JEFMA No.71［2023.3］

し尿の直接脱水−下水道放流方式における流動担体法による簡易処理エンジニアリング本部

環境インフラ統括部〒 105-0021
TEL 03-4346-0620（代）
FAX 03-3527-1208（代）1．はじめに2．流動担体法による脱水分離液処理の概要

近年、し尿・浄化槽汚泥の処理において、下まず、本プロセスで採用した流動担体法によ水処理の広域化、処理の効率化の観点から、しる脱水分離液処理の概要を記す。本プロセスで尿処理施設にて河川放流や海域放流基準まで処は、ハニカム構造を有する円筒状の担体を流動理を行った後に環境中に放流するのでなく、処担体として使用した。浮遊汚泥による活性汚泥理を簡略化し、し尿・浄化槽汚泥を直接脱水し、法ではなく流動担体法を採用したのは、下水道下水排除基準を満足するように脱水分離液を工放流を目的とした簡易処理であるため、汚泥濃水や井水等で希釈後に下水道放流する「直接脱度管理等の維持管理の手間を可能な限り低減し水−希釈−下水道放流方式」の普及が進んでいつつ、処理の安定化を図るためである。

る。本方式は、処理を簡略化することでし尿処実機に導入する前に、実際のし尿処理施設の理施設において使用される電力や維持管理の労

脱 水 分 離 液 を 用 い た ラ ボ ス ケール 試 験 に て力・コスト等を低減できるという利点を有してBOD 容積負荷と除去率の関係を確認した。試いる。一方で、脱水分離液の性状によっては、験条件を表に、試験フローを図 1 に示し、試

下水排除基準を満足するために多量の希釈水を験結果から得られた BOD 容積負荷と BOD 除必要とし、下水道放流量が増大すること、また、去率の関係を図 2 に示す。

これに伴い下水道使用料金が増加することが課題となっている。
下水道放流のための希釈倍率の制限因子がBOD である場合に、希釈倍率、下水道料金を削減する既存技術として、分離液中の BOD を散水ろ床式のユニット型生物処理装置で簡易処理するプロセスがある 1）。本報では、同じく希釈倍率の制御因子が BOD である場合の新規プロセスとして、流動担体法にて分離液の簡易処理を行う新規プロセスを開発、実機に導入し、運転を開始したので、その概要と運転経過を報告する。

表

ラボスケール試験の条件

運転条件
流動担体槽

［L］

8.5

担体充填率

［vol%（かさ容量）］

15

水温

［℃ ］

25

原水性状 ・ 負荷
BOD ※［mg/L］

1,110（317～1,560）

SS ※［mg/L］

533（185～1,140）

BOD 容積負荷 ［㎏ /㎥ /d］

0.5～2.5（段階的に増加）※上段：平均値、下段：（最小値～最大値）を示す

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

製品技術紹介槽汚泥（計画処理量：151kL/d）は脱水機によ泥（計画処理量：151kL/d）は脱水機により脱水ケーキと脱水分離液へと分離され、脱水分離液は分り脱水ケーキと脱水分離液へと分離され、脱水離液貯留槽にて貯留後、雑排水とともに流動担体
分離液は分離液貯留槽にて貯留後、雑排水とと槽へと流入し（計画処理量：170m3/d）、その後希もに流動担体槽へと流入し（計画処理量：170

図1BOD除去率（%）

1009080706050403020100

ラボスケール試験のフロー図
図 1 ラボスケール試験のフロー図

釈混合槽にて希釈、下水道放流される。流動担体㎥ /d）、その後希釈混合槽にて希釈、下水道放槽の有効容量は 126 m3 であり、流動担体はラボ流される。流動担体槽の有効容量は 126㎥であスケール試験と同様に担体のかさ容量にて 15り、流動担体はラボスケール試験と同様に担体vol%となるよう投入した。のかさ容量にて 15vol% となるよう投入した。
なお、本施設においては設計時点の水質検討
なお、本施設においては設計時点の水質検討により、下水排除基準を満足するための制限水質により、下水排除基準を満足するための制限水
項目は主に難分解性 COD であることが明らかで質項目は主に難分解性 COD であることが明らあった。しかしながら、本法の導入により性状の悪かであった。しかしながら、本法の導入により化した汚泥等が大量に持ち込まれ、BODが大き性状の悪化した汚泥等が大量に持ち込まれ、く変動した場合でも処理水質の安定化を図ること

BOD が大きく変動した場合でも処理水質の安が可能なこと、また、し尿等の処理設備の要件として生物処理が必要とされたことから、本法を導入定化を図ることが可能なこと、また、し尿等のし、BOD、難分解性COD の挙動を確認してい処理設備の要件として生物処理が必要とされた
0.0

1.0
2.0
3.03
BOD容積負荷(kg-BOD/m /d)2 ラボスケール試験における BOD
図 2 図ラボスケール試験におけるBOD容積負荷と容積負荷除去率の関係と BODBOD除去率の関係

