(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水処理における生物処理後の汚泥にアルカリ剤を添加する工程と、
前記アルカリ剤が添加された前記汚泥を滞留させる工程と、
滞留後の前記汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、を含み、
前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程において、前記汚泥のｐＨが１１．０以上１３．０以下となるように、前記アルカリ剤を添加し、
前記汚泥を滞留させる工程において、
前記汚泥のｐＨを８．４以上１０．５以下に維持して、
前記汚泥を、３０時間以上１４４時間以下、前記汚泥の温度を２０℃以上５０℃未満で滞留させ、
前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させることを特徴とする、リンの回収方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリンの回収方法を実施するリン回収設備であって、
有機性汚水を生物処理する生物処理槽、および、前記生物処理槽において処理された前記有機性汚水を、汚泥と処理水とに固液分離する固液分離器を備える主処理ラインと、
前記固液分離器から前記生物処理槽に前記汚泥を返送するリン回収ラインと、を備え、
前記リン回収ラインは、前記汚泥の搬送方向の上流から下流に順に、
前記汚泥にアルカリ剤を添加するアルカリ処理槽と、
前記汚泥を滞留させて、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる滞留槽と、
前記汚泥にマグネシウム塩を添加して、リン酸マグネシウムアンモニウムを生成するリン反応槽と、
生成したリン酸マグネシウムアンモニウムを、前記汚泥から分離、回収する分離器と、を備えることを特徴とする、リン回収設備。
【請求項３】
前記滞留槽の内容積は、前記アルカリ処理槽の内容積に対して、２０倍以上１００倍以下であることを特徴とする、請求項２に記載のリン回収設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リンの回収方法およびリン回収設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、し尿や下水などの汚水（廃水）を、生物学的処理により浄化することが知られている。このような生物学的処理では、微生物（活性汚泥）によって、汚水中の有機物が分解されるとともに、アンモニア性窒素が酸化分解される。
【０００３】
また、汚水には、リン成分が含有されており、リン成分は、生物学的処理において十分に除去できない場合がある。そのため、汚水に凝集剤を添加して、リン成分を凝集して沈殿分離することが知られている。
【０００４】
このような汚水処理では、生物学的処理において増殖する活性汚泥の一部が余剰汚泥として、処理工程から除去され、また、凝集剤の添加により生じる沈殿物が凝集沈殿汚泥として、処理工程から除去される。
【０００５】
しかるに、近年、安定的なリン資源の確保が望まれており、汚水処理において生じる汚泥（例えば、余剰汚泥、凝集沈殿汚泥など）から、リン成分を回収して資源として再利用することが検討されている。
【０００６】
例えば、汚水の処理により生じた処理汚泥に、ｐＨが１０以上となるように、アルカリ剤を添加するとともに、その汚泥を５０℃以上に加温して１２〜２４時間滞留させて、汚泥に含まれるリンを溶出させた後、ＭｇＳＯ４などを添加することにより、リン酸マグネシウムアンモニウムを沈殿させて、リン資源として回収するリン含有有機性汚水の処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載のリン含有有機性汚水の処理方法では、アルカリ剤添加後の処理汚泥において、アンモニア性窒素の濃度が十分に確保されておらず、ＭｇＳＯ４などを添加しても、リン酸マグネシウムアンモニウムを効率よく回収することができないという不具合がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、汚泥中に窒素成分とリン成分とをバランスよく溶出させることができ、リン酸マグネシウムアンモニウムを効率よく回収できるリンの回収方法およびリン回収設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明［１］は、汚水処理における生物処理後の汚泥にアルカリ剤を添加する工程と、前記アルカリ剤が添加された前記汚泥を滞留させる工程と、滞留後の前記汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、を含み、前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程において、前記汚泥のｐＨが１１．０以上となるように、前記アルカリ剤を添加し、前記汚泥を滞留させる工程において、前記汚泥のｐＨを８．４以上に維持して、前記汚泥を、３０時間以上１４４時間以下滞留させ、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる、リンの回収方法を含んでいる。
【００１１】
このような方法によれば、汚泥に、汚泥のｐＨが上記下限以上となるように、アルカリ剤を添加した後、汚泥のｐＨを上記下限以上に維持して、上記所定時間の下限以上滞留させるので、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。
【００１２】
そのため、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、窒素成分、リン成分およびマグネシウム塩が反応して、リン酸マグネシウムアンモニウム（Ｍａｇｕｎｅｓｉｕｍ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｈｏｓｈａｔｅ：以下、ＭＡＰとする。）が生成し、結晶として沈殿する。その結果、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を図ることができ、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。
【００１３】
しかるに、汚泥を上記所定時間の上限を超過して滞留させると、滞留時における汚泥のｐＨが上記下限以下に低下して、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解してしまい、汚泥中の窒素成分およびリン成分の濃度が低下してしまう場合がある。
【００１４】
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記所定時間の上限以下滞留させるので、滞留時における汚泥のｐＨを上記下限以上に確実に維持でき、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解することを抑制でき、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度が低下することを抑制できる。
【００１５】
本発明［２］は、前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程における、前記汚泥のｐＨが１３．０以下であり、前記汚泥を滞留させる工程の終了時における、前記汚泥のｐＨが１０．５以下である、［１］に記載のリンの回収方法を含んでいる。
