(57)【要約】      （修正有）【課題】好気的生物処理設備において発生する余剰汚泥の消化に関し、汚泥の嫌気消化レベルを把握できるとともに、十分な条件下で汚泥の消化処理を行なえるように曝気量や汚泥，有機性ＳＳの添加タイミング、或いは温度調節等の運転条件の設定を行うことができ、より処理時間を短くできる消化方法と装置を提供する。【解決手段】汚泥消化槽の深さ方向の寸法の1/3以上の上部に空気流入攪拌手段を設け、該空気流入攪拌手段によって、汚泥消化槽の上部では汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに前記汚泥消化槽の下部では前記空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないようにして前記汚泥消化槽の汚泥を消化し、且つ嫌気的に処理がなされる前記汚泥消化槽の下部における酸化還元電位を−500mv〜−250mvに制御することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥法等の好気的生物処理による排水処理設備において発生する汚泥を汚泥消化槽で消化する汚泥の消化方法であって、汚泥消化槽の深さ方向の寸法の１／３  以上の上部に空気流入攪拌手段を設け、該空気流入攪拌手段によって、汚泥消化槽の上部では汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに前記汚泥消化槽の下部では前記空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないようにして前記汚泥消化槽の汚泥を消化し、且つ嫌気的に処理がなされる前記汚泥消化槽の下部における酸化還元電位を−５００ｍｖ  〜−２５０ｍｖ  に制御することを特徴とする汚泥の消化方法。
【請求項２】
好気的に処理がなされる汚泥消化槽の上部における酸化還元電位を−２５０ｍｖ  以上に制御する請求項１記載の汚泥の消化方法。
【請求項３】
汚泥消化槽の容量を、該汚泥消化槽に流入する汚泥濃度５０００〜３００００ｍｇ／ｌ  の汚泥が、少なくとも７日以上滞留しうるような容量とした請求項１又は２記載の汚泥の消化方法。
【請求項４】
汚泥消化槽への汚泥の添加を断続的に行い、その添加回数を少なくとも半日より長い時間に１回とする請求項１乃至３のいずれかに記載の汚泥の消化方法。
【請求項５】
汚泥消化槽内の汚泥の温度を、１５℃〜６０℃に維持する請求項１乃至４のいずれかに記載の汚泥の消化方法。
【請求項６】
加圧浮上或いは沈降分離等の分離手段で原水から分離された有機性懸濁物質を、単独で或いは余剰汚泥に混合して消化する請求項１乃至５のいずれかに記載の汚泥の消化方法。
【請求項７】
活性汚泥法等の好気的生物処理による排水処理設備において発生する汚泥を消化する汚泥消化槽を具備した汚泥消化装置であって、該汚泥消化槽の深さ方向の寸法の１／３  以上の上部に空気流入攪拌手段を具備し、該空気流入攪拌手段によって、汚泥消化槽の上部は、汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行う好気的処理部として構成され、且つ前記汚泥消化槽の下部は、前記空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行う嫌気的処理部として構成され、しかも、該嫌気的処理部における酸化還元電位が−５００ｍｖ  〜−２５０ｍｖ  に制御可能に構成されていることを特徴とする汚泥の消化装置。
【請求項８】
好気的処理部における酸化還元電位が−２５０ｍｖ  以上に制御可能に構成されている請求項７記載の汚泥の消化装置。
【請求項９】
汚泥消化槽の内部又は外部に、保温装置が設けられている請求項７又は８記載の汚泥の消化装置。
【請求項１０】
