(57)【要約】【課題】余剰汚泥の殺菌を安価に安定して行うことができる汚泥処理方法を提供すること。【解決手段】余剰汚泥に殺菌剤を添加することにより殺菌し、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送して生物学的に分解する汚泥の処理方法において、殺菌剤として次亜塩素酸溶液を用い、次亜塩素酸溶液に酸を注入してｐＨを４〜６に調整した後、余剰汚泥に添加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
余剰汚泥に殺菌剤を添加することにより殺菌し、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送して生物学的に分解する汚泥の処理方法において、殺菌剤として次亜塩素酸溶液を用い、該次亜塩素酸溶液に酸を注入してｐＨを４〜６に調整した後、余剰汚泥に添加することを特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
攪拌機を備えたｐＨ調整槽を、汚泥を殺菌する汚泥処理槽と別に設け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】
次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液、又は次亜塩素酸カルシウムや液体塩素等の塩素系殺菌剤を水に溶解させたものを用い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に処理することによって発生する余剰汚泥に対し、次亜塩素酸溶液を用いることで殺菌した後、水処理系の活性汚泥微生物によって生物学的に分解・処理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】
近年、下水処理場の水処理系において発生する余剰汚泥を、物理学的、化学的あるいは生物学的の少なくともひとつの手段を用いて処理する技術、すなわち、余剰汚泥中の微生物を殺菌及び可溶化し、再び水処理系に返流することで水処理系内の活性汚泥微生物に分解・処理させる汚泥減量化技術が開発されている。
しかしながら、実用化している汚泥減量化技術の多くは、安定した殺菌あるいは可溶化を行うための運転制御が複雑で、ランニングコストがかかるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記従来の汚泥の処理方法が有する問題に鑑み、余剰汚泥の殺菌を安価に安定して行うことができる汚泥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】
【０００４】
上記目的を達するため、本発明の汚泥の処理方法は、余剰汚泥に殺菌剤を添加することにより殺菌し、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送して生物学的に分解する汚泥の処理方法において、殺菌剤として次亜塩素酸溶液を用い、該次亜塩素酸溶液に酸を注入してｐＨを４〜６に調整した後、余剰汚泥に添加することを特徴とする。
【０００５】
この場合において、攪拌機を備えたｐＨ調整槽を、汚泥を殺菌する汚泥処理槽と別に設けることができる。
【０００６】
また、次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液、又は次亜塩素酸カルシウムや液体塩素等の塩素系殺菌剤を水に溶解させたものを用いることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の汚泥の処理方法によれば、余剰汚泥に殺菌剤を添加することにより殺菌し、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送して生物学的に分解する汚泥の処理方法において、殺菌剤として次亜塩素酸溶液を用い、該次亜塩素酸溶液に酸を注入してｐＨを４〜６に調整した後、余剰汚泥に添加することから、次亜塩素酸溶液中で酸化力が非常に強い次亜塩素酸の存在割合をｐＨ調整により高めて、次亜塩素酸溶液の有する酸化力、殺菌力を最大限に利用し、汚泥微生物を効率的かつ安定的に殺菌することができ、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送して生物分解することにより、発生する余剰汚泥を安価かつ効率的に減量化することができる。
【０００８】
この場合、攪拌機を備えたｐＨ調整槽を、汚泥を殺菌する汚泥処理槽と別に設けることにより、次亜塩素酸溶液のｐＨをより効果的に安定化させることができる。
