(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排液を曝気槽において好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性処理する方法であって、
有機性排液を曝気槽に導入して、好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性生物処理する好気性生物処理工程と、
曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出する固液分離工程と、
曝気槽の混合液または固液分離された分離汚泥の一部を引き抜いた生物汚泥含有液をオゾン処理するオゾン処理工程と、
オゾン処理汚泥含有液を曝気槽に送給する送給工程とを含み、
前記オゾン処理工程は被処理汚泥含有液またはオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスとの混合流を下向管内に下向流で通過させて、オゾン含有ガスを汚泥含有液中に微細気泡として分散させた状態でオゾン処理槽に導入し、生物汚泥含有液とオゾン含有ガスを接触させるようにした有機性排液の生物処理方法。
【請求項２】
オゾン処理工程における下向管内のガス／液流量比が０．１〜１、ガス線速度が０．４〜４ｍ／ｓｅｃである請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】
オゾン処理をｐＨ５以下で行う請求の範囲第１または２項記載の方法。
【請求項４】
オゾン処理を常圧〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）の圧力下に行う請求の範囲第１ないし３項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
有機性排液を導入して好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性処理を行う曝気槽と、
曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出する固液分離手段と、
曝気槽内の混合液または固液分離された分離汚泥の一部を引抜いた生物汚泥含有液をオゾン含有ガスと接触させてオゾン処理するオゾン処理槽と、
オゾン処理槽のオゾン処理汚泥含有液を曝気槽に送給する送給路とを含み、
オゾン処理槽は被処理汚泥含有液またはオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスとの混合流を下向流で通過させて、オゾン含有ガスを汚泥含有液中に微細気泡として分散させる下向管を備えている有機性排液の生物処理装置。
【請求項６】
オゾン処理槽は槽内のオゾン処理汚泥含有液を下向管に循環させる循環路と、この循環路にオゾン含有ガスを導入するオゾン含有ガス導入路を備えている請求の範囲第５項記載の装置。
【請求項７】
オゾン処理槽は下向管を備えた多段の処理室を有し、前段の処理室から後段の処理室の下向管にオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスの混合流を移送する移送路を備えている請求の範囲第５項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、有機性排液を好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に生物処理する方法および装置、特に好気性生物処理系における余剰汚泥を減容化することができる有機性排液の生物処理方法および装置に関する。
技術背景
生物汚泥処理法などのように、好気性微生物の作用を利用して有機性排液を好気条件で処理する好気性生物処理方法は、処理コストが安く、処理性能も優れているため一般に広く利用されているが、離脱水性の余剰汚泥が大量に生成する。この余剰汚泥は処理ＢＯＤ量の約３０〜６０％にも達し、その処理は困難である。従来、このような余剰汚泥は投棄処分されていたが、その処分場の確保が困難となり、汚泥の減容化が必要となっている。