汚泥消化槽の容量が、該汚泥消化槽に流入する汚泥濃度５０００〜３００００ｍｇ／ｌ  の汚泥が少なくとも７日以上滞留しうるような容量とされている請求項７乃至９のいずれかに記載の汚泥の消化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥法等の好気的生物処理設備における汚泥の消化方法とその装置、さらに詳しくは、たとえば下水処理場、し尿処理場等の下水処理プロセス、食品工場、化学工業等の製造プロセス等から排出される排水を、好気的生物処理による排水処理設備において発生する余剰汚泥を消化するための汚泥の消化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、下水処理場、し尿処理場等の下水処理プロセス、食品工場、化学工業等の製造プロセス等から排出される排水の処理のために、活性汚泥法、オキシデーションディッチ、接触濾床法、回転円板法等の好気的生物処理法が広く採用されている。
【０００３】
このような好気的生物処理法は、好気性槽や沈殿槽を具備した生物処理設備によってなされるものであるが、汚泥中の微生物により排水中の有機物等を分解した後には、利用済の余剰の汚泥、すなわち余剰汚泥がどうしても生ずることとなる。
【０００４】
このような余剰汚泥の処理や廃棄には費用がかかり、これをいかに処理するかは重要な問題となっている。
【０００５】
そこで、余剰汚泥を減少する処理方法も開発されており、その方法として現在多く採用されているのは、大きな嫌気性の消化タンクを用いて完全嫌気性の雰囲気下で消化する方法である。
しかし、この方法では、大きな耐腐食性を備えた汚泥の嫌気消化タンクが必要であり、メタンや硫化水素発生のための対策が必要となり、また巨大なガスタンクも必要となって莫大な費用が発生することとなっていた。しかも、このような巨額の費用を投資しながら、汚泥の減少化率はせいぜい４０〜５０％程度であった。
【０００６】
一方、汚泥を廃棄処理する方法としては、脱水した汚泥を大量に焼却する方法が主流であるが、ダイオキシン等の有毒ガスが発生するおそれがあり、環境破壊を生ずるおそれがあることから、その対策として性能のよい焼却炉を設置することが必要とされ、焼却のための油も必要とされ、コストが増大することとなっていた。また、性能のよい焼却炉を設置したとしても、ダイオキシン等の発生のおそれを解消できるわけではない。
【０００７】
そこで、上記のような大型のタンクを用いる方法や焼却する方法以外の方法も最近では研究されており、一部実用化されている余剰汚泥の減少法として、たとえば特許文献１のように好熱性細菌等の微生物を用いて汚泥を減らす方法、特許文献２及び３のようにオゾンを用いて汚泥を減少させる方法、特許文献４のように薬剤を用いて減量化を図る方法、特許文献５のようにミルを用いて汚泥を破砕させる方法等がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−９０４９３  号公報
【特許文献２】
特許第２９７３７６１  号公報
【特許文献３】
特開平７−１１６６８５号公報
【特許文献４】
特許第２１３２６２２  号公報
【特許文献５】
独国特許出願公開第４０３０６６８  号明細書
【０００９】
これらの方法は主に余剰汚泥を微生物、オゾン、薬剤、ミル等を用いて分解をする方法であるが、その分解された余剰汚泥は新たなＢＯＤとなるために、そのＢＯＤ分解のために改めて好気的生物処理設備に入れるという複雑な工程を必要とし、好気的生物処理設備もその増加したＢＯＤ量の処理のために増設や曝気量の増加を必要として、余剰汚泥の処理装置の設備費や薬剤費、運転費用だけではなく、好気的生物処理設備自体の運転費用もより多く必要となり、費用が嵩むこととなっていた。