(57)【要約】【課題】  生物学的排水処理における余剰汚泥発生量をなくすか又は少なくとも減容化を図ることができるとともに、既設設備の稼働を安定させ、かつ運転経費や設備費などを低コスト化できる、余剰汚泥の処理方法を提供する。【解決手段】  （Ａ）生物処理槽中で、有機物を含む排水を、好気性微生物からなる汚泥により処理する工程、（Ｂ）前記処理後の排水から汚泥を分離する工程、  （Ｃ）前記分離された汚泥の少なくとも一部を、返送汚泥として前記生物処理槽に送る工程、ならびに（Ｄ）別の排水処理施設から排出された別施設余剰汚泥を、前記生物処理槽に送る工程、を包含する、排水処理システムを用いて汚泥を処理する方法。【選択図】図１
2005118655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）生物処理槽中で、有機物を含む排水を、好気性微生物からなる汚泥により処理する工程、
（Ｂ）前記処理後の排水から汚泥を分離する工程、
（Ｃ）前記分離された汚泥の少なくとも一部を、返送汚泥として前記生物処理槽に送る工程、ならびに
（Ｄ）別の排水処理施設から排出された別施設余剰汚泥を、前記生物処理槽に送る工程、
を包含する、排水処理システムを用いて余剰汚泥を処理する方法。
【請求項２】
前記返送汚泥の少なくとも一部および／または前記別施設余剰汚泥の少なくとも一部を、前記生物処理槽に送る前に可溶化処理する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ａ）複数の生物処理槽において、有機物を含む排水を、好気性微生物からなる汚泥により処理する工程、
（ｂ）前記処理後の排水から汚泥を分離する工程、
（ｃ）前記分離された汚泥の少なくとも一部を、返送汚泥として、前記複数の生物処理槽の少なくとも１つに返送し、残りを余剰汚泥として可溶化施設に送る工程、
（ｄ）前記可溶化施設において、前記複数の生物処理槽から送られた余剰汚泥を混合し、可溶化処理する工程、ならびに
（ｅ）前記工程（ｄ）において処理された可溶化液を、前記複数の生物処理槽の少なくとも１つに戻す工程、
を包含する、排水処理システムを用いて汚泥を処理する方法。
【請求項４】
前記可溶化処理する工程が、前記汚泥の少なくとも一部にキャビテーションを発生させる工程を包含する、請求項２または３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含む排水を生物処理する方法に関し、更に詳しくは、有機物を含む排水を処理する過程で発生する余剰汚泥を減容化する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水、食品排水又は厨房排水などの有機物を含む排水を処理する装置としては、活性汚泥処理装置が多く用いられている。
活性汚泥処理装置において、好気性微生物である汚泥の浮遊する生物処理槽内に排水を供給し、空気で曝気することにより、排水中に含まれる有機物が、汚泥の生物学的作用によって酸化分解される。このような生物処理を主体とする装置では、有機物を生物学的に分解処理するに伴い、増殖した微生物が汚泥として大量に発生する。
【０００３】
発生した汚泥は、沈殿槽などで分離濃縮され、その一部は生物処理槽に循環されるが、残部は余剰汚泥として系外に排出される。系外に排出された余剰汚泥は、濃縮、脱水したのち、焼却や埋め立てなどにより処分される。なお、生物処理槽に導入された排水中の有機物量（ＢＯＤ）の２０〜５０％が、前記余剰汚泥となるといわれている。
【０００４】
発生した汚泥を減容化する方法としては、中温生物処理槽と好熱性生物処理槽とを組み合わせ、前記中温生物処理槽から発生する汚泥を好熱性生物処理槽にて可溶化したのち、中温生物処理槽に返送して可溶化汚泥を排水と共に処理する方法が提案されている（特許文献１参照）。ここで、汚泥の可溶化とは、汚泥を構成する微生物を分解して、低分子量の有機物とすることを意味し、汚泥の減容化とは、余剰汚泥として排出される汚泥の容量を低減することを意味する。
