(57)【要約】【課題】余剰汚泥処理にかかる設備スペース及び設備コストを低減し、かつ生物分解により余剰汚泥を効率良く減容化することができる。【解決手段】生物処理槽１２で汚水を生物処理し、沈殿槽１４で分離された余剰汚泥は、汚泥抜取管２８を介して塩濃度が０. ５〜１０％の範囲の高塩濃度液が貯留された高塩濃度槽１６へ流入する。これにより、余剰汚泥の微生物の細胞は、塩濃度差による浸透圧を受けて、微生物の細胞膜が損傷又は破壊する。これにより、微生物が生物分解され易くなるので、処理した余剰汚泥を生物反応槽１２に返送する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を生物反応槽で生物処理する際に発生する余剰汚泥を処理する余剰汚泥処理方法において、
前記生物反応槽内の濃度よりも高い塩濃度を有する高塩濃度液が貯留された高塩濃度槽に前記余剰汚泥を導入する高塩濃度処理を行うことを特徴とする余剰汚泥処理方法。
【請求項２】
前記余剰汚泥を前記高塩濃度槽において高塩濃度処理を行った後、処理した余剰汚泥を前記生物反応槽へ返送することを特徴とする請求項１の余剰汚泥処理方法。
【請求項３】
前記高塩濃度液の塩濃度は、０．５〜１０％の範囲とすることを特徴とする請求項１又は２の余剰汚泥処理方法。
【請求項４】
前記高塩濃度液の塩濃度を測定して、前記０．５〜１０％の範囲になるように前記高塩濃度槽に塩又は水を自動供給することを特徴とする請求項３の余剰汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水を生物処理により処理する際に発生する余剰汚泥を処理するための余剰汚泥処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水の処理方法として、微生物等を含む活性汚泥を用いて汚水中の有機物を生物学的に分解する生物処理が多く用いられている。しかしながら、生物処理を行うと微生物が増殖して活性汚泥の量が増大して余剰汚泥が発生するので、生物処理においては余剰汚泥を定期的に減容化処理する必要がある。従って、余剰汚泥を如何に効率的に且つ低コストで減容化処理するかが課題となっており、従来より様々な取り組みがなされている。例えば、特許文献１の有機性汚泥の処理方法では、金属イオンを触媒にして酸化剤で余剰汚泥を酸化分解して処理する方法や、余剰汚泥を一旦嫌気性硝化処理を行ってから触媒及び酸化剤で酸化分解して処理する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２４４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の触媒及び酸化剤を用いた酸化分解で処理する方法では、酸化分解処理に用いた触媒を除去するために、酸化分解処理槽の他に中和槽及び沈殿池を設けなければならず、そのための設備スペース及び設備コストが増大するという問題があった。また、余剰汚泥を嫌気性硝化処理をしてから酸化分解して処理する方法でも、酸化分解処理槽、中和槽、及び沈殿池の他に、新たに嫌気性硝化処理槽及び沈殿池を追設しなければならない上、嫌気性硝化処理によって発生するガスを処理する装置も設けなければならず、設備スペース及び設備コストがさらに増大するという問題もあった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、余剰汚泥処理にかかる設備スペース及び設備コストを低減し、かつ生物分解により余剰汚泥を効率良く減容化することができる余剰汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、汚水を生物反応槽で生物処理する際に発生する余剰汚泥を処理する余剰汚泥処理方法において、前記生物反応槽内の塩濃度よりも高い塩濃度を有する高塩濃度液が貯留された高塩濃度槽に前記余剰汚泥を導入する高塩濃度処理を行うことを特徴とする。
【０００６】
