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公開番号2025126470
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024022669
出願日2024-02-19
発明の名称汚泥処理方法および汚泥処理システム
出願人大成建設株式会社,国立大学法人大阪大学
代理人弁理士法人お茶の水内外特許事務所
主分類C02F 11/04 20060101AFI20250822BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】余剰汚泥等の回収汚泥を発酵原料とし、メタンガス生成量の多い嫌気性メタン発酵による汚泥処理方法を提供すること。
【解決手段】回収汚泥を好気性捕食性細菌で処理する前処理工程、前記前処理工程で得られた処理済汚泥を発酵原料とするメタン発酵工程、を有する汚泥処理方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回収汚泥を好気性捕食性細菌で処理する前処理工程、
前記前処理工程で得られた処理済汚泥を発酵原料とするメタン発酵工程、
を有することを特徴とする汚泥処理方法。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
回収汚泥を好気性捕食性細菌で処理する前処理槽と、
前記前処理槽から排出される処理済汚泥を発酵原料としてメタン発酵する嫌気処理槽と、
を有することを特徴とする汚泥処理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性であるメタン発酵による汚泥処理方法と汚泥処理システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
有機物を含む排水や余剰となった下水汚泥、生ごみ等の有機性廃棄物の生物処理として、好気性細菌を用いた活性汚泥法が一般的に用いられている。活性汚泥法は、有機物を好気性細菌の代謝により処理するものであるため、好気性細菌が増殖する。そのため、活性汚泥法では過剰に増殖した好気性細菌を余剰汚泥として取り除くことが必要となる。
【０００３】
２０２３年における日本国の下水処理場等における余剰汚泥の発生量は７７，２８０千ｔ／年に上り、この値は産業廃棄物として排出される汚泥（１６２，６７６千ｔ／年）の約４８％を占める。そのため、余剰汚泥の発生抑制・減量化が求められている。
【０００４】
嫌気性細菌を用いた嫌気性排水処理が、消費エネルギーが少なく二酸化炭素発生量が抑えられ、さらに、燃料ガスや燃料電池の水素源として利用可能なメタンを回収できることから注目を集めている。しかし、メタン菌を始めとする嫌気性細菌は、好気性細菌と比較して増殖速度が遅い。そのため、メタン発酵等により安定した嫌気性排水処理を実施するには嫌気性細菌の保持が重要となる。
【０００５】
近年、嫌気処理と膜分離技術を組み合わせた膜分離法が、嫌気性細菌の流出を防ぎ、菌体量を維持しやすい点から注目を集めている。膜分離法は、嫌気による発酵処理を行うリアクター槽と、膜分離により液体のみを排出する膜分離槽とを組み合わせた排水処理方法である。例えば、本出願人は、特許文献１において、有機物を含有する低濃度排水を原料として上向流式メタン発酵で発酵させるリアクター槽と膜分離槽とを備え、リアクター槽と膜分離槽には、上部側にオーバーフロー管、下部側に汚泥返送管が設けられており、リアクター槽は、下部に排水供給管、上部から底部にバイオガスを循環させるガス循環管が設けられており、膜分離槽は、ろ過処理水の排水管を備えている排水処理装置を提案している。
【０００６】
特許文献２には、活性汚泥法で生じた余剰汚泥よりなる下水回収汚泥を、嫌気性消化槽にて嫌気性消化処理する下水回収汚泥の嫌気性消化方法において、温度が所定温度より低いときに嫌気性消化槽にＦｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ等を含む添加物を添加する嫌気性消化方法が提案されている。
【０００７】
特許文献２に記載の方法は、余剰汚泥を原料とするため、余剰汚泥を廃棄物として処理する費用を削減することができる。しかし、余剰汚泥は好気性細菌を多く含み、細菌は、自身の保護のために細胞膜やバイオフィルム等を備えているため、余剰汚泥の嫌気性発酵には時間がかかるとの課題があった。
【０００８】
捕食性細菌とは、他の生きた細菌を溶解（捕食）し、自身の栄養源として利用することのできる細菌である。捕食性細菌の溶菌作用により、余剰汚泥の可溶化及び無機化が進行し、余剰汚泥の処理量発生を抑制できる可能性が示されている（非特許文献１）。
しかし、本発明者らによる検討では、捕食性細菌による汚泥の減量化は認められなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０２２－０８４５３０号公報
特開２０１６－０５５２１６号公報
【非特許文献】
【００１０】
Ｙｕ，Ｒ．，Ｚｈａｎｇ，Ｓ．，Ｃｈｅｎ，Ｚ．ｅｔａｌ．“ＩｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｄａｔｏｒｙＢｄｅｌｌｏｖｉｂｒｉｏ－ａｎｄ－ｌｉｋｅｏｒｇａｎｉｓｍｓｆｏｒｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｓｌｕｄｇｅｂｉｏｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ．”，Ｆｒｏｎｔ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，１１，１０（２０１７）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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