JP2000117289A

JP2000117289A - 嫌気性消化汚泥の脱水分離液処理方法及びその装置

Info

Publication number: JP2000117289A
Application number: JP10291576A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsunaga; 旭松永
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】嫌気性消化汚泥の脱水分離液を生物学的処理
と化学的処理を組み合わせて、液中に含まれるアンモニ
アとリンを効率的に除去する。【解決手段】ＭＡＰ生成塔１内において嫌気性消化汚
泥の脱水分離液に添加剤を添加することにより、脱水分
離液中のリン酸イオンと一部のアンモニウムイオンをリ
ン酸マグネシウムアンモニウムの結晶として除去した
後、残りの液成分を二等分して、一方の液成分をオゾン
処理塔13内においてオゾン処理を行ない、その後、硝酸
塩還元処理タンク22内において生物学的還元処理を施し
て得られた亜硝酸イオンを含んだ液を、嫌気性アンモニ
ア酸化処理用調整タンク29において、アンモニウムイオ
ンを含んだ前記他方の液成分と混合して亜硝酸アンモニ
ウム溶液を得、これを嫌気性アンモニア酸化処理タンク
31内で滞留させることにより分子状窒素として液中から
除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、嫌気性消化汚泥の
脱水分離液のような高濃度のアンモニアおよびリンを含
む廃水を対象として、生物学的処理と化学的処理を組み
合わせた処理によりアンモニアを窒素に酸化し、リンを
肥料として回収する嫌気性消化汚泥の脱水分離液の処理
方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、我が国で普及している汚泥の処理
方法として、汚泥を直接脱水して焼却する方法、嫌気性
消化を行なったのち脱水して脱水ケーキの状態で処分す
る方法、あるいは、さらに乾燥または焼却、溶融などを
行なって処分する方法が実施されている。

【０００３】嫌気性消化は、嫌気性微生物を用いて汚泥
中の有機物をメタンと二酸化炭素に変換するプロセスで
あるが、有機性の窒素は大部分アンモニアに変換される
ので、脱水工程で生じる分離液は高濃度のアンモニアを
含んでいる。

【０００４】高濃度のアンモニア溶液を処理する方法と
して、硝酸菌を固定化したろ床等を用いた生物的硝化脱
窒素方法が開発されているが、硝酸菌の高濃度アンモニ
ア耐性に課題があり、アンモニア濃度が５００ｍｇ／ｌ
以上の廃水では希釈する必要がある。また、この分離液
は高濃度の溶解性リンも含んでおり、その大部分はリン
酸イオンとして溶存している。

【０００５】従って、高濃度のアンモニアを処理する方
法が確立されていない今日においては、嫌気性消化汚泥
脱水分離液は水処理系に返流されると、水処理系に対す
る窒素負荷を高めて、放流水の窒素濃度を高める原因と
なっている。

【０００６】また、その他の汚泥処理の方法として、従
来から湿式酸化という方法が知られている。この方法は
汚泥を液相の状態で、可燃性物質を高温高圧のもとで、
補助燃料を用いることなく、空気中の酸素を酸化剤とし
て酸化させるものである。

【０００７】しかし、有機性の窒素は大部分硝酸性窒素
に変換されるので、湿式酸化処理後の分離液は高濃度の
硝酸イオンを含んでいる。高濃度の硝酸イオンを除去す
る方法もいまだ確立されておらず、水処理系に返流され
た場合、やはり放流水の全窒素濃度を高める原因となっ
ている。

【０００８】嫌気性消化汚泥の脱水分離液のような高濃
度のアンモニアとリンを含む廃液を処理する方法とし
て、マグネシウム塩や海水をマグネシウム源として供給
してリン酸イオンをリン酸マグネシウムアンモニウムの
結晶として除去する方法（ＭＡＰ法）、アルカリ条件下
でオゾンと接触させて遊離アンモニアを硝酸イオンに酸
化する方法、硝酸イオンを亜硝酸に還元する硝酸塩還元
処理法、亜硝酸アンモニウムを窒素に分解する嫌気性ア
ンモニア酸化法等が知られている。