好気性生物処理において、生成する汚泥をオゾン処理して好気性処理工程に返送することにより、余剰汚泥を減容化する方法が提案されている（例えば日本特許公開平７−２０６０８８号、ＥＰ０６４５３４７Ａ１）。この方法は好気性処理において生成する汚泥をオゾン処理して易生物分解性に転換し、ＢＯＤ源として好気性微生物に資化させることにより汚泥の減容化を行い、場合によっては余剰汚泥の生成量をゼロにすることができる。
このような処理方法においては、オゾン処理はオゾン含有ガスを汚泥含有液中に吹込んで接触させることにより行われる。ところが生物汚泥含有液にオゾンを吹込んで接触させると、生物汚泥の酸化分解により汚泥が高粘度化して発泡性となり、オゾン処理槽内の汚泥含有液全体がシェービングクリーム状の泡沫層になる。この状態でオゾン含有ガスを吹込んでも、発生する気泡を微細化して気液接触効率を高めることは困難であり、高いオゾン吸収率は得られない。
そこで高いオゾン吸収率を得るためには、オゾン含有ガスの気泡を細分化する必要があり、多孔質の散気板を通してオゾン含有ガスの吹込が行われる。ところがオゾンが殺菌力を有するにも拘らず、オゾン処理により汚泥が易生物分解性に転換されるため、オゾンに対する耐性の強い微生物が生育する結果になり、このため散気板には汚泥が付着して目詰まりを起こし、長期にわたってオゾン含有ガスの吹込が行えなくなる。
本発明の目的は、汚泥含有液がオゾン処理により高粘度性、発泡性となって全体に泡沫層が形成される場合でも、オゾン含有ガスを微細気泡にしてオゾン処理槽に導入してオゾン吸収率を高く維持することができ、しかも長期にわたって閉塞することなくオゾンの導入が可能で、効率よくオゾン処理を行うことができ、これにより汚泥をを減容化しながら生物処理を行うことが可能な生物処理方法および装置を提供することである。
発明の開示
本発明の有機性排液の生物処理方法は、有機性排液を曝気槽において好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性処理する方法であって、有機性排液を曝気槽に導入して、好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性生物処理する好気性生物処理工程と、
曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出する固液分離工程と、
曝気槽内の混合液または固液分離された分離汚泥の一部を引き抜いた生物汚泥含有液をオゾン処理するオゾン処理工程と、
オゾン処理汚泥含有液を曝気槽に送給する送給工程とを含み、
前記オゾン処理工程は被処理汚泥含有液またはオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスとの混合流を下向管内に下向流で通過させ、オゾン含有ガスを汚泥含有液中に微細気泡として分散させた状態でオゾン処理槽に導入し、生物汚泥含有液とオゾン含有ガスを接触させるようにした方法である。
本発明の有機性排液の処理装置は、有機性排液を導入して好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性処理を行う曝気槽と、
曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出する固液分離手段と、
曝気槽内の混合液または固液分離された分離汚泥の一部を引抜いた生物汚泥含有液をオゾン含有ガスと接触させてオゾン処理するオゾン処理槽と、
オゾン処理槽のオゾン処理汚泥含有液を曝気槽に送給する送給路とを含み、
オゾン処理槽は被処理汚泥含有液またはオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスとの混合流を下向流で通過させて、オゾン含有ガスを汚泥含有液中に微細気泡として分散させる下向管を備えている装置である。
本発明において処理の対象となる有機性排液は、通常の好気性生物処理法により処理される有機物を含有する排液であるが、難生物分解性の有機物または無機物が含有されていてもよい。このような有機性排液としては、下水、し尿、食品工場排水その他の産業排液などがあげられる。
