(57)【要約】【課題】２４時間連続操業の浄化槽汚泥、し尿処理プロセス。【解決手段】浄化槽汚泥等１を、ばっ気槽２に導いて生物処理を施し、前段の膜分離装置４に送って濃縮汚泥５と膜分離水６とに分離する。前工程に返送した残りの濃縮汚泥は、直接、連続的又は間欠的に脱水機７に送る。膜分離水には凝集薬剤を添加してフロックを形成し、後段の膜分離装置１１に送って凝集濃縮汚泥１２を分離する。凝集膜原水槽８に返流した残りの凝集濃縮汚泥は、前記濃縮汚泥とともに脱水機に供給し脱水する。脱水汚泥１５は系外に、脱水分離液１６は生物処理水中に連続返流する。濃縮汚泥及び凝集濃縮汚泥の濃度及び流量を調整し、膜分離装置から引き抜く汚泥濃度を一定に維持することにより脱水機の安定した連続無人運転がさらに容易になる。【選択図】　図１
2004000840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜分離法を利用する浄化槽汚泥・し尿の処理方法において、
浄化槽汚泥および／またはし尿をばっ気槽に導入して生物処理を施し、
処理を施された生物処理水を膜分離装置に送入して濃縮汚泥と膜分離水とに分離し、
前記濃縮汚泥の一部をばっ気槽および／または生物処理水中に返送し、
前記濃縮汚泥の残部を、直接、連続的または間欠的に脱水機に送入して脱水し、
脱水された汚泥を系外に排出し、
汚泥から脱水された汚泥脱水を、前記生物処理水中に連続的に返送する、
ことを特徴とする浄化槽汚泥・し尿の処理方法。
【請求項２】
膜分離を２段で利用する浄化槽汚泥・し尿の処理方法において、
浄化槽汚泥および／またはし尿をばっ気槽に導入して生物処理を施し、
処理を施された生物処理水を前段の膜分離装置に送入して濃縮汚泥と膜分離水とに分離し、
前記濃縮汚泥の一部をばっ気槽および／または生物処理水中に返送し、
前記膜分離水には凝集剤を添加、混和してフロックを形成、凝集させ、
凝集させた凝集膜原水を後段の膜分離装置に送入して、凝集濃縮汚泥と凝集膜分離水とに分離し、
凝集濃縮汚泥の一部を凝集膜原水中に返送し、
凝集濃縮汚泥の残部を前記濃縮汚泥の残部とともに、直接、連続的に脱水機に送入して脱水し、
脱水された脱水汚泥を系外に排出し、
汚泥から脱水された脱水分離液を、直接、前記の生物処理水中に連続的に返送すること、を特徴とする浄化槽汚泥・し尿の処理方法。
【請求項３】
膜分離装置により分離される濃縮汚泥、または濃縮汚泥および凝集濃縮汚泥の濃度を、所定の一定値に維持されるように調整することを特徴とする請求項１または２記載の浄化槽汚泥・し尿の処理方法。
【請求項４】
脱水機としてスクリュープレス等の脱水機を用いることを特徴とする請求項１、２または３記載の浄化槽汚泥・し尿の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜分離法を利用する、浄化槽汚泥・し尿などの有機系排水汚泥の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の膜分離法を利用した、浄化槽汚泥・し尿などの有機系排水汚泥の処理（以下の説明において「汚泥処理」と略称する）プロセスについて図面を参照してその概要を説明する。膜分離法には、膜分離を１段又は２段で利用する場合があるが、図２には膜分離を２段で利用した浄化槽汚泥・し尿など有機系排水汚泥処理における、従来プロセスの代表的例のフローシートを示した。
【０００３】
処理対象である浄化槽汚泥および／またはし尿２１は、ばっ気槽２２に導入され微生物等による生物処理を施された後、一般的には生物処理水槽２３を経て、前段の膜分離装置２４に送られ濃縮汚泥２５と膜分離水２６とに分離される。濃縮汚泥２５は、処理条件により一部がばっ気槽２２および／または生物処理水槽２３に返送され、残りは余剰汚泥として汚泥貯留槽２７に送られる。他方、膜分離水２６には凝集薬剤を添加して混和槽２８において攪拌、混和し、つぎに凝集槽２９でフロックを形成し、さらに、本例では凝集膜原水槽３０へと送る。そして凝集膜原水槽３０から後段の膜分離装置３１に送り、凝集濃縮汚泥３２と凝集膜分離水３３とに分離する。
【０００４】