請求項１によれば、生物反応槽で発生した余剰汚泥を、生物反応槽内の塩濃度よりも高い塩濃度を有する高塩濃度液が貯留された高塩濃度槽に導入する高塩濃度処理を行うようにした。これにより、余剰汚泥に含有される微生物の細胞は生物反応槽と高塩濃度槽との塩濃度差による浸透圧作用を受けて、微生物の細胞膜が損傷又は破壊される。このように微生物の細胞膜が損傷又は破壊された微生物は、生物分解され易い状態になる。従って、高塩濃度処理された微生物を含む余剰汚泥を生物分解で効率的に減容化することが可能となる。
【０００７】
従って、請求項２のように、前記余剰汚泥を前記高塩濃度槽において高塩濃度処理を行った後、処理した余剰汚泥を前記生物反応槽へ返送するようにすれば、余剰汚泥を生物反応処理の系外で処理することなく余剰汚泥を効率良く減容化することができる。これにより、余剰汚泥処理にかかる設備スペース及び設備コストを低減し、かつ生物処理により余剰汚泥を効率良く減容化することができる。
【０００８】
本発明の請求項３は請求項１又は２において、前記高塩濃度液の塩濃度は、０．５〜１０％の範囲とすることを特徴とする。これは、生物反応槽の塩濃度は０．１％以下であるため、高塩濃度液の塩濃度を０．５〜１０％の範囲で高塩濃度処理を行うことにより、浸透圧作用によって微生物の細胞を効率よく損傷又は破壊することができるとともに、使用される塩の量を最小限に抑えることができる。
【０００９】
本発明の請求項４は請求項３において、前記高塩濃度液の塩濃度を測定して、前記０．５〜１０％の範囲になるように前記高塩濃度槽に塩又は水を自動供給することを特徴とする。
【００１０】
高塩濃度槽に余剰汚泥を導入させると高塩濃度槽内の高塩濃度液の塩濃度が時々刻々変化する。従って、高塩濃度液の塩濃度を測定し、その測定値が０．５〜１０％になるように高塩濃度液に塩又は水を自動供給するようにすれば、余剰汚泥の減容化の効果と経済性の両方を最適な状態に維持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明に係る余剰汚泥処理方法によれば、余剰汚泥処理にかかる設備スペース及び設備コストを低減し、かつ生物分解により余剰汚泥を効率良く減容化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下添付図面に従って本発明に係る余剰汚泥処理方法における好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態である余剰汚泥処理方法を実施する汚水処理装置１０の一例を示した概略図である。
【００１４】
図１に示すように、汚水処理装置１０は、主に生物反応槽１２、沈殿槽１４、及び高塩濃度槽１６で構成される。
【００１５】
生物反応槽１２には汚水の流入管１８が接続され、この流入管１８から汚水が生物反応槽１２に流入される。生物反応槽１２には、ブロア２２ａと曝気管２２ｂから成る曝気装置２２が設けられており、ブロア２２ａを駆動することによって、生物反応槽１２の底部に設けた曝気管２２ｂから曝気が行われる。これにより、生物反応槽１２内に流入した汚水が、微生物を含有する活性汚泥及び曝気エアと混合され、好気的に生物処理される。
【００１６】
生物反応槽１２で生物処理された汚水は、混合された活性汚泥とともに、流出管２４を介して沈殿槽１４に流出される。そして、沈殿槽１４において活性汚泥が沈降分離され、上澄液が処理水として導出管２６から導出される。
【００１７】
一方、沈殿槽１４の底部に沈殿して分離された活性汚泥は、底部に設けられた汚泥抜取管２８によって沈殿槽１４から抜き取られる。抜き取られた活性汚泥の一部は、汚泥抜取管２８に設けられた分配器３０によって汚泥返送管３２へ分配されて、そのまま生物反応槽１２へ返送される。残りの活性汚泥は、余剰汚泥として汚泥抜取管２８を介して高塩濃度槽１６へ導入される。
【００１８】
