(57)【要約】【課題】遠心濃縮機又は遠心脱水機を備える有機性廃水処理施設であって、返流水中への汚泥の混入を減少させ、放流水のリン濃度上昇を抑制する有機性廃水処理施設、及びその運転方法を提供すること。【解決手段】遠心濃縮機を起動させた際には、その起動時排水を余剰汚泥槽へと返送する。遠心脱水機も備えられている場合、遠心脱水機を起動させた際には、その起動時排水は混合汚泥槽へと返送する。遠心濃縮機又は遠心脱水機が定常運転となった後は、遠心濃縮機又は遠心分離器の分離水を生物処理槽の上流側に返送する。起動時に遠心濃縮機又は遠心脱水機の起動時排水を、余剰汚泥槽又は混合汚泥槽へと返送することにより、これら起動時排水に混入した余剰汚泥を、定常運転時に脱水ケーキとして効率よく固定化し、放流水中のリン濃度上昇を防止し得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物処理槽と、
生物処理槽で発生する余剰汚泥を貯留する余剰汚泥槽と、
余剰汚泥槽に貯留された余剰汚泥を濃縮するための遠心濃縮機と、
を備える有機性廃水処理施設の運転方法であって、
（ａ）遠心濃縮機の起動時には、遠心濃縮機の起動時排水を余剰汚泥槽へと返送し、
（ｂ）遠心濃縮機の定常運転時には、遠心濃縮機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する、
ことを特徴とする運転方法。
【請求項２】
前記有機性廃水処理施設が
最初沈殿池と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥と前記遠心濃縮機から取り出される濃縮汚泥とを貯留する混合汚泥槽と、
混合汚泥槽に貯留された初沈汚泥及び濃縮汚泥の混合汚泥を脱水する遠心脱水機と、
をさらに備え、
（ｃ）遠心脱水機の起動時には、遠心脱水機の分離水を混合汚泥槽へと返送し、
（ｄ）遠心脱水機の定常運転時には、遠心脱水機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する、
請求項１に記載の運転方法。
【請求項３】
生物処理槽と、
生物処理槽で発生する余剰汚泥を貯留する余剰汚泥槽と、
余剰汚泥槽に貯留された余剰汚泥を濃縮するための遠心濃縮機と、
生物処理槽で発生した余剰汚泥を余剰汚泥槽へと供給する第一供給経路と、
余剰汚泥槽内の余剰汚泥を遠心濃縮機へと供給する第二供給経路と、
遠心濃縮機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する第一返送経路と、
遠心濃縮機の分離水を余剰汚泥槽へと返送する第二返送経路と、
を備え、
（ａ）遠心濃縮機の起動時には、遠心濃縮機の起動時排水を第二返送経路から余剰汚泥槽へと返送し、
（ｂ）遠心濃縮機の定常運転時には、遠心濃縮機の分離水を第一返送経路から生物処理槽の上流側へと返送する、
ことを特徴とする有機性廃水処理施設。
【請求項４】
前記有機性廃水処理施設が
最初沈殿池と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥と前記遠心濃縮機から取り出される濃縮汚泥とを貯留する混合汚泥槽と、
混合汚泥槽に貯留された初沈汚泥及び濃縮汚泥の混合汚泥を脱水する遠心脱水機と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥を混合汚泥槽へと供給する第三供給経路と、
混合汚泥槽に貯留された混合汚泥を遠心脱水機へと供給する第四供給経路と、
遠心脱水機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する第三返送経路と、
遠心脱水機の分離水を混合汚泥槽へと返送する第四返送経路と、
をさらに備え、
（ｃ）遠心脱水機の起動時には、遠心脱水機の分離水を第四返送経路から混合汚泥槽へと返送し、
（ｄ）遠心脱水機の定常運転時には、遠心脱水機の分離水を第三返送経路から生物処理槽の上流側へと返送する、
