Transcript バイピッタシステム詳細資料

Presentation
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
汚 泥 減 量 装 置
BIPITTA SYSTEMのご説明
大 成 企 業 株 式 会 社
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
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BIPITTA SYSTEM実機
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
2
BIPITTA SYSTEMとは
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
バイピッタシステムを既存の排水処理施設に
併設するだけで余剰汚泥、茶カス、コーヒーカス、
油分などの有機性廃棄物の減量を実現します。
BIPITTA SYSTEMは次の２つのステップから汚泥減量を実
現します。
液化汚泥
(１)余剰汚泥をナノメートルサイズまで分解する。
(２)活性汚泥に液化汚泥を共食いさせる。
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BIPITTA SYSTEMの原理①
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
活性汚泥式排水処理施設
原水槽
沈殿槽
C
放流槽
ゴミを含んだ
排水の流入
処理水の放流
ばっき槽
BIPITTASYSTEM
B
返送汚泥
高温
高圧
A
無機固形物廃棄
汚泥液化装置
D
アルカリ注入
汚泥貯留槽
A
汚泥貯留槽より汚泥を汚泥液化装置に移送し、アルカリを加え高温・高圧下において低分子の糖やタン
パク質等（液化汚泥）に変質させる。
B
汚泥液化装置より、液化汚泥をばっ気槽に移送する。
C
ばっ気槽内で活性汚泥が低分子に変質された糖やタンパク質を代謝する。
D
無機固形物は固体廃棄する。
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BIPITTA SYSTEMの原理②
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大成企業株式会社
活性汚泥式排水処理施設
原水槽
沈殿槽
放流槽
ゴミを含んだ
排水の流入
処理水の放流
ばっき槽
返送汚泥
BIPITTASYSTEM
C
無機固形物廃棄
B
D
汚泥液化
装置
A
汚泥貯留槽
M
B
R
生物酸化槽
A
生物酸化槽より汚泥液化装置に汚泥を移送し、アルカリを加え高温・高圧により低分子の糖やタンパク質
等（液化汚泥）に変質させる。
B
汚泥液化装置より、液化汚泥を生物酸化槽に移送し、活性汚泥にて消化処理する。
C
MBRにて膜分離し、処理水を原水槽に移送する。
D
無機固形物は固体廃棄する。
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汚泥減量のメカニズム
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※乾燥重量100kg/日の余剰汚泥を減量する場合
ただし、汚泥再転換率を0.4とした場合。
受入余剰汚泥
液化装置へ
移送する汚泥
100kg/日
166kg/日
液化処理
液化汚泥
166kg/日
生物酸化
発生汚泥
66kg/日
処理水
生物酸化槽内から液化装置へ移送
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汚泥菌の有機物消化メカニズム
排水中の有機物
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排水中の有機物
粒子が大きいので
吸収できない
汚泥菌
酵素
細かく
分解
細胞壁
汚泥菌
4～5μm
汚泥菌は自らの細胞壁
の穴より大きいゴミを吸
収することは出来ません。
そこで汚泥菌は酵素を
出して、ゴミを小さく分解
してから細胞内に取り込
みます。
このため汚泥菌自身が酵
素で分解されないよう、そ
の細胞壁は大変強固な
物質（ペプチドグリカン）
で構成されています。
汚泥菌は小さなゴミほど、すばやく消化することができます。
ばっ気槽は酵素の海、だから汚泥菌の細胞壁は酵素に対して強い
ペプチドグリカンで構成されています。
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汚泥共食いメカニズムの比較
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BIPITTA SYSTEM
従来の汚泥減量法
液化汚泥
処理済み死滅汚泥
汚泥菌
■汚泥菌は粒子の大きな処理済み汚泥を
そのまま食べることができない。
■そのため、汚泥菌は酵素を分泌して
処理済汚泥を分解しようとする。
■しかし細胞壁は酵素によってほとんど
分解することができない。
■このため汚泥菌は、処理済汚泥を食べる
ことができない。
汚泥菌
■ BIPITTA
SYSTEMでは余剰汚泥をアル
カリと高温を用い、ナノサイズの液化汚泥ま
で小さく分解する。
■したがって汚泥菌は液化汚泥を容易に共
食いできる。
汚泥減量においては、余剰汚泥をどれだけ低分子にするかが、
その可否のポイントになります。
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活性汚泥による汚泥菌細胞壁の生分解性
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（１）活性汚泥による不活性汚泥細胞壁(死滅汚泥の細胞壁）の分解
