(57)【要約】【課題】電解処理の効率を良好な状況に保ちながらも、添加する含塩水の量を少なく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】余剰汚泥を電解処理することにより汚泥中の微生物を殺菌し、この殺菌した処理汚泥を生物反応槽に返送して生物分解する汚泥の処理方法において、余剰汚泥に含塩水を添加して電解処理を行うとともに、電解処理によって副次的に生じ、固液分離によって得られた分離水を電解槽に返流し、分離水中のナトリウムイオン及び塩化物イオンを電解処理に再利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
余剰汚泥を電解処理することにより汚泥中の微生物を殺菌し、この殺菌した処理汚泥を生物反応槽に返送して生物分解する汚泥の処理方法において、余剰汚泥に含塩水を添加して電解処理を行うとともに、電解処理によって副次的に生じ、固液分離によって得られた分離水を電解槽に返流し、該分離水中のナトリウムイオン及び塩化物イオンを電解処理に再利用することを特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
電解処理を回分式で行うようにしたことを特徴とする請求項１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、電気分解処理を施すことで殺菌した後、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以上の手段を用いて処理することで、余剰汚泥中の微生物を殺菌した後、再び水処理系に返流し水処理系内の活性汚泥微生物に分解・処理させることで、最終的に排出する汚泥の量を削減する技術が開発されている。
【０００３】
このような余剰汚泥中の微生物の殺菌方法として、本件出願人は、余剰汚泥に対して含塩水を添加し、電気化学的処理、すなわち電解処理をすることによって次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンを発生させ、もって汚泥微生物を殺菌する方法を提案している。
電解処理によって発生する次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンは、その酸化力によって汚泥微生物を殺菌することができるが、これら自身は還元されることにより、塩化物イオンヘと変化する。
ところが、残存する塩化物イオンは、その濃度が高すぎると、後段の処理あるいは処理装置に悪影響を与えるおそれがある。
また、電解処理を効率よく実施する、すなわち発生する次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンの量を増加させたり、通電性を確保したりするためには、含塩水の添加量を増やすことが望まれるが、その場合は特に上記のような問題が顕著となる。
【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、電解処理の効率を良好な状況に保ちながらも、添加する含塩水の量を少なくすることができる汚泥の処理方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達するため、本発明の汚泥の処理方法は、余剰汚泥を電解処理することにより汚泥中の微生物を殺菌し、この殺菌した処理汚泥を生物反応槽に返送して生物分解する汚泥の処理方法において、余剰汚泥に含塩水を添加して電解処理を行うとともに、電解処理によって副次的に生じ、固液分離によって得られた分離水を電解槽に返流し、該分離水中のナトリウムイオン及び塩化物イオンを電解処理に再利用することを特徴とする。
【０００６】
この場合において、電解処理を回分式で行うようにすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の汚泥の処理方法によれば、余剰汚泥を電解処理することにより汚泥中の微生物を殺菌し、この殺菌した処理汚泥を生物反応槽に返送して生物分解する汚泥の処理方法において、余剰汚泥に含塩水を添加して電解処理を行うとともに、電解処理によって副次的に生じ、固液分離によって得られた分離水を電解槽に返流し、該分離水中のナトリウムイオン及び塩化物イオンを電解処理に再利用することから、電解処理の効率を落とすことなく、添加する含塩水の量を減らすことができ、もって水処理系の生物反応槽へ戻される塩化物イオンの負荷を低減することができる。
【０００８】
