(57)【要約】【課題】汚水を活性汚泥で分解処理して発生した余剰汚泥を効率よく可溶化させると共に減量化することができる汚泥処理装置及び汚泥処理方法を提供する。【解決手段】本発明は、汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理装置１であって、汚水と活性汚泥を混合して混合液としこの混合液を曝気して汚水を分解処理する活性汚泥反応槽２と、この活性汚泥反応槽２によって分解処理された処理液を固液分離させて上澄液と分離汚泥とに分離する沈殿槽４と、この固液分離した分離汚泥４ｂの一部または全部をプラグフロー雰囲気中で破砕するアニュラー型媒体攪拌式ミル８と、このアニュラー型媒体攪拌式ミル８によって破砕された粉砕汚泥を活性汚泥反応槽２に返送する返送装置と、を有することを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理装置であって、
汚水と活性汚泥を混合して混合液としこの混合液を曝気して汚水を分解処理する活性汚泥反応槽と、
この活性汚泥反応槽によって分解処理された処理液を固液分離させて上澄液と分離汚泥とに分離する沈殿槽と、
この固液分離した上記分離汚泥の一部または全部をプラグフロー雰囲気中で破砕する破砕手段と、
この破砕手段によって破砕された上記分離汚泥を上記活性汚泥反応槽に返送する返送手段と、
を有することを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
上記破砕手段は、ステーターと、このステータ内に設けられ、ステータの中心軸と同一の中心軸のまわりを回転するロータと、これらのステータとロータとにより形成されたプラグ状の粉砕室と、この粉砕室に収容された粉砕媒体と、を有する請求項１記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
上記沈殿槽と上記破砕手段との間には、上記分離汚泥を予備的に分解する予備分解手段が設けられている請求項１又は請求項２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
上記予備分解手段は、分離汚泥が上記破砕手段によって破砕される前にこの分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加する請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の汚泥処理装置。
【請求項５】
上記予備分解手段は、分離汚泥が上記破砕手段によって破砕される時にこの分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加する請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の汚泥処理装置。
【請求項６】
上記予備分解手段は、上記分離汚泥が上記破砕手段によって破砕される前に上記分離汚泥に酸又はアルカリを交互に添加する添加手段を備えている請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の汚泥処理装置。
【請求項７】
上記破砕手段と上記返送手段との間には、上記破砕手段が破砕した上記分離汚泥を酸又はアルカリ条件に保持する酸又はアルカリ条件保持手段が設けられている請求項１又は請求項６に記載の汚泥処理装置。
【請求項８】
上記酸又はアルカリ条件保持手段と上記返送手段との間には、上記酸又はアルカリ条件保持手段でそれぞれ保持した分離汚泥を混合する混合手段が設けられている請求項１又は請求項７に記載の汚泥処理装置。
【請求項９】
上記添加手段は、ｐＨが約４以下の酸又はｐＨが約１１以上のアルカリを上記分離汚泥に少なくとも１回ずつ交互に約１０分〜約１２０分間添加する請求項６記載の汚泥処理装置。
【請求項１０】
上記酸又はアルカリ条件保持手段は、上記分離汚泥を酸又はアルカリ条件に約３０分〜約３００分間保持する請求項７記載の汚泥処理装置。
【請求項１１】
汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理方法であって、
活性汚泥反応槽にて汚水と活性汚泥を混合して混合液としこの混合液を曝気して汚水を分解処理する汚水分解処理工程と、
この分解処理された処理液を固液分離させて上澄液と分離汚泥とに分離する分離工程と、
この沈殿槽内の沈殿した上記分離汚泥の一部または全部をプラグフロー雰囲気中で破砕する破砕工程と、
上記破砕した分離汚泥を上記活性汚泥反応槽に返送する返送工程と、