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、好気的生物処理設備において発生する余剰汚泥を、コストの高い装置を用いることなく、安価に消化し、それによって好気的生物処理設備で発生する余剰汚泥量を著しく低減させることができ、しかも、汚泥の嫌気消化レベルを把握することができるとともに、汚泥の消化に十分な条件で処理を行うように曝気量や汚泥，有機性ＳＳの添加タイミング、或いは温度調節等の運転条件の設定を行うことができ、処理の効率化を図り、より処理時間を短くすることができるようにした汚泥の消化方法と装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、汚泥の消化方法とその装置としてなされたもので、汚泥の消化方法としての特徴は、活性汚泥法等の好気的生物処理による排水処理設備において発生する汚泥を汚泥消化槽で消化する汚泥の消化方法であって、汚泥消化槽の深さ方向の寸法の１／３  以上の上部に空気流入攪拌手段を設け、該空気流入攪拌手段によって、汚泥消化槽の上部では汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに前記汚泥消化槽の下部では前記空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないようにして前記汚泥消化槽の汚泥を消化し、且つ嫌気的に処理がなされる前記汚泥消化槽の下部における酸化還元電位を−５００ｍｖ  〜−２５０ｍｖ  に制御することである。
【００１２】
また、汚泥の消化装置としての特徴は、活性汚泥法等の好気的生物処理による排水処理設備において発生する汚泥を消化する汚泥消化槽を具備した汚泥消化装置であって、該汚泥消化槽の深さ方向の寸法の１／３  以上の上部に空気流入攪拌手段を具備し、該空気流入攪拌手段によって、汚泥消化槽の上部は、汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行う好気的処理部として構成され、且つ前記汚泥消化槽の下部は、前記空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行う嫌気的処理部として構成され、しかも、該嫌気的処理部における酸化還元電位が−５００ｍｖ  〜−２５０ｍｖ  に制御可能に構成されていることである。
【００１３】
このように汚泥消化槽の下部における嫌気的処理部の酸化還元電位を測定して制御することによって、汚泥の嫌気消化レベルを測定することができ、汚泥の消化に十分な条件で処理を行うように曝気量や汚泥，有機性ＳＳの添加タイミングや温度調節等の運転条件の設定を行うことができる。
【００１４】
汚泥消化槽の嫌気的処理部においては、酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定値が−２５０  ｍｖ近辺から嫌気消化が始まり、−５００  ｍｖ程度まで低下する。ＯＲＰが下がる方が嫌気処理は進み、汚泥の減少は早くなる傾向があり、逆にＯＲＰが−２００  ｍｖ以上になると嫌気処理はほとんど進行しなくなる。
【００１５】
汚泥消化槽の上層部である好気的処理部の空気流入量（散気量）を下げたり、水温を上げ気味にしたり、原水の前処理で分離された有機性ＳＳの添加量を多くするとＯＲＰは下がり、汚泥処理が進むことになる。しかし、好気的処理部の状況はこれに反してＯＲＰが−２５０  ｍｖ以下に下がると臭気が発生したり、有機酸分解が始まることとなり、ｐＨが下がって処理能力が落ちたり、好気的処理部の水質が悪化傾向になる傾向が見られる。
【００１６】
そこで、嫌気的処理部の酸化還元電位を制御するのみならず、好気的処理部の酸化還元電位も−２５０ｍｖ  以上に制御することが望ましい。これによって、より効率良く装置の運転を行うことができ、また臭気の発生も少なく、処理水の水質向上も図れることになる。
その対策として、好気的処理部の散気量を上げたり、温度を低く維持したり、有機性ＳＳの添加量を下げたり、処理時間を十分とる等の手段を採用することによって好気的処理部でのＯＲＰは−２５０ｍｖ  以上に上がる傾向になり、それと共に処理した排水の水質が向上し、臭気も下がることとなる。
【００１７】
従って、ＯＲＰは上層部（好気的処理部）と下層部（嫌気的処理部）の差が大きい方が処理としては良好になる。これらの運転条件をＯＲＰと連動すれば自動制御も可能となる。
【００１８】
