(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、有機汚泥と無機汚泥の混合比が毎回変動する時でも、汚泥の有機硫黄化合物臭気を低減できるとともに、廃水量が膨大になっても、余分な設備投資を回避できることを課題とする。【解決手段】無機汚泥１６と有機汚泥１７が混合する汚泥処理工程中で発生する汚泥の有機硫黄臭気を低減する方法において、無機汚泥１６に過剰の酸化性物質２０を注入することを特徴とする汚泥の有機硫黄臭気の低減方法。【選択図】  図１
2006130409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機汚泥と有機汚泥が混合する汚泥処理工程中で発生する汚泥の有機硫黄臭気を低減する方法において、  
無機汚泥に過剰の酸化性物質を注入することを特徴とする汚泥の有機硫黄臭気の低減方法。
【請求項２】
前記酸化性物質の過剰分は、汚泥混合後に有機汚泥を利用して消滅させることを特徴とする請求項１記載の汚泥の有機硫黄臭気の低減方法。
【請求項３】
無機汚泥を収容する第１の沈殿槽と、有機汚泥を収容する第２の沈殿槽と、前記第１・第２の沈殿槽からの汚泥を一時的に貯留する汚泥濃縮貯留槽と、前記第１の沈殿槽と汚泥濃縮貯留槽とを接続する，第１ポンプを介装した第１配管と、前記第２の沈殿槽と汚泥濃縮貯留槽とを接続する，第２ポンプを介装した第２配管と、前記第１配管の途中に定量ポンプを介装した第３配管を介して接続された，酸化性物質を収容した薬品タンクと、前記第１ポンプ及び定量ポンプに夫々電気的に接続する電装装置と、前記汚泥濃縮沈殿槽に第３ポンプを介装した第４配管を介して接続する脱水機とを具備し、
前記薬品タンクの酸化性物質を過剰に、前記第３配管を経て前記第１配管に注入することを特徴とする汚泥の有機硫黄臭気の低減装置。
【請求項４】
前記第３配管と前記第１配管の合流点は、前記第１の沈殿槽寄りであることを特徴とする請求項３記載の汚泥の有機硫黄臭気の低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機汚泥と無機汚泥を混合し、その混合比が毎回変動する場合に発生する有機硫黄化合物の臭気を低減する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の廃水処理工程において、水素イオン濃度（ｐＨ）を調整するために中和剤が使用される。この場合、廃水が酸性の場合は塩基性の薬品を使用し、廃水が塩基性の場合は酸性の薬品を使用する。酸性の薬品としては、一般的に硫酸や塩酸が使用されるが、コストが安い理由より硫酸が一般に多用されている。廃水処理工程で加えられた硫酸は、中和作用として水素イオンを放出後、硫酸イオンとして廃水処理中に留まり、その後沈殿工程にて汚泥として廃水処理系外（汚泥処理工程）へ排出される。
【０００３】
一般的な汚泥処理工程フローを図２に示す。
【０００４】
図中の符番１は沈殿槽であり、この沈殿槽１の下流側には汚泥貯留槽２、脱水機３、脱離液貯留槽４が順次配置されている。前記沈殿槽１の底部と汚泥貯留槽２の上部は、途中にポンプ５ａを設置した配管５により接続されている。前記汚泥貯留槽２の底部と脱水機３とは、途中にポンプ６ａを設置した配管６により接続されている。前記脱水機３と脱離液貯留槽４とは配管７により接続されている。前記脱水機３では、スラリー状汚泥のうち、汚泥は脱水機３の下部側に配置されたコンテナ８に貯留され、汚泥脱離液は脱離液貯留槽４へ夫々移送されるようになっている。
【０００５】
図２において、汚泥処理は次のようにして行われる。  