を有することを特徴とする汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥処理装置及び汚泥処理方法に係り、特に、汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理装置及び汚泥処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する活性汚泥法による汚水処理では大量の余剰汚泥が発生するが、この余剰汚泥を減量化することが従来から課題となっている。
従来の活性汚泥法による余剰汚泥処理においては、例えば、特許文献１に記載されているような処理装置が知られている。
この従来の余剰汚泥処理装置を図６及び図７により具体的に説明する。図６に示すように、従来の余剰汚泥処理装置５０は、微生物を含む活性汚泥と汚水を混合して混合液とし、この混合液を空気により曝気し、汚水を微生物の接触酸化作用により分解処理する活性汚泥反応槽５２を備え、さらに、この活性汚泥反応槽５２で分解処理された処理液を固液分離させて上澄液と分離汚泥とに分離する沈殿槽５４を備えている。この沈殿槽５４の上澄液５４ａは消毒液等で殺菌処理され処理水として外部に排水されるようになっている。
一方、沈殿槽５４の分離汚泥５４ｂは、その一部が分離汚泥返送装置５５によって返送汚泥としてそのまま活性汚泥反応槽５２に返送され、分離汚泥のうちの返送汚泥以外の残部は、余剰汚泥としてサンドミル５６に供給される。
【０００３】
図７は、従来の余剰汚泥処理装置に使用されるサンドミル５６の一例を示す。図７に示すように、サンドミル５６は、固定したミル容器５８を備え、この容器５８内には攪拌翼を備えたロータ６０が設けられている。また、この容器５８内にはボール、ビーズ等の微小剛体からなる粉砕媒体（以下「メディア」と呼ぶ）（図示せず）と沈殿槽５４からの被破砕物である余剰汚泥（図示せず）とが収容される。ロータ６０が回転し、メディアがロータ６０によって激しく攪拌されると、メディア間の衝撃、せん断、及び摩擦によって余剰汚泥が破砕され、可溶化される。このサンドミル５６によって破砕された汚泥は、活性汚泥槽５２に返送されて分解処理される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２５９８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の余剰汚泥処理装置５０においては、サンドミル５６のロータ６０が板状や棒状であるため、このロータ６０とメディア間に挟まれたロータ６０の攪拌翼近傍の被粉砕物のみにせん断力が作用し、このため、ミル容器５８内の被破砕物全体に対してせん断力を均一に与えることができないという問題がある。
また、従来の余剰汚泥処理装置５０では、サンドミル５６のミル容器５８内でメディアと余剰汚泥が完全混合に近い状態となり、ショートパスも生じ、メディアも壊れやすい。このため、破砕後の余剰汚泥の粒度分布が幅広く、サブミクロン領域までの微粉砕処理が困難であり、余剰汚泥の可溶化にも限界があるという問題もある。
さらに、従来の余剰汚泥処理装置５０では、サンドミル５６のミル容器５８内に高粘度の余剰汚泥が流入した場合、汚泥及びメディアがロータ６０と一緒に供回りするため破砕が困難であるという問題もある。
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、汚水を活性汚泥で分解処理して発生した余剰汚泥を効率よく可溶化させると共に減量化することができる汚泥処理装置及び汚泥処理方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理装置であって、汚水と活性汚泥を混合して混合液としこの混合液を曝気して汚水を分解処理する活性汚泥反応槽と、この活性汚泥反応槽によって分解処理された処理液を沈殿させて上澄液と分離汚泥とに分離する沈殿槽と、この沈殿槽内の沈殿した分離汚泥の一部または全部をプラグフロー雰囲気中で破砕する破砕手段と、この破砕手段によって破砕された分離汚泥を上記活性汚泥反応槽に返送する返送手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明において、好ましくは、破砕手段は、ステーターと、このステータ内に設けられ、ステータの中心軸と同一の中心軸のまわりを回転するロータと、これらのステータとロータとにより形成されたプラグ状の粉砕室と、この粉砕室に収容された粉砕媒体と、を有する。
また、本発明において、好ましくは、沈殿槽と破砕手段との間には、沈殿槽内の沈殿した分離汚泥を予備的に分解する予備分解手段が設けられている。
また、本発明において、好ましくは、予備分解手段は、分離汚泥が破砕手段によって破砕される前にこの分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加する。