【特許文献１】特表平０６−５０９９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、汚泥の濃縮、脱水後においても、汚泥の含水率は、７０〜８０ｗｔ％と高いために嵩が大きくなる。このため、汚泥を濃縮、脱水したのち、焼却又は埋め立て処分する従来の余剰汚泥の処分方法にあっては、廃棄物業者に処分を依頼する場合、引き取りコストが高くなり、焼却または埋め立てにかかるコストが、排水処理全体にかかるコストの多くを占めることとなる。
さらに、埋め立て処分においては、産業廃棄物の埋立て処分場の残余年数が少なくなっており、引き取りコストも年々高騰している。また、焼却処分においては、含水率が高いため燃料消費量が多くなるので燃料費が嵩み、排出ガスや焼却灰の処理が必要となる。さらには、近年はダイオキシン問題等から焼却処理自体が困難になってきている状況にある。
【０００６】
特許文献１に開示された余剰汚泥の処理方法では、上記のように、中温生物処理槽で発生した汚泥を好熱性生物処理槽で可溶化し、これを中温生物処理槽に返送して処理していることから、中温生物処理槽に毎回同一種の生体構造からなる有機物を加えることとなる。このため、この有機物を食する微生物群が繁殖して、中温生物処理槽で当初繁殖していた微生物に影響を与える。そのため、排水処理能力の増大よりも、同一種の微生物同士の共食いを引き起こし、排水処理施設の運転が不安定となる。
【０００７】
本発明は、前述のような従来の汚泥処分及び減容化処理における問題点に鑑みてなされたものである。つまり、本発明は、同一種の微生物の生体を食わせることに伴う好気性生物処理工程の不安定さを抑えて、既設設備の稼働率を上げることができ、従って、生物学的排水処理における余剰汚泥発生量をなくし又は少なくとも減容化する処理方法を提供することを目的とする。本発明はまた、運転経費を抑えることができ、余剰汚泥の処理を行うための新たな施設を設置することなく、汚泥を低コストで処理する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】
【０００８】
本発明は、排水処理システムを用いて余剰汚泥を処理する方法に関し、
（Ａ）生物処理槽中で、有機物を含む排水を、好気性微生物からなる汚泥により処理する工程、
（Ｂ）前記処理後の排水から汚泥を分離する工程、
（Ｃ）前記分離された汚泥の少なくとも一部を、返送汚泥として前記生物処理槽に送る工程、ならびに
（Ｄ）別の排水処理施設から排出された別施設余剰汚泥を、前記生物処理槽に送る工程、
を包含する。
【０００９】
上記処理方法において、返送汚泥の少なくとも一部および／または別施設余剰汚泥の少なくとも一部を、生物処理槽に送る前に可溶化処理する工程を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明は、また、排水処理システムを用いて汚泥を処理する方法に関し、
（ａ）複数の生物処理槽において、有機物を含む排水を、好気性微生物からなる汚泥により処理する工程、
（ｂ）前記処理後の排水から汚泥を分離する工程、
（ｃ）前記分離された汚泥の少なくとも一部を、返送汚泥として、前記複数の生物処理槽の少なくとも１つに返送し、残りを余剰汚泥として可溶化施設に送る工程、
（ｄ）前記可溶化施設において、前記複数の生物処理槽から送られた余剰汚泥を混合し、可溶化処理する工程、ならびに
（ｅ）前記工程（ｄ）において処理された可溶化液を、前記複数の生物処理槽の少なくとも１つに戻す工程、
を包含する。
【００１１】
上記処理方法において、可溶化処理する工程は、汚泥の少なくとも一部にキャビテーションを発生させる工程を包含することが特に好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の処理方法においては、別の排水処理施設から排出された汚泥が、別施設余剰汚泥として生物処理槽へ供給されることから、特定の微生物群のみが増殖することを抑制することができる。このため、返送以前から生物処理槽において繁殖している好気性生物に対する影響を低減することができる。その結果、排水処理施設の運転を安定化させると共に、発生した余剰汚泥を、大きな施設を追加することなく、低コストで減容化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１の処理方法について、図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。ここで、排水処理システムは、流量調整槽１１、ｐＨ測定器１５を備える生物処理槽１２、汚泥分離槽１３、流量調整槽１１に流入する排水の量を測定する排水量測定器１４、および別施設余剰汚泥用貯留槽１６を備える排水処理施設１０からなる。