消化すべき汚泥を断続的に添加する場合において、処理が進むと、嫌気的処理部の汚泥と、汚泥が少ない水層部（好気的処理部）との差が非常に大きくなり、汚泥界面が明瞭にできるが、高濃度の汚泥が存在する部分のＯＲＰが水層部より−５０ｍｖ〜−２００  ｍｖ程度低く、その差が明瞭に見分けられるようになる。
【００１９】
その時点で上層部の水を排出するか、又はその後にしばらく散気を続行したり、散気を若干多くすることによって好気的処理部の水質が向上し、活性汚泥法等の好気的生物処理設備の曝気槽等に戻しても影響がほとんどなかったり、場合によっては、他の水と混ぜてそのまま放流する事も可能になる。
【００２０】
また、場合によって嫌気的処理部の濃い汚泥部分がメタン等の気体発生で気泡を抱いて、汚泥部分の下方に水層部ができることがあるが、このように汚泥が浮上した状況は処理速度に影響が出るので、この場合は下方に小さな攪拌機を設置して穏やかに攪拌するか、上方の散気を強めにして攪拌を行って、汚泥中の気泡を抜いて汚泥のゾーンを下げると再び処理し易くなる。この浮上汚泥のゾーンもＯＲＰが低い部分を監視することで明瞭に見分けられる。
【００２１】
上記のように汚泥界面は汚泥の添加後数日経過してより明瞭に現れるので、その状態になるのを待った方が、処理後の排出水がより浄化された状態になり、従って汚泥は数日単位で断続的に添加するのが望ましい。
しかし、上記の汚泥界面ができる前でも下層部のＯＲＰを−２５０  ｍｖ以下にしておけば嫌気消化はしているので、上層部の処理水の水質は良くないが、活性汚泥処理設備に戻すことにより汚泥の減容化は達成される。
【００２２】
汚泥消化槽の温度は高い方がＯＲＰは下がり易く、嫌気処理が進むが、より臭気が強めになったり、処理水が悪くなるおそれがあり、一方加温の温度を６０℃以上にすると経済的にも問題がある。さらに、装置の耐高温性、高めの温度維持のための暖房等を考慮すると  ５０  ℃以下であることが好ましい。また、１５℃以上であれば処理効率が大きく低下することはないが、処理能率のためには  ２５  ℃以上が望ましい。
【００２３】
汚泥消化槽の上方から２／３  以下の深さの嫌気的処理部に、固定濾床を設けることも可能である。このような固定濾床を設ければ、汚泥がより確実に固定され、嫌気状態が確実に維持されて消化速度が促進するので好ましい。ただし、閉塞しないような固定濾床を使用することが望ましい。
【００２４】
汚泥消化槽は装置に１槽のみ具備させる場合の他、２槽以上直列に並べて設けてもよい。
【００２５】
また汚泥消化槽の水面の深さは１〜８ｍ程度が好ましく、２〜５ｍであることがより好ましい。汚泥消化槽の高さもそれに応じて設定される。深さが１ｍに満たないと嫌気状態を保つ部分が少なくなるので効率が落ち、また８ｍを超えると、攪拌流が強くなったり好気的処理部のスペースが少なくなって処理水が悪化し易いからである。
【００２６】
さらに、加圧浮上或いは沈降分離等の分離手段で処理水から分離された腐敗し易い有機性懸濁物質（有機性ＳＳ）を、余剰汚泥に混合して消化することもできる。これら有機性ＳＳは腐敗し易く、よりＯＲＰ値を早く下げる作用もあるので、余剰汚泥の処理が遅れる時はこれら有機性ＳＳを添加し、ＯＲＰ値の低下等、処理反応促進を進めることが出来る。
【００２７】
汚泥消化槽の容量は、汚泥消化槽に流入する排水中の汚泥濃度５０００〜３００００ｍｇ／ｌ  の汚泥が、少なくとも１０日以上滞留するような容量とすることが好ましい。汚泥濃度が５０００ｍｇ／ｌより薄いと、処理コストが嵩むおそれがある一方で、汚泥濃度が３００００ｍｇ／ｌ  を超えると、処理効率や臭気の問題が発生し易くなるおそれがあるからである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００２９】
図１は一実施形態としての汚泥消化装置の概略側面図であり、１はその装置の本体である汚泥消化槽を示す。この汚泥消化槽１の上部には配管２が接続されており、活性汚泥処理槽から排出された余剰汚泥や、原水の前処理等で排出された有機性懸濁物質（有機性ＳＳ）が、直接或いは貯留槽を経由して前記配管２を介して汚泥消化槽１に供給されるように構成されている。