まず、沈殿槽１より引き抜いたスラリー状汚泥は、配管５に設置したポンプ５ａにより一旦汚泥貯留槽２へ移送される。汚泥貯留槽２にある量のスラリー状汚泥が貯蔵されると、配管６に設置したポンプ６ａにより脱水機３に移送され、スラリー状汚泥の含水率を低下させる。ここでは、スラリー状汚泥が固体を形成する状態になる含水率６０〜８０％程度に調整される。
【０００６】
脱水機３によって、固体である汚泥と液体である汚泥脱離液に分離され、汚泥はコンテナ８に貯留され、汚泥脱離液は配管７を通り脱離液貯留槽４へ夫々移送される。この移送は、ポンプ等を使用せず重力による自然落下等で移送されることが多い。
【０００７】
コンテナ８内にある程度の汚泥が貯蔵されると、汚泥を汚泥処理業者へ引き渡す等、別途処理処分される。場合によっては、汚泥処理業者へ引き渡す前に汚泥の減量化を目的に乾燥機（図示せず）等を使用して、更に汚泥の含水率を低下させる工程が付加されることもある。一方、脱離液貯留槽４にある程度の汚泥脱離液が貯蔵されると、一般には廃水処理工程（図示せず）の先頭に移送され、再度廃水処理されるケースが多い。
【０００８】
その理由は、脱離液には汚泥に含まれる成分が微量ながらも溶解していることがあり、そのまま放流等が困難である例が多いためである。このような汚泥処理工程においては、汚泥貯留槽２での汚泥貯留期間が長くなるに従い、嫌気化し易くなる。
【０００９】
嫌気性環境下では、汚泥貯留槽２内の汚泥に硫酸イオン還元菌等のバクテリアが発生し硫化水素を発生する。発生した硫化水素は、有機物と化学変化を生じ、更に悪臭物質であるメチルメルカプタン等の有機硫黄化合物に変化する。従って、一般的には有機硫黄化合物臭気を低減するため、汚泥貯留槽２に消臭剤や硫酸イオン還元菌の活動を抑制する薬品を添加する方法、またはコンテナ８内の汚泥に消臭剤を添加する方法が採用される。
【００１０】
また、汚泥貯留槽２に添加する薬品として塩素系薬剤を使用した場合、スラリー汚泥に次亜塩素酸を含むことになる。ここで、次亜塩素酸は、強力な酸化力により臭気低減効果の即効性を有するという特徴を有する一方、持続性に劣る欠点がある。さらに、塩素系薬剤の使用により、脱離液貯留槽４内の脱離液にも次亜塩素酸が含まれることになる。
【００１１】
この場合、汚泥脱離液は酸化性物質となっていることになる。従って、廃水処理工程（図示せず）中に生物処理工程が含まれる場合は、工程内に生息する微生物を殺菌してしまうリスクがある。このため、従来より酸化性物質を低減する方法として脱離液貯留槽４に亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等の還元性物質を添加し、汚泥脱離液の酸化性を低減させてから廃水処理工程（図示せず）へ移送する方式が採用されていた。
【００１２】
次に、汚泥の臭気低減方法について説明する。  
汚泥に消臭剤を添加する方法は、汚泥が既に固体となっている都合上、表面にしか作用することができない。従って、汚泥を運搬する時等、汚泥に何らかの外力が作用する際に割れ・欠け等を生じると、消臭剤が作用しない新たな面が現れ、再び臭気を発生する。  
一方、汚泥貯留槽２に消臭剤又は殺菌剤を添加する方法は、槽の表層部にのみ作用する。一般に、汚泥貯留槽２においては、表層部より底部において嫌気性化が進行しやすい。従って、脱水機３にスラリー状汚泥が移送されるまでには再び臭気を発生する。
【００１３】
この問題に対し、汚泥貯留槽２を攪拌する方法（前者）や沈殿槽１において消臭剤又は殺菌剤を添加する方法（後者）が容易に思い当たる。しかし、前者の場合、汚泥が既にスラリー状になっているため、均一な攪拌を実現することは極めて困難である。後者の場合、一般に酸化反応を伴うためジータ電位の増加につながるので、沈殿槽１での固液分離機能を阻害する可能性が極めて高く、一般に実施されない。
【００１４】
