(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機排水原水を原水調整槽で流量調整した後回分槽で活性汚泥処理し、次いで沈澱処理する回分式活性汚泥処理法において、前記回分槽の汚泥を汚泥貯留槽に移送し、前記汚泥貯留槽において前記移送された汚泥を貯留し活性を保つ一方、前記汚泥貯留槽の汚泥を前記原水調整槽に返送すると共に、前記原水調整槽内で被処理水をそのＢＯＤ濃度を実質的に低下させるに十分な時間曝気下に滞留させた後、前記被処理水を回分的に前記回分槽に送水することを特徴とする回分式汚水処理方法。
【請求項２】
前記原水調整槽のＭＬＳＳ濃度を３００ｍｇ／Ｌ以上に調整することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記原水調整槽に吹き込む空気量を原水ＢＯＤ１ｋｇ当たり２５ｍ３以上に維持することを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項４】
前記原水調整槽から前記回分槽に回分的に前記被処理水を送水するに当たり、送水に要する時間を前記回分槽での処理に要する時間の１／３以下に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項の方法。
【請求項５】
前記原水調整槽から前記回分槽に回分的に前記被処理水を送水するに当たり、前記被処理水の少なくとも１０％を前記原水調整槽内に残留させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項の方法。
【請求項６】
前記原水調整槽で前記被処理水のＢＯＤ濃度を６０〜９０％低下させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機排水の回分式汚水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下水、産業排水、生活排水等の有機排水の処理に回分式活性汚泥法が広く用いられている。そして様ざまな改良も提案されている。例えば、回分槽に均質な原水を送るために、流量調整槽を曝気することが行われているが、過曝気による酸化の進みすぎや、過少空気量による不十分な攪拌のため水質の不安定をきたす等の不都合が生じることもあった。
【０００３】
これらの問題を解決する方法の１つとして、特許文献１には、調整槽に曝気攪拌ポンプと流量調整ポンプを設置し、流量調整ポンプに連動させながら曝気撹拌ポンプを運転して原水を回分槽に連続的に移送すると共に、流量調整ポンプの運転停止時には曝気撹拌ポンプを間欠運転させる方法が提案されている。
【０００４】
この方法では、調整槽の機能は流量調整機能に限られており、回分槽に送水される汚水のＢＯＤ負荷を軽減するという技術思想は存在しない。またこの方法では、流量調整ポンプ休止時に曝気撹拌ポンプを間欠運転させることを不可欠としており、曝気時間は曝気休止時間に比し、かなり短時間となり、曝気停止中に臭気が発生することを防ぎ難いという欠点もあった。
【０００５】
また、この方法では、調整槽から回分槽への送水が調整槽に設置された水位計によってコントロールされてはいるが、サイクル中、原水が絶えず回分槽に流入しているため、調整槽内の水質を均質に維持することが難しく、回分槽もその影響を受けて水質の安定しない被処理水を処理することになり、処理水の水質の安定性にも欠けるという欠点があった。
【０００６】
一方、回分槽でのＢＯＤ負荷を軽減する方法として、特許文献２には、回分式反応槽において被処理液を回分式活性汚泥処理し、回分式反応槽の上澄み液（低濃度液）を第２反応槽に供給し、第２反応槽と膜分離槽との間において被処理液を循環しながら膜分離活性汚泥処理し、第２反応槽の混合液を回分反応槽へ返送する方法が提案されている。この方法は、膜分離活性汚泥処理を伴うと共に、第２反応槽と膜分離槽との間の循環操作を伴う点で本発明が対象とする排水処理方法とは異なると共に、設置すべき槽が多く、設備費増につながり、また、上澄み液を回分槽に送るために第１反応槽の曝気運転の停止が必要であり、さらにそこで生成した余剰汚泥を引き抜く作業等も必要になるという問題点を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２１６７８１
