(57)【要約】【課題】薬剤コストを低減した化学的処理による汚泥減容化方法を提供することを目的とする。【解決手段】曝気槽２において排水を生物的処理することにより得られた汚泥を、汚泥減容化装置３に導入し、ｐＨ８以上の条件で、酸素濃度９０ｖｏｌ％以上の酸素雰囲気下で処理し、処理汚泥を曝気槽２に供給する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を生物的処理して得られる汚泥を、ｐＨ８以上、酸素濃度９０ｖｏｌ％以上の酸素雰囲気下で処理した後、再び前記生物的処理することを特徴とする汚泥減容化方法。
【請求項２】
前記酸素雰囲気の圧力が０．１〜１ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載の汚泥減容化方法。
【請求項３】
前記酸素雰囲気下の汚泥の処理温度が５０〜７０℃であることを特徴とする請求項１または２記載の汚泥減容化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水を生物的処理した際に発生する汚泥の減容化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、有機性排水の処理方法として、処理コストが安く、性能にも優れた生物的処理（活性汚泥法など）が広く利用されている。
この方法では、大量の余剰汚泥が発生するので、通常、余剰汚泥を最終的に埋立て処分しているが、これには多大なコストが必要になるという不都合があった。
【０００３】
そこで、汚泥の減容化が行われている。汚泥の減容化方法としては、種々の方法があるが、例えば図２は化学的処理方法の例である。
この排水処理装置１は、曝気槽２と沈殿槽３と汚泥減容化装置４とを備えている。
【０００４】
排水は曝気槽２に導入されて生物的処理されたあと沈殿槽３に導入される。沈殿槽３では汚泥が沈降分離し、上澄液は放水される。沈殿槽３の底部に貯まった汚泥の一部は必要に応じ返送経路５を通して曝気槽２に返送され、他の一部は汚泥導出経路６を通して汚泥減容化装置４に向けて導出される。
【０００５】
汚泥導出経路６を通る汚泥は、アルカリ供給経路７からアルカリ剤が添加され、ｐＨが９以上になって反応容器８内に導入され、攪拌機９によって攪拌混合される。これによって、汚泥中の大部分を占める微生物の組織（細胞壁や細胞膜）が破壊され、処理汚泥は生分解可能な状態となる。反応容器８で処理した後の汚泥のｐＨは、通常、８以上となり、返送経路１０の途中で中和剤供給経路１１から中和剤が添加され、例えばｐＨ８未満に中和されて曝気槽２に返送される。返送された汚泥は曝気槽２において再度生物分解され、その一部が炭酸ガスと水に変換され、これにより、この排水処理装置１から排出される余剰汚泥量が低減する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来方法では、多量のアルカリ剤および中和剤が必要となり、薬剤コストがかさむという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、このような問題を解決することができる汚泥減容化方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥減容化方法は、排水を生物的処理して得られる汚泥を、ｐＨ８以上、酸素濃度９０ｖｏｌ％以上の酸素雰囲気下で処理した後、再び前記生物的処理することを特徴とし、前記酸素雰囲気の圧力が０．１〜１ＭＰａであることを特徴とし、前記酸素雰囲気下の汚泥の処理温度が５０〜７０℃であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態で、この排水処理装置２１は従来装置と同様の構成については同一の記号を付してある。
この装置２１が前記従来装置と異なるのは、汚泥減容化装置１２が反応容器８に酸素ガス供給手段１３を設けたものであることと、返送経路１０に中和剤供給経路を設けていない点である。
【０００９】
酸素ガス供給手段１３は、酸素ガス供給経路１４とこれに連設する散気管１５を備えている。なお、攪拌機９によって反応容器８内が十分に攪拌されるのであれば、散気管１５を設けず、反応容器８内の気相部に直接に酸素ガスを導入しても良い。
【００１０】
前記同様に、沈殿槽３内の汚泥液は汚泥導出経路６を通して導出し、アルカリ剤が添加されて反応容器８内に導入される。アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等、任意のものを用いることができる。
【００１１】
アルカリ剤の添加量は、汚泥のｐＨが８以上となる量とする。汚泥のｐＨが８未満だと汚泥の生分解性が低いが、ｐＨを８以上とすると高まる。但し、ｐＨが１０を越えると、アルカリ剤のコストがかさむだけでなく、処理後の汚泥のｐＨが高くなり、経路１０の途中に別途中和剤を導入する必要があり好ましくないため、ｐＨを１０以下とするのが好ましい。
