(57)【要約】【課題】酸素ガスや水素ガスを再び水中に溶解させることにより、発生ガスの問題点や殺菌効率の低下の問題点を解消することができる汚泥処理装置を提供すること。【解決手段】有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する汚泥処理装置において、電解処理を行う反応容器３１を密閉構造とするとともに、反応容器３１内を高圧にする加圧手段４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する汚泥処理装置において、電解処理を行う反応容器を密閉構造とするとともに、該反応容器内を高圧にする加圧手段を設けたことを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
反応容器内の圧力を０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ、又は０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとすることを特徴とする請求項１記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
反応容器の後段に、減圧時に発生する微細気泡により電解処理汚泥を浮上分離する浮上濃縮タンクを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥処理装置に関し、特に、下水等の有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する汚泥処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥の処理に際し、発生する余剰汚泥を塩化物の存在下で電解処理を行い、生成した塩素分子又は次亜塩素酸イオンを用いて汚泥微生物を殺菌するとともに、当該処理汚泥を水処理系に返送して汚泥を減容化する方法が提案されている（特許文献１参照）。
このように、余剰汚泥と塩化物の混合液を電解処理する場合、生成した塩素分子や次亜塩素酸イオンを利用するとともに、未反応な塩化物が残存しても再度電解処理に供することができるため、汚泥を直接電解処理することが効果的である。
【特許文献１】特開２００２−１２６７８２号公報
【０００３】
しかしながら、汚泥を直接電解処理しようとする場合は、次のような問題点がある。
（１）水の電気分解によれば、酸素や水素ガスが発生するのは周知のとおりであるが、図３に示すように、電解液が汚泥の混在する溶液（被処理汚泥ａ）の場合、清水に比べて粘度が大きいことから、発生したガスは安定化した壊れにくい気泡となって浮上し、スカムｂとして反応容器３１の水面に蓄積する。蓄積したガスは、引火性、爆発性のある酸素や水素であり、大量に蓄積すると非常に危険である。
（２）スカムが電解槽の水面に滞留した場合、被処理汚泥の流動性が悪化して電極板３２−１と３２−２の電極間の水面下に汚泥塊ｃが蓄積することになり、生成した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンと汚泥微生物との接触効率が低下し、殺菌効果が悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の汚泥処理装置が有する問題点に鑑み、有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する場合において、酸素ガスや水素ガスを再び水中に溶解させることにより、発生ガスの問題点や殺菌効率の低下の問題点を解消することができる汚泥処理装置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】
上記目的を達成するため、本発明の汚泥処理装置は、有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する汚泥処理装置において、電解処理を行う反応容器を密閉構造とするとともに、該反応容器内を高圧にする加圧手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、反応容器内の圧力を０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ、又は０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとすることができる。
【０００７】
また、反応容器の後段に、減圧時に発生する微細気泡により電解処理汚泥を浮上分離する浮上濃縮タンクを設けることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の汚泥処理装置によれば、有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する汚泥処理装置において、電解処理を行う反応容器を密閉構造とするとともに、該反応容器内を高圧にする加圧手段を設けることから、反応容器を密閉し加圧した状態で電解処理を行うことにより、電気分解により発生する酸素ガスや水素ガスを再び水中に溶解させ、引火性ガスの発生を抑制するとともに、このガスの発生を抑制することによりスカムの発生も防止することができ、これにより、電極間の汚泥塊の形成を防止して、電解処理により発生する次亜塩素酸や次亜塩素酸イオン等と、汚泥微生物とを均一かつ効率良く接触せしめて殺菌効率を向上させることができる。
【０００９】
この場合、反応容器内の圧力を０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ、又は０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとすることにより、発生した酸素ガスや水素ガスを効率的に水中に溶解させることができる。
【００１０】
また、反応容器の後段に、減圧時に発生する微細気泡により電解処理汚泥を浮上分離する浮上濃縮タンクを設けることにより、重力沈殿での個液分離が難しい電解処理汚泥を容易に個液分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の汚泥処理装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の汚泥処理装置を適用した汚泥の処理システムを示すフロー図である。
図１において、汚水Ａは生物反応槽１で処理され、混合液Ｂとなって最終沈殿池２に流入し、固液分離がなされた後、処理水Ｃが放流される。