【００１６】
このような方法によれば、アルカリ剤の添加時において、汚泥のｐＨが上記上限以下であるので、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留終了時における汚泥のｐＨを上記上限以下に容易に調整できる。滞留終了時における汚泥のｐＨが上記上限以下であると、マグネシウム塩を添加したときに、ＭＡＰ結晶を効率よく生成でき、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を確実に図ることができる。
【００１７】
本発明［３］は、前記汚泥を滞留させる工程において、前記汚泥の温度は、２０℃以上５０℃未満である、上記［１］または［２］に記載のリンの回収方法を含んでいる。
【００１８】
しかるに、汚泥を上記温度範囲の上限を超過するように加温して滞留させると、汚泥中に溶出した窒素成分が、遊離アンモニア（アンモニアガス）として汚泥から放散してしまう場合がある。この場合、汚泥中における窒素成分の濃度が低下し、マグネシウム塩を添加しても、ＭＡＰ結晶を効率よく生成できないという不具合がある。
【００１９】
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記温度範囲の上限以下で滞留させるので、汚泥中に溶出した窒素成分が遊離アンモニアとして放散することを抑制でき、汚泥中における窒素成分の濃度の低下を抑制することができる。
【００２０】
また、汚泥を上記温度範囲の下限以下で滞留させると、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値まで低下させることができず、かつ、リン成分を十分に溶出させることができない。
【００２１】
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記温度範囲の下限以上で滞留させるので、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値まで低下させることができ、かつ、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方を確実に溶出させることができる。その結果、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度を十分に確保することができる。
【００２２】
本発明［４］は、［１］〜［３］のいずれか一項に記載のリンの回収方法を実施するリン回収設備であって、有機性汚水を生物処理する生物処理槽、および、前記生物処理槽において処理された前記有機性汚水を、汚泥と処理水とに固液分離する固液分離器を備える主処理ラインと、前記固液分離器から前記生物処理槽に前記汚泥を返送するリン回収ラインと、を備え、前記リン回収ラインは、前記汚泥の搬送方向の上流から下流に順に、前記汚泥にアルカリ剤を添加するアルカリ処理槽と、前記汚泥を滞留させて、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる滞留槽と、前記汚泥にマグネシウム塩を添加して、リン酸マグネシウムアンモニウムを生成するリン反応槽と、生成したリン酸マグネシウムアンモニウムを、前記汚泥から分離、回収する分離器と、を備えるリン回収設備を含んでいる。
【００２３】
このような構成によれば、アルカリ処理槽において、汚泥に、汚泥のｐＨが上記範囲となるように、アルカリ剤を添加することができ、その後、滞留槽において、汚泥のｐＨを上記範囲に維持して、上記所定時間滞留させることができる。そのため、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。
【００２４】
そして、リン反応槽において、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加することができるので、ＭＡＰ結晶を効率よく回収することができる。
【００２５】
また、返送管が、リン反応槽を通過した汚泥を生物処理槽に返送するので、ＭＡＰ結晶が生成された後の汚泥を効率よく処理できる。
【００２６】
本発明［５］は、前記滞留槽の内容積は、前記アルカリ処理槽の内容積に対して、２０倍以上１００倍以下である、［４］に記載のリン回収設備を含んでいる。
【００２７】
このような構成によれば、滞留槽の内容積が、アルカリ処理槽の内容積に対して、上記の範囲であるので、アルカリ処理槽において、汚泥にアルカリ剤を添加したときに、汚泥のｐＨを確実に上記の下限以上とすることができ、かつ、滞留槽において汚泥の滞留時間を確実に確保することができる。そのため、汚泥中に窒素成分とリン成分とをより一層確実に溶出させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のリンの回収方法およびリン回収設備では、汚泥中に窒素成分とリン成分とをバランスよく溶出させることができ、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明のリン回収設備の一実施形態としての汚水処理施設の概略構成図である。
【図２】図２は、各実施例における、滞留時間に対するアンモニア性窒素濃度の相関を示すグラフである。
【図３】図３は、各実施例における、滞留時間に対するリン酸態リン濃度の相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
１．リンの回収方法
本発明のリンの回収方法の一実施形態は、汚水処理における生物処理後の汚泥にアルカリ剤を添加する工程と、アルカリ剤が添加された汚泥を滞留させる工程と、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、生成したＭＡＰ結晶を汚泥から分離する工程とを順に含んでいる。
【００３１】
このようなリンの回収方法では、まず、汚泥にアルカリ剤を添加する（アルカリ添加工程）。
【００３２】
汚泥は、汚水処理における生物処理に使用された後の汚泥であって、例えば、し尿処理汚泥、下水汚泥などが挙げられる。
【００３３】
し尿処理汚泥は、公知のし尿処理の各工程から発生する汚泥である。し尿処理では、例えば、し尿や浄化槽汚泥など（以下、し尿系汚水とする。）を、生物学的脱窒法により処理した後、凝集剤を添加して、汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）を沈殿させる。
【００３４】
し尿処理汚泥として、具体的には、し尿処理余剰汚泥、し尿処理凝集汚泥などが挙げられる。
【００３５】
し尿処理余剰汚泥は、生物学的脱窒法において増殖する活性汚泥の一部であって、活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を一定に維持するために、し尿処理から除去される汚泥である。
【００３６】
し尿処理凝集汚泥は、し尿系汚水に凝集剤を添加することにより、汚濁物質が凝集沈殿して形成される凝集汚泥である。
【００３７】
凝集剤は、汚水処理に用いられる公知の凝集剤であって、例えば、有機凝集剤、無機凝集剤などが挙げられる。
【００３８】
有機凝集剤としては、例えば、ポリアミン系凝集剤、ポリアクリルアミド系凝集剤などが挙げられる。無機凝集剤としては、例えば、アルミニウム系凝集剤（例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウムなど）、鉄系凝集剤（例えば、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄など）などが挙げられる。