この場合、電解処理を回分式で行うことにより、攪拌を行い汚泥微生物を殺菌処理する過程と、浮上分離により固液分離を行う過程を同一の槽で実施することができ、これにより、浮上分離の効率を高めて固液分離を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
本発明の汚泥の処理方法は、例えば、廃水処理施設に流入した有機性排水を生物反応槽に保持した活性汚泥によって生物学的に処理することで発生する余剰汚泥に対し、含塩水を添加するとともに電解処理を施すことで、次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンを発生させ、もって該汚泥中の汚泥微生物を殺菌、すなわち殺傷あるいは不活化せしめた後、処理汚泥を再び生物反応槽に返流して、該生物反応槽内に保持した活性汚泥によって生物学的に分解・処理する。
そして、このような余剰汚泥の処理方法において、電解処理を行うことで発生する微細気泡によって、副次的に得られる浮上分離による固液分離作用を利用し、電解処理によって副次的に生じ、固液分離によって得られた分離水を電解質あるいは塩化物イオン源として再び利用する。
【００１０】
余剰汚泥に含塩水を添加した場合、含塩水中のナトリウムイオンは電解質として作用し、塩化物イオンは次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンの原料となる。すなわち、含塩水を添加した余剰汚泥に対して電解処理を施した場合、汚泥溶液中のナトリウムイオンによって、溶液中に電気を通すことが可能となり、また、電極付近あるいは溶液中で塩化物イオンが次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンとなる。
次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンは酸化力を有しており、その酸化力により余剰汚泥中の汚泥微生物を殺傷、あるいは該汚泥微生物の活性を失活させることができる。殺傷あるいは失活させられた汚泥微生物は、生物反応槽に戻された際に、該生物反応槽内に保持された活性汚泥微生物が放出する分解酵素に対する耐性を持たないため、分解される。
【００１１】
一方、電解処理を行うと、電極付近では水素あるいは塩素の微細気泡が発生する。この微細気泡は、汚泥固形物に付着するが、これにより見かけ上の比重が軽くなるため、該汚泥固形物は浮上し、液体と分離される。
浮上した汚泥固形物は、前述の通り生物反応槽に戻されて分解されるが、残存する分離水にはナトリウムイオンや塩化物イオンが豊富に残存している。
そこで、これらのイオンが残存する分離水を再び余剰汚泥に添加することで、電解処理に要する薬剤として利用することが可能となり、これにより、余剰汚泥に新たに添加する含塩水の量を減少させることができる。
【００１２】
また、電解処理を回分式で行うことで、浮上分離の効率を高めることができる。
すなわち、連続式で電解処理を行う場合には、発生する次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンと汚泥微生物を接触させるために、電解槽内を攪拌することが必要となるが、この場合、浮上分離が効率よく行われない場合がある。
そこで、回分式で処理を行うことで、攪拌を行い汚泥微生物を殺菌処理する過程と、浮上分離により固液分離を行う過程を同一の槽で実施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を廃水処理に適用した実施例を示す。
水処理系に流入した汚水Ａは、生物反応槽１において、該生物反応槽１内に保持された活性汚泥微生物と混合・曝気され、活性汚泥微生物の増殖へと用いられることにより、汚水Ａ中の有機物が除去される。
生物反応槽１からは、活性汚泥微生物及び処理された汚水Ａが混合液Ｂとして流出し、最終沈殿池２において固液分離され、上澄水は処理水Ｃとして系外に排出される。
【００１４】
一方、沈殿分離した汚泥固形物は、返送汚泥Ｄとして、その一部は生物反応槽１へ戻される。
残りの返送汚泥Ｄは、余剰汚泥として電解槽３に投入され、含塩水（塩化ナトリウム水溶液）Ｅ及び塩酸等の任意の酸Ｆが添加される。
なお、酸Ｆの添加に関しては、電解処理によって発生する次亜塩素酸及び次亜塩素酸イオンのうち、酸化力がより強い次亜塩素酸がもっとも発生しやすいｐＨ５程度に調整するためのものである。
また、電解槽３への含塩水Ｅの添加においては、その適切な添加量を制御するため導電率計４が設置されている。
【００１５】
