(57)【要約】【課題】汚泥の可溶化等の処理槽や、その後の配管、槽等におけるリン析出を防止する。【解決手段】有機性廃液（原水）は生物処理槽１に導入され、ＢＯＤ成分が好気的又は嫌気・好気的に処理される。この生物処理された水は、沈殿槽２に導入され、固液分離処理される。上澄水は処理水として系外に取り出される。余剰汚泥は、配管４を介して消化槽５へ導入される。膜１２を透過した水は、配管１３を介して晶析塔１４へ導入されリンの晶析処理が行われ、脱リン処理水の一部が消化槽５へ返送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃液の生物処理装置と、該生物処理装置から排出される余剰汚泥の少なくとも一部を生物的に消化するとともに消化汚泥を可溶化する余剰汚泥処理手段と、該余剰汚泥処理手段の液分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段からの分離水を脱リンする脱リン手段とを有する有機性廃液処理装置において、
該脱リン装置からの処理水の一部を前記余剰汚泥処理手段へ返送するための返送手段を備えたことを特徴とする有機性廃液処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記余剰汚泥処理手段は、前記余剰汚泥の少なくとも一部を消化する消化手段と、該消化手段で消化された消化汚泥の少なくとも一部を可溶化する可溶化手段と、該可溶化手段によって可溶化された可溶化汚泥を該消化手段に循環させる循環手段とを備えてなることを特徴とする有機性廃液処理装置。
【請求項３】
請求項１において、前記余剰汚泥処理手段は、前記余剰汚泥の少なくとも一部を可溶化する可溶化手段と、該可溶化手段からの可溶化汚泥を消化処理する消化手段と、該消化手段からの消化汚泥を該可溶化手段に循環させる循環手段とを備えてなることを特徴とする有機性廃液処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記脱リン手段は晶析脱リン手段であることを特徴とする有機性廃液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃液を生物処理すると共に、生物処理により発生した余剰汚泥を脱リン処理する有機性廃液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃液を生物処理した際に発生した余剰汚泥をオゾン処理して可溶化することにより、汚泥量を減少させることは公知である（例えば特開平６−２０６０８８号、特開平８−２９９９９５号、特開平１１−１０１９１号、特開平１１−５７７７３号）。
【０００３】
また、特開平９−１０８６９９号には、有機性汚泥を消化槽で消化処理するとともに消化槽内の汚泥の一部をオゾン等で可溶化して再び消化槽に返送して汚泥減量をはかるとともに、消化槽から排出される消化液を固液分離し、分離液を生物的に硝化処理した後に脱リン処理することが記載されている。
【特許文献１】特開平６−２０６０８８号
【特許文献２】特開平８−２９９９９５号
【特許文献３】特開平９−１０８６９９号
【特許文献４】特開平１１−１０１９１号
【特許文献５】特開平１１−５７７７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開平９−１０８６９９号のように、汚泥を消化処理した後、消化液の一部を固液分離し、分離した液分を脱リン処理することにより、汚泥の減量と処理水質の向上（特にリン濃度の低減）を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、この有機性廃液処理装置にあっては、汚泥の減量にともなって汚泥中のリンが溶出し、その結果、消化槽内のリン濃度が上昇し、消化槽内においてリンが蓄積し易い。
【０００６】
本発明は、有機性廃液の生物処理装置と、該生物処理装置から排出される余剰汚泥の少なくとも一部を生物的に消化するとともに消化汚泥を可溶化する余剰汚泥処理手段と、該余剰汚泥処理手段の液分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段からの分離水を脱リンする脱リン手段とを有する有機性廃液処理装置において、かかる余剰汚泥処理手段におけるリン蓄積が防止される有機性廃液処理装置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】
【０００７】
