(57)【要約】【課題】消化汚泥に含有される高濃度の溶解性リン酸イオンを効率よく短時間でＭＡＰの固体粒子として除去あるいは回収し、スケーリングの発生要因成分である溶解性リン酸イオンを低減することにより、消化汚泥を汚泥溶融設備などの汚泥処理施設へ送る送泥管内のスケール付着を防止できるようにする。【解決手段】消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管２４、マグネシウム化合物注入管２５、曝気用の気体吹き込み管２６、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含んだ消化汚泥を引抜くためのＭＡＰ引抜管２７及び処理された消化汚泥を排出するための処理汚泥流出管２８を備える反応槽２１と、前記ＭＡＰ引抜管２７に接続されており、消化汚泥からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を分離するための分離装置２２と、この分離装置２２を経た消化汚泥を反応槽２１に戻すための分離汚泥返送管２３とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消化汚泥を反応槽に供給し、この反応槽へマグネシウム化合物を添加するとともに反応槽内を曝気することにより、消化汚泥に含まれる溶解性リン酸態リンをリン酸マグネシウムアンモニウム粒子として不溶化させ、次いで、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含有した消化汚泥を前記反応槽より排出することを特徴とする消化汚泥の処理方法。
【請求項２】
消化汚泥を反応槽に供給し、この反応槽へマグネシウム化合物を添加するとともに反応槽内を曝気することにより、消化汚泥に含まれる溶解性リン酸態リンをリン酸マグネシウムアンモニウム粒子として不溶化させ、次いで、消化汚泥からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を除去することにより溶解性リン酸態リンの濃度が低減された消化汚泥を得ることを特徴とする消化汚泥の処理方法。
【請求項３】
消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管、マグネシウム化合物注入管、曝気用の気体吹き込み管、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含んだ消化汚泥を引抜くための引抜管及び処理された消化汚泥を排出するための処理汚泥流出管を備える反応槽と、前記引抜管に接続されており、消化汚泥からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を分離するための分離装置と、この分離装置を経た消化汚泥を反応槽に戻すための分離汚泥返送管とを有することを特徴とする消化汚泥の処理設備。
【請求項４】
分離装置が、スクリーンであることを特徴とする請求項３記載の消化汚泥の処理設備。
【請求項５】
処理汚泥流出管に接続して、この処理汚泥流出管から流出した微細なリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を回収するための回収装置が設置されていることを特徴とする請求項３または４記載の消化汚泥の処理設備。
【請求項６】
回収装置が、液体サイクロンであることを特徴とする請求項５記載の消化汚泥の処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嫌気性消化汚泥から溶解性リン酸態リンを除去し、スケーリング因子である溶解性リン酸態リンを低減することにより、リン酸マグネシウムアンモニウムやリン酸カルシウム化合物などのスケーリングを防止するための消化汚泥の処理方法及び処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理施設より発生した汚泥を汚泥溶融設備などの汚泥処理施設に送泥する際に、汚泥中に含有されるリン酸イオン（ＰＯ４３−）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）が配管中において、リン酸マグネシウムアンモニウム（ＭｇＮＨ４ＰＯ４・６Ｈ２Ｏ；以下ＭＡＰという。）を生成したり、リン酸イオン（ＰＯ４３−）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）が反応してリン酸カルシウム化合物を生成し、配管内壁に析出することによりスケールを形成し、送泥管の口径を徐々に小さくし、最悪の場合にはやがてその送泥管の閉塞を招くといったおそれがあった。
