(57)【要約】【課題】簡便に汚泥を殺菌処理し、水処理系に返流することで最終的に排出される汚泥量を削減できるようにした汚泥の処理方法を提供すること。【解決手段】有機性廃水を生物反応槽１に保持した活性汚泥によって生物学的に処理する廃水処理施設における汚泥の処理方法において、発生した余剰汚泥Ｅに次亜塩素酸を添加して、余剰汚泥Ｅ中の汚泥微生物を殺菌あるいは不活化し、その後、生物反応槽１に返流して活性汚泥により分解する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水を生物反応槽に保持した活性汚泥によって生物学的に処理する廃水処理施設における汚泥の処理方法において、発生した余剰汚泥に次亜塩素酸を添加して、該余剰汚泥中の汚泥微生物を殺菌あるいは不活化し、その後、生物反応槽に返流して活性汚泥により分解することを特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
余剰汚泥１リットル当たり次亜塩素酸を有効塩素量として１５０ミリグラム〜２５０ミリグラムの範囲で添加することを特徴とする請求項１記載の汚泥の処理方法。
【請求項３】
余剰汚泥に硫酸等の酸を添加してｐＨを３〜６．５にすることを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃水を生物学的処理することによって発生する余剰汚泥に対し、より簡便に汚泥を殺菌処理し、水処理系に返流することで最終的に排出される汚泥量を削減するようにした汚泥の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理場で発生する余剰汚泥は、脱水、焼却などの過程を経て埋立処分されることが多い。しかし、処分場の残余年数が少なくなってきたことや、その処分費が高騰してきたことを受け、余剰汚泥を発生させない、あるいは発生量を少なくするシステムが求められている。
【０００３】
そこで、発生した余剰汚泥に対して、化学的、物理的あるいは生物学的な処理を施すことで、余剰汚泥中の汚泥微生物を死滅せしめ、これを水処理系の生物反応槽に返流し、当該反応槽に保持した汚泥微生物によって生物学的に分解させ、もって下水処理場から最終的に排出される汚泥をなくす、あるいは削減する技術が開発されつつある。
この技術で中核となるのは、余剰汚泥中の汚泥微生物を死滅させる方法であり、例えばオゾンによる化学的処理（特許文献１）、ビーズを用いて破砕を行う物理的処理（特許文献２）あるいは酸を添加するとともに加熱する物理化学的処理（特許文献３）などが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、いずれの方法においても、汚泥微生物の細胞壁を破壊あるいは損傷させることで、当該微生物を死滅あるいは不活化させることを目的としているが、新たな設備を設ける必要があったり、運転管理が複雑になることがある。
【特許文献１】特許第２９７３７６１号公報
【特許文献２】特開２０００−３２５９８３号公報
【特許文献３】特開２００２−３６１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の汚泥の処理方法が有する問題点に鑑み、簡便に汚泥を殺菌処理し、水処理系に返流することで最終的に排出される汚泥量を削減できるようにした汚泥の処理方法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】
【０００６】
上記目的を達するため、本発明による汚泥の処理方法は、有機性廃水を生物反応槽に保持した活性汚泥によって生物学的に処理する廃水処理施設における汚泥の処理方法において、発生した余剰汚泥に次亜塩素酸を添加して、該余剰汚泥中の汚泥微生物を殺菌あるいは不活化し、その後、生物反応槽に返流して活性汚泥により分解することを特徴とする。
【０００７】
この場合において、余剰汚泥１リットル当たり次亜塩素酸を有効塩素量として１５０ミリグラム〜２５０ミリグラムの範囲で添加することができる。
【０００８】
また、余剰汚泥に硫酸等の酸を添加してｐＨを３〜６．５にすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の汚泥の処理方法によれば、有機性廃水を生物反応槽に保持した活性汚泥によって生物学的に処理する廃水処理施設における汚泥の処理方法において、発生した余剰汚泥に次亜塩素酸を添加して、該余剰汚泥中の汚泥微生物を殺菌あるいは不活化し、その後、生物反応槽に返流して活性汚泥により分解することから、煩雑な装置等を要さずに、効率的に汚泥微生物を殺菌することができ、当該汚泥を水処理系に返流し、生物処理することによって水処理系から排出される汚泥量を削減することができる。