【００３９】
凝集剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。凝集剤のなかでは、好ましくは、無機凝集剤、さらに好ましくは、鉄系凝集剤、とりわけ好ましくは、ポリ硫酸第二鉄が挙げられる。
【００４０】
下水汚泥は、公知の下水処理の各工程から発生する汚泥である。下水処理では、例えば、下水道からの下水を、活性汚泥法により処理した後、凝集剤を添加して、汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）を沈殿させる。
【００４１】
下水汚泥として、具体的には、下水余剰汚泥、下水凝集汚泥、消化汚泥などが挙げられる。
【００４２】
下水余剰汚泥は、活性汚泥法において増殖する活性汚泥の一部であって、活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を一定に維持するために、下水処理から除去される汚泥である。
【００４３】
下水凝集汚泥は、下水に上記の凝集剤を添加することにより、汚濁物質が凝集沈殿して形成される凝集汚泥である。
【００４４】
消化汚泥は、下水処理の各工程から発生する汚泥（例えば、下水余剰汚泥および下水凝集汚泥など）を、嫌気性消化タンクにおいて消化処理した後の汚泥である。
【００４５】
このような汚泥は、単独使用または２種類以上併用することができる。また、汚泥は、好ましくは、凝集剤の添加により凝集沈殿する凝集汚泥を含有している。つまり、汚泥として、好ましくは、し尿凝集汚泥、下水凝集汚泥、消化汚泥、し尿凝集汚泥およびし尿余剰汚泥の併用、下水凝集汚泥および下水凝集汚泥の併用が挙げられ、さらに好ましくは、し尿凝集汚泥およびし尿余剰汚泥の併用が挙げられる。
【００４６】
汚泥が凝集汚泥を含有する場合、凝集汚泥の含有割合は、汚泥全量に対して、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、例えば、４０質量％以下、好ましくは、２０質量％以下である。
【００４７】
また、汚泥がし尿余剰汚泥およびし尿凝集汚泥の併用である場合、し尿凝集汚泥の含有割合（質量％）は、し尿余剰汚泥の含有割合（質量％）に対して、例えば、０．０５倍以上、好ましくは、０．０８倍以上、例えば、０．２倍以下、好ましくは、０．１５倍以下である。
【００４８】
このような汚泥は、固体成分と、液体成分とを含有している。
【００４９】
汚泥の固体成分は、汚泥の液体成分中に浮遊する浮遊物質である。固体成分の平均二次粒子径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。なお、固体成分の平均二次粒子径は、レーザー回折法により測定される。
【００５０】
また、汚泥の固体成分は、アルカリ条件下（例えば、ｐＨ９以上）の水中において、窒素成分としてのアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）、および、リン成分としてのリン酸イオン（ＰＯ３−）の両方を溶出する。
【００５１】
汚泥の液体成分は、水からなる。汚泥の液体成分には、固体成分が分散されており、アンモニウムイオンと、リン酸イオンとが溶解されている。
【００５２】
汚泥の浮遊物質（ＳＳ）濃度は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０００ｍｇ／Ｌ以上２００００ｍｇ／Ｌ以下である。汚泥の浮遊物質の強熱減量（ＶＳＳ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、３０００ｍｇ／Ｌ以上１８０００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００５３】
汚泥のケルダール窒素量（ｋｊ−Ｎ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以上２０００ｍｇ／Ｌ以下である。汚泥の総リン量（Ｔ−Ｐ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、１００ｍｇ／Ｌ以上１０００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００５４】
なお、浮遊物質濃度、浮遊物質の強熱減量、アンモニア性窒素濃度、リン酸態リン濃度、ケルダール窒素量および総リン量のそれぞれは、後述する実施例に記載の方法により測定できる。
【００５５】
アルカリ剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）などが挙げられる。
【００５６】
このようなアルカリ剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。アルカリ剤のなかでは、好ましくは、アルカリ金属水酸化物、さらに好ましくは、水酸化ナトリウムが挙げられる。
【００５７】
そして、汚泥に、汚泥のｐＨが１１．０以上となるように、アルカリ剤を添加し、必要により撹拌する。
【００５８】
アルカリ剤の添加割合は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、０．５ｇ／Ｌ以上、好ましくは、１．０ｇ／Ｌ以上、例えば、５．０ｇ／Ｌ以下、好ましくは、２．０ｇ／Ｌ以下である。
【００５９】
また、このようなアルカリ剤は、取扱性の観点から好ましくは、溶媒に溶解されて、アルカリ溶液として調製されて、汚泥に添加される。
【００６０】
溶媒として、例えば、水、低級アルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）などが挙げられ、好ましくは、水が挙げられる。溶媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００６１】
アルカリ剤の濃度は、アルカリ溶液全量に対して、例えば、１０質量％以上、好ましくは、１５質量％以上、例えば、５０質量％以下、好ましくは、３５質量％以下である。
【００６２】
汚泥にアルカリ剤を添加することにより、アルカリ剤の添加直後（より具体的には、アルカリ剤の添加から５分後）の汚泥のｐＨが、１１．０以上、好ましくは、１１．５以上、例えば、１３．０以下、好ましくは、１２．６以下に調整される。なお、ｐＨは、後述する実施例に記載の方法により測定される。
【００６３】
アルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨが、上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンおよびリン酸イオンを確実に溶出させることができ、アルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨが、上記上限以下であれば、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留工程（後述）における汚泥のｐＨを所定値以下に容易に調整することができる。
【００６４】
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を滞留させる（滞留工程）。
【００６５】
滞留工程において、汚泥のｐＨは、８．４以上、好ましくは、９．２５以上、例えば、１３．０未満、好ましくは、１２．６未満に維持される。
【００６６】
