(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排液を曝気槽で活性汚泥の存在下に好気性生物処理し、曝気槽内の混合汚泥を固液分離して、分離汚泥の一部を余剰汚泥として系外へ排出し、他の一部を返送汚泥として曝気槽に返送する方法において、
曝気槽内の混合汚泥または分離汚泥の一部を可溶化処理して曝気槽に導入し、
この可溶化処理に供給する汚泥の供給量および系外へ排出する余剰汚泥の排出量を、有機汚泥減容率を目安にし、該有機汚泥減容率が５０〜８０％となるように制御することにより、
曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳを所定値に維持する
ことを特徴とする有機性排液の好気性生物処理方法。
【請求項２】
曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比を０．２〜０．７、およびＭＬＶＳＳを５００〜１００００ｍｇ／ｌに維持することを特徴とする請求項１記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
【請求項３】
前記分離汚泥の可溶化処理がオゾン処理であることを特徴とする請求項１または２記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
【請求項４】
オゾン処理する場合のオゾンの供給量は、オゾン注入率が０．００２〜０．２−Ｏ３／ｇ−ＶＳＳとなるように供給することを特徴とする請求項３記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は有機性排液の好気性生物処理方法、特に活性汚泥の沈降性および脱水性を改善することができる有機性排液の好気性生物処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
曝気槽において活性汚泥の存在下に曝気を行い、好気性微生物の作用を利用して有機性排液を好気条件で処理する好気性生物処理方法では、被処理液中のＢＯＤが同化されて余剰汚泥が増殖し、多量の余剰汚泥が排出される。
このような余剰汚泥の沈降性および脱水性は、下水等の初沈汚泥の場合よりも悪く、固液分離および脱水処理が困難である。この原因にはいろいろな要因が関連しているが、沈降性は原水水質や処理条件によっても変わり、沈降性が悪化すると、処理不能に陥ることもある。
【０００３】
活性汚泥の沈降性および脱水性が悪い原因として、汚泥中の無機質含有量が低いことがあげられる。
しかし、従来の好気性生物処理方法では、汚泥中の無機質含有量を無機質を添加することなく調節することは困難であり、このため汚泥の性状は一義的に決定され、汚泥の沈降性および脱水性は悪くなっていた。
【０００４】
活性汚泥の沈降性に関しては、バルキング防止のために、原水のＢＯＤ／Ｎ比などの処理条件を選ぶことが行われていたが、この場合、バルキングが防止できても、活性汚泥の本来的な沈降性の悪さは改善されず、脱水性の悪さも改善されない。
従って従来は、活性汚泥の実質的な沈降性、脱水性の改善のための方策はとられていないのが実情である。
【０００５】
ところで、特開平２−２２７１９１号および特開平２−２７７５９７号には、余剰汚泥をアルカリまたは酸の添加および加熱下に可溶化した後、曝気槽に戻して好気性生物処理することにより、生成する余剰汚泥を減容化することができる有機性汚泥の処理方法が提案されている。
しかし、上記公報の処理方法は余剰汚泥の減容化のみを目的とするものであり、生成する余剰汚泥の性状は考慮されておらず、余剰汚泥の性状に及ぼす可溶化条件も何ら検討されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、汚泥の沈降性および脱水性を改善し、しかも生成する余剰汚泥の量を減容化することができる有機性排液の好気性生物処理方法を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の有機性排液の好気性生物処理方法である。
（１）有機性排液を曝気槽で活性汚泥の存在下に好気性生物処理し、曝気槽内の混合汚泥を固液分離して、分離汚泥の一部を余剰汚泥として系外へ排出し、他の一部を返送汚泥として曝気槽に返送する方法において、
曝気槽内の混合汚泥または分離汚泥の一部を可溶化処理して曝気槽に導入し、
この可溶化処理に供給する汚泥の供給量および系外へ排出する余剰汚泥の排出量を、有機汚泥減容率を目安にし、該有機汚泥減容率が５０〜８０％となるように制御することにより、
曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳを所定値に維持する
ことを特徴とする有機性排液の好気性生物処理方法。
（２）  曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比を０．２〜０．７、およびＭＬＶＳＳを５００〜１００００ｍｇ／ｌに維持することを特徴とする上記（１）記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
（３）前記分離汚泥の可溶化処理がオゾン処理であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
