(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水を、生物処理槽で活性汚泥処理した後、該処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水を処理水として排出し、分離汚泥を返送汚泥として前記生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽を上流側から下流側へと２つ以上に仕切り、上流側の処理部にオゾン含有ガスを注入すると共に、該生物処理槽に流入する有機性廃水及び前記返送汚泥を少なくとも２つに分割し、該分割した有機性廃水の一部を前記生物処理槽の上流側の処理部に導入すると共に、残部を前記下流側の処理部に導入し、前記分割した返送汚泥の一部を前記上流側の処理部に導入すると共に、残部を前記下流側の処理部に導入し、前記上流側の処理部に流入する返送汚泥は、全返送汚泥の１０％〜５０％とすることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
前記生物処理槽が、硝化脱窒を行う生物処理方式であり、脱窒部の前段にオゾン注入部を設け、オゾン処理で汚泥から溶出した有機物を脱窒に利用することを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
前記オゾン注入部は、汚泥濃度が１０００ｍｇ／Ｌ〜１５０００ｍｇ／Ｌとなるように、流入する有機性汚水量と返送汚泥の割合を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
有機性廃水を活性汚泥処理する生物処理槽と、該処理槽から流出する生物汚泥を固液分離する沈殿槽と、該沈殿槽からの分離汚泥を返送汚泥として前記生物処理槽に返送する流路とを有する有機性廃水の処理装置において、前記生物処理槽が、上流側から下流側へと２つ以上に仕切られ、該仕切られた上流側の処理部には、オゾン含有ガスを注入する手段を設けると共に、該生物処理槽に流入する有機性廃水を、前記上流側の処理部と下流側の処理部とに分割して導入する流路と、該生物処理槽に流入する返送汚泥を前記上流側の処理部と下流側の処理部とに分割して導入する流路とを設け、前記上流側の処理部に流入する汚泥を、全返送汚泥の１０％〜５０％に制御する制御手段を設けたことを特徴とする有機性廃水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃水を生物処理する方法に係わり、特に、廃水の生物処理に伴う余剰汚泥の生成量を著しく抑制するとともに、活性汚泥の沈降性を促進することができる有機性廃水の生物処理方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
活性汚泥法などの生物処理では、処理に伴い余剰汚泥が発生する。この余剰汚泥の発生量を低減する方法として、生物汚泥の一部を返送汚泥ラインとは別の系統で生物処理系外に引抜き、引抜いた汚泥をオゾン処理した後、該汚泥を沈殿池を含む生物処理系内に戻すことが、特開平６−２０６０８８号公報に示されている。
この方法においては、返送汚泥ラインとは別にオゾン処理ラインが必要であり、設備が複雑になる。また、オゾンと汚泥の反応により激しく発泡し、連続的にオゾン処理を行うと、オゾン反応槽に粘性が高く、消えにくい泡が蓄積して、反応槽が小さいと泡が槽から溢れ出すため、過大なオゾン反応槽が必要になるとともに、発泡を防ぐために消泡設備の導入も必要であり、設備が過大になるばかりでなく、オゾン反応槽の点検や管理も大変となる。さらに、余剰汚泥の濃度が高すぎると、オゾン反応槽における汚泥の流動状態が悪くなるために、オゾンの処理効率が悪くなるなどの問題があった。
【０００３】
上記問題点を解決するために、プラグフロータイプの曝気槽（生物処理槽）の上流側にオゾンガスを注入する部位を設け、返送汚泥を少なくても２つに分割し、一方を前記オゾンガスを注入する部位より上流側に、残りを前記オゾンガスを注入する部位より下流側に返送することで、余剰汚泥の発生量を低減する方法が特開平９−１５０１８２号公報に示されている。