請求項３に記載の有機性廃水処理施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物処理槽の余剰汚泥を貯留する余剰汚泥槽と、濃縮するための遠心濃縮機又は遠心脱水機と、遠心濃縮機又は遠心脱水機の分離水を汚泥貯留槽へと返送するための返送経路とを備える下水処理施設のような有機性廃水処理施設、及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、一般的な下水処理施設における処理フローを示す。下水処理施設では、下水管から送られてきた下水を沈砂池２１に供給し、砂又は土のような大きな固形物が除去される。大きな固形物が除去された下水は、分配槽（分水槽）２２へと供給された後、接続されている複数の最初沈殿池１にゆっくり流され、細かい汚れ（固形物等）が沈殿及び分離される。底にたまった固形物（初沈汚泥）は、経路２３を経て重力濃縮槽６へと供給されて、濃縮された後、さらに経路２４を経て汚泥処理施設４の混合汚泥槽１６へと送られる。重力濃縮槽６が設けられない場合もある。最初沈殿池１の前処理として、沈砂池と呼ばれる池で、大きなゴミ（布きれ又は土砂等）を取り除く場合もある。最初沈殿池１で固形物等を除去された被処理水は、生物処理槽２（曝気槽のような好気的生物処理槽又はメタン発酵槽のような嫌気的生物処理槽）へと送られ、生物学的処理によって有機物が分解される。
【０００３】
生物処理槽２が曝気槽である場合には、下水の中に活性汚泥を入れ、空気を吹き込みながら6時間〜8時間程度撹拌し、含有されている有機物が、好気性微生物によって水及び炭酸ガス等に分解される。繁殖した好気性微生物の周りには、細かい浮遊物が付着して、沈殿しやすい塊（フロック）となる。曝気槽２から取り出された処理水は、最終沈殿池３へと移送され、2時間程度かけてゆっくり流される間に、生物処理槽２でできた塊を余剰汚泥として沈殿させる。最終沈殿池３の上澄水は、塩素混和池５において塩素消毒された後、河川に放流される。
【０００４】
最終沈殿池３から回収された余剰汚泥の一部は、生物処理槽２へと返送され（返送汚泥）、残部は、汚泥処理施設４へと送られる。特許文献１は、曝気槽２に汚泥の一部を返送する際、酸化剤注入手段を設けることを開示している。汚泥処理施設４には、遠心濃縮機７及び／又は遠心脱水機８が設けられており、初沈汚泥及び余剰汚泥から水分を分離させ、固形状の脱水ケーキへと変化させる。
【０００５】
遠心濃縮機７へと供給される余剰汚泥は、最終沈殿池３から第一供給経路１４を経て余剰汚泥槽１０に一旦貯留される構造となっている。余剰汚泥槽１０内に貯留された余剰汚泥は、第二供給経路１５を経て、遠心濃縮機１０へと供給される。遠心濃縮機７から取り出される濃縮汚泥は、経路２５を経て混合汚泥槽１６へと供給され、初沈汚泥と混合されて混合汚泥となる。この混合汚泥は、経路２６（第四供給経路）を経て遠心脱水機８へと供給される。
【０００６】
遠心脱水機８から取り出された脱水ケーキは、汚泥焼却炉へと送られ、焼却処理される。図２においては、遠心濃縮機７で一次脱水した濃縮汚泥を、さらに遠心脱水機８で二次脱水する構成となっているが、どちらか一方の脱水手段だけであってもよい。
【０００７】
遠心濃縮機７から排出される分離水は、経路１１及び経路１２を経て、生物処理槽２の上流側へと返送される。図２では、経路１２ａによって分配槽（分水槽）２２に返送され、経路１２ｂによって最初沈殿池１へと返送される構成となっている。同様に、遠心脱水機８から排出される分離水は、経路１８を経て、生物処理槽２の上流側へと返送される。図２では、経路１８ａによって分配槽（分水槽）２２に返送され、経路１８ｂによって最初沈殿池１へと返送される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平１−１５６７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最終沈殿池３から回収され、汚泥処理施設４へと供給される余剰汚泥は、余剰汚泥槽に一旦貯留され、遠心濃縮機７及び遠心脱水機８へと供給される。図２では、汚泥処理施設４に遠心濃縮機７及び遠心脱水機８が設けられているが、どちらか一方だけでもよい。遠心濃縮機７及び遠心脱水機８には、定格流量が決まっており、余剰汚泥槽から余剰汚泥を定格流量で送り、遠心濃縮機７及び遠心脱水機８で脱水処理することが通常である。
