(57)【要約】【課題】殺菌処理において添加した次亜塩素酸溶液から発生する塩素ガスを安全かつ有効に利用することができる汚泥の処理方法を提供すること。【解決手段】有機性廃水を生物学的に処理することによって発生する汚泥の処理方法において、発生した汚泥に次亜塩素酸溶液を添加して殺菌処理を施すとともに、次亜塩素酸溶液の添加により発生した塩素ガスを回収し、攪拌用気体及び／又は殺菌用気体として用いるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水を生物学的に処理することによって発生する汚泥の処理方法において、発生した汚泥に次亜塩素酸溶液を添加して殺菌処理を施すとともに、次亜塩素酸溶液の添加により発生した塩素ガスを回収し、攪拌用気体及び／又は殺菌用気体として用いることを特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
殺菌処理を施す際又は施した後に、ｐＨが５以下となるように酸を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】
次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液、次亜塩素酸カルシウム又は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。
【請求項４】
発生した塩素ガスを水酸化ナトリウム溶液に通気することによって次亜塩素酸ナトリウム溶液を生成し、該次亜塩素酸ナトリウム溶液を次亜塩素酸溶液として用いることを特徴とする請求項１、２又は３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、汚泥の処理方法に関し、特に、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、化学的手法によって当該汚泥を殺菌処理する汚泥可溶化処理技術において、発生物質を再利用することができる汚泥の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機性廃水を生物学的に処理する下水処理場などの廃水処理施設では、廃水の処理によって発生する余剰汚泥を焼却や埋立などの方法で処理・処分してきた。しかし、埋立処分場の不足などにより、近年では余剰汚泥の発生量を削減する技術が開発されつつある。
すなわち、余剰汚泥に対して化学的、物理的及び／又は生物学的処理を施すことにより、当該汚泥を構成する汚泥微生物を殺菌せしめた後、水処理系の活性汚泥に分解・処理させるものである。
【０００３】
本件出願人は、余剰汚泥に対して次亜塩素酸溶液を添加することで、次亜塩素酸ならびに次亜塩素酸イオンの酸化力を利用し、汚泥微生物を殺菌する方法を提示している。
これら次亜塩素酸溶液中の塩化物イオンは、その一部は塩素ガスとして大気中に放出されるが、塩素ガスは有毒ガスであるため、特にその濃度について注意する必要がある。
また、汚泥中に残存する塩化物イオンについても、腐食性物質であるため、水処理系に返送される負荷量が多いと、後段の処理設備に悪影響を及ぼすおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、殺菌処理において添加した次亜塩素酸溶液から発生する塩素ガスを安全かつ有効に利用することができる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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明による汚泥の処理方法は、有機性廃水を生物学的に処理することによって発生する汚泥の処理方法において、発生した汚泥に次亜塩素酸溶液を添加して殺菌処理を施すとともに、次亜塩素酸溶液の添加により発生した塩素ガスを回収し、攪拌用気体及び／又は殺菌用気体として用いることを特徴とする。
【０００６】
この場合、殺菌処理を施す際又は施した後に、ｐＨが５以下となるように酸を添加することができる。
【０００７】
また、次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液、次亜塩素酸カルシウム又は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。
【０００８】
また、発生した塩素ガスを水酸化ナトリウム溶液に通気することによって次亜塩素酸ナトリウム溶液を生成し、該次亜塩素酸ナトリウム溶液を次亜塩素酸溶液として用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の汚泥の処理方法によれば、有機性廃水を生物学的に処理することで発生する余剰汚泥に対して、次亜塩素酸溶液を添加することによって、当該汚泥中の汚泥微生物を殺菌することができる。すなわち、次亜塩素酸溶液中の次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン及び塩素分子といった酸化剤が、汚泥微生物を構成する細胞壁や細胞膜を損傷させるため、当該微生物は活性を保つことができなくなる。
不活化すなわち殺菌された汚泥微生物は、水処理系に保有された活性汚泥によって分解可能であり、もって最終的に水処理系から発生する余剰汚泥量を削減することができる。
殺菌槽において、余剰汚泥に次亜塩素酸溶液を添加することで、汚泥微生物を殺菌することができるが、同時に塩素ガスが発生する。塩素ガスは有害なガスであり、その濃度が高くなると人間を含めた生物に悪影響を及ぼす。そこで、発生した塩素ガスを回収するが、当該ガスを殺菌槽の攪拌用気体として利用することができる。
また、当該ガスを殺菌槽に通気することで汚泥中に溶解させ、殺菌用の酸化剤として利用することもできる。
【００１０】
この場合、殺菌に用いる次亜塩素酸は、溶液中のｐＨによってその存在形態を変化させるが、ｐＨ５付近でもっとも酸化力の強い次亜塩素酸の存在率が１００％となり、ｐＨ５以上では次いで酸化力の強い次亜塩素酸イオン、ｐＨ５以下では塩素分子の存在率が増加する。
したがって、殺菌槽で殺菌を行う際、あるいは処理後の汚泥に対して酸を添加し、ｐＨを５以下とすることで発生する塩素ガスの発生量を増加させることができる。
【００１１】
また、余剰汚泥に添加する次亜塩素酸溶液として、次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いるほか、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。いずれにおいても、溶液中では次亜塩素酸イオンあるいは塩素分子として溶解するが、当該溶液中のｐＨを調整することで次亜塩素酸として利用することが可能である。
【００１２】