【０００９】嫌気性アンモニア酸化法はGraafらにより
発明されて、この方法に関するM.Strousらの論文がWate
r Research．Vol.31,Ｎｏ.８,１９５５−１９６２（１
９９７）に記載されている。

【００１０】この報告によれば、嫌気性消化汚泥分離液
に亜硝酸イオンとアンモニウムイオンがおよそ化学的等
当量溶解する状態にして、固定床を設置したタンクに脱
窒素タンクから引き抜いた種汚泥を入れて、３０℃、ｐ
H８付近の条件とすれば滞留時間６〜２３時間で亜硝酸
アンモニウムを分子性窒素に分解することができる。Ｎ
Ｈ₄ＮＯ₂→Ｎ₂＋２Ｈ₂Ｏこの反応は有機物を必要とせ
ず、余剰汚泥の発生量も低い。

【００１１】またＭＡＰ法とオゾン酸化法を組み合わせ
て処理する方法も考案されている。これは、臭化マグネ
シウムをＭＡＰ法マグネシウムの供給源として添加し
て、析出したＭＡＰの結晶を除去した後の臭素イオンと
アンモニウムイオンが残る廃水をオゾン処理することに
よりアンモニウムイオンを分子状酸素に酸化する方法で
ある。この方法において、臭素イオンは過剰のオゾンに
より臭素酸イオン（BrO₃ ^-）に酸化される。臭素酸イオ
ンは活性汚泥の亜硝酸型消化を促進させる作用を有する
ため、汚水処理に返流されると、エアレーションに必要
な電力が節約されるほか、脱窒素が容易となり、メタノ
ールを脱窒用の水素供与体として添加される施設におけ
る管理コストの削減に寄与している。

【００１２】硝酸イオンやアンモニウムイオンを含む廃
液において、これらの窒素態を亜硝酸アンモニウムに変
換すれば、その廃液を効率的に処理することが可能とな
ることが知られている。特願平９−３２５５３７号によ
れば、汚泥の湿式酸化処理液に生物学的還元処理と化学
的還元処理を組み合せて得られた亜硝酸アンモニウム溶
液をタンニン酸塩のような触媒と接触させると分子状窒
素に分解することが可能となった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、硝酸
イオンやアンモニウムイオンを多く含む廃液を亜硝酸ア
ンモニウム溶液に変換すれば、その廃液を効率的に処理
することが可能となる。亜硝酸アンモニウムは、加熱や
タンニン酸鉄のような触媒の作用により、分子状窒素に
分解される。この反応は古くから知られており、水処理
における応用も考えられていたが、一般的には用いられ
ていない。その理由として、アンモニウムイオンと亜硝
酸イオンを等当量濃度にする必要があり、アンモニウム
イオンあるいは硝酸イオンから亜硝酸イオンを生成する
最良の方法がないことが挙げられる。

【００１４】また、嫌気性アンモニア酸化法は、温和な
条件下で生物処理により亜硝酸アンモニウムが分子状窒
素に変換されるという点で、従来の亜硝酸アンモニウム
を窒素に分解する方法と比べて、経済的で取扱が容易と
なる利点がある。

【００１５】しかしながら、効果的に処理されるにはア
ンモニウムイオンと亜硝酸イオンが等当量濃度で溶解し
た溶液に限定されるという点で、従来の亜硝酸アンモニ
ウムの分解方法となんら変わりはない。

【００１６】そこで、実際に、嫌気性消化汚泥の脱水分
離液に対して嫌気性アンモニア酸化法を適用するには、
アンモニウムイオンと亜硝酸イオン濃度が等当量濃度で
溶解した状態に調整する手段が必要となる。また、嫌気
性消化汚泥脱水分離液は高濃度のリン酸イオンを含んで
おり、リンも除去する必要があるので、リンの除去に支
障を生じさせる方法は避ける必要がある。