更に、汚泥貯留槽２に添加する薬品として次亜塩素酸ナトリウムを使用した場合には、スラリー状汚泥にも次亜塩素酸を含むことになる。ここで、次亜塩素酸は酸化性が高い物質であるため即効性はあるが、持続性が低くなってしまう欠点がある。従って、長時間の保存時には再び臭気を発生するリスクが高い。
【００１５】
こうしたことから、本出願人は、先に次亜鉛素酸ナトリウム等の殺菌剤を使用した汚泥の臭気低減方法を開発し、出願した。この出願のポイントは、汚泥を脱水機へ流入するとともに、一定量の消臭剤等を脱水機に注入する点にある。また、同出願では、過剰に投入した次亜塩素酸ナトリウムの処理を還元剤無しで行う技術も開示した。しかし、この場合、廃水量が膨大になると、その分の貯留タンクが必要になるため、設置面積及び処理時間で不利になってしまう。
【００１６】
従って、一定量の消臭剤等を脱水機に注入する技術だけを利用すると、次亜塩素酸ナトリウムを過剰に投入することができなくなる。この結果、有機硫黄化合物と次亜塩素酸ナトリウムの混合した臭気となり、かえって悪臭の増加を招きかねない。この場合、無機汚泥と有機汚泥混合比の変動が小さい場合は、予め注入量が予想できるので、難しいながらも対応は可能である。しかし、無機汚泥と有機汚泥混合比の変動が大きい場合は前述した悪臭の増加を招きやすくなる。
【００１７】
以下に、なぜ次亜塩素酸ナトリウムを過剰投入できない場合に、混合比が変動すると適用が困難になるかを説明する。  
無機汚泥を生じる代表的な廃水処理方法は凝集法である。凝集法で使用される薬品として硫酸が多用される。即ち、硫酸イオン還元菌のようなバクテリアを誘発し、その結果、硫化水素を発生し本発明の対象となる有機硫黄化合物の臭気を発生する。
【００１８】
一方、有機汚泥を生じる代表的な廃水処理方法は活性汚泥法である。前記有機汚泥には硫化水素やメルカプタン類等も含まれるが、それ以上にアンモニアやアミン類が含まれ、且つアルデヒド類やインドール類も含む独特の臭気であり、本発明の主対象となる有機硫黄化合物の臭気とは趣が異なる。
【００１９】
次に、この２種類の汚泥を混合した状態を考える。有機汚泥および無機汚泥を混合した汚泥でその混合比が変動すると、次亜塩素酸ナトリウムは、より還元性が高い方を酸化しようと作用するため、必ずしも硫酸イオン還元菌のようなバクテリアの殺菌に、完全に作用するとは限らない。よって、有機硫黄化合物の臭気抑制にムラを生じる結果となる。
【００２０】
従来、汚泥の臭気を低減する技術としては、例えば下記特許文献１、２が知られている。
【特許文献１】特開２００１−３４０８９５
【特許文献２】特開平２−１１９９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
先の出願によれば、無機汚泥から発生する臭気を除去することは十分であるが、無機汚泥と有機汚泥が混合された汚泥を処理するには必ずしも十分な効果が得られなかった。即ち、無機汚泥と有機汚泥の混合比の変動が小さい場合は問題無いが、無機汚泥と有機汚泥の混合比の変動が大きい場合は有機硫黄化合物の臭気抑制にムラを生じるという問題があった。
【００２２】
この発明はこうした事情を考慮してなされたもので、無機汚泥と有機汚泥の混合比の変動が大きい場合でも、混合汚泥の有機硫黄化合物の臭気を低減しえる汚泥の有機硫黄臭気の低減方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明に係る汚泥の有機硫黄臭気の低減方法は、無機汚泥と有機汚泥が混合する汚泥処理工程中で発生する汚泥の有機硫黄臭気を低減する方法において、無機汚泥に過剰の酸化性物質を注入することを特徴とする。
【００２４】