活性汚泥2100kg中に不活性汚泥細胞壁３.５ｋｇを投入し分解処理する場合。
1日の分解量≒０.９ｋｇであるので
分解率＝0.9÷２１００＝0.0004
となる。
つまり、1日にばっ気槽中の活性汚泥量の0.04％しか分解出来ない。
通常、原水のばっ気槽滞留時間は1日であるから不活性汚泥の細胞壁は何も
分解させないに等しい。
（２）細胞質と細胞壁等の体積割合
細胞質：細胞壁等≒４０：６０
細胞壁を低分子化できない汚泥減量法では４０％の細胞質のみを減量対象と
している。
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20%
分布（%）
無処理ブランク汚泥の粒度分布
30%
10%
0%
粒度（μm）
中心粒度
5～20マイクロメートル
0.02～0.1
0.1～0.2
0.2～0.3
0.3～0.4
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.8
0.8～0.9
0.9～1.0
1～1.1
1.1～1.2
1.2～1.3
1.3～1.4
1.4～1.5
1.5～1.6
1.6～1.7
1.7～1.8
1.8～1.9
1.9～2
90～100
80～90
70～80
60～70
50～60
40～50
30～40
20～30
10～20
5～10
4～5
3～4
2～3
1～2
分布（%）
液化汚泥粒度比較データ
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（レーザー回析散乱法にて測定）
液化汚泥の粒度分布
30%
20%
10%
0%
粒度（μm）
中心粒度
20～200ナノメートル
バイピッタシステムにより処理された液化汚泥は、ナノメートルサイズまで
分解されていることがわかります。
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液化汚泥の微生物分解性
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DOメーターを用いて酸素消費量測定
蒸留水10ml ＋活性汚泥90ml
人工下水10ml（CODMnとして11mg）＋活性汚泥90ml
液化汚泥10ml（CODMnとして11mg）＋活性汚泥90ml
人工下水組成：グルコース＋グルタミン酸＋7
人工下水組成：グルコース＋グルタミン酸＋7種無機塩類
（2003.7.7 Sapienant Lab.）
単 位 時 間 あ た り の 酸 素 消 費 量 の 比 較
酸素消費（mg-O　2 /g-SS・min）
BL
人 工 下 水 区
液 化 汚 泥 区
0.2
0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
全体平均（0～15min）
初期平均（0～5min）
中期平均（5～10min）
後期平均（10～15min）
BIPITTA SYSTEMにより処理された液化汚泥は、非常に低分子な
有機物であるため著しく生物易分解な性質を有する。
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有機性不活性汚泥によるばっ気槽の破綻
余剰汚泥発生量：３００Kg・ｄｓ/日
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初期ばっ気槽汚泥濃度：5250mg/L
汚泥液化率100% 419Kg/日液化
ばっ気槽
液化汚泥
流入BOD
流入量
MLSS
容積
汚泥転換率
発生余剰汚泥量
自己酸化率
汚泥液化率
液化汚泥転換率
液化汚泥量
SSの生分解率
429
1000
5000
1000
0.7
300
0.01
0.5
0.4
419
0.0004
mg/L
ｍ３/日
mg/L
ｍ３
ばっ気槽中の活性汚泥と不活性SS
20,000
汚泥中の有機性不活性SS kg
18,000
kg/日
/日
/日
有機性活性汚泥合計 kg
MLSS(汚泥濃度） mg/L
原水
16,000
14,000
12,000
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0
1
5
9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49
日
12
有機性不活性汚泥によるばっ気槽の
破綻
汚泥液化率50% 419Kg/日液化
ばっ気槽中の活性汚泥と不活性SS
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汚泥液化率50% 1000Kg/日液化
ばっ気槽中の活性汚泥と不活性SS
20,000
20,000
有機性汚泥中の不活性SS kg
有機性汚泥中の不活性SS kg
18,000
18,000
有機性活性汚泥合計 kg
有機性活性汚泥合計 kg
16,000
固液分離不能
固液分離不能
14,000
14,000
MLSS(汚泥濃度）mg/L
MLSS(汚泥濃度） mn/L
16,000
12,000
SS悪化
10,000
8,000
12,000
SS，ＣＯＤ悪化
10,000
8,000
6,000
6,000
4,000
4,000
2,000
2,000
0
0
1
6
11 16 21 26 31 36 41 46
日
1
5
9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49
日
ばっ気槽の破綻を防ぐためには排泥をする以外に方法はない。
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コストパフォーマンス
