(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最初沈殿池からの引き抜き汚泥を重力濃縮する汚泥処理方法において、引き抜き汚泥を冷却して重力濃縮することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】
重力濃縮時の汚泥温度が２４℃以下となるように引き抜き汚泥を冷却する請求項１記載の汚泥処理方法。
【請求項３】
低温水による希釈により引き抜き汚泥を冷却する請求項１又は請求項２記載の汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を重力濃縮する汚泥処理方法において、汚泥の浮上がなく、悪臭の発生もなく、高濃度の濃縮を安定して行うことができる汚泥処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場において、最初沈殿池で発生する生汚泥は、汚泥濃縮タンクで濃縮されたのち、脱水機で脱水され、焼却、埋め立てなどの方法で処分される。脱水効率を高めるためには、汚泥を高濃度に濃縮すること、言い換えれば、スラッジボリュームを小さくすることが重要である。
しかし、下水処理場においては、下水引き抜き汚泥の重力濃縮に際して、汚泥が浮上したり、濃縮汚泥の濃度が低下したり、あるいは、固形物が越流水に流出して汚泥が水処理系に返流されたりするという問題が発生する。このような問題を解決するために、薬剤などを添加する化学的処理や、遠心濃縮機などを導入する物理的処理などの各種の解決策が提案され、実施されている。しかし、このような方法によると、薬剤、電力などの費用や、設備投資などのために、汚泥処理コストの上昇が避けられない。
このために、薬剤を使用せず、大きな設備導入の必要もなく、電力などのユーティリティーの消費が少ない、経済的かつ効果的な汚泥処理方法が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を重力濃縮する汚泥処理方法において、汚泥の浮上がなく、悪臭の発生もなく、高濃度の濃縮を安定して行うことができる汚泥処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を冷却して重力濃縮することにより、汚泥の浮上を防ぎ、安定して高濃度に濃縮することが可能になることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）最初沈殿池からの引き抜き汚泥を重力濃縮する汚泥処理方法において、引き抜き汚泥を冷却して重力濃縮することを特徴とする汚泥処理方法、
（２）重力濃縮時の汚泥温度が２４℃以下となるように引き抜き汚泥を冷却する第１項記載の汚泥処理方法、及び、
（３）低温水による希釈により引き抜き汚泥を冷却する第１項又は第２項記載の汚泥処理方法、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（４）低温水が、地下水である第３項記載の汚泥処理方法、
を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の汚泥処理方法においては、最初沈殿池からの引き抜き汚泥の重力濃縮工程において、引き抜き汚泥を冷却してから重力濃縮する。下水の最初沈殿池からの引き抜き汚泥には、固形の有機物や土砂成分が含まれている。有機物が腐敗すると、汚泥の濃縮性が悪くなって濃縮汚泥の濃度が低下したり、濃度汚泥が浮上したり、分離水中の懸濁物質の濃度が増加したり、臭気成分が発生するなどの種々の障害が生ずる。このような現象は、特に夏季に発生しやすい。本発明方法にしたがって、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を冷却して重力濃縮することにより、有機物の腐敗を防ぎ、このような障害の発生を防止することができる。
本発明方法においては、重力濃縮時の汚泥温度が２４℃以下となるように引き抜き汚泥を冷却することが好ましい。引き抜き汚泥の冷却温度を２４℃以下とすることにより、重力濃縮槽において良好な濃縮性を保持し、臭気成分の発生を抑えることができる。重力濃縮槽内の汚泥の温度が２４℃を超えると、汚泥の濃縮性が低下し、汚泥が浮上しやすくなり、固形物が越流し、臭気成分が発生するおそれがある。最初沈殿池から引き抜かれ、重力濃縮槽に投入された汚泥は、重力濃縮槽内において温度が約１℃上昇するので、重力濃縮槽に投入する汚泥の温度は、２３℃以下であることが好ましい。
【０００６】
本発明方法において、引き抜き汚泥の冷却方法に特に制限はなく、例えば、冷媒を用いて引き抜き汚泥を冷却する方法、低温水で引き抜き汚泥を希釈して冷却する方法などを挙げることができる。これらの中で、低温水を用いて引き抜き汚泥を希釈することにより冷却する方法が好ましい。引き抜き汚泥の希釈に用いる低温水に特に制限はなく、例えば、地下水、河川水、河川伏流水、工場の冷排水などを挙げることができる。これらの中で、地下水は、水温が安定し、引き抜き汚泥の発生量に見合う量を容易に得ることができるので、好適に用いることができる。