【０００３】
嫌気性消化槽により汚泥の減容を行なった後に、送泥する場合には、ＭＡＰを形成する各イオンの濃度が高く、上記の傾向が大きくなる。特に近年の下水処理施設の高度処理化に伴い、生物学的脱リン法を適用された汚泥は嫌気性消化により吐き出すリン酸イオン濃度が高くなり、送泥管の閉塞が加速されるおそれがあった。
【０００４】
送泥管の閉塞障害を防ぐ方法として、従来では鉄系やアルミ系の無機凝集剤を多量に添加し、消化汚泥中のリン酸イオン濃度をＭＡＰ生成の飽和濃度以下に減少させ、ＭＡＰ生成反応を抑制する方法が採用されてきたが、この方法であると多量の凝集剤を必要とし、また、多量の金属塩の混入により、後段の汚泥処理施設、特に汚泥溶融設備での耐火材への影響が懸念されていた。
【０００５】
このような問題を解決する方法として、汚泥を輸送するための管路の上流にエアレーション装置を備え、このエアレーション装置で予め汚泥を曝気して脱炭酸によりｐＨを上昇させ、ＭＡＰの発生要因成分を取り除く方法（例えば、特許文献１参照）が知られている。しかしながら、ここに記載されている方法では、通常、消化汚泥中にはマグネシウムイオンモル数以上のリン酸イオンモル数が含有され、ＭＡＰ反応はマグネシウムイオンとリン酸イオンの当量反応であることより、リン酸イオンが相当量残留することが予想される。
【０００６】
上記方法において生成したＭＡＰ粒子を遠心分離器により分離する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。しかしながら、この方法においても前記同様、消化汚泥に予め含有されるマグネシウムイオンをＭＡＰ反応に利用する方法であることより、リン酸イオンが相当量残留することが予想される。
【０００７】
さらに、消化槽にマグネシウム源を添加し、生成したＭＡＰの結晶を分離する処理方法及び処理装置（例えば、特許文献３参照）が知られている。しかしながら、ここに記載されている方法及び装置では、消化槽内に直接マグネシウム源を添加することにより、消化槽内でＭＡＰ反応が起こり、消化槽内でのＭＡＰのスケーリングが助長されるおそれがある。一旦、消化槽内でのスケーリングによる障害が発生すると、処理施設全体の運転が停止するという大きな問題があった。
【０００８】
さらに、消化槽とその後段のマグネシウム源の添加が可能なＭＡＰ熟成槽より構成される処理方法並びに処理装置（例えば、特許文献４参照）が知られている。しかしながら、ここに記載されている方法並びに装置では、微細なＭＡＰを含む液を消化槽に返送する方法及び装置であることより、消化槽内でのＭＡＰの堆積またはスケーリングの原因となるおそれがあった。
【０００９】
一方、従来よりアンモニウムイオン及びリン酸イオンを含む廃水に、マグネシウム化合物を添加し、通気によって廃水を撹拌し、ＭＡＰの固体粒子を生成させる方法及び装置（例えば、特許文献５参照）が知られている。
【００１０】
さらに、液体サイクロンにより微細なＭＡＰ粒子を回収する装置（例えば、特許文献６参照）、生成したＭＡＰの固体粒子をスクリーンにより効率よく回収する装置（例えば、特許文献７参照）が知られている。しかしながら、これらに記載されている装置は、消化汚泥脱水ろ液やし尿脱離液などの汚泥濃度が数千ｍｇ／Ｌ以下の廃水を対象としており、汚泥濃度が数万ｍｇ／Ｌ程度の汚泥を対象としたものではなく、汚泥高濃度におけるＭＡＰの生成や回収についての知見は無かった。
【特許文献１】特開２０００−２７１５９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１６２３００号公報
【特許文献３】特開２００４−９４１号公報
【特許文献４】特開２００４−１６０３００号公報
【特許文献５】特許第２５７８１３６号公報
【特許文献６】特許第３６８１０７３号公報
