(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水を活性汚泥法を用いて処理する方法において、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥に、ポリフェノール類と、有機酸類またはその金属塩とをばっ気槽における濃度が１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持されるように添加混合した後、活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す工程を有することを特徴とする有機性排水の処理方法。
【請求項２】
有機性排水を活性汚泥法を用いて処理する方法において、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥に、水酸化ナトリウムとポリフェノール類の少なくとも一方をばっ気槽における濃度が１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持されるように添加混合した後、活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す工程を有することを特徴とする有機性排水の処理方法。
【請求項３】
水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩から選ばれる少なくとも一種の化合物を貯留する貯留タンクと、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥と該化合物とを混合攪拌する混合槽と、前記化合物を貯留タンクから混合槽へ移送する手段と、活性汚泥を活性汚泥処理工程中から混合槽へ移送する手段と、活性汚泥と前記化合物とを混合攪拌した混合物を混合槽から活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す手段とを具備してなる混合移送装置を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の有機性排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生活系排水、畜産排水、水産加工排水又は各種産業排水などの有機性排水の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性排水の生物化学的処理方法として、浮遊生物法及び生物膜法が採用されており、浮遊生物法のうちの活性汚泥法としては、標準法、ステップエアレーション法、長時間法等が一般的に知られている。これらの処理形態には各種あるが、その代表的な処理工程を図６に示す。有機性排水は、管路を経由して前処理工程に導入され、生物処理工程を経て沈殿槽で汚泥と上澄み液に分離される。上澄み液は、消毒槽で消毒されて放流され、汚泥は、濃縮槽で濃縮されて貯留槽に移され、ここから処理系外へ余剰汚泥として搬出されている。
【０００３】
該余剰汚泥は含水率が高く、濃縮性、脱水性が悪いこと等から非常に取扱いにくく、また処分費用も２〜３万円／ｍ3と高いため、処理問題が深刻化しており、余剰汚泥処理問題の解決手段が強く要望されている。
【０００４】
近年では、余剰汚泥の減量化を目的として、余剰汚泥の一部をオゾンや過酸化水素などによって可溶化し、この可溶化した汚泥をばっ気槽に導入して好気性処理を行う方法等が知られている（特開平７‐８８４９５号公報、特許第３１６７０２１号公報に開示）。
【０００５】
しかし、かかる方法は、余剰汚泥の一部をかなり減少させることができるが、設備費や運転費が嵩み処理コストが上昇し経済性に劣る。さらに、可溶化した汚泥を再度ばっ気槽に導入することから残存ＣＯＤが高くなるなど処理水質が悪化するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、低コストで、水質が良好なまま余剰汚泥の発生量を減少できる有機性排水の処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、活性汚泥処理工程中から取り出した活性汚泥に、水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩から選ばれる少なくとも一種の化合物を添加混合した後、活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻すことによって余剰汚泥を減少させる効果が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の有機性排水の処理方法は、有機性排水を活性汚泥法を用いて処理する方法において、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥に、ポリフェノール類と、有機酸類またはその金属塩とをばっ気槽における濃度が１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持されるように添加混合した後、活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す工程を有することを特徴とする。