分離された凝集濃縮汚泥３２は、一部が凝集膜原水槽３０に返流され、残りが汚泥貯留槽２７に送られて前記の余剰汚泥とともに汚泥スラリーとして貯留される。凝集膜分離水３３は、通常、系外の次工程に送られる。このようにして貯留された汚泥スラリーは、脱水機３４に付帯する汚泥サービスタンク３５を介して脱水機３４に送られて脱水され、脱水された脱水汚泥３６は系外に、汚泥からの脱水分離液３７は、一旦、脱水分離液貯槽３８に貯留され、ばっ気槽２２に返流される。また、前記の汚泥スラリーの濃度を測定し、脱水機３４に供給される際に薬剤槽３９から添加している脱水のための薬剤、例えば高分子凝集剤の添加量を汚泥スラリー濃度に対応させて制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来プロセスにおいては、脱水機３４を週５日、１日５時間程度運転する一方で、ばっ気、凝集、膜ろ過などの前処理工程では、２４時間操業を前提に設備を設けて連続操業をしていた。従って、脱水機とその付帯設備は、前処理工程に較べて時間当たり約７倍の設備能力のものを備えておく必要がある。そして、脱水機が運転を休んでいる間に供給される汚泥スラリーを貯えるために大きな汚泥貯留槽２７が必要になり、加えて、前記の脱水機の運転開始による一時的な付加変動を回避するために、脱水分離液を一旦貯留して定常的にばっ気槽に返送するための脱水分離液貯槽３８が必要になっていた。
【０００６】
前記汚泥の処理を下水汚泥処理と比較すると、下水汚泥処理においてはすでに全工程の２４時間連続運転が実用化されているのに対し、浄化槽汚泥、し尿などの有機系排水汚泥の脱水においては、前記のように脱水工程での無人連続操業が実施されていない。この理由は、浄化槽汚泥、し尿から発生する汚泥は、下水汚泥に較べて汚泥濃度が高く質的に異なり、かつ発生する汚泥の変動が大きいといった異質なところがあって、両者が基礎的技術原理において共通する点があるにもかかわらず、プロセス設計上の条件は同じでないことと考えられる。本発明は、これらの課題をふまえ、浄化槽汚泥、し尿などの有機系排水汚泥に係る処理プロセスの長期連続運転可能性を検討した結果、完成したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そして本発明は、前記の課題を解決するために、膜分離法を利用する浄化槽汚泥・し尿の処理方法において、浄化槽汚泥および／またはし尿をばっ気槽に導入して生物処理を施し、処理を施された生物処理水を膜分離装置に送入して濃縮汚泥と膜分離水とに分離し、前記濃縮汚泥の一部をばっ気槽および／または生物処理水中に返送し、前記濃縮汚泥の残部を、直接、連続的または間欠的に脱水機に送入して脱水し、脱水された汚泥を系外に排出し、汚泥から脱水された脱水分離液は、直接、前記生物処理水中に連続的に返送する、ことを特徴とする浄化槽汚泥・し尿の処理方法を提供する。
【０００８】
さらに本発明は、膜分離を２段で利用する浄化槽汚泥・し尿の処理方法において（図１参照）、浄化槽汚泥および／またはし尿１をばっ気槽２に導入して生物処理を施し、処理を施された生物処理水３を前段の膜分離装置４に送入して濃縮汚泥５と膜分離水６とに分離し、前記濃縮汚泥の一部をばっ気槽２および／または生物処理水３中に返送し、前記膜分離水には凝集剤を添加、混和してフロックを形成、凝集させ、凝集させた凝集膜原水１０を後段の膜分離装置１１に送入して、凝集濃縮汚泥１２と凝集膜分離水１３とに分離し、凝集濃縮汚泥の一部を凝集膜原水１０中に返送し、凝集濃縮汚泥の残部を前記濃縮汚泥の残部とともに、直接、連続的に脱水機７に送入して脱水し、脱水された脱水汚泥１５を系外に排出し、汚泥から脱水された脱水分離液１６を、直接、連続的に前記の生物処理水中に返送する、ことを特徴とする浄化槽汚泥・し尿の処理方法を提供する。
【０００９】
前記の各浄化槽汚泥・し尿の処理方法においては、膜分離装置により分離される濃縮汚泥、または濃縮汚泥および凝集濃縮汚泥の濃度を、所定の一定値に維持されるように調整することが望ましい。また、脱水機としては、スクリュープレス等の脱水機が好適である。
【００１０】
なお、本発明においてプロセス中、「直接」の意味は、１ユニット操作から次のユニット操作の間に一時の貯留を含む他のユニット操作を介在させないことをいう。但し、例えばスクリュープレス等の脱水機の汚泥供給側における汚泥サービスタンク、弁のように必要な付帯設備として設けられた小機器や、測定・制御装置までも含むものではない。また、「連続的に」の意味は、汚泥や脱水分離液を中間貯留しないでそのまま送入先工程の操業にあわせて送ることをいう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る浄化槽汚泥、し尿汚泥などの有機系排水汚泥の脱水方法、およびそのシステムについて、図面を参照しつつ、具体的に説明する。図１は、膜分離を２段階で利用した本発明に係る浄化槽汚泥・し尿処理の実施形態を例示するプロセスフローシートである。