【０００９】
また、次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液、又は次亜塩素酸カルシウムや液体塩素等の塩素系殺菌剤を水に溶解させたものを用いることにより、経済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】
【００１０】
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。
本件出願人は、余剰汚泥中の微生物を殺菌する方法として、次亜塩素酸溶液が有する酸化力及び殺菌力を利用する方法に着目し、余剰汚泥に直接次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸溶液を添加する方法を提案している。
添加する次亜塩素酸溶液の主成分は、次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンであり、合わせて遊離塩素と呼ばれ、強力な酸化力を有しているが、その酸化力は、次亜塩素酸イオンに比べ、次亜塩素酸が数１０倍大きく、より効率的に余剰汚泥中の汚泥微生物を殺傷することができる。
【００１１】
次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンの存在割合は、ｐＨによって変化し、ｐＨ５前後において次亜塩素酸がほぼ１００％となる。
次亜塩素酸溶液は、通常ｐＨが７以上のアルカリ性であることから、本発明では、次亜塩素酸溶液に微量の酸を添加してｐＨを予め５前後、具体的には、４〜６、好ましくは、４．５〜５．５に低下させた後、余剰汚泥に添加して汚泥微生物の殺菌処理を行う。
この場合、次亜塩素酸溶液のｐＨを安定化させるために攪拌機を有するｐＨ調整槽を用いることが可能である。
また、使用する次亜塩素酸溶液としては、次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いるのが最も経済的であるが、それ以外に、次亜塩素酸カルシウム等の固形塩素や液体塩素を水に溶解させて使用することも可能である。
なお、ｐＨ調整に用いる酸は、硫酸や塩酸などの無機酸を用いるが、硫酸を用いるのが最も安価である。
【００１２】
次亜塩素酸の強力な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が損傷し、当該微生物は不活性化され、曝気槽（生物反応槽）に返送される。
曝気槽内の活性を有する汚泥微生物は、体外に分解酵素を放出して体外の有機物を低分子化し、細胞内に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。
ところが、次亜塩素酸によって不活化された汚泥微生物は、自分自身を守るための物質を放出することができず、よって曝気槽内に保持された活性汚泥が放出する分解酵素などによって徐々に低分子化され、最終的に炭酸ガスと水に分解されるため、水処理系から最終的に排出される余剰汚泥量を削減することが可能となる。
【実施例１】
【００１３】
図１に、本発明の汚泥の処理方法の一実施例を示す。
下水処理場のような汚水の処理施設に流入した汚水Ａは、前処理設備１で砂分やし渣を除去した後、曝気槽２へと送水され、活性汚泥により生物的に処理される。
曝気槽２で処理された汚水は、汚泥混合液として、最終沈殿槽３へと送水して固液分離され、処理水Ｂとしてオーバーフローする。
最終沈殿槽３で沈殿した汚泥は、汚泥移送ポンプ４により間欠的又は連続的に引抜かれ、返送汚泥Ｃとして曝気槽２へと返送される。
【００１４】
最終沈殿槽３から引抜かれた沈殿汚泥の一部は、余剰汚泥Ｄとして汚泥濃縮槽５へと移送され濃縮される。そして、濃縮汚泥Ｅとして、送泥ポンプ６により所定の時間、所定の流量で汚泥処理槽７に送泥され、汚泥微生物の殺菌処理が施される。
この場合、汚泥の濃縮を行わず、余剰汚泥Ｄを直接汚泥処理槽７に導くことも可能である。
殺菌処理に用いる殺菌剤は、ｐＨ調整槽１２において、薬液貯留タンク８から薬液注入ポンプ９により供給した薬液と、酸貯留タンク１０から酸注入ポンプ１１により供給した酸を混合することにより、ｐＨ調整した薬液を使用する。
使用する薬液は、次亜塩素酸溶液で、通常は次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いるが、それ以外に、次亜塩素酸カルシウム等の固形塩素や液体塩素を水に溶解させた液を使用することも可能である。
また、混合する酸は、硫酸や塩酸などの無機酸を用いるが、硫酸を用いるのが経済的である。
【００１５】
