(57)【要約】【課題】冷却設備におけるスライムやスケールの発生が生じにくい生物処理水の再利用システムを提供する。【解決手段】下水二次処理水について、繊維ろ過器１２においてＳＳを除去する。次にオゾン反応塔１６において色度成分などの有機物を酸化分解する。これによって、冷却塔２４において冷却用水として用いた場合に、スケール、スライムの発生を抑制することができる。【選択図】　　　　図１
2004081938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を生物処理して得られた生物処理水をろ過処理するろ過手段と、
このろ過手段により得られたろ過処理水にオゾンを添加するオゾン処理手段と、
を含み、
前記オゾン処理手段で得られたオゾン処理水を冷却設備の冷却用水として利用することを特徴とする生物処理水の再利用システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ろ過手段は、単繊維を束ねた繊維束の一端側を固定して容器内に充填した繊維ろ過手段であることを特徴とする生物処理水の再利用システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシステムにおいて、
前記オゾン処理手段におけるオゾン添加濃度は、３〜５０ｍｇ／Ｌの範囲内であることを特徴とする生物処理水の再利用システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場の二次処理水などの生物処理水を冷却設備の冷却用水として再利用する生物処理水の再利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種工場、発電所、集合住宅などにおいては、水循環式の冷却設備（冷却塔）が設けられる場合が多い。そして、この冷却塔では、蒸発等による減少分だけ冷却用水を補給しなければならず、通常は、水道水、地下水、工業用水など比較的清浄な水が使用されている。しかし、多くの土地において、水不足対策が必須であり、冷却用水の使用量を減少したいという要求がある。
【０００３】
このため、下水二次処理水などを冷却用水に再利用したいという要求が増加してきており、具体的に検討され始めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの下水二次処理水は、活性汚泥法などによる生物処理水であり、有機物や懸濁物質を含んでおり、また塩濃度も高い。そこで、下水二次処理水を冷却用水に再利用した場合、冷却塔においてスライムや、スケールが発生し、冷却塔の充填材が閉塞され、冷却効率が低下したり、水循環が行えなくなるというような障害が生じやすい。また、塩濃度が高くなると、冷却塔各部が腐食しやすいという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、冷却設備におけるスライムやスケールの発生が生じにくい生物処理水の再利用システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排水を生物処理して得られた生物処理水をろ過処理するろ過手段と、このろ過手段により得られたろ過処理水にオゾンを添加するオゾン処理手段と、を含み、前記オゾン処理手段で得られたオゾン処理水を冷却設備の冷却用水として利用することを特徴とする。
【０００７】
生物処理水は、ある程度のＳＳ（懸濁物質）を含み、また色度成分などの有機物を含んでいる。そこで、これをそのまま冷却用水として使用すると、スケール、スライムが発生する可能性がある。しかし、ろ過処理＋オゾン処理という処理を行うことで、冷却設備におけるスケールやスライムの発生を効果的に抑制することができる。
【０００８】
また、前記ろ過手段は、単繊維を束ねた繊維束の一端側を固定して容器内に充填した繊維ろ過手段であることが好適である。このような繊維ろ過により、下水二次処理水などの生物処理水からのＳＳを効率的に除去することができる。
【０００９】
また、前記オゾン処理におけるオゾン添加濃度は、３〜５０ｍｇ／Ｌの範囲内であることが好適である。この範囲のオゾン添加により、有機物の分解の効果を得ながら、必要以上のオゾン添加を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。下水処理場において、活性汚泥処理などの生物処理を受けた下水二次処理水は、原水槽１０に貯留される。そして、この原水槽１０から繊維ろ過器１２に導入される。この繊維ろ過器１２は、特公平５−１２００２号公報などに記載されたものであり、ろ過器の下部に設けた多孔板に長繊維束の下端を固定するとともに、上端を自由端としてろ過器内部に長繊維束を立設し、ここに被処理水を下降流で通過させるものである。
【００１２】
繊維ろ過器１２のろ過処理水は、調整槽１４に一旦貯留された後、オゾン反応塔１６に供給される。このオゾン反応塔１６は、その底部にオゾン発生器１８から供給されるオゾンガスが供給される。オゾン発生器１８は、各種のものが採用できるが、例えば乾燥空気を原料として、無声放電によりオゾンが生成する形式のものが採用される。ここで、オゾン発生器１８からのオゾンガスは、オゾン反応塔１６の底部に配置した散気管などから散気される。また、ろ過処理水はオゾン反応塔１６の上方から供給され、下降流でオゾン反応塔１６を通過し、下部からオゾン処理水が得られる。また、オゾン反応塔の頂部の排ガスは、排オゾン処理装置２０に導入され、ここで無害化されて大気に排出される。
【００１３】