【００１４】
本発明の第１の処理方法は、上記排水処理システムを用いて行われ、同システムにおいて、別施設からの別施設余剰汚泥が減容化処理される。
【００１５】
排水処理施設１０には、排水が常に流入してくるが、その流入量は一定ではないため、流量調整槽１１において一旦貯留されることにより、生物処理槽１２に流入する排水の流量が一定になるように調節される。排水が流量調整槽１１に貯留されるとき、必要に応じて、排水のｐＨ値なども調整される。
次いで、排水が、生物処理槽１２において、散気手段から供給される空気などの酸素含有気体で曝気されることにより、排水中に含まれる有機物が、好気性微生物からなる汚泥（活性汚泥）の生物学的作用で効率的に酸化分解される（工程（Ａ））。なお、生物処理槽１２における処理温度としては、１０〜４５℃が好ましい。
【００１６】
次に、生物処理槽１２から排出される処理後の排水は汚泥分離槽１３に導入される。処理後の排水を汚泥分離槽１３で静置することにより、処理後の排水中に含まれる汚泥１７が分離される（工程（Ｂ））。こののち、清浄化された処理後の排水は、排水処理施設１０の系外に排出される。
【００１７】
汚泥分離槽１３で分離された汚泥１７の少なくとも一部は、実線の矢印で示されるように、返送汚泥として生物処理槽１２に返送される（工程（Ｃ））。これにより、生物処理槽１２中の活性汚泥の量を一定レベルに維持することが可能となる。
また、返送されなかった残りの汚泥１７は、余剰汚泥として系外に排出される。
【００１８】
別施設余剰汚泥用貯留槽１６には、別の排水処理施設から余剰汚泥として排出された汚泥が、別施設余剰汚泥として、一時保管される。保管の後、別施設余剰汚泥は、点線で示されるように、別施設余剰汚泥用貯留槽１６から、生物処理槽１２に送られ（工程（Ｄ））、その一部が分解される。これにより、別施設余剰汚泥を減容化することが可能となる。
また、分解されずに残った別施設余剰汚泥は、生物処理槽１２において、有機物を分解する活性汚泥としても機能することができる。
【００１９】
本処理方法において、別施設余剰汚泥が、生物処理槽に搬送される場合、生物処理槽において分解される有機物の量が増加することになる。このため、別施設余剰汚泥は、生物処理槽において処理できる有機物の量に対して排水に含まれる有機物の量が少ない場合に、生物処理槽に搬送することが好ましい。また、排水処理施設に入る排水に含まれる有機物の量が少ないとの判断は、例えば、排水量測定器１４により測定される排水の流量が、所定の値以下である場合になされる。これは、その流量が所定の値以下である場合には、流量調整槽１１から生物処理槽１２に送られる排水量が減少し、その結果、排水に含まれる有機物の量も減少するからである。
【００２０】
また、別施設余剰汚泥を生物処理槽に搬送する場合、生物処理槽１２内のｐＨ値が大きく変動しないように、別施設余剰汚泥の搬送量が調節される。また、その搬送量に対応して生物処理槽１２における曝気量も調節される。
【００２１】
本処理方法においては、図１に示されるような、別施設余剰汚泥を生物処理槽１２に送る形態以外に、排水との混合を良好にするために、別施設余剰汚泥を流量調整槽１１に搬送し、排水とともに生物処理槽１２に送る形態とすることもできる。
【００２２】
また、上記別施設余剰汚泥は、別施設余剰汚泥用貯留槽１６から、返送汚泥に混入されて、生物処理槽に搬送されてもよい。
【００２３】
また、毎回、汚泥分離槽にて分離された汚泥の一部を返送汚泥として生物処理槽に返送する必要はなく、所定の期間間隔を開けて、返送を行ってもよい。その場合、上記別施設余剰汚泥の減容化処理を、施設内から出る汚泥の返送が途切れた場合に実施することが好ましい。