この方法は、曝気槽内にオゾン注入部位を設けるため、オゾン反応槽を別に設ける必要がなく、返送汚泥ポンプとは別のポンプが不要となる利点がある。また、オゾン注入部で発生した泡は、水流とともに下流側に流れていくため、泡が水面に蓄積しない。しかしながら、この方法の場合、原水全量をオゾン注入部に流入させるため、オゾン処理する汚泥濃度が低くなりすぎる場合があり、返送汚泥を直接オゾン処理する場合に比べ、オゾン処理効率が悪くなる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、オゾン処理における発泡を抑制し、オゾン処理効率を低下させずに返送汚泥のオゾン処理ができる有機性廃水の生物処理方法と装置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、有機性廃水を、生物処理槽で活性汚泥処理した後、該処理槽から流出する生物汚泥を沈殿槽で固液分離し、その上澄水を処理水として排出し、分離汚泥を返送汚泥として前記生物処理槽に返送する有機性廃水の処理方法において、前記生物処理槽を上流側から下流側へと２つ以上に仕切り、上流側の処理部にオゾン含有ガスを注入すると共に、該生物処理槽に流入する有機性廃水及び前記返送汚泥を少なくとも２つに分割し、該分割した有機性廃水の一部を前記生物処理槽の上流側の処理部に導入すると共に、残部を前記下流側の処理部に導入し、前記分割した返送汚泥の一部を前記上流側の処理部に導入すると共に、残部を前記下流側の処理部に導入し、前記上流側の処理部に流入する返送汚泥は、全返送汚泥の１０％〜５０％とすることを特徴とする有機性廃水の処理方法としたものである。
前記処理方法において、生物処理槽が、硝化脱窒を行う生物処理方式であり、脱窒部の前段にオゾン注入部を設け、オゾン処理で汚泥から溶出した有機物を脱窒に利用することができ、前記オゾン注入部は、汚泥濃度が１０００ｍｇ／Ｌ〜１５０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは５０００ｍｇ／Ｌ〜１００００ｍｇ／Ｌとなるように、流入する有機性汚水量と返送汚泥量の割合を調整するのが良い。
また、本発明は、有機性廃水を活性汚泥処理する生物処理槽と、該処理槽から流出する生物汚泥を固液分離する沈殿槽と、該沈殿槽からの分離汚泥を返送汚泥として前記生物処理槽に返送する流路とを有する有機性廃水の処理装置において、前記生物処理槽が、上流側から下流側へと２つ以上に仕切られ、該仕切られた上流側の処理部には、オゾン含有ガスを注入する手段を設けると共に、該生物処理槽に流入する有機性廃水を、前記上流側の処理部と下流側の処理部とに分割して導入する流路と、該生物処理槽に流入する返送汚泥を前記上流側の処理部と下流側の処理部とに分割して導入する流路とを設け、前記上流側の処理部に流入する汚泥を、全返送汚泥の１０％〜５０％に制御する制御手段を設けたことを特徴とする有機性廃水の処理装置としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の処理方法を図面を用いて詳細に説明する。
図１に、本発明の有機性廃水の生物処理フローの一例を示す。
図１において、活性汚泥法の曝気槽１は仕切り壁２により、オゾン含有ガス２１を注入するオゾン注入部１ａと、通常の空気曝気部１ｂに分けられる。原水１１は２つに分割して供給され、一方の原水１１ａはオゾン注入部１ａに、他方の原水１１ｂは空気曝気部１ｂに供給される。曝気槽１においては、ＢＯＤやＣＯＤなどの原水１１中に含まれる有機物や、オゾン処理によって汚泥から溶出した有機物などが生物学的に除去される。
曝気槽１の活性汚泥スラリ１２は、沈殿槽２において固液分離され、得られた処理水１３は系外に排出される。
【０００７】
沈殿槽２で固液分離された分離汚泥１４のほとんどは、返送汚泥１５として、曝気槽１のオゾン注入部１ａと空気曝気部１ｂに分割して返送され、残りは余剰汚泥１６として、系外に排出される。なお、オゾン注入部１ａでのオゾン処理を余剰汚泥が発生しない条件とした場合は、分離汚泥１４のすべてが返送汚泥１５として曝気槽１に分割して返送される。
オゾン注入部１ａでオゾン処理された汚泥の一部は、液化するとともに一部生存している微生物で分解処理される。さらに、１ａの残余の有機物は、空気曝気部１ｂで原水１１ｂ中の有機物とともに生物処理されるため、余剰汚泥の発生量が低減される。また、オゾン処理を行うことで、バルキングの原因となる糸状菌の発生が抑制され、汚泥の沈降性が向上する。
【０００８】
