(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記返送汚泥を２槽以上の並列に配置されたオゾン処理槽に分配して導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、オゾン注入汚泥と注入していない汚泥を混合して連続的に生物処理槽に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽及び沈殿槽がそれぞれ２槽づつ以上あり、各沈殿槽の分離汚泥をそれぞれ別のオゾン処理槽に導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、各オゾン処理槽から流出するオゾン注入汚泥と注入していない汚泥を混合して連続的に一つの返送汚泥ラインに集めて返送し、該返送汚泥を生物処理槽の前で分配して各生物処理槽に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽及び沈殿槽がそれぞれ２槽づつ以上あり、各沈殿槽の分離汚泥を一つの返送汚泥ラインに集めて返送し、該返送汚泥を各生物処理槽に返送するために分配し、分配された各返送汚泥をそれぞれ別のオゾン処理槽に導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、オゾン注入汚泥と注入していない汚泥を連続的に各生物処理槽に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
前記各オゾン処理槽は、オゾンを注入する時間が３０分間以下、注入しない時間が３０分間以上であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の有機性廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃水の処理方法に係り、特に、廃水の生物処理に伴う余剰汚泥の生成量を著しく抑制するとともに、活性汚泥の沈降性を促進する有機性廃水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
活性汚泥法などの生物処理では、処理に伴い余剰汚泥が発生する。この余剰汚泥の発生量を低減する方法として、生物汚泥の一部を返送汚泥ラインとは別の系統で生物処理系外に引抜き、引抜いた汚泥をオゾン処理した後、該汚泥を沈殿池を含む生物処理系内に戻すことで余剰汚泥の発生量を低減する方法が、特開平６−２０６０８８号公報に示されている。この方法においては、返送汚泥ラインとは別にオゾン処理ラインが必要であり、設備が複雑になる。また、オゾンと汚泥の反応により激しく発泡し、連続的にオゾン処理を行うとオゾン反応槽に粘性が高く、消えにくい泡が蓄積して、反応槽が小さいと泡が槽から溢れ出すため、過大なオゾン反応槽が必要であり、さらに、発泡を防ぐために消泡設備の導入も必要であり、設備が過大になるばかりでなくオゾン反応槽の点検や管理も大変となる。
【０００３】
上記方法を解決するための返送汚泥ラインにオゾンを間欠的に注入し、汚泥の発生量を低減する方法が特開平９−１５０１８５号公報に示されている。この方法は、既設の返送汚泥ラインをそのまま利用できるので設備が簡略であり、返送汚泥ポンプとは別のポンプが不要となる利点がある。また、オゾンを間欠的に注入するため、オゾン処理に伴う発泡を抑制できる。
しかしながら、汚泥を低減するためのオゾン量は連続オゾン処理でも間欠オゾン処理でも同じであるため、連続オゾン処理に比べ間欠オゾン処理の方が大容量のオゾン発生器が必要になる。例えば、１時間の内１０分間オゾン処理して、残りの５０分間はオゾン処理しない場合を考えると、１０ｇ−Ｏ３  ／ｈｒで連続処理を行う場合と同等の処理効果を得るためには、１０分間で１０ｇのオゾンを注入する必要があり、オゾン発生器の能力としては、連続処理の場合１０ｇ−Ｏ３  ／ｈｒなのに対し間欠処理では６０ｇ−Ｏ３  ／ｈｒの能力が必要となる。したがって、間欠処理においては大能力のオゾン発生器が必要になるためイニシャルコストが高くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、オゾン処理により余剰汚泥の生成量を著しく抑制するとともに活性汚泥の沈降性を促進する有機性廃水の生物処理方法において、返送汚泥ラインでオゾン処理を行うとともに、オゾン発生器の能力を大きくすることなくオゾン処理における発泡を抑制し、オゾン処理のための設備をできるだけ小さくすることができる有機性廃水の処理方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記返送汚泥を２槽以上の並列に配置されたオゾン処理槽に分配して導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、オゾン注入汚泥と注入していない汚泥を混合して連続的に生物処理槽に返送することとしたものである。