【特許文献２】特開２００５−２７９４４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、有機排水原水を原水調整槽で調整した後回分槽で活性汚泥処理し、次いで活性汚泥を沈澱させる回分式活性汚泥処理法において、従来技術の問題点を解消し、汚濁負荷削減を効率よく遂行することによって、回分槽における処理を安定して実施し、コンパクトな設備を用いて安全確実に放流水を基準値以下水準に保つ方法を提供することにある。
【０００９】
本発明は、第１に、有機排水原水を原水調整槽で流量調整した後回分槽で活性汚泥処理し、次いで沈澱処理する回分式活性汚泥処理法において、前記回分槽の汚泥を汚泥貯留槽に移送し、前記汚泥貯留槽において前記移送された汚泥を貯留し活性を保つ一方、前記汚泥貯留槽の汚泥を前記原水調整槽に返送すると共に、前記原水調整槽内で被処理水をそのＢＯＤ濃度を実質的に低下させるに十分な時間曝気下に滞留させた後、前記被処理水を回分的に前記回分槽に送水することを特徴とする回分式汚水処理方法である。
【００１０】
本発明は、第２に、原水調整槽のＭＬＳＳ濃度を３００ｍｇ／Ｌ以上に調整することを特徴とする上記の方法である。
本発明は、第３に、原水調整槽に吹き込む空気量を原水ＢＯＤ１ｋｇ当たり２５ｍ３以上に維持することを特徴とする上記の方法である。
【００１１】
本発明は、第４に、原水調整槽から回分槽に回分的に被処理水を送水するに当たり、送水に要する時間を回分槽での処理に要する時間の１／３以下に設定することを特徴とする上記の方法である。
【００１２】
本発明は、第５に、原水調整槽から回分槽に回分的に被処理水を送水するに当たり、被処理水の少なくとも１０％を該原水調整槽内に残留させることを特徴とする上記の方法である。
【００１３】
本発明は、第６に、原水調整槽で被処理水のＢＯＤ濃度を６０〜９０％低下させることを特徴とする上記の方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明方法により、回分槽の容積の小さなコンパクトな設備を用いることが可能となると共に、操作中に被処理水の嫌気発酵による悪臭の発生を伴うことなく、原水のＢＯＤ濃度の変動に対応した水質管理や処理時間管理が容易となり、安全確実に放流水を基準値以下の水質基準に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の方法に供する有機排水原水は、下水、産業排水、生活排水等従来から活性汚泥処理に供されていた排水が適宜用いられる。特に食品関連の各種施設からの排水が好ましい。本発明の方法に供するに適する有機排水原水（以下、「被処理水」と称する場合がある）のＢＯＤ（生物学的酵素要求量）濃度は、１００〜１０，０００ｍｇ／Ｌ程度、特に２００〜４，０００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００１６】
本発明が対象とする方法は、有機排水原水を原水調整槽（以下、「調整槽」という場合がある）で流量調整した後回分槽で活性汚泥処理し、次いで沈澱処理する回分式活性汚泥処理法であり、原水調整槽への流入前の原水のｐＨ調整等も含め記載を省略した処理条件等は従来周知の上記回分式活性汚泥処理の条件に準ずるものである。
【００１７】
本発明では、回分槽で発生した汚泥（又は汚泥貯留槽の汚泥）の一部を調整槽に返送し、調整槽内で該返送汚泥と原水とを混合し、この混合液を十分な時間曝気下に滞留させて好気的生物反応と流量調整を行なった後に、混合液を回分的に回分槽に送水する。曝気は、原則的には実質上常時行われるが、開放状態の調整槽中の混合物から嫌気発酵に伴う臭気が実質上発生しない程度の曝気停止は許容される。原水の水質等により曝気停止可能時間は異なるが、概ね１時間以内、好ましくは３０分以内の停止は許容される。
【００１８】
