(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水を好気的に生物処理する好気性処理槽から汚泥混合液を汚泥加熱槽に導いて、ここで汚泥混合液を加熱して汚泥を好気的に生物分解容易な形態に変化させ、その後同混合液を好気性処理槽へ返送して、ここで汚泥を好気的に生物処理して減容化する方法であって、
汚泥加熱槽での加熱温度を６５〜９５℃、加熱時間を２〜８時間とし、汚泥加熱槽に導く汚泥混合液のｐHを７〜１０とし、汚泥加熱槽から排出された汚泥混合液のｐHを５〜８に調整した後に好気性処理槽へ返送することを特徴とする、汚泥の減容化方法。
【請求項２】
好気性処理槽と汚泥加熱槽の間に熱交換器を設けることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
余剰汚泥発生量をＢＯＤ乾燥重量に換算し、その１倍〜１０倍に相当するＢＯＤを含む量の汚泥混合液を汚泥加熱槽へ導くことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
好気性処理槽の内部に、膜分離装置を浸漬していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水、産業排水、生活排水などの有機性排水を生物学的に処理する有機物除去において、有機物除去に伴った発生する余剰汚泥を減容化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機性排水の生物学的処理では、排水中の有機物は分解されると同時に、その一部は排水処理に関与する微生物の増殖に利用される。排水処理に必要な量以上に増殖した微生物は、余剰汚泥として処理される。
【０００３】
余剰汚泥の処理方法としては、従来から、濃縮、脱水後に埋め立て、焼却もしくは嫌気性消化などが実施されている。従来の方法で余剰汚泥を埋め立て処理する例を、比較例１として図４のフロー図に基づいて後述する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、汚泥の濃縮、脱水という煩雑な操作が必要である上に、埋め立てを行うには埋め立て地の確保が必要であり、焼却を行うには多大なエネルギーが必要であるという問題があった。また、嫌気性消化を行う場合には、約３０日間という長期間の処理日数を必要とし、汚泥の減容化率も約５０％と低かった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機性排水を好気的に生物処理する好気性処理槽から汚泥混合液を汚泥加熱槽に導いて、ここで汚泥混合液を加熱して汚泥を好気的に生物分解容易な形態に変化させ、その後同混合液を好気性処理槽へ返送して、ここで汚泥を好気的に生物処理して減容化する方法であって、汚泥加熱槽での加熱温度を６５〜９５℃、加熱時間を２〜８時間とし、汚泥加熱槽に導く汚泥混合液のｐHを７〜１０とし、汚泥加熱槽から排出された汚泥混合液のｐHを５〜８に調整した後に好気性処理槽へ返送することを特徴とする方法である。
【０００６】
汚泥加熱槽で汚泥混合液を加熱することで、汚泥を好気的に生物分解容易な形態に変化させることができる。一般的に汚泥が好気的に生物分解されにくい理由は、汚泥が堅い細胞壁に囲まれており、その細胞壁が好気的に生物分解困難であるからである。従って、加熱によりその細胞壁を好気的に生物分解容易な形態に変化させれば、汚泥混合液を再び好気性処理槽へ返送することによって、好気性処理槽で汚泥を好気的に生物処理して減容化することができる。
【０００７】
ここで「加熱時間」とは、連続処理の場合は汚泥加熱槽における汚泥混合液の滞留時間を意味する。
【０００８】
好気性処理槽と汚泥加熱槽の間に熱交換器を設けることが好ましい。この熱交換器の設置によって、汚泥混合液を汚泥加熱槽へ導くときの汚泥混合液の加熱、汚泥混合液を汚泥加熱槽から好気性処理槽へ返送するときの汚泥混合液の冷却が効率よく行われ、結果として外部から汚泥加熱槽への投入熱量を低減することができる。
【０００９】
汚泥加熱槽に導く汚泥混合液のｐHは７〜１０に調整する。汚泥の主たる構成成分は有機物であるため、中性からアルカリ性のｐH範囲で汚泥混合液を加熱すると、汚泥を好気的に生物分解容易な形態に効果的に変化させることができる。
【００１０】
汚泥加熱槽から排出された汚泥混合液は、ｐＨが５〜８に調整された後に、好気性処理槽へ返送される。このｐＨ調整は好気性処理槽の通常のｐＨ条件に合わせるためである。
【００１１】
汚泥混合液を好気性処理槽から汚泥加熱槽へ導く量は、排水処理の原水に由来する余剰汚泥発生量をＢＯＤ乾燥重量に換算し、その１倍〜１０倍に相当するＢＯＤを含む量とするのが好ましい。
【００１３】
