(57)【要約】【課題】固液分離槽の界面に起因する運転管理を容易にし且つ排水流入部の悪臭を防止し且つ余剰汚泥を十分に減容化する。【解決手段】活性汚泥処理槽２の活性汚泥含有水の一部をラインＬ５を介して排水流入部１に戻すべく返送し、固液分離槽３に導入する汚泥を低減し汚泥界面を低くすると共に、排水流入部１に返送した活性汚泥と有機性排水とを混合し排水中の臭気成分である有機物質を、活性汚泥の初期吸着により吸着させて、液体中から活性汚泥側へ移行させ臭気濃度を低下させる。また、排水流入部１からの排水に随伴され上記有機物質を付着した活性汚泥の一部を酸発酵槽５で酸発酵することで、効率良く酸発酵し一部を可溶化すると共に、この酸発酵汚泥をラインＬ７を介して排水流入部１又は活性汚泥処理槽２に戻すべく返送することで酸発酵汚泥を活性汚泥処理し嫌気性汚泥の一部を好気性微生物に捕食させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水が流入する排水流入部と、この排水流入部からの排水を活性汚泥により活性汚泥処理する活性汚泥処理槽と、この活性汚泥処理槽からの処理水を汚泥と分離処理水とに固液分離する固液分離槽と、を備える有機性排水処理装置において、
前記活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部を、前記排水流入部に戻すべく返送する活性汚泥含有水返送ラインと、
前記排水流入部からの排水の一部を酸発酵させる酸発酵槽と、
この酸発酵槽で酸発酵された酸発酵汚泥を、前記排水流入部又は前記活性汚泥処理槽に戻すべく返送する酸発酵汚泥返送ラインと、を備えることを特徴とする有機性排水処理装置。
【請求項２】
有機性排水を排水流入部に流入し、この排水流入部からの排水を活性汚泥処理槽で活性汚泥により活性汚泥処理し、この活性汚泥処理槽からの処理水を固液分離槽で汚泥と分離処理水とに固液分離する有機性排水処理方法において、
前記活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部を、活性汚泥含有水返送ラインを通して前記排水流入部に戻すべく返送し、
前記排水流入部からの排水の一部を、酸発酵槽で酸発酵させ、
この酸発酵槽で酸発酵された酸発酵汚泥を、前記排水流入部又は前記活性汚泥処理槽に戻すべく返送することを特徴とする有機性排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性排水を活性汚泥処理する有機性排水処理装置及び有機性排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機性排水を活性汚泥を用いて活性汚泥処理する有機性排水処理装置として、沈砂池を経てポンプ井に流入する有機性排水を、ポンプにより汲み上げ汚水分配槽を経てオキシデーションディッチ槽に送り、当該オキシデーションディッチ槽で排水処理し、この処理水を沈殿槽で汚泥と分離処理水とに固液分離し、分離処理水を放流する一方で、沈殿汚泥を余剰汚泥として沈砂池の上流に戻し、これにより余剰汚泥の減容化を図るしき鳥方式が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
船戸東郎執筆「余剰汚泥の減量化を目指したＯＤプロセスの運転管理について」社団法人日本下水道協会発行  第３９回下水道研究発表会講演集、２００２年、ｐ．７１９−７２１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記しき鳥方式にあっては、以下の問題がある。
【０００５】
すなわち、余剰汚泥の減容化が十分ではない。
【０００６】
また、オキシデーションディッチ槽の後段の沈殿槽での負荷が大きく、汚泥の沈降性が悪くなる結果、汚泥界面が高くなって溢流等の虞があり、運転管理が難しい。
【０００７】
