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水処理装置徹底解説!

水処理装置とは?

排水処理とは、工場や事業所から排出される汚水を規制値以下の水質に浄化することです。
食品製造工場に限らず、工場や事業所から排水される水には基準が設けられています。その基準に反して排水することはモラルに関する問題だけでなく、法的な罰則も科されることになります。
法的な罰則があるために順守するだけでなく、流れた排水により生態系の破壊や異臭、景観の乱れなど近隣住民や事業者との関係性にも大きな影響を及ぼす問題となります。
排水処理の原理や種類、選定ポイントについて解説していきます。

  • 排水処理の種類、原理、使用用途について

    排水処理の手法は様々あり、いくつかの手法を組み合わせて多段階的に処理するのが一般的です。
    ・物理的処理:無機物を多く含む排水の処理に多く使われる方法です。
    ・沈降分離:汚濁物質を抽出し沈殿させることで水と分離します。
    ・浮上分離:油などの水に浮きやすい汚濁物質を浮上させて水と分離します。
    ・ろ過:逆浸透膜などを用い、汚濁物質を漉しとります。
    ・生物的処理:食品工場など有機物を多く含む排水の処理に多く使われる方法です。
    ・活性汚泥法:生きた微生物を含んだ活性汚泥に排水を通し微生物の働きのよって有機物を分解させ、浄化します。

  • 排水処理施設導入価格について

    排水処理装置は各工場での処理量、汚水レベル、環境により仕様設計がなされるため想定仕様での価格を記載します。
    加圧浮上装置の場合
    加圧浮上装置の場合、排水処理量が多くなるため設備全体が大きくなります。
    撹拌機や電磁弁、レベルセンサー、加圧ポンプ、加圧タンク、汚泥掻き寄せ機など機器数が多くなるため高額になってしまいがちです。
    1時間に約3トンの水処理ができる加圧浮上装置の場合
    本体装置約1500~2000万円+脱水機約400~600万 合計約2000万円程度となります。

    生物処理装置の場合
    微生物が水の中で有機物を分解して処理を行う生物処理装置では、水槽に一番コストを要します。
    排水量や生物が分解する所要時間から水槽の設計をしますが、水槽が大きくなることが多く、価格は高くなってしまいます。
    30t/日の排水量で24時間稼働で生物処理を行うと30t分の水槽が必要になります。
    生物処理装置では、それぞれの目的ごとに水槽が必要で、前処理として凝集処理をする為の沈殿槽、曝気槽前の調整槽や中和槽、曝気槽後の沈殿槽、脱水工程の直前で凝集処理を行う為の凝集槽と
    非常に多くの水槽が必要となります。
    水槽を全て新規で導入しようと、全体で数千万~1億円規模となるケースも多くあります。

  • 排水処理選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    ・排水処理の選定ポイント
    まず、工場や事業所からの排水に除去すべきどのような物質(種類、大きさ、比重等)がどのように混ざっているのか(水に混ざっているのか、溶け込んでいるのか等)を明らかにする必要があります。
    排水量やどのレベルまできれいにするのかも重要です。
    その上で、どのような設備や薬剤を組み合わせるのが最適か検討する必要があります。

    ・排水処理導入時の確認ポイント
    排水は水質汚濁防止法や下水道法、自治体の条例などで規制され監視されており、基準を守れなければ時には行政処分や報道発表が行われ、経営に大きな影響を与えます。
    そのため、規制値を常に余裕をもって下回るように、行政の基準よりも厳しい社内基準を設けて運用するのが一般的です。

  • 排水処理導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    排水処理施設から排水された排水が規定値(BOD、ph、CODなど)をオーバーしてしまった。

    原因①
    原水槽や汚泥貯留槽の攪拌不足、攪拌装置が回っていない。
    原因②
    沈殿槽汚泥の引き抜き不足により底部に溜まった汚泥が腐敗してガスが発生している。
    原因③
    工場から流れてきた排水に急激な負荷がかかった。

    対策①
    攪拌設備の点検、メンテナンスを行う、槽内の清掃を行う。
    対策②
    沈殿槽汚泥の入れ替え、調整槽への活性汚泥の投入を行う。
    対策③
    工場から排水に流す際は、固形物はトラップで除去し油分などを排水する場合は出来るだけ水等で薄めて排水する。

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  • ユーティリティシステム
  • 水処理装置

AT-BCシステム

AT-BCシステムとは立体網状回転体・土壌細菌であるバチルス種菌を組み合わせた廃水処理システムとなります。 期待できる効果としては省エネ・省スペース化・臭気抑制・余剰汚泥削減・窒素及びリン除去・油脂分除去等がございます。 AT-BC装置とは AT-BC装置とは装置の接触体はサランラップと同じ素材の塩化ビニリデン系繊維をカールさせタワシ状に加工した物で、製品名はサランロックと呼ばれております。(加工特許取得) 厚さは50mmで扇形に加工した素材を6枚組み合わせることにより2000mmの円盤体を形成しております。その素材を12枚~30枚組み合わせユニットにしたものがAT-BC装置となります。 処理原理 ユニットの水位は円盤体が40%程度浸漬するように設計しており、側面より原水が流入し対角線上の側面より処理水がオーバーフローで流出する間に、接触体に付着した微生物群が原水中の有機物(BOD等)を60%~70%程度分解除去する装置となっております。 微生物への酸素供給は通常ブロワーの送風により強制的に行うものですが、AT-BC装置は接触体を低速で回転させる事により大気中より酸素を取り入れますので、効率の良い処理が行われます。 メンテナンス 軸受け(ピローブロック)のグリースの補充を1ケ月に1回と、汚泥の付着状況を点検用窓より目視で毎日行う事の2点のみで、煩雑な管理は必要ありません。 汚泥の付着量のコントロールは剥離用のエアーバルブの調節のみで毎日行う必要はありません。 耐用年数 約10年で、内部接触体が部分的に破損した場合は交換が可能ですので、水槽に穴が開くまでは10年以上使用しているケースも多々ございます。 メインシャフトも数十年前より改良を重ね強度を上げましたので折れる心配もございません。