滞留工程における汚泥のｐＨが上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方をバランスよく溶出させることができる。
【００６７】
また、滞留工程の終了時における、汚泥のｐＨは、８．４以上、好ましくは、９．２５以上、例えば、１０．５以下、好ましくは、１０．０以下、さらに好ましくは、９．５以下である。
【００６８】
滞留工程の終了時における汚泥のｐＨが上記上限以下であれば、マグネシウム添加工程（後述）において、汚泥のｐＨを調整することなく、ＭＡＰ結晶を生成できる。
【００６９】
また、滞留時間は、３０時間以上、好ましくは、４８時間以上、１４４時間以下、好ましくは、１００時間以下である。
【００７０】
滞留時間が上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方をバランスよく溶出させることができ、滞留時間が上記上限以下であれば、汚泥中に溶出したアンモニウムイオンとリン酸イオンとが分解することを抑制できる。
【００７１】
また、滞留工程における汚泥の温度（以下、滞留温度とする。）は、例えば、１５℃以上、好ましくは、２０℃以上、さらに好ましくは、２５℃以上、例えば、５０℃未満、好ましくは、４０℃以下、さらに好ましくは、３５℃以下である。
【００７２】
しかるに、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）は、汚泥中において、下記化学式（１）に示すように、遊離アンモニア（ＮＨ３）と化学平衡状態を保って存在している。
化学式（１）：
【００７３】
【化１】
0006649091.tif 000002
【００７４】
滞留温度が上記上限を超過すると、上記式（１）に示す化学平衡が、遊離アンモニア側に傾き、遊離アンモニアが増加する。そして、遊離アンモニアは、気体であるため、汚泥から放散される。そのため、汚泥中に溶出したアンモニウムイオンの濃度（アンモニア性窒素濃度）が低下する。
【００７５】
一方、本実施形態では、滞留温度が上記上限以下であるので、汚泥中において、遊離アンモニアが増加することを抑制でき、ひいては、汚泥のアンモニア性窒素の濃度の低下を抑制できる。
【００７６】
とりわけ、生物処理工程において窒素除去を行なうし尿処理などでは、硝化熱の発生などによって活性汚泥の温度が３０〜３５℃になるように調整されており、滞留温度が３５℃以下である場合、汚泥を加温する必要がなく常温において滞留させることができるので、設備コストおよびランニングコストの低減を図ることができ、また、滞留後の汚泥を生物処理に返送しても、生物処理効率が低下することを抑制できる。
【００７７】
また、滞留温度が上記下限以上であるので、汚泥中にアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方を確実に溶出させることができる。
【００７８】
より詳しくは、滞留工程は、一次滞留工程と、二次滞留工程とを含んでいる。
【００７９】
一次滞留工程は、アルカリ添加工程に続いて、汚泥のｐＨを１１．０以上１３．０以下に維持して、汚泥を、例えば、０．０８時間以上、好ましくは、０．５時間以上、例えば、６時間以下、好ましくは、２時間以下滞留させる。
【００８０】
二次滞留工程は、一次滞留工程に続いて、汚泥のｐＨを８．４以上１１．０未満に維持して、汚泥を、例えば、２４時間以上、好ましくは、４２時間以上、例えば、１４０時間以下、好ましくは、１００時間以下滞留させる。
【００８１】
また、二次滞留工程の滞留時間は、一次滞留工程の滞留時間に対して、例えば、２倍以上、好ましくは、２０倍以上、例えば、２００倍以下、好ましくは、１００倍以下である。
【００８２】
そして、一次滞留工程および二次滞留工程の滞留時間の総和が、上記の滞留工程の滞留時間に対応する。一次滞留工程および二次滞留工程のそれぞれにおいて、滞留温度の範囲は、上記の範囲と同一である。また、一次滞留工程および二次滞留工程のそれぞれの滞留温度は、互いに異なってもよいが、好ましくは、同一である。
【００８３】
なお、滞留工程では、汚泥のｐＨが上記の範囲に維持されるように、ｐＨ調整剤を適宜添加してもよいが、ランニングコストの観点から好ましくは、ｐＨ調整剤を添加することなく、汚泥を滞留させる。
【００８４】
ｐＨ調整剤を添加することなく汚泥を滞留させると、汚泥のｐＨは、滞留時間の経過に伴なって徐々に低下し、上記のｐＨの範囲に維持される。
【００８５】
滞留工程における汚泥のｐＨの低下速度は、例えば、０．０１／ｈ以上、好ましくは、０．０２／ｈ以上、例えば、０．０８／ｈ以下、好ましくは、０．０５／ｈ以下である。
【００８６】
以上によって、滞留工程が完了する。このような滞留工程により、汚泥の固体成分が微細化されるとともに、固体成分から、アンモニウムイオンとリン酸イオンとが、汚泥の液体成分中に溶出する。
【００８７】
そのため、汚泥の固体成分（ＳＳ）濃度が低下するとともに、汚泥の液体成分中に溶解されるアンモニウムイオンおよびリン酸イオンの濃度、つまり、汚泥のアンモニア性窒素濃度およびリン酸態リン濃度が上昇する。
【００８８】
滞留後（滞留工程後）の汚泥の浮遊物質濃度は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、３５００ｍｇ／Ｌ以上１８０００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００８９】
滞留後の汚泥のアンモニア性窒素濃度(以下、滞留後アンモニア性窒素濃度とする。）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、８０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、５００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、２００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００９０】
また、滞留後の汚泥のリン酸態リン濃度（以下、滞留後リン酸態リン濃度とする。）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、４５ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、８０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、１００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００９１】
また、滞留後の汚泥において、アンモニウムイオンの含有割合は、リン酸イオン１ｍｏｌに対して、例えば、０．５ｍｏｌ以上、好ましくは、０．９ｍｏｌ以上、例えば、５．０ｍｏｌ以下、好ましくは、３．５ｍｏｌ以下である。
【００９２】
また、滞留後の汚泥において、固体成分の平均二次粒子径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上、例えば、４００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。
【００９３】
次いで、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加する（マグネシウム添加工程）。
【００９４】
マグネシウム塩としては、例えば、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などが挙げられ、好ましくは、塩化マグネシウムなどが挙げられる。