また、本発明において、好ましくは、予備分解手段は、分離汚泥が破砕手段によって破砕される時にこの分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加してもよい。
【０００８】
また、本発明において、好ましくは、予備分解手段は、分離汚泥が破砕手段によって破砕される前に分離汚泥に酸又はアルカリを交互に添加する添加手段を備えていてもよい。
また、本発明において、好ましくは、更に、破砕手段と返送手段との間には、破砕手段が破砕した分離汚泥を酸又はアルカリ条件に保持する酸又はアルカリ条件保持手段が設けられている。
また、本発明において、好ましくは、更に、酸又はアルカリ条件保持手段と返送手段との間には、酸又はアルカリ条件保持手段でそれぞれ保持した分離汚泥を混合する混合手段が設けられている。
また、本発明において、好ましくは、添加手段は、ｐＨが約４以下の酸又はｐＨが約１１以上のアルカリを上記分離汚泥に少なくとも１回ずつ交互に約１０分〜約１２０分間添加する。
また、本発明において、好ましくは、酸又はアルカリ条件保持手段は、上記分離汚泥を酸又はアルカリ条件に約３０分〜約３００分間保持する。
【０００９】
さらに、本発明は、汚水に含まれている有機物を微生物により浄化する汚水処理で発生する汚泥を処理する汚泥処理方法であって、活性汚泥反応槽にて汚水と活性汚泥を混合して混合液としこの混合液を曝気して汚水を分解処理する汚水分解処理工程と、この分解処理された処理液を固液分離させて上澄液と分離汚泥とに分離する分離工程と、この沈殿槽内の沈殿した分離汚泥の一部または全部をプラグフロー雰囲気中で破砕する破砕工程と、破砕した分離汚泥を上記活性汚泥反応槽に返送する返送工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の汚泥処理装置及び汚泥処理方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による汚泥処理装置を示す全体構成図である。この図１に示すように、本発明の第１実施形態による汚泥処理装置１は、活性汚泥反応槽２を備え、この活性汚泥反応槽２が、主として細菌類等の低級微生物を含む活性汚泥と汚水を混合して混合液とし、この混合液を空気により曝気し、汚水を微生物の接触酸化作用により分解処理するようになっている。
また、汚泥処理装置１は、活性汚泥反応槽２の下流側には沈殿槽４を備え、この沈殿槽４が、活性汚泥反応槽２で分解処理された処理液を固液分離させて上澄液４ａと分離汚泥４ｂとに分離し、上澄液４ａを処理水として排水するようになっている。分離汚泥４ｂの一部は、分離汚泥返送装置５によって返送汚泥としてそのまま活性汚泥反応槽２に返送されるようになっている。
【００１１】
さらに、汚泥処理装置１は、沈殿槽４の下流側にアルカリ又は酸化剤添加装置６を備え、このアルカリ又は酸化剤添加装置６が、沈殿槽４の分離汚泥４ｂのうちの返送汚泥以外の残部（余剰汚泥）にＮａＯＨ等のアルカリ又はＯ３、Ｈ２Ｏ２等の酸化剤のうちの少なくとも何れか一方を添加するようなっている。
また、汚泥処理装置１は、アルカリ又は酸化剤添加装置６の下流側にアニュラー型媒体攪拌式ミル８（以下「アニュラー型ミル」と呼ぶ）（詳細は後述する）を備え、このアニュラー型ミル８がアルカリ又は酸化剤添加装置６によってアルカリ又は酸化剤が添加された分離汚泥７を微粉砕するようになっている。このアニュラー型ミル８によって微粉砕された分離汚泥９は、ポンプ（図示せず）等の装置によって活性汚泥反応槽２に返送され、汚水の分解処理に再利用されるようになっている。
【００１２】
図２は、アニュラー型ミルの概略断面図である。つぎに、この図２により、アニュラー型ミル８を詳細に説明する。
図２に示すように、アニュラー型ミル８は、固定配置された環状のステータ１０と、このステータ１０の中心軸線１１と同一の中心軸線のまわりを回転するロータ１２と、を備えている。このステータ１０とロータ１２とにより形成された空間にはプラグ状の粉砕室１３が形成され、この粉砕室１３内には粉砕媒体であるボール、ビーズ等のメディア１４が充填され、流動するようになっている。ここで、メディア１４の粒径は、好ましくは、約０．３ｍｍ〜約２．０ｍｍである。
また、ステータ１０は、汚泥供給部１６と、汚泥流入口１６ａと、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８と、粉砕汚泥流出口１８ａと、粉砕汚泥排出部２０と、を備えている。アルカリ又は酸化剤添加装置６によってアルカリ又は酸化剤が添加された分離汚泥７は、この汚泥供給部１６に送られ、汚泥流入口１６ａから粉砕室１３内に実線矢印２２の方向に流入するようになっている。