【００２４】
従来の好気性生物処理工程で余剰汚泥を減容化する場合には、生物処理槽に存在する微生物群と同一の微生物群が分解処理されるべき有機物として生物処理槽に返送されるために、生物処理槽中に存在する有機物の種類が限られることになる。既存の微生物群のなかでも、共食いができる微生物群が増殖しやすくなり、効率の良い排水処理に寄与する微生物群とはなりにくい。
一方、上記のような本発明の処理方法では、生物処理槽に存在する微生物群とは異なる微生物群が、他の排水処理施設から余剰汚泥として生物処理槽に投入される。このため、生物処理槽内には、多数種の有機物が存在することになり、特定の微生物群のみが増殖することがほとんどなくなる。その結果、既存の微生物群は、安定に繁殖することができる。
【００２５】
さらに、本発明の処理方法においては、余剰汚泥を出す排水処理施設内に、余剰汚泥の減容化装置を敷設する必要がなく、近隣の別の排水処理施設で、余剰汚泥の減容化を効率的に行うことができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の処理方法について、図２を参照しながら説明する。ここで、図２は、本発明の第２の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。図２に示される排水処理システムは、流量調整槽２１、ｐＨ測定器２５を備える生物処理槽２２、汚泥分離槽２３、流量調整槽２１に流入する排水の量を測定する排水量測定器２４、別施設余剰汚泥用貯留槽２６、および可溶化設備２８を備える排水処理施設２０からなる。
【００２７】
本発明の第２の処理方法は、基本的には、上記第１の処理方法と同じであるが、返送汚泥の少なくとも一部および／または別施設余剰汚泥の少なくとも一部が、生物処理槽に搬送される前に、可溶化処理される点で、第１の処理方法とは異なる。本処理方法は、可溶化処理を行うことにより、上記第１の処理方法と比較して、構造的に分解しにくいポリペプチドや多糖類などを低分子量化させることができるため、生物処理槽において汚泥の減容化をさらに効率よく行うことができる。
【００２８】
上記の可溶化処理は、図２に示される可溶化設備２８において行われる。
【００２９】
本処理方法において、別施設余剰汚泥は、上記第１の処理方法と同様に、生物処理槽において処理できる有機物の量に対して排水に含まれる有機物の量が少ない場合に、別施設余剰汚泥を可溶化した後、生物処理槽に搬送することが好ましい。
【００３０】
また、上記第１の処理方法と同様に、別施余剰汚泥を可溶化処理して得られた可溶化液の搬送量は、生物処理槽２２のｐＨ値を大きく変化させないように調節され、これに対応して、曝気量も調節される。
【００３１】
毎回分離された汚泥を返送汚泥として抜き出さずに、所定の期間間隔で返送汚泥の抜き出しを行う場合には、上記可溶化液の搬送は、同施設内からの返送汚泥が途切れた場合に実施することが好ましい。
【００３２】
上記可溶化処理する工程では、（ａ）簡易な空気又は酸素曝気による汚泥の酸化、（ｂ）４０〜１００℃の高温条件で空気などの酸素含有気体で曝気することにより、汚泥を形成する有機物を好気性生物処理して可溶化する好熱性微生物可溶化法、（ｃ）オゾンの曝気による汚泥の酸化分解、（ｄ）汚泥を２００℃前後に加熱することによる水熱反応を用いた生体の加水分解、（ｅ）汚泥をアルカリ性にすることにより分解するアルカリ可溶化法、（ｆ）超音波で汚泥を可溶化する超音波可溶化法等、各種公知の可溶化法を適宜用いることができる。
【００３３】
本処理方法においては、返送汚泥および／または別施設余剰汚泥が、可溶化処理を受けるが、返送汚泥の少なくとも一部または別施設余剰汚泥の少なくとも一部が、可溶化処理されてもよい。
【００３４】
また、本処理方法において、可溶化液は、生物処理槽２２に送られているが、排水との混合を良好にするために、可溶化液を流量調整槽２１に搬送し、排水とともに生物処理槽２２に搬送してもよい。
【００３５】