また、沈砂池及びポンプ井等の排水流入部で、臭気成分である有機物質による悪臭が発生し、作業環境の改善が望まれている。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、余剰汚泥の減容化が十分に図られると共に、運転管理が容易とされ、且つ、排水流入部での悪臭の発生が防止される有機性排水処理装置及び有機性排水処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機性排水処理装置は、有機性排水が流入する排水流入部と、この排水流入部からの排水を活性汚泥により活性汚泥処理する活性汚泥処理槽と、この活性汚泥処理槽からの処理水を汚泥と分離処理水とに固液分離する固液分離槽と、を備える有機性排水処理装置において、活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部を、排水流入部に戻すべく返送する活性汚泥含有水返送ラインと、排水流入部からの排水の一部を酸発酵させる酸発酵槽と、この酸発酵槽で酸発酵された酸発酵汚泥を、排水流入部又は活性汚泥処理槽に戻すべく返送する酸発酵汚泥返送ラインと、を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明による有機性排水処理方法は、有機性排水を排水流入部に流入し、この排水流入部からの排水を活性汚泥処理槽で活性汚泥により活性汚泥処理し、この活性汚泥処理槽からの処理水を固液分離槽で汚泥と分離処理水とに固液分離する有機性排水処理方法において、活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部を、活性汚泥含有水返送ラインを通して排水流入部に戻すべく返送し、排水流入部からの排水の一部を、酸発酵槽で酸発酵させ、この酸発酵槽で酸発酵された酸発酵汚泥を、排水流入部又は活性汚泥処理槽に戻すべく返送することを特徴としている。
【００１１】
このような有機性排水処理装置及び有機性排水処理方法によれば、活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部が、活性汚泥含有水返送ラインを介して排水流入部に戻すべく返送されるため、固液分離槽に導入される汚泥が低減され汚泥界面が低くされると共に、排水流入部に返送された活性汚泥と有機性排水とが混合し、排水中の臭気成分である有機物質が、活性汚泥の初期吸着により吸着されて、液体中から活性汚泥側へ移行し、臭気濃度が低下される。また、排水流入部からの排水に随伴され上記有機物質を付着した活性汚泥の一部が、酸発酵槽で酸発酵されるため、効率良く酸発酵され一部が可溶化されると共に、この酸発酵汚泥が、酸発酵汚泥返送ラインを介して排水流入部又は活性汚泥処理槽に戻すべく返送されるため、この酸発酵汚泥が活性汚泥処理され嫌気性汚泥の一部が好気性微生物に捕食される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機性排水処理装置及び有機性排水処理方法の好適な実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の第一実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図であり、ここで用いられる有機性排水は、例えば、小規模下水、農業集落排水、漁業集落排水、民間企業排水、団地排水等の有機性排水である。
【００１３】
図１に示すように、第一実施形態に係る有機性排水処理装置１００は、オキシデーションディッチ法を採用し、原水としての有機性排水を、オキシデーションディッチを構成する反応槽２の循環水路で硝化処理、脱窒処理するものである。
【００１４】
この有機性排水処理装置１００は、排水流入部としての沈砂池１と、この沈砂池１にラインＬ１を介して接続される活性汚泥処理槽としての反応槽２と、この反応槽２にラインＬ２を介して接続される最終沈殿池（固液分離槽）３と、をこの順に備えている。
【００１５】
そして、この有機性排水処理装置１００では、沈砂池１に流入する有機性排水を、原水ポンプ１１によりラインＬ１を介して反応槽２に供給し、この排水を反応槽２が形成する循環水路で硝化処理、脱窒処理し、この反応槽２の処理水としての活性汚泥含有水をラインＬ２を介して最終沈殿池３へ供給し、この最終沈殿池３で活性汚泥含有水を固液分離し、分離処理水を浄化水としてラインＬ３を介して後段に供する一方で、沈殿汚泥を、返送汚泥ポンプ１３によりラインＬ４を介して反応槽２へ返送する。
【００１６】
なお、反応槽２は、循環水路内全体を交互（例えば時間毎に）に好気状態と嫌気状態とするものであっても、１サイクルの循環水路内に好気領域と嫌気領域とを分けて形成するものであっても良い。