オゾン反応塔１６からのオゾン処理水は、調整槽２２に一旦貯留された後、冷却塔２４に冷却用水として供給される。なお、冷却塔２４からは、循環使用により濃縮されたブロー排水が排出される。
【００１４】
ここで、本実施形態ではこの冷却用水は、火力発電所の排熱回収ボイラ２６の冷却用水として用いている。発電所では、大量の冷却用水が必要であり、本実施形態のような下水二次処理水の利用により、水道水などの使用量を大きく減少することができる。特に、発電所および下水処理場は、海や河川沿いに建設されることが多く、両者が比較的近い場所にある場合が多い。従って、下水処理場の二次処理水を発電所の冷却用水として使用することが非常に効率的である。
【００１５】
このように、本実施形態では、ろ過処理工程を有しており、このろ過処理によって、下水二次処理水中のＳＳが除去される。このため、冷却用水に利用した場合において冷却塔充填材の閉塞などを防止できる。特に、ろ過処理はオゾン処理の前段に配置されている。ＳＳが存在した状態でオゾン処理を行うとオゾンがＳＳの酸化に消費されてしまい、下水処理水中の溶解性有機物を酸化分解するために必要なオゾン注入量が増加してしまう。本実施形態では、ろ過処理の後にオゾン処理を行うようにしたため、効率的なオゾンの利用が図れる。
【００１６】
また、本実施形態では、ろ過処理として繊維ろ過器１２を採用している。下水二次処理水のＳＳは、その粒径が大小さまざまに分布している。このような場合に繊維ろ過器１２は、単位断面積当たりのＳＳ捕捉量やろ過速度において砂ろ過器などに比べ、各段に優れた性能を発揮することが知られている。すなわち、ろ過速度を５０ｍ／ｈ程度と砂ろ過器に比べ大きくでき、かつＳＳの除去率としてはほぼ同等のものが得られる。
【００１７】
また、オゾン処理においては、色度の除去、有機物の除去と、生物代謝物などを効果的に低分子化することができる。これら物質はスケール成分として取り込まれやすい物質である。オゾン処理により、これらを低分子化して、スケール原因物質でなくすることができ、冷却用水としての適性を向上させることができる。
【００１８】
さらに、オゾン処理は、酸化処理の一種ではあるが、反応終了後でも塩濃度を増加させることがない。例えば、塩素ガスや次亜塩素酸ソーダ等による酸化処理では、反応終了後に塩濃度を増加させてしまう欠点がある。従って、このような処理を行った水を冷却用水に利用した場合、冷却塔２４の各所において、腐食が進行しやすい。オゾン処理によって、このような弊害の発生を防止することができる。
【００１９】
ここで、オゾン処理におけるオゾン添加濃度は、３〜５０ｍｇ／Ｌの範囲内であることが適当である。すなわち、オゾン添加量が３ｍｇ／Ｌ以下ではその効果をほとんど確認することができず、５０ｍｇ／Ｌ以上では過剰添加になり、必要なコストが増大するだけでなく、排ガス中のオゾン濃度が増加し、通常の排オゾン処理設備では処理が難しくなるという問題が発生する。
【００２０】
なお、オゾン注入率０ｍｇ／Ｌ（オゾン添加なし）で、色度２２度の原水を処理した時、処理水の色度は２２度と変化がなかった。また、オゾン注入率３ｍｇ／Ｌで色度２２度の原水を処理したとき、処理水の色度は１５度になった。そして、オゾン注入率５ｍｇ／Ｌで色度１６度の原水を処理したとき、処理水の色度は２度になった。なお、このオゾン注入率５ｍｇ／Ｌの場合は、後述するＲｕｎ１に対応している。
【００２１】
【実施例】
上述の図１の装置により、実際に下水処理場からの下水二次処理水を処理し、処理性能の評価を行った。なお、繊維ろ過器１２におけるろ過速度は５０ｍ／ｈに設定した。また、オゾン反応塔１６の滞留時間は５〜１０分程度とした。
オゾン注入率は、５〜２０ｍｇ／Ｌとした。また、水質測定項目は、ＳＳ、色度とした。
【表１】
2004081938.tif 000003
ここで、表中の（）内の数字は、パーセント除去率を示しており、ろ過処理水の除去率は、下水二次処理水に対するものであり、オゾン処理水の除去率はろ過処理水に対するものである。
【００２２】
このように、下水二次処理水を繊維ろ過器１２によりろ過したところ、色度に変化はみられなかったが、ＳＳは４０〜７０％除去された。そして、ろ過処理水をオゾン反応塔１６においてオゾン処理したところ、色度は約６０〜９０％の高い除去率で除去された。さらに、オゾン処理でＳＳも除去されることが確認された。
【００２３】
すなわち、この結果から、繊維ろ過器１２は、ろ過速度をかなり大きくとっても下水二次処理水中のＳＳを効率よく除去でき、またオゾン処理によって色度成分を効果的に分解できる。この色度成分はスライム、スケールの発生の原因物質となり、この色度除去によってこれらの発生を抑制することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ろ過処理＋オゾン処理という処理を行うことで、冷却設備におけるスケールやスライムの発生を効果的に抑制することができる。
【００２５】
また、繊維ろ過により、下水二次処理水などの生物処理水からＳＳを効率的に除去することができる。
【００２６】
さらに、前記オゾン処理におけるオゾン添加濃度は、３〜５０ｍｇ／Ｌの範囲内にすることで、有機物の分解の効果を得ながら、必要以上のオゾン添加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】システムの全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　原水槽、１２　繊維ろ過器、１４，２２　調整槽、１６　オゾン反応塔、１８　オゾン発生器、２０　排オゾン処理装置、２４　冷却塔。
【図１】
2004081938.tif 000004