【０００６】
また、本発明では、有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽及び沈殿槽がそれぞれ２槽づつ以上あり、各沈殿槽の分離汚泥をそれぞれ別のオゾン処理槽に導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、各オゾン処理槽から流出するオゾン注入汚泥と注入していない汚泥を混合して連続的に一つの返送汚泥ラインに集めて返送し、該返送汚泥を生物処理槽の前で分配して各生物処理槽に返送することとしたものである。
【０００７】
さらに、本発明では、有機性廃水を活性汚泥法で生物処理した後、生物処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水は系外に排出し、分離汚泥を返送汚泥として生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽及び沈殿槽がそれぞれ２槽づつ以上あり、各沈殿槽の分離汚泥を一つの返送汚泥ラインに集めて返送し、該返送汚泥を各生物処理槽に返送するために分配し、分配された各返送汚泥をそれぞれ別のオゾン処理槽に導き、オゾンの注入を１槽づつ順次行い、オゾン注入汚泥と注入していない汚泥を連続的に各生物処理槽に返送することとしたものである。
前記処理方法において、各オゾン処理槽は、オゾンを注入する時間が３０分間以下、注入しない時間が３０分間以上であるのがよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を用いて、詳細に説明する。
本発明の有機性廃水の生物処理フローの一例を図１に示し、以下に図１を用いて本発明を説明する。
図１において、原水１１は活性汚泥法の曝気槽１に供給され、曝気槽１において原水１１中のＢＯＤやＣＯＤなど有機物が生物学的に除去される。
曝気槽１の活性汚泥スラリ１２は沈殿槽２において固液分離され、得られた処理水１３は系外に排出される。
一方、固液分離された分離汚泥１４は、返送汚泥１５として返送汚泥流路３を通って、２槽以上のオゾン処理槽４に分配流入される。各オゾン処理槽に注入するオゾンはバルブ等で切り替え、１槽づつ順次オゾン注入が行われる。例えば、返送汚泥を４つのオゾン処理槽に分配流入させ、各槽のオゾン注入時間を１５分間とした場合、いずれか１槽に１５分間オゾンを注入した後、別の反応部に１５分間注入する。これを繰り返し、１時間ですべての反応部に１５分間注入されるように、オゾンの注入を切り替える。
【０００９】
オゾンと接触した汚泥としなかった汚泥は再び合流し、曝気槽１に返送される。オゾン処理された汚泥は可溶化され、曝気槽１で有機性廃水中の有機物とともに生物処理されるため余剰汚泥の発生量が低減される。また、オゾン処理を行うことでバルキングの原因となる糸状菌の発生が抑制され、汚泥の沈降性が向上する。
この方法は生物処理槽が２槽以上の場合にも前述と同様に適用できる。例えば、図２又は図３に示した生物処理が４槽の場合について説明すると、原水１１は４槽に分けられた活性汚泥法の曝気槽１に供給され、各曝気槽１において原水１１中のＢＯＤやＣＯＤなど有機物が生物学的に除去される。各曝気槽１の活性汚泥スラリ１２は各沈殿槽２において固液分離され、得られた処理水１３は系外に排出される。
【００１０】
一方、各沈殿槽で固液分離された各分離汚泥１４は、図２のそれぞれ別のオゾン処理槽４に導き、１槽づつ順次オゾン注入し、オゾン注入汚泥と注入していないオゾンを混合して一つの返送ラインに集めて返送するか、図３の返送汚泥１５として返送汚泥流路３に合一された後、４槽のオゾン処理槽４に分配流入される。各オゾン処理槽に注入するオゾンはバルブ等で切り替え、１槽づつ順次オゾン注入が行われる。この場合、各オゾン処理槽に流入した返送汚泥は間欠的にオゾン処理されることになり、オゾンと接触した汚泥としなかった汚泥が交互に各曝気槽１に流入し、前述と同様の効果が得られる。