【００１７】
ここで、特に本実施形態においては、反応槽２と沈砂池１とを接続し、反応槽２の活性汚泥含有水の一部を、循環ポンプ１２を通して沈砂池１に戻すべく返送する活性汚泥含有水返送ラインＬ５が設置されている。
【００１８】
また、本実施形態においては、沈砂池１からの有機性排水の一部を酸発酵し、この酸発酵汚泥を沈砂池１に戻すべく返送する酸発酵処理装置４が設置されている。
【００１９】
この酸発酵処理装置４は、沈砂池１の有機性排水を後段に供給するラインＬ１の途中で分岐される分岐ラインＬ６と、この分岐ラインＬ６に接続されて沈砂池１からの排水の一部が供給される汚泥貯留槽としての酸発酵槽５と、を備えている。酸発酵槽５は、分岐ラインＬ６からの排水を所定時間貯留することで酸発酵させるものである。
【００２０】
また、この酸発酵処理装置４は、酸発酵槽５に接続され、当該酸発酵槽５の酸発酵汚泥を、排泥ポンプ６を通して沈砂池１に戻すべく返送する酸発酵汚泥返送ラインＬ７と、酸発酵槽５に接続され、酸発酵による分離液を沈砂池１に戻すべく返送するラインＬ８と、酸発酵汚泥返送ラインＬ７で分岐され、余剰汚泥がある場合に外部に排泥するラインＬ９と、を備えている。
【００２１】
このように構成された有機性排水処理装置１００によれば、反応槽２の活性汚泥含有水の一部が、活性汚泥含有水返送ラインＬ５を介して沈砂池１に返送される。
【００２２】
このため、反応槽２の後段の最終沈殿池３に導入される汚泥が低減され、負荷が低減されて沈降性が良化し汚泥界面が低くされる。このため、汚泥界面に起因する運転管理が容易とされる。
【００２３】
また、沈砂池１にあっては、有機性排水と沈砂池１に返送された活性汚泥とが混合し、排水中の臭気成分である有機物質が、活性汚泥の初期吸着により吸着されて、液体中から活性汚泥側へ移行する。このため、沈砂池１での臭気濃度が低下し、悪臭の発生が防止される。
【００２４】
また、沈砂池１からの有機性排水の一部が分岐ラインＬ６を介して酸発酵槽５に供給されて貯留される。この供給される排水には、前述した有機物質を付着した活性汚泥が随伴されている。
【００２５】
ここで、有機物質が付着した活性汚泥は、例えば、その量を原水ＳＳ量の２０〜６０％とし、酸発酵槽５に１〜７日貯留されると、強度の嫌気性（酸化還元電位ＯＲＰ値  ―３００〜−４００ｍＶ）となり、酸発酵する。
【００２６】
この酸発酵した汚泥では、有機酸（主成分は酢酸、プロピオン酸）が生成されることで、一部可溶化する。これは、活性汚泥中の微生物が、嫌気性微生物の働きで細胞が破壊され、細胞液等の内部物質が流出し分解することによる。
【００２７】
なお、本発明者の実験による有機酸（酢酸、プロピオン酸）の生成される量と発酵日数との関係を以下の表１に示す。表１より明らかなように、１〜７日が好適であるというのが分かる。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
斯くの如く酸発酵槽５では、有機性排水に随伴され有機物質を付着した活性汚泥が、効率良く酸発酵され一部が可溶化するため、余剰汚泥が減容化される。この酸発酵槽５で生じた酸発酵汚泥は、酸発酵汚泥返送ラインＬ７を介して、沈砂池１に返送され、反応槽２に導入されて活性汚泥処理される。このため、酸発酵汚泥を構成する嫌気性汚泥のその一部が好気性微生物に捕食され、余剰汚泥がさらに減容化される。すなわち、酸発酵槽５での余剰汚泥可溶化及び活性汚泥処理槽２での微生物による酸発酵汚泥の捕食により、余剰汚泥が十分に減容化される。因みに、汚泥発生率は０〜１０％である。
【００３０】
また、酸発酵槽５での酸発酵により生じた有機酸を主体とする分離液は、ラインＬ８を介して、沈砂池１に返送され、反応槽２で活性の高まっている活性汚泥と反応し当該活性汚泥に吸着されて浄化され最終沈殿池３へ供される。
【００３１】
図２は、本発明の第二実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図であり、この第二実施形態に係る有機性排水処理装置２００は、嫌気・好気法を採用し、有機性排水を、活性汚泥処理槽としての嫌気・好気槽２２で嫌気処理、活性汚泥処理するものである。この嫌気・好気槽２２は、嫌気槽２２ａと好気槽２２ｂとを並設して成る。
【００３２】