請求項１の有機性廃液処理装置は、有機性廃液の生物処理装置と、該生物処理装置から排出される余剰汚泥の少なくとも一部を生物的に消化するとともに消化汚泥を可溶化する余剰汚泥処理手段と、該余剰汚泥処理手段の液分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段からの分離水を脱リンする脱リン手段とを有する有機性廃液処理装置において、該脱リン装置からの処理水の一部を前記余剰汚泥処理手段へ返送するための返送手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の有機性廃液処理装置は、請求項１において、前記余剰汚泥処理手段は、前記余剰汚泥の少なくとも一部を消化する消化手段と、該消化手段で消化された消化汚泥の少なくとも一部を可溶化する可溶化手段と、該可溶化手段によって可溶化された可溶化汚泥を該消化手段に循環させる循環手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の有機性廃液処理装置は、請求項１において、前記余剰汚泥処理手段は、前記余剰汚泥の少なくとも一部を可溶化する可溶化手段と、該可溶化手段からの可溶化汚泥を消化処理する消化手段と、該消化手段からの消化汚泥を該可溶化手段に循環させる循環手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の有機性廃液処理装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記脱リン手段は晶析脱リン手段であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の有機性廃液処理装置によると、脱リン処理後の処理水の一部を余剰汚泥処理手段に返送することにより、該余剰汚泥処理手段における水中のリン濃度を低下させることで、難溶性リン酸塩を溶解させ、該余剰汚泥処理手段におけるリンの蓄積が防止される。これにより、効率よく汚泥の可溶化や消化が行われるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係る有機性廃液処理装置の系統図である。
【００１３】
有機性廃液（原水）は生物処理槽１に導入され、ＢＯＤ成分が好気的又は嫌気・好気的に処理される。なお、この生物処理槽１は、脱窒処理も行われるよう構成されてもよい。この生物処理された水は、沈殿槽２に導入され、固液分離処理される。上澄水は処理水として系外に取り出される。
【００１４】
沈降した汚泥は、沈殿槽２の底部から取り出され、その一部は返送汚泥として汚泥返送配管３を介して前記生物処理槽１返送へされる。残部の余剰汚泥は、配管４を介して消化槽５へ導入される。
【００１５】
この消化槽５には散気管６が設けられ、空気曝気されることにより汚泥が消化される。また、消化汚泥の一部は、配管７、ポンプ８、配管９、オゾン反応塔１０、配管１１よりなる循環ラインを循環し、この途中の配管９においてオゾン（又はオゾン含有気体）が添加され、消化汚泥が可溶化される。なお、この汚泥の消化工程において、汚泥の減量にともないリンが水中に溶出する。
【００１６】
該消化槽５内には固液分離膜１２が設けられている。この膜１２としては、例えば不織布、織布、ネットあるいはＵＦ（限外濾過）膜、ＭＦ（精密濾過）膜などを用いることができる。膜１２を透過した水は、配管１３を介して晶析塔１４へ導入されリンの晶析処理が行われ、晶析したリン化合物は晶析塔１４の底部の抜出管１４ａを介して系外に取り出される。脱リン処理された水は、流量調節用の中継槽１５に導入され、その一部は前記生物処理槽１に返送され、残部は配管１７及びポンプ１８を介して消化槽５へ返送される。中継槽１５は省略されてもよい。
【００１７】
このように、脱リン処理した水の少なくとも一部を消化槽５へ返送することから、消化槽５や、循環用の配管７，８，１１及びポンプ８、攪拌槽１０内、膜１２、配管１３等におけるリン濃度が低くなってリンの蓄積が防止される。
【００１８】
上記の晶析塔１４としてはリン酸カルシウム反応塔が好適である。
【００１９】
リン酸カルシウム反応塔では、リン酸カルシウムが析出するｐＨ条件、好ましくはｐＨ７．５〜１０、より好ましくはｐＨ８．５〜９．５となるように、ＮａＯＨ等のアルカリが注入されると共に、リン酸カルシウムの析出にカルシウムが不足する場合には、ＣａＣｌ２，Ｃａ（ＯＨ）２等のカルシウム化合物が添加され、液中のリンとの反応でリン酸カルシウムが生成、析出し、これにより、液中のリンが除去される。特に、消化槽５で溶出するリンは、生物処理を受けることによりリン酸カルシウムの生成に有利な正リン酸の形態となっており、リン酸カルシウム反応塔でのリン酸カルシウム生成反応効率が高く、このため、効率的なリンの除去を行うことができる。
