(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＳ、溶解性有機物、りん、窒素を含む下水汚泥の集約処理の返流水を、無機凝集剤及び高分子凝集剤で凝集処理した後に、その処理水を生物処理する処理法において、前記凝集処理は、前記返流水に硫酸バンド、高分子凝集剤の順で添加した処理水が、目標値ＳＳ濃度となる単位返流水ＳＳ量当たりの硫酸バンド添加量（係数ａ）を図３から求め、かつ前記処理水が、目標値りん濃度となる単位返流水りん量当たりの硫酸バンド添加量（係数ｂ）を図４から求め、前記係数ａに返流水のＳＳ濃度を乗じて硫酸バンド添加量（Ａ）を算出すると共に、前記係数ｂに測定した返流水のりん濃度を乗じて硫酸バンド添加量（Ｂ）を算出し、該添加量（Ａ）と添加量（Ｂ）のうち、多い方の添加量で硫酸バンドを添加し、次いで高分子凝集剤を添加して行うことを特徴とする下水汚泥の集約処理の返流水の処理法。
【請求項２】
前記処理法において、凝集処理を、前記返流水のＳＳ濃度とりん濃度の測定を自動測定で行い、その測定値をもとに硫酸バンド注入量を自動的に調節して行うことを特徴とする請求項１記載の下水汚泥の集約処理の返流水の処理法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性排水の処理法に係り、特に下水返流水、し尿、工場排水等のＳＳ、溶解性有機物、りん、窒素を多く含む排水に無機凝集剤を添加して凝集処理した後に、生物処理する下水汚泥の集約処理の返流水の処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川等の水域の富栄養化が問題となり、下水、し尿、工場排水等の有機性排水処理においては有機物以外の窒素、りんの処理が要求されている。このため、図６に示すように生物処理において、嫌気タンク１０、無酸素タンク１１、好気タンク３を設けて窒素、りんの一部を処理し、後段の凝集処理槽１でりんの仕上げ処理を行う方法が知られている。
また、図１に示されるように、ＳＳ濃度、りん濃度の高い排水においては、あらかじめ生物処理３の前で、無機凝集剤１３及び高分子凝集剤１４を添加して凝集処理１することが提唱されている。
【０００３】
後者においての凝集処理は、生物処理のＳＳ等の有機物負荷量の低減を目的としたもので、単に処理目標のＳＳ濃度又はりん濃度単独に対しての無機凝集剤の添加を行っているだけである。このため、排水中のＳＳ濃度、りん濃度が変動した場合、ＳＳ濃度、りん濃度各項目のみで無機凝集剤添加量を調整し処理する方法では、両者の処理目標水質を同時に満足することができなかった。例えは、原水りん濃度が極端に高くなったときには、凝集処理後の残存りん濃度レベルも高くなり、生物処理後にりんが残存するため、もう一度凝集剤を添加して凝集処理する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決して、ＳＳ、溶解性有機物、窒素、りん等の原水中の濃度変動に対しても効率的に除去することができる下水汚泥の集約処理の返流水の処理法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ＳＳ、溶解性有機物、りん、窒素を含む下水汚泥の集約処理の返流水を、無機凝集剤及び高分子凝集剤で凝集処理した後に、その処理水を生物処理する処理法において、前記凝集処理は、前記返流水に硫酸バンド、高分子凝集剤の順で添加した処理水が、目標値ＳＳ濃度となる単位返流水ＳＳ量当たりの硫酸バンド添加量（係数ａ）を図３から求め、かつ前記処理水が、目標値りん濃度となる単位返流水りん量当たりの硫酸バンド添加量（係数ｂ）を図４から求め、前記係数ａに返流水のＳＳ濃度を乗じて硫酸バンド添加量（Ａ）を算出すると共に、前記係数ｂに測定した返流水のりん濃度を乗じて硫酸バンド添加量（Ｂ）を算出し、該添加量（Ａ）と添加量（Ｂ）のうち、多い方の添加量で硫酸バンドを添加し、次いで高分子凝集剤を添加して行うことを特徴とする下水汚泥の集約処理の返流水の処理法としたものである。