【００９５】
マグネシウム塩の添加割合は、滞留後の汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、６０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、４００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、１００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００９６】
また、マグネシウム塩の添加割合は、汚泥中のリン酸態リン１ｍｏｌに対して、例えば、０．９ｍｏｌ以上、好ましくは、１．０ｍｏｌ以上、例えば、１．５ｍｏｌ以下、好ましくは、１．２ｍｏｌ以下である。
【００９７】
また、マグネシウム添加工程における温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。マグネシウム塩添加後の汚泥のｐＨは、例えば、８．０以上、好ましくは、８．５以上、例えば、１０．０以下、好ましくは、９．５以下である。
【００９８】
なお、マグネシウム添加工程は、好ましくは、ｐＨ調整剤により汚泥のｐＨを調整することなく、滞留工程に連続して実施される。
【００９９】
滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、下記化学式（２）に示すように、リン酸イオン（ＰＯ４３−）と、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）と、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）とが反応して、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。
化学式（２）：
【０１００】
【化２】
0006649091.tif 000003
【０１０１】
ＭＡＰ結晶の平均二次粒子径は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。
【０１０２】
ＭＡＰ結晶の生成割合は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、３００ｍｇ／Ｌ以上、例えば、１０００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、８００ｍｇ／Ｌ以下である。
【０１０３】
その後、汚泥からＭＡＰ結晶を、公知の分離方法（例えば、重力沈降、液体サイクロンなど）により分離して回収する。
【０１０４】
なお、ＭＡＰ結晶が分離された汚泥には、微細化された固形成分、固形成分から溶出した有機物、残留するアンモニウムイオンおよびリン酸イオンなどが含有されている。そのため、ＭＡＰ結晶が分離された汚泥は、好ましくは、公知の汚水処理施設に搬送され、生物学的処理される。
【０１０５】
２．汚水処理施設
このようなリンの回収方法は、例えば、図１に示すように、リン回収設備の一例としての汚水処理施設１により連続的に実施される。
【０１０６】
汚水処理施設１は、し尿系汚水（有機性汚水）を生物学的脱窒法により処理するし尿処理施設であって、主処理ライン２と、リン回収ライン３とを備えている。なお、以下では、し尿系汚水を単に汚水として記載する。
【０１０７】
主処理ライン２は、生物処理ユニット５と、固液分離器の一例としての固液分離ユニット６と、返送汚泥管７とを備えている。
【０１０８】
生物処理ユニット５は、生物処理槽の一例としての硝化槽８および脱窒槽９と、汚水供給管１０と、凝集剤供給管１１と、第１連結管１２と、第２連結管１４とを備えている。
【０１０９】
硝化槽８には、ポンプ１３が設けられている。ポンプ１３は、硝化槽８内に空気（酸素）を供給するように構成されている。脱窒槽９は、硝化槽８に対して、汚水の搬送方向の下流側に配置されている。
【０１１０】
汚水供給管１０は、汚水を硝化槽８に供給する配管である。汚水供給管１０の上流端部は、汚水を貯留する汚水貯留槽（図示せず）に接続され、汚水供給管１０の下流端部は、硝化槽８に接続されている。
【０１１１】
凝集剤供給管１１は、凝集剤を脱窒槽９に供給する配管である。凝集剤供給管１１の上流端部は、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽（図示せず）に接続され、凝集剤供給管１１の下流端部は、脱窒槽９に接続されている。
【０１１２】
第１連結管１２は、硝化槽８と脱窒槽９とを連結する配管である。第１連結管１２の上流端部は、硝化槽８に接続され、第１連結管１２の下流端部は、脱窒槽９に接続されている。
【０１１３】
第２連結管１４は、脱窒槽９と固液分離ユニット６とを連結する配管である。第２連結管１４の上流端部は、脱窒槽９に接続され、第２連結管１４の下流端部は、固液分離槽１５（後述）に接続されている。
【０１１４】
固液分離ユニット６は、脱窒槽９に対して下流側に配置されている。固液分離ユニット６は、固液分離槽１５と、分離膜１６と、処理水排出管１７とを備えている。
【０１１５】
分離膜１６は、固液分離槽１５内に収容されている。分離膜１６としては、例えば、多孔質構造を有する公知の分離膜が挙げられ、より具体的には、有機材料（例えば、セルロース系ポリマー、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリルなど）から形成される有機膜、無機材料（例えば、セラミックス、カーボン、ガラスなど）から形成される無機膜などが挙げられる。
【０１１６】
処理水排出管１７は、固液分離ユニット６によって分離された処理水を排出する配管である。処理水排出管１７の上流端部は、固液分離ユニット６に接続されている。
【０１１７】
返送汚泥管７は、固液分離ユニット６によって分離された汚泥を、固液分離ユニット６から生物処理ユニット５に返送する配管である。返送汚泥管７の上流端部は、固液分離槽１５に接続され、返送汚泥管７の下流端部は、汚水供給管１０に接続されている。
【０１１８】
リン回収ライン３は、分岐管２０と、アルカリ処理ユニット２１と、滞留ユニット２２と、リン回収ユニット２３と、合流管３３とを備えている。
【０１１９】
分岐管２０は、固液分離ユニット６からの汚泥の一部が流入する配管である。分岐管２０の上流端部（汚泥の搬送方向における上流端部）は、返送汚泥管７の途中に接続されている。これにより、分岐管２０は、返送汚泥管７から分岐している。また、分岐管２０の下流端部は、アルカリ処理槽２５（後述）に接続されている。
【０１２０】
アルカリ処理ユニット２１は、アルカリ処理槽２５と、アルカリ供給管２６と、第１搬送管２７とを備えている。
【０１２１】
アルカリ処理槽２５は、汚泥にアルカリ剤を添加するように構成されている。
【０１２２】
アルカリ供給管２６は、アルカリ剤をアルカリ処理槽２５に供給する配管である。アルカリ供給管２６の上流端部は、アルカリ剤を貯留するアルカリ剤貯留槽（図示せず）に接続され、アルカリ供給管２６の下流端部は、アルカリ処理槽２５に接続されている。
【０１２３】
第１搬送管２７は、アルカリ処理槽２５と滞留槽２８（後述）とを連結する配管である。第１搬送管２７の上流端部は、アルカリ処理槽２５に接続され、第１搬送管２７の下流端部は、滞留槽２８（後述）に接続されている。
【０１２４】
滞留ユニット２２は、滞留槽２８と、第２搬送管２９とを備えている。
【０１２５】
