水率6.2質量%、強熱減量94.0質量%、発熱量4450kcal/kg)
(6)コーン油粕:コーン油の抽出残渣(pH4.0、含水率1.4質量%、強熱減量92.6質量%、発熱量4520kcal/kg)
(1) Sewage sludge: digested sludge obtained from a sewage treatment plant (moisture content: 84.4% by mass)
(2) Rapeseed oil cake: Rapeseed oil extraction residue (pH 5.8, water content 8.0% by mass, loss on ignition 93.6% by mass, calorific value 4821 kcal/kg)
(3) Soybean oil cake: soybean oil extraction residue (pH 6.7, water content 6.9% by mass, loss on ignition 93.8% by mass, calorific value 4520 kcal/kg)
(4) Sesame oil cake: sesame oil extraction residue (pH 5.9, water content 1.5% by mass, loss on ignition 92.1% by mass, calorific value 5550 kcal/kg)
(5) Cottonseed oil cake: cottonseed oil extraction residue (pH 6.3, water content 6.2% by mass, loss on ignition 94.0% by mass, calorific value 4450 kcal/kg)
(6) Corn oil cake: corn oil extraction residue (pH 4.0, water content 1.4% by mass, loss on ignition 92.6% by mass, calorific value 4520 kcal/kg)
[好気発酵試験]
実施例及び比較例の下水汚泥発酵原料を好気発酵処理に供して、下水汚泥の好気発酵の進行度合を試料の温度変化として評価した。発酵容器として500mL容量のポリビーカーと、該ビーカーの側面及び底面を覆う簡易断熱容器を用いた。これらの配置位置及び寸法は、図2(a)に示すとおりとした。各実施例及び比較例の下水汚泥発酵原料を、ポリビーカーへ約400mLずつ収容し、試料を調製した。
[Aerobic fermentation test]
The sewage sludge fermentation raw materials of the Examples and Comparative Examples were subjected to aerobic fermentation treatment, and the progress of the aerobic fermentation of the sewage sludge was evaluated as a change in the temperature of the sample. A 500 mL plastic beaker and a simple insulated container covering the sides and bottom of the beaker were used as fermentation vessels. The positions and dimensions of these were as shown in Figure 2(a). Approximately 400 mL of the sewage sludge fermentation raw material of each Example and Comparative Example was placed in each plastic beaker to prepare the samples.
次いで、各試料を収容したポリビーカーを図2(b)に示すように断熱容器に設置し、ポリビーカー内の試料中心部にT型熱電対(株式会社チノー製)を挿入した。熱電対にデータロガーを接続し、試料の温度を連続的に計測可能な状態で好気発酵に供した。これらの実験は20℃に設定した室内で8日間行った。
好気発酵の進行度合は、測定された最高温度で評価した。最高温度が高いほど、下水汚泥の好気発酵が安定的に進行していることを意味する。下水汚泥を安定的に好気発酵処理する観点から、ピーク温度が40℃以上、且つ40℃に48時間以内に到達した場合を合格とした。結果を以下の表1に示す。
Next, the plastic beaker containing each sample was placed in an insulated container as shown in Figure 2(b), and a T-type thermocouple (manufactured by Chino Corporation) was inserted into the center of the sample inside the plastic beaker. A data logger was connected to the thermocouple, and the sample was subjected to aerobic fermentation while continuously measuring the temperature. These experiments were carried out for 8 days in a room set at 20 °C.
The progress of aerobic fermentation was evaluated based on the maximum temperature measured. A higher maximum temperature indicates a more stable aerobic fermentation of the sewage sludge. From the perspective of stable aerobic fermentation of the sewage sludge, a sample was deemed to have passed if its peak temperature was 40°C or higher and reached 40°C within 48 hours. The results are shown in Table 1 below.
表1に示すように、下水汚泥に対してpHが所定の範囲にある油粕を所定の含有量となるように添加した実施例1ないし4の下水汚泥発酵原料は、各比較例と比較して発熱のピーク温度が高く、且つ40℃に到達するまでの時間が短かった。この理由は、菜種油粕、大豆油粕、胡麻油粕及び綿実油粕は下水汚泥のpHと近いpH5.8~6.7なので、下水汚泥に添加しても発酵遅延は起こらず、2日以内に40℃以上に温度が上昇したものと考えられる。一方、pHが低いコーン油粕を用いた比較例2の下水汚泥発酵原料は、ピーク温度は40℃に到達したものの、40℃に到達するまでに55時間要した。この理由は、コーン油粕はpHが低く、下水汚泥に添加した際に発酵原料のpHが酸性化し、発酵に好適なpHから外れて発酵遅延が起きたものと考えられる。 As shown in Table 1, the sewage sludge fermentation feedstocks of Examples 1 to 4, in which oil cakes with a pH within a specified range were added to the sewage sludge at a specified content, had higher peak exothermic temperatures and took less time to reach 40°C compared to the comparative examples. The reason for this is that rapeseed oil cake, soybean oil cake, sesame oil cake, and cottonseed oil cake have a pH of 5.8 to 6.7, which is close to the pH of sewage sludge, so adding them to sewage sludge did not delay fermentation and the temperature rose to 40°C or higher within two days. On the other hand, the sewage sludge fermentation feedstock of Comparative Example 2, which used corn oil cake with a low pH, reached a peak temperature of 40°C, but it took 55 hours to reach 40°C. The reason for this is thought to be that corn oil cake has a low pH, and when added to the sewage sludge, the pH of the fermentation feedstock became acidic, deviating from the pH suitable for fermentation and causing a delay in fermentation.