解決できる課題

  • SDGS対策
  • コスト削減
  • 省エネ対策
  • 省スペース
  • CO2削減

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  • ユーティリティシステム
  • 水処理装置

RO装置MRO-CG

RO装置MRO-CG 型式:MRO-1000~6000CG 用途:超純水製造前処理、各種洗浄用水、製造用水、ボイラ用水 特徴 1定流量フィードバック制御で処理水を一定制御 マイコンとインバータによる「定流量フィードバック制御」により、季節による水温変動にも省エネ運転で常に安定した処理水量を供給します。 2給水圧力フィードバック制御による省エネ 原水圧力を有効利用できる「給水圧力フィードバック制御」を新たに採用。装置の運転条件に応じて給水圧力を自動調整することで、RO装置のポンプの消費電力をより抑え、省エネに貢献します。 3排水量フィードバック制御による省水 水温に応じて回収率を1%刻みで抑制できる「排水量フィードバック制御」を新たに採用。水温で変化するRO装置の許容回収率に対し、より多段階に追従させることで、更なる省水が可能です。 4コンパクト設計による省スペース スリム構造で大容量対応においても本機複数台設置により省スペース化が図れます。 5お助け機能で安全・安心な処理水の供給 内蔵の各種センサによる運転の状況監視、カラーメトリ(CMU)との連携抑制による水質変動や前処理装置の不具合時のブロー運転、オンラインメンテナンスによる24時間体制のメンテナンスシステムにより、安全・安心な処理水の供給を実現します。

解決できる課題

  • HACCP対策
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 省エネ対策
  • 生産効率改善
  • 温湿度管理
  • ユーティリティシステム
  • 水処理装置

メタン発酵排水処理システム

メタン発酵排水処理システム 1.好気性処理と嫌気性処理(メタン発酵)  一般的な排水の生物処理法(活性汚泥法など)ではブロワーにより供給される酸素を利用して、微生物が水中の有機物を水と二酸化炭素に酸化分解することで処理が行われます(好気性処理)。これに対し嫌気性処理(メタン発酵)では、酸素遮断下において嫌気性(酸素を好まない)微生物の働きにより、有機物を主にメタンガスに変換する処理法です。 2.創エネルギー(エネルギーの創出)  発生するメタンガスは都市ガスの主成分であるため、ボイラーや発電機の燃料として利用することができ、その分の化石燃料の使用を抑制することが可能です。 3.省エネルギー  嫌気性処理(メタン発酵)では酸素供給の必要がないためブロワーを使用する必要がありません。ブロワーの消費電力は非常に大きく、排水処理設備における消費電力の50~80%を占めることもあります。これが不要になるので最大80%近い省エネルギーを達成することが可能です。 4.汚泥発生量の削減   好気性処理(活性汚泥法)での汚泥発生量は流入BODに対し35~40%程度、当社好気性処理装置「回転児雷也」では10~20%程度であるのに対し、メタン発酵での汚泥発生量は約5%と非常に低い値となっています。  これはメタン発酵の際に微生物が得られるエネルギーが好気性と比較して非常に小さいことに由来しています。メタン発酵菌の増殖速度は極めて遅く、余剰汚泥の発生は少なくなります。 5.再生可能エネルギーの売電(FIT)  食品などの排水の場合、メタン発酵から得られるバイオガスは食品原料(動植物などの天然物)に由来しています。そのためこのバイオガスを燃料にして得られた電力は再生可能エネルギーとして固定価格買取制度(FIT)の対象となります。メタン発酵バイオガス発電による電力の買取価格は、2022年現在39円/kWhと太陽光などと比較してかなり高く設定されているため大きな売電収入を得ることができます。一方でCO2削減枠も同時に販売することになるため、自社の脱炭素実績としてカウントすることはできなくなります。  ※買取価格は今後改訂される可能性があります。詳細は経済産業省HPをご参照いただくか、当社までお問い合わせください。 6.メタン発酵の利点(その他) (1) 難分解性物質の処理  嫌気性微生物は好気性の微生物と異なる代謝経路を持っています。このため好気性で処理困難な排水でも、嫌気性で処理できる可能性があります。特に芳香族物質の分解についてはその分解経路が解明されています。 (2)季節操業排水の処理  嫌気性微生物は栄養源が得られず、飢餓状態に陥った場合でも長期間生存することが可能です。このため農産物加工など特定の季節にしか排水の発生しない場合でも、処理が可能です。 7.メタン発酵の適用範囲  メタン発酵排水処理のメリットが非常に大きいものの、現状の有機性排水処理はその殆どが好気性処理によるものとなっています。これには様々な要因があるものの、メタン発酵排水処理の適用範囲が限定されていることが最大の理由となっています。これまでメタン発酵排水処理が適用されてきたのはアルコール・糖類など一部の業種に集中しており、油分やタンパク質、澱粉などを含む一般的な食品排水などには適用は困難であるとされてきました。当社はメタン発酵排水処理の適用範囲を大きく広げる新しい技術「とくとくーぶぶぶ」の開発に成功し、2022年現在多数の実装置が稼働しております。本技術により多くの食品排水などでメタン発酵排水処理の適用が可能になり、多くのメリットと脱炭素の実現を達成しております。

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 経費削減
  • HACCP対策
  • SDGS対策
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