本発明において、調整槽に返送される汚泥の量は、原水のＭＬＳＳ濃度が３００ｍｇ／Ｌ以上となるような量であることが好ましい。ＭＬＳＳ濃度が３００ｍｇ／Ｌより低く調整されると、ＢＯＤの除去率が低減し、本発明の効果を十分に得ることが困難となる。上限は特に制限されないが、通常は２，０００ｍｇ／Ｌ以下となるように調整することが好ましい。多すぎると臭気が発生する恐れがあり、槽の密封その他の適切な対策が必要となる場合もある。汚泥の返送は通常被処理水を回分的に回分槽に送水するサイクル毎に行う。ここでいうＭＬＳＳ（ｍｉｘｅｄ  ｌｉｑｕｏｒ  ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ｓｏｌｉｄ）濃度とは水中に分散されている固形分濃度をいう。
【００１９】
本発明において、調整槽に吹き込む空気量は、原水のＢＯＤ１ｋｇ当たり２５ｍ３以上、特に２５〜３８ｍ３の範囲に設定することが好ましい。曝気量が２５ｍ３を下回るとＢＯＤの除去効果が少なく、また悪臭の原因ともなりやすい。曝気量が３８ｍ３を超えても特に支障はないが、それ以上の効果の上昇はほとんど期待できない。
【００２０】
本発明では、調整槽に、必要に応じｐＨ調整等の予備調整をされた原水が、通常、原水発生現場の操業時間中常時流入されている状態で、返送された活性汚泥の存在下に曝気下に処理した後、被処理水を回分的に回分槽に送水する。
【００２１】
調整槽内の被処理水の滞留時間は同槽内での好気的生物反応を推進させ、後段の回分処理反応につなげるために重要である。滞留時間は一義的には原水の流入量と調整槽の容量で決定されるが、原水の水質その他、端的にいえば原水を扱う業種によっても差がある。原水の流入量とその水質、即ちＢＯＤ濃度はその概略が予めわかっているので、調整槽の容量も設定でき、また滞留時間も決めることができる。通常は１３時間以上の滞留時間を設定することが好ましい。一例としては、原水のＢＯＤ濃度が約１，０００ｍｇ／Ｌの場合１３〜２４時間程度、約３，０００ｍｇ／Ｌの場合２４〜３６時間程度が目安となる。本発明では、この調整槽内での処理によって原水のＢＯＤ濃度が通常６０〜９０％低減される。
【００２２】
このように調整槽で処理された被処理水は回分的に回分槽に送水されるが、本発明においては、調整槽から回分槽への送水時間を回分槽での処理時間の１/３以内に設定することが好ましい。このように送水時間を設定することによって回分槽での好気的生物反応をより安定に且つ速やかに促進させることができる。送水時間を上記より長くすると回分槽での処理性の低下が生じやすくなる。送水時間の下限は特に制限はないが、ポンプ容量等の制約もあり、通常回分槽での処理時間の１/５程度である。
【００２３】
本発明においては、調整槽から回分槽に被処理水を送水する際に、被処理水の一部を調整槽内に残留させることが極めて好ましい。残留液の量は、原水の調整槽への流水量やＢＯＤ濃度を考慮して設計した調整槽及び回分槽の容量等に応じて適宜決められるが、調整槽に流入した原水の１０％以上に相当する量が残留液として維持されることが好ましい。上限は特に制限はないが、滞留時間等に応じ１００％近傍に及ぶこともある。このことを通して、回分槽の容量を相対的に小さくすること、即ち相対的にコンパクトな設備にすることが可能となると共に、調整槽に流入する原水の量の変動にも対応可能となる。
【００２４】
回分槽での曝気下での活性汚泥処理の後は、常法に従ってその運転を停止して活性汚泥を沈澱させて、沈殿物を分離し、上澄み液を放流水として放流する。
図１は本発明方法の実施態様を示す概略図である。
【００２５】
図１において、所定量の返送汚泥が充填されている原水調整槽１に、前処理された原水２が導入され、原水調整槽ブロワー３と散気管４で曝気される。原水調整槽１で所定量の空気で所定の時間曝気された原水は回分槽７に導入され、所定の時間回分槽ブロワー９と散気管１０で曝気される。処理後上澄みの処理水は放流ピット２０から放流され、底部の高濃度汚泥は汚泥貯留槽１３に送られる。汚泥は汚泥脱水機へ汚泥移送ライン１４を通して送られる。汚泥の一部は汚泥移送ポンプ１２及び／又は１６によって汚泥返送ラインを通して調整槽１に返送される。
【００２６】
図２は本発明方法の運転状況の一例を示すダイアグラムである。