次に、本発明の第３の処理方法について、図３を参照しながら説明する。ここで、図３は、本発明の第３の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。
【００３６】
本発明の第３の処理方法は、複数の排水処理施設および可溶化施設からなる排水処理システムを用いて実施される。本排水処理システムにおいて、複数の排水処理施設の各々は、第１の処理方法において使用される排水処理施設と同じ構成を有するが、可溶化液用貯留槽を有する点が異なる。この可溶化液用貯留槽は、可溶化施設から送られてきた可溶化液を一時的に貯留するためのものである。
また、本システムは、別施設余剰汚泥用貯留槽の代わりに、可溶化施設を有し、この可溶化施設は、全ての排水処理施設から送られる余剰汚泥を貯留する共用汚泥貯留槽および可溶化設備を備える。
【００３７】
複数の排水処理施設３０の各々には、排水が常に流入してくるが、その流入量は一定ではないため、流量調整槽３１において一旦貯留されることにより、生物処理槽３２に流入する排水の流量が一定になるように調節される。排水が流量調整槽３１に貯留されるとき、必要に応じて、排水のｐＨ値なども調整される。
次いで、排水が、生物処理槽３２において、散気手段から供給される空気などの酸素含有気体で曝気されることにより、排水中に含まれる有機物が、好気性微生物からなる汚泥（活性汚泥）の生物学的作用で効率的に酸化分解される（工程（ａ））。
【００３８】
次に、生物処理槽３２から排出される処理後の排水に含まれる汚泥３７が分離される（工程（ｂ））。本処理方法においては、図３に示されるように、処理後の排水を、汚泥分離槽３３に導入し、そこで静置することにより、汚泥３７を分離することができる。清浄化された処理後の排水は、排水処理施設３０の系外に排出される。
【００３９】
汚泥分離槽３３で分離された汚泥３７の少なくとも一部は、返送汚泥として生物処理槽３２に返送される。返送されなかった残りの汚泥３７は、余剰汚泥として排水処理施設３０の系外の、共用汚泥用貯留槽３９と可溶化設備４０とからなる可溶化施設３８に送られる（工程（ｃ））。
【００４０】
各排水処理施設３０から可溶化施設３８に送られた余剰汚泥は、共用汚泥用貯留槽３９で混合される。次いで、混合された余剰汚泥が、可溶化設備４０の可溶化処理能力に応じて、可溶化設備に送られ、そこで可溶化処理される（工程（ｄ））。
【００４１】
各排水処理施設は、可溶化液用貯留槽３６を備えており、可溶化液用貯留槽３６の少なくとも１つに、工程（ｄ）において処理された余剰汚泥を含む可溶化液が可溶化施設３８から送られ、一時的に貯留される。一時的な貯留の後、可溶化液は、同施設内の生物処理槽３２に搬送され、生物処理槽において分解処理される有機物の一部となる（工程（ｅ））。
【００４２】
工程（ｅ）において、可溶化液の生物処理槽３２への搬送は、上記第２の処理方法と同様に、生物処理槽において処理できる有機物の量に対して排水に含まれる有機物の量が少ない場合に行うことが好ましい。
また、可溶化液の搬送量は、生物処理槽３２内のｐＨ値を大きく変化させないように調節され、これに対応して、曝気量も調節される。
【００４３】
上記第１の処理方法または第２の処理方法と同様に、可溶化液の生物処理槽３２への搬送は、同施設内からの返送汚泥が途切れた場合に実施することもできる。
【００４４】
また、上記可溶化液は、生物処理槽３２に送られているが、排水との混合を良好にするために、可溶化液を流量調整槽３１に搬送し、排水とともに生物処理槽３２に搬送してもよい。
【００４５】
本処理方法では、複数の排水処理施設３０の各々から排出される余剰汚泥が混合され、可溶化処理される。従って、可溶化液が生物処理槽３２に分解処理されるべき有機物として搬送される場合、生物処理槽には、非常に多数種の有機物が存在することになる。このため、上記第１の処理方法の場合よりも、特定の微生物群のみが増殖することが抑制され、生物処理槽３２内の生物処理環境への影響を少なくすることができる。その結果、排水処理を安定させることができる。
また、可溶化設備４０を備える可溶化施設３８を排水処理施設３０の系外に別に設置することで、可溶化施設３８を大型化できると共に、稼働率を上げることで、低コストな処理を実現できる。