本発明における好気性生物処理は、有機性排液を好気性微生物を含む生物汚泥の存在下に好気性生物処理を行う。このような処理としては、有機性排液を曝気槽で活性汚泥と混合して曝気し、混合液を固液分離装置で固液分離し、分離汚泥の一部を曝気槽に返送する標準活性汚泥処理法における好気性生物処理が一般的であるが、これを変形した他の処理でもよい。
本発明では、このような好気性生物処理における処理系から生物汚泥の一部を引抜き、この引抜汚泥をオゾン処理する。生物汚泥を引抜く場合、固液分離装置で分離された分離汚泥の一部を引抜くのが好ましいが、曝気槽から混合液の状態で引抜いてもよい。分離汚泥から引抜く場合、余剰汚泥として排出される部分の一部または全部を引抜汚泥として引抜くことができるが、余剰汚泥に加えて、返送汚泥として曝気槽に返送される汚泥の一部をさらに引抜いてオゾン処理するのが好ましく、この場合余剰汚泥の発生量をより少なくすることができ、条件によっては余剰汚泥の発生量をゼロにすることもできる。
オゾン処理はｐＨ５以下の酸性領域で行うと酸化分解効率が高くなる。このときのｐＨの調整は、硫酸、塩酸または硝酸などの無機酸をｐＨ調整剤として生物汚泥の添加するか、生物汚泥を酸発酵処理して調整するか、あるいはこれらを組合せて行うのが好ましい。ｐＨ調整剤を添加する場合、ｐＨは３〜４に調整するのが好ましく、酸発酵処理を行う場合、ｐＨは４〜５となるように行うのが好ましい。
オゾン処理は、引抜き汚泥または酸発酵処理液をそのまま、または必要により遠心分離機などで濃縮した後ｐＨ５以下に調整し、オゾンと接触させることにより行うことができる。オゾンとしてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、オゾン化空気などのオゾン含有ガスが使用できる。オゾンの注入量は０．００２〜０．０５ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳ、好ましくは０．００５〜０．０３ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳとするのが望ましい。このオゾン注入量は汚泥含有ガスに吸収されたオゾン量としてとらえられる。オゾン処理により生物汚泥は酸化分解されて、ＢＯＤ成分に変換される。
本発明では、オゾン接触方法として下向管を用いる方法を採用する。すなわち、被処理生物汚泥含有液またはオゾン処理汚泥含有液とオゾン含有ガスとの混合流を下向管に下向流で通過させることにより、オゾン含有ガスを汚泥含有液中に微細気泡として分散させた状態でオゾン処理槽に導入する。このようにオゾン含有ガスを微細気泡にして分散させることにより気液接触効率は高くなり、オゾン吸収率が高くなる。
オゾン含有ガスが分散した状態で導入された汚泥含有液は、オゾン含有ガスが集合して上部に集まり、液は下部に集まる。これにより基本的には上部にはガス成分の多い泡沫層が形成され、下部には気泡を含んだ液層が形成される。
液層の高さは０．２〜３ｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍとする。泡沫層の高さは液層の汚泥含有液の液面より１ｍ以上の高さであればよいが、１〜１０ｍ、さらに好ましくは２〜５ｍの高さとするのが好ましい。
上記の液層は比較的液が多いが、気泡も含まれるため、全体にシェービングクリーム状の泡沫層が形成された外観を呈し、両層の境界は明確でない場合も生じる。なおオゾン含有ガスを単に吹込んでも気泡が分散されないため、予めガスを微細化させた状態で吹込む必要があるが、多孔質散気板を通して吹込むと、目詰まりが生じて長期にわたる使用が困難である。
下部に形成される液層のオゾン処理汚泥含有液は繰返しオゾン含有ガスと混合して下向管を通して下向流で導入することにより、必要なオゾンの吸収が行われる。この場合、同じオゾン処理槽の下向管に循環してもよく、また多段に設けた後段の分割オゾン処理槽の下向管に導入してもよい。
