ケーススタディ – 水産加工工場の排水処理プロジェクト – 実用例
抽象的な
このケーススタディでは、中国山東省の大手水産グループの No{0}} 水産加工工場専用の廃水処理システムの設計、導入、運用結果について詳しく説明します。この工場は冷凍水産製品の製造に特化しており、主に原料の洗浄時に廃水が発生します。この廃水には、高濃度の水溶性化合物と、魚の組織に由来する微細な浮遊物質、主に有機窒素化合物が含まれています。未処理の放流は、周囲の水域に重大な汚染を引き起こす可能性があります。このプロジェクトは、物理化学的処理と生物学的処理を組み合わせたプロセスを導入して、準拠した排出を達成することに成功しました。{6}このレポートは、流入水の特性、選択された処理技術、詳細なユニット設計、パフォーマンス データ、およびプロジェクトの経済性の包括的な概要を提供します。
1. はじめに: 水産加工排水の課題
水産加工産業は、タンパク質、脂肪、浮遊物質からの高い有機負荷を特徴とする廃水を生成します。これらの汚染物質は、血液、内臓、魚の鱗、洗浄水に由来します。主な課題は次のとおりです。
- 高い有機強度: 生物化学的酸素要求量 (BOD₅) および化学的酸素要求量 (COD) として測定され、受水水における重大な酸素欠乏の可能性を示します。
- 栄養成分: タンパク質由来の窒素化合物が高濃度に含まれています。
- 脂肪、油、グリース (FOG)：動作上の問題を引き起こし、表面にカスが形成される可能性があります。
- 浮遊物質 (SS): 有機微粒子を含みます。このような廃水を直接排出すると、環境規制に違反し、富栄養化や酸素欠乏を通じて水生生態系に悪影響を及ぼし、公衆衛生上のリスクを引き起こします。したがって、効果的な現場処理は規制上の義務であるだけでなく、企業の環境責任でもあります。-
2. プロジェクトの範囲: 問題の定義
2.1 排水の量と水質
- 流量: 200 m3/日 (25 m3/時間、単一シフト生産)。-
- 影響力のある特性:
- COD:1,500mg/L
- BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0.53、良好な生分解性を示します)
- 動植物油：50mg/L
- SS：400mg/L
2.2 排出基準
処理排水は次の条件を満たす必要がありました。中国の総合排水基準のグレード II 基準 (GB 8978-1996):
- COD 150mg/L以下
- BOD₅ 30 mg/L 以下
- 動植物油 15 mg/L 以下
- SS 150mg/L以下
3. 解決策: 提案された治療プロセス
廃水の特性を考慮すると、-生分解性は良好ですが、油、固形物、有機物や窒素の負荷が高く、-ハイブリッド」となります。油分離/沈殿 + 嫌気性 (加水分解/酸性化) + 好気性 (曝気および生物接触酸化) + 浮選" プロセスが選択されました。この多段階アプローチにより、さまざまな種類の汚染物質に順番に対処することで、確実な確実な処理が保証されます。-
プロセス フロー図を次の図に示します。図1.
4. プロセスの詳細な説明とユニット設計
4.1 前治療と一次治療
- バースクリーン（2台）: 目的: 大きな懸濁物および浮遊物質 (魚の鱗、破片など) を捕捉する。
- 寸法: 700mm (長さ) x 500mm (幅)。
- バーの間隔: 5 mm。
- 材質：スチール。
- 油分離沈殿槽: 用途: 浮遊油脂、沈降砂・重い浮遊物質の除去。
- 有効容積：40m3。
- 油圧保持時間 (HRT): 1.5 時間。
- 構造：地下鉄筋コンクリート造（RC造）
4.2 生物学的処理（コアプロセス）
- 加水分解/酸性化タンク (嫌気性): 目的: 複雑で難治性の有機分子 (タンパク質、脂肪) をより単純で容易に生分解可能な化合物 (揮発性脂肪酸) に分解し、それによって全体的な生分解性 (BOD/COD 比) を向上させます。この前処理により、その後の有酸素ステージの効率が大幅に向上します。-
- 容積：60立方メートル。
- HRT: 2.4 時間。
- 建設: 半地下RC。-
- 内部特徴: 微生物の増殖をサポートするために、複合ポリエチレンバイオフィルム培地が充填されています。
- 曝気槽（従来型活性汚泥）： 目的： 可溶性BOD、CODを一括除去する一次好気処理。
- 容積：75立方メートル。
- HRT: 3 時間。