【００１７】嫌気性消化汚泥脱水分離液のアンモニアと
リンを除去する方法として、ＭＡＰ法と臭化マグネシウ
ム添加オゾン酸化法を組み合わせた方法が知られてい
る。

【００１８】しかしながら、この方法は臭化物塩や高価
なオゾンを添加するするため処理コストが高くなる問題
がある。そのためにも、できるだけ汚水汚泥処理システ
ム全体的に経済的な運転管理が行なうことが可能なシス
テムの構成が必要とされる。また、汚泥脱水の方法や脱
水に用いる凝集剤性能にもより相違があるが、嫌気性消
化汚泥脱水分離液の有機物はすでに生物分解を受けてい
るため難分解性であり、汚水処理系に返流しても生物分
解されにくい性質となっている。このような難解性有機
物は処理プラント中を循環して長く滞留することにな
り、嫌気性消化汚泥脱水分離液をそのまま汚水処理系に
返流させると、やがて汚水中の残留難解性有機物が増大
して汚泥処理及び汚水処理における有機物除去機能を悪
化させる問題を生じる。

【００１９】そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなさ
れたもので、嫌気性消化汚泥の脱水分離液中の高濃度な
アンモニアとリンを生物処理と化学処理を組み合わせ
て、アンモニアを分子性窒素に酸化し系外に除去し、リ
ンを有効資源として回収が可能な嫌気性消化汚泥の脱水
分離液処理方法及びその装置を提供することを課題とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を達
成するために、第１発明は、嫌気性消化汚泥の脱水分離
液に添加剤を添加して、液中に含まれるリン酸イオンと
一部のアンモニウムイオンをリン酸マグネシウムアンモ
ニウムの結晶として分離回収した後、このアンモニウム
イオンを含む残りの液成分を二等分させ、その一方の液
成分をオゾン処理して液中に含まれるアンモニウムイオ
ンを硝酸イオンに酸化し、その後、硝酸塩還元菌を添加
して硝酸イオンを還元し、得られた亜硝酸イオンを含ん
だ液にアンモニウムイオンを含んだ前記他方の液成分と
混合させて亜硝酸アンモニウム溶液を得、この亜硝酸ア
ンモニウム溶液を嫌気性アンモニア酸化処理により分子
状窒素として液中から除去することを特徴としている。

【００２１】第２発明は、前記残りの一方の液成分を湿
式酸化処理により液中に含まれるアンモニウムイオンを
酸化して得られた硝酸イオンを含んだ液とアンモニウム
イオンを含んだ他方の液成分を混合させて、この混合液
に硝酸塩還元菌を添加し、液中の硝酸イオンを亜硝酸イ
オンに還元して亜硝酸アンモニウム溶液を得ることを特
徴としている。

【００２２】第３発明は、嫌気性消化汚泥の脱水分離液
が供給されるリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡ
Ｐ）生成手段と、前記ＭＡＰ生成手段からのアンモニウ
ムイオンを含んだ液を２等分させる分流手段と、分流さ
れた前記ＭＡＰ生成手段からのアンモニウムイオンを含
んだ液が供給されるオゾン処理手段と、前記オゾン処理
手段からの液が供給されるオゾン処理水貯留手段と、前
記オゾン処理水貯留手段からの硝酸イオンを多く含んだ
液が供給される硝酸塩還元処理手段と、前記硝酸塩還元
処理手段に硝酸塩還元菌を供給する硝酸塩還元菌種菌供
給手段と、前記硝酸塩還元処理手段から供給された液に
含まれる不溶物を固液分離させる固液分離手段と、前記
固液分離手段からの亜硝酸イオンを含んだ液と前記分流
手段から供給されたアンモニウムイオンを含んだ他方の
分流液が供給される嫌気性アンモニア酸化調整手段と、
前記嫌気性アンモニア酸化調整手段からの亜硝酸アンモ
ニウム溶液が供給される嫌気性アンモニア酸化処理手段
とを具備したことを特徴としている。