下向管の長さは長いほどよいが、一般的には１〜２０ｍ、好ましくは２〜１０ｍ程度とする。短い場合でも液および／またはガスを循環し、あるいは多段に通過させることにより、オゾン吸収率を高くすることができる。下向管内のガス／液流量比は一般的には０．１〜１、好ましくは０．２〜０．５、下向管内のガス線速度（ＬＶ）は一般的には０．４〜４ｍ／ｓｅｃ、好ましくは０．６〜１ｍ／ｓｅｃとすることによりオゾン吸収率が高くなる。これらの値は圧力に関係なしに適用されるが、圧力が高いほどガスの容積が小さくなるので、液側に吸収されるオゾン量は大きくなる。圧力は一般的には常圧〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）とされる。このような条件で前記オゾン注入量を確保するためには、オゾン処理槽におけるガス空塔速度（ＳＶ）を３〜５ｈｒ-1にするのが好ましい。
オゾン処理により生物汚泥がオゾンと反応して酸化分解されて易生物分解性となり、ＢＯＤ成分に変換されるので、これを曝気槽に送給して生物処理を行う。オゾン処理槽から排出される排ガスは、必要により排ガス処理によりオゾンを除去したのち、曝気槽に導入し曝気用空気とともに曝気して残留オゾンを曝気槽内の汚泥に吸収させ、大気中に放出する。
オゾン処理した汚泥を好気性生物処理工程の曝気槽に導入して好気性生物処理を行うと、オゾン処理によってＢＯＤ化した易生物分解性成分は容易に生物分解されて除去される。これにより高処理水質が得られるとともに、系全体から排出される汚泥の量が低減する。
この場合、オゾン処理する汚泥の量を多くするほど汚泥の減容率は高くなる。ただし、オゾン処理した汚泥中の有機物を生物分解する際に汚泥が増殖するので、単に余剰汚泥をオゾン処理しただけでは余剰汚泥をゼロにすることはできないが、増殖する汚泥量が見かけ上ゼロになるように過剰の汚泥を引抜いてオゾン処理する場合には、系全体から生じる余剰汚泥の量をゼロにすることができる。
オゾン処理汚泥の無機化率は３０〜３５重量％であるので、余剰汚泥量の６５〜７０重量％が増え続けることになる。このため発生する余剰汚泥量、すなわちオゾン処理しない時の汚泥増加量の２．５〜３．５倍、好ましくは２．８〜３．４倍の汚泥を引抜いてオゾン処理すると、汚泥発生量と無機化量が釣合って余剰汚泥発生量はゼロになる。
この場合、オゾン処理する汚泥の量が多くなると、生物処理性能が低下する場合があるが、引抜いてオゾン処理する汚泥量が生物処理槽内汚泥量に対し１日３０重量％以下であれば処理性能は低下しない。また処理性能が低下する場合には、汚泥を担持するための担体を曝気槽内に設け、一定量の汚泥量を保持することにより、生物処理性能を高く維持することができる。
好気性処理工程では、オゾン処理に供給する汚泥の供給量および系外に排出する余剰汚泥の排出量を制御して、曝気槽内の生物汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比およびＭＬＶＳＳ所定値に維持することにより、生物処理性能を低下させることなく、余剰汚泥の減容化を行うとともに、曝気槽内の生物汚泥の沈降性および脱水性を改善することもできる。これにより、固液分離装置における分離操作が容易となり、また生成する余剰汚泥の脱水処理も容易になる。
すなわち、曝気槽内の生物汚泥のＶＳＳ／ＳＳ比を０．２〜０．７、好ましくは０．３〜０．６、ＭＬＶＳＳを５００〜１００００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０００〜５０００ｍｇ／ｌに維持するように制御することにより、汚泥の沈降性および脱水性を改善することができる。一般的傾向としてＶＳＳ／ＳＳ比が小さくなるほど汚泥の比重が高くなり、沈降性、脱水性がよくなる。
【図面の簡単な説明】
図１は実施形態の処理装置を示す系統図である。図２は他の実施形態の処理装置を示す系統図である。図３は実施例における下向管ガス／液流量比とオゾン吸収率の関係を示すグラフである。図４は実施例における下向管ガス線速度とオゾン吸収率の関係を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
