(57)【要約】  【課題】  汚泥消化液の脱水脱離液を廃水処理系に返流する場合に、この返流水中に生物難分解性物質等の汚染物質が残存することを抑制して、廃水処理系からの処理水の水質を良好に維持し、汚泥処理過程での生成物から有価物を回収するようにした有機性汚泥の処理方法および処理装置を提供することである。【解決手段】  有機性汚泥を消化槽６で消化処理して消化ガスと汚泥消化液を生成させ、汚泥消化液を脱水装置７で脱水し、脱離液を蒸発濃縮装置８ａで濃縮分離した分離水と、高圧吸収塔１５で消化ガス中の二酸化炭素を最終沈殿槽３からの処理水に溶解させた二酸化炭素溶解水とをアンモニア回収装置１６で混合処理した後に、処理液を返流するようにしたのである。混合処理により、分離水から生物難分解性物質やアンモニアが除去されるため、処理水の水質を良好に維持でき、アンモニアと二酸化炭素を回収できる。【選択図】  図４
2007061710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水処理系からの有機性汚泥を嫌気性消化処理して消化ガスと汚泥消化液を生成させ、この汚泥消化液を脱水して分離した脱離液を前記廃水処理系に返流するようにした有機性汚泥の処理方法において、前記脱離液に濃縮処理を施して濃縮物と分離水に分け、この分離水を返流するようにしたことを特徴とする有機性汚泥の処理方法。
【請求項２】
前記嫌気性消化処理の前処理として可溶化処理を行なうことを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項３】
前記可溶化処理を熱処理により行なうことを特徴とする請求項２に記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項４】
前記濃縮処理を、蒸発濃縮方法を用いて行なうことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項５】
前記蒸発濃縮処理が、減圧下で行なわれることを特徴とする請求項４に記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項６】
前記可溶化処理工程から熱を回収し、この回収熱を前記蒸発濃縮処理に用いることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項７】
前記消化ガスを前記分離水に注入することにより、前記分離水中に含まれるアンモニア成分と前記消化ガス中の二酸化炭素を反応させて生成したアンモニウム炭酸塩を回収するとともに、消化ガスから二酸化炭素を除去することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項８】
前記消化ガスと水とを高圧下で接触させて水中に二酸化炭素が溶解した二酸化炭素溶解水を生成させ、この二酸化炭素溶解水と前記分離水に含まれるアンモニア成分とを反応させて生成したアンモニウム炭酸塩を回収するとともに、消化ガスから二酸化炭素を除去することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項９】
前記高圧が０．５〜１．０ＭＰａの範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の有機性汚泥の処理方法。
【請求項１０】
廃水処理系からの有機性汚泥を嫌気性消化処理して消化ガスと汚泥消化液を生成させる消化手段と、前記汚泥消化液の脱水手段とを備え、この脱水手段により分離した脱離液を前記廃水処理系に返流するようにした有機性汚泥の処理装置において、前記脱水手段の出側に、脱離液を濃縮物と分離水に分ける濃縮手段を設けて、この分離水を返流するようにしたことを特徴とする有機性汚泥の処理装置。
【請求項１１】
前記消化手段の入側に、前記有機性汚泥の可溶化手段を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の有機性汚泥の処理装置。
【請求項１２】
前記可溶化手段が熱を用いる手段であることを特徴とする請求項１０または１１記載の有機性汚泥の処理装置。
【請求項１３】