本発明では、原水１１の一部と返送汚泥１５の一部をオゾン注入部に供給することで、オゾン注入部における汚泥濃度を調整する。オゾン処理を効果的に行うためには、汚泥濃度が重要な因子となる。汚泥濃度が低すぎると、原水とオゾンの反応割合が多くなるため、汚泥の処理効果が低下する。また、汚泥濃度が高すぎると、汚泥の流動状態が悪くなりオゾンガスと汚泥との接触効率が低下するため、オゾン処理効果が低下する。効率的なオゾン処理を行うためには、汚泥濃度を１０００ｍｇ／Ｌ〜１５０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは５０００ｍｇ／Ｌ〜１００００ｍｇ／Ｌとなるように、オゾン注入部に流入する原水量と返送汚泥量の割合を調整すればよい。
【０００９】
この時のオゾン注入部に流入する返送汚泥量は、オゾンを注入しない場合に発生する余剰汚泥量や生物処理槽の操作条件等によって異なるため、特に限定されるものではないが、少なすぎると、汚泥減容効果が低下し、多すぎると、生物処理性が低下するため、全返送汚泥量の１０％〜５０％とするのが好ましい。また、オゾン注入部の容積は、３０分〜１時間程度の滞留時間となるようにすれば充分であるが、特に限定されるものではない。
空気曝気部はオゾン注入部の下流側すべてとなるが、空気曝気部はピストンフローとなるように複数に仕切られた構造でも、完全混合となるように仕切られてない構造でも良い。生物処理方式に応じてオゾン注入部に流入する以外の返送汚泥及び原水を流入させれば良い。
なお、曝気槽を仕切らずに、曝気槽と別に設けたオゾン反応槽を、図１に示したオゾン注入部としてもよい。また、オゾン注入部には、オゾン含有ガス注入装置と、通常の空気曝気管が併設されていても良い。この場合、オゾン含有ガスを注入しない場合には、通常の曝気層となる。
【００１０】
本方法は、図１に示す標準的な活性汚泥法以外に、硝化脱窒を行う生物処理方式にも適用できる。この場合、脱窒部前段にオゾン注入部を設けることで、オゾン処理で汚泥から溶出した有機物が脱窒に利用できるため好適である。
本発明によれば、オゾン処理を最適に行うための汚泥濃度の設定が簡単に行え、オゾン反応槽を別に設ける必要がないため、設備を簡略化できる。また、オゾンと汚泥反応に伴って発泡した泡は、仕切り壁を超えて下流側に流れ、空気曝気部で徐々に消失するため、泡を滞留させるための過大なオゾン処理槽や消泡設備が不要となるとともに、発泡に伴うトラブルがなくなり、維持管理が容易となる。
【００１１】
【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１の装置を用い、表１に示す水質の廃水を対象として、本発明の生物処理を行った。曝気槽の容積は３ｍ3 のものを用い、このうち、オゾン注入部の容積は０．０４ｍ3 とした。
【表１】
0003988905.tif 000002
【００１２】
表２に示す条件で処理を行った結果、処理水ＳＳは５ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤは８ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤは１４ｍｇ／Ｌとなった。また、余剰汚泥の発生はなかった。オゾン注入部では発泡が見られたが、泡は速やかに空気曝気部に移行し、沈殿槽での蓄積や処理水への流出はなかった。
【表２】
0003988905.tif 000003
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、オゾン処理を最適に行うための汚泥濃度の設定が簡単に行え、オゾン反応槽を別に設ける必要がないため、設備を簡略化できる。また、オゾンと汚泥反応に伴って発泡した泡は、仕切り壁を超えて下流側に流れ、空気曝気部で徐々に消失するため、泡を滞留させるための過大なオゾン処理槽や消泡設備が不要となるとともに、発泡に伴うトラブルがなくなり、維持管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性廃水の生物処理フローの一例を示す構成図。
【符号の説明】
１：曝気槽、１ａ：オゾン注入部、１ｂ：曝気部（下流側処理部）、２：仕切り壁、３：沈殿槽、１１、１１ａ、１１ｂ：原水（有機性廃水）、１２：活性汚泥スラリ、１３：処理水、１４：分離汚泥、１５、１５ａ、１５ｂ：返送汚泥、１６：余剰汚泥、２１：オゾン含有ガス、２２：空気、
【図１】
0003988905.tif 000004