前記処理法において、凝集処理を、前記返流水のＳＳ濃度とりん濃度の測定を自動測定で行い、その測定値をもとに硫酸バンド注入量を自動的に調節して行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、凝集処理に用いる無機凝集剤の添加量を、有機性排水のＳＳ濃度とりん濃度に対する必要量の両者から判断し、その必要添加量の多い方を無機凝集剤添加量としているため、りん濃度が高くなったときでも、処理水りん濃度レベルは高くならない。また、原水ＳＳ濃度が高くなったときでも、処理水ＳＳ濃度レベルは高くならない。
また、有機性排水中のＳＳ及びりん濃度の測定を、自動分析にて計測する自動測定で行い、その測定値に基づく信号をもとに無機凝集剤注入ポンプ量を調整する自動制御で行うため、安定した凝集処理水質が得られる。
本発明で使用できる無機凝集剤としては、硫酸バンド、ＰＡＣ等のアルミニウム塩、あるいは塩化第二鉄、ポリ鉄等の鉄塩の何れでも良い。また、高分子凝集剤としてはアニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤のどちらを使用しても良い。
【０００７】
本発明の有機性排水の処理法は、例えば図１に示した処理工程により行う。
図１において、有機性排水である原水５は、ＳＳ濃度とりん濃度が測定されて凝集処理槽１に導入され、必要量が多い方の濃度に基づいて無機凝集剤１３が添加され、次いで高分子凝集剤１４が添加されて、沈殿池２に流入される。沈殿池２では、固形分が排泥７として分離され、上澄液６は生物処理槽である曝気槽３に導入され、沈殿池４からの返送汚泥と共に処理され、処理水は沈殿池４に流入して、固液分離され、沈殿物は返送汚泥８として曝気槽３に循環され、上澄液は処理水９として放流される。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
図２に、本発明の処理法を用いた下水汚泥の集約処理の全体工程図を示し、本発明の処理法はこの集約処理の返水処理に用いている。
図２において、下水処理場Ａ、Ｂ、Ｃ、２１から排出される混合生汚泥２３を集めて、一括して濃縮工程２４、脱水工程２５、焼却工程２６で処理する。その際、濃縮工程２４からの分離水２７と脱水工程２５からのろ液２８を、一緒にして本発明の有機性排水の原水５とする。次いで、原水５は本発明の処理法によって処理される。
【０００９】
即ち、原水５は、その水質が自動制御機１５によって自動測定され、凝集処理槽１に導入される。凝集処理槽１には、自動測定されたＳＳ濃度とりん濃度に基づいて、無機凝集剤１３の注入量が注入ポンプ１６を自動的に制御することにより調節される。次いで、高分子凝集剤１４を添加して、沈殿池２に流入し、排泥７を分離して上澄液６を脱窒槽１１に導入する。脱窒槽１１には、返送汚泥８と硝化槽３からの循環液１２が導入されて脱窒処理された後、硝化槽３に流入し、曝気処理される。硝化槽３では、一部が循環液１２として脱窒槽に循環され、他の一部が抜き出されて沈殿池４で汚泥が沈降分離されて、返送汚泥８として脱窒槽に循環される。上澄水は処理水９として放流される。
【００１０】
図２に従って、汚泥濃縮工程、脱水処理工程より排出される返流水を処理した。返流水中には高濃度のＳＳ、ＢＯＤ、窒素及びりんを含んでおり、表１に代表的水質を示す。
【表１】
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【００１１】
この返流水に、無機凝集剤を添加し、苛性ソーダにて所定のｐＨに調整を行った後に、高分子凝集剤を添加して、凝集沈殿処理することで排水中のＳＳ、りんは除去される。ここでの目標水質はＳＳ＜１００ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ＜５ｍｇ／リットルである。
図３には、硫酸バンド添加量と処理水ＳＳ濃度との関係を示す。また、図４に硫酸バンド添加量と処理水りん濃度との関係を示す。処理水ＳＳ＜１００ｍｇ／リットルを満足させるための硫酸バンド添加量は、０．０５ｍｇＡｌ2 Ｏ3 ／ｍｇ原水ＳＳ程度である。一方、処理水りん（ここではＰＯ4 −Ｐ）＜５ｍｇ／リットルに必要な硫酸バンド添加量は、１．８ｍｇＡｌ2 Ｏ3 ／原水ｍｇＰＯ4 −Ｐ程度である。