前記濃縮手段が蒸発濃縮手段であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の有機性汚泥の処理装置。
【請求項１４】
前記蒸発濃縮手段が減圧蒸発濃縮手段であることを特徴とする請求項１３に記載の有機性汚泥の処理装置。
【請求項１５】
前記消化手段により生成する消化ガスと前記濃縮手段により分離した分離水を接触させて、この分離水に含まれるアンモニア成分と消化ガス中の二酸化炭素を混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収するアンモニア回収手段を設けたことを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の有機性汚泥の処理装置。
【請求項１６】
前記消化手段により生成する消化ガスと前記廃水処理系からの処理水とを高圧下で接触させて二酸化炭素溶解水を生成させる高圧吸収手段と、この二酸化炭素溶解水と前記濃縮手段により分離した分離水とを混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収するアンモニア回収手段を設けたことを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の有機性汚泥の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水汚泥等の有機性汚泥の処理方法に係り、具体的には、前記廃棄物の消化処理後の脱水脱離液を濃縮処理することにより、分離した処理水の水質を改善し、かつこの汚泥処理過程での生成物から有価物を回収するようにした有機性汚泥の処理方法および処理装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
下水等の有機性廃水の処理方法および有機性廃水の処理過程で得られた有機性汚泥の処理方法として、有機性廃水を、最初沈殿池、生物反応槽および最終沈殿池からなる廃水処理設備で処理し、最終沈殿池で沈殿した余剰汚泥、および最初沈殿池で沈殿した生汚泥を、嫌気性消化処理をしてその汚泥消化液を脱水処理し、この脱水処理により固液分離した脱離液を生物学的処理して、前記廃水処理設備の入側に返流する処理方法が知られている。この脱離液の生物学的処理として、例えば、特許文献１では、最初沈殿池での汚泥濃縮分離液の処理槽と前記脱離液（脱水ろ液）の処理槽とを別個に設けて、それぞれ好気性生物処理法によりＣＯＤ成分等の除去を行ない、処理水を最初沈殿池の入側に返流する処理方法が開示されている。また、前記嫌気性消化処理で発生する消化ガスを下水処理水中に吹き込んで炭酸ガス溶解水を製造し、この炭酸ガス溶解水から発生する気泡を加温した汚泥に付着させて浮上分離する下水汚泥の加温浮上濃縮方法が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−９７９０３
【特許文献２】特許第２９７６０６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、脱離液には生物難分解性物質が含まれるため、脱離液を生物学的処理しても生物難分解性物質は残存する。したがって、脱離液の生物学的処理液を廃水処理設備に返流した場合、廃水処理設備の最終沈殿池から放流される処理水の水質を良好に維持できないおそれがある。とくに、嫌気性消化処理の前に熱処理等の可溶化処理を行なった場合には、生物難分解性物質の量が増加するため、良好な処理水質を確保することが困難となる。また、消化ガスから得られた炭酸ガス溶解水は、前記加温浮上濃縮処理に有効利用されているが、炭酸ガス自体はその気泡が加温浮上槽で汚泥の浮上に利用された後は気体となって大気中に放散されるため、有価物として回収されておらず、地球温暖化の環境面からみても好ましくない。
【０００４】
そこで、この発明の課題は、廃水処理設備からの汚泥を消化処理した後の汚泥消化液の脱水脱離液を返流水として廃水処理系に返流する場合に、この返流水中に生物難分解性物質等の汚濁物質が残存することを抑制して、廃水処理系からの処理水の良好な水質が得られ、さらに、この汚泥処理過程での生成物から有価物を回収するようにした有機性汚泥の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００６】
