(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高濃度塩類含有廃水を生物学的硝化脱窒素処理する硝化脱窒素処理装置と、該硝化脱窒素処理装置の処理水の少なくとも一部を脱塩処理する脱塩処理装置と、該脱塩処理装置の処理水の少なくとも一部を前記硝化脱窒素処理装置に返送する手段とを備えてなる高濃度塩類含有廃水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高濃度塩類含有廃水の処理装置に係り、特に、ゴミ焼却灰の埋立地から流出する埋立排水（以下「ゴミ浸出液」と称す。）のような高塩類濃度の廃水を、塩類による生物阻害を回避して効率的に硝化脱窒素処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のゴミ浸出液の処理装置の代表例を図３に示す。即ち、従来においては、ゴミ浸出液は、一般に、次の手順で処理が行われる。
【０００３】
(1)  流入するゴミ浸出液を一旦調整槽に貯留する。
(2)  調整槽内の液をポンプアップし、カルシウム除去設備で炭酸ナトリウムや塩化第二鉄、高分子凝集剤（ポリマー）などを注入した後、ｐＨを１０程度に調整し、生成した炭酸カルシウムを沈殿除去する。
(3)  活性汚泥浮遊法や接触曝気法、回転円板法など各種の方式の硝化脱窒素処理設備で、ＢＯＤやＣＯＤ成分と窒素を除去する。この硝化脱窒素処理工程では、栄養塩類としてのリン酸や、ｐＨ調整用のカセイソーダ、脱窒素のための栄養源としてのメタノールなどを注入する。
(4)  塩化第二鉄とポリマーを注入する凝集分離処理設備で、前段の硝化脱窒素処理では除去できないＣＯＤや色度成分を除去する。
(5)  砂濾過設備によりＳＳを除去する。
(6)  活性炭吸着設備で活性炭処理して更に高度にＣＯＤや色度成分を除去する。
(7)  消毒設備で次亜塩素酸ソーダを添加して塩素消毒した後、放流する。
【０００４】
ところで、最近のゴミ浸出液は、埋立後の経過年数や降雨量にもよるが、塩類濃度が高くなる傾向にあり、塩類濃度３００００ｍｇ／Ｌ以上と海水の濃度レベルを超えるケースも稀ではなくなっている。
【０００５】
そこで、特開平５−２７７４９２号公報には、高塩類濃度のゴミ浸出液による配管や機器類の腐食、生体系への影響を回避するために、図３に示すような処理装置において、活性炭吸着設備の後段に、電気透析処理により塩素イオンを除去する脱塩処理設備を設け、ゴミ浸出液中の塩素イオン濃度を低減することが提案されている。なお、この特開平５−２７７４９２号公報記載の方法では、電気透析における膜面への付着物を低減して、安定な脱塩処理を行うために、カルシウム除去、硝化脱窒素、凝集分離、砂濾過及び活性炭吸着といった一連の処理工程の後段に脱塩処理設備を設けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
高塩類濃度のゴミ浸出液を硝化脱窒素処理する場合、塩類による硝化阻害が起こり、硝化が円滑に進行しないか、或いは、非常に低い硝化活性しか得られず、高水質の処理水を得ることができない場合が多い。
【０００７】
即ち、硝化菌は自然水中や土壌中に存在しており、このような硝化菌を集積培養することによって硝化脱窒素処理装置は成り立っている。一般に、硝化菌は塩類濃度が高いと生育阻害を受けるが、海水中に生育する硝化菌は好塩菌である。従って、このような硝化菌を集積培養することで、海水と同程度の塩類濃度で処理可能な硝化脱窒素処理装置が実用に供されている。しかし、海水よりも高い塩類濃度は自然界には殆ど存在しないために、海水中で馴養された硝化菌でも、海水を超える高濃度塩類条件下では生育阻害を受け、十分な硝化活性を示さなくなる。
【０００８】
高濃度塩類含有廃水を硝化脱窒素処理する場合、希釈水として清水を容易に入手できる場合であれば、原水を、その塩類濃度が海水と同程度になるまで希釈することで、安定した硝化活性を維持することが可能である。しかしながら、一般的には、希釈水の入手は必ずしも容易ではなく、また、単純に希釈水を加えることは最終処理水量を増加させることになることから好ましくない。
【０００９】
なお、前述の特開平５−２７７４９２号公報記載の方法では、脱塩処理工程を設けてはいるものの、脱塩処理工程は、処理の安定化のために、硝化脱窒素を含む一連の処理工程の後段に設けられており、従って、硝化脱窒素工程に高塩類濃度の液が流入することに変わりはないため、硝化阻害の問題は解決されない。
【００１０】
このようなことから、高濃度塩類による硝化阻害を回避することが、今後のゴミ浸出液の硝化脱窒素処理における重要な課題となっている。