- 建設: 半地下RC。-
- エアレーション: 送風機を使用したファインバブル散気エアレーション。-
- SHT リアクター (バイオ接触酸化): 目的: 二次的な高効率の好気性ステージ。-さらに残りの有機物を分解して硝化を行い、有毒なアンモニア-窒素を硝酸態窒素-に変換します。固定されたバイオフィルム媒体は高濃度の付着バイオマスを提供し、システムをより安定させ、衝撃荷重に耐性を与えます。
- 容積：180立方メートル。
- HRT: 7 時間。
- 構造: 鉄骨構造。
- 内部機能: 半柔らかいバイオフィルム メディアが詰め込まれています。{0}
- エアレーション: 微細な気泡による拡散エアレーション。-
- 曝気装置: 2 つのルーツブロワー (モデル SSR125) が曝気タンクと SHT リアクターの両方に空気を供給します。
- 構成: 1 つのデューティ、1 つのスタンバイ。
- 流量: 10.17 m3/分。
- 圧力：49kPa。
- 電力: 各 11 kW。
4.3 三次・研磨処理
- 溶解空気浮上分離 (DAF) ユニット: 目的: 微細な浮遊固体、コロイド粒子、および生物学的処理を免れた残留油/脂肪を除去します。凝集剤 (塩化ポリアルミニウム - PAC) と凝集剤 (ポリアクリルアミド - PAM) を添加して粒子を凝集させ、その後、微細な気泡に付着して粒子を除去します。-
- 型式：JHF-30。
- 能力: 30-35 m3/h。
- 構造: 耐腐食性鋼-。
- 総電力: 8.12 kW (ポンプ、スクレーパーなど)。
4.4 汚泥処理システム
- 汚泥濃縮装置: 目的: 一次沈降装置と DAF ユニットからの汚泥を濃縮し、その後の脱水のために体積を減らす。
- 体積：15立方メートル。
- 構造: 地上 RC。-
- 汚泥脱水: 最終脱水にはフィルタープレスが使用され、廃棄用の固形ケーキが生成されます。
- 設備：プレート＆フレームフィルタープレス（型式：BM103/1000）。
- 電力: 合計 7.0 kW。
- 供給ポンプ: プログレッシブキャビティポンプ (モデル: I-1B-2)、流量 5.4 m3/h、揚程 80m、出力 3 kW (1 デューティユニット)。
5. 治療実績と結果
各処理ユニットのパフォーマンスは、汚染物質の段階的な除去を示しており、以下にまとめられています。テーブル1.このシステムは目標排出基準を一貫して達成しました。
主な成果:
- 全体的な COD の除去: >90% (1,500 mg/L ～<150 mg/L).
- 全体的な BOD₅ 除去: >96% (800 mg/L ～<30 mg/L).
- 油とグリースの除去: >70% (50 mg/L ～<15 mg/L).
- SS除去: >85% (400 mg/L ～<150 mg/L).
- 効果的な硝化: SHT 反応器は、廃水の窒素含有量が高いことを考慮すると重要なステップであるアンモニアの酸化に成功しました。
6. プロジェクトの経済学
プロジェクトの総投資額は、817,600 中国人民元 (RMB)、次のように分類されます。
- 機器の供給と設置
- 土木工事（タンク、構造物）
- プロセス設計とエンジニアリング
- 試運転およびスタートアップサービス
この投資により、クライアントは信頼性が高く、コンプライアンスを遵守し、運用管理が容易な廃水処理ソリューションを提供し、環境リスクを軽減し、法規制順守を確保することができました。
7. 結論と教訓
この水産加工廃水処理プロジェクトは、特定の産業排水問題を解決するためにカスタマイズされた多段階プロセスを適用した成功例です。{0}成功の鍵となったのは、テクノロジーの組み合わせ:
- 効果的な前処理-（スクリーニング、油分離）下流の生物学的ユニットを保護しました。
- 嫌気性加水分解廃水を前処理し、好気性処理能力を高めます。
- 2 段階の有酸素トリートメント-（活性汚泥 + バイオ-接触酸化）により、確実で安定した有機物と窒素の除去が保証されます。
- ケミカルDAFによる最終研磨厳格な SS および残留汚染物質制限への一貫した準拠を保証します。
このシステムは、中規模の食品加工施設における堅牢性、運用の簡素化、費用対効果を実証しています。{0}{1}{0}このケーススタディは、食品および飲料業界からの同様の高濃度有機廃水の処理システムを設計または運用するエンジニアや工場管理者にとって貴重な参考資料となります。{3}