【００１３】
さらに、ロータ１２は、軸線１１を中心に回転するようになっていて、汚泥流入口１６ａから粉砕室１３に流入した分離汚泥７は、ロータ１２の回転によってメディア１４と共に実線矢印２４の方向に流動するようになっている。そして、この分離汚泥７は、粉砕室１３の中を流動しながらメディア１４間に生ずる衝撃、せん断、及び摩擦等によって微粉砕されるようになっている。
この微粉砕された粉砕汚泥９は、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８まで流動した後、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８によってメディア１４と分離されるようになっている。このメディア・粉砕汚泥セパレータ１８は、例えば、粒径が約０．３ｍｍの微小なメディア１４でも分離できるようになっている。
このメディア・粉砕汚泥セパレータ１８によって分離された粉砕汚泥９は、粉砕汚泥流出口１８ａから流出し、粉砕汚泥排出部２０から最終的には活性汚泥反応槽２に返送されるようになっている。
また、ロータ１２はメディア循環通路２６を備え、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８によって分離されたメディア１４がこのメディア循環通路２６を通過し、粉砕室１３の汚泥流入口１６ａ付近に送られ、粉砕室１３内を破線矢印２８の方向に循環するようになっている。
【００１４】
つぎに、上述した本発明の第１実施形態の汚泥処理装置１による汚泥処理方法（動作）を説明する。まず、下水等の汚水が、細菌類等の低級微生物を含む活性汚泥を収容した活性汚泥反応槽２内に流入し、活性汚泥と汚水との混合液となる。この混合液は活性汚泥反応槽２内で曝気され、微生物の接触酸化作用により混合液が分解処理され、沈殿槽４で貯水される。
沈殿槽４内に貯水された水は、その余剰汚泥分が沈殿し、上澄液４ａと分離汚泥４ｂとに分離され、この上澄液４ａは処理水として外部に排水された後、消毒処理等で浄化される。
一方、沈殿槽４で沈殿した分離汚泥４ｂは、一部が分離汚泥返送装置５によって返送汚泥としてそのまま活性汚泥反応槽２に返送される。また、分離汚泥４ｂのうちの返送汚泥以外の残部（余剰汚泥）は、アルカリ又は酸化剤添加装置６に送られ、ここでＮａＯＨ等のアルカリ又はＯ３、Ｈ２Ｏ２等の酸化剤のうちの少なくとも何れか一方が分離汚泥４ｂに添加される。この分離汚泥４ｂに添加されたアルカリ又は酸化剤は、余剰汚泥のフロック形成の要因である多糖成分を分解したり、分離汚泥４ｂ中に含まれる微生物菌体の細胞壁を部分的に破壊したりする。
【００１５】
つぎに、アルカリ又は酸化剤添加装置６によって処理された分離汚泥７は、アニュラー型ミル８の汚泥供給部１６に送られる。汚泥供給部１６の分離汚泥７は、汚泥流入口１６ａからステータ１０とロータ１２との間の粉砕室１３内に実線矢印２２の方向に流入する（図２参照）。
分離汚泥７が汚泥流入口１６ａから粉砕室１３内に流入すると、ロータ１２が回転し、粉砕室１３内に実線矢印２４方向のプラグフローが形成され、分離汚泥７はメディア１４と共に粉砕室１３内を矢印２４方向に流動する。このプラグフローによって、メディア１４同士がぶつかり合ったり、擦れ合ったりしてメディア１４間にせん断力が生じ、このせん断力で分離汚泥７がサブミクロン領域まで微粉砕される。
上述したように、本実施形態の汚泥処理装置１によれば、アルカリ又は酸化剤添加装置６においてアルカリ又は酸化剤が破砕前の分離汚泥７を予備的に分解処理しているので、粉砕室１３内における分離汚泥７の分散及び粉砕を促進することができる。
【００１６】
つぎに、粉砕室１３内で微粉砕された粉砕汚泥９は、メディアと共にメディア・粉砕汚泥セパレータ１８まで流動し、このセパレータ１８で粉砕汚泥９とメディア１４が分離される。
このメディア・粉砕汚泥セパレータ１８によって分離された粉砕汚泥９は、粉砕汚泥流出口１８ａから流出し、粉砕汚泥排出部２０から可溶化された汚泥として、ポンプ（図示せず）等によって最終的に活性汚泥反応槽２内に返送される。
一方、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８によって分離されたメディア１４は、メディア循環通路２６を通過して、粉砕室１３の汚泥流入口１６ａ付近に送られ、粉砕室１３内を破線矢印２８の方向に循環し、つぎの粉砕工程に利用される。
【００１７】
上述したように、本実施形態の汚泥処理装置１のアニュラー型ミル８によれば、メディア・粉砕汚泥セパレータ１８によって、例えば、粒径が０．３ｍｍの微小なメディア１４を使用しても粉砕汚泥９とメディア１４とに分離して、メディア１４を粉砕室１３内で再循環させることができ、従来のサンドミル５６よりも微小なメディアを使用することができる。