【００２３】第４発明は、前記分流されたＭＡＰ生成手
段からのアンモニウムイオンを含んだ液が供給される湿
式酸化処理装置と、湿式酸化処理装置からの硝酸イオン
を多く含んだ液と前記分流手段から供給されたアンモニ
ウムイオンを含んだ他方の分流液が供給される硝酸塩還
元処理用調整手段と、硝酸塩還元処理用調整手段からの
硝酸イオンとアンモニウムイオンを含む液が供給される
硝酸塩還元処理手段と、前記硝酸塩還元処理手段に硝酸
塩還元菌を供給する硝酸塩還元菌種菌供給手段と、前記
硝酸塩還元処理手段から供給された液を不溶物と亜硝酸
アンモニウム溶液に固液分離して亜硝酸アンモニウム溶
液を嫌気性アンモニア酸化処理手段に供給する固液分離
手段とを具備したことを特徴としている。

【００２４】第５発明は、前記オゾン処理水貯留手段に
は供給される液のｐＨを測定して酸とアルカリにより設
定されたｐＨ値に調整するｐH調整手段と、液温を測定
して設定された液温に調整する温度調整手段を設けたこ
とを特徴としている。

【００２５】第６発明は、前記硝酸塩還元処理用調整手
段には供給される液のｐＨを測定して酸とアルカリによ
り設定されたｐＨ値に調整するｐＨ調整手段と、液温を
測定して設定された液温に調整する温度調整手段を設け
たことを特徴としている。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の各形態を図
面に基づいて説明する。

【００２７】（第１形態）図１において、１はＭＡＰ生
成塔であり、嫌気性消化汚泥脱水分離液が供給路２を介
して供給される。ＭＡＰ生成塔１にはマグネシウム供給
手段３、エアレーション装置４及びｐＨ調整手段５が設
置されてＭＡＰ生成手段が構成される。マグネシウム供
給手段３は、取込んだ液に対して、ＭＡＰ生成の原料と
なる海水または臭化マグネシウムなどの添加剤を定量的
に添加する機能を有する。ＭＡＰ生成を効率的に進める
ためにエアレーション装置４は塔内の液を均一に攪拌を
行なう。ｐＨ調整手段５は、ＭＡＰ生成塔１に取り込ん
だ液のｐＨを測定するとともに酸、アルカリを注入し
て、ＭＡＰに適した弱アルカリ性ｐＨ（ｐＨ８付近）に
調整する機能を有する。また、ＭＡＰ生成塔１の底部に
はＭＡＰ引き抜き口６が設置されている。ＭＡＰの結晶
が滞留した場合には、このＭＡＰ引き抜き口６からＭＡ
Ｐ生成塔１の外に引き抜かれる。ＭＡＰ生成塔１の上部
からオーバーフローした処理液は、連結通路７を介し
て、脱リン処理水貯留タンク８に供給される。

【００２８】脱リン処理水貯留タンク８において、脱リ
ン処理液は二等分に分配されて、一方の脱リン処理液は
脱リン処理水流出口９から供給路11を介してオゾン処理
塔13に、他方の脱リン処理液は脱リン処理水流出口10か
ら供給路28を介して嫌気性アンモニア酸化処理用調整タ
ンク29に供給される。

【００２９】オゾン処理塔13にはオゾン処理用ｐＨ調整
手段16、廃オゾン処理装置17が設置されている。また、
オゾン処理塔13内底部にはオゾン散気装置14が据え付け
られ、このオゾン散気装置14には、オゾン発生機15で発
生したオゾンが供給される。オゾン散気装置14から塔13
内に流入したオゾンは、同塔13上部に据付けられた脱リ
ン処理水流入口12から供給された脱リン処理液と接触し
て、液中の遊離アンモニアを硝酸イオンに酸化する。オ
ゾン処理用ｐＨ調整手段16は取込液のｐＨを測定すると
もに酸、アルカリを注入して、ｐＨ11〜12に調整し、取
込液中のアンモニアを遊離させる機能を有している。ま
た、廃オゾン処理装置17はオゾン処理塔13の上部から排
出されるガスに含まれる未反応のオゾンを除去するとと
もに空気やアンモニウムイオンから発生した窒素を系外
に排出する機能を有する。オゾン処理された液は、オゾ
ン処理塔13下部に据付けられたオゾン処理水流出口18か
ら、連結通路19を介してオゾン処理水貯留タンク20に供
給される。