【００１１】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、ゴミ浸出液等の高塩類濃度の廃水を、塩類による硝化阻害を回避して安定かつ効率的に硝化脱窒素処理する装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の高濃度塩類含有廃水の処理装置は、高濃度塩類含有廃水を生物学的硝化脱窒素処理する硝化脱窒素処理装置と、該硝化脱窒素処理装置の処理水の少なくとも一部を脱塩処理する脱塩処理装置と、該脱塩処理装置の処理水の少なくとも一部を前記硝化脱窒素処理装置に返送する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、硝化脱窒素処理水の全部又は一部を脱塩処理し、脱塩処理水の全部又は一部で原水を希釈して原水の塩類濃度を下げる。このように、脱塩処理水を希釈水とするため、系外から清水を導入することなく、従って、最終処理水量を増加することなく、安定かつ効率的な硝化脱窒素処理を行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の高濃度塩類含有廃水の処理装置を詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の高濃度塩類含有廃水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【００１６】
図１の高濃度塩類含有廃水の処理装置は、活性炭吸着設備の後段に脱塩処理設備を設け、活性炭吸着処理水を脱塩処理し、脱塩水の一部を硝化脱窒素処理設備に返送し、残部を消毒設備に送給するようにした点が図３に示す従来装置と異なり、その他は同様の構成とされている。
【００１７】
即ち、図１に示す高濃度塩類含有廃水の処理装置では、次のような手順でゴミ浸出液の処理を行う。
【００１８】
▲１▼  流入するゴミ浸出液を一旦調整槽に貯留する。
▲２▼  調整槽内の液をポンプアップし、カルシウム除去設備で炭酸ナトリウムや塩化第二鉄、高分子凝集剤（ポリマー）などを注入した後、ｐＨを１０程度に調整し、生成した炭酸カルシウムを沈殿除去する。
▲３▼  ▲２▼のカルシウム除去処理水に、後段の脱塩水を混合して希釈し、この希釈液を、活性汚泥浮遊法や接触曝気法、回転円板法など各種の方式の硝化脱窒素処理設備で、ＢＯＤやＣＯＤ成分と窒素を除去する。この硝化脱窒素処理工程では、栄養塩類としてのリン酸や、ｐＨ調整用のカセイソーダ、脱窒素のための栄養源としてのメタノールなどを注入する。
▲４▼  塩化第二鉄とポリマーを注入する凝集分離処理設備で、前段の硝化脱窒素処理では除去できないＣＯＤや色度成分を除去する。
▲５▼  砂濾過設備によりＳＳを除去する。
▲６▼  活性炭吸着設備で活性炭処理して更に高度にＣＯＤや色度成分を除去する。
▲７▼  活性炭処理水を脱塩処理設備で脱塩処理する。
▲８▼  脱塩水の一部を希釈水として硝化脱窒素処理設備の導入側へ返送し、残部は消毒設備で次亜塩素酸ソーダを添加して塩素消毒した後、放流する。
【００１９】
本発明において、脱塩処理装置としては、電気透析器又は逆浸透膜分離装置等を用いることができる。
【００２０】
本発明は、この脱塩水で原水を硝化阻害を起こさない塩類濃度にまで希釈して硝化脱窒素処理するものであり、このような希釈を行えるものであれば、脱塩処理装置の設置箇所、脱塩処理水量、脱塩率、原水の希釈倍率等に特に制限はない。
【００２１】
従って、図１に示す構成に限らず、次の様な態様を採用することもできる。
【００２２】
即ち、図１では、脱塩処理設備を活性炭吸着設備の後段に設置し、脱塩水の一部を、硝化脱窒素処理設備の流入水に混合して希釈しているが、脱塩処理設備の設置箇所には特に制限はなく、他の箇所であっても良い。しかしながら、一般的には、脱塩処理設備としての逆浸透膜分離装置の逆浸透膜や電気透析器のイオン交換膜等の膜汚染の防止の点からは、凝集分離処理設備、砂濾過処理設備及び活性炭吸着設備の後段に設けるのが好ましい。また、脱塩水による希釈は、調整槽や調整槽からカルシウム除去設備への配管や、カルシウム除去設備で行っても良い。
【００２３】
更に、硝化脱窒素処理水（図１では活性炭処理水）の一部のみを脱塩処理したり（この場合には脱塩処理設備を小型化することができる。）、脱塩水の全量を希釈水として用いたりしても良い。
【００２４】
また、脱塩処理装置として任意の小型のものを用い、運転時間の調整で、所望の希釈倍率となるよう脱塩水を得ることも可能である。
【００２５】