すなわち、次亜塩素酸は強力な酸化剤であり、その酸化力を利用することにより汚泥微生物を構成する細胞壁あるいは細胞膜を損傷させ、当該微生物を不活化することができる。
活性を持つ汚泥微生物は、体外に分解酵素を放出して体外の有機物を取り込みやすくするとともに、分解酵素から自分自身を守るための物質も放出しているが、次亜塩素酸によって不活化した汚泥微生物は、自分自身を守るための物質を放出することができず、よって生物反応槽内に保持された活性汚泥が放出する分解酵素によって分解される。
【００１０】
この場合、余剰汚泥１リットル当たり次亜塩素酸を有効塩素量として１５０ミリグラム〜２５０ミリグラムの範囲で添加することにより、より効率的に汚泥微生物を殺菌することができる。
【００１１】
また、次亜塩素酸は水中のｐＨによってその存在形態が異なっており、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）以外に、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）及び塩素ガス（Ｃｌ２）がある。このうち、もっとも酸化力が強いのが次亜塩素酸であり、その存在比率はｐＨが２．５から７では８０％以上、３から６．５で９０％以上、ｐＨが５で１００％となっている。
したがって、効率的に汚泥微生物を殺菌するために、余剰汚泥に対して次亜塩素酸とともに硫酸等の酸を添加し、ｐＨを３から６．５、望ましくは５程度になるようにすることにより、さらに効率的に汚泥微生物を殺菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の汚泥の処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本発明による汚泥の処理方法では、余剰汚泥に次亜塩素酸を添加することで、当該汚泥中の微生物を殺菌するが、その効果を把握するために実験を行った。
下水処理施設より排出された固形物濃度１０グラム／リットルの余剰汚泥に次亜塩素酸を添加し、３０分間攪拌した後の微生物の菌体数を測定した。なお、攪拌時間を３０分としたのは、処理水を殺菌する際の指針で１５分以上の接触時間が必要とされていることから、対象を汚泥に置き換えた場合、最低その倍以上は必要と考えたことによる。
【００１３】
添加後の菌体数と添加前の菌体数を比較することで、殺菌率を求め、添加した次亜塩素酸中の有効塩素量との関係を示したのが図３である。図３に示すように、添加した有効塩素量が増加するにつれ急激に殺菌率が増加するが、汚泥１リットル当たりの添加量が１５０ミリグラムで８０％の殺菌率を超えた後は殺菌率の増加率が低くなり、約２５０ミリグラムで最大の９０％に達した。
【００１４】
本発明の汚泥の処理方法では、殺菌した汚泥は水処理系の生物反応槽に返流されるが、殺菌されなかった汚泥は生物反応槽内で生存しつづけ、このため生物反応槽内の微生物濃度を増加させることになる。
一方、水処理系では、生物反応槽内の微生物濃度を一定に保つ必要があるが、本発明のように下水処理場から一切の排出汚泥を出さないシステムでは、殺菌処理する汚泥量を増やすことで、その目的を達することが可能である。
したがって、殺菌されなかった汚泥が多い場合、その処理すべき量が増加し、よってシステムの大型化あるいは運転時間の増加や添加薬品量の増加などを伴い、もってコストの増加をもたらすことになる。
そこで、本発明の汚泥の処理方法では、効率的な次亜塩素酸の添加量を考慮し、汚泥１リットル当たり有効塩素量として少なくとも１５０ミリグラムから２５０ミリグラム近傍を添加することで、目的を達することができる。
【実施例１】
【００１５】
図１に、本発明による汚泥の処理方法を廃水処理系に組み合わせた処理フローの一例を示す。
下水処理場に流入した汚水Ａは、生物反応槽１に導かれ、当該槽内に保持された活性汚泥と混合・曝気され、汚水Ａ内の汚濁物質が分解・除去されるとともに、活性汚泥中の汚泥微生物が増殖する。汚濁物質が除去された汚水Ａは、一部の活性汚泥とともに混合液Ｂとして後段の最終沈殿池２に送られる。最終沈殿池２では、汚泥固形物と上澄水の固液分離が図られ、上澄水は処理水Ｃとして殺菌などの適切な処理を受けた後、系外に放出される。