図１および２は本発明の好ましい実施形態の処理装置を示している。
図１において、符号１は曝気槽、２は固液分離槽、３はオゾン処理槽を示す。曝気槽１内には散気装置４が設けられ、空気供給路５を通して空気が供給されるようになっている。曝気槽１には原水路６および活性汚泥返送路７が連絡し、さらに連絡路８により固液分離槽２に連絡している。固液分離槽２には、上部に処理水路９が連絡し、底部に汚泥取出路１０が連絡している。汚泥取出路１０は活性汚泥返送路７と汚泥引抜路１１に分岐する。
汚泥引抜路１１はポンプ１２を介してオゾン処理槽３上部のスプレー１３に連絡している。オゾン処理槽３には垂直方向の下向管１４が設けられ、その開口端部に衝突板１５が配置されている。下向管１４の上部にはエゼクタ１６が設けられ、ポンプ１７を有する循環路１８が連絡している。エゼクタ１６にはオゾン発生機１９からオゾン注入路２０が連絡している。循環路１８から弁２１を有するオゾン処理汚泥送給路２２が分岐して曝気槽１に連絡している。２３は電極式の液面計で、弁２１の開度を制御する。オゾン処理槽３の頂部から排ガス路２４が曝気槽１に連絡している。２５は酸注入路である。
上記の装置による有機性排液の処理は、曝気槽１に原水路６から有機性排液を導入し、返送路７から返送される活性汚泥と混合し、散気装置４から空気を導入して曝気を行い、活性汚泥中の好気性微生物の作用を利用して好気性処理を行う。曝気槽１内の混合液は連絡路８から固液分離槽２に送って固液分離を行い、分離液を処理水として処理水路９から取出す。分離汚泥は汚泥取出路１０から取出し、一部を返送路７から曝気槽１に返送する。分離汚泥の残部は被処理生物汚泥含有液として汚泥引抜路１１からポンプ１２によりオゾン処理槽３に導入する。このとき酸注入路２５から酸を注入する。
オゾン処理槽３では比較的液の多い液層とその上部の液の少ない泡沫層からなる接触域２６が形成されている。接触域２６の上部には気相部２７が形成される。接触域２６の底部からポンプ１７により循環路１８を通してオゾン処理汚泥含有液を循環させ、エゼクタ１６においてオゾン発生機１９から供給されるオゾン含有ガスを吸入して混合流を形成し、下向管１４内を下向流で通過させる。下向管１４内ではガスの浮力と液流の方向が逆となるため、乱流が生じ、オゾン含有ガスは微細気泡として汚泥含有液中に分散する。
このようにオゾン含有ガスが汚泥混合液に微細気泡となって分散するため、気液接触面積が大きくなる。その後下向管１４から接触域２６に入った混合流は衝突板１５に衝突してオゾン吸収層全域に分散する。そして接触域２６を上昇して気液接触状態を続け、さらに泡沫層では薄膜接触となるので気液接触効率は高く、オゾン吸収率は高くなる。下向管１４は多孔板の孔径に比べると、はるかに大口径であるため、汚泥付着による閉塞のおそれはない。汚泥引抜路１１からオゾン処理槽３に導入する汚泥含有液にスプレー１３からスプレーすることにより、泡沫の発生を抑制する。
循環路１８のオゾン処理汚泥の一部を送給路２２から曝気槽１に送給し、ＢＯＤ源として活性汚泥に資化させる。このとき液面計２３により接触域２６と気相部２７の界面２８が一定となるように弁２１の開度を調整する。オゾン処理槽３の上部から排ガス路２４を通して排ガスを曝気槽１に導入し、排オゾン処理を行う。ここで排オゾンを曝気槽１の混合液中に吸収させるため下向管１４の大型のものを用いているが、図示は省略している。排オゾン濃度が高く曝気槽１で充分吸収できない場合には、排ガス路２４の途中に活性炭、触媒等を用いて前除去を行う装置を設けることが好ましい。
下向管１４におけるガス／液流量比およびガス線速度は前記の範囲に維持することによりオゾン吸収率を高くすることができるが、これにより必要なオゾン注入量とするために、液層の循環量、汚泥の滞留時間を決めることができる。ここでオゾン処理は常圧で行うこともできるが、加圧状態で行う方がオゾンの吸収量は多くなり、循環量、滞留時間を少なくすることができる。
図１では被処理汚泥含有液をスプレーして消泡を行っているが、被処理汚泥含有液は循環汚泥とともに下向管に供給し、消泡は別の消泡槽を設けてもよい。またオゾン処理汚泥の送給のために専用の送給ポンプを設け液面計により制御してもよい。またオゾン含有ガスの注入はエゼクタを使用しないでオゾン発生機の圧力を利用して行ってもよい。