即ち、請求項１に係る有機性汚泥の処理方法は、廃水処理系からの有機性汚泥を嫌気性消化処理して消化ガスと汚泥消化液を生成させ、この汚泥消化液を脱水して分離した脱離液を前記廃水処理系に返流するようにした有機性汚泥の処理方法において、前記脱離液に濃縮処理を施して濃縮物と分離水に分け、この分離水を返流するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
このように濃縮処理により濃縮物と分離水とに分け、生物難分解性物質等の汚濁物質を濃縮物側に取り込むようにすれば、分離水には前記生物難分解性物質等が殆んど含まれないため、分離水を廃水処理系に返流しても、この廃水処理系から放流される処理水の水質を良好に保つことができる。
【０００８】
請求項２に係る有機性汚泥の処理方法は、前記嫌気性消化処理の前処理として可溶化処理を行なうことを特徴とする。
【０００９】
このように前処理で有機性汚泥を可溶化状態にすれば、前記消化処理での生物分解性が高まり、従来の消化処理に比べて消化ガス発生量が増加し、かつ汚泥中の有機物量が減少し、固形物量が減少するなどにより、消化効率および脱水性が向上する。
【００１０】
請求項３に係る有機性汚泥の処理方法は、前記可溶化処理を熱処理により行なうことを特徴とする。
【００１１】
熱処理によれば、消化処理により発生した消化ガスを熱源として利用できるので、有機性汚泥の可溶化を簡便かつ安定して行なうことができ、また、可溶化の際に回収できる熱を有効利用することができる。
【００１２】
請求項４に係る有機性汚泥の処理方法は、前記濃縮処理を、蒸発濃縮方法を用いて行なうことを特徴とする。
【００１３】
このように、前記脱離液の濃縮処理を蒸発濃縮方法により行なえば、簡便な設備で、生物難分解性物質を含まない分離水が得られるため、廃水処理系からの処理水の水質を極めて良好に保つことができる。
【００１４】
請求項５に係る有機性汚泥の処理方法は、前記蒸発濃縮処理が、減圧下で行われることを特徴とする。
【００１５】
このように、前記脱離液の蒸発濃縮処理を減圧下で行なえば、常圧下に比べて低沸点下での蒸発により、生物難分解性物質だけでなく高沸点の生物易分解物質をも含まない分離水が得られるため、廃水処理系への返流負荷を低減でき、廃水処理系の運転コストを低く維持できるとともに、処理水の水質も極めて良好に保つことができる。
【００１６】
請求項６に係る有機性汚泥の処理方法は、前記可溶化工程から熱を回収し、この回収熱を前記蒸発濃縮処理に用いることを特徴とする。
【００１７】
前記可溶化処理を熱処理により行なう場合には、熱源として、消化ガス（メタンガス）を燃料としたボイラーで発生させる蒸気を用いるため、このボイラー廃ガスの保有熱や可溶化汚泥の保有熱を、熱交換器等を用いて回収し、蒸発濃縮に有効利用することができる。
【００１８】
請求項７に係る有機性汚泥の処理方法は、前記消化ガスを前記分離水に注入することにより、前記分離水中に含まれるアンモニア成分と前記消化ガス中の二酸化炭素を反応させて生成したアンモニウム炭酸塩を回収するとともに、消化ガスから二酸化炭素を除去することを特徴とする。
【００１９】
このようにすれば、分離水には、生物難分解性物質のみならず、アンモニアも殆んど含まれないため、廃水処理系に返流しても、廃水処理系から放流される処理水の水質を良好に保つことができる。また、アンモニアおよび二酸化炭素を有価物として回収でき、地球温暖化抑制等の環境面からも好ましい。
【００２０】
請求項８に係る有機性汚泥の処理方法は、前記消化ガスと水とを高圧下で接触させて水中に二酸化炭素が溶解した二酸化炭素溶解水を生成させ、この二酸化炭素溶解水と前記分離水に含まれるアンモニア成分とを反応させて生成したアンモニウム炭酸塩を回収するとともに、消化ガスから二酸化炭素を除去することを特徴とする。
【００２１】
このように、消化ガスと水とを高圧下で接触させることにより、水中への二酸化炭素の溶解量が増加し、アンモニウム炭酸塩として二酸化炭素自体の回収量も増加する。
【００２２】