（４）オゾン処理する場合のオゾンの供給量は、オゾン注入率が０．００２〜０．２−Ｏ３／ｇ−ＶＳＳとなるように供給することを特徴とする上記（３）記載の有機性排液の好気性生物処理方法。
【０００８】
本発明で処理の対象となる排液は、有機物を含有しているものであれば特に限定されず、下水、し尿、産業排液など、通常好気性生物処理法により処理されている排液が処理の対象になる。
【０００９】
本発明では、有機性排液を曝気槽内で活性汚泥の存在下に好気性生物処理し、曝気槽内の混合汚泥を固液分離して、分離汚泥の一部を余剰汚泥として排出し、他の一部を返送汚泥として曝気槽に返送する通常の好気性生物処理において、曝気槽内の汚泥、または分離汚泥の一部を可溶化処理して曝気槽に導入する。
【００１０】
可溶化のための汚泥の引抜は、曝気槽から槽内液の状態で引抜いてもよく、また汚泥分離槽から分離汚泥を引抜いてもよい。これらの引抜汚泥はそのまま可溶化処理に供してもよく、遠心分離機などにより高濃度に濃縮したものを可溶化してもよい。
【００１１】
本発明では可溶化処理に供給する汚泥の供給量および系外に排出する余剰汚泥の排出量を、有機汚泥減容率を目安にし、該有機汚泥減容率が５０〜８０％となるように制御することにより、曝気槽内活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳを所定値に維持し、これによって生物処理性能を低下させることなく、曝気槽内の活性汚泥の沈降性および脱水性を改善するとともに、減容化を行う。これにより、汚泥分離槽における分離操作が容易となり、また生成する余剰汚泥の脱水処理も容易になる。
【００１２】
曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比は０．２〜０．７、好ましくは０．３〜０．６、ＭＬＶＳＳは５００〜１００００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０００〜５０００ｍｇ／ｌに維持するように制御することができる。一般的傾向としてＶＳＳ／ＳＳ比が小さくなるほど汚泥の比重が高くなり、沈降性、脱水性がよくなる。
【００１３】
引抜汚泥の可溶化の方法としては、加熱分解等の物理的手段；過酸化水素等の酸化剤による酸化分解、酸溶解、アルカリ溶解等の化学的手段；これらを組合せた手段などがあげられるが、オゾンによる酸化分解（以下、オゾン処理という）が好ましい。
【００１４】
すなわち加熱分解では加熱−冷却のサイクルを必要とし、また酸、アルカリ等による処理は後で中和を必要とし、熱や薬剤の無駄が多いが、オゾン処理の場合は反応が迅速で無駄が少なく、生物処理による無機化が容易である。
オゾン処理する場合のオゾンの供給量は、オゾン注入率が０．００２〜０．２ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳ、好ましくは０．０１〜０．１Ｏ3／ｇ−ＶＳＳとなるように供給するのが望ましい。
【００１５】
このような可溶化処理を行うことにより、汚泥はＢＯＤ成分に変換されるので、可溶化処理汚泥を曝気槽に戻すと、ＢＯＤ成分は微生物代謝を受け、一部はＣＯ2ガスとして系外へ排出される。曝気槽内のＶＳＳ／ＳＳ比は系外へ排出されるＣＯ2量が多くなるに従って小さくなる。このため、可溶化処理への汚泥の供給量を多くするほどＶＳＳ／ＳＳ比は小さくなり、汚泥の沈降性、脱水性は改善される。
【００１６】
このとき可溶化処理する汚泥の量が多くなると、ＶＳＳが減少して好気性生物処理性能が低下するが、ここで余剰汚泥の排出を少なくすると、ＭＬＶＳＳが高くなり、曝気槽内に処理に必要な活性汚泥が保持される。
【００１７】
また本発明では、可溶化処理した汚泥を曝気槽に戻して好気性生物処理しているので、可溶化処理によって変換されたＢＯＤ成分が容易に生物分解されて除去され、これにより余剰汚泥が減容化される。
【００１８】
有機汚泥減容率と活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比とには、有機汚泥減容率を高く運転するほどＶＳＳ／ＳＳ比は小さくなるという関係にある。例えば、被処理液のＢＯＤを１００ｍｇ／ｌ、その汚泥転換率を０．４ｇ−ＶＳＳ／ｇ−ＢＯＤ、被処理液の無機ＳＳ濃度を１０ｍｇ／ｌとした場合の両者の関係を表１に示す。
【００１９】
【表１】
0003648751.tif 000002
【００２０】
表１のデータからすると、１００％減容化した場合にはＶＳＳ／ＳＳ比はゼロになるが、実際にはＶＳＳがゼロでは好気性生物処理ができないため、適正な有機汚泥減容率が存在することになるが、これは曝気槽内のＶＳＳ濃度およびＶＳＳ／ＳＳ比を勘案して決定する。表１の場合、有機汚泥減容率が５０〜８０％となるように処理すると、汚泥の沈降性および脱水性が改善されることになる。
上記とはＳＳ／ＢＯＤ比が異なる他の被処理液の場合でも、有機汚泥減容率を選択することにより、目的とするＶＳＳ／ＳＳ比が得られる。
【００２１】
また本発明では、処理しようとする有機性排液中に無機質ＳＳ成分が含まれていない場合は、極く少量の無機質ＳＳ成分、例えば砂およびゼオライト、あるいは無機凝集剤などを添加してもよい。
【００２２】
【実施例】
次に本発明の実施例について説明する。