滞留槽２８は、アルカリ処理槽２５に対して、汚泥の搬送方向の下流側に配置されている。また、滞留槽２８の内容積は、アルカリ処理槽２５の内容積に対して、例えば、０．２５倍以上、好ましくは、１．５倍以上、さらに好ましくは、２０倍以上、例えば、２００倍以下、好ましくは、１００倍以下、さらに好ましくは、７１倍以下である。
【０１２６】
第２搬送管２９は、滞留槽２８とリン反応槽３０（後述）とを連結する配管である。第２搬送管２９の上流端部は、滞留槽２８に接続され、第２搬送管２９の下流端部は、リン反応槽３０（後述）に接続されている。
【０１２７】
リン回収ユニット２３は、リン反応槽３０と、マグネシウム供給管３１と、第３搬送管３５と、分離器３４と、リン回収管３２と、返送管の一例としての合流管３３とを備えている。
【０１２８】
リン反応槽３０は、滞留槽２８に対して、汚泥の搬送方向の下流側に配置されている。
【０１２９】
マグネシウム供給管３１は、マグネシウム塩をリン反応槽３０に供給する配管である。マグネシウム供給管３１の上流端部は、マグネシウム塩を貯留するマグネシウム貯留槽（図示せず）に接続され、マグネシウム供給管３１の下流端部は、リン反応槽３０に接続されている。
【０１３０】
第３搬送管３５は、リン反応槽３０と分離器３４とを連結する配管である。第３搬送管３５の上流端部は、リン反応槽３０に接続され、第３搬送管３５の下流端部は、分離器３４に接続されている。
【０１３１】
分離器３４は、液体中にけん濁する固体と液体とを分離する公知の装置であって、例えば、重力により固体と液体とを分離する重力沈降装置や、遠心力により固体と液体とを分離する液体サイクロンなどが挙げられる。
【０１３２】
リン回収管３２は、分離器３４により分離されたＭＡＰ結晶を排出する配管である。リン回収管３２の上流端部は、分離器３４に接続されている。
【０１３３】
合流管３３は、分離器３４によりＭＡＰ結晶が分離された汚泥を搬送する配管である。合流管３３の上流端部は、分離器３４に接続され、合流管３３の下流端部は、返送汚泥管７に接続されている。これによって、リン回収ライン３は、返送汚泥管７から分岐された後、アルカリ処理ユニット２１、滞留ユニット２２およびリン回収ユニット２３を経て、返送汚泥管７に合流されている。また、リン回収ライン３は、分岐管２０と、アルカリ処理槽２５と、滞留槽２８と、リン反応槽３０と、分離器３４と、合流管３３とを、汚泥の搬送方向の上流から下流に順に備えている。
【０１３４】
次に、汚水処理施設１における汚水処理動作について説明する。
【０１３５】
汚水処理施設１では、まず、汚水供給管１０を介して供給される汚水と、返送汚泥管７を介して返送される返送汚泥（後述）とが混合される。
【０１３６】
汚水の流速は、例えば、５ｍ３／日以上、好ましくは、１０ｍ３／日以上、例えば、６００ｍ３／日以下、好ましくは、５００ｍ３／日以下である。
【０１３７】
返送汚泥の流速は、例えば、２５ｍ３／日以上、好ましくは、５０ｍ３／日以上、例えば、６０００ｍ３／日以下、好ましくは、５０００ｍ３／日以下である。
【０１３８】
そして、返送汚泥と混合された汚水は、硝化槽８に供給され、硝化槽８において、ばっ気されて、生物学的に硝化される。これによって、硝化処理液が調製される。
【０１３９】
次いで、硝化処理液は、第１連結管１２を介して、硝化槽８から脱窒槽９に送られる。そして、硝化処理液は、脱窒槽９において、無酸素状態に維持されて、生物学的に脱窒される。これによって、脱窒処理液が調製される。つまり、汚水は、硝化槽８および脱窒槽９において生物処理され、脱窒処理液は、硝化槽８および脱窒槽９において生物処理された有機性汚水である。
【０１４０】
また、脱窒槽９には、上記の凝集剤が、凝集剤供給管１１を介して、一定の添加速度で供給されている。
【０１４１】
これにより、脱窒処理液中の汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）が、凝集汚泥（し尿処理凝集汚泥）として沈殿する。
【０１４２】
次いで、凝集剤が添加された脱窒処理液は、第２連結管１４を介して、固液分離槽１５へ送られる。なお、脱窒処理液には、水と、汚泥とが含有されており、汚泥には、活性汚泥および凝集汚泥が含有されている。
【０１４３】
そして、その脱窒処理液は、固液分離槽１５内において、分離膜１６により、汚泥と処理水とに固液分離される。
【０１４４】
そして、処理水は、固液分離ユニット６から処理水排出管１７を介して排出される。処理水の排出速度は、例えば、７ｍ３／日以上８４０ｍ３／日以下である。また、汚泥は、固液分離ユニット６から返送汚泥管７を介して排出される。
【０１４５】
その後、汚泥は、返送汚泥管７と分岐管２０との分岐部分において、返送汚泥管７に流入する返送汚泥と、分岐管２０に流入するリン回収処理対象汚泥（以下、対象汚泥とする。）とに分割される。
【０１４６】
そして、対象汚泥は、分岐管２０を介して、アルカリ処理槽２５に流入する。つまり、リン回収ライン３は、固液分離ユニット６からの汚泥の一部が流入する。
【０１４７】
そして、対象汚泥には、アルカリ処理槽２５において、上記のアルカリ剤が、アルカリ供給管２６を介して、所定の添加速度で供給される。
【０１４８】
これによって、対象汚泥のｐＨが、上記のアルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨの範囲に調整される。
【０１４９】
また、対象汚泥は、ｐＨが調製された後、アルカリ処理槽２５において滞留される。アルカリ処理槽２５における対象汚泥の滞留時間（水理学的滞留時間：ＨＲＴ）の範囲は、上記の一次滞留工程における滞留時間の範囲と同一である。なお、水理学的滞留時間は、容積を流入水量で除した水量としての滞留時間であり、具体的には、（アルカリ処理槽２５の内容積）／（対象汚泥の流速）により算出できる。
【０１５０】
なお、アルカリ処理槽２５において、対象汚泥の温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。
【０１５１】
次いで、対象汚泥は、第１搬送管２７を介して、アルカリ処理槽２５から流出し、滞留槽２８に流入する。
【０１５２】
そして、対象汚泥は、滞留槽２８において滞留される。
【０１５３】
滞留槽２８における対象汚泥の滞留時間（水理学的滞留時間：ＨＲＴ）の範囲は、上記の二次滞留工程における滞留時間の範囲と同一である。
【０１５４】
なお、アルカリ処理槽２５での滞留時間と、滞留槽２８での滞留時間との総和の範囲が、上記の滞留工程の滞留時間の範囲と同一である。
【０１５５】
滞留槽２８での滞留時において、対象汚泥のｐＨは、滞留時間の経過に伴なって徐々に低下し、上記の滞留工程における汚泥のｐＨの範囲に維持される。なお、滞留槽２８における対象汚泥の温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。
【０１５６】
これによって、対象汚泥の固体成分から、アンモニウムイオンとリン酸イオンとが、対象汚泥の液体成分中に溶出する。
【０１５７】
また、対象汚泥の固体成分が微細化されるとともに、対象汚泥中の有機性窒素が、アンモニア性窒素などの無機態窒素に低分子化される。
【０１５８】
次いで、対象汚泥は、滞留槽２８を通過して、第２搬送管２９を介して排出される。なお、第２搬送管２９から排出される対象汚泥において、アンモニア性窒素の範囲は、上記の滞留後アンモニア性窒素と同一であり、リン酸態リンの範囲は、上記の滞留後リン酸態リンの範囲と同一である。
【０１５９】
その後、対象汚泥は、リン反応槽３０に流入する。そして、対象汚泥には、リン反応槽３０において、マグネシウム供給管３１を介して、上記のマグネシウム塩が所定の添加速度で供給される。つまり、リン反応槽３０では、汚泥にマグネシウム塩が添加される。