【００２０】
リン酸カルシウム反応塔の流出液のリン濃度は、リン酸カルシウム反応塔への流入水のリン濃度や晶析塔の運転条件によって異なるが、本発明の態様ではリン濃度１０〜１００ｍｇ／Ｌ程度であり、消化槽５へ返送しない液については、生物処理槽１に返送して処理することが好ましい。
【００２１】
なお、リン酸カルシウム反応塔の滞留時間は、通常の場合１０〜１２０分程度であり、これにより粒径０．５〜２ｍｍ程度のリン酸カルシウム粒子を回収することができる。リン酸カルシウム反応塔は固定床、流動床のいずれでもよいが、流動床を好適に用いることができる。
【００２２】
上記生物処理槽１は、好気、嫌気のいずれでも良く、例えば曝気式の好気槽のみで構成されてもよく、嫌気・好気方式のものであってもよい。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、固液分離手段は消化槽５に膜１２を浸漬配置したものを用いているが、図２に示すとおり、固液分離手段（固液分離槽２０）は消化槽５とは別に設けてもよい。このように消化槽５とは別に固液分離槽２０を設けた場合には、脱リン処理水の一部は、配管１７及びポンプ１８を介して固液分離槽２０及び／又は消化槽５に返送される。また、図２においては、固液分離槽２０から消化汚泥を引抜いてオゾン反応塔１０で消化汚泥を可溶化した後、再び消化槽５へ消化汚泥は戻されているが、固液分離槽２０と消化槽５で消化汚泥を循環させるとともに、消化槽５とオゾン反応塔１０とでも消化汚泥を循環させるようにしてもよい。
【００２４】
更に、上記実施の形態では、沈殿槽２からの余剰汚泥は、配管４を介して消化槽５へ導入されるが、図３に示すようにオゾン反応塔１０を経由してもよい。
【００２５】
図２，３のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
【００２６】
なお、上記実施の形態では消化槽５は曝気式のものであるが、嫌気式、嫌気・好気式、等であってもよい。
【００２７】
また、可溶化手段は、オゾン酸化方式以外の酸アルカリ方式、ミル方式、熱処理方式などでもよい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００２９】
実施例１
オキシデーションディッチ法を採用した曝気式の好気槽を用い、下水の処理を行い、発生する余剰汚泥を図１に示す余剰汚泥処理手段及び脱リン手段によって処理した。晶析塔１４としてはリン酸カルシウム反応塔を用いた。
【００３０】
各部の仕様及び運転条件は、下記の通りとした。  
原水（初沈流出下水）量：２０００ｍ３／日
生物処理槽１の容量：２０００ｍ３
ＭＬＳＳ濃度：３０００ｍｇ／Ｌ
消化槽の容量：４００ｍ３
配管７の流量：３０ｍ３／日
オゾン注入率：０．０２５ｇ−Ｏ３／ｇ−ＶＳＳ
リン酸カルシウム反応塔の容量：３ｍ３
リン酸カルシウム反応塔の流入水量：８０ｍ３／日
リン酸カルシウム反応塔の滞留時間（ＨＲＴ）：３３分
リン酸カルシウム反応塔のｐＨ：９．３
リン酸カルシウム反応塔へのＣａＣｌ２添加量：８００ｍｇ／Ｌ
リン酸カルシウム反応塔の上昇ＬＶ：４０ｍ／Ｈｒ
脱リン処理水のうち消化槽５への返送割合：５０％
【００３１】
沈殿槽２から流出する上澄水（処理水）のリン濃度を表１に示した。
【００３２】
また、リン酸カルシウム反応塔の流入水と流出水のリン濃度と、リン回収量及び晶析処理量を表１に示した。
【００３３】
比較例１
実施例１において、ポンプ１８を停止し、脱リン処理水の全量を生物処理槽１へ送るようにし、消化槽５へは全く返送しないようにしたこと以外は、同様にして処理を行った。得られた処理水の水質を表１に示した。
【００３４】
【表１】
2007050387.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係る有機性廃液処理装置の系統図である。
【図２】別の実施の形態に係る有機性廃液処理装置の系統図である。
【図３】さらに別の実施の形態に係る有機性廃液処理装置の系統図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  生物処理槽
２  沈殿槽
５  消化槽
１４  晶析塔
２０  固液分離槽
【図１】
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【図２】
2007050387.tif 000005
【図３】
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