【００１６】
一方、分離された固形物はその一部は返送汚泥Ｄとして生物反応槽１に戻され、残りの汚泥は余剰汚泥Ｅとしてさらなる処理を受ける。すなわち、余剰汚泥Ｅは殺菌槽３に導かれ、攪拌機４によって混和されながら次亜塩素酸Ｆが添加され、さらにｐＨを５程度にするために希硫酸Ｇが添加される。
【００１７】
余剰汚泥Ｅ中の汚泥微生物は、殺菌槽３において滞留している間に、次亜塩素酸Ｆによって９０％程度が殺菌される。なお、本実施例ではｐＨを調整するために希硫酸を用いたが、ｐＨを下げるために硫酸、硝酸及び塩酸などの酸を用いることができる。
殺菌槽３において十分に処理された汚泥は、殺菌汚泥Ｈとして引き抜かれ、再び生物反応槽１に返流されることで、当該槽内に保持された活性汚泥に分解される。これにより、下水処理場から最終的に排出される汚泥量を削減することが可能となる。
【００１８】
あるいは、殺菌汚泥Ｈを特異的に分解することができる微生物群を保持させた生物分解槽５に導き、該生物分解槽５内である程度分解し、生物反応槽１へ返流することで、生物反応槽１の負荷を低減することもできる。
【実施例２】
【００１９】
図２に、殺菌槽３の構造の一例を断面図として示す。
殺菌槽３では、余剰汚泥Ｅ、次亜塩素酸Ｆ及び希硫酸Ｇを混合するが、次亜塩素酸と希硫酸が直接混ざると両者が反応しあい、次亜塩素酸は塩素ガスに分解され、十分な殺菌能力を出すことができない。
そこで、本実施例では余剰汚泥、次亜塩素酸及び希硫酸を効率よく混合できるような殺菌槽３の構造を例示する。
【００２０】
殺菌槽３の片側の壁面には、当該壁面と傾斜した隔壁６によって区切られた第１混和室７が設けられている。
この第１混和室７の下部に、水処理系から送られてきた余剰汚泥Ｅが流入するが、隔壁６と衝突することで、攪拌流が生じる。
同時に、次亜塩素酸Ｆも第１混和室７の下部に注入され、攪拌流によって余剰汚泥Ｅと混和される。
【００２１】
余剰汚泥Ｅと次亜塩素酸Ｆが混和された液は、続く第２混和室８へと越流するが、第２混和室８では攪拌機４によって攪拌されるとともに希硫酸Ｇが注入され、ｐＨは５程度に保たれる。
なお、希硫酸Ｇの注入は、殺菌槽３に設けられたｐＨ制御装置によって監視され、その注入量が制御される。
【００２２】
殺菌槽３において一定時間攪拌、殺菌処理を受けた汚泥は、越流堰１０から殺菌汚泥Ｈとして槽外に流出し、水処理系に返流される。
なお、本実施例での第１混和室７の構造として、殺菌槽３と傾斜した隔壁６からなるものを例示したが、これに類似し、殺菌槽を隔壁で仕切ることで攪拌流を生じさせる構造のものを利用することができる。
【００２３】
以上、本発明の汚泥の処理方法について、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など、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。
例えば、次亜塩素酸は次亜塩素酸ナトリウム溶液として添加することができるが、それ以外にも塩化物塩を水道水あるいは処理水に溶解させ、電気分解することによっても得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の汚泥の処理方法は、より簡便に汚泥を殺菌処理し、水処理系に返流することで最終的に排出される汚泥量を削減するという特性を有していることから、下水処理場をはじめとする余剰汚泥の減容の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の汚泥の処理方法を水処理系に適用した実施例を示すチャート図である。
【図２】本発明の汚泥の処理方法で使用する殺菌槽の実施例を示す断面図である。
【図３】次亜塩素酸の添加量と殺菌率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１    生物反応槽
２    最終沈殿池
３    殺菌槽
４    攪拌機
５    生物分解槽
６    隔壁
７    第１混和室
８    第２混和室
９    ｐＨ制御装置
１０  越流堰
Ａ    汚水
Ｂ    混合液
Ｃ    処理水
Ｄ    返送汚泥
Ｅ    余剰汚泥
Ｆ    次亜塩素酸
Ｇ    希硫酸
Ｈ    殺菌汚泥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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