【特許文献７】特開平９−１１７７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、消化汚泥に含有される高濃度の溶解性リン酸イオンを効率よく短時間でＭＡＰの固体粒子として除去あるいは回収し、スケーリングの発生要因成分である溶解性リン酸イオンを低減することにより、消化汚泥を汚泥溶融設備などの汚泥処理施設へ送る送泥管内のスケール付着を防止できる消化汚泥の処理方法及び処理設備を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、汚泥濃度が高い消化汚泥に対しても、いわゆるＭＡＰ法を適用することにより消化汚泥中に含まれる溶解性リン酸イオンを短時間で効率よく除去でき、さらに必要に応じてＭＡＰの固体粒子として回収し得るという事実を見出し、本発明に到達した。
【００１３】
すなわち、本発明の第１は、消化汚泥を反応槽に供給し、この反応槽へマグネシウム化合物を添加するとともに反応槽内を曝気することにより、消化汚泥に含まれる溶解性リン酸態リンをリン酸マグネシウムアンモニウム粒子として不溶化させ、次いで、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含有した消化汚泥を前記反応槽より排出することを特徴とする消化汚泥の処理方法を要旨とするものである。
【００１４】
本発明の第２は、消化汚泥を反応槽に供給し、この反応槽へマグネシウム化合物を添加するとともに反応槽内を曝気することにより、消化汚泥に含まれる溶解性リン酸態リンをリン酸マグネシウムアンモニウム粒子として不溶化させ、次いで、消化汚泥からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を除去することにより溶解性リン酸態リンの濃度が低減された消化汚泥を得ることを特徴とする消化汚泥の処理方法を要旨とするものである。
【００１５】
本発明の第３は、消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管、マグネシウム化合物注入管、曝気用の気体吹き込み管、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含んだ消化汚泥を引抜くための引抜管及び処理された消化汚泥を排出するための処理汚泥流出管を備える反応槽と、前記引抜管に接続されており、消化汚泥からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を分離するための分離装置と、この分離装置を経た消化汚泥を反応槽に戻すための分離汚泥返送管とを有することを特徴とする消化汚泥の処理設備を要旨とするものであり、好ましくは、分離装置が、スクリーンであることを特徴とする前記消化汚泥の処理設備であり、また、好ましくは、処理汚泥流出管に接続して、この処理汚泥流出管から流出した微細なリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を回収するための回収装置が設置されていることを特徴とする前記消化汚泥の処理設備であり、さらに、好ましくは、回収装置が、液体サイクロンであることを特徴とする前記消化汚泥の処理設備である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、消化汚泥から、スケーリングの発生要因成分とされる高濃度の溶解性リン酸イオンを効率よく短時間でＭＡＰの固体粒子として除去あるいは回収できるため、消化汚泥を汚泥溶融設備などの汚泥処理施設へ送る送泥管内のスケール付着を防止できる。また、回収したＭＡＰ粒子は肥効を持続する緩効性の化成肥料としても有効利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
本発明において対象となる消化汚泥は、汚泥不溶物のほかに、リン酸イオン、アンモニウムイオンを含有するものであり、特に高濃度のリン酸イオンが含まれるものが好適である。このような消化汚泥の代表例としては、下水処理施設より発生する最初沈殿池汚泥（生汚泥）及び／又は、最終沈殿池汚泥（余剰汚泥）を減容化及び安定化するために適用される嫌気性消化槽より引き抜かれる消化汚泥（嫌気性消化汚泥）が挙げられる。
