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 1 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。 3 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。 4 BIPITTA SYSTEMの原理② 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。 5 汚泥減量のメカニズム株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン大成企業株式会社 ※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 6 汚泥菌の有機物消化メカニズム排水中の有機物株式会社エコ・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。 7 汚泥共食いメカニズムの比較株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン大成企業株式会社 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。 8 活性汚泥による汚泥菌細胞壁の生分解性株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン大成企業株式会社（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。 9 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（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。 10 液化汚泥の微生物分解性株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン大成企業株式会社 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。 11 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 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。 13 コストパフォーマンス株式会社エコ・クリエイティブ・ジャパン大成企業株式会社（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 14 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 15 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。 16 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。 17 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。 18 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) 19