【００１１】
この方法によれば、各オゾン反応部でオゾンを注入する時間と注入しない時間があるため、オゾン注入時間中に発泡した泡は注入していない時間帯に徐々に消失する。この結果、泡を滞留させるための過大なオゾン処理槽や消泡設備が不要となるとともに、発泡に伴うトラブルがなくなるため維持管理が容易になる。また、オゾンを連続的に発生させるため、間欠的オゾン処理を行う場合に比べ、発生能力の低いオゾン発生器で処理が可能になる。
本発明では、オゾン処理槽の数はできるだけ多くし、オゾン注入時間をできるだけ短くした方が好ましい。例えば、泡の高さを２ｍ以下に維持するためには、オゾンガスの流量にもよるが、オゾンを注入する時間としては３０分間以下が好ましく、オゾンを注入しない時間としては３０分間以上が好ましい。また、オゾンの注入方法としては、高濃度で低ガス量で注入することが好ましい。ガス量が少ない方が発泡の仕方が緩やかであり、泡の上昇速度が低いため、泡を閉じ込めるための反応槽の容積を小さくできる。
【００１２】
２槽以上のオゾン処理槽を用いる代わりに、返送汚泥流路を２つ以上に分割し、分割された返送汚泥流路に直接オゾンを注入しても良い。
返送汚泥の全量をオゾン反応槽に導く必要はなく一部のみを２槽以上のオゾン反応槽で処理しても良い。
本方法は図１に示す標準的な活性汚泥法以外に硝化脱窒を行う生物処理方式や沈殿槽の代わりに膜による固液分離を行う場合に同様に適用できる。ただし、膜分離方式の場合は返送汚泥がないので槽内の汚泥を引抜き、本発明の方法によってオゾン処理して生物処理槽に戻せばよい。
各オゾン反応槽は必ずしも同じ形状容積である必要はなく、また、各反応槽に流入する汚泥量も均一である必要はないが、オゾン注入方法を簡単にし、製作を簡単にするためには同じ形状容積の反応槽に均等に汚泥を流入させた方が良い。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
図１の装置を用い、表１に示す水質の廃水を対象として本発明の生物処理を行った。処理水量は１２ｍ３  ／日であり、返送汚泥量は６ｍ３  ／日である。
【表１】
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曝気槽の容積は３ｍ３  のものを用いた。オゾン反応槽は内径１５０ｍｍ、高さ２ｍのものを４槽用いた。オゾン反応槽の下部１ｍは汚泥の滞留部とし、上部１ｍは泡の滞留部とした。返送汚泥は各反応槽に均等に流入させた。
【００１４】
処理条件を表２に示す。
【表２】
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その結果、処理水ＳＳは７ｍｇ／ｌ、ＢＯＤは１２ｍｇ／ｌ、ＣＯＤは２２ｍｇ／ｌとなった。また、余剰汚泥の発生はなかった。オゾン反応槽で滞留する泡の高さは５０ｃｍ〜７０ｃｍで安定し、泡があふれることはなかった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、オゾン処理に伴う発泡を大幅に低減でき、過大なオゾン処理槽や消泡設備が不要となるとともに、発泡に伴うトラブルがなくなるため維持管理が容易になる。また、間欠的にオゾン処理を行う場合に比べ、オゾン発生能力の低いオゾン発生器で処理が可能であり、オゾン発生器にかかるコストを大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理フローの一例を示す構成図。
【図２】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理フローの他の例を示す構成図。
【図３】本発明の有機性廃水の処理方法に用いる処理フローの他の例を示す構成図。
【符号の説明】
１：曝気槽、２：沈殿槽、３：返送汚泥流路、４：オゾン処理槽、１１：原水、１２：活性汚泥スラリ、１３：処理水、１４：分離汚泥、１５：返送汚泥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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