【００１８】
次に、本発明の消化汚泥の処理方法について、図１及び図２のフローシートにより説明する。
図１は本発明の第１の処理方法にかかるフローを示すものであって、消化汚泥中の溶解性のリン酸態リンをＭＡＰとして不溶化し、消化汚泥中にＭＡＰの固体粒子が共存した状態で送泥する方法のフロー図である。先ず、嫌気性消化槽１より引き抜かれた消化汚泥２を、反応槽３に供給する。この反応槽３へマグネシウム化合物４を添加するとともに、エアー５を吹き込むことにより反応槽３内を曝気する。これらの操作により、消化汚泥２に含まれる溶解性リン酸態リンは不溶性のＭＡＰとなる。その後ＭＡＰ粒子を含有した消化汚泥である処理汚泥６が反応槽３より排出され、汚泥処理の次工程７に送られることとなる。
【００１９】
反応槽３では、消化汚泥２中に多量に含まれているリン酸イオンとアンモニウムイオンに、リン酸イオンの当量より不足しているマグネシウム化合物を添加することにより、（１）式の反応式によりＭＡＰが生成され、固体粒子に成長する。
ＰＯ４３−＋ＮＨ４＋＋Ｍｇ２＋＋６Ｈ２Ｏ→ＭｇＮＨ４ＰＯ４・６Ｈ２Ｏ↓（ＭＡＰ）…（１）
（１）式の反応はｐＨが高くなるほど、化学平衡反応は右側に移動し、消化汚泥２中のリン酸態リン濃度は低下するので、苛性ソーダなどのアルカリ剤を添加することにより反応槽３内のｐＨ調整を行なってもよいが、通常、反応槽３内を曝気することにより消化汚泥２中の炭酸が追い出され、その結果ｐＨが上昇するため、必ずしもｐＨ調整を必要としない。（１）式の最適なｐＨは、通常は７．０〜９．５の範囲となるようにすることが好ましく、さらに７．５〜９．０の範囲が好ましく、８．０〜８．５の範囲が最も好ましい。
【００２０】
添加するマグネシウム化合物４としては、塩化マグネシウムや水酸化マグネシウムなどのマグネシウムを含有する化合物であれば特に限定されないが、それ自身がアルカリ剤であり、安価な水酸化マグネシウムの使用が好ましい。添加量としては、消化汚泥２中に含有されているマグネシウムイオン濃度によるが、通常は、消化汚泥２中の溶解性リン酸態リンのモル数に対して、マグネシウムのモル数が０．８〜２．５倍となるように添加することが好ましく、さらに０．９〜２．０倍の範囲が好ましく、１．０〜１．５倍の範囲が最も好ましい。
【００２１】
曝気用気体としては、炭酸ガスの含有量が少ない気体であれば特に限定されないが、通常は空気を使用すればよい。曝気量は、反応槽３の底面積に対して、通常は５〜１００ｍ３／ｍ２／時の範囲、好ましくは８〜７０ｍ３／ｍ２／時の範囲、さらに好ましくは１０〜５０ｍ３／ｍ２／時の範囲が最も好ましい。
【００２２】
本発明においては、（１）式の化学反応を進行させるために、反応槽３内を撹拌・混合することが好ましい。撹拌方法としては、前記曝気による撹拌方法の他、撹拌羽根の回転による機械的撹拌方法や、反応槽３内のポンプによる循環混合方法などがあり、特に限定されるものではない。
【００２３】
図２は本発明の第２の処理方法にかかるフローを示すものであって、上記の第１の処理方法と同様にして消化汚泥中の溶解性のリン酸態リンをＭＡＰとして不溶化した後、消化汚泥からＭＡＰの固体粒子を除去することにより溶解性のリン酸態リンの濃度が低減された消化汚泥を得る方法のフロー図である。反応槽３内で生成したＭＡＰは、消化汚泥２に含まれた状態でＭＡＰ引抜管８より引抜かれ、分離装置９に供給される。分離装置９において消化汚泥２からＭＡＰ粒子１０が除去され、ＭＡＰ粒子１０が除去された消化汚泥１１は反応槽３に返送される。ＭＡＰ粒子が除去されて溶解性リン酸態リンの濃度が低減した消化汚泥１１は、反応槽３から処理汚泥の次工程７に送られることとなる。なお、本発明の第２の処理方法においては、反応槽３と次工程７との間で、処理汚泥に含まれる微細なＭＡＰ粒子を回収する回収装置１２が設けられており、回収装置１２で回収された微細なＭＡＰ粒子は返送経路１３により反応槽３へ戻されることとなる。１４は回収装置１２と次工程７との間の回収装置処理汚泥管である。
【００２４】
本発明の第２の処理方法における撹拌方法としては、撹拌羽根の回転による機械的撹拌方法や、反応槽３内のポンプによる循環混合方法など、特に限定されるものではないが、脱炭酸効果や反応効率を考慮すると、反応槽３の形式を後述するような空気撹拌式縦形二重円筒型反応槽として反応槽３下部から曝気用気体を吹き込み攪拌する方法が最も好ましい。