【００１２】
処理対象である浄化槽汚泥および／またはし尿１は、ばっ気槽２に導入されて微生物等による生物処理を施され、処理を施された生物処理水は、必要により生物処理水槽３を経て、前段の膜分離装置４に送られ濃縮汚泥５と膜分離水６とに分離される。濃縮汚泥５は、その一部が、いわゆる返送汚泥としてばっ気槽２および／または生物処理水３中に返送され、残った濃縮汚泥は、直接、連続的または間欠的に脱水機７に送られる。一方、膜分離水６は、凝集薬剤を添加され、本例では混和槽８に導入されて混和し、凝集槽９に送られフロックを形成し、凝集膜原水槽１０を経て後段の膜分離装置１１に送られ、凝集濃縮汚泥１２と凝集膜分離水１３とに分離される。凝集膜分離水１３は、系外に導出され、必要によっては次工程へと送られる。凝集濃縮汚泥１２は、一部が凝集膜原水槽１０に返流され、残りは前記の濃縮汚泥５の残部とともに汚泥スラリーとして、直接（本例では直接、脱水機７に付属する汚泥サービスタンク１４を介し）、連続的に脱水機７に供給され、脱水される。脱水された脱水汚泥１５は系外に、汚泥から分離された脱水分離液１６は、直接、連続的に生物処理水３中に返流される。膜分離を１段で利用する場合も上記の２段使用の場合に準じて実施することができる。
【００１３】
本発明においては、前記の濃縮汚泥（及び凝集分離汚泥）の濃度及び流量を調整して、脱水機に供給する汚泥スラリー中の汚泥が、常時、所要の一定濃度になるように制御する。この制御を実施して膜分離装置から引き抜く汚泥濃度を一定に維持することにより脱水機の安定した無人運転が可能になる。また、脱水機に供給する薬剤量は、脱水機に供給する汚泥スラリーの流量と汚泥濃度とにもとづく制御を実施することが望ましい。何らかの原因で汚泥濃度が変動するようなことがあっても脱水可能な状態を維持することができる。制御形態としては比例制御が好適である。
【００１４】
また、浄化槽汚泥、し尿汚泥などの処理に際しては、前記したこれら汚泥の特徴から脱水機としてスクリュープレス脱水機が好適である。スクリュープレス脱水機の採用によって膜分離装置から引き抜く汚泥量に合わせた起動停止が容易となり、消費電力の節減に寄与することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明を利用することによって、浄化槽汚泥、し尿汚泥などの有機系排水汚泥の連続脱水処理を容易に実施することができるようになって、脱水機及びその付帯設備を小規模化することが可能になり、従来の汚泥貯留槽や脱水分離液貯槽が不要になり、設備コスト低減の効果を奏する。さらに、膜分離装置から引き抜いて脱水機に供給する汚泥濃度を一定に維持することにより、脱水機の安定した無人連続運転が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、膜分離を２段で利用する浄化槽汚泥・し尿処理プロセスの実施形態例を示すフローシート
【図２】従来の、膜分離を２段で利用する浄化槽汚泥・し尿処理プロセスの代表例を示すフローシート
【符号の説明】
Ｄ：汚泥濃度測定装置
１：浄化槽汚泥および／またはし尿　　　２：ばっ気槽
３：生物処理水（槽）　　　　　　　　　４：前段の膜分離装置
５：濃縮汚泥　　　　　　　　　　　　　６：膜分離水
７：脱水機　　　　　　　　　　　　　　８：混和槽
９：凝集槽　　　　　　　　　　　　　１０：凝集膜原水（槽）
１１：後段の膜分離装置　　　　　　　　１２：凝集濃縮汚泥
１３：凝集膜分離水　　　　　　　　　　１４：汚泥サービスタンク
１５：脱水汚泥　　　　　　　　　　　　１６：脱水分離液
１７：薬剤槽
２１：浄化槽汚泥および／またはし尿　　２２：ばっ気槽
２３：生物処理水槽　　　　　　　　　　２４：前段の膜分離装置
２５：濃縮汚泥　　　　　　　　　　　　２６：膜分離水
２７：汚泥貯留槽　　　　　　　　　　　２８：混和槽
２９：凝集槽　　　　　　　　　　　　　３０：凝集膜原水槽
３１：後段の膜分離装置　　　　　　　　３２：凝集濃縮汚泥
３３：凝集膜分離水　　　　　　　　　　３４：脱水機
３５：汚泥サービスタンク　　　　　　　３６：脱水汚泥
３７：脱水分離液　　　　　　　　　　　３８：脱水分離液槽
３９：薬剤槽
【図１】
2004000840.tif 000003
【図２】
2004000840.tif 000004