また、上述したように、本実施形態の汚泥処理装置１のアニュラー型ミル８によれば、ステータ１０とロータ１２との空間に設けられた粉砕室１３がメディア１４と分離汚泥７を密に収容し、ロータ１２の回転によって粉砕室１３内全体をプラグフロー雰囲気にすることで、メディア１４及び分離汚泥７に破砕に要するエネルギーを有効に作用させることができる。このため、ロータ６０の攪拌翼近傍の被粉砕物のみにせん断力が作用する従来のサンドミル５６に比べ、分離汚泥７を均一なせん断力で効率よく粉砕することができる。
さらに、本実施形態の汚泥処理装置１のアニュラー型ミル８によれば、粉砕室１３内全体のプラグフローにより、従来のサンドミル５６に比べてショートパスを生ずることが少なく、メディアも壊れにくい。このため、均一なせん断力で分離汚泥７を粉砕するので、粉砕後の汚泥についてもシャープな粒度分布が得られ、分離汚泥７をサブミクロン領域まで微粒化粉砕でき、汚泥の可溶化を促進することができる。
また、本実施形態の汚泥処理装置１のアニュラー型ミル８によれば、粉砕室１３内全体のプラグフローにより、メディア１４が粉砕室１３内を循環するため、余剰汚泥の粘度にかかわず粉砕処理が容易となる。
【００１８】
なお、本実施形態では、余剰汚泥をアニュラー型ミル８で粉砕する前処理として、アルカリ又は酸化剤添加装置６が分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加して、予備的に分解処理する例を説明したが、これらの例に限定されず、分離汚泥にアルカリ又は酸化剤を添加しながら、同時にアニュラー型ミルで破砕を行ってもよい。
【００１９】
つぎに、図３乃至図５を参照して本発明の汚泥処理装置及び汚泥処理方法の第２実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態による汚泥処理装置を示す全体構成図である。ここで、図３において、上述したような図１に示す本発明の第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図３に示すように、本発明の第２実施形態による汚泥処理装置３０は、沈殿槽４の下流側に酸又はアルカリ交互添加装置３２を備え、この酸又はアルカリ交互添加装置３２が分離汚泥４ｂに硫酸（Ｈ２ＳＯ４）等の酸と苛性ソーダ（ＮａＯＨ）等のアルカリのそれぞれ片方ずつを時間をずらして交互に添加するようになっている点で第１実施形態と異なっている。
【００２０】
また、汚泥処理装置３０は、第１実施形態と同様なアニュラー型ミル８の下流側に酸条件保持装置３４と、アルカリ条件保持装置３６と、を備えている。
酸条件保持装置３４は、酸又はアルカリ交互添加装置３２によって酸が添加され、アニュラー型ミル８で粉砕された粉砕汚泥９を酸条件下で所定時間、好ましくは、約３０分〜約３００分間保持するようになっている。
アルカリ条件保持装置３６は、酸又はアルカリ交互添加装置３２によってアルカリが添加され、アニュラー型ミル８で粉砕された粉砕汚泥９をアルカリ条件下で所定時間、好ましくは、約３０分〜約３００分間保持するようになっている。
さらに、汚泥処理装置３０は、混合装置３８を備え、この混合装置３８が、酸条件保持装置３４又はアルカリ条件保持装置３６でそれぞれ保持した汚泥３５，３７を混合し、所定時間、好ましくは、１分以内で汚泥３５，３７に含まれる酸及びアルカリ成分を中和させるようになっている。この中和された汚泥３９は、ポンプ（図示せず）等によって活性汚泥反応槽２に返送されて汚水の分解処理に再利用されるようになっている。
【００２１】
つぎに、上述した本発明の第２実施形態の汚泥処理装置１による汚泥処理方法（動作）を説明する。
沈殿槽４で沈殿した分離汚泥４ｂは、一部が分離汚泥返送装置５によって返送汚泥としてそのまま活性汚泥反応槽２に返送される。また、汚泥４ｂのうちの返送汚泥以外の残部（余剰汚泥）は、酸又はアルカリ交互添加装置３２に送られ、この酸又はアルカリ交互添加装置３２によって酸又はアルカリのそれぞれが片方ずつ時間をずらして交互に添加され、分離汚泥４ｂは酸又はアルカリと混合した汚泥３３となる。
ここで、図４に酸又はアルカリ交互添加装置が酸又はアルカリを分離汚泥に交互に添加する時間と添加量との関係の一例を示す。図４に示すように、酸は、好ましくは、ｐＨが約４以下であり、約１０分〜約１２０分間添加され、アルカリは、好ましくは、ｐＨが約１１以上であり、約１０分〜約１２０分間添加され、酸又はアルカリの何れか一方の添加が終わると、約１分以内の間隔で、他方の添加が行われ、酸又はアルカリの添加とも少なくとも１回ずつ交互に行われる。