引き抜き汚泥を低温水で希釈すると、汚泥の温度が低下するのみならず、濃縮前の汚泥の固形物濃度を５,０００〜１０,０００mg／Ｌに適正化して重力濃縮の効率を高めることができる。また、最初沈澱池からの引抜き汚泥に含まれる炭酸イオンを希釈することができる。さらに、最初沈澱池の汚泥には、引き抜き部の通常４〜５ｍの水頭の圧力で窒素などの気体が溶解しており、汚泥の大気圧開放に伴い、溶解している気体がガス体になり微細な気泡となって汚泥の固形分に付着するが、その離脱を促進する効果が得られる。
【０００７】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
蒸発残留物（ＴＳ）１４,６００mg／Ｌ、懸濁物質（ＳＳ）１３,８００mg／Ｌ、有機物量（ＶＳＳ、対ＳＳ比）８５.２重量％の下水処理場の最初沈殿池からの引き抜き汚泥の処理を行った。この引き抜き汚泥を地下水と１：１（容量比）の割合で混合して希釈し、ＳＳ６,９００mg／Ｌの試験汚泥を調製した。
この試験汚泥１,０００mLを容量１,０００mLのメスシリンダーに入れ、１９℃の恒温水槽に浸漬し、スラッジボリュームの時間的変化を観察した。スラッジボリュームは１４時間後４９.６％となり、４８時間後まで５０％以下を保った。実施例２
メスシリンダーを２１℃の恒温水槽に浸漬した以外は、実施例１と同じ操作を行った。スラッジボリュームは１２時間後に４９.４％となり、３２時間後まで５０％以下を保った。
実施例３
メスシリンダーを２３℃の恒温水槽に浸漬した以外は、実施例１と同じ操作を行った。スラッジボリュームは１０時間後に５０.０％となり、２２時間後まで５０％以下を保った。
比較例１
メスシリンダーを２５℃の恒温水槽に浸漬した以外は、実施例１と同じ操作を行った。スラッジボリュームの最小値は４時間後の５９.０％であり、その後スラッジボリュームは上昇した。
比較例２
メスシリンダーを２７℃の恒温水槽に浸漬した以外は、実施例１と同じ操作を行った。スラッジボリュームの最小値は３時間後の６５.０％であり、その後スラッジボリュームは急速に上昇した。
比較例３
メスシリンダーを２９℃の恒温水槽に浸漬した以外は、実施例１と同じ操作を行った。スラッジボリュームの最小値は２時間後の６６.８％であり、４時間後にはスラッジボリュームは１００％になった。
実施例１〜３及び比較例１〜３の結果を、第１表及び図１に示す。
【０００８】
【表１】
0003852106.tif 000002
【０００９】
第１表と図１に見られるように、引き抜き汚泥と地下水を混合した試験汚泥を２３℃以下に保つと、スラッジボリュームが５０％以下になり、かつスラッジボリューム５０％以下を保つ時間が長いが、試験汚泥の温度が２５℃以上であると、スラッジボリュームが小さくならず、しかも短時間でスラッジボリュームが増大する。
比較例４
Ｊ下水道センターの最初沈殿池からの引き抜き汚泥の重力濃縮槽は、夏季になると運転状態が悪くなり、濃縮汚泥の濃度が低下し、分離水の懸濁物質濃度が高くなり、重力濃縮槽で悪臭が発生していた。
平成１１年６月から９月までの４か月間、重力濃縮槽へ投入される最初沈殿池からの引き抜き汚泥の温度の平均は２５.８℃、重力濃縮槽から引き抜かれる濃縮汚泥の温度の平均は２６.３℃であった。この間、濃縮汚泥濃度は平均１５,６００mg／Ｌ、分離水の懸濁物質濃度は平均３,１００mg／Ｌであり、濃縮槽上部の空間気相で測定した硫化水素濃度は平均５９ppmであった。
実施例４
平成１２年６月から９月まで、最初沈殿池からの引き抜き汚泥と、同量の水温約１７℃の地下水を混合して温度を下げ、重力濃縮を行った。
この間、重力濃縮槽へ投入される地下水で希釈された引き抜き汚泥の温度の平均は２１.７℃、重力濃縮槽から引き抜かれる濃縮汚泥の温度の平均は２２.４℃であった。濃縮汚泥濃度は平均１７,９００mg／Ｌ、分離水の懸濁物質濃度は平均７１０mg／Ｌであり、濃縮槽上部の空間気相で測定した硫化水素濃度は平均４ppmであった。
比較例４及び実施例４について、投入汚泥温度、濃縮汚泥温度、濃縮汚泥濃度、分離水懸濁物質濃度、濃縮槽上部硫化水素濃度の各月の平均値と、４か月の総平均値を第２表に示す。
【００１０】
【表２】
0003852106.tif 000003
【００１１】
第２表に見られるように、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を地下水で希釈して冷却することにより、濃縮汚泥の濃度が約１５％上昇する。分離水の懸濁物質濃度は約２５％になっているが、平成１２年は地下水による希釈により、分離水量が平成１１年の２倍になっているので、分離水に混入する懸濁物質の量は、半減したと言える。この結果、濃縮汚泥の脱水工程にかかる負荷が軽減され、汚泥固形分の回収率が向上する。また、平成１２年は、８月以外は重力濃縮槽内で硫化水素は発生せず、４か月間を平均した硫化水素の発生量は約１／１５となり、悪臭防止の点でも良好な結果が得られている。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の汚泥処理方法によれば、薬剤を使用することなく、大規模な設備改造を実施することなく、最初沈殿池からの引き抜き汚泥を低温水で希釈して冷却するという簡単な操作で、重力濃縮槽における汚泥の濃縮性を向上し、悪臭の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、スラッジボリュームの経時的変化と汚泥温度の関係を示すグラフである。
【図１】
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