有機性排水処理装置２００は、沈砂池１と、この沈砂池１にラインＬ１を介して接続される嫌気槽２２ａと、この嫌気槽２２ａの処理水が供給される好気槽２２ｂと、この好気槽２２ｂにラインＬ２を介して接続される最終沈殿池３と、をこの順に備えている。
【００３３】
そして、この有機性排水処理装置２００では、沈砂池１に流入する有機性排水を、原水ポンプ１１によりラインＬ１を介して、嫌気槽２２ａに供給し、この嫌気槽２２ａで水中攪拌機１５による水中撹拌により沈殿分離を防止しながら排水を嫌気処理し、この処理水を好気槽２２ｂで活性汚泥処理し、この処理水としての活性汚泥含有水をラインＬ２を介して最終沈殿池３へ供給し、この最終沈殿池３で活性汚泥含有水を固液分離し、分離処理水を浄化水としてラインＬ３を介して後段に供する一方で、沈殿汚泥を、返送汚泥ポンプ１３によりラインＬ１０を介して嫌気槽２２ａへ返送する。なお、固液分離槽３での沈殿汚泥を、好気槽２２ｂへ返送するようにしても良い。
【００３４】
ここで、特に本実施形態においては、好気槽２２ｂと沈砂池１とを接続し、好気槽２２ｂの活性汚泥含有水の一部を、循環ポンプ１４を通して沈砂池１に戻すべく返送する活性汚泥含有水返送ラインＬ１５を備えている。
【００３５】
また、本実施形態においては、沈砂池１からの有機性排水の一部を導入し酸発酵して沈砂池１に戻すべく返送する第一実施形態と同様な酸発酵処理装置４を備えている。この酸発酵処理装置４を構成する酸発酵槽５には、嫌気槽２２ａから余剰汚泥を供給するラインＬ１１も接続されている。
【００３６】
このように構成された有機性排水処理装置２００によれば、好気槽２２ｂの活性汚泥含有水の一部が、活性汚泥含有水返送ラインＬ１５を介して沈砂池１に返送されるため、第一実施形態と同様に、最終沈殿池３に導入される汚泥が低減され、汚泥界面に起因する運転管理が容易とされると共に、沈砂池１にあっては、有機性排水と沈砂池１に返送された活性汚泥とが混合し、排水中の臭気成分である有機物質が活性汚泥の初期吸着により吸着され、沈砂池１での悪臭の発生が防止される。
【００３７】
また、沈砂池１からの有機性排水の一部が、酸発酵処理装置４で酸発酵され、酸発酵汚泥が沈砂池１に返送されるため、第一実施形態と同様に、酸発酵槽５での余剰汚泥可溶化及び活性汚泥処理槽２２での微生物による酸発酵汚泥の捕食により、余剰汚泥が十分に減容化される。
【００３８】
また、酸発酵槽５での酸発酵により生じた有機酸を主体とする分離液が、嫌気・好気槽２２で処理されるため、第一実施形態と同様に、活性汚泥に吸着されて浄化され最終沈殿池３へ供される。
【００３９】
図３は、本発明の第三実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図であり、この第三実施形態に係る有機性排水処理装置３００は、長時間曝気法を採用し、有機性排水を活性汚泥処理槽としての曝気槽３２で活性汚泥処理するものである。
【００４０】
この有機性排水処理装置３００は、沈砂池１と、この沈砂池１にラインＬ１ａを介して接続される調整槽３１と、この調整槽３１にラインＬ１ｂを介して接続される曝気槽３２と、この曝気槽３２にラインＬ２を介して接続される最終沈殿池３と、をこの順に備えている。
【００４１】
そして、この有機性排水処理装置３００では、沈砂池１に流入する有機性排水を、原水ポンプ１１によりラインＬ１ａを介して、調整槽３１に供給し、この調整槽３１で排水量を調整後、調整槽ポンプ３３によりラインＬ１ｂを介して曝気槽３２に供給し、この排水を曝気槽３２で曝気処理し、この処理水としての活性汚泥含有水をラインＬ２を介して最終沈殿池３へ供給し、この最終沈殿池３で活性汚泥含有水を固液分離し、分離処理水を浄化水としてラインＬ３を介して後段に供する一方で、沈殿汚泥を、返送汚泥ポンプ１３によりラインＬ４を介して曝気槽３２へ返送する。
【００４２】
ここで、特に本実施形態においては、曝気槽３２と沈砂池１とを接続し、曝気槽３２の活性汚泥含有水の一部を、循環ポンプ２４を通して沈砂池１に戻すべく返送する活性汚泥含有水返送ラインＬ２５を備えている。
【００４３】
また、沈砂池１からの有機性排水の一部を導入し酸発酵して沈砂池１に戻すべく返送する第一実施形態と同様な酸発酵処理装置４を備えている。この酸発酵処理装置４を構成する分岐ラインＬ６は、沈砂池１と調整槽３１とを接続するラインＬ１ａから分岐されている。