また、本発明の有機性排水の処理方法は、有機性排水を活性汚泥法を用いて処理する方法において、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥に、水酸化ナトリウムとポリフェノール類の少なくとも一方をばっ気槽における濃度が１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持されるように添加混合した後、活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す工程を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の有機性排水の処理方法は、水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩から選ばれる少なくとも一種の化合物を貯留する貯留タンクと、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥と該化合物とを混合攪拌する混合槽と、前記化合物を貯留タンクから混合槽へ移送する手段と、活性汚泥を活性汚泥処理工程中から混合槽へ移送する手段と、活性汚泥と前記化合物とを混合攪拌した混合物を混合槽から活性汚泥処理工程中のばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻す手段とを具備してなる混合移送装置を用いることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明における有機性排水の処理フローチャートの一例を示したものである。図１に示す様に、有機性排水は、管路を経由して前処理工程に導入され、流量調整槽（図示せず）を経て、生物処理工程に導入される。ここで、活性汚泥は、生物処理工程中のばっ気槽から取出され、混合工程中の混合槽において、水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩から選ばれる少なくとも一種の化合物と混合された後、ばっ気槽に戻される。その後、有機性排水は、沈殿槽で汚泥と上澄み液に分離され、汚泥は、生物処理工程に返送されるか、濃縮槽で濃縮されて貯留槽に移され、ここから処理系外へ余剰汚泥として搬出される。また、上澄み液は、消毒槽で消毒されて放流される。
【００１２】
活性汚泥を取出す場所は生物処理工程中のばっ気槽に限られず、活性汚泥処理工程（活性汚泥が存在する工程）中であれば、どこから取り出してもよく、例えば、沈殿槽、濃縮槽、貯留槽、返送汚泥ラインから取り出してもよい。また、取り出された活性汚泥を戻す場所は、生物処理工程中のばっ気槽、流量調整槽の少なくとも一方である。
【００１３】
活性汚泥を取り出し、前記化合物と添加混合し、戻す工程は、いつ行ってもよい。また、活性汚泥と前記化合物をより均一に混合させるために、取出された活性汚泥を静置沈降させ、上澄みを取り除いた後、前記化合物を添加しても良い。
【００１４】
ポリフェノール類としては特に限定されないがタンニン、ルチン、ケルセチンが好ましく、有機酸類および有機酸金属塩としては特に限定されないが、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸およびそれらのナトリウム塩やカリウム塩などの金属塩が好ましい。
【００１５】
前記化合物は、ばっ気槽での濃度を１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持するように取り出された活性汚泥に添加するのが好ましい。ばっ気槽での化合物の濃度が１ｐｐｂより低いと余剰汚泥減少効果は小さく、また１０００ｐｐｂより高いと活性汚泥に対する殺菌剤となり、放流水の水質を悪化させる恐れがある。
【００１６】
前記化合物のばっ気槽における濃度を１ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂに保持する為には、取出された活性汚泥に前記化合物を添加混合する際、前記化合物の濃度を１０ｐｐｂ〜１００００ｐｐｍとして添加するのが好ましい。前記化合物の濃度が１０ｐｐｂより小さいと添加量が多くなるため作業効率が低下し、また、１００００ｐｐｍより大きいと、活性汚泥の可溶化剤となり活性汚泥を溶解してしまうことによって、排水処理能力が低下するおそれがある。
【００１７】
本発明の詳細な作用機構は明らかでないが、水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩等の化合物は、活性汚泥中の細菌及び菌類に対するストレスとして作用するので、従来に比較して活性汚泥中の細菌及び菌類は自らの細胞を維持するエネルギーが大きくなり、従って細胞合成に利用されるエネルギーが少なくなる。その結果、水質が従来と同等であるにもかかわらず発生する汚泥量が大きく減少するものと推察される。
【００１８】
また、取出された活性汚泥と化合物を均一混合させることによって、ただ単に化合物を活性汚泥に直接添加する方法よりも余剰汚泥減少化の効果が十分に発揮される。
【００１９】
本発明における有機性排水の処理方法を実現するためには以下のような混合移送装置を使用すると効果的である。本発明における該混合移送装置の一実施態様を図２に基いて説明するが、本実施態様に限定されないことは言うまでもない。
【００２０】