【００３０】オゾン処理水貯留タンク20にはｐＨ調整手
段21と温度調整手段22が設置されている。温度調整手段
21とｐＨ調整手段22は取込液の液温とｐＨを測定して、
硝酸塩還元菌処理に適した条件である液温４５℃、ｐＨ
中性付近に調整する機能を有する。液温とｐＨが調整さ
れた液は連結通路23を介して硝酸塩還元処理タンク24に
供給される。

【００３１】硝酸塩還元処理タンク24内においては取込
まれたオゾン処理液が硝酸塩還元菌種菌供給手段25から
供給された硝酸塩還元菌と混合攪拌されることにより、
取込液中の硝酸イオンは亜硝酸イオンに還元される。こ
の還元に伴い液中に溶解している有機物は硝酸塩還元菌
により酸化される。

【００３２】固液分離手段26は硝酸還元処理液と硝酸塩
還元処理タンク26において発生した余剰汚泥を固液分離
させる。固液分離液は連結通路27を介して嫌気アンモニ
ア酸化処理用調整タンク29に供給される。

【００３３】脱リン処理水貯留タンク８から供給された
脱リン処理液と固液分離手段26から供給された液は、嫌
気アンモニア酸化処理用調整タンク29内で混合される。
このとき、亜硝酸イオンとアンモニウムイオンは化学的
にほぼ等当量に溶解されている。この亜硝酸アンモニウ
ム溶液は連結通路30を介して嫌気アンモニア酸化処理タ
ンク31に供給される。

【００３４】嫌気性アンモニア酸化処理タンク31には温
度調整手段32とｐＨ調整手段33が設置されている。温度
調整手段32及びｐH調整手段33は、同タンク31内に供給
された固液分離液の液温とpＨを測定して、嫌気性アン
モニア酸化処理に最適な条件である液温３０℃、ｐＨ８
付近に調整する機能を有する。嫌気性アンモニア酸化処
理タンク31内に据付けられている固定床34には、脱窒素
タンクから引き抜きぬかれた種汚泥により馴致された嫌
気性汚泥が固定されており、６〜２３時間の滞留時間の
条件で、液中の亜硝酸アンモニウムを分子性窒素に分解
して大気中に放出させる。嫌気性アンモニア処理された
液は汚水処理系35に返流される。

【００３５】以上説明したように、前段において、ＭＡ
Ｐ生成手段を用いて嫌気性消化汚泥脱水分離液中のリン
と一部のアンモニウムイオンの除去を行ない、後段にお
いて、オゾン処理と硝酸塩還元菌処理を施して得られた
亜硝酸イオンを多く含んだ脱リン処理液とアンモニウム
イオンを多く含んだ脱リン処理液を混合すれば、亜硝酸
イオンとアンモニウムイオンがほぼ化学的に等当量濃度
で溶解した液が得られ、嫌気性アンモニア酸化処理を効
率的に行なうことができる。

【００３６】マグネシウム塩や海水などをマグネシウム
の供給源として用いたＭＡＰ生成手段をオゾン処理手段
の前段に用いることにより、分離液中のアンモニアはリ
ンと化学的等当量分除去されるので、アンモニアの酸化
に必要なオゾンの使用量を低減する効果がある。また、
得られたＭＡＰは肥料として利用が可能となる。

【００３７】さらに、分配手段（脱リン処理水貯留タン
ク８）を設けることにより、アンモニア酸化に必要なオ
ゾンの必要量、オゾン酸化の条件設定に必要なｐＨ調整
用薬品の添加量及び硝酸塩還元に添加される硝酸塩還元
菌種菌の添加量は半減され、オゾン発生に必要な電力や
薬品等使用量を必要最低減に抑えることができ、運転管
理コストの大幅な削減が可能となる。

【００３８】オゾン酸化手段においては、水酸化ナトリ
ウムのような強アルカリの溶液を注入してｐＨ１１〜１
２に調節する必要がある。これは、アンモニウムイオン
が中性条件では酸化されにくいが、強アルカリの条件も
とでは遊離アンモニアとなり硝酸イオンに酸化されるか
らである。本手段においては、アルカリの使用量が多く
なるが、液中に含まれる難解性有機物がオゾン酸化を受
けて昜分解性となるので、硝酸塩還元菌処理手段におけ
る硝酸塩還元力や汚水処理系における水質安定性の一助
となる。