好気性処理槽の内部には、排水中の有機物が分解されて得られた処理水を分離する膜分離装置が配設されている。これによって好気性処理槽内の汚泥混合物の汚泥濃度を高く維持することが可能となる。膜分離装置を利用すると、ＳＲＴ（汚泥滞留時間）が長くなるので、汚泥の減容化に極めて有利である。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によって、従来必要であった汚泥沈殿槽、余剰汚泥引き抜き装置、汚泥返送ポンプ、汚泥濃縮設備、汚泥処理設備が不要となり、余剰汚泥処理プロセスが簡略化されると共に、有機物除去装置によって排水と汚泥の同時処理が可能となるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、その要旨を越えない限り、実施例のものに限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
図１は本発明による汚泥の減容化方法の一例を示すフロー図である。
【００１７】
排水は排水供給ポンプ(1) によって有機物除去槽(2) へ供給され、曝気処理によって排水中の有機物が分解される。有機物除去槽(2) 内には膜分離装置(3) が配設され、排水中に浸漬されている。膜分離装置(3) の下には散気装置(4) が配置されており、散気装置に空気を送り込むブロア(5) が槽外に設けられている。
【００１８】
有機物除去槽(2) 内の汚泥混合液の一部は、汚泥混合液引き抜きポンプ(6) で有機物除去槽(2) の下部から引き抜かれ、熱交換器(7) で加熱され、ｐＨ調整装置(8) でｐＨ調整された後に汚泥加熱槽(9) で加熱処理される。この加熱処理によって、汚泥は生物学的に分解容易な形態に変化させられる。汚泥加熱槽(9) から排出された汚泥混合液は、ｐＨ調整装置(10)でｐＨ調整された後に上記熱交換器(7) で冷却され、有機物除去槽(2) へ戻されて、汚泥混合液中の有機物は分解される。
【００１９】
つぎに、図１に示す装置を用いて実施した具体的な操作例について説明をする。
【００２０】
容積３リットルの有機物除去槽(2) にＢＯＤ濃度２００ｍｇ／リットルの排水を６リットル／日の流量で供給した。有機物除去槽(2) から汚泥混合液引き抜きポンプ(6) によって汚泥混合液を引き抜き、容積４５ミリリットルの汚泥加熱槽(9) に導いた。汚泥加熱槽(9) での加熱温度は９０℃、加熱時間は５時間、汚泥混合液のｐＨは７とした。その後、汚泥加熱槽(9) から排出された汚泥混合液を有機物除去槽(2) へ戻した。
【００２１】
比較例１
汚泥加熱槽を設置せず、したがって有機物除去槽(2) から汚泥加熱槽への汚泥混合液の引き抜きを行わない点を除いて、実施例１と同じ操作を行った。
【００２２】
比較例２
従来の方法で余剰汚泥を埋め立て処理する例を図４に示す。
【００２３】
排水は排水供給ポンプ(21)によって曝気槽(22)へ供給され、曝気処理によって、排水中の有機物が分解される。曝気槽内下部には曝気用の散気装置(23)が配置されており、散気装置(23)に空気を送り込むブロア(24)が槽外に設けられている。
【００２４】
次いで、汚泥を含む処理水は曝気槽(22)から汚泥沈殿槽(25)へ移送され、ここに汚泥が沈殿する。同槽の上澄みは処理水引き抜きポンプ(26)で処理水として引き抜かれる。汚泥沈殿槽(25)に沈殿した汚泥の一部は、汚泥返送ポンプ(27)によって曝気槽(22)へ返送される。
【００２５】
汚泥沈殿槽(25)内の余剰汚泥は余剰汚泥引き抜きポンプ(28)によって汚泥濃縮槽(29)へ送られ、ここで濃縮された汚泥は送泥ポンプ(30)で汚泥脱水機(31)へ送られる。汚泥脱水機(31)では、濃縮汚泥は脱水汚泥と脱水濾液とに分離される。脱水汚泥は埋め立て地で埋め立て処分され、脱水濾液は脱水濾液返送ポンプ(32)で曝気槽(22)へ戻され、曝気処理によって脱水濾液中の有機物が分解される。
【００２６】
性能評価
実施例１および比較例１において、有機物除去槽(2) 内のＭＬＳＳ（汚泥濃度）の経時変化をそれぞれ測定した。得られた測定結果を図２に示す。実施例１および比較例１ともに系外への余剰汚泥の引き抜きは実施していない。図２から明らかなように、汚泥濃度は比較例１では上昇しているのに対し、実施例１では減少しており、汚泥の有為な減容効果が認められる。
【００２７】
実施例１および比較例１において、有機物除去槽内における汚泥の有機物含量の経時変化をそれぞれ測定した。得られた測定結果を図３に示す。
【００２８】
槽内の有機物含量は比較例１では若干増加しているが、実施例１では低下している。これは有機物である汚泥が減容化され、結果として汚泥の有機物含量が低下しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による汚泥の減容化方法を示すフロー図である。
【図２】有機物除去槽内のＭＬＳＳ（汚泥濃度）の経時変化を表すグラフである。
【図３】有機物除去槽内の汚泥の有機物含量の経時変化を表すグラフである。
【図４】従来の方法で余剰汚泥を埋め立て処理する例を示すフロー図である。
【符号の説明】
(1) ：排水供給ポンプ
(2) ：有機物除去槽
(3) ：膜分離装置
(4) ：散気装置
(5) ：ブロア
(6) ：汚泥混合液引き抜きポンプ
(7) ：熱交換器
(8) ：ｐＨ調整装置
(9) ：汚泥加熱槽
(10)：ｐＨ調整装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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