【００４６】
また、上記工程（ｂ）において、汚泥の分離は、各排水処理施設の汚泥分離槽で行ってもよいし、各施設の生物処理槽で処理された後の排水を一カ所にまとめた後、処理後の排水に含まれる汚泥を分離することもできる。
【００４７】
さらに、上記工程（ｃ）において、返送汚泥を可溶化処理した後、生物処理槽３２に返送することもできる。
【００４８】
さらに、上記第２および第３の処理方法において、可溶化処理工程は、汚泥の少なくとも一部を超音波を用いて可溶化する工程を包含することが好ましい。これは、他の処理方法では、微生物の寄り集まりであるフロックが崩れにくいのに対し、この凝集沈殿したフロックを超音波で細分化してフロックを小さくして、微生物により分解しやすいようにすることができるからである。また、これにより、一部の微生物の細胞膜を傷つけて内部の細胞液を水中に出して可溶化を促進することもできる。
【００４９】
また、可溶化処理工程が超音波を用いて可溶化する工程を含む場合、可溶化処理の前に、汚泥を濃縮することが好ましい。これは、超音波を用いて可溶化処理する場合、汚泥濃度はできるだけ高いことが望ましいからである。
【００５０】
上記のように、可溶化処理する工程が、汚泥の少なくとも一部を超音波を用いて可溶化処理する工程を包含することにより、各汚泥のフロックが分解されて微生物群を効率よく混合することが可能となる。一般的な可溶化処理の方法としてよく使用される空気または酸素の曝気方法やオゾン法では、微生物群を均一に混ぜる効果が小さい。混合を高めるには、液体内により多くの気体を注入（曝気）することが必要となるが、このためには大きなエネルギーを必要とする。
一方、可溶化処理する工程が、汚泥の少なくとも一部を超音波を用いて可溶化処理する工程を包含する処理方法では、超音波により汚泥内にキャビテーションが発生し、その衝撃波によりフロックが効率よく分解されるために、低エネルギーでも、均一な混合ができる。また、一部の微生物においては、超音波により細胞膜が破壊されて可溶化も実施されるので、混合と可溶化とを同時におこなうことができる。その結果、他の可溶化処理よりも低コストで複数の余剰汚泥を混合し均質化することができるので、生物処理槽での運転を安定させることができる。
なお、可溶化処理する工程は、上記の超音波を用いて汚泥内にキャビテーションを発生させる方法以外にも、汚泥内にキャビテーションを発生されることができる方法であれば、特に限定されることなく用いることができる。例えば、ノズルから汚泥を高圧で噴出させ、噴出時の急激な圧力低下によりキャビテーションを発生させる方法を用いることができる。この場合にも、超音波により汚泥内にキャビテーションを発生させる場合と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、すべての処理方法に共通して、余剰汚泥を減容化処理する場合に、余剰汚泥を、ある施設から別の施設へと決まった配送ルートで搬送する必要はない。余剰汚泥を別の排水処理施設の生物処理槽に搬送する場合、返送汚泥が途切れ易い施設に搬送することが重要である。例えば、所定の人口を想定した汚泥処理量を基準に設計していたにもかかわらず、人口の伸びが小さい場合には、その処理能力に余裕が生じる。このような処理能力に余裕のある施設を確保しておくことが好ましい。また、返送汚泥の出される日時をネットワークで情報開示するシステムを使用することにより、ネットワークからこの日時を確認すると共に、返送汚泥の少ない期間を予測し、別施設余剰汚泥や可溶化液を搬送する排水処理施設を自動的に選択して提示することもできる。この場合、担当者が電話などで定期的に連絡し合う必要もなくなると共に、悪水の混入などで、ある排水処理施設の運転がストップしている場合などに、柔軟に対応して、余剰汚泥の処理を滞らせないようにすることができる。
【００５２】
次に、本発明の第１、第２および第３の処理方法を実施するために用いられる排水処理システムについて、再度図面を参照しながら説明する。
【００５３】
最初に、本発明の第１の処理方法を実施するために用いられる第１の排水処理システムについて、図１を参照しながら説明する。