【００４４】
なお、標準活性汚泥法の場合には、調整槽３１は一般的に不要とされる。
【００４５】
このように構成された有機性排水処理装置３００によれば、曝気槽３２の活性汚泥含有水の一部が、活性汚泥含有水返送ラインＬ２５を介して沈砂池１に返送されるため、第一実施形態と同様に、汚泥界面に起因する運転管理が容易とされると共に、沈砂池１での悪臭の発生が防止される。
【００４６】
また、沈砂池１からの有機性排水の一部が、酸発酵処理装置４で酸発酵され、酸発酵汚泥が沈砂池１に返送されるため、第一実施形態と同様に、余剰汚泥が十分に減容化される。
【００４７】
また、酸発酵槽５での酸発酵により生じた有機酸を主体とする分離液が、曝気槽３２で処理されるため、第一実施形態と同様に、活性汚泥に吸着されて浄化され最終沈殿池３へ供される。
【００４８】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、酸発酵槽５で生じる酸発酵汚泥、分離液を沈砂池１に戻すべく返送するようにしているが、活性汚泥処理槽２，２２，３２に戻すべく返送するようにしても良い。これによっても、活性汚泥処理槽２，２２，３２での微生物による酸発酵汚泥の捕食により、余剰汚泥が十分に減容化されるというのはいうまでもない。ここで、第二実施形態にあっては、嫌気槽２２ａ、好気槽２２ｂの何れに戻しても良い。
【００４９】
また、第二実施形態においては、有機性排水の有機物質が特に付着しやすいとして好気槽２２ｂの活性汚泥含有水の一部を沈砂池１に戻すべく返送するようにしているが、嫌気槽２２ａの活性汚泥含有水の一部を沈砂池１に戻すべく返送するようにしても良い。
【００５０】
なお、上記酸発酵処理装置４を用いずに、固液分離槽３からの余剰汚泥を酸発酵し沈砂池１又は活性汚泥処理槽２，２２，３２に戻すことも考えられるが、活性汚泥に対して有機物質が付着する度合いは、活性汚泥処理槽２，２２，３２による活性汚泥処理後に比して、本実施形態のように沈砂池１での有機性排水との混合後の方が高く、この有機物質の付着の度合いが高い活性汚泥の方が効率良く酸発酵されるため、本実施形態のように、沈砂池１からの有機性排水の一部を酸発酵する構成の方が優れている。
【００５１】
【発明の効果】
本発明による有機性排水処理装置及び有機性排水処理方法は、活性汚泥処理槽の活性汚泥含有水の一部を、活性汚泥含有水返送ラインを介して排水流入部に戻すべく返送し、固液分離槽に導入する汚泥を低減し汚泥界面を低くすると共に、排水流入部に返送した活性汚泥と有機性排水とを混合し、排水中の臭気成分である有機物質を、活性汚泥の初期吸着により吸着させて、液体中から活性汚泥側へ移行させ、臭気濃度を低下させるようにしている。このため、汚泥界面に起因する運転管理を容易とすることが可能になると共に、排水流入部での悪臭の発生を防止することが可能となる。また、排水流入部からの排水に随伴され上記有機物質を付着した活性汚泥の一部を、酸発酵槽で酸発酵することで、効率良く酸発酵し一部を可溶化すると共に、この酸発酵汚泥を、酸発酵汚泥返送ラインを介して排水流入部又は活性汚泥処理槽に戻すべく返送することで、この酸発酵汚泥を活性汚泥処理し嫌気性汚泥の一部が好気性微生物に捕食されるようにしている。このため、余剰汚泥の十分な減容化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る有機性排水処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…沈砂池（排水流入部）、２…反応槽（活性汚泥処理槽）、３…最終沈殿池（固液分離槽）、４…酸発酵処理装置、５…酸発酵槽、２２…嫌気・好気槽（活性汚泥処理槽）、２２ａ…嫌気槽、２２ｂ…好気槽、３２…曝気槽（活性汚泥処理槽）、１００，２００，３００…有機性排水処理装置、Ｌ５，Ｌ１５，Ｌ２５…活性汚泥含有水返送ライン、Ｌ６…分岐ライン、Ｌ７…酸発酵汚泥返送ライン。
【図１】
2005028265.tif 000004
【図２】
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【図３】
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