また、この発明に係る汚泥の有機硫黄臭気の低減装置は、無機汚泥を収容する第１沈殿槽と、有機汚泥を収容する第２沈殿槽と、前記第１・第２沈殿槽からの汚泥を一時的に貯留する汚泥濃縮貯留槽と、前記第１沈殿槽と汚泥濃縮貯留槽とを接続する，第１ポンプを介装した第１配管と、前記第２沈殿槽と汚泥濃縮貯留槽とを接続する，第２ポンプを介装した第２配管と、前記第１配管の途中に定量ポンプを介装した第３配管を介して接続された，酸化性物質を収容した薬品タンクと、前記第１ポンプ及び定量ポンプに夫々電気的に接続する電装装置と、前記汚泥濃縮沈殿槽に第３ポンプを介装した第４配管を介して接続する脱水機とを具備し、前記薬品タンクの酸化性物質を過剰に、前記第３配管を経て前記第１配管に注入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、有機汚泥と無機汚泥が混合されその混合比が毎回変動する時でも、汚泥の有機硫黄化合物臭気を低減することが可能になる。また、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化性物質の処理を還元剤なしで行なう技術と比べ、廃水量が膨大になっても、貯留タンク等が必要ないので余分な設備投資を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明について更に詳しく説明する。  
この発明に係る汚泥の有機硫黄臭気の低減方法においては、前記酸化性物質の過剰分を、汚泥混合後に有機汚泥を利用して消滅させることが可能である。即ち、無機汚泥と有機汚泥混合比の変動が大きい場合において、投与した次亜鉛素酸ナトリウム等の酸化性物質は、１００％硫酸イオン還元菌のようなバクテリアを殺菌する目的で使用される。この場合、過剰分の次亜塩素酸ナトリウムは、汚泥混合後に有機汚泥を酸化することで消費され消滅する。このように、無機汚泥と有機汚泥を混合する直前に、無機汚泥側に過剰の酸化性物質を投与し、過剰分の酸化性物質については有機汚泥の酸化に利用することで還元剤を不要とすることができる。
【００２７】
この発明に係る汚泥の有機硫黄臭気の低減装置において、前記第３配管と前記第１配管の合流点は、例えば図１に示すように前記第１沈殿槽寄りであることが好ましい。この理由は、薬品タンク中の酸化性物質とスラリー状無機汚泥を、第１ポンプ及び第１配管を流通する過程で攪拌混合するためである。即ち、酸化性物質とスラリー状無機汚泥をなるべく第１の沈殿槽の底部付近で早めに合流させることにより、両者の混合を早めることができる。
【００２８】
この発明において、汚泥濃縮貯留槽では、第１の沈殿槽からの無機汚泥と第２の沈殿槽からの有機汚泥を一時的に貯留するが、この際、攪拌手段等により均一化することが好ましい。
【００２９】
図１は、本発明に係る汚泥の有機硫黄臭気の低減装置の説明図を示す。なお、本例では、ある廃水処理場Ａ（図示せず）からスラリー状無機汚泥、これとは別の廃水処理場Ｂ（図示せず）からスラリー状有機汚泥が生じると想定する。
【００３０】
図中の符番１１は汚泥濃縮貯留槽を示す。この汚泥濃縮貯留槽１１には、第１ポンプ１２ａを介装した第１配管１３ａを介して前記廃水処理場Ａの一部である第１の沈殿槽１４が接続されている。また、汚泥濃縮貯留槽１１には、第２ポンプ１２ｂを介装した第２配管１３ｂを介して前記廃水処理場Ｂの一部である第２の沈殿槽１５が接続されている。前記第１の沈殿槽１４にはスラリー状無機汚泥１６が収容され、前記第２の沈殿槽１５にはスラリー状有機汚泥１７が収容されている。ここまでが、一般的な複数スラリー汚泥を処理する配管構成である。なお、前記汚泥濃縮貯留槽１１は、汚泥処理量が多い場合には汚泥濃縮槽と汚泥貯留槽に分類される場合もある。
【００３１】