請求項９に係る有機性汚泥の処理方法は、前記高圧が０．５〜１．０ＭＰａの範囲にあることを特徴とする。
【００２３】
前記消化ガスと水とを、０．５ＭＰａよりも低い圧力下で接触させても、水中への二酸化炭素の溶解量が不十分となり、また、１．０ＭＰａを超える高い圧力下で接触させても、溶解量はそれほど増加せず、装置コストや運転コストの面からは好ましくない。
【００２４】
請求項１０に係る有機性汚泥の処理装置は、廃水処理系からの有機性汚泥を嫌気性消化処理して嫌気性消化処理して消化ガスと汚泥消化液を生成させる消化手段と、前記汚泥消化液の脱水手段とを備え、この脱水手段により分離した脱離液を前記廃水処理系に返流するようにした有機性汚泥の処理装置において、前記脱水手段の出側に、脱離液を濃縮物と分離水に分ける濃縮手段を設けて、この分離水を返流するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に係る有機性汚泥の処理装置は、前記消化手段の入側に、前記有機性汚泥の可溶化手段を設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に係る有機性汚泥の処理装置は、前記可溶化手段が熱を用いる手段であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１３に係る有機性汚泥の処理装置は、前記濃縮手段が蒸発濃縮手段であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１４に有機性汚泥の処理装置は、前記蒸発濃縮手段が減圧蒸発濃縮手段であることを特徴とする。  
【００２９】
請求項１５に係る有機性汚泥の処理装置は、前記消化手段により生成する消化ガスと前記濃縮手段により分離した分離水を接触させて、この分離水に含まれるアンモニア成分と消化ガス中の二酸化炭素を混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収するアンモニア回収手段を設けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１６に係る有機性汚泥の処理装置は、前記消化手段により生成する消化ガスと前記廃水処理系からの処理水とを高圧下で接触させて二酸化炭素溶解水を生成させる高圧吸収手段と、この二酸化炭素溶解水と前記濃縮手段により分離した分離水とを混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収するアンモニア回収手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
この発明では、有機性汚泥の嫌気性消化処理後の汚泥消化液から脱水により分離した脱離液を濃縮処理して濃縮物と分離水に分け、この分離水を廃水処理系に返流するようにしたので、分離水には脱離液に含まれていた生物難分解性物質が殆んど含まれず、分離水を廃水処理系に返流しても、この廃水処理系から放流される処理水の水質に悪影響を及ぼさず、良好な水質を保つことができる。また、前記嫌気性消化処理で発生する消化ガスを水に溶解させた二酸化炭素溶解水と前記分離水とを混合して、アンモニウム炭酸塩を生成させることにより、分離水に含まれるアンモニアと消化ガス中の二酸化炭素を有価物として回収でき、環境への悪影響を抑制する観点からも好ましい。
【００３２】
前記嫌気性消化処理の前処理として可溶化処理を行なうようにしたので、前記消化処理での生物分解性が高まって消化効率が向上し、また、汚泥中の有機物量が減少し、固形物量が減少することにより脱水性が向上し、脱水汚泥量が低減する。さらに、前記濃縮処理を、蒸発濃縮方法を用いて行なうことにより、生物難分解性物質を含まない分離水を廃水処理系に返流することができる。そして、可溶化処理を熱処理で行なうことにより、その熱を前記濃縮処理に有効利用することができ、汚泥処理のエネルギー効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、この発明の実施形態を添付の図１から図６に基づいて説明する。
【００３４】