【０１６０】
これにより、上記化学式（２）に示すように、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。そして、ＭＡＰ結晶を含有する対象汚泥は、リン反応槽３０から、第３搬送管３５を介して、分離器３４に搬送される。その後、ＭＡＰ結晶は、分離器３４において、対象汚泥から分離されて、リン回収管３２を介して回収される。
【０１６１】
なお、ＭＡＰ結晶が分離された対象汚泥は、分離器３４から、合流管３３を介して、返送汚泥管７に返送される。つまり、合流管３３は、返送汚泥管７および汚水供給管１０を介して、リン反応槽３０を通過した汚泥を、生物処理ユニット５に返送している。よって、リン回収ライン３は、固液分離ユニット６から生物処理ユニット５に汚泥を返送している。
【０１６２】
３．作用効果
本実施形態では、汚泥にアルカリ剤を、汚泥のｐＨが１１．０以上となるように添加した後、汚泥のｐＨを８．４以上に維持して、３０時間以上滞留させるので、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。
【０１６３】
そのため、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、窒素成分、リン成分およびマグネシウム塩が反応して、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。その結果、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。
【０１６４】
また、アルカリ剤の添加時において、汚泥のｐＨが１３．０以下であるので、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留終了時（滞留時間経過時）における汚泥のｐＨを１０．５以下に容易に調整できる。滞留終了時における汚泥のｐＨが１０．５以下であると、マグネシウム塩を添加したときに、ＭＡＰ結晶を効率よく生成でき、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を図ることができる。
【０１６５】
また、汚泥の滞留時間が１４４時間以下であるので、滞留時における汚泥のｐＨを８．４以上に確実に維持でき、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解することを抑制でき、ひいては、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を確実に図ることができる。
【０１６６】
また、汚泥を５０℃未満で滞留させる。そのため、汚泥中に溶出した窒素成分が遊離アンモニアとして放散することを抑制でき、汚泥中における窒素成分の濃度の低下を抑制することができる。
【０１６７】
また、汚泥を２０℃以上で滞留させるので、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値（つまり、滞留終了時における、汚泥のｐＨの上記上限以下）まで低下させることができ、かつ、汚泥から窒素成分とリン成分との両方を確実に溶出させることができる。
【０１６８】
その結果、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度を十分に確保することができ、ＭＡＰ結晶の生成量の向上をより一層確実に図ることができる。
【０１６９】
汚水処理施設１では、図１に示すように、アルカリ処理槽２５において、汚泥にアルカリ剤を、汚泥のｐＨが１１．０以上１３．０以下となるように添加することができ、その後、滞留槽２８において、汚泥のｐＨを８．４以上１３．０未満に維持して、３０時間以上１４４時間以下滞留させることができる。
【０１７０】
そのため、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができながら、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。
【０１７１】
そして、リン反応槽３０において、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加することで、ＭＡＰ結晶を効率よく回収することができる。
【０１７２】
また、合流管３３が、リン反応槽３０を通過した汚泥を生物処理ユニット５に返送するので、ＭＡＰ結晶が回収された後の汚泥を効率よく処理できる。
【０１７３】
また、滞留槽２８の内容積は、アルカリ処理槽２５の内容積に対して、２０倍以上１００倍以下である。そのため、アルカリ処理槽２５において、汚泥にアルカリ剤を添加したときに、汚泥のｐＨを確実に１１．０以上とすることができ、滞留槽２８において、汚泥の滞留時間を確実に確保することができる。その結果、汚泥中に窒素成分とリン成分とをより一層確実に溶出させることができる。
【０１７４】
４．変形例
上記の実施形態では、汚水処理施設１は１つの滞留槽２８を備えているが、これに限定されない。対象汚泥の滞留時間が上記の範囲内であれば、汚水処理施設１は、複数の滞留槽を備えていてもよい。この場合、複数の滞留槽は、アルカリ処理槽２５とリン反応槽３０との間において、汚泥の搬送方向に並ぶように配置される。そして、対象汚泥が、複数の滞留槽において順次滞留される。
【０１７５】
また、汚水処理施設１は、し尿処理施設であるが、これに限定されず、汚水処理施設１は、下水処理場であってもよい。汚水処理施設１が下水処理施設である場合、汚水処理施設１の主処理ライン２は、図１において仮想線で示すように、反応タンク４１と、凝集タンク４２と、沈殿池４３とを備えている。なお、汚水処理施設１は、上記実施形態と同様に、リン回収ライン３を備えている。
【０１７６】
そのような汚水処理施設１（下水処理施設）では、下水道からの下水（有機性汚水）が、反応タンク４１において、活性汚泥法により処理される。その後、下水は、反応タンク４１から凝集タンク４２に送られ、上記の凝集剤が添加される。これにより、下水中の汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）が、凝集汚泥（下水凝集汚泥）として沈殿する。次いで、下水は、凝集タンク４２から沈殿池４３に送られ、下水に含まれる汚泥（活性汚泥および凝集汚泥）を重力沈降させる。
【０１７７】
その後、沈殿した汚泥は、沈殿池４３から返送汚泥管７に排出され、返送汚泥管７と分岐管２０との分岐部分において、反応タンク４１に返送される返送汚泥と、リン回収ライン３に流入する対象汚泥とに分割される。そして、対象汚泥は、リン回収ライン３において上記と同様にして処理され、ＭＡＰ結晶が回収される。
【０１７８】
上記の実施形態では、リン回収ライン３が、主処理ライン２の返送汚泥管７から分岐されているが、これに限定されない。例えば、リン回収ライン３は、上流端部が固液分離ユニット６に接続され、下流端部が汚水供給管１０に接続されていてもよい。より具体的には、リン回収ライン３の分岐管２０の上流端部が固液分離ユニット６に接続され、リン回収ライン３の合流管３３の下流端部が汚水供給管１０に接続される。
【０１７９】
これら変形例によっても、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１８０】
これら実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。
【実施例】