【００１０】
遠心濃縮機７及び遠心脱水機８は、通常、複数台設置される。余剰汚泥槽に貯留される余剰汚泥量が遠心濃縮機７及び遠心脱水機８の処理能力以下であれば、１台の遠心濃縮機７及び／又は遠心脱水機８を運転する。一方、余剰汚泥槽に貯留される余剰汚泥量が遠心濃縮機７及び遠心脱水機８の処理能力を超えれば、複数台の遠心濃縮機７及び遠心脱水機８を運転する。遠心濃縮機７及び遠心脱水機８によって分離された水分は、返流水として生物処理槽２の上流側へと返送されることが一般的である。
【００１１】
ところが、遠心濃縮機７又は遠心脱水機８の起動時は、脱水能力が低い、又は余剰汚泥が濃縮されずに返流されるシーケンスのため、余剰汚泥の一部がそのまま返流水に混入してしまう。そのため、分離水を生物処理槽の上流側（分配槽（分水槽）２２又は最初沈殿池１へと返送することが一般的である）に返送しても、通常供給されているBOD量では、後続する生物処理槽内の好気的生物処理又は嫌気的生物処理におけるリンの除去率が低下する。その結果、河川に放流される最終沈殿池３の上澄水中のリン濃度が上昇してしまうことが判明した。
【００１２】
本発明は、生物処理槽から発生する余剰汚泥を遠心濃縮機によって固液分離する有機性廃水処理施設であって、返流水中への汚泥の混入を減少させ、放流水のリン濃度上昇を抑制し得る有機性廃水処理施設の提供、及びそのような有機性廃水処理施設の運転方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、遠心濃縮機又は遠心脱水機を起動させた際には、分離水を生物処理槽の上流側ではなく余剰汚泥槽へと返送し、遠心濃縮機又は遠心脱水機が定常運転となった後で、遠心濃縮機又は遠心脱水機によって固液分離すれば、分離水に混入した（リン成分を含有する）余剰汚泥を濃縮汚泥又は脱水ケーキとして効率よく除去し、河川に放流される放流水のリン濃度上昇を防止し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
具体的に、本発明は、
生物処理槽と、
生物処理槽で発生する余剰汚泥を貯留する余剰汚泥槽と、
余剰汚泥槽に貯留された余剰汚泥を濃縮するための遠心濃縮機と、
を備える有機性廃水処理施設の運転方法であって、
（ａ）遠心濃縮機の起動時には、遠心濃縮機の起動時排水を余剰汚泥槽へと返送し、
（ｂ）遠心濃縮機の定常運転時には、遠心濃縮機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する、
ことを特徴とする運転方法に関する。
【００１５】
本発明はまた、
生物処理槽と、
生物処理槽で発生する余剰汚泥を貯留する余剰汚泥槽と、
余剰汚泥槽に貯留された余剰汚泥を濃縮するための遠心濃縮機と、
生物処理槽で発生した余剰汚泥を余剰汚泥槽へと供給する第一供給経路と、
余剰汚泥槽内の余剰汚泥を遠心濃縮機へと供給する第二供給経路と、
遠心濃縮機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する第一返送経路と、
遠心濃縮機の分離水を余剰汚泥槽へと返送する第二返送経路と、
を備え、
（ａ）遠心濃縮機の起動時には、遠心濃縮機の起動時排水を第二返送経路から余剰汚泥槽へと返送し、
（ｂ）遠心濃縮機の定常運転時には、遠心濃縮機の分離水を第一返送経路から生物処理槽の上流側へと返送する、
ことを特徴とする有機性廃水処理施設に関する。