【００３０】
この１つの汚泥消化槽１に、汚泥を好気的に処理する好気的処理部３と、嫌気的に処理する嫌気的処理部４とが具備されている。この好気的処理部３と嫌気的処理部４とは、１つの汚泥消化槽１中で区画されているわけではないが、好気的処理部３では散気攪拌がされることによって汚泥が攪拌されて好気的に処理され、嫌気的処理部４では攪拌せず汚泥を静置させておくことによって嫌気的に処理されるので、好気的処理部３と嫌気的処理部４とはあくまで概念的に形成されているものである。従って、好気的処理部３と嫌気的処理部４との境界部分の位置は、特定される場合もあれば、明確に特定されない場合もある。
【００３１】
汚泥消化槽１の上部で水深で液面下１／３  以下の高さの位置には、空気吹出口である散気具６が設けられており、散気配管５を介してブロアー１０と連結されている。そして、この散気具６から散気されることによって、好気的処理部３において散気攪拌がなされるのである。一方、この散気具６から流入される空気の攪拌効果は、嫌気的処理部４の部分まで到達しないように空気の流入量等が調整されており、その結果、嫌気的処理部４においては、汚泥を静置されたままの状態となる。
この結果、汚泥消化槽４の内部全体が１つの連続した空間を有する槽でありながら、好気的処理部３では好気的な処理が、嫌気的処理部４では嫌気的な処理がそれぞれ別々になされるのである。
【００３２】
この汚泥消化槽１には、図１に示すように酸化還元電位（ＯＲＰ）の値を検知するためのＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが上下方向の５箇所に配置されている。そして、これらのＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅは、コード７を介してＯＲＰ測定計９に連結されている。より具体的には、５つのＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅのうち、３つのＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃは好気的処理部３に配置され、２つのＯＲＰセンサー８ｄ，８ｅ  は嫌気的処理部４に配置されている。
【００３３】
次に、上記のような構成からなる汚泥消化装置を用いて汚泥を消化する方法について説明する。
【００３４】
先ず、上記のような汚泥消化装置へ汚泥が供給される前工程について説明すると、活性汚泥処理設備において処理されるべき廃水は、曝気槽で曝気攪拌された後、沈殿槽で汚泥と処理水とに分離される。沈殿した汚泥は主に曝気槽へ返送されるが、増量した分の汚泥が余剰汚泥として上記のような汚泥消化槽１へ供給されるのである。このように活性汚泥処理設備で発生した余剰汚泥は、上記のような配管２を介して汚泥消化槽１へ供給される。
【００３５】
汚泥消化槽１内へは、ブロアー１０からの空気が、散気配管５を介して散気具６から流入される。このような空気の流入により、汚泥消化槽１内の好気的処理部３において散気攪拌がなされる。この場合において、散気具６から流入される空気の攪拌効果は、嫌気的処理部４の部分までは到達しない。従って、嫌気的処理部４においては攪拌がされないので、汚泥は静置されたままの状態となる。
この結果、汚泥消化槽１の内部全体が１つの連続した空間を有する槽でありながら、好気的処理部３では好気的な処理が、嫌気的処理部４では嫌気的な処理がそれぞれなされるのである。このような好気的処理及び嫌気的処理によって、汚泥や有機性ＳＳが汚泥消化槽１内で消化されることとなるのである。
【００３６】
本実施形態においては、上述のように酸化還元電位（ＯＲＰ）の値を検知するためのＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが、汚泥消化槽１の上下方向の５箇所に配置されているため、それぞれの位置におけるＯＲＰの値をＯＲＰ計９で測定することができる。