図２において、１は調整槽への原水流入時間及び曝気時間を示し、２は調整槽から回分槽への送水時間を示し、３は回分槽の曝気時間を示し、４は沈殿時間を示し、５は処理水の放流時間を示す。２，３及び４の時間は任意に設定可能である。
【００２７】
以上のように、本発明方法によれば、調整槽に反応機能を持たせることによって、処理阻害物質が軽減され、大幅な負荷軽減ができるので、回分処理槽の負荷が軽減されて処理が安定し、その結果、最終放流水の水質を安定させることができる。特に食品工場の場合、生産数量や生産品種が多く、毎日の水量や水質が変化し負荷変動が大きいが、本発明の方法によって、安定してＢＯＤ負荷削減が可能となり、回分槽へ送られる被処理水の水質を比較的小さな負荷変動に収めることができるので、回分槽で十分この負荷変動に対応できる。従って、その処理水は放流基準値を常にクリアでき、安定した水質にすることができる。
【００２８】
〔実施例〕
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
各種の有機排水原水を、常法に従ってｐＨ調整等の予備調整をした後、図１に示すプロセスフローに従って処理した。また運転ダイアグラムは図２で示す運転ダイアグラムに従った。
その際の処理条件及び結果を表１に示す。
【００２９】
表中、排水量から臭気までの項目はいずれも流量調整槽におけるものである。表中の項目と単位は次の通りである。
業種：汚水排出業者
排水量：処理する原水の量（ｍ３／日）
水槽容量（ｍ３）
滞留時間：被処理水（原水）の滞留時間（時間）
ＢＯＤ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ｋｇ風量：ＢＯＤ１ｋｇ当たりの空気吹き込み量（ｍ３／ＢＯ−Ｄｋｇ）
汚泥濃度：被処理水の汚泥濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＢＯＤカット率：被処理水のＢＯＤ除去率
臭気：感応試験による
反応時間：回分槽における処理時間（時間）
放流水の水質（ｍｇ／Ｌ）
バッチ数：原水処理回数（回又はバッチ／日）
【００３０】
【表１】
0005138472.tif 000002
【００３１】
表１に示した結果から、調整槽でＢＯＤのカット率が６０〜９０％の大幅改善ができ、回分槽に安定した水質の被処理水を送ることができ、原水の水質が変動しても、調整槽で大幅な負荷のカットが行われるため変動幅が小さく、回分槽で安定した処理ができることがわかる。また、調整槽への吹込み空気を所定量維持することによって臭気の発生を防ぎ、二次公害を防止することができ、過曝気のおそれもないことがわかる。また、調整槽の曝気機能と流入量の調整により処理槽での２４時間処理はもとより１２時間、８時間、６時間処理の２バッチ、３バッチ、４バッチ処理も可能となり、省ペース化と省コストが可能であることがわかる。調整槽は運転停止することなく常時曝気されているので、次のサイクルに速やかに移行することができ、また、調整槽での汚泥引抜作業もないので、プロセスが簡易化されていることもわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明方法の実施態様を示す概略工程図。
【図２】本発明方法の運転状況の一例を示すダイアグラム。
【符号の説明】
【００３３】
１  原水調整槽
２  調整槽への原水移送
３  原水調整槽用ブロワー
４  原水調整槽用散気装置
５  原水移送ポンプ
６  原水槽用レベル計
７  回分型槽
８  放流フロート
９  回分型槽用ブロワー
１０  回分型槽用散気装置
１１  回分型槽用レベル計
１２  汚泥移送ポンプ
１３  汚泥貯留槽
１４  脱水機への汚泥移送ライン
１５  脱水機への汚泥移送ポンプ
１６  汚泥の移送ポンプ
１７  汚泥槽用ブロワー
１８  汚泥槽散気装置
１９  汚泥槽レベル計
２０  放流ピット
２１  放流用モーターバルブ
２２  滅菌装置
【図１】
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【図２】
0005138472.tif 000004