【００１６】
本発明においては、遠心濃縮機の起動時には、分離水を第二返送経路から余剰汚泥槽へと返送する。その一方、遠心濃縮機の定常運転時には、分離水を第一返送経路から生物処理槽の上流側へと返送する。遠心濃縮機の定常運転時における分離水の処理方法は、従来の有機性廃水処理施設における処理方法と同じであるが、分離水中のリン濃度が高くなる遠心濃縮機の起動時には、余剰汚泥槽へと起動時排水を返送する。その結果、リン成分は、遠心濃縮機の定常運転時に脱水ケーキとして固定化され、放流水（最終処理水）中のリン濃度の上昇が抑制される。
【００１７】
ここで、遠心濃縮機（又は遠心脱水機）の起動時とは、遠心濃縮機（又は遠心脱水機）の運転開始直後であって、分離水の性状が安定していない状態か、又は余剰汚泥が濃縮されずに返流される状態であるときを意味する。また、遠心濃縮機（又は遠心脱水機）の定常運転時とは、遠心濃縮機（又は遠心脱水機）から排出される分離水の性状が安定化している状態であるときを意味する。本発明における「起動時排水」とは、遠心濃縮機（又は遠心脱水機）を起動してから、分離水の性状が安定するまでに遠心濃縮機から出てくる排水を意味する。
【００１８】
遠心濃縮機の分離水は、当初第二返送経路から汚泥貯留槽へと返送するが、遠心濃縮機の定常運転時には、分離水出口側の返送経路を切り替え、第一返送経路から生物処理槽の上流側へと返送する。遠心濃縮機（又は遠心脱水機）が定常運転となっているか否かは、分離水のSS濃度（固形分濃度）の測定によって確認することが可能である。
【００１９】
本発明の運転方法においては、
前記有機性廃水処理施設が
最初沈殿池と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥と前記遠心濃縮機から取り出される濃縮汚泥とを貯留する混合汚泥槽と、
混合汚泥槽に貯留された初沈汚泥及び濃縮汚泥の混合汚泥を脱水する遠心脱水機と、
をさらに備え、
（ｃ）遠心脱水機の起動時には、遠心脱水機の起動時排水を混合汚泥槽へと返送し、
（ｄ）遠心脱水機の定常運転時には、遠心脱水機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送することが好ましい。
【００２０】
また、本発明の有機性廃水処理施設は、
最初沈殿池と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥と前記遠心濃縮機から取り出される濃縮汚泥とを貯留する混合汚泥槽と、
混合汚泥槽に貯留された初沈汚泥及び濃縮汚泥の混合汚泥を脱水する遠心脱水機と、
最初沈殿池で発生する初沈汚泥を混合汚泥槽へと供給する第三供給経路と、
混合汚泥槽に貯留された混合汚泥を遠心脱水機へと供給する第四供給経路と、
遠心脱水機の分離水を生物処理槽の上流側へと返送する第三返送経路と、
遠心脱水機の分離水を混合汚泥槽へと返送する第四返送経路と、
をさらに備え、
（ｃ）遠心脱水機の起動時には、遠心脱水機の起動時排水を第四返送経路から混合汚泥槽へと返送し、
（ｄ）遠心脱水機の定常運転時には、遠心脱水機の分離水を第三返送経路から生物処理槽の上流側へと返送することが好ましい。
【００２１】
遠心濃縮機から取り出された濃縮汚泥は、混合汚泥槽において初沈汚泥と混合されて混合汚泥となる。混合汚泥を遠心脱水機によって脱水する場合にも、遠心脱水機の起動時に起動時排水を生物処理槽の上流側に返送すると、後続する生物処理槽内の好気的生物処理又は嫌気的生物処理におけるリンの除去率が低下する。遠心脱水機の起動時には、遠心脱水機の起動時排水を第四返送経路から混合汚泥槽へと返送し、遠心脱水機の定常運転時には、遠心脱水機の分離水を第三返送経路から生物処理槽の上流側へと返送するようにすれば、後続する生物処理槽内の好気的生物処理又は嫌気的生物処理におけるリンの除去率の低下を防止し得る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の運転方法によれば、下水処理施設のような有機性廃水処理施設における放流水のリン濃度上昇を効果的に抑制し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の有機性廃水処理施設の構成を示す概念図を示す。