【０１８１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「未満」として定義されている数値）に代替することができる。
【０１８２】
以下において記載される汚泥の性状は、以下の通り測定した。
＜ｐＨ＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  １２．１  ガラス電極法に準拠して測定した。
＜浮遊物質濃度（ＳＳ）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  １４．１  懸濁物質に準拠して測定した。
＜浮遊物濃度の強熱減量（ＶＳＳ）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  １４．５  強熱減量に準拠して測定した。
＜ケルダール窒素（ｋｊ−Ｎ）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  ４４．  有機体窒素に準拠して測定した。
＜アンモニア性窒素濃度（ＮＨ４−Ｎ）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  ４２．４  イオン電極法に準拠して測定した。
＜リン酸態リン濃度（ＰＯ４−Ｐ）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１３  ４６．１．１  モリブデン青吸光光度法に準拠して測定した。
【０１８３】
実施例１
汚泥Ａ２０００ｍｌに、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ溶液）を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が１．７３ｇ（１．７３ｇ／Ｌ）となるように、７．２ｇ添加した（添加工程）。なお、汚泥（汚泥Ａ〜Ｄ）の性状（ｐＨおよび各成分の濃度）を表１に示す。汚泥Ａ〜Ｄは、し尿処理汚泥であり、し尿処理凝集汚泥およびし尿処理余剰汚泥を含有していた。
【０１８４】
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から１９２時間、３０℃で滞留させた（滞留工程）。そして、表２に示す各滞留時間において、汚泥の性状（ｐＨ、アンモニア性窒素濃度（ＮＨ４−Ｎ）およびリン酸態リン濃度（ＰＯ４−Ｐ））を測定した。その結果を、表２、図２および図３に示す。
【０１８５】
また、表３に示す各滞留時間において、汚泥の一部（１００ｍｌ）を採取し、その汚泥に塩化マグネシウム（マグネシウム塩）を、添加割合が８０ｍｇ／Ｌとなるように添加した。
【０１８６】
これにより、汚泥中において、ＭＡＰが生成した。
【０１８７】
その後、ＭＡＰを含有する汚泥を、ＪＩＳ標準ふるい（公称目開き  ３８μｍ）により、汚泥とＭＡＰとに分離して、ＭＡＰを得た。また、ＭＡＰ生成後の汚泥の性状について測定し、リン除去率およびリン除去量を算出した。その結果を表３に示す。なお、表３では、マグネシウム塩の添加前の汚泥を、Ｍｇ添加前として示し、ＭＡＰ生成後の汚泥を、ＭＡＰ生成後として示す。
【０１８８】
なお、リン除去率は、下記式（１）により算出された。
式（１）：
リン除去率［質量％］＝｛１−（ＭＡＰ生成後のＰＯ４−Ｐ／マグネシウム塩添加前のＰＯ４−Ｐ）｝×１００
また、リン除去量は、下記式（２）により算出された。
式（２）：
リン除去量［ｍｇ／Ｌ］＝（マグネシウム塩添加前のＰＯ４−Ｐ）−（ＭＡＰ生成後のＰＯ４−Ｐ）
実施例２
汚泥Ａを汚泥Ｂ（表１参照）に変更したこと、および、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が１．１８ｇ（１．１８ｇ／Ｌ）となるように、４．９１ｇ添加したこと以外は、実施例１と同様にして、ＭＡＰを得た。
【０１８９】
なお、実施例１と同様に、実施例２、３および比較例１について、各滞留時間におけるアルカリ添加汚泥の性状を、表２、図２および図３に示す。
【０１９０】
実施例３
汚泥Ａを汚泥Ｃ（表１参照）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、ＭＡＰを得た。
【０１９１】
比較例１
２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を０．７２ｇ／ｈの添加速度で、１０時間添加したこと以外は、実施例３と同様にして、ＭＡＰを得た。
【０１９２】
【表１】
0006649091.tif 000004
【０１９３】
【表２】
0006649091.tif 000005
【０１９４】
【表３】
0006649091.tif 000006
【０１９５】
表２の実施例２および表３の実施例１より、汚泥を３０時間以上１４４時間以下、滞留させることで、アンモニア性窒素およびリン酸態リンを効果的に溶出させ、ＭＡＰ結晶をより確実に得ることができる旨、確認された。
【０１９６】
参考例１〜３
汚泥Ｂに、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が表４に示す割合となるように添加した。
【０１９７】
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から２４時間、７０℃で滞留させた。また、アルカリ剤の添加直後（５分経過後）、および、アルカリ剤の添加から２４時間経過後において、汚泥の性状（汚泥量、ｐＨ、ＮＨ４−ＮおよびＰＯ４−Ｐ）を測定した。その結果を、表４に示す。
【０１９８】
【表４】
0006649091.tif 000007
【０１９９】
滞留温度が５０℃を超過する参考例１〜３（７０℃）は、滞留温度が３０℃である実施例２と比較して、滞留時間２４時間において、アンモニア性窒素濃度が低下することが確認された。
【０２００】
参考例４〜６
汚泥Ｄ（表１参照）に、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が７．２ｇ（７．２ｇ／Ｌ）となるように添加した。
【０２０１】
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から７２時間、表５に示す各温度で滞留させた。そして、アルカリ剤の添加から７２時間経過後における、アルカリ添加汚泥の性状（ｐＨ、ＮＨ４−ＮおよびＰＯ４−Ｐ）を測定した。その結果を、表５に示す。
【０２０２】
【表５】
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【０２０３】
参考例４〜６では、滞留温度が低下するに従って、ＭＡＰ結晶の生成に効果のある範囲までｐＨが低下しない、あるいは、ＮＨ４−ＮやＰＯ４−Ｐ溶出量が低下することが確認された。
【０２０４】
以上により、汚泥温度を２０℃以上５０℃未満で滞留させることで、ｐＨを効果的に低下させることができ、かつ、十分にリン成分を溶出させることができる旨、確認された。
【符号の説明】
【０２０５】
１      汚水処理施設
２      主処理ライン
３      リン回収ライン
５      生物処理ユニット
６      固液分離ユニット
８      硝化槽
９      脱窒槽
２５    アルカリ処理槽
２８    滞留槽
３０    リン反応槽
３３    合流管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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