簡単に答えると： POMEは高温で油分が多く、非常に高濃度で搬入される — 一般的にCODは40,000～60,000 mg/Lで、これは家庭下水のおよそ100倍に相当する。この高濃度ゆえに、実行可能なPOMEプラントでは曝気ではなく嫌気性消化が中核となる。この負荷を曝気処理するのは費用がかかりすぎ、膨大な量の汚泥が発生するからだ。
POMEを難しくしているものは何か
パーム油工場排水は、日常的に処理される最も高濃度の産業排水の一つである。設計全体を左右する三つの特性がある：
| プロパティ | 典型的なキャラクター | 設計上の帰結 |
|---|---|---|
| オーガニック強度 | 非常に高いCOD、通常は数万mg/L | 嫌気性処理は唯一の経済的な第一段階である |
| 温度 | 滅菌後の排出時に高温 | 生物処理の前に冷却する必要があります |
| 油とグリース | 有意な残留油 | 生物学に先立つ油の回収と除去 |
| 固体 | 高懸濁性およびコロイド状固形分 | 処理すべき大量の汚泥 |
| pH | 放電時に酸性 | 嫌気性消化前の補正 |
| 季節性 | 収穫に従う流れ | プラントは一定の負荷ではなく、変動する負荷に対応しなければならない |
季節性のポイントは過小評価されている。ピークシーズンの処理量に合わせて設計されたプラントは、オフシーズンには負荷が低くなり、嫌気性バイオマスは長期間の飢餓状態にあまり耐えられない。価格を比較する前に、オフシーズンにどのように対応する設計なのかをサプライヤーに尋ねてみるべきだ。
プロセスチェーン
1. オイル回収と冷却
残油は処理前に回収される — それには価値があり、さもなければ生物学を阻害し、下流のあらゆる表面を汚損する。冷却は必須である。嫌気性消化には温度範囲があり、滅菌を出た排水はそれをはるかに上回っている。
2. pH補正と均一化
生のPOMEは酸性であり、嫌気性消化はpHに敏感です。均一化はまた、ミル排出のバッチ特性を、消化槽が安定して受け入れられるものに緩衝します。
3. 嫌気性消化 — 核心段階
ここが有機物負荷の大部分を除去する場所である。POMEに対してこれが選ばれるのは、好みによるものではなく、算術的な理由による。この負荷を好気性処理すると、膨大な曝気エネルギーを必要とし、処理が非現実的な量の余剰汚泥が発生する。嫌気性消化は、わずかなエネルギーコストで負荷を除去し、汚泥の発生量がはるかに少なく、回収・利用可能なバイオガスを生成する。
4. 好気性研磨
嫌気性処理だけでは放流基準を満たすことはできない。好気性段階——基準値と敷地条件に応じて活性汚泥法、MBBR、SBRのいずれか——が残存CODを仕上げ処理し、アンモニアに対応する。
5. 固形物分離と汚泥脱水
上記の各段階でスラッジが発生し、POMEは大量のスラッジを生み出します。これは最も頻繁に設備が不十分になる段階です。参照 完全な廃水処理システムの5つの段階は、互いにどのように規模が比較されるのか.
池それともタンク？
多くの工場は歴史的に開放型ラグーンシステムを使用してきた。それらは機能し、建設費も安く、そしてますます決定的になっている3つの実際のコストがある：
- 土地。 ラグーンシステムはそれを大量に必要とし、滞留時間も長い。
- メタン放出。 開放型嫌気性ラグーンはバイオガスを大気中に放出する。排出が規制されている場合や、工場がエネルギーを必要としている場合、これは直接的な損失である。
- コントロール。 ラグーンは調整できない。排出基準が厳しくなっても、調整できる余地はほとんどない。
密閉タンク式消化は建設費が高く、占有面積ははるかに小さいが、バイオガスの回収が可能で、制御もできる。適切な答えは、土地の利用可能性、排出基準、そしてあなたのサイトでバイオガスに価値があるかどうかによって決まるが、許可要件が厳格化している地域では密閉システムに向かう傾向がある。
スラッジ：ランニングコストを決める部分
POMEプラントでは、油分分離、嫌気性消化、好気性段階から多量の汚泥が発生します。その処理方法は二つの経路に分かれます。
| 土地施用 | 場外処分 | |
|---|---|---|
| ケーキの乾燥が必要 | 低め — しっとりしたケーキで構いません | 実用的な範囲でできるだけ乾燥させる |
| 適合する機器 | 多軸スクリュープレス — 連続式、無人運転 | チャンバー式またはメンブレンフィルタープレス — はるかに乾燥したケーキ |
| コストドライバー | 輸送量 | 廃棄重量 |