また、殺菌槽において発生し、回収した塩素ガスは、水酸化ナトリウム溶液に通気させ、溶存させることで、水酸化ナトリウムと反応させ、次亜塩素酸ナトリウム溶液として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による廃水処理方法及び処理装置の廃水処理への適用について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に、本発明による汚泥の処理方法を適用した汚泥処理装置の一実施例を示す。
水処理系において有機性廃水を処理することによって発生した余剰汚泥Ａは、密閉された容器である殺菌槽１に導かれる。
なお、殺菌槽１には隔壁２が設置されており、最初に余剰汚泥Ａが流入する殺菌室３と、該殺菌室３から越流した汚泥が滞留するｐＨ調整室４とに分離されている。
【００１５】
殺菌室３では、添加された次亜塩素酸溶液Ｂと余剰汚泥Ａが混合されるが、その混合方法として、本実施例では散気装置５から供される空気Ｃによる空気攪拌を用いる。それ以外にも、攪拌機などを用いた機械攪拌などを用いることができる。
なお、添加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のほか、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溶液を用いることができる。
次亜塩素酸溶液Ｂ中には次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンなどが含まれているが、これらは強力な酸化剤であるため、余剰汚泥Ａ中の汚泥微生物を殺菌する。
この際、殺菌処理に用いられた次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンは、その一部が塩素分子となるとともに大気中に放出される。
【００１６】
一方、殺菌処理された汚泥は、隔壁２を越流し、ｐＨ調整室４に流れ込む。該ｐＨ調整室４では、殺菌処理された汚泥にｐＨが５以下となるように希硫酸Ｄが添加され、攪拌機６によって当該汚泥と混合される。
これにより、当該汚泥中に残存する次亜塩素酸イオンや次亜塩素酸は化学平衡するに従って、その一部が塩素分子に変化し、大気中に放出される。
なお、本実施例ではｐＨを５程度にするために希硫酸を用いたが、それ以外にも塩酸や硝酸などを用いることができる。
【００１７】
このように、殺菌室３及びｐＨ調整室４において大気中に放出された塩素ガスＦは、密閉容器である殺菌槽１から回収され、空気Ｃとともに散気装置５から殺菌室３の汚泥中に散気される。この際、塩素ガスの一部は汚泥中に溶解し、酸化剤として用いられる。
一方、ｐＨ調整室４から流出する処理汚泥Ｅは、次亜塩素酸溶液Ｂによって殺菌処理されているため、水処理系に返流された後、当該系内に保持されている活性汚泥微生物によって分解される。
【実施例２】
【００１８】
図２に、本発明による汚泥の処理方法において、発生した塩素ガスを水酸化ナトリウム溶液と反応させることで次亜塩素酸ナトリウム溶液を生成せしめ、当該溶液を酸化剤として用いる場合の一実施例を示す。
水処理系において、有機性廃水を処理することによって発生した余剰汚泥Ａは、密閉された容器である殺菌槽１に導かれる。
なお、殺菌槽１には隔壁２が設置されており、最初に余剰汚泥Ａが流入する殺菌室３と、当該室から越流した汚泥が滞留するｐＨ調整室４に分離されている。
【００１９】
殺菌室３では、次亜塩素酸溶液タンク７より添加された次亜塩素酸溶液Ｂと余剰汚泥Ａが攪拌機６によって混合されるが、この間、当該溶液中の次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンによって、当該汚泥中の汚泥微生物が殺菌されるとともに、次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンの一部が塩素分子となり、大気中に放出される。
【００２０】
一方、殺菌処理された汚泥は、隔壁２を越流し、ｐＨ調整室４に流れ込む。該ｐＨ調整室４では、殺菌処理された汚泥にｐＨが５以下となるように希硫酸Ｄが添加され、攪拌機６によって当該汚泥と混合される。
これにより、当該汚泥中に残存する次亜塩素酸イオンや次亜塩素酸は化学平衡するに従って、その一部が塩素分子に変化し、大気中に放出される。
なお、処理汚泥ＥはｐＨ調整槽から流出するが、殺菌処理されているため、水処理系に返流された後、当該系内に保持された活性汚泥微生物によって分解される。
【００２１】
一方、殺菌室３及びｐＨ調整室４において大気中に放出された塩素ガスＦは、密閉容器である殺菌槽１から回収され、薬品生成タンク８に散気される。当該タンクには、水酸化ナトリウム溶液Ｇが充填されており、塩素ガスＦが散気されることで反応が起こり、次亜塩素酸ナトリウムが生成する。
薬品生成タンク８には、遊離塩素濃度計９が設置されており、遊離塩素の濃度が所定の値に達すると、制御装置１０に電気信号を送り、これによって薬液ポンプ１１が作動し、生成した次亜塩素酸ナトリウム溶液Ｈが次亜塩素酸溶液タンク７に移される。
【００２２】
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、上記実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、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】
【００２３】
本発明の汚泥の処理方法は、殺菌処理で次亜塩素酸溶液から発生する塩素ガスを安全かつ有効に利用するという特性を有していることから、例えば、廃水処理の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の汚泥の処理方法において、発生した塩素ガスを曝気用ガスとして利用する実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の汚泥の処理方法において、発生した塩素ガスを次亜塩素酸溶液とし、酸化剤として利用する実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    殺菌槽
２    隔壁
３    殺菌室
４    ｐＨ調整室
５    散気装置
６    攪拌機
７    次亜塩素酸溶液タンク
８    薬品生成タンク
９    遊離塩素濃度計
１０  制御装置
１１  薬液ポンプ
Ａ    余剰汚泥
Ｂ    次亜塩素酸溶液
Ｃ    空気
Ｄ    希硫酸
Ｅ    処理汚泥
Ｆ    塩素ガス
Ｇ    水酸化ナトリウム溶液
Ｈ    次亜塩素酸ナトリウム溶液
【図１】
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【図２】
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