この関係を用いて凝集沈殿処理を行った結果を図５に示す。図５において、本発明による処理水を（ａ）、原水りん濃度のみで薬注量を決めた処理水（従来法）を（ｂ）、原水ＳＳ濃度のみで薬注量を決めた処理水（従来法）を（ｃ）、原水を（ｄ）として表わしている。
【００１２】
原水ＳＳ濃度１０００ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ６０ｍｇ／リットルの時、原水ＳＳ濃度のみ測定して無機凝集剤の添加量を設定している従来法（ｃ）は処理水ＳＳ＜１００ｍｇ／リットルは満足しているが、処理水ＰＯ4 −Ｐは３０ｍｇ／リットル残存している。また、原水１５００ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ３０ｍｇ／リットルの時、原水ＰＯ4 −Ｐのみ測定して無機凝集剤の添加量を設定している従来法（ｂ）は処理水＜５ｍｇ／リットルは満足しているが、処理水ＳＳ濃度は２００ｍｇ／リットルとなっている。
一方、原水ＳＳ濃度、原水ＰＯ4 −Ｐ濃度より両者の必要添加量の多い方の無機凝集剤添加量とした本発明（ａ）では処理水＜１００ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ５ｍｇ／リットルの水質が安定して得られた。
【００１３】
本発明では、原水ＳＳ濃度、原水りん濃度を自動分析器にて計測し、その信号を演算機にかけ、無機凝集剤添加量の多い方を選択し、無機凝集剤添加ポンプのストローク調整を行う自動制御も可能である。制御方法はＰＩ、ＰＩＤ等種々の制御方式を選択できる。
また、原水りん濃度が流入ＳＳ濃度の影響で測定困難な場合は、りんを含まない水で希釈して測定を行うか、あるいは処理水りんを測定しフィードバック制御を行い、無機凝集剤の添加量を調整する。りん濃度の測定には全りん計（Ｔ−Ｐ法）、オルトりん酸濃度計（ＰＯ4 −Ｐ法）どちらでも良いが、分析時間が早く、出力信号の多くとれるＰＯ4 −Ｐ法の方が望ましい。
ここで示した実施例は下水返流水の場合であるが、本発明はその他屎尿、工場排水にも適用可能である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、有機性排水の凝集処理において、凝集処理する流入水のＳＳ濃度とりん濃度に対して必要な無機凝集剤の添加量を計算し、両者の多い方の添加量を選んで、無機凝集剤を添加することにより、次の効果を奏することができた。
（１）凝集処理後のＳＳ、りん目標水質を絶えず安定して得られた。
（２）無機凝集剤の添加量が常に適正値を示すため、経済性の面でもコスト低減が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理方法を示す処理工程図。
【図２】本発明の処理方法を用いた下水汚泥の集約処理の全体工程図。
【図３】硫酸バンド添加量と処理水ＳＳ濃度との関係を示すグラフ。
【図４】硫酸バンド添加量と処理水りん濃度との関係を示すグラフ。
【図５】実施例１の結果を示すグラフ。
【図６】公知の生物学的窒素りん処理法を示す工程図。
【符号の説明】
１：凝集槽、２：沈殿池、３：曝気槽（硝化槽）、４：沈殿池、５：有機性排水の原水、６：凝集処理水、７：排泥、８：返送汚泥、８′：余剰汚泥、９：処理水、１０：嫌気槽、１１：無酸素槽、１２：循環流、１３：無機凝集剤、１４：高分子凝集剤、１５：測定制御機、１６：注入ポンプ、１７：流入下水、１８：放流水、１９：注煙排水、２１：下水処理場、２３：混合生汚泥、２４：濃縮工程、２５：脱水工程、２６：焼却工程、２７：濃縮工程分離水、２８：脱水工程ろ液、イ：集約処理の汚泥処理プラント、（ａ）：本発明による処理水、（ｂ）：原水りん濃度のみで薬注量を決めた場合の処理水、（ｃ）：原水ＳＳ濃度のみで薬注量を決めた場合の処理水、（ｄ）：原水、（ａ′）：本発明による硫酸ばん土添加量、（ｂ′）：原水りん濃度のみで決めた場合の硫酸ばん土添加量、（ｃ′）：原水ＳＳ濃度のみで決めた場合の硫酸ばん土添加量
【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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