[実施例5ないし9並びに比較例3及び4]
[下水汚泥発酵原料の調製]
上述の下水汚泥(1)に、上述の菜種油粕(2)を、以下の表2に示す含有割合でそれぞれ混合して、含水率が46.2~83.3質量%の下水汚泥発酵原料を調整した。
[Examples 5 to 9 and Comparative Examples 3 and 4]
[Preparation of sewage sludge fermentation raw material]
The above-mentioned sewage sludge (1) was mixed with the above-mentioned rapeseed oil cake (2) in the content ratios shown in Table 2 below to prepare sewage sludge fermentation raw materials with moisture contents of 46.2 to 83.3% by mass.
[好気発酵試験]
上述の実施例1ないし4並びに比較例1及び2と同様の方法で、各下水汚泥発酵原料の好気発酵の均衡度合いを評価した。下水汚泥を安定的に好気発酵処理する観点から、ピーク温度が40℃以上、且つ40℃に48時間以内に到達した場合を合格とした。結果を以下の表2に示す。同表には比較例1の結果も併記した。
[Aerobic fermentation test]
The degree of equilibrium in aerobic fermentation of each sewage sludge fermentation raw material was evaluated using the same methods as in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. From the perspective of stably aerobic fermentation treatment of sewage sludge, a test was deemed to pass if the peak temperature was 40°C or higher and reached 40°C within 48 hours. The results are shown in Table 2 below, which also lists the results of Comparative Example 1.
表2に示すように、下水汚泥に対してpHが所定の範囲にある菜種油粕を所定の含有量となるように添加した実施例5ないし9の下水汚泥発酵原料は、各比較例と比較してピーク温度が高く、且つ40℃に48時間以内に到達した。この理由は、下水汚泥に菜種油粕を所定量混合することにより、発酵に必要な栄養源が十分に供給されたことによると考えられる。 As shown in Table 2, the sewage sludge fermentation raw materials of Examples 5 to 9, in which rapeseed oil cake with a pH within a specified range was added to sewage sludge at a specified content, had a higher peak temperature than the comparative examples and reached 40°C within 48 hours. This is thought to be because mixing the specified amount of rapeseed oil cake with sewage sludge provided a sufficient supply of nutrients necessary for fermentation.
10 密閉式縦型発酵槽
20 槽部
30 投入口
40 排出口
51 撹拌翼
52 撹拌軸
60 空気流通設備
70 排気口
10 Sealed vertical fermentation tank 20 Tank section 30 Inlet 40 Outlet 51 Mixing blade 52 Mixing shaft 60 Air circulation equipment 70 Exhaust port
Claims (5)
以下の方法で測定される前記油粕のpHが5以上9以下であり、
消化汚泥100質量部に対して、前記油粕を10質量部以上130質量部以下含む、好気発酵処理用の下水汚泥発酵原料。
<pHの測定方法>
水10質量部に対して油粕1質量部を混合した混合液を10分間撹拌し、該混合液のpHを23℃で測定する。 Contains digested sludge and oil cake,
The pH of the oil cake measured by the following method is 5 or more and 9 or less,
A sewage sludge fermentation raw material for aerobic fermentation treatment, comprising 10 parts by mass or more and 130 parts by mass or less of the oil cake per 100 parts by mass of digested sludge.
<pH measurement method>
A mixture of 1 part by mass of oil cake and 10 parts by mass of water is stirred for 10 minutes, and the pH of the mixture is measured at 23°C.
前記消化汚泥100質量部に対して、以下の方法で測定されるpHが5以上9以下である前記油粕を、10質量部以上130質量部以下含む前記下水汚泥発酵原料を用いる、下水汚泥の処理方法。
<pHの測定方法>
水10質量部に対して油粕1質量部を混合した混合液を10分間撹拌し、該混合液のpHを23℃で測定する。 The method comprises a step of aerobically fermenting a sewage sludge fermentation raw material containing digested sludge and oil cake to treat the digested sludge ,
A method for treating sewage sludge , comprising using the sewage sludge fermentation raw material containing 10 to 130 parts by mass of oil cake having a pH of 5 to 9, as measured by the following method , per 100 parts by mass of the digested sludge.
<pH measurement method>
A mixture of 1 part by mass of oil cake and 10 parts by mass of water is stirred for 10 minutes, and the pH of the mixture is measured at 23°C.
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