【００１２】
ｐＨが８以上とされた汚泥は反応容器８に導入されるとともに、酸素ガス供給手段１３からの酸素ガスが散気管１５を通して反応容器８に供給される。これによって、反応容器８は酸素濃度が９０ｖｏｌ％以上の酸素雰囲気となり、この状態で、攪拌機９によって混合すると、汚泥中の微生物は死滅し、組織（細胞壁など）が酸化分解され細胞質が溶出するため、汚泥が生分解されやすい状態となる。また、微生物組織の一部は酸化分解により低分子化し可溶化する。更に、汚泥に含まれる有機物が酸化分解することにより酸性物質（有機酸等）が生成するため、汚泥のｐＨが低下し、例えば８未満となり、ｐＨが中性に近くなるので中和剤の添加も不要になる。
【００１３】
反応容器８での処理を終えた汚泥は返送経路１０を通して曝気槽２に供給される。この処理汚泥は、汚泥減容化装置１２により生分解性が高められた状態にあるため、曝気槽２において生物分解され、その一部が炭酸ガスと水に変換される。
これにより、この排水処理装置２１から排出される余剰汚泥量が低減する。
【００１４】
酸素ガスの供給量は、反応容器８導出時の排液（汚泥）のｐＨが７〜８の範囲になるように反応容器８の大きさ、減容すべき汚泥の量等に応じて適宜定めるものとする。
また、酸素ガス供給時の反応容器８内の圧力は０．１〜１ＭＰａに設定するのが酸化分解の点で好ましく、０．１ＭＰａ未満だと酸化分解が進みにくく、処理時間が長くなり、０．１ＭＰａ以上で酸化分解が進み、０．３ＭＰａ以上だと更に効率良く進むが、１ＭＰａを超える圧力にすると、容器に耐圧が要求されるため処理容器が高価になる。
【００１５】
また、反応容器８内の温度（処理温度）は、５０〜７０℃に設定するのが汚泥の生分解性の点で好ましく、５０℃を下回ると処理汚泥の生分解性が低くなり、また、７０℃を越えると処理汚泥が変質し生分解性が悪化する。
【００１６】
以上のように、本発明方法によれば、汚泥を効率よく減容化することができ、また、処理時に多量の酸性物質（有機酸等）を生成させるので、処理汚泥のｐＨを低くすることができ、処理汚泥を中和せずに曝気槽２に返送することが可能となる。従って、中和剤を不要とし、薬剤コストを削減することができる。
【００１７】
このような高ｐＨの汚泥を酸素ガスで攪拌することにより汚泥の酸化分解効率を高めることができるのは知見である。
【００１８】
【実施例】
図１に示す汚泥減容化装置１２を用いて次の処理を行った。
飲料工場排水からの排水を生物的処理して得られた沈降分離汚泥を対象として、次の試験を行った。
沈殿槽３で沈降分離した汚泥に、アルカリ剤として水酸化ナトリウム水溶液を添加したものと、酸素ガスを反応容器８内に導入し、酸素雰囲気下で攪拌した。
【００１９】
この時の各測定値を表１に示す。表１の左側から順に、
［汚泥濃度］は、沈殿槽３から抜き出した汚泥の濃度、
［酸素ガス濃度］は、反応容器８内の酸素雰囲気の酸素濃度、
［圧力］、［温度］は、それぞれ反応容器８内の酸素雰囲気の圧力、温度、
［汚泥ｐＨ処理前］は、反応容器８内に導入した直後の汚泥のｐＨ値、
［汚泥ｐＨ処理後］は、反応容器８内で酸素雰囲気下で１２０分間攪拌した後の汚泥のｐＨ値、
［ＣＯＤ（Ｍｎ）］は上記処理後の処理汚泥を濾過した後、濾液のＣＯＤ（Ｍｎ）を測定したもの、を示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１より、汚泥を高ｐＨ条件（ｐＨ８以上）で酸素濃度９０ｖｏｌ％以上で処理した試験例では、汚泥を空気で処理した試験例に比べ、濾液のＣＯＤが高いことがわかる。
このことから、汚泥を高ｐＨ条件で高酸素濃度で処理することによって、汚泥の多くの部分を可溶化し、生分解可能な状態とすることができたことがわかる。
また、汚泥を高ｐＨ条件（ｐＨ８以上）で酸素濃度９０ｖｏｌ％以上で処理した試験例では、汚泥のｐＨを大幅に低下させることができたことがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の汚泥減容化方法によれば汚泥を効率よく減容化でき、処理時に酸性物質を生成させるので処理汚泥のｐＨを低くでき、中和剤を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥減容化方法を備えた排水処理装置を示す構成図である。
【図２】従来の汚泥減容化方法を備えた排水処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
７・・・アルカリ供給経路、１２・・・汚泥減容化装置、１３・・・酸素ガス供給手段
【図１】
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【図２】
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