【００３９】硝酸塩還元手段において添加される硝酸塩
還元菌は硝酸塩を還元して亜硝酸を生成する作用を持つ
細菌であり、液中に含まれる有機物を利用してその還元
力を得る。硝酸塩還元に必要な有機物はオゾン処理液に
含まれるので、有機物を補充する手段は必要としない。
したがって、オゾン酸化処理手段との組み合わせによ
り、液中のＢＯＤ源やＣＯＤ源が消費され汚水処理系へ
の負担が大幅に軽減される効果がある。

【００４０】嫌気性アンモニア酸化処理用調整手段を設
けることにより、亜硝酸イオンとアンモニウムイオンが
化学的に等当量で調整されて、嫌気性アンモニア酸化処
理手段において効率よく亜硝酸アンモニウムを分解する
条件が整えることが可能となる。

【００４１】（第２形態）図２において、１はＭＡＰ生
成塔であり、嫌気性消化汚泥脱水分離液が供給路２を介
して供給される。ＭＡＰ生成塔１にはマグネシウム供給
手段３、エアレーション装置４及びｐＨ調整手段５が設
置されてＭＡＰ生成手段が構成される。マグネシウム供
給手段３、エアレーション装置４、ｐＨ調整手段５及び
ＭＡＰ生成塔１底部に据付けられているＭＡＰ引き抜き
口６は、それぞれ第１形態例と同様な機能を有する。脱
リン処理液はＭＡＰ生成塔１の上部からオーバーフロー
して、連結通路７を介して、脱リン処理水貯留タンク８
に供給される。

【００４２】脱リン処理水貯留タンク８において、脱リ
ン処理液は二等分に分配されて、一方の分離液は脱リン
処理水流出口９から供給路41を介して湿式酸化処理装置
42に、他方に分流された分離液は脱リン処理水流出口10
から供給路44を介して硝酸塩還元処理用調整タンク45に
供給される。

【００４３】湿式酸化処理装置42は、高温高圧条件のも
と空気を通気させることにより、アンモニウムイオンを
硝酸イオンに酸化させる。湿式酸化処理液は連結通路43
を介して硝酸塩還元処理用調整タンク45に供給され、脱
リン処理水流出口10から流入する脱リン処理液と混合さ
れる。

【００４４】硝酸塩還元処理用調整タンク45にはｐＨ調
整手段46と温度調整手段47が設置されている。温度調節
手段46とｐＨ調整手段47は、液温を４５℃、ｐＨを中性
付近に調整することにより、硝酸塩還元処理タンク24に
おける硝酸塩還元反応の効率化を図る。調整された液は
連結通路48を介して硝酸塩還元処理タンク24に供給され
る。

【００４５】硝酸塩還元処理タンク24には硝酸塩還元菌
種菌供給手段25と固液分離手段26が設置されている。硝
酸塩還元処理タンク24に供給された脱リン酸処理液と湿
式酸化処理液の混合液は、硝酸塩還元菌種菌供給手段25
から供給された硝酸塩還元菌と混合攪拌される。これに
より混合液中の硝酸イオンは亜硝酸に還元され、この還
元処理の際に、脱リン処理液に残存している有機物は硝
酸塩還元菌により消費される。還元処理液は、固液分離
手段26により固液分離される。得られた上澄液は亜硝酸
イオンとアンモニウムイオンがほぼ化学的に等当量濃度
で溶解した溶液となっている。固液分離液は連結通路49
を介して嫌気性アンモニア酸化処理タンク31に供給され
る。

【００４６】嫌気性アンモニア処理タンク31に供給され
た固液分離液は、同タンク31に設置されている温度調節
手段32及びｐＨ調節手段33により、嫌気性アンモニア処
理に適した条件である液温３０℃、ｐＨ８付近に調整さ
れる。また同タンク31内に設置された固定床34には脱窒
タンクの汚泥により馴致された汚泥が固定されている。
これにより６〜２３時間のタンク内滞留時間で亜硝酸ア
ンモニウムは分子状窒素に分解され、大気中に開放され
る。処理水は汚水処理系50に返流される。