図１は実施形態の有機性汚泥の処理フローを示したものである。下水などの汚水は、最初沈殿槽１、生物処理槽２および最終沈殿槽３を備えた廃水処理設備に流入し、最初沈殿槽１で粗大異物や懸濁浮遊物などが沈殿除去された後、生物処理槽２で溶解性有機物などが分解、除去され、最終沈殿槽３で、活性汚泥を沈殿させ、上澄み液が処理水として放流される。
【００３５】
前記最終沈殿槽３で沈殿した汚泥は、その所要量が生物処理槽２に返送汚泥として戻され、残りの余剰汚泥は減容化のため、濃縮装置４に送られる。同様に、最初沈殿槽１で沈殿した生汚泥についても減容化のため、濃縮装置５に送られる。濃縮装置４、５としては、例えば、重力式沈降濃縮装置、浮上濃縮装置、膜分離装置等を用いることができる。そして、減容化された余剰汚泥および生汚泥は、消化槽６で、嫌気性消化処理が行なわれ、嫌気性菌の働きで汚泥中の有機物は還元的分解を受けて、メタンガスおよび炭酸ガスが大半を占めるガスに分解する。この嫌気性消化処理の過程で生成した消化汚泥は、例えば、ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュープレス、遠心脱水機、回転式加圧脱水機などの脱水装置７で脱水汚泥と脱離液に固液分離される。この脱離液はさらに、濃縮装置８で濃縮され、濃縮物と分離水とに分けられ、この分離水が前記廃水処理設備の最初沈殿槽１に返流される。濃縮物は脱水汚泥として埋め立て処分や焼却処分される。図１に示した実施形態の有機性汚泥の処理装置は、濃縮装置４、５と、消化槽６と、脱水装置７と、濃縮装置８とを備えたものである。      
【００３６】
前記消化汚泥（消化処理液）を脱水装置７で固液分離しても、脱離液には生物難分解性物質が残存しているため、濃縮装置８により、この脱離液の濃縮処理を行なえば、生物難分解性物質を濃縮物側に取り込むことができ、生物難分解性物質を含まない分離水が得られる。なお、前記濃縮装置としては、真空（減圧）蒸発濃縮装置、常圧蒸発濃縮、低圧逆浸透膜分離装置などの装置を用いることができるが、低コストで生物難分解性物質等の汚濁物質を濃縮物側に取り込むことができる真空（減圧）蒸発濃縮装置を用いるのが好ましい。
【００３７】
図２は他の実施形態の有機性汚泥の処理フローを示したものである。図１に示した実施形態とは、消化槽６の入側に可溶化装置９を設け、この可溶化装置９の入側に可溶化処理に適した高濃度の濃縮汚泥を生成させるために、遠心濃縮機、スクリュープレス、回転式加圧脱水機などの高濃度濃縮装置１０を配置した可溶化手段を設けたところが異なる。このように、図２に示した実施形態の有機汚泥の処理装置は、濃縮装置４、５と、消化槽６と、脱水装置７と、蒸発濃縮装置８ａと、消化槽６の入側に設けた可溶化装置９と高濃度濃縮装置１０を備えたものである。前記可溶化装置９は、図３に示すように、リアクタ（可溶化反応器）１１と、その入側に、高濃度濃縮装置１０から排出される高濃度汚泥を一時貯留するパルパー１２と、その出側に可溶化汚泥を一時貯留するフラッシュタンク１３と、可溶化汚泥を消化最適温度にコントロールする冷却器（熱交換器）１４で主に装置構成されている。前記高濃度濃縮装置１０で、濃縮装置４、５でそれぞれ１次濃縮された汚泥を固形物濃度が１５％程度になるまで濃縮した後、この高濃度濃縮汚泥をパルパー１２に受け入れ、次にリアクタ１１に消化ガスを熱源としたボイラーから蒸気を導入して、例えば、１６０℃程度、０．６ＭＰａ程度の高温・高圧の条件下で３０分程度加圧保持して汚泥内の細胞壁を破壊し、汚泥を可溶化状態にする。リアクタ１１から排出される可溶化汚泥をフラッシュタンク１３で一時貯留した後、冷却器１４で可溶化汚泥から熱回収し、消化処理に適した温度に調整して、この可溶化汚泥が消化槽６に供給される。消化槽６で、図１の実施形態と同様の嫌気性消化処理が行なわれ、生成した消化汚泥は、脱水装置７で脱水汚泥と脱離液に固液分離される。例えば、蒸発缶内に水平方向に多段に配設され、熱源となる蒸気などが流通する加熱管の頂部（蒸発缶頂部）から供給された被処理水である脱離液を加熱し、水や揮発成分を蒸発させ、この蒸気から分離水を回収するための凝縮器と真空ポンプとを備えた間接加熱式の真空（減圧）蒸発濃縮装置８ａで、前記脱離液が、一例として、９０℃、０．７気圧程度の減圧温度条件下で、さらに濃縮されて濃縮物と分離水とに分けられ、この分離水が前記廃水処理設備の最初沈殿槽１に返流される。なお、前記真空（減圧）蒸発装置８ａは、加熱管を水平に配設した型式に限定するものではない。また、分離水には、蒸発したアンモニアや低分子の有機酸等の低沸点成分が含まれるので、廃水処理系の生物処理を硝化脱窒処理工程にすることにより、分解除去することが可能である。
