(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に生物処理を施して活性汚泥及び生物処理水を含有する第１の混合液を生成する生物処理槽と、
この第１の混合液と無機凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する第２の混合液を生成する混和槽と、
この第２の混合液を固形物と分離処理水とに固液分離する固液分離装置と、
この分離処理水を、前記固液分離装置の後段に供給する分離処理水供給ラインと、
前記固液分離装置からの前記分離処理水の一部を、前記第１の混合液と混合すべく前記生物処理槽と前記混和槽との間若しくは前記混和槽に戻す分離処理水戻しラインと、
を具備した廃水処理装置。
【請求項２】
前記生物処理槽と前記混和槽との間に、前記生物処理槽の前記第１の混合液を貯めて当該第１の混合液を前記混和槽に供給する混合液水槽を備え、
前記分離処理水戻しラインは、前記混合液水槽に接続されることを特徴とする請求項１記載の廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃水を浄化処理する廃水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば屎尿処理施設等に配設される廃水処理装置としては、例えば特開平１１−２１６４９４号公報に記載の装置が知られている。この公報に記載の廃水処理装置は、供給される屎尿及び浄化槽汚泥を除渣してから、脱水機で脱水処理して脱水汚泥（脱水ケーキ）と脱水濾液とに分離し、硝化脱窒素槽（生物処理槽）でこの脱水濾液に生物学的硝化脱窒素処理を施して活性汚泥及び生物処理水を含有する混合液を形成し、混和槽でこの混合液に無機凝集剤を添加して凝集汚泥及び凝集処理水を含有する混合液を形成し、高速沈殿槽（固液分離装置）でこの混合液に高分子凝集剤を添加して凝集汚泥の粗大化を図りつつ凝集汚泥と分離処理水とに固液分離し、砂濾過塔でこの分離処理水を濾過処理し、活性炭吸着塔でこの砂濾過塔の分離濾液を活性炭吸着処理してこの活性炭吸着処理水を排出する構成に成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記廃水処理装置にあっては、少ない無機凝集剤の添加率で処理水質を高めるのは難しい。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、少ない無機凝集剤添加率で処理水質が高められる廃水処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前述した廃水処理装置の問題点について検討した結果、硝化脱窒素槽の後段での凝集処理にあっては、被処理水のＭＬＳＳ（Mixed Liquor Suspended Solids）濃度が低い方が、少ない無機凝集剤の添加率で処理水質を高め得るということを見出した。従って、少ない無機凝集剤の添加率で処理水質を高めるには、硝化脱窒素槽のＭＬＳＳ濃度を低くすることが考えられる。ここで、硝化脱窒素槽のＭＬＳＳ濃度は、生物学的硝化脱窒素処理を安定して実施すべく、例えば１２０００〜２００００ｍｇ／Ｌに調整されている。このＭＬＳＳ濃度を低くして、生物学的硝化脱窒素処理を安定して実施するには、ＭＬＳＳ×水槽容量＝汚泥総量の関係から、硝化脱窒素槽の容量を大きくしなければならず、好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明による廃水処理装置は、被処理水に生物処理を施して活性汚泥及び生物処理水を含有する第１の混合液を生成する生物処理槽と、この第１の混合液と無機凝集剤とを混合し凝集汚泥及び凝集処理水を含有する第２の混合液を生成する混和槽と、この第２の混合液を固形物と分離処理水とに固液分離する固液分離装置と、この分離処理水を、固液分離装置の後段に供給する分離処理水供給ラインと、固液分離装置からの分離処理水の一部を、第１の混合液と混合すべく生物処理槽と混和槽との間若しくは混和槽に戻す分離処理水戻しラインと、を具備した。
【０００７】
このような廃水処理装置によれば、固液分離装置の分離処理水の一部が、分離処理水戻しラインを介して生物処理槽と混和槽との間若しくは混和槽に戻されて第１の混合液と混合される。従って、生物処理槽のＭＬＳＳ濃度を変えることなく、混和槽のＭＬＳＳ濃度及び当該混和槽から固液分離装置に流入するＭＬＳＳ濃度が低くされると共に、希釈水を別途加えていないことから希釈水を加える場合に比して処理水量（排出水量）が少なくされる。
【０００８】
ここで、分離処理水戻しラインは、生物処理槽と混和槽との間に介装され、生物処理槽の第１の混合液を貯めて当該第１の混合液を混和槽に供給する混合液水槽に接続される構成でも良く、また、生物処理槽の第１の混合液を混和槽に供給するラインに接続される構成でも良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る廃水処理装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による廃水処理装置を示すブロック構成図である。
