(57)【要約】【課題】  簡便かつ経済的に活性汚泥の沈降性を改善し、曝気槽の活性汚泥濃度を高めることにより、活性汚泥設備の排水処理能力を向上させる排水処理方法を提供する。【解決手段】  活性汚泥法による排水処理方法において、ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される煤塵を含む排水を活性汚泥装置の曝気槽へ添加することを特徴とする排水処理方法。活性汚泥法による排水処理方法において、ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される煤塵を含む排水を活性汚泥装置の曝気槽へ添加することにより活性汚泥の沈降性が著しく改良されることを見出し、完成に至った排水処理方法である。ボイラー燃焼ガス脱硫装置が石油コークス燃焼ボイラーの燃焼ガス脱硫設備である場合に本発明は効果的である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥法による排水処理方法において、ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される煤塵を含む排水を活性汚泥装置の曝気槽へ添加することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
前記ボイラー燃焼ガスの脱硫装置が石油コークス燃焼ボイラーの燃焼ガス脱硫設備である請求項１記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の処理方法に関する。更に詳しくは、排水処理能力が向上された活性汚泥法による排水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水等を浄化するのに行われている活性汚泥法の設備は、主として排水と活性汚泥を曝気又は攪拌機により混合し、溶存酸素の存在下で活性汚泥中の微生物により排水中の有機物を吸着して酸化分解除去した後、活性汚泥を沈降分離させて上澄液を放流する方法である。この活性汚泥法では、沈殿槽における活性汚泥の沈降分離性の程度によって曝気槽の活性汚泥濃度が支配され、活性汚泥法による排水処理設備の処理能力が決まってくる。しかし、この活性汚泥の沈降分離性の予想は困難であるので、排水処理設備の設備容量に余裕をもたせて設計されているのが現状である。
【０００３】
すなわち活性汚泥の沈降分離性が悪い場合、返送汚泥の濃度が下がるので汚泥返送比を上げるが、この場合曝気槽の滞留時間が短くなるため、処理性が悪くなる。また曝気槽の活性汚泥濃度が低い場合は、過負荷状態でバルキング（活性汚泥膨化現象）を起こし易いので、バルキングを起こさないように負荷を下げる必要がある。石油化学工場等ではある程度の将来計画に基づいて活性汚泥設備を設計するが、このように活性汚泥の性状により能力不足を起すことがある。
【０００４】
前記のごとく活性汚泥設備においてその排水処理能力を増大させるためには、活性汚泥の沈降分離性を改善し、曝気槽の活性汚泥濃度を高める必要があるが、そのような研究として例えば、染色排水の脱色および余剰汚泥の減量処理を目的とする、粉末状活性炭を活性汚泥の曝気槽に添加する方法について調べた結果、活性炭の表面に微生物が固定化され、曝気槽内の活性汚泥濃度が高く維持されたことが記載されている（非特許文献１参照）。また、余剰汚泥に、粒状石油コークス、粒状カーボンブラック、微粉炭等を添加して活性汚泥の脱水性を改良する方法が記載されている（例えば、特許文献１参照）。このような現状下において、工場増設等に伴い排水量が増大した場合等には、できるだけ購入原料等を用いずに、低コストで活性汚泥装置の処理能力を増強することが要請されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０９４８７号公報（第２頁〜第６頁）
【非特許文献１】水処理技術  Vol.44 No.6 2003, p29〜ｐ34
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この様な状況に鑑み、本発明は簡便かつ経済的に活性汚泥の沈降性を改善し、曝気槽の活性汚泥濃度を高めることにより、活性汚泥設備の排水処理能力を向上させる排水処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、活性汚泥法による排水処理方法において、ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される煤塵を含む排水を活性汚泥装置の曝気槽へ添加することを特徴とする排水処理方法である。前記ボイラー燃焼ガス脱硫装置が石油コークス燃焼ボイラーの燃焼ガス脱硫設備である場合に本発明は効果的である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、簡便かつ経済的に活性汚泥の沈降性を改善し、活性汚泥の濃度を高めることにより、活性汚泥設備の排水処理能力を向上させることができる排水処理方法の提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、活性汚泥法による排水処理方法において、ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される煤塵を含む排水を活性汚泥装置の曝気槽へ添加することにより活性汚泥の沈降性が著しく改良されることを見出し、完成に至った排水処理方法である。通常、固体燃料ボイラーの燃焼ガスは煤塵とイオウ酸化物（ＳＯX）を多く含むため、環境保全の観点から集塵および脱硫装置で煤塵を除去した後大気へ放出される。一方除去された煤塵は、有効な利用方法はなく飛散防止等の処置を行った後産業廃棄物として処分されているのが現状である。
【００１０】