【００３８】
前記可溶化装置９で汚泥を可溶化状態にすることにより、消化槽６での生物分解性が高まって消化効率が向上し、また、従来に比べてメタンガスなどの消化ガス発生量が増加し、かつ汚泥中の有機物が減少して、固形物量が減少する。この固形物の減少により、脱水装置７での脱水汚泥含水率を低減でき、脱水性も向上する。さらに、上述のように、可溶化処理および濃縮処理を加熱処理により行なうため、消化槽６で発生する消化ガスのうち、５０〜６０％を占めるメタンガスをこれらの加熱処理の熱源として利用することができ、また、ボイラー廃ガスの保有熱や冷却器で回収した熱（温水）を真空（減圧）蒸発濃縮装置の熱源として利用でき、エネルギー効率が良好である。特に、上記の実施形態のように、可溶化の温度が１００℃より高く、蒸発濃縮の温度が１００℃より低い場合は、冷却器１４での可溶化汚泥の冷却により回収した熱（温水）を容易に利用できるため、好ましい。
【００３９】
図４は他のもう１つの実施形態の有機性汚泥の処理フローを示したものであり、図１に示した実施形態とは、高圧吸収塔１５およびアンモニア回収装置１６をさらに設けたことが異なる。このように、図４に示した実施形態の有機汚泥の処理装置は、濃縮装置４、５と、消化槽６と、脱水装置７と、濃縮装置８と、高圧吸収塔１５およびアンモニア回収装置１６を備えたものである。前記廃水処理設備の最終沈殿槽３から放流される処理水またはこの処理水の一部が、図５に示すように、給水ポンプ１７によって０．５ＭＰａ〜１．０ＭＰａの範囲の圧力に昇圧され、消化ガスと水とを十分に接触させるためにラシヒリング等の充填材が充填された高圧吸収塔１５の上部から供給される。一方、嫌気性消化処理によって生成し、消化槽６から排出される消化ガスは、ミストセパレータ１８でガス中のミスト（水分）、ダストが除去された後、直列に接続された２段のガス圧縮機１９ａ、１９ｂで、処理水と同様に、０．５ＭＰａ〜１．０ＭＰａの範囲の圧力に昇圧されて高圧吸収塔本体１５ａの下部から送り込まれる。そして、前記処理水と消化ガスとが、０．５ＭＰａ〜１．０ＭＰａの範囲の高圧状態に保たれた高圧吸収塔本体１５ａ内で接触して、消化ガス中の二酸化炭素が処理水に溶解した二酸化炭素溶解水が高圧吸収塔本体１５ａの下部から排出され、減圧タンク２０（例えば、圧力０．２５ＭＰａ〜０．５ＭＰａ）を経て供給ポンプ（図示省略）により、攪拌混合手段を備えたアンモニア回収装置１６に供給される。また、消化ガスの５０〜６０％を占めるメタンガスは水にはほとんど溶解しないため、高圧吸収塔本体１５ａの頂部から二酸化炭素等が分離除去された精製ガス（メタンガス濃度９５％以上）として取出される。なお、前記処理水と消化ガスとが高圧下で接触するため、処理水に僅かに溶解したメタンガスは減圧タンク２０内でガス化して、その頂部から取出され、ガス圧縮機１９ａ、１９ｂの中間に戻され、ガス圧縮機１９ａからの消化ガスに合流する。
【００４０】
一方、蒸発濃縮装置８ａで濃縮分離された、アンモニアを含む分離水が、前記アンモニア回収装置１６に供給される。そして、このアンモニア回収装置１６で、二酸化炭素溶解水と前記分離水とが攪拌混合されてアンモニウム炭酸塩、すなわち炭酸アンモニウムまたは炭酸水素アンモニウムが生成し、消化ガス中の二酸化炭素および分離水中のアンモニアが有価物として回収され、アンモニア成分が除去された分離水が処理液として廃水処理設備の最初沈殿槽１に返流される。なお、この処理液中にアンモニア成分が残留しないように、アンモニア回収装置１６へ供給する二酸化炭素溶解水と前記分離水の流量をバランスさせることが望ましい。なお、前記アンモニア回収装置１６に前記消化ガスを、高圧吸収塔１５を介さずに直接供給して蒸発濃縮装置８ａで分離した分離水と接触させ、分離水に含まれるアンモニア成分と消化ガス中の二酸化炭素を混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収することも可能である。