図２ではオゾン処理槽３は複数の処理室３ａ、３ｂ、３ｃに分割されており、それぞれに下向管１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。このうち第１段の処理室３ａの下向管１４ａの上部にエゼクタ１６が設けられ、これに汚泥引抜路１１およびオゾン注入路２０が接続している。後段の処理室３ｂ、３ｃの下向管１４ｂ、１４ｃの上端はそれぞれ１段前の処理室３ａ、３ｂの界面付近に開口するように連絡している。最終の処理室３ｃの後には消泡槽２９が設けられ、処理室３ｃの界面付近から連絡管３０がスプレー１３に連絡している。消泡槽２９の下部からポンプ１７を有するオゾン処理汚泥送給路２２が曝気槽１に連絡し、また頂部から排ガス２４が曝気槽１に連絡している。３１は処理室３ａの接触域２６と気相部２７の界面２８を制御する制御器で、連絡路３０の弁３２を制御する。液面計２３はポンプ１７を制御する。
上記の装置では、汚泥引抜路１１の生物汚泥含有液をポンプ１２で加圧してエゼクタ１６でオゾン含有ガスを混合しながら、オゾン処理槽３の第１段の下向管１４ａを通してオゾン含有ガスを分散させ第１段の処理室３ａに導入しオゾンを吸収させる。下向管１４ａ、１４ｂ、１４ｃを出た混合流は処理室３ａ、３ｂ、３ｃの底壁に衝突して全域に分散して上昇し、比較的液の多い、気泡を含んだ液層とその上部の液の少ない泡沫層からなる接触域２６が形成され、この接触域２６において気液接触が行われる。そして界面２８付近から汚泥含有液とオゾン含有ガスが混合流となって次段の下向管１４ｂ、１４ｃに流入し、そのまま下向流となってオゾン含有ガスを分散させながら次段の処理室１４ｂ、１４ｃに導入される。このようにプラグフローで気液接触が行われる。
最終段の処理室３ｃの界面付近から汚泥含有液およびオゾン含有ガスの混合流が連絡路３０を通して消泡槽２９に流入し、スプレー１３によりスプレーされ消泡を行う。連絡路３０の弁３２は第１段の処理室３ａ内の圧力を一定にするように制御器３１により開度が制御される。消泡槽２９で分離したオゾン処理液３４は、液面計２３により液面３３を一定に保つように、ポンプ１７により送給路２２を通して曝気槽１に送給される。消泡槽２９で分離したオゾン排ガスは排ガス路２４から、曝気槽１に導入され、下向管により混合液中に排オゾンを吸収させるようになっているが下向管の図示は省略されている。
図２の装置では多段の処理室３ａ、３ｂ、３ｃにプラグフローで混合流を流すために、ポンプ１２で加圧して気液混合流を押し込む構成となっており、加圧によりオゾン吸収量が増大する。
なお、図１、図２の装置では、固液分離手段として固液分離槽２を採用しているが、曝気槽１内に浸漬した透過膜モジュール等の他の分離手段を採用することもできる。透過膜モジュールを用いる場合、処理水は膜モジュールから取出し、分離汚泥の返送は膜モジュールの表面で行われ、オゾン処理するための汚泥引抜は曝気槽から混合液を引抜いてオゾン処理する。
実施例１
図１の装置により排水量２４０ｍ3／ｄａｙ、ＢＯＤ  ２２００ｍｇ／ｌ、ＣＯＤｃｒ  ３，５００ｍｇ／１、ＢＯＤ  ５３０ｋｇ／ｄａｙで医薬製造排水を好気性処理した。曝気槽１は１９００ｍ3容で、ＭＬＳＳ４０００〜５０００ｍｇ／ｌで曝気を行った結果、処理水ＢＯＤは１０ｍｇ／ｌ以下、ＳＳ  ５〜３０ｍｇであった。オゾン処理槽３は直径１０００ｍｍ高さ５４００ｍｍ、有効容積３ｍ3であり、汚泥含有液濃度９０００ｍｇ／ｌ、汚泥含有液流量１．５ｍ3／ｈｒ、オゾン含有ガス濃度２５ｇ／ｍ3、オゾン含有ガス流量１２ｍ3／ｈｒ（ＳＶ４ｈｒ-1、循環水量６０ｍ3／ｈｒで、硫酸添加によりｐＨ３に調整し、常圧でオゾン処理を行った結果オゾン吸収率（〔供給オゾン含有ガス中のＯ3−排ガス中のＯ3〕×１００／供給オゾン含有ガス中のＯ3）は９０〜９５％で安定した。余剰汚泥発生量はオゾン処理しない場合は２００ｋｇＤＳ／日であったが、オゾン処理によりゼロになった。オゾン処理槽３、下向管１４および循環路１８を通して、汚泥付着による閉塞はなかった。