【００１０】
本実施形態の廃水処理装置は、屎尿処理設備に配設されているもので、屎尿及び最近の浄化槽の普及に伴い搬入割合が高まっている浄化槽汚泥を処理するものである。この廃水処理装置は概略、上流から下流（図示左側から右側）に向かって、除渣装置１ａ，１ｂ、脱水機２、硝化脱窒素槽（生物処理槽）３、混合液水槽４、混和槽５、高速沈殿槽（固液分離装置）６、砂濾過塔（清澄濾過装置）７、活性炭原水槽８、活性炭吸着塔（吸着装置）９、活性炭処理水槽１０を備える。
【００１１】
除渣装置１ａは、ラインＬ１を介して供給される屎尿の夾雑物を除去し、除渣装置１ｂは、ラインＬ２を介して供給される浄化槽汚泥の夾雑物を除去する。除渣装置１ａで夾雑物が除去されて屎尿を主成分とする汚泥水はラインＬ３を介して脱水機２に供給され、除渣装置１ｂで夾雑物が除去されて浄化槽汚泥を主成分とする汚泥水はラインＬ４を介して脱水機２に供給される。この脱水機２には、ラインＬ１２を介して高速沈殿槽６の凝集汚泥の一部も供給される。
【００１２】
脱水機２は、汚泥水及び凝集汚泥に脱水処理を施して、脱水汚泥と脱水濾液を生成する。この脱水汚泥は、ラインＬ６を介して系外に排出される。一方、脱水濾液は被処理水として、ラインＬ５を介して硝化脱窒素槽３に供給される。
【００１３】
硝化脱窒素槽３は、脱水濾液に生物学的硝化脱窒素処理を施して、活性汚泥及び生物処理水を含有する第１の混合液を生成する。この硝化脱窒素槽３には、当該生物学的硝化脱窒素処理を実施することで低下していく汚泥濃度を一定に維持すべく、ラインＬ１１を介して高速沈殿槽６の凝集汚泥の一部が供給される。この供給される凝集汚泥で硝化脱窒素槽３の汚泥濃度が一定に維持されると、当該凝集汚泥の余剰分が上記ラインＬ１２を介して脱水機２に供給される。この硝化脱窒素槽３で生成される第１の混合液は、第１の混合液供給ラインとしてのラインＬ７を介して混合液水槽４に供給される。
【００１４】
混合液水槽４は、第１の混合液を貯めるもので、この混合液水槽４の第１の混合液は、ラインＬ７と同様な第１の混合液供給ラインとしてのラインＬ８を介して混和槽５に供給される。
【００１５】
混和槽５は、第１の混合液にラインＬ１３を介して無機凝集剤を添加し、撹拌装置（不図示）で撹拌することで、凝集汚泥としての微細フロックを形成し、この凝集汚泥（微細フロック）及び凝集処理水を含有する第２の混合液を生成する。この無機凝集剤としては、例えば鉄系若しくはアルミ系が採用され、鉄系の無機凝集剤としては、例えばポリ硫酸鉄、塩化第２鉄等が使用され、アルミ系の無機凝集剤としては、例えば硫酸バン土、ポリ塩化アルミニウム等が使用される。この混和槽５では、上記無機凝集剤の添加で低下するｐＨを調整すべく、ｐＨ調整剤が添加される。無機凝集剤として、例えば鉄系の無機凝集剤を用いる場合には、ｐＨが５〜５．５程度に調整される。この混和槽５で生成される第２の混合液は、ラインＬ９を介して高速沈殿槽６に供給される。
【００１６】
高速沈殿槽６は、特開平１１−２１６４９４号公報に記載されている高速沈殿槽と同様に構成され、第２の混合液にラインＬ１４を介して高分子凝集剤を添加し、撹拌装置（不図示）で撹拌することで、微細フロックを粗大化して凝集汚泥としての粗大フロックを形成し、第２の混合液を、凝集汚泥（粗大フロック：固形物）と分離処理水とに固液分離する。この高分子凝集剤としては、例えばアニオン系等の高分子凝集剤が使用される。この高速沈殿槽６で固液分離されて沈殿する凝集汚泥は、前述したように、ラインＬ１１を介して硝化脱窒素槽３に供給され、余剰分はラインＬ１２を介して脱水機２に供給される。一方、高速沈殿槽６の分離処理水は、分離処理水供給ラインとしてのラインＬ１０を介して砂濾過塔７に供給される。
【００１７】
砂濾過塔７は、濾材として砂を備え、この濾材を備える浄化処理部で分離処理水を清澄濾過処理し、ＳＳ（Suspended Solids）等の微細な固形物を捕捉する。この砂濾過塔７の分離濾液は、ラインＬ１５を介して、分離濾液を貯める活性炭原水槽８に供給され、この活性炭原水槽８の分離濾液は、ラインＬ１６を介して活性炭吸着塔９に供給される。
【００１８】
活性炭吸着塔９は、吸着材として活性炭を備え、この活性炭を備える浄化処理部で分離濾液を活性炭吸着処理し、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）等の有機物を捕捉する。この活性炭吸着塔９の活性炭吸着処理水は、ラインＬ１７を介して、活性炭吸着処理水を貯める活性炭処理水槽１０に供給され、この活性炭処理水槽１０の活性炭吸着処理水は、適宜ラインＬ１８を介して外部に放流される。
【００１９】
ここで、特に本実施形態では、高速沈殿槽６と上記混合液水槽４とを接続し、高速沈殿槽６の分離処理水の一部を、混合液水槽４に導いて戻す分離処理水戻しラインＬ２０を備えている。
【００２０】