ケーキが場外に搬出され重量で課金される場合、スクリュープレスケーキとメンブレンフィルタープレスケーキの含水率差は毎月恒久的な節約となり、購入前にモデル化するのは容易である。汚泥がプランテーションに施用される場合、スクリュープレスの連続無人運転が通常は優位に立つ。我々の比較では 汚泥脱水におけるフィルタープレスとスクリュープレスの比較 意思決定を詳細に検討する。
提案を依頼する際に送るべきもの
- ミル処理能力（1時間あたりの新鮮果房トン数）および稼働時間
- 1日あたりのPOME量、およびピーク時とオフシーズンでの変動
- 排水分析：COD、BOD、浮遊物質、油分及びグリース、pH、温度、アンモニア態窒素
- あなたが満たさなければならない排出基準、または排水が土地還元されるかどうか
- バイオガスの回収が望まれるかどうか、そして敷地内でそのエネルギーを利用する用途があるかどうか
- 利用可能な土地、および既存のラグーンシステムがアップグレードされるのか、それとも交換されるのか
- 汚泥が現在どのように敷地外へ搬出され、どのように課金されているか
項目2は、単一の数値として示されることが最も多い。範囲を示すこと。なぜなら、繁忙期に高性能を発揮し、閑散期に飢える工場は、年に二度その限界を迎える工場だからである。
既存のラグーンシステムのアップグレード
ほとんどのPOMEプロジェクトは新規建設ではなくアップグレードである。通常の順序は、リターンの高い順に以下の通りである：
- まず除油と冷却を修正してください。 それらは安価で、下流のすべてを保護します。
- 研磨段階を追加または改善する もし限界との差がわずかであれば。
- 嫌気性ラグーンを閉鎖型消化に転換する 土地、排出量、またはバイオガスの価値がそれを正当化する場合。
- 機械的脱水を追加 汚泥処理がボトルネックになっている場合——通常、この時点ではそうなっていることが多い。
その順序で作業することで、上流の油分持ち越しや下流のスラッジ滞留が真の制約であるのに、大きな新しい生物処理段を購入してしまうというよくある誤りを避けられる。
よくある質問
なぜPOMEには曝気ではなく嫌気性処理が用いられるのか？
有機性の強さのため、POMEは極めて高いCOD負荷を抱えており、そのような大量の負荷を曝気処理するには膨大なエネルギーが必要となり、処理が非現実的な量の余剰汚泥が発生する。嫌気性消化は、わずかなエネルギーコストで負荷の大部分を除去し、汚泥の発生量ははるかに少なく、回収・利用可能なバイオガスを生成する。
POMEは処理前に冷却する必要がありますか？
はい。滅菌処理後の排水は、嫌気性消化が機能する温度範囲をはるかに超えているため、冷却は任意ではなく必須です。高温のPOMEを直接消化槽に投入すると、バイオマスが阻害され、プロセスが不安定になります。
嫌気性処理だけで排出基準を満たすことはできますか？
No. 嫌気性消化は有機物負荷の大部分を除去するが、残留CODとアンモニアは一般的な放流基準を上回る。その後には、基準とサイトに応じて活性汚泥法、MBBRまたはSBRによる好気性仕上げ段階が必要である。
ラグーンシステムを密閉タンクに置き換えるべきでしょうか？
それは三つの条件によって決まります。どれだけ土地があるか、排水基準がどれほど厳しいか、そしてあなたの現場でバイオガスに価値があるかどうかです。ラグーンは建設費が安いですが、広い土地が必要で、メタンを大気中に放出し、規制が厳しくなっても調整できません。密閉式消化はコストがかかりますが、使用する土地ははるかに少なく、バイオガスの回収が可能で、制御もできます。
POMEスラッジに適した脱水設備は何ですか？
それは汚泥がどこへ行くかによる。もしプランテーションに施用されるなら、通常は多板スクリュープレスが優位に立つ。連続運転で無人運転が可能であり、油性汚泥にもよく対応するからだ。もしケーキが場外へ搬出され、処分が重量で課金されるなら、チャンバーフィルタープレスまたはメンブレンフィルタープレスがはるかに乾燥したケーキを生成し、その含水率の差は毎月恒久的な節約となる。
季節性はプラント設計にどのような影響を与えますか？
POMEの流れは収穫に伴うため、負荷は年間を通じてかなり変動する。ピークシーズンの処理量だけを基準に設計されたプラントは、オフシーズンには低負荷状態になり、嫌気性バイオマスは長期の飢餓状態にあまり耐えられない。供給業者には単一の平均値ではなく季節ごとの変動幅を伝え、低シーズンに設計がどう対応するかを具体的に尋ねること。
製粉所の処理能力、排水分析、放流または農地還元の要件をお送りいただければ、プロセスチェーンと設備をご提案いたします。 POME処理提案を依頼する.
この記事は、私たちのガイドの一部です。 食品・飲料加工.