(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン含有水を生物脱リン処理する生物脱リン処理槽と、
該生物脱リン処理槽からの余剰汚泥を濃縮する濃縮手段と、
該濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥からリンを放出させる密閉攪拌槽である嫌気槽と、
該嫌気槽からの処理液を高分子凝集剤を用いて凝集し、脱水する固液分離手段と、
該固液分離手段からの分離水にマグネシウム塩を添加してリン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる脱リン槽と
を備えてなることを特徴とする脱リン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱リン装置に係り、特に有機性廃水を脱リン処理して、肥料として有用なリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭｇＮＨ4 ＰＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ。以下ＭＡＰという。）を効率的に製造する脱リン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、肥料として有効利用されるＭＡＰは、下水、し尿、排水等の嫌気、好気処理工程で発生した余剰汚泥を原料として製造されている。具体的には、これらの余剰汚泥を嫌気性消化したのち未消化汚泥を脱水分離し、その際生成する分離液にマグネシウム塩を添加して製造されている。即ち、余剰汚泥を嫌気性消化槽で消化させると、余剰汚泥は消化、分解して、汚泥中のリンが液中に放出される。従って、消化処理液から未消化汚泥を分離して得られる分離液（消化脱離液）はリン濃度が高く、ＭＡＰの原料として適当であるため、この分離液にマグネシウム塩を添加して、ＭＡＰを析出させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来法では、嫌気性消化を行うために、次のような問題があった。
【０００４】
▲１▼  大型の嫌気性消化槽が必要である。
▲２▼  未消化汚泥の脱水処理が困難である。
▲３▼  嫌気性消化槽の運転管理が煩雑である。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決し、嫌気性消化を行うことなく、有機性廃水からリンを効率的に回収、濃縮して、肥料として有用なＭＡＰを効率的に製造することができる脱リン装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の脱リン装置は、リン含有水を生物脱リン処理する生物脱リン処理槽と、該生物脱リン処理槽からの余剰汚泥を濃縮する濃縮手段と、該濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥からリンを放出させる密閉攪拌槽である嫌気槽と、該嫌気槽からの処理液を高分子凝集剤を用いて凝集し、脱水する固液分離手段と、該固液分離手段からの分離水にマグネシウム塩を添加してリン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる脱リン槽とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
生物脱リン処理で得られる余剰汚泥には高濃度でリンが含有されている。しかし、この余剰汚泥から直接嫌気槽でリンを放出させようとすると、汚泥のリン濃度が不足して、効率的にリンを放出させることができない。この余剰汚泥は、濃縮手段で予め濃縮した後であれば、嫌気槽で高濃度にリンを放出する。従って、嫌気槽で放出されたリンを脱リン槽で処理してＭＡＰを析出させることにより、効率的にＭＡＰを生成させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の脱リン装置の実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の脱リン装置の一実施例を示す系統図である。
【００１０】
本実施例の脱リン装置においては、まず、リン含有水を最初沈殿池１で固液分離した後、分離水を生物脱リン処理槽２で生物脱リン処理する。この生物脱リン処理槽２としては、嫌気工程と好気工程とを有する一般的な生物脱リン処理槽を用いることができる。
【００１１】
なお、最初沈殿池１で分離された汚泥は、重力濃縮槽４で濃縮され、分離水は最初沈殿池１に戻される。一方、濃縮汚泥は、後段の嫌気槽６に送給される。
【００１２】
生物脱リン処理槽２の処理水は、固液分離手段（例えば沈殿池）３に送給され、リンを含有する汚泥が分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥は一部が返送汚泥として生物脱リン処理槽２に戻され、余剰汚泥は濃縮手段５に送給され、濃縮される。
【００１３】
この濃縮手段５としては、濃縮中に汚泥からリンが放出されるとリン回収効率及びＭＡＰ生成効率が低下するため、汚泥からのリンの放出がないものが望ましい。例えば、好気性が保たれる加圧浮上手段、又は、短時間で濃縮を行える遠心濃縮、膜濃縮手段が好適である。
【００１４】
濃縮手段５で濃縮された汚泥は、重力濃縮槽４の濃縮汚泥と共に、嫌気槽６に送給される。この嫌気槽６は、密閉撹拌槽である。
【００１５】
この嫌気槽６の滞留時間は、濃縮汚泥からリンが十分に放出されるような時間であれば良く、特に制限はないが、好ましくは１日以上とする。
【００１６】
嫌気槽６の処理液は、次いで固液分離手段７に送給されて固液分離される。この固液分離手段７としては、無機凝集剤を使用することなく、高分子凝集剤を用いて凝集し、ベルトプレスや遠心分離機で脱水する手段が好ましい。
【００１７】
固液分離手段で得られた脱水ケーキは系外へ排出される。
【００１８】
一方、分離水は脱リン槽８に送給される。脱リン槽８では、マグネシウム塩が添加され、リンがＭＡＰとして析出する。このマグネシウム塩としては特に制限はなく、ＭｇＣｌ2 ，Ｍｇ（ＯＨ）2 ，ＭｇＳＯ4 ，その他海水などを用いることができ、その添加量は分離水中のリンと等モル以上とするのが好ましい。
【００１９】
この脱リン槽８として造粒槽を用い、必要に応じてアルカリを添加してｐＨ８〜９で処理することにより、粒状のＭＡＰを析出させることができ、ＭＡＰの分離、回収が容易となる上に肥料としての取り扱い性も良くなり好ましい。
【００２０】
脱リン槽８で生成したＭＡＰは回収されて、肥料としての製品化工程へ送給される。一方、分離水は最初沈殿池に戻される。
【００２１】
なお、本発明において、生物脱リン処理に供するリン含有水としては、下水、し尿、食品排水等の有機性排水等が挙げられる。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
実施例１
生物脱リン法（嫌気好気法）で下水を処理している装置から余剰汚泥を沈殿池より引き抜いた。この汚泥のＭＬＳＳ濃度は５２００ｍｇ／Ｌ、リン含有率はＭＬＳＳ当り４．１重量％であった。
【００２４】
この汚泥５００ｍＬを３０００ｒｐｍで１分間遠心分離して濃縮した。その結果、ＭＬＳＳ濃度は６．５重量％になった。この濃縮汚泥を１００ｍＬのメスシリンダ内で２４時間放置した。その結果、液中には１３１０ｍｇ／Ｌのリンが放出された。この液にカチオンポリマー（「クリフィックスＣＰ−６０４」栗田工業株式会社製）を３．０重量％添加して撹拌した後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過した。得られた濾液中には１２８０ｍｇ／Ｌのリンが含まれていた。
【００２５】
この濾液に硫酸マグネシウムを１００００ｍｇ／Ｌとなるよう添加してｐＨを水酸化ナトリウムで８．５に調整し、４時間ゆっくり撹拌した。その結果、０．９ｇのＭＡＰを回収することができた。
【００２６】
比較例１
実施例１において、余剰汚泥の濃縮を行わなかったこと以外は全く同様にして処理したところ、ＭＡＰの回収量は０．０６ｇであった。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の脱リン装置によれば、嫌気性消化を行うことなく、有機性廃水からリンを効率的に回収、濃縮して、肥料として有用なＭＡＰを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱リン装置の一実施例を示す系統図である。
【符号の説明】
１  最初沈殿池
２  生物脱リン処理槽
３  固液分離手段
４  重力濃縮槽
５  濃縮手段
６  嫌気槽
７  固液分離手段
８  脱リン槽
【図１】
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