本発明の処理装置を図１に示すような構成でゴミ浸出液の処理に適用する場合、処理するゴミ浸出液の塩類濃度によっても異なるが、通常の場合、脱塩処理設備で塩類濃度を１／２０〜１／１０程度にした脱塩水を、原水に対して３０〜２００％添加することで、硝化脱窒素処理装置に流入する水が、硝化阻害のない塩類濃度、一般的には海水より低い塩類濃度、例えば、Ｃｌ：１０，０００〜１５，０００ｍｇ／Ｌ，電導率：２５〜４０ｍｓ／ｃｍ程度となるように希釈するのが好ましい。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２７】
実施例１
埋立終了後、約２年経過した焼却灰を主体とするゴミ埋立処分場から流出した、塩類濃度が海水よりも高いゴミ浸出液の硝化脱窒素処理を行った。このゴミ浸出液の水質を表１に示す。
【００２８】
用いた硝化脱窒素処理装置は、図２に示す如く、ｐＨ調整のためのカセイソーダが添加される硝化槽１，栄養源としてのメタノールが添加される脱窒素槽２及び沈殿槽３よりなり、ゴミ浸出液を硝化槽１で硝化処理し、硝化処理液を脱窒素槽２で脱窒素処理し、脱窒素処理液を沈殿槽３で固液分離して、分離汚泥を硝化槽１に返送し、上澄液を処理水として抜き出すものである。なお、この装置では、海水希釈によるし尿の硝化脱窒素処理装置内の活性汚泥を種汚泥として用いた。
【００２９】
硝化脱窒素処理装置の各部の仕様及び処理条件は次の通りである。
【００３０】
原水流入量：１．０ｍ3 ／日
硝化槽容量：５００Ｌ
硝化槽ｐＨ：７．５
脱窒素槽容量：５００Ｌ
脱窒素槽メタノール添加量：３００ｇ／日
沈殿槽容量：２５０Ｌ
汚泥返送量：１．２ｍ3 ／日
このゴミ浸出液を希釈することなくそのまま硝化脱窒素処理装置で処理したところ、０．０１ｋｇ−Ｎ／ｋｇ−ＭＬＳＳ・日という非常に低い硝化活性しか示さず、窒素除去率としては２４％にしかならなかった。このような状態は約２カ月間の馴養期間を経ても変わらず、硝化活性は高くならなかった。このときの処理水の水質を表１に示す。
【００３１】
そこで、脱塩処理装置として下記仕様の逆浸透膜分離装置を硝化脱窒素処理装置の後段に設け、硝化脱窒素処理装置からの硝化脱窒素処理水を脱塩処理装置（逆浸透膜分離装置）で処理し、塩類濃度を１／１０以下にまで下げた脱塩水の一部をゴミ浸出液に対して４０％の比率で混合して希釈し、塩類濃度を下げた液（希釈浸出液）を、この硝化脱窒素処理装置へ注入したこと以外は、同様の条件で運転を続けた。従って、脱塩水の残部をこの装置の処理水として系外へ取り出した。
【００３２】
逆浸透膜分離装置仕様
逆浸透膜種類：酢酸セルロース膜（脱塩率９０％仕様の膜）
その結果、硝化活性は徐々に上がり、約１カ月で０．０５ｋｇ−Ｎ／ｋｇ−ＭＬＳＳ・日にまで回復した。このときのゴミ浸出液、脱塩水、希釈浸出液及び硝化脱窒素処理水の水質を表２に示す。
【００３３】
【表１】
0003903500.tif 000002
【００３４】
【表２】
0003903500.tif 000003
【００３５】
表１と表２とを比較することにより、本発明装置によれば、系外から希釈水を導入することなく脱塩水で高濃度塩類含有廃水を希釈して効率的な硝化脱窒素処理を行うことができることがわかる。
【００３６】
なお、上記実施例では硝化脱窒素処理水を直接脱塩処理に供したが、実装置で、図１に示す如く、硝化脱窒素処理の後段に凝集分離処理や活性炭処理などの処理工程がある場合には、これらの工程の処理水を脱塩処理する方が脱塩効率が高い場合があり、この場合には、脱塩処理装置は、これらの処理設備の後段に設けるのが好ましい。即ち、前述の如く、本発明は、原水の高濃度塩類含有廃水を脱塩処理水で希釈して高濃度の塩類による硝化阻害を回避することが主体であり、この点からは、脱塩処理設備の設置箇所には特に制限はない。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の高濃度塩類含有廃水の処理装置によれば、ゴミ浸出液のような高塩類濃度の廃水を、塩類による生物阻害を回避して安定かつ効率的に硝化脱窒素処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高濃度塩類含有廃水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】実験例で用いた硝化脱窒素処理装置の系統図である。
【図３】従来例を示す系統図である。
【符号の説明】
１  硝化槽
２  脱窒素槽
３  沈殿槽
【図１】
0003903500.tif 000004
【図２】
0003903500.tif 000005
【図３】
0003903500.tif 000006