この分離処理水戻しラインＬ２０には、高速沈殿槽６の分離処理水の一部を混合液水槽４に戻すべくポンプを介装しても良く、また、高速沈殿槽６と混合液水槽４との間に高低差を設けて、高速沈殿槽６の分離処理水の一部を混合液水槽４に戻すように構成しても良い。
【００２１】
このように構成された廃水処理装置によれば、高速沈殿槽６の分離処理水の一部が、分離処理水戻しラインＬ２０を介して、硝化脱窒素槽３の後段の混合液水槽４に戻されて第１の混合液と混合され、この分離処理水を含む第１の混合液が混和槽５に供給される。
【００２２】
従って、例えば１２０００〜２００００ｍｇ／Ｌに調整されている硝化脱窒素槽３のＭＬＳＳ濃度を変えることなく、混和槽５に流入するＭＬＳＳ濃度が、分離処理水の一部が流入する分低くされる。従って、高速沈殿槽６に流入するＭＬＳＳ濃度も低くされる。その結果、少ない無機凝集剤添加率で処理水質を高めるのが可能とされる。また、このように無機凝集剤の添加率が少なくされることから、無機汚泥の生成量を低減するのが可能とされる。さらに、硝化脱窒素槽３のＭＬＳＳ濃度を変える必要が無いことから、当該硝化脱窒素槽３の容量を大きくすることなく生物学的硝化脱窒素処理を安定して実施するのが可能とされる。加えて、分離処理水の一部が分離処理水戻しラインＬ２０を介して硝化脱窒素槽３と混和槽５との間に戻され、希釈水を別途加えていないことから、希釈水を加える場合に比して処理水量（排出水量）が少なくされ、高速沈殿槽６の後段の砂濾過塔７、活性炭吸着塔９の小型化が可能とされて、低コスト化を図るのも可能とされる。
【００２３】
また、本実施形態においては、混和槽５の後段の高速沈殿槽６に対して流入するＭＬＳＳ濃度も低くされるため、少ない高分子凝集剤添加率でも、安定した固液分離を行うのに十分なフロックを形成するのが可能とされている。
【００２４】
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、分離処理水の一部を、分離処理水戻しラインＬ２０を介して混合液水槽４に戻すようにしているが、第１の混合液供給ラインとしてのラインＬ７やラインＬ８に戻すようにしても良い。この場合には、混合液水槽４は有っても無くても良い。また、分離処理水の一部を混和槽５に戻して第１の混合液と混合することも可能である。この場合には、無機凝集剤を供給するラインＬ１３より上流側（手前側）に戻すのが望ましい。
【００２５】
また、上記実施形態においては、生物処理槽を、生物学的硝化脱窒素処理を施す硝化脱窒素槽３としているが、例えば窒素分を非含有の廃水を処理する場合には、当該生物処理槽は、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）、ＣＯＤを酸化処理する曝気槽としても良い。
【００２６】
また、無機凝集剤をラインＬ８に、高分子凝集剤をラインＬ９に各々添加する廃水処理装置に対しても適用可能である。この場合には、分離処理水の一部は、無機凝集剤供給位置より上流側に戻すのが好ましい。
【００２７】
また、上記実施形態においては、固液分離装置を高速沈殿槽６としているが、例えば膜分離槽とした廃水処理装置に対しても適用可能である。この場合には、高分子凝集剤の添加は不要となる。
【００２８】
さらにまた、上記実施形態においては、屎尿及び浄化槽汚泥が導入される廃水処理装置に対する適用が述べられているが、屎尿及び浄化槽汚泥の何れか一方が導入される廃水処理装置に対しても適用可能であり、さらには、これ以外の廃水に対して適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による廃水処理装置は、固液分離装置の分離処理水の一部を、分離処理水戻しラインを介して生物処理槽と混和槽との間若しくは混和槽に戻して第１の混合液と混合し、生物処理槽のＭＬＳＳ濃度を変えることなく混和槽のＭＬＳＳ濃度及び当該混和槽から固液分離装置に流入するＭＬＳＳ濃度を低くするように構成したものであるから、生物処理槽の容量を大きくすることなく生物処理を安定して実施し、且つ、少ない無機凝集剤添加率で処理水質を高めると共に無機汚泥の生成量を低減するのが可能となる。加えて、固液分離装置の分離処理水の一部を分離処理水戻しラインを介して生物処理槽と混和槽との間若しくは混和槽に戻すことで、希釈水を加える場合に比して処理水量（排出水量）を少なくするように構成したものであるから、固液分離装置の後段の例えば清澄濾過装置、吸着装置等の小型化が可能とされ、低コスト化を図るのが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃水処理装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
３…硝化脱窒素槽（生物処理槽）、４…混合液水槽、５…混和槽、６…高速沈殿槽（固液分離装置）、Ｌ７，Ｌ８…第１の混合液供給ライン、Ｌ１０…分離処理水供給ライン、Ｌ２０…分離処理水戻しライン。
【図１】
0004467748.tif 000002