オゾン処理槽ガス空筒速度（ＳＶ）４ｈｒ-1で、下向管ガス／液流量比（Ｇ／Ｌ比）を変えた場合のオゾン吸収率（％）を図３に示す。またオゾン処理槽ガスＳＶ４ｈｒ-1、下向管Ｇ／Ｌ比０．２３、循環液流ＬＶ６０ｍ3／ｈｒで、下向管ガスＬＶを変化させた場合のオゾン吸収率（％）を図４に示す。
図３〜図４により、下向管Ｇ／Ｌ比は０．１〜１、下向管ガスＬＶは０．４〜４ｍ／ｓｅｃが好ましいことがわかる。
比較例１
実施例１において下向管１４および循環路１８を使用せず、多孔板式散気装置を用いて、ＳＶ４ｈｒ-1でオゾン含有ガスをオゾン処理槽３内に散気してオゾン処理を行ったところオゾン吸収率は８８％になった。散気装置は１４日間で閉塞が始まり、吸収率は７０％にまで低下した。
実施例２
図２の装置により排水量４０ｍ3／ｄａｙ、ＢＯＤ  １９０ｍｇ／ｌの下水を好気性処理した。曝気槽１は１０ｍ3容であり、ＭＬＳＳ  ２０００ｍｇ／ｌで処理を行った。オゾン処理槽３として、直径１７０ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、有効容積１５ｌｉｔｅｒの処理室３ａ、３ｂ、３ｃを３個シリーズに接続した。汚泥含有液濃度４０００ｍｇ／ｌ、汚泥含有液流量４００ｌｉｔｅｒ／ｈｒの汚泥含有液を硫酸によりｐＨ３に調節して送り、エゼクタによりオゾン含有ガス濃度５０ｇ／ｍ3、オゾン含有ガス流量４８０ｌｉｔｅｒ／ｈｒのオゾン含有ガスを混入し、無加圧時のＧ／Ｌが１．２、無加圧時の下向管ガスＬＶが１．７ｍ／ｓｅｃとなる条件で第１段の圧力が１．５ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）、第２段が１．０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）、第３段が０．５ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）となるように下向管１４ａ、１４ｂ、１４ｃに供給してオゾン処理を行った。このときの全槽でのガスＳＶは１０．６ｈｒ-1（１槽では３２ｈｒ-1）オゾン注入率は０．０１５ｇ−Ｏ3／ｇ−ＶＳＳである。その結果実際のＧ／Ｌは第１段が０．４８、第２段が０．６、第３段が０．８となり、オゾン吸収率は第１段出口で６５％、第２段出口で８０％、第３段出口で９２％となった。オゾン処理槽３における閉塞はなかった。
実施例３
オゾン含有ガスをブースターポンプで圧入する以外は実施例２と同様にオゾン処理した。圧力は第１段が、１０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）、第２段が９．２ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）、第３段が８．５ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）、実際のＧ／Ｌ比は第１段が０．１１、第２段が０．１２、第３段が０．１３であり、オゾン吸収率は第１段出口で９７％、第２段出口で９９％、第３段出口で９９．５％となった。
比較例２
実施例２で用いた処理室３ａと同容積の槽内に実施例２で用いたオゾン含有ガスをＳＶ１０．６ｈｒ-1となるように多孔板式散気装置を用いて吹込んだときのオゾン処理率は７５％であった。また２１日後には散気装置は閉塞して使用できなくなった。
以上の結果から下向管を用いてオゾン処理を行うことにより、汚泥による閉塞なしに、高オゾン吸収率でオゾン処理することができ、オゾン処理槽を多段にすることにより吸収率は高くなり、また加圧することによりオゾンの吸収効率が高くなることがわかる。
産業上の利用可能性
本発明の有機性排液の生物処理方法および装置は、余剰汚泥の減容化を行う処理法および装置として、下水、し尿、食品工場排水その他の有機物含有排水を処理する分野において利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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