【００２５】
本発明において、消化汚泥２からＭＡＰ粒子１０を除去する方法としては、比重差を利用した重力沈降法や遠心分離方法など、特に限定されるものではないが、規定の目幅のスクリーンによりＭＡＰ粒子を除去する方法が最も適する。
【００２６】
分離装置９により除去されたＭＡＰ粒子１０は分離装置９の一端より排出され、一方、ＭＡＰ粒子１０が除去され溶解性リン酸態リンの濃度が低減した消化汚泥１１は分離汚泥返送管を通じて反応槽３へ返送される。
【００２７】
次に、本発明の消化汚泥の処理設備について図３により説明する。本発明の処理設備は主に反応槽２１、分離装置２２及び分離汚泥返送管２３とからなっている。反応槽２１には、消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管２４、マグネシウム化合物を供給するためのマグネシウム化合物注入管２５、曝気するための気体吹き込み管２６、ＭＡＰの固体粒子を含んだ消化汚泥を引き抜くためのＭＡＰ引抜管２７、及び処理汚泥流出管２８を備えている。
【００２８】
分離装置２２は、反応槽２１に対してＭＡＰ引抜管２７を介して接続されており、反応槽２１より引き抜かれた、ＭＡＰの固体粒子を含んだ消化汚泥からＭＡＰの固体粒子を分離する。ＭＡＰが除去された消化汚泥と分離装置２２で分離できなかった微細なＭＡＰの固体粒子を含んだ液は分離汚泥返送管２３を通じて反応槽２１に戻されることとなる。
【００２９】
本発明の処理設備における反応槽２１としては、特に形式は限定されるものではないが、好ましくは図３に示したような空気撹拌式縦形二重円筒型反応槽を用いるとよい。
次に空気撹拌式縦形二重円筒型反応槽の詳細について図３の図面により説明する。反応槽２１は、反応槽直胴部２９と、その下部に位置する反応槽円錐部３０と、反応槽直胴部２９の上部に位置し反応槽直胴部２９より広径の反応槽沈殿部３１とから構成され、反応槽沈殿部３１の内部には、傾斜部分と反応槽直胴部２９との交点でスリットを形成するように、反応槽円筒体３２が設けられており、さらに、内部に反応槽第２円筒体３３が立設されている。
【００３０】
反応槽沈殿部３１の傾斜部分及び反応槽円錐部３０の傾斜角としては、特に限定されるものではないが、固体粒子のスムーズな滑りを考慮すると、傾斜角４５度以上が好ましく、さらに好ましくは６０度以上が好ましい。また、反応槽第２円筒体３３の直径と反応槽直胴部２９の直径の比率（反応槽第２円筒体直径／反応槽直胴部直径）としては、通常は０．２〜０．８の範囲となるように設計することが好ましく、さらに０．３〜０．７の範囲が好ましく、０．４〜０．６の範囲が最も好ましい。
【００３１】
反応槽２１高さ（反応槽直胴部２９の高さ＋沈殿部３１の高さ）と反応槽直胴部２９の直径との比率（反応槽高さ／反応槽直胴部直径）としては、通常は２〜７の範囲となるように設計することが好ましく、さらに２．５〜６の範囲が好ましく、３〜５の範囲が最も好ましい。
【００３２】
本発明において、反応槽２１として上記した空気撹拌式縦形二重円筒型反応槽を用いる場合には、消化汚泥を、消化汚泥注入管２４によって反応槽第２円筒体３３の内部に供給する。消化汚泥供給量としては、反応槽反応部容積（反応槽直胴部２９により形成される部分の容積＋反応槽円筒体３２により形成される部分の容積）での汚泥滞留時間を通常は５〜９０分の範囲に設定するのが好ましく、さらに１０〜６０分の範囲が好ましく、１５〜４０分の範囲が最も好ましい。反応槽沈殿部３１の内側と反応槽円筒体３２の外側で形成される固体粒子の重力沈降部分の水面積負荷は消化汚泥注入量に対して通常は５〜６０ｍ３／ｍ２／日の範囲、好ましくは６〜５０ｍ３／ｍ２／日の範囲、さらに好ましくは８〜４０ｍ３／ｍ２／日の範囲とする。
【００３３】
曝気用気体は、気体吹き込み管２６から反応槽２１内に吹き込む。気体吹き込み管２６より供給される風量は、反応槽直胴部２９の断面積に対して、通常は５〜１００ｍ３／ｍ２／時の範囲、好ましくは８〜７０ｍ３／ｍ２／時の範囲、さらに好ましくは１０〜５０ｍ３／ｍ２／時の範囲とする。
【００３４】