図 2図に示した結果より、本法ではBOD容積負容積2 に示した結果より、本法では BOD
負 荷荷2.5㎏kg/m/ ㎥3/d/dの比較的高負荷条件でもの比較的高負荷条件
でもBOD
除2.5
BOD去率
除去率60% 以上を維持しており、脱水分60%以上を維持しており、脱水分離液中のBOD の簡易処理が可能であることが示された。
離液中のBOD の簡易処理が可能であることが示された。
3. 実機処理施設の概要と運転経過る。
こ と か ら、 本 法 を 導 入 し、BOD、 難 分 解 性

COD の挙動を確認している。
3.2. 運転経過
実機の流動担体槽の運転立ち上げは 2022 年 3
3.2. 運転経過
月初旬に行い、新品の担体と種汚泥（本施設にお実機の流動担体槽の運転立ち上げは 2022 年
ける改造前の標準脱窒素法活性汚泥）を投入した
3 月初旬に行い、新品の担体と種汚泥（本施設後、原水である脱水分離液を投入した。脱水分離における改造前の標準脱窒素法活性汚泥）を投液の投入量は徐々に増加させ、担体投入から4入した後、原水である脱水分離液を投入した。
日で設計値である170 m3/d に達した。その後は脱水分離液の投入量は徐々に増加させ、担体投週内での処理量の変動がありつつも、週の中ごろ入から 4 日で設計値である 170㎥ /d に達した。
から金曜日まではおおむね設計水量付近で運転

3.1．施設概要
3．実機処理施設の概要と運転経過
本法を実機導入した処理施設の処理フロー概要
3.1．施設概要を図 3 に示す。施設に搬入されたし尿・浄化槽汚本法を実機導入した処理施設の処理フロー概を継続している。実機における流動担体槽の運転
その後は週内での処理量の変動がありつつも、経過を図4 に示す。
週の中ごろから金曜日まではおおむね設計水量要を図 3 に示す。施設に搬入されたし尿・浄化担体槽の運転経過を図 4 に示す。

付近で運転を継続している。実機における流動

図 3 実施設の処理フロー概要
図 3 実施設の処理フロー概要

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たりの BOD 負荷（BOD-SS 負荷）が高いほど高くなる傾向があることが知られているが、本法では流動担体により槽内の SS を常に一定以上に保つことができるため、担体無しで原水を曝気する場合に比べ、BOD の SS への転換率は低くなると考えられる。
さらに、難分解性 COD について、2022 年10 月より挙動を経過観察している。難分解性
COD とは、活性汚泥で 1 日曝気した後に残存する溶解性の COD であり、生物分解が難しい有機物である。過去 4 回の測定において、脱水分離液の難分解性 COD が平均 47㎎ /L であるのに対し、流動担体槽では平均 28㎎ /L であり、流動担体法において難分解性 COD が除去可能
図4

実機における流動担体槽の運転状況

pH は脱水分離液、流動担体槽ともにほとんなことが示された。
4．まとめどが 7～8 の中性域となり、下水排除基準であ

本稿では、「直接脱水−希釈−下水道放流方る 5～9 を満足した。本施設においては原水中式」
において、流動担体法による簡易処理により、のアンモニア態窒素が硝化しない程度の負荷で脱水分離液中の BOD が安定して処理可能なこ運転を行っているため、pH の大きな低下は起と、難分解性 COD も一部除去できる可能性がこらなかったものと考えられる。

あることを示した。本法は、既設の水槽を有効BOD は脱水分離液が 300～800㎎ /L の間で活用しながら、希釈水として使用される水資源変動するのに対し、流動担体槽では立ち上げ時使用量を低減し、併せて下水道放流料金も削減を除き 300㎎ /L 以下を維持しており、原水濃可能な方法であり、今後の普及が期待される。

度の変動があっても処理水質を良好に維持できることが示された。なお、前述の通り本施設に【参考文献】

おいては希釈倍率の律速は BOD ではないが、

1）高橋惇太 , 米山豊 , 山口和紀 , 楠本勝子 , 八木橋

多くの施設において採用されている下水排除基隆続 , 髙橋陽介：直接脱水−希釈下水道放流方準である BOD600㎎ /L であれば、無希釈で基式への新規ユニット型生物処理装置の実機適用準を満足できると判断された。

による下水道放流量削減：第 43 回全国都市清SS は脱水分離液が 200～1,000㎎ /L と変動す

掃研究・事例発表会講演論文集 , p281-283（2022）るのに対し、流動担体槽は脱水分離液ほどの大きな変動は示さず、300～700㎎ /L の間で変動

本原稿は、「第 44 回全国都市清掃研究・事例し、原水よりもやや大きい値を示した。これは、発表会講演論文集」（2023 年 1 月）に「し尿の原水中に含まれる溶解性 BOD の分解に伴い、直接脱水−下水道放流方式における流動担体法一部が SS 性の微生物に転換したためと考えらによる簡易処理」として掲載した内容を一部加れる。BOD の SS への転換率は一般的に SS あ筆・修正して転載した。

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