電解槽３では、含塩水Ｅ及び酸Ｆの添加、混合が行われるとともに、電解処理が施され、もって酸化力の強い次亜塩素酸が主に生成し、これにより、返送汚泥Ｄ中の汚泥微生物が殺菌される。
また、電解処理によって微細気泡が発生するとともに、この微細気泡が汚泥固形物に付着し、もって、該汚泥固形物の見かけ上の比重が軽くなる。
一定時間、電解槽３において処理された汚泥は、処理汚泥Ｇとして流出し、後段の浮上分離槽５において静置される。該浮上分離槽５においては、前述のように見かけ上の比重が軽くなった汚泥固形物と水分とが分離される。
【００１６】
浮上した汚泥固形物は、浮上汚泥Ｈとして引き抜かれ、生物反応槽１に戻されるが、該生物反応槽１内に保持された活性汚泥微生物によって分解される。
また、浮上分離槽５に残存する水分は、分離水Ｉとして引き抜かれ、電解槽３に戻される。分離水Ｉ中には、電解処理において電解質として働くナトリウムイオンが豊富に残存する他、汚泥の殺菌に利用されることによって次亜塩素酸から変化した塩化物イオンが残存する。
したがって、分離水Ｉを再利用することによって、電解槽３へ新たに添加する電解質すなわちナトリウムイオン及び塩化物イオンの必要量が減少する。
【００１７】
また、このような汚泥の処理方法は、返送ラインの途中に設けるだけでなく、図２に示すように、返送汚泥Ｄの一部を濃縮槽６において濃縮し、濃縮汚泥Ｊに対して電解処理を施すこともできる。
【実施例２】
【００１８】
本発明の汚泥の処理方法をより効率よく行うために、回分式の処理方法を用いることができる。その処理方法の一例を図３に示し、処理方法のフローチャートを図４に示す。
すなわち、水処理系で発生した汚泥の一部を濃縮槽６において濃縮した後、濃縮汚泥Ｊを電解槽に投入し、不足する電解質を補うための含塩水Ｅ及びｐＨを５程度にするための酸Ｆを添加する。
なお、この添加量を制御するために、前述のように導電率計４などを用いることができる。
【００１９】
含塩水Ｅ及び酸Ｆを添加した後、攪拌を行いながら電解処理を施すことで、次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンを発生させ、汚泥微生物を殺菌する。
実施例１で示したように、この段階でも微細気泡は発生するが、より多くの微細気泡を発生させるために、汚泥微生物の殺菌が終了した時点で、通電量を多くし、もって微細気泡の発生量を増加させる。これにより、汚泥固形物に付着する微細気泡の量が多くなり、見かけ上の比重がさらに軽くなることで、浮上分離の効率が高くなる。
続いて、固液分離を図るために一定時間静置し、その後、浮上した汚泥固形物は浮上汚泥Ｈとして生物反応槽１へ戻される。
一方、電解槽３に残存する分離水Ｉには、新たに濃縮汚泥Ｊが添加され、再び電解処理が施される。
【００２０】
このように、電解処理を回分式で行うことにより、攪拌を行い汚泥微生物を殺菌処理する過程と、浮上分離により固液分離を行う過程を同一の槽で実施することができ、これにより、浮上分離の効率を高めて固液分離を良好に行うことができる。
【００２１】
以上、本発明の汚泥の処理方法について、複数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、電解処理の効率を良好な状況に保ちながらも、添加する含塩水の量を少なくするという特性を有していることから、例えば、電解処理により汚泥を殺菌及び可溶化する廃水処理施設の汚泥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】
【００２３】
【図１】本発明の汚泥の処理方法を廃水処理に適用した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を濃縮汚泥に適用した場合の実施例を示す説明図である。
【図３】本発明の汚泥の処理方法を回分式にした実施例を示す説明図である。
【図４】同フローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１    生物反応槽
２    最終沈殿池
３    電解槽
４    導電率計
５    浮上分離槽
６    濃縮槽
Ａ    汚水
Ｂ    混合液
Ｃ    処理水
Ｄ    返送汚泥（余剰汚泥）
Ｅ    含塩水
Ｆ    酸
Ｇ    処理汚泥
Ｈ    浮上汚泥
Ｉ    分離水
Ｊ    濃縮汚泥
【図１】
2007203233.tif 000003
【図２】
2007203233.tif 000004
【図３】
2007203233.tif 000005
【図４】
2007203233.tif 000006