図２に示す様に、貯留タンク１に貯留された化合物は、貯留タンク１の底部付近に設けられた取出口３から配管等で接続された移送ポンプ４により取出され、混合槽２の上部の流入口５から混合槽２に送られる。ばっ気槽１３から移送ポンプ１０によって取出された活性汚泥は、混合槽２の上部の流入口６から混合槽２に送られる。移送ポンプ１０は、混合槽２内の水位が一定レベルになると水位検出器１２により水位が検出され、制御回路（図示せず）により停止されるように設定されている。化合物と活性汚泥を攪拌装置１１により一定時間攪拌した後、混合物は混合槽２下部の流出口７からバルブ８を介して活性汚泥処理工程中のばっ気槽１３に戻される。混合槽２内の混合物を活性汚泥処理工程中へ自然流下で戻すことが出来ない場合は、移送ポンプ９により混合物を移送する。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
（実施例１（参考例））
回分式活性汚泥法による図２に示した活性汚泥混合移送装置を用いて連続実験を行った。実験装置は、流量調整槽、ばっ気槽（回分槽）、放流槽各１００Ｌから構成され、流量調整槽からばっ気槽の移送は、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製の定量ポンプにより行い、ばっ気槽から放流槽への移送は、ばっ気槽沈澱時の上澄水をばっ気槽と放流槽に接続された電動バルブを開閉することにより行った。回分処理工程は流入１時間、ばっ気３時間、沈澱２時間、放流１時間を１サイクルとした。
【００２３】
混合移送装置は化合物の貯留タンク１および混合槽２から構成され、１０００ｐｐｍの木酢液１０ｍｌをサイクル開始前のばっ気槽から取出された活性汚泥１０Ｌに添加混合した後、ばっ気槽に戻した。
【００２４】
実験方法は、流入量２０Ｌ／１サイクル、放流処理水量２０Ｌ／１サイクルとし、溶存酸素量が０〜０．５ｍｇ／ｌとなるように散気管を用いて１分散気−３分停止の条件下でばっ気を行った。上記条件の下、３５日間連続実験を行った。尚、回分処理工程は２サイクル／日とし、回分処理工程時以外は静置した。また、放流処理水は全量確保し、水質測定を行った。
【００２５】
（実施例２）
１０００ｐｐｍの水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌをサイクル開始前のばっ気槽から取出された活性汚泥１０Ｌに添加混合した後、ばっ気槽に戻し、実施例１と同様に連続実験を行った。
【００２６】
（実施例３）
１０００ｐｐｍのタンニンおよび酢酸ナトリウム混合溶液１０ｍｌをサイクル開始前のばっ気槽から取出された活性汚泥１０Ｌに添加混合した後、ばっ気槽に戻し、実施例１と同様に連続実験を行った。
【００２７】
（比較例１）
１０００ｐｐｍの木酢液１０ｍｌをばっ気槽に直接添加した以外は実施例１と同様の連続実験を行った。
【００２８】
（比較例２）
１０００ｐｐｍの水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌをばっ気槽に直接添加した以外は実施例１と同様の連続実験を行った。
【００２９】
（比較例３）
１０００ｐｐｍのタンニンおよび酢酸ナトリウム混合溶液１０ｍｌをばっ気槽に直接添加した以外は実施例１と同様の連続実験を行った。
【００３０】
（比較例４）
活性汚泥を取出さず、また添加剤を何も加えずに実施例１と同様の連続実験を行った。
【００３１】
これらの実験開始から３５日間のＭＬＳＳをそれぞれ図３、図４および図５に示した。図３、図４および図５より、化合物をばっ気槽に直接添加した場合（比較例１〜３）に比べて、化合物を取出された活性汚泥に添加混合してばっ気槽に戻した場合（実施例１〜３）の方がＭＬＳＳの増加量が約１５〜２０％少なく、余剰汚泥減少効果が大きくなっていた。また、実施例１〜３の処理水のＣＯＤおよびＳＳは比較例１〜４の処理水のものと同等であり、本実施例における処理水質も問題なく良好であることが確認された。
【００３２】
以上の結果から、ばっ気槽から取出された活性汚泥に化合物を添加混合した後、再びばっ気槽に戻すことによって活性汚泥と化合物が均一混合され、汚泥減少効果が早期に且つ十分に発揮されて余剰汚泥の発生量が減少することが確認された。
【００３３】
【発明の効果】
本発明方法によれば、活性汚泥処理工程中から取出された活性汚泥に、水酸化ナトリウム、ポリフェノール類、並びに有機酸類及びその金属塩から選ばれる少なくとも一種の化合物を添加混合した後、ばっ気槽及び流量調整槽の少なくとも一方に戻すことにより、活性汚泥と化合物が均一混合され、活性汚泥の発生量を減少させることができ余剰汚泥が減少する。その結果、汚泥による悪臭が低減されることに加えて、余剰汚泥の処分にかかる費用が軽減され、また、処分汚泥の投棄による環境の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における有機性排水の処理フローチャートの一例を示したものである。
【図２】本発明における活性汚泥混合移送装置の一実施態様を示した模式図である。
【図３】実施例１、比較例１および比較例４のＭＬＳＳ経日変化を示したグラフである。
【図４】実施例２、比較例２および比較例４のＭＬＳＳ経日変化を示したグラフである。
【図５】実施例３、比較例３および比較例４のＭＬＳＳ経日変化を示したグラフである。
【図６】一般的な有機性排水の処理フローチャートを示したものである。
【符号の説明】
１…  貯留タンク
２…  混合槽
３…  取出口
４…  移送ポンプ
５…  流入口
６…  流入口
７…  流出口
８…  バルブ
９…  移送ポンプ
１０…  移送ポンプ
１１…  攪拌装置
１２…  水位検出器
１３…  ばっ気槽
【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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