【００３７】
従って、このように５箇所に配置されたＯＲＰセンサー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅで、好気的処理部３及び嫌気的処理部４におけるＯＲＰ値を測定し、把握しながら消化処理をすることにより、効率化した処理が出来、嫌気処理が進みすぎた場合には好気的処理部３の散気量を増加すること等によって、好気的処理部３におけるＯＲＰ値を上げることにより、臭気発生トラブルも防止出来ることとなる。
余剰汚泥や有機性ＳＳの混合物が配管２から汚泥消化槽１内に供給され、汚泥消化槽１の下層部（嫌気的処理部４）のＯＲＰ値が−２５０ｍｖ  以下になるように散気量を調整することができる。また、ＯＲＰ値の下がりが悪い場合は有機性ＳＳを添加し、よりＯＲＰ値を下げて処理することもできる。
【００３８】
さらに、処理すべき汚泥や有機性ＳＳの投入を自動化して、最大限の能力を発揮させることを可能にしたり、好気的処理部３のＯＲＰ値を上げれば処理水がより良好になる傾向があるので、処理水の自動調整も可能になり、さらに処理設備全体をほぼ自動化させる事が出来る。
【００３９】
汚泥投入直後は汚泥消化槽１内の全体のＯＲＰ値が上がる傾向を示すが、好気的処理部３の散気量を下げたり、汚泥消化槽１内の温度を上げたり、有機性ＳＳを混入させてＯＲＰ値を下げたりする手法を使用することで嫌気消化が進み易いので、ＯＲＰ値を−２５０  ｍｖ以下の一定レベルに到達するように、これらの要素を自動化に組み込むことができる。
【００４０】
水面から１〜２ｍ  深さのＯＲＰ値を、例えば−３００  ｍｖ以下と低くしすぎると臭気が発生し易いので、酸化して臭気を防止するために上部散気量を多くする。それでもＯＲＰ値が上がり難い場合は汚泥消化槽１内の温度を下げても良い。
【００４１】
好気的処理部３において水層部が明瞭にできたときは、ＯＲＰ値にその状況が現れ、嫌気的処理部４では好気的処理部３に比較してＯＲＰ値が数十から２００  ｍｖ以上低くなり、その差が大きくなるのが普通である。好気的処理部３における水層部の水質を良好にする為には、水層部のＯＲＰ値を上げればその数値に伴って水質が良くなる傾向が多い。
【００４２】
従って、必要な水質を得るために、一定のＯＲＰ値に達したら、新たな汚泥や有機性ＳＳを自動的に投入し、入れ替わりに出ていく上部の水層部をオーバーフローとして廃棄すれば良い。
【００４３】
また、汚泥の投入量にもよるが、汚泥の投入後は汚泥の分離が少ない傾向があり、２〜６日後に汚泥界面が明確になる例が多く、この分離があると処理水がより良好になる傾向があるので、汚泥界面ができた後に新たに余剰汚泥や有機性ＳＳを静かに投入し、オーバーフローにより、処理してできた水層部を活性汚泥処理設備の上流に戻すことができ、廃水経路に入れて他の処理水と混合して排水しても良い。
【００４４】
さらに、汚泥消化槽１の内部で汚泥面がメタンガス等の気泡により浮上する場合は、汚泥ゾーンに接しているＯＲＰ値に比較して、汚泥ゾーンが浮上したことにより下方に出来た水層部のＯＲＰ値は汚泥がないことにより高くなる。通常は深さ方向にＯＲＰ値が下がる傾向のはずが、汚泥が浮上すると上記のように逆転して下層部のＯＲＰ値が高めになるので判定できる。
【００４５】
汚泥層が気泡で浮上したとみなされた時に、汚泥層を維持しながら気泡を抜くためにスクリューでゆっくりと攪拌し、脱気の操作をすることが考えられる。このスクリューは縦型で良いし、斜めにしたり、横型にしてより汚泥層を維持するようにすることもできる。
【００４６】
尚、上記実施形態では、ＯＲＰセンサーを汚泥消化槽１に計５個配置したが、ＯＲＰセンサーの個数は該実施形態に限定されるものではなく、２個、３個、４個、６個等、任意の個数配置することができる。
また、このように複数個配置する場合の他、可動させうるＯＲＰセンサーを１個のみ設け、上下方向に可動させて深さ方向の複数箇所のＯＲＰ値を測定できるように構成することも可能である。