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（１）ランニングコスト
現在の排水処理施設では、余剰汚泥処理コストに脱水ケーキ換算で約\30,000/t
かかるのに対し、BIPITTA SYSTEMでは約\6,000/tで処理することが可能です。
（汚泥液化装置で処理した液化汚泥と液化前の汚泥を熱交換し、さらに生物酸化槽を設けず液化汚泥を既存の
※余剰汚泥処分費を脱水ケーキ1t当たりに換算した数値
ばっき槽に直接投入した場合。）
脱水後廃棄処分
BIPITTA SYSTEM
\30,000 / t
\6,000 / t
既存の処理方法で要するコスト
脱水機電気代 薬品費
運搬コスト 産廃費 人件費 等
BIPITTA SYSTEMで要するコスト
燃料費 薬品費 電気代 等
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BIPITTAシステムの実績
某工場
静岡県
汚泥減量量 50kg/日
2003年設置
汚泥減量率 99.9％
ランニングコスト 2,300円/日
廃棄処分の場合 17,500円/日
某食品工場
熊本県
汚泥減量量 200kg/日
2007年設置
汚泥減量率 95%
ランニングコスト
8,000円/日
廃棄処分の場合 37,300円/日
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某飲料製造業
群馬県
汚泥減量量 120kg/日
2007年11月設置
汚泥減量率 98.5%
ランニングコスト 5,600円/日
廃棄処分の場合 36,000円/日
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他の汚泥処理方法
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細胞殺傷法
細胞を化学的酸化で殺傷する。
オゾン法
汚泥をオゾン酸化で死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。
汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
過酸化水素法
汚泥を過酸化水素で酸化死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。
汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
次亜塩素法
汚泥を次亜塩素酸ソーダで酸化死滅させ、活性汚泥に共食いさせる。
汚泥は死滅するが低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
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他の汚泥処理方法
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
細胞壁破砕法
細胞壁を機械で破砕する。
ミル破砕法
汚泥を特殊ビーズの入ったミルの中に通してすりつぶす。
汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
高圧噴射法
汚泥を高圧ポンプで壁に衝突させる。
汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
超音波法
汚泥を超音波振動で破砕する。
汚泥はほとんど低分子化しない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。
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他の汚泥処理方法
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大成企業株式会社
細胞壁低分子化法
細胞壁等を化学・物理・生物学的手法により低分子化する。
加熱溶菌法
溶菌剤を添加し加熱することにより汚泥菌を溶菌し、活性汚泥に共食いさせる。
完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積する。現在は高温蒸気によ
る長時間分解法
高熱菌法
70℃位で活性がある特殊な菌が出す酵素で汚泥菌を溶菌する。
完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。不活性汚泥がばっ気槽に堆積し高熱菌は処理水に流出する。
現在は高温蒸気による長時間分解法
高温高圧水法
汚泥を亜臨界状態で加熱することにより溶菌する。
完全に溶解できず余剰汚泥が完全に減らない。スケール等酸化物が著しく発生する。
200℃4MP 1時間
大成企業株式会社
エコ・クリエイティブ・ジャパン
アルカリ高温法
汚泥にアルカリを添加し、高温で加熱することにより溶菌する。
20nmまで低分子化するので容易に共食いでき汚泥は減量できる。スケール等酸化物は発生しない。
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BIPITTA SYSTEM 導入のメリット
株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン
大成企業株式会社
ほぼ100%の汚泥減量が可能
茶カス、コーヒーカス、油分等の有機物を減量
ランニングコストが低い
汚泥減量効果の確認が容易
既存の排水処理システムに影響を与えない
汚泥の種類を選ばない
メンテナンスが容易
あらゆる活性汚泥式処理方法に適応可能
自動運転が可能
環境負荷が少ない(CO2)
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