反応槽２１の内部において、ＭＡＰの結晶が生成、成長し固体粒子が形成される。ＭＡＰの固体粒子は、反応槽沈殿部３１により沈降分離され、沈降分離したＭＡＰは反応槽沈殿部３１の傾斜部分とＭＡＰ反応槽直胴部２９との交点と反応槽円筒体３２との間で形成されたスリットを通過して反応槽２１内部に滑り込む。
【００３５】
一方、沈降しなかったＭＡＰとリン酸態リン濃度が低下した消化汚泥は、反応槽沈殿部３１の外側に取り巻く流出トラフに設置されたＶノッチを越流し、処理汚泥流出管２８より回収装置３４へ供給される。
【００３６】
反応槽２１内部に蓄積したＭＡＰ粒子は、３日〜２週間の間隔で反応槽円錐部３０の底部に接続したＭＡＰ引抜弁３５を開け、ＭＡＰ引抜管２７より分離装置２２へ供給される。
【００３７】
本発明においては、反応槽２１の内部にＭＡＰの種結晶を充填しておいてもよく、その場合は数日の間に粒径の大きなＭＡＰ粒子を得ることができる。
分離装置２２は、反応槽２１内部より引き抜かれた消化汚泥とＭＡＰ粒子の混合物からＭＡＰ粒子を分離するものであり、比重差を利用した重力沈降法や遠心分離方法など、特に限定されるものではないが、規定の目幅のスクリーンにより分離する方法が最も適する。
【００３８】
反応槽２１内部に蓄積したＭＡＰ粒子と消化汚泥は、ＭＡＰ引抜管２７に接続したＭＡＰ引抜ポンプ３６により分離装置２２へ供給される。分離装置２２はスクリーンにより構成され、スクリーンの規定の目幅は、通常は０．１〜２ｍｍの範囲、好ましくは０．１５〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜１．０ｍｍの範囲とする。スクリーンは断面が台形状であるウェッジワイヤーより構成されるものが目詰まりの防止に効果的であり、さらにスクリーンは平板状、円筒状の何れでもよいが、前記スクリーンを円筒体にし、円筒体内部より被分離混合物を供給し、円筒体を１分間に１０〜６０回転程度に回転させ、洗浄水により洗浄するいわゆるトロンメル形状のものが最も適する。
【００３９】
分離装置２２により分離されたＭＡＰ粒子３７は分離装置２２の一端より排出される。一方、分離装置２２を通過した消化汚泥と微細なＭＡＰ粒子は、分離汚泥移送ポンプ３８により反応槽２１へ返送される。
【００４０】
本発明の処理設備においては、好ましくは、反応槽２１より流出する微細なＭＡＰの固体粒子を回収するために、処理汚泥流出管２８に接続して回収装置３４が設置されている。回収装置３４により回収された微細なＭＡＰの固体粒子は回収ＭＡＰ返送管３９を通じて反応槽２１に返送される。
【００４１】
回収装置３４としては、スクリーンによる分離方法や遠心分離方法など、特に限定されるものではないが、消化汚泥とＭＡＰ粒子（真比重１．７２）の比重差を利用した液体サイクロンが最も適する。
【００４２】
処理汚泥流出管２８は回収装置中継槽４０に接続され、一旦、貯留し、回収装置原汚泥供給ポンプ４１により、回収装置３４の直胴部切線方向に供給する。回収装置３４の上流側の圧力が十分に高い場合は、回収装置中継槽４０や回収装置原汚泥供給ポンプ４１は不要となるが、通常、十分な供給速度を得るためには、回収装置３４での圧損を考慮するとポンプによる圧送が必要となる。
【００４３】
回収装置３４への供給量は、回収装置３４の入口流速が、通常は１〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲、好ましくは２〜１０ｍ／ｓｅｃ、さらに好ましくは３〜８ｍ／ｓｅｃの範囲とする。回収装置３４に供給された消化汚泥と微細なＭＡＰ粒子の混合物は、回収装置３４の直胴部周壁に沿う回転流となって速度勾配に伴う剪断力が与えられ、回収装置１８の下部の円錐部へ進み、比重の大きなＭＡＰ粒子は最底部に達し、回収ＭＡＰ返送ポンプ４２により、回収ＭＡＰ返送管３９を経て反応槽２１へ返送される。返送量は回収装置３４への供給量に対して、通常は１〜３０％の範囲、好ましくは２〜２０％、さらに好ましくは３〜１０％の範囲とする。一方、ＭＡＰ粒子の大部分を回収された処理汚泥は、回収装置３４の中央付近を渦流状態となって上昇し、回収装置３４の上部に接続した回収装置処理汚泥管４３より汚泥処理の前記図１および図２で説明した次工程７に移送される。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例１