【００４７】以上説明したように、第１形態例と同様
に、前段において、ＭＡＰ生成部により嫌気性汚泥脱水
分離液中とリンと一部のアンモニウムイオンの除去を行
ない、後段において、湿式酸化処理を施した硝酸イオン
を多く含んだ脱リン処理液とアンモニウムイオンを多く
含んだ脱リン処理液の混合液に対して硝酸塩還元処理を
施せば、亜硝酸イオンとアンモニウムイオンがほぼ化学
的に等当量濃度で溶解した液が得られ、嫌気的アンモニ
ア酸化処理を効率的に行なうことが可能となる。第１形
態と同様に、ＭＡＰ生成部を湿式酸化処理手段の前段に
用いることにより、アンモニアはリンと化学的等当量分
だけ除去され、また分配手段を設けることにより、さら
に湿式酸化処理するのは半分で済むことから、本形態例
においても湿式酸化装置の規模の縮小が可能となる。

【００４８】湿式酸化処理装置は、分離液中の有機物を
分解して無機物にし、後段の硝酸塩還元処理、嫌気性ア
ンモニア酸化処理及び汚水処理系に対して有機物負荷を
軽減させ、結果的に放流水質を向上させる効果がある。

【００４９】硝酸塩還元処理用調整手段においては、硝
酸塩還元処理に必要な温度、ｐＨ、有機物源などの条件
が容易に整えられるとともに、亜硝酸イオンとアンモニ
ウムイオンが化学的等当量濃度で溶解した液が調整され
て、嫌気性アンモニア酸化処理手段において効率よく亜
硝酸アンモニウムを分解させる条件が得られることが可
能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば効率
的なアンモニアとリンの除去を可能とし、汚水処理系へ
の窒素やリンの負荷を軽減することができる。

【００５１】また、分離液中に含まれる難解性の有機物
もオゾン酸化や湿式酸化処理により低分子化されるの
で、汚水処理系に返流した場合に放流水質に悪影響を与
えることなく、汚泥の嫌気性消化処理設備を備えた汚水
処理施設の運転管理が可能となる。

【００５２】さらに、嫌気性消化汚泥の脱水分離液に含
まれる高濃度のアンモニアの一部は、ＭＡＰの成分とし
て肥料として有効利用されて、残りの窒素成分は嫌気的
生物学的処理を受けて無害な分子状窒素となるので有害
な副生成物が生じる可能性が低くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例を示す装置システム概
要図。