ｐＨ調整槽１２は、殺菌剤の一時貯留を考慮し、所定の容量を有する水槽で、２つの薬品を攪拌混合するための攪拌機を設置する。
攪拌手段としては、空気を吹き込むような方法もあるが、次亜塩素酸溶液と酸との反応によって一時的に微量の塩素ガスが発生するため、塩素ガスの大気放散を促す空気攪拌や必要以上に強力な攪拌は好ましくなく、緩やかな攪拌を行うことでｐＨを５程度に安定化させ、一時発生した塩素ガスを次亜塩素酸に戻すことが好ましい。
【００１６】
ｐＨを５前後の値に保持するためには、２つの注入ポンプ９、１１を所定の流量で連続運転することも可能であるが、ｐＨ計や制御装置を設け、ｐＨ値を入力しながら、注入ポンプの一方の運転を自動制御することも可能である。
また、汚泥処理槽７への殺菌剤供給は、殺菌剤注入ポンプ１３を介して定量供給することが好ましいが、薬液と酸を定量供給する場合は、ｐＨ調整槽１２からｐＨ調整した殺菌剤をオーバーフローさせて汚泥処理槽７に供給することも可能である。
【００１７】
次に、本実施例の汚泥の処理方法の作用について説明する。
薬液注入ポンプ９によりｐＨ調整槽１２に供給されたアルカリ性の次亜塩素酸溶液は、酸注入ポンプ１１により供給された微量の酸と攪拌機による緩やかな攪拌により、弱酸性領域までｐＨが低下し、薬液に含まれていた次亜塩素酸イオンは次亜塩素酸の形に転換される。
図２は、ｐＨが塩素ガス（Ｃｌ２）、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）の存在割合に及ぼす影響を示したもので、ｐＨが、４．５〜５．５では、ほぼ１００％が次亜塩素酸に、また、４又は６では、９５％程度が次亜塩素酸となっている。
このことから、アルカリ性の次亜塩素酸溶液に酸を添加してｐＨを５前後とすることにより、ほとんど１００％が次亜塩素酸となっていることが分かる。
【００１８】
次亜塩素酸は、次亜塩素酸イオンの数１０倍酸化力が大きく、送泥ポンプ６により汚泥処理槽７に投入された濃縮汚泥Ｅに含まれる汚泥微生物は、強力な酸化力によって微生物を構成する細胞壁あるいは細胞膜が損傷して不活性化され、曝気槽に返送される。
【００１９】
曝気槽内の活性汚泥は、微生物体外に分解酵素を放出して体外の有機物を低分子化し、細胞内に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された汚泥微生物は、自分自身を守るための物質を放出することができず、よって曝気槽２内に保持された活性汚泥が放出する分解酵素によって徐々に低分子化され、最終的に炭酸ガスと水に分解される。
【００２０】
このように、本実施例の汚泥の処理方法は、殺菌剤として次亜塩素酸溶液を用い、該次亜塩素酸溶液に微量の酸を注入してｐＨを５前後に調整した後、余剰汚泥に添加することから、次亜塩素酸溶液中で酸化力が非常に強い次亜塩素酸の存在割合をｐＨ調整により高めて、次亜塩素酸溶液の有する酸化力、殺菌力を最大限に利用し、汚泥微生物を効率的かつ安定的に殺菌・可溶化することができ、この殺菌した処理汚泥を曝気槽に返送し、曝気槽の活性汚泥によって生物分解することにより、発生する余剰汚泥を安価かつ効率的に減量化することができる。
また、従来の活性汚泥法の１／１０程度まで排出汚泥量を削減することができるため、従来よりも安価に汚泥を処理・処分できるという効果を有する。
【００２１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の汚泥の処理方法は、下水等の生活排水に限定されるものではなく、例えば、活性汚泥法を用いて処理を行い、余剰汚泥を排出している産業排水の処理施設にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の汚泥の処理方法の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の汚泥の処理方法におけるｐＨの作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    前処理設備
２    曝気槽
３    最終沈殿槽
４    汚泥移送ポンプ
５    汚泥濃縮槽
６    送泥ポンプ
７    汚泥処理槽
８    薬液貯留タンク
９    薬液注入ポンプ
１０  酸貯留タンク
１１  酸注入ポンプ
１２  ｐＨ調整槽
１３  殺菌剤注入ポンプ
Ａ    汚水
Ｂ    処理水
Ｃ    返送汚泥
Ｄ    余剰汚泥
Ｅ    濃縮汚泥
Ｆ    薬液
Ｇ    酸
Ｈ    殺菌処理汚泥
【図１】
2007216186.tif 000003
【図２】
2007216186.tif 000004