【００５４】
図１に示される排水量測定器１４としては、排水の流量を測定できるものを、特に限定されることなく、用いることができる。
流量調整槽１１としては、排水供給量およびｐＨ値などを調節することができるものを、特に限定されることなく、用いることができる。
【００５５】
生物処理槽１２としては、底部に散気手段が内設され、供給された排水を空気などの酸素含有気体で曝気することにより排水中の有機物を好気性微生物の生物学的作用で分解処理することができるものを、特に限定されることなく、用いることができる。例えば、生物処理槽として、曝気槽を使用することができる。
また、生物処理槽１２としては、上記のような活性汚泥処理装置の他にも、合成樹脂や繊維状物質などの生体保持担体を固定して充填した固定床式処理槽や生物保持担体を流動可能に充填した流動床式生物処理槽を用いることもできる。
【００５６】
汚泥分離槽１３としては、生物処理された排水中の汚泥を沈降分離することができるものを、特に限定されることなく、用いることができる。例えば、汚泥分離槽としては、沈殿槽を用いることが好ましいが、濾過膜分離装置などを用いることもできる。
【００５７】
別施設余剰汚泥用貯留槽１６としては、別の排水処理施設から排出された余剰汚泥を貯めることができるものを、特に限定されることなく、用いることができる。
また、別施設余剰汚泥用貯留槽１６での別施設汚泥の滞留時間が２４時間を超える場合、その内部の汚泥が嫌気状態となってメタンガスなどが発生することがあるため、貯留槽は、ガス抜きなどの設備を備えることが好ましい。
別排水処理施設からの別施設余剰汚泥用貯留槽への別施設余剰汚泥の搬送は、バキュームカー、パイプライン等を使用して、行うことができる。
【００５８】
返送汚泥または別施設余剰汚泥の生物処理槽への搬送は、汚泥分離槽または別施設汚泥用貯留槽と、生物処理槽との間にパイプラインを設けることにより行うこともできるし、バキュームカーなどにより返送汚泥または別施設余剰汚泥を運ぶこともできる。
特に、別施設余剰汚泥の生物処理槽１２への搬送は、上記のように、排水の流量を測定している排水量測定器１４からのデータにより、追加有機物として生物処理槽１２に投入できる別施設余剰汚泥の量を調節しながら実施される。この搬送は、排水の流量のみならず、生物処理槽１２の環境変化に影響しないように調節される。このため、搬送は、上記別施設余剰汚泥の搬送量を調節できるような別施設余剰汚泥搬送手段等を用いて、自動的に行われるようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第２の処理方法において用いられる第２の排水処理システムを、図２を参照しながら説明する。
【００６０】
本発明の第２の処理方法を実施するために用いられる排水システムは、第１の処理方法において用いられる排水処理システムに、可溶化設備２８を加えたものである。
【００６１】
可溶化設備２８としては、上記可溶化工程において用いられる処理方法を行うことができる装置が、特に限定されることなく、用いられる。例えば、加熱により亜臨界領域として細胞自体を加水分解する場合には、可溶化設備は、可溶化設備内の汚泥を加熱するスチームなどの加熱手段等を備えることができる。なお、可溶化設備は、超音波などでキャビテーションを発生させる装置を備えることが特に好ましい。
【００６２】
また、上記可溶化処理工程が、加熱により亜臨界領域として細胞自体を加水分解する工程を包含する場合、汚泥分離槽などで固液分離された濃縮汚泥と可溶化設備で可溶化処理された汚泥との間で熱交換する熱交換器を、可溶化設備と汚泥分離槽との間に設けることも可能である。これにより、可溶化設備において、加熱による加水分解後の汚泥が有する熱を回収し、固液分離された濃縮汚泥にその熱を与えることが可能になり、可溶化処理工程での加水分解に必要とされる熱量を低減することができる。
【００６３】
可溶化処理工程の前に汚泥の濃縮が行われる場合、返送汚泥および／または別施設余剰汚泥は、可溶化設備に送られる前に、汚泥濃縮装置に送られる。