【００４１】
前記アンモニア回収装置１６としては、真空（減圧）蒸発濃縮装置のほかに、常圧蒸発濃縮、逆浸透膜分離装置などの塩分を濃縮する機能を有する装置が使用できる。特に、上記実施形態のように、高圧の二酸化炭素溶解水を用いる場合は、逆浸透膜分離装置を用いることにより、二酸化炭素溶解水の圧力を逆浸透膜分離装置への被処理水（分離水と二酸化炭素溶解水の混合液）の供給に必要な圧力として利用でき、エネルギー効率が良好である。また、逆浸透膜分離装置で濃縮した後、蒸発濃縮させて乾燥処理を行なうことにより、前記アンモニウム炭酸塩を固形塩として回収することもできる。  
【００４２】
図６は他のさらにもう１つの実施形態の有機性汚泥の処理フローを示したものであり、図２に示した実施形態とは、高圧吸収塔１５およびアンモニア回収装置１６をさらに設けたことが異なる。このように、図６に示した実施形態の有機汚泥の処理装置は、濃縮装置４、５と、消化槽６と、脱水装置７と、蒸発濃縮装置８ａと、消化槽６の入側に設けた可溶化装置９（図３参照）と高濃度濃縮装置１０と、高圧吸収塔１５およびアンモニア回収装置１６を備えている。前述のように、可溶化装置９で汚泥を可溶化状態にすることにより、消化槽６での生物分解性が高まって消化効率が向上し、また、従来に比べてメタンガスなどの消化ガス発生量が増加し、かつ汚泥中の有機物が減少して、固形物量が減少する。したがって、嫌気性消化処理に伴う二酸化炭素発生量が増加し、高圧吸収塔本体１５ａで生成する二酸化炭素溶解水も増加し、アンモニウム回収装置１６で回収されるアンモニウム炭酸塩も増加する。さらに、可溶化装置９の入側に設けた高濃度濃縮装置１０からの分離水をアンモニア回収装置１６に供給して、蒸発濃縮装置８ａからの分離水とともに、二酸化炭素溶解水と攪拌混合させてアンモニウム炭酸塩の生成に供することもできる。また、前述のように、アンモニア回収装置１６に消化ガスを、高圧吸収塔１５を介さずに直接供給して蒸発濃縮装置８ａで分離した分離水や高濃度濃縮装置１０で分離した分離水と接触させ、これらの分離水に含まれるアンモニア成分と消化ガス中の二酸化炭素を混合し、生成したアンモニウム炭酸塩を回収することも可能である。
【００４３】
図２および図６の実施形態で、図３に示したように可溶化処理が熱で行われる場合は、真空（減圧）蒸発濃縮装置、常圧蒸発濃縮を用いることにより、ボイラー廃ガスの保有熱や冷却器で回収した熱（温水）を、前記蒸発缶内の加熱管に直接流通させるなどして、真空（減圧）蒸発濃縮装置の熱源として利用でき、エネルギー効率が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施形態の有機性汚泥の処理フローを示す説明図である。
【図２】他の実施形態の有機性汚泥の処理フローを示す説明図である。
【図３】可溶化装置の構成を示す説明図である。
【図４】他の実施形態の有機性汚泥の処理フローを示す説明図である。
【図５】高圧吸収塔の構成を示す説明図である。
【図６】他の実施形態の有機性汚泥の処理フローを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：最初沈殿槽              ２：生物処理槽            ３：最終沈殿槽
４、５：濃縮装置            ６：消化槽                ７：脱水装置
８：濃縮装置                ８ａ：真空蒸発濃縮装置    ９：可溶化装置
１０：高濃度度濃縮装置      １１：リアクタ          １２：パルパー
１３：フラッシュタンク      １４：冷却塔            １５：高圧吸収塔
１５ａ：吸収塔本体          １６：アンモニア回収装置  １７：給水ポンプ
１８：ミストセパレータ  １９ａ、１９ｂ：ガス圧縮機  ２０：減圧タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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