前記第１の沈殿槽１４の底部寄りの第１配管１３ａには、定量ポンプ１８を介装した第３配管１３ｃを介して薬品タンク１９が接続されている。ここで、薬品タンク１９は、酸化性物質としての次亜塩素酸ナトリウム２０が収容されている。前記汚泥濃縮貯留槽１１には、第３ポンプ１２ｃを介装した第４配管１３ｄを介して脱水機２１が接続されている。ここで、前記配管１３ｄは、脱水機２１にスラリー状汚泥を流入させるためのものである。前記第１ポンプ１２ａ，定量ポンプ１８には電装装置２２が電気的に接続されている。
【００３２】
このように構成された汚泥処理装置の動作は、以下のとおりである。  
まず、第２の沈殿槽１５に、ある一定量のスラリー状有機汚泥１７が蓄積されると、第２ポンプ１２ｂが動作し、汚泥濃縮貯留槽１１へ移送される。同様に、第１の沈殿槽１４に、ある一定量のスラリー状無機汚泥１６が蓄積されると、第１ポンプ１２ａが動作し、汚泥濃縮貯留槽１１へ移送される。この時、電装装置２２により、第１ポンプ１２ａの動作開始と連動して定量ポンプ１８も動作を開始する。この動作によって、薬品タンク１９内に貯蔵されている次亜塩素酸ナトリウム２０が一定量、第３配管１３ｃ及び第１配管１３ａを通り汚泥濃縮貯留槽１１に流入される。
【００３３】
この時、次亜塩素酸ナトリウム２０とスラリー状無機汚泥１６は、第１ポンプ１２ａ及び第１配管１３ａを流通する過程で攪拌混合される。そのため第３配管１３ｃと第１配管１３ａの合流点は、なるべく第１の沈殿槽１４に近いことが望ましい。また、この時にスラリー状無機汚泥１６に対して過剰の次亜塩素酸ナトリウム２０を注入するように定量ポンプ１８を調整しておくことが重要である。これにより、第１の沈殿槽１４からのスラリー状無機汚泥１６中に生息する硫化水素還元菌をほぼ１００％殺菌することが可能となる。また、硫化水素臭を低減することも可能となる。
【００３４】
このように殺菌されたスラリー状無機汚泥１６が汚泥濃縮貯留槽１１へ移送されると、過剰分の次亜塩素酸ナトリウムが、今度は第２の沈殿槽１５より流入したスラリー状有機汚泥１７を酸化し始める。この際、過剰の次亜塩素酸ナトリウム２０が完全にスラリー状有機汚泥１７を酸化しない量であるように定量ポンプ１８が調整されていることが重要である。これにより、常にスラリー状無機汚泥６中の硫化水素還元菌については１００％殺菌が可能になるが、スラリー状有機汚泥１６は１００％酸化できない状態になる。よって対象とする有機硫黄化合物に集中して臭気を低減することが可能となる。
【００３５】
そして、変動により生じた過剰の次亜塩素酸ナトリウム２０は、スラリー状有機汚泥６を利用して消滅するので、還元処理は不要になる。  
ところで、本例では、酸化性物質として次亜塩素酸ナトリウムを使用したが、他の酸化性物質も使用可能である。例えば、過酸化水素水やオゾン含有水等が考えられる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による汚泥の有機硫黄臭気の低減装置の説明図を示す。
【図２】一般的な汚泥処理工程を表すフロー図を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１１…汚泥濃縮貯留槽、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…ポンプ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…配管、１４…第１の沈殿槽、１５…第２の沈殿槽、１６…スラリー状無機汚泥、１７…スラリー状有機汚泥、１８…定量ポンプ、１９…薬品タンク、２０…次亜鉛素酸ナトリウム、２１…脱水機、２２…電装装置。
【図１】
2006130409.tif 000003
【図２】
2006130409.tif 000004