一方、固液分離された汚泥の大部分は、返送汚泥Ｄとして生物反応槽１に移送され、再び生物処理に供される。そして、一部の汚泥は、余剰汚泥Ｅとして、通常は、さらに濃縮を行った後、濃縮汚泥の形で排出したり、この濃縮汚泥をさらに脱水して脱水ケーキの状態で搬出される。このように、特段の処理を行わない場合、多量の汚泥を最終処分しなければならないことから、本発明においては、余剰汚泥を汚泥処理装置３に送り、ここで添加した食塩水Ｇと電気分解の作用により汚泥微生物を殺菌した後、処理汚泥Ｆとして生物反応槽１に返送し、活性汚泥の作用で殺菌した汚泥を液状化し、さらに生物分解させるようにしている。
【００１３】
本発明は、このように、余剰汚泥微生物を殺菌して、生物反応槽で水、炭酸ガス、熱などに分解して汚泥の減容化を図るのに好適な技術を提供するものである。
【００１４】
図２に、本発明の汚泥処理装置の一実施例を示す。
この汚泥処理装置は、有機性排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電解処理により汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理するもので、電解処理を行う反応容器３１を密閉構造とするとともに、反応容器３１内を高圧にする加圧ポンプ４を設けている。
反応容器３１の後段には、減圧時に発生する微細気泡により電解処理汚泥を浮上分離する浮上濃縮タンク６１が設けられている。
【００１５】
水処理系で発生した余剰汚泥Ｅは所定の濃度および量の食塩水Ｇと混合された後、加圧ポンプ４により密閉された反応容器３１に送り込まれる。
反応容器３１で所定の滞留時間を経た後、電解処理汚泥Ｆは減圧弁５を介して浮上濃縮タンク６１に移送される構造となっている。
加圧ポンプの吐き出し圧力は０．１ＭＰａ〜ｌＭｐａ、好ましくは０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとし、反応容器３１はその内圧に耐えうるものとする。
反応容器３１内には、正極と負極の電極板３２を１組又は複数組浸漬させ、電気配線又は反応容器３１の壁面に設置したコネクタ等により、密閉構造を損なわないようにして電源と接続する。
【００１６】
この汚泥処理装置の運転方法は、余剰汚泥の濃度と量により異なるが、食塩水の添加等により、塩化物を含有した電解液の存在下で、所定の電圧、電流、反応時間で運転することができる。
電解処理においては、汚泥微生物を殺菌する次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンが発生するが、同時に水の電気分解が起こって酸素と水素が発生する。通常は電気分解で生じる酸素や水素ガスは微細な気泡であり、粘性のある余剰汚泥中では安定した気泡となり、水上部に浮上して壊れず、酸素や水素ガスを放出することなく、スカムとして蓄積する。
酸素と水素が混在する系では、引火性、爆発性があり、大量に蓄積すると非常に危険であるため、速やかに排出する必要があるが、本装置においては、余剰汚泥Ｅを圧カポンプ４により反応容器３１内に圧送しているため反応容器３１内は高圧となっており、水素ガスや酸素ガスは常圧の場合の数倍量汚泥中に溶解できる。したがって、電気分解で生じるガスの発生を大幅に低減することができ、それに伴いスカムの発生も防止することができる。
【００１７】
一方、反応容器３１から減圧弁５を介して浮上濃縮タンク６１に処理汚泥Ｆを移送する際、加圧条件下で汚泥中に溶解していたガスが微細気泡として大量に発生する。
この微細気泡が付着した汚泥粒子は、見かけ密度が小さくなり浮上分離することができる。浮上分離した汚泥は、浮上濃縮タンク６１に設けられた汚泥かき取り機６２でかき取られ、一部浮上せずに沈殿した汚泥は、汚泥かき寄せ機６３でかき寄せられる。
これにより、電解処理汚泥Ｆは、濃縮汚泥Ｈと分離液Ｉに分離して、濃縮汚泥Ｈだけを生物反応槽１へ返送して処理することができる。
【００１８】
なお、反応容器３１内を高圧にするためには、通常、余剰汚泥Ｅを高圧ポンプで圧送して連続的に処理する方法が好ましいが、間欠運転の場合にはシリンダー方式やブロワーなどを用いて高圧状態とすることができる。
【００１９】
かくして、本実施例の汚泥処理装置は、電極板を取り付ける反応容器３１を密閉構造とし、加圧ポンプ５により汚泥を容器内に圧送することにより、反応容器３１内を高圧にして、ガスの発生を抑制しスカムの発生を防止することができる。
これにより、電極板３２間の汚泥塊の堆積がなくなるため、汚泥微生物を、発生した次亜塩素酸や次亜塩素酸イオン等の殺菌剤とを効率良く接触せしめて、効果的に殺菌することができる。
殺菌された電解処理汚泥Ｆは、水処理系の生物反応槽１に移送して、活性汚泥により、水や炭酸ガス等に生物分解することができるため、下水などの有機系排水の処理時に発生した余剰汚泥を減容化し、汚泥の処理処分にかかる費用を低減することができる。
また、反応容器３１の後段に浮上濃縮タンク６１を設け、減圧時に発生する微細気泡により電解処理汚泥を浮上分離することにより、重力沈殿での個液分離が難しい電解処理汚泥を容易に個液分離することができるようになる。
【００２０】
以上、本発明の汚泥処理装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の汚泥処理装置は、水等の排水を生物処理した際に発生する余剰汚泥に対し、電極板を用いて汚泥微生物を殺菌又は可溶化処理する場合において、酸素ガスや水素ガスを再び水中に溶解させることにより、発生ガスの問題点や殺菌効率の低下の問題点を解消することができることから、下水などの有機性排水を生物処理した場合に発生する余剰汚泥の減容化処理に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の汚泥処理装置を適用した汚泥の処理システムを示すフロー図である。
【図２】本発明の汚泥処理装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】従来の汚泥処理装置を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    生物反応槽
２    最終沈殿池
３    汚泥処理装置
３１  反応容器
３２  電極板
４    加圧ポンプ（加圧手段）
５    減圧弁
６１  浮上濃縮タンク
６２  汚泥かき取り機
６３  汚泥かき寄せ機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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