ボイラー燃焼ガスの脱硫装置から排出される排水（以下脱硫排水と省略することもある。）中には、炭素分よりなる煤塵が多量に含まれている。例えば、石油コークス燃焼ボイラーの脱硫排水中には炭素分７０ｗｔ％を含む浮遊固形分（ＳＳ）が通常０．1〜０．２ｗｔ％含まれている。この炭素分を含む排水を、活性汚泥装置の曝気槽に添加することにより活性汚泥の沈降性が著しく良好になり、活性汚泥の濃度が高くなる。曝気槽への添加は、曝気槽の入口に添加してもいいが、出口に添加しても返送汚泥が曝気槽から循環されるので同様の効果が得られる。
【００１１】
脱硫排水の添加量は、ＳＳ分として要処理排水中のＴＯＤの約１〜５ｗｔ％、好ましくは２〜３ｗｔ％添加する。たとえば、脱硫排水を添加しない場合は、曝気槽の活性汚泥濃度が５，０００ｍｇ/ｌ〜７，０００ｍｇ/ｌ、排水処理能力が２，０００Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄ〜３，０００Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄであったのに対し、ＴＯＤに対しＳＳ分換算で約３ｗｔ％に相当する脱硫排水を添加したところ、汚泥濃度が１１，０００ｍｇ/ｌ〜１４,０００ｍｇ/ｌ、排水処理能力が、４，０００Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄ〜６，０００Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄと著しく向上した。
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態の一例を示すプロセスの流れ図である。石油コークスボイラー１から排出される炭素分よりなる煤塵を含む排ガス２は、乾式電気集塵機３で煤塵を除去した後、脱硫塔４で脱硫し、湿式電気集塵機６でさらに細かい煤塵を除去する。湿式電気集塵機６で煤塵を含んだ排水は、脱硫塔４に戻され、脱硫塔の循環水５の一部として用いられる。脱硫塔の循環水の一部は脱硫排水９として浄化処理工程１０へ送られるが、本発明においては、その一部を脱硫排水添加ライン１１を通じて、活性汚泥の曝気槽１４へ添加する。曝気槽への添加は、曝気槽中の汚泥に脱硫排水中のＳＳ分が一定量含まれるように添加すればよい。例えば、前記のように、曝気槽の入口１１ａ、または、出口１１ｂのいずれに添加してもよい。出口１１ｂに添加した場合は、返送汚泥が曝気槽から循環されるので入口１１ａに添加した場合と同様の効果が得られる（以下、曝気槽の入口または出口への添加については、曝気槽への添加と省略することもある）。
【００１３】
種々のプラント排水１２は混合槽１３で混合して平均化された後、曝気槽１４へ移送される。曝気槽１４では、空気１５で曝気して生物学的処理を行った後沈殿槽１６で活性汚泥を沈殿させ、上澄液２０を放流する。沈殿槽１６の底部に沈殿した活性汚泥１７の一部分は余剰汚泥１９として処理される。沈降活性汚泥１７の大部分は返送汚泥１８として曝気槽１４に戻される。活性汚泥法の処理能力は、この曝気槽の活性汚泥濃度を高く保つことによって増強される。本発明においては、前記のごとく脱硫排水のＳＳ分が処理排水中のＴＯＤの約１ｗｔ％〜５ｗｔ％になるように曝気槽へ添加することにより、活性汚泥の沈降性を著しく改善し、活性汚泥濃度を高めることによって、特別な設計変更等を行うことなく活性汚泥法による排水の処理能力の向上を可能にしたものである。
【００１４】
本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【実施例】
【００１５】
実施例１
活性汚泥濃度を約６０００ｍｇ／ｌとして設計された排水処理量約４５００Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄの活性汚泥設備を用いて、石油コークスボイラーの排ガス集塵装置の脱硫排水を添加する実験を以下のごとく行った。
排水の処理量は排水の性状（要処理成分の濃度）によって負荷が決まるため、Ｋｇ-ＴＯＤ／Ｄで示した。返送汚泥の性状は、濃度（ｍｇ／ｌ）および比容積（ｍ3／Ｔ）で示した。ＴＯＤ、活性汚泥濃度、活性汚泥比容積の測定は以下のごとく行った。
ＴＯＤ：試料を白金触媒の存在下で９００℃で燃焼させた時の酸素消費量より算出する。
活性汚泥濃度：一定量の試料を遠沈管に採り遠心分離器で分離させた後、下部の固形分をウオーターバス上で蒸発乾固させる。その後電気乾燥機で乾燥後、固形分の重量を測定して算出する。
活性汚泥比容積：活性汚泥混合液を１リットルメスシリンダーに入れ、３０分間静置して活性汚泥を沈降させた場合に、単位重量当たりの活性汚泥が占める容積で表す。比容積が小さいほど汚泥の沈降性は良好である。
実験は、Ａ〜Ｅ月の間、脱硫排水を添加せずにプラント排水の処理を行い、Ｆ〜Ｊ月の間脱硫排水を、排水処理量（ＴＯＤ）に対し、脱硫排水中に含まれるＳＳ分として約３ｗｔ％添加した。それぞれの値は、各１ヶ月間の平均値を示す。
実験結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2005279630.tif 000003
【００１７】
表１に示したように、脱硫排水を添加しなかったＡ〜Ｅ月の活性汚泥の沈降性に比して、添加したＦ月〜Ｊ月は活性汚泥の沈降性が大幅に改善された結果、曝気槽の活性汚泥濃度を高く維持することが出来、高負荷で長期の安定運転が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すプロセスの流れ図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…石油コークスボイラー、２…排ガス、３…乾式電気集塵機、４…脱硫塔、５
…循環水、６…湿式電気集塵機、７…煤塵除去後の排ガス（大気へ）、８…湿式電気集塵機の排水、９…脱硫排水、１０…脱硫排水の処理工程、１１…脱硫排水添加ライン、１１ａ…曝気槽入口への添加ライン、１１ｂ…曝気槽出口への添加ライン、１１…脱硫排水の処理工程、１２…プラント排水、１３…混合槽、１４…曝気槽、１５…空気、１６…沈殿槽、１７…沈降活性汚泥、１８…返送汚泥、１９…余剰汚泥（脱水処理等）、２０…上澄液
【図１】
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