また、上記実施形態では、複数のＯＲＰセンサーを１個のＯＲＰ計９に接続したが、複数のＯＲＰセンサー８にそれぞれＯＲＰ計９を接続することも可能である。
【００４７】
さらに、下層の汚泥層の部分が汚泥消化槽１の底から数十ｃｍ上方にあるような場合、その汚泥層の部分だけ測定して運転するようなこともできる。また下層の汚泥層に緩やかに攪拌するスクリューを置いて、汚泥層を緩やかに攪拌して気泡を除くようにする事も出来る。
汚泥消化槽１の温度を適当な状況で維持するために汚泥消化槽１の外部からヒーターやジャケット、あるいは汚泥消化槽１の内部に適当な保温装置を設けることも可能である。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４９】
（実施例１）
処理水量が日量３００ｍ３  の活性汚泥処理設備において、余剰汚泥の濃縮槽及び貯留槽を改造し、高さ４．２ｍ、容量１０．５ｍ３の汚泥濃縮槽の上部の水面下約０．７ｍに空気吹き出し口を設け、静かに散気を行うようにし、浮上した汚泥が溜まらないようにバッフル等を取り除いて汚泥消化槽を構成した。
【００５０】
汚泥消化槽の深さ方向に底から０．５ｍの高さと、水面下１ｍ  の場所の計２箇所にＯＲＰセンサーを設けて状況を観測し、余剰汚泥が消化される傾向と処理水の傾向を調査すべく下記のような試験を行った。
【００５１】
〔試験例１〕
本試験例では、濃度が１７０００ｍｇ／ｌ  で槽容量の１／４  の量の余剰汚泥を汚泥消化槽に投入し、汚泥投入後４時間、投入後１日、投入後２日、投入後４日、投入後６日の上層（好気的処理部）及び下層（嫌気的処理部）のＯＲＰ値をそれぞれ測定するとともに、上層（好気的処理部）のＳＳ濃度をそれぞれ測定した。消化汚泥槽内の水温は２０℃とした。試験結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１からも明らかなように、汚泥投入後４時間では、上層のＯＲＰは−２６０ｍｖ  程度であったが、投入後１日経過以降には上層のＯＲＰ値は−２５０ｍｖ  以上に維持することができ、時間の経過とともにＯＲＰ値は上昇した。
一方、下層のＯＲＰは投入後−２５０ｍｖ  〜−５００  ｍｖの範囲に維持することができた。また時間の経過とともにＯＲＰ値は下降した。
【００５４】
そして上層のＳＳ濃度は時間の経過とともに減少し、上層における処理水質が向上していることが確認できた。
【００５５】
〔試験例２〕
本試験例では、濃度が１８０００ｍｇ／ｌ  で槽容量の１／３．５  の量の余剰汚泥を汚泥消化槽に投入し、汚泥投入後４時間、投入後１日、投入後２日、投入後４日、投入後７日の上層（好気的処理部）及び下層（嫌気的処理部）のＯＲＰ値をそれぞれ測定するとともに、上層（好気的処理部）のＳＳ濃度をそれぞれ測定した。消化汚泥槽内の水温は３０℃とした。試験結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
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【００５７】
表２からも明らかなように、汚泥投入後４時間では、上層のＯＲＰは−３００ｍｖ  程度であったが、投入後１日経過以降には上層のＯＲＰ値は−２５０ｍｖ  以上に維持することができ、時間の経過とともにＯＲＰ値は上昇した。一方、下層のＯＲＰは投入後−２５０ｍｖ  〜−５００  ｍｖの範囲に維持することができた。
【００５８】
そして上層のＳＳ濃度は時間の経過とともに減少し、上層における処理水質が向上していることが確認できた。表２には示していないが、１０日後の上層のＯＲＰは−２０ｍｖとなり、上層のＳＳ濃度は３００ｍｇ／ｌ  となり、ＢＯＤ濃度は２５０ｍｇ／ｌ  となった。
【００５９】
上記試験例１及び２ともに、一定時間経過後に汚泥を再度投入し、オーバーフローしてくる上澄み水を活性汚泥処理設備に入れて処理を行った。活性汚泥処理装置に異常はなく、処理水も良好に推移した。
【００６０】
（実施例２）