図１は実施例の有機性排液の好気性生物処理方法を示すフローシートであり、余剰汚泥をオゾン処理する場合の例を示している。図において、１は曝気槽、２は汚泥分離槽、３はオゾン処理槽である。
【００２３】
図１の処理方法では、曝気槽１に有機性排液４および返送汚泥５を導入するとともに、オゾン処理汚泥６を導入し、曝気槽１内の活性汚泥と混合し、空気供給管７から空気を送り散気装置８から散気して好気性生物処理を行う。この場合、曝気槽１内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳを前記値に維持する。
【００２４】
曝気槽１の槽内液は一部ずつ取出して汚泥分離槽２に導入し、分離液と分離汚泥１１とに分離する。分離液は処理液１０として系外へ排出し、分離汚泥１１は一部を返送汚泥５として曝気槽１に返送し、他の一部を引抜汚泥１３としてオゾン処理槽３に導入してオゾン処理し、残部を余剰汚泥１４として系外に排出する。この場合、引抜汚泥１３の供給量および系外に排出する余剰汚泥１４の排出量を、曝気槽１内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳが前記値になるように制御する。この制御には有機汚泥減容率を目安にすることができ、表１のような有機性排液４を処理する場合には、減容率が５０〜８０％になるように引抜汚泥１３をオゾン処理すればよい。
【００２５】
引抜汚泥１３はオゾン処理槽３に導入し、オゾン供給管１５からオゾンを供給してオゾンと接触させ、汚泥を酸化分解してＢＯＤ成分に変換する。オゾンの供給量は、オゾン注入率が０．００２〜０．２ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳ、好ましくは０．０１〜０．１Ｏ3／ｇ−ＶＳＳとなるように供給するのが望ましい。オゾン排ガスは排オゾン管１６から排出し、オゾン処理汚泥６は曝気槽１に戻して前記のように好気性生物処理を行う。
【００２６】
図２は別の実施例の処理方法を示すフローシートであり、曝気槽内から槽内液を引抜いてオゾン処理する場合の例を示している。
図２の処理方法の場合、曝気槽１内の槽内液を引抜汚泥１３として引抜き、これをオゾン処理槽３に導入してオゾン処理する他は図１の場合と同様にして処理する。
【００２７】
図１および図２のいずれの処理方法においても、活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比が所定値に維持されるので汚泥分離槽２における沈降性は良好であり、また余剰汚泥１４は減容化され、しかも脱水性も良好である。また曝気槽１内のＭＬＶＳＳも所定値に維持されているので、生物処理性能も低下しない。
【００２８】
実施例１
可溶化処理としてオゾン処理を採用し、初沈下水を被処理液として図１の方法により下記条件で処理した。結果を表２に示す。
0003648751.tif 000003
【００２９】
脱水ケーキの含水率は次のようにして測定した。
汚泥２００ｍｌを３００ｍｌビーカーにとり、０．２％に調整したジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロリド四級化物のホモポリマ水溶液をＳＳに対して１％になるように汚泥に加えた後、タービル羽根を備えた攪拌機を用いて２００ｒｐｍで３０秒間攪拌した。次にナイロン濾布を敷いたブフナーロートに内径５ｃｍの塩化ビニル製パイプを置き、その中へ凝集汚泥を注ぎ込み濾過した。濾過後の汚泥をベルトプレス用濾布にはさみ、面圧０．５ｋｇ／ｃｍ2で１分間圧搾を行い、脱水ケーキの含水率を測定した。
【００３０】
比較例１
実施例１において、オゾン処理を行わなかった以外は同様にして行った。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
0003648751.tif 000004
【００３２】
表２の結果から、実施例１の汚泥は比較例１のものに比べて沈降性および脱水性がよいことがわかる。また汚泥が減容化され、しかも処理液の水質も悪化しないことがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の処理方法によれば、可溶化処理に供給する汚泥の供給量および系外に排出する余剰汚泥の排出量を、有機汚泥減容率を目安にし、該有機汚泥減容率が５０〜８０％となるように制御することにより、曝気槽内の活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳを所定値に維持するようにしたので、生物処理性能を低下させることなく、汚泥の沈降性および脱水性を改善し、しかも生成する余剰汚泥の量を減容化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の有機性排液の好気性生物処理方法を示すフローシートである。
【図２】別の実施例の有機性排液の好気性生物処理方法を示すフローシートである。
【符号の説明】
１  曝気槽
２  汚泥分離槽
３  オゾン処理槽
４  有機性排液
５  返送汚泥
６  オゾン処理汚泥
７  空気供給管
８  散気装置
１０  処理液
１１  分離汚泥
１３  引抜汚泥
１４  余剰汚泥
１５  オゾン供給管
１６  排オゾン管
【図１】
0003648751.tif 000005
【図２】
0003648751.tif 000006