上記汚泥の濃縮のための汚泥濃縮装置としては、遠心分離装置を用いることが好ましいが、濾過膜分離装置または濾過装置などを用いてもよい。
【００６４】
本発明の第３の処理方法を行うために用いられる第３の排水処理システムを、図３を参照しながら説明する。第３の排水処理システムは、複数の排水処理施設３０および可溶化施設３８からなる。
複数の排水処理施設３０の各々は、流量調整槽３１、生物処理槽３２、汚泥分離槽３３、流量調整槽３１に流入する排水の量を測定する排水量測定器（図示せず）、ならびに可溶化液用貯留槽３６からなる。生物処理槽３２は、ｐＨ測定器（図示せず）をさらに備える。
可溶化施設３８は、共用汚泥用貯留槽３９および可溶化設備４０からなる。共用汚泥用貯留槽３９は、複数の排水処理施設３０から排出された余剰汚泥が混合されると共に、可溶化設備４０の処理能力に応じて、混合された余剰汚泥を送り出すことができるように敷設されている。
【００６５】
また、共用汚泥用貯留槽３９は、複数の排水処理施設３０から排出された余剰汚泥を均一に混合するための攪拌手段を備えてもよい。
【００６６】
返送汚泥が、生物処理槽に返送される前に可溶化処理される場合には、各排水処理施設は、可溶化設備を備えることが好ましい。
【００６７】
可溶化処理工程の前に汚泥の濃縮が行われる場合には、余剰汚泥が可溶化設備に送られる前に、汚泥濃縮装置（例えば、遠心分離装置など）に送られるように、汚泥濃縮装置を配置することが好ましい。
【００６８】
各生物処理槽から排出された処理後の排水を一カ所に集めて、処理後の排水に含まれる汚泥を分離する場合には、特定の排水処理施設の汚泥分離槽を使用することができるし、排水処理施設外に設けられた汚泥分離施設を使用することもできる。この汚泥分離施設としては、処理後の排水に含まれる汚泥を分離することができる施設を、特に限定されることなく使用することができる。
【００６９】
本システムにおいては、余剰汚泥および可溶化液の排水処理施設と可溶化施設との間の搬送には、パイプラインを用いてもよいし、従来のバキュームカーを用いてもよい。特に、バキュームカーを用いる場合は、運用効率を高めて低コストな流通網を形成することができる。
【００７０】
図３に示されるように、複数の排水処理施設３０の各々に可溶化液用貯留槽３６が敷設されている。可溶化液用貯留槽としては、新たに敷設したものを使用してもよいし、排水処理施設内であまっているタンクなどを用いてもよい。
【００７１】
また、施設で処理できる有機物の量が、排水に含まれる有機物の量より多いところを事前に調査しておくことが重要である。排水の流入量の測定により、処理能力に余力が殆どない施設であると判断した場合は、可溶化液用貯留槽を敷設する必要はない。
【００７２】
上記第２の排水処理システムおよび第３の排水処理システムにおいて、返送汚泥または可溶化液の生物処理槽への搬送は、第１の排水処理システムの場合と同様に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明により、生活廃水、農林水産業などで生成する有機廃棄物を含んだ排水を、排水処理施設において処理した場合に生じる余剰汚泥を効率的に処理することができる。また、化学物質を含む工場廃水であっても、有機物を含む工場廃水であれば、本発明の方法により、余剰汚泥として処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の第３の処理方法を行うために用いられる排水処理システムの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０、２０、３０  排水処理施設
１１、２１、３１  流量調整槽
１２、２２、３２  生物処理槽
１３、２３、３３  汚泥分離槽
１４、２４  排水量測定器
１５、２５  ｐＨ測定器
１６、２６、別施設余剰汚泥用貯留槽
１７、２７、３７  分離された汚泥
２８、４０  可溶化設備
３６  可溶化液用貯留槽
３８  可溶化施設
３９  共用汚泥用貯留槽
【図１】
2005118655.tif 000003
【図２】
2005118655.tif 000004
【図３】
2005118655.tif 000005