有効容量９０ｍ３、水深４．５ｍの長方形のコンクリート製の槽で、上部水面下  ５０ｃｍ  の箇所に散気具を設け、深さ方向にＯＲＰセンサーを可動式にして設置し、汚泥消化槽をヒータージャケット方式で保温した。
【００６１】
〔試験例３〕
このような装置を用いて、濃度が１４０００ｍｇ／ｌ  で槽容量の１／３  の量の余剰汚泥を汚泥消化槽に投入し、可動式のＯＲＰセンサーを水深１／２ｍの位置、水深１ｍ  の位置、水深２ｍ  の位置、水深３ｍ  の位置、水深４ｍ  の位置にそれぞれ移動させて汚泥投入後１日、投入後２日、投入後３日、投入後４日、投入後７日における上記水深１／２ｍ、１ｍ  、２ｍ  、３ｍ  、４ｍ  の位置におけるＯＲＰ値をそれぞれ測定するとともに、上層（好気的処理部）及び下層（嫌気的処理部）のＳＳ濃度をそれぞれ測定した。消化汚泥槽内の水温は４０℃とした。試験結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
表３からも明らかなように、水深１／２ｍの位置では、汚泥投入後１日経過後にはＯＲＰは−３００ｍｖ  程度であったが、投入後２日経過以降にはＯＲＰ値は−２５０ｍｖ  以上に維持することができ、時間の経過とともにＯＲＰ値は上昇した。また水深１ｍ  及び２ｍ  の位置では、汚泥投入後２日経過まではＯＲＰは−２５０ｍｖ  以下であったが、投入後３日経過以降にはＯＲＰ値は−２５０ｍｖ  以上に維持することができ、時間の経過とともにＯＲＰ値は上昇した。これに対して水深３ｍ  の位置では、汚泥投入後４日経過まではＯＲＰは−２５０  以下であり、投入後７日ではじめて−２００ｍｖ  となった。また水深４ｍ  の位置では、投入後７日まで−４００ｍｖ  以下であった。
【００６４】
また、汚泥投入後に１〜２日間臭気が強めに発生して、嫌気消化がより進んだことが分かった。さらに汚泥投入後３日で汚泥ゾーンが出来、水深２ｍ  と３ｍ  の所に水層部と汚泥部に分かれたのが明瞭に分かった。
汚泥投入後２日半の経過時に下層部４ｍ  のＯＲＰ値が３ｍ  のものより５０ｍｖ上がったので汚泥ゾーンが浮上した事がわかり、内部攪拌機を使用してゆっくりと攪拌して気泡を取り除き、再沈降させた。
上記状況になったので、汚泥を同量投入し、処理水はオーバーフローで排出した。処理水のＳＳは３００  ｍｇ／ｌ、ＢＯＤ値は１８０  ｍｇ／ｌであった。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、嫌気的に処理がなされる汚泥消化槽の下部における酸化還元電位の値を−５００ｍｖ  〜−２５０ｍｖ  に制御するようにしたものであるため、汚泥消化槽の下部における嫌気的処理部の酸化還元電位を測定して制御することによって、汚泥の嫌気消化レベルを測定することができ、汚泥の消化に十分な条件で処理を行うように曝気量や汚泥，有機性ＳＳの添加タイミングや温度調節等の運転条件の設定を行うことで、処理の効率化を図ることができるという効果がある。
【００６６】
また、嫌気的処理部の酸化還元電位を制御するのみならず、好気的処理部の酸化還元電位を−２５０ｍｖ  以上に制御した場合には、より効率良く装置の運転を行うことができ、また臭気の発生も少なく、処理水の水質向上も図れるという効果がある。
【００６７】
さらに、汚泥消化槽の上部では汚泥を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに汚泥消化槽の下部では空気流入攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないようにして汚泥を消化するため、コストの高い装置を用いることなく、安価に消化を行うことができ、余剰汚泥の量を従来に比べて低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態としての汚泥消化槽を概念的に示す概略側面図。
【図１】
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