高塩濃度槽１６には、生物反応槽１２における汚水の塩濃度よりも高濃度な高塩濃度液が貯留されている。高塩濃度液の塩濃度は生物反応槽１２の塩濃度よりも高く設定され、０．５〜１０％の範囲とすることが好ましい。また、高塩濃度槽１６には、塩濃度センサ４０が設けられると共に、塩濃度センサ４０で検出された高塩濃度液の塩濃度がコントローラ４２に入力される。塩濃度センサ４０としては電気伝導度計を好適に使用することができる。更に、高塩濃度槽１６には、塩供給装置３４と水供給管３８とが設けられると共に付属するそれぞれの弁の開閉により高塩濃度槽１６に塩又は水が供給される。供給する塩としては、安価な塩化ナトリウムを用いることが好ましいが、個々の排水規制を考慮すれば塩の種類はこの限りではない。そして、コントローラ４２は、塩濃度センサ４０の検出値に基づいて、高塩濃度槽１６内の高塩濃度液の塩濃度が上記した０．５〜１０％の範囲に維持されるように、塩供給装置３４及び水供給管３８から塩又は水を自動供給する。また、高塩濃度槽１６には、攪拌機３６が設けられ、高塩濃度槽１６内の塩濃度が均一になるように攪拌されると共に、高塩濃度槽１６内に導入された余剰汚泥と高塩濃度液とが良好に接触するように攪拌される。攪拌機３６には、例えばプロペラ式の機械的に攪拌する装置が用いられる。
【００１９】
高塩濃度槽１６に一定時間滞留した余剰汚泥は、処理汚泥返送ポンプ４４を駆動させることにより、処理汚泥返送管４６を介して生物反応槽１２へ返送される。
【００２０】
次に、上述した本発明の実施の形態である汚水処理装置１０の作用について説明する。
【００２１】
高塩濃度槽１６に流入した余剰汚泥は、高塩濃度槽１６内において生物反応槽１２の塩濃度よりも高い高塩濃度液に接触される。余剰汚泥が高塩濃度の高塩濃度液に接触すると、余剰汚泥に含まれる微生物の細胞は塩濃度差による浸透圧の作用を受けて、微生物の細胞膜が損傷又は破壊される。このように、細胞膜が損傷又は破壊した微生物は生物分解され易くなる。従って、高塩濃度槽１６で高塩濃度処理された余剰汚泥を生物反応槽１２へ返送することにより、生物反応槽１２内の微生物によって余剰汚泥を効率的に生物分解するので、余剰汚泥は減容化される。
【００２２】
このように、発生した余剰汚泥を高塩濃度槽１６で処理して、生物反応槽１２へ返送する経路を汚水処理装置１０に設けることにより、余剰汚泥を外部へ排出しない汚水処理を行うことができるので、余剰汚泥を外部で処理するのに必要なコストを大幅に削減することができる。
【００２３】
また、高塩濃度槽１６において、高塩濃度液の塩濃度を０．５〜１０％の範囲に設定して高塩濃度処理を行うことにより、余剰汚泥に存在する微生物の細胞壁に損傷又は破砕を効率よく行うことができ、且つ塩供給装置３４から投入される量を最小限に抑えることができる。
【００２４】
ところで、高塩濃度槽１６に余剰汚泥が導入されると高塩濃度液の塩濃度は変化するので、効率的な塩濃度範囲である上記０．５〜１０％の範囲から外れることがある。
【００２５】
そこで、塩濃度センサ４０で高塩濃度槽１６内の高塩濃度液の塩濃度を検出し、検出した値を基にして、コントローラ４２で塩供給装置３４及び水供給管３８から塩又は水を自動供給することにより、高塩濃度処理を効率よく安定して行うことができる。また、余剰汚泥に対する高塩濃度処理において最適な量の塩及び水が使用されるため、余剰汚泥の処理コストを低減することができる。
【００２６】
なお、上述した汚水処理装置１０において、各部材及び装置の個数、形状、材質などは特に限定するものではない。
【００２７】
本発明では、汚水処理装置１０に高塩濃度槽１６を新たに設けたが、汚泥濃縮槽及び汚泥貯留槽などが設けられているのであれば、改造して高塩濃度槽１６として用いてもよい。
【００２８】
また、高塩濃度槽１６にはプロペラ式の攪拌機３６が設けられていたが、特に限定するものではない。高塩濃度槽１６に曝気装置を設けて、曝気による混合を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の余剰汚泥処理方法を実施する汚水処理装置の構成例を示した概略図
【符号の説明】
【００３０】
１０…汚水処理装置、１２…生物反応槽、１４…沈殿槽、１６…高塩濃度槽、１８…流入管、２２…曝気装置、２２ａ…ブロア、２２ｂ…曝気管、２４…流出管、２６…導出管、２８…汚泥抜取管、３０…分配器、３２…汚泥返送管、３４…塩供給装置、３６…攪拌機、３８…水供給管、４０…塩濃度センサ、４２…コントローラ、４４…処理汚泥返送ポンプ、４６…処理汚泥返送管
【図１】
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