【図２】一般的な下水処理施設における処理フローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について、適宜図面を参酌しながら説明する。本発明は、以下の記載に限定されない。
【００２５】
図１は、本発明の有機性廃水処理施設の構成を示す概念図を示す。図１に示される有機性廃水処理施設の基本的構成は、図２に示される下水処理施設と同じである。図１に示される有機性廃水処理施設においても、遠心濃縮機７の定常運転時には、遠心濃縮機７から排出される分離水は、経路１１→返送経路１２（第二返送経路）→経路１２ａ及び１２ｂ→分配槽２２又は最初沈殿池１へと返送される。しかし、図１に示される有機性廃水処理施設は、経路１１→返送経路１３（第一返送経路）→余剰汚泥槽１０へと返送される経路も有する。
【００２６】
また、図１に示される有機性廃水処理施設においても、遠心脱水機８の定常運転時には、遠心脱水機８から排出される分離水は、経路１７→経路１８（第三返送経路）→経路１８ａ及び１８ｂ→分配槽２２又は最初沈殿池１へと返送される。しかし、図１に示される有機性廃水処理施設は、経路１７→返送経路１９（第四返送経路）→混合汚泥槽１６へと返送される経路も有する。
【００２７】
すなわち、図１に示される有機性廃水処理施設においては、遠心濃縮機７から排出される分離水は、（ａ）遠心濃縮機７の起動時には、経路１１→返送経路１３（第一返送経路）→余剰汚泥槽１０という経路で余剰汚泥槽へと返送され、（ｂ）遠心濃縮機７の定常運転時には、経路１１→返送経路１２（第二返送経路）→分配槽２２又は最初沈殿池１という経路で返送される。同様に、図１に示される有機性廃水処理施設においては、遠心脱水機８から排出される分離水は、（ｃ）遠心脱水機８の起動時には、経路１７→返送経路１９（第四返送経路）→混合汚泥槽１６という経路で混合汚泥槽へと返送され、（ｄ）遠心脱水機８の定常運転時には、経路１７→返送経路１８（第三返送経路）→分配槽２２又は最初沈殿池１という経路で返送される。
【００２８】
経路１１及び経路１７を流通する分離水のSS濃度を測定することにより、分離水の性状が安定しているか否かを確認し得る。遠心濃縮機７又は遠心脱水機８の起動直後であって分離水の性状が安定していない間は、余剰汚泥が混入してリン濃度の高い分離水を余剰汚泥槽１０又は混合汚泥槽１６へと返送すれば、放流水のリン濃度は上昇しない。遠心濃縮機７及び遠心脱水機８が定常運転となり分離水の性状が安定すれば、余剰汚泥の混入が少ないために分離水を分配槽２２又は最初沈殿池１（生物処理槽２の上流側）へと返送しても、放流水のリン濃度は上昇しない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の有機性廃水処理施設及びその運転方法は、下水処理分野等において有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１：最初沈殿池
２：生物処理槽
３：最終沈殿池
４：汚泥処理施設
５：塩素混和池
６：重力濃縮槽
７：遠心濃縮機
８：遠心脱水機
１０：余剰汚泥槽
１１，１１ａ，１１ｂ：経路
１２：経路（第二返送経路）
１３：経路（第一返送経路）
１４：第一供給経路
１５：第二供給経路
１６：混合汚泥槽
１７：経路
１８：経路（第三返送経路）
１９：経路（第四返送経路）
２１：沈砂池
２２：分配槽（分水槽）
２３，２４；経路（第三供給経路）
２５：経路
２６：経路（第四供給経路）
【図１】
2015073950.tif 000003
【図２】
2015073950.tif 000004