【図２】本発明の第２実施形態例を示す装置システム概
要図。

【符号の説明】

１・・・ＭＡＰ生成塔３・・・マグネシウム供給手段４・・・エアレーション装置５・・・ｐＨ調整手段６・・・ＭＡＰ引き抜き口８・・・脱リン処理水貯留タンク１３・・・オゾン処理塔１４・・・オゾン散気装置１５・・・オゾン発生機１６・・・オゾン処理用ｐＨ調整手段１７・・・廃オゾン処理装置２０・・・オゾン処理水貯留タンク２１・・・ｐＨ調整手段２２・・・温度調整手段２４・・・硝酸塩還元処理タンク２５・・・硝酸塩還元菌種菌供給手段２６・・・固液分離手段２９・・・嫌気性アンモニア酸化処理用調整タンク３１・・・嫌気性アンモニア酸化処理タンク３２・・・温度調整手段３３・・・ｐＨ調整手段３４・・・固定床３５・・・汚水処理系４２・・・湿式酸化処理装置４５・・・硝酸塩還元処理用調整タンク４６・・・温度調整手段４７・・・ｐＨ調整手段５０・・・汚水処理系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】嫌気性消化汚泥の脱水分離液に添加剤を
添加して、液中に含まれるリン酸イオンと一部のアンモ
ニウムイオンをリン酸マグネシウムアンモニウムの結晶
として分離回収した後、このアンモニウムイオンを含む
残りの液成分を二等分させ、その一方の液成分をオゾン
処理して液中に含まれるアンモニウムイオンを硝酸イオ
ンに酸化し、その後、硝酸塩還元菌を添加して硝酸イオ
ンを還元し、得られた亜硝酸イオンを含んだ液にアンモ
ニウムイオンを含んだ前記他方の液成分と混合させて亜
硝酸アンモニウム溶液を得、この亜硝酸アンモニウム溶
液を嫌気性アンモニア酸化処理により分子状窒素として
液中から除去することを特徴とする嫌気性消化汚泥の脱
水分離液処理方法。
【請求項２】前記残りの一方の液成分を湿式酸化処理
により液中に含まれるアンモニウムイオンを酸化して得
られた硝酸イオンを含んだ液とアンモニウムイオンを含
んだ他方の液成分を混合させて、この混合液に硝酸塩還
元菌を添加し、液中の硝酸イオンを亜硝酸イオンに還元
して亜硝酸アンモニウム溶液を得ることを特徴とする請
求項１記載の嫌気性消化汚泥の脱水分離液処理方法。
【請求項３】嫌気性消化汚泥の脱水分離液が供給され
るリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）生成手段
と、前記ＭＡＰ生成手段からのアンモニウムイオンを含
んだ液を２等分させる分流手段と、分流された前記ＭＡ
Ｐ生成手段からのアンモニウムイオンを含んだ液が供給
されるオゾン処理手段と、前記オゾン処理手段からの液
が供給されるオゾン処理水貯留手段と、前記オゾン処理
水貯留手段からの硝酸イオンを多く含んだ液が供給され
る硝酸塩還元処理手段と、前記硝酸塩還元処理手段に硝
酸塩還元菌を供給する硝酸塩還元菌種菌供給手段と、前
記硝酸塩還元処理手段から供給された液に含まれる不溶
物を固液分離させる固液分離手段と、前記固液分離手段
からの亜硝酸イオンを含んだ液と前記分流手段から供給
されたアンモニウムイオンを含んだ他方の分流液が供給
される嫌気性アンモニア酸化調整手段と、前記嫌気性ア
ンモニア酸化調整手段からの亜硝酸アンモニウム溶液が
供給される嫌気性アンモニア酸化処理手段とを具備した
ことを特徴とする嫌気性消化汚泥の脱水分離液処理装
置。
【請求項４】前記分流されたＭＡＰ生成手段からのア
ンモニウムイオンを含んだ液が供給される湿式酸化処理
装置と、湿式酸化処理装置からの硝酸イオンを多く含ん
だ液と前記分流手段から供給されたアンモニウムイオン
を含んだ他方の分流液が供給される硝酸塩還元処理用調
整手段と、硝酸塩還元処理用調整手段からの硝酸イオン
とアンモニウムイオンを含む液が供給される硝酸塩還元
処理手段と、前記硝酸塩還元処理手段に硝酸塩還元菌を
供給する硝酸塩還元菌種菌供給手段と、前記硝酸塩還元
処理手段から供給された液を不溶物と亜硝酸アンモニウ
ム溶液に固液分離して亜硝酸アンモニウム溶液を嫌気性
アンモニア酸化処理手段に供給する固液分離手段とを具
備したことを特徴とする請求項３記載の嫌気性消化汚泥
脱水分離液処理装置。
【請求項５】前記オゾン処理水貯留手段には供給され
る液のｐＨを測定して酸とアルカリにより設定されたｐ
Ｈ値に調整するｐH調整手段と、液温を測定して設定さ
れた液温に調整する温度調整手段を設けたことを特徴と
する請求項３記載の嫌気性消化汚泥の脱水分離液処理装
置。
【請求項６】前記硝酸塩還元処理用調整手段には供給
される液のｐＨを測定して酸とアルカリにより設定され
たｐＨ値に調整するｐＨ調整手段と、液温を測定して設
定された液温に調整する温度調整手段を設けたことを特
徴とする請求項４記載の嫌気性消化汚泥の脱水分離液処
理装置。