反応槽の直胴部の直径３００ｍｍ、沈殿部の直径６００ｍｍ、直胴部と沈殿部及び下部円錐部を合わせた全高１５１０ｍｍ、全容積１６０リットルであり、反応槽内部には直胴部と沈殿部傾斜部分との交点にスリットを形成するように円筒体を設置し、さらに該スリットより上部に上端が位置するように直径１５５ｍｍの第２円筒体を設置した反応槽にｐＨ７．８、リン酸態リン濃度１５０ｍｇ／リットル、汚泥濃度２６０００ｍｇ／リットル、アンモニア性窒素濃度１０００ｍｇ／リットル含まれた消化汚泥を５ｍ３／日の流量で連続的に供給し、ＭＡＰ反応槽底部より４０リットル／分で連続的に空気で曝気し、リン酸態リン濃度１５０ｍｇ／リットルに対し、モル比で１．５となるように５％水酸化マグネシウムスラリーを連続的に供給した。
【００４５】
ＭＡＰ反応槽沈殿部よりオーバーフローした消化汚泥と微細ＭＡＰ粒子の混合物を直径１０３０ｍｍ、全高１１５０ｍｍ、有効容量５２０リットルの中継槽に溜め、この中継槽内の直径３５０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製のパドル型撹拌羽根により、１分間に１２０回転の速度で常時撹拌した。中継槽に設置したレベルスイッチにより液体サイクロン原汚泥供給ポンプを起動させ、１２０ｍ３／日の流量で、直胴部直径１１５ｍｍ、円錐部を合わせた全高５５０ｍｍの回収用液体サイクロンに切線速度６．８ｍ／秒で供給した。なお、液体サイクロンにより回収された微細なＭＡＰ粒子を多量に含む消化汚泥はＭＡＰ返送ポンプにより６ｍ３／日の流量で連続的にＭＡＰ反応槽へ返送した。
【００４６】
上記の運転を１週間継続し、ＭＡＰ反応槽下部より反応槽内部のＭＡＰ粒子と消化汚泥を３５０ｍｍ角、目開き０．３ｍｍのウェッジワイヤースクリーンに連続的に排出した。
以上の方法により、回収用液体サイクロンの処理汚泥は、ｐＨ８．３程度まで上昇し、リン酸態リン濃度は２０ｍｇ／リットル以下にまで低下した。なお、ＭＡＰ分離スクリーンにより、ＭＡＰ粒子を回収することができた。
【００４７】
なお、上記条件にて６ヶ月間運転を継続したが前記の中継槽に設置した撹拌羽根の表面にはスケーリングは全く発生しなかった。
比較例１
実施例１で用いた消化汚泥と同じものを上記と同様な中継槽に５ｍ３／日の流量で連続的に供給し、上記と同様な条件で撹拌を行ない、６ヶ月間運転を継続した結果、撹拌羽根の表面には厚み約５ｍｍの灰色のスケールが発生し、分析の結果、大部分がＭＡＰであることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の消化汚泥の処理方法の一例を示すフローシート図である。
【図２】本発明の消化汚泥の処理方法の他の例を示すフローシート図である。
【図３】本発明の消化汚泥の処理設備の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    嫌気性消化槽
２    消化汚泥
３    反応槽
４    マグネシウム化合物
５    エアー
６    処理汚泥
７    次工程
８    ＭＡＰ引抜管
９    分離装置
１０    ＭＡＰ粒子
１１    消化汚泥
１２    回収装置
１３    返送経路
１４    回収装置処理汚泥管
２１    反応槽
２２    分離装置
２３    分離汚泥返送管
２４    消化汚泥注入管
２５    マグネシウム化合物注入管
２６    気体吹き込み管
２７    ＭＡＰ引抜管
２８    処理汚泥流出管
２９    反応槽直胴部
３０    反応槽円錐部
３１    反応槽沈殿部
３２    反応槽円筒体
３３    反応槽第２円筒体
３４    回収装置
３５    ＭＡＰ引抜弁
３６    ＭＡＰ引抜ポンプ
３７    ＭＡＰ粒子
３８    分離汚泥移送ポンプ
３９    回収ＭＡＰ返送管
４０    回収装置中継槽
４１    回収装置原汚泥供給ポンプ
４２    回収ＭＡＰ返送ポンプ
４３    回収装置処理汚泥管
【図１】
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【図２】
2007244994.tif 000004
【図３】
2007244994.tif 000005