なお、これらの交互添加の条件は限定されず、酸又はアルカリ交互添加装置３２に供給される汚泥粘度や汚泥濃度等の汚泥状態に応じて適宜条件を変更してもよい。
【００２２】
つぎに、酸又はアルカリ交互添加装置３２で酸又はアルカリと混合された分離汚泥３３は、酸又はアルカリによって余剰汚泥のフロック形成の要因である多糖成分が分解されたり、余剰汚泥中に含まれる微生物菌体の細胞壁が部分的に破壊されたりしながら、アニュラー型ミル８の粉砕室１３に供給される。このとき、粉砕室１３の分離汚泥３３は、酸又はアルカリが時間を置いて交互に添加されており、第１実施形態においても説明したように、プラグフローの状態にあるため、従来のサンドミル５６を使用した場合に比べて、破砕が行われるまでは汚泥中に含まれる酸とアルカリが混合することはきわめて少ない。
アニュラー型ミル８で分離汚泥３３の粉砕が行われると、粉砕された汚泥９は、酸又はアルカリ交互添加装置３２で酸が添加されている汚泥については酸条件保持装置３４に送られ、酸条件下で所定時間、好ましくは、約３０分〜約３００分間保持される。一方、酸又はアルカリ交互添加装置３２でアルカリが添加されている汚泥についてはアルカリ条件保持装置３６に送られ、アルカリ条件下で所定時間、好ましくは、約３０分〜約３００分間それぞれ保持される。これらの酸又はアルカリ条件下で保持された粉砕汚泥９では、ミル破砕によって生じた傷口に酸又はアルカリが侵入し、さらに微粒化分散及び微粒化粉砕が行われ、より可溶化が促進される。
酸又はアルカリ条件下で保持した後の微粉砕汚泥３５，３７は、混合装置３８によって混合され、汚泥３５，３７に含まれる酸及びアルカリ成分が所定時間、好ましくは、１分以内で中和される。中和された微粉砕汚泥３９は、可溶化汚泥としてポンプ（図示せず）等によって活性汚泥反応槽２に返送され、生物処理される。
【００２３】
つぎに、図５は、本発明の第２実施形態による汚泥処理装置を使用した場合の余剰汚泥の可溶化率の結果の一例である。図５は、比較のため、従来のサンドミル５６を使用した場合と、本実施形態の汚泥処理装置３０において破砕前の余剰汚泥に酸又はアルカリを添加しない場合、酸又はアルカリを交互添加した場合をそれぞれ示している。
図５に示すように、本実施形態による汚泥処理装置３０によれば、アニュラー型ミル８を使用するのみでも、従来のサンドミル５６よりも可溶化率を約１．５倍程度向上させることができ、さらに、酸又はアルカリの化学処理とアニュラー型ミル８の破砕処理を併用することによって、従来のサンドミル５６よりも可溶化率を約３倍程度向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の汚泥処理装置及び汚泥処理方法によれば、汚水を活性汚泥で分解処理して発生した余剰汚泥を効率よく可溶化させると共に減量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による汚泥処理装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による汚泥処理装置のアニュラー型ミルを示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による汚泥処理装置を示す全体構成図である。
【図４】酸又はアルカリ交互添加装置が酸又はアルカリを余剰汚泥に交互に添加する時間と添加量との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態による汚泥処理装置を使用した場合の余剰汚泥の可溶化率の結果の一例である。
【図６】従来の汚泥処理装置を示す構成図である。
【図７】従来の汚泥処理装置に使用されるサンドミルの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１，３０  汚泥処理装置
２  活性汚泥反応槽
４  沈殿槽
４ａ  上澄液
４ｂ  分離汚泥
６  アルカリ又は酸化剤添加装置
８  アニュラー型ミル
１０  ステータ
１２  ロータ
１３  粉砕室
１４  メディア
１６  汚泥供給部
１６ａ  汚泥流入口
１８  メディア・粉砕汚泥セパレータ
１８ａ  粉砕汚泥流出口
２０  粉砕汚泥排出部
２６  メディア循環通路
３２  酸又はアルカリ交互添加装置
３４  酸条件保持装置
３６  アルカリ条件保持装置
３８  混合装置
【図１】
2004181349.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004181349.tif 000006
【図５】
2004181349.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004181349.tif 000009