JP2000237795A - 超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法と、その方法を用いた処理システム - Google Patents

超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法と、その方法を用いた処理システム

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JP2000237795A
JP2000237795A JP11047436A JP4743699A JP2000237795A JP 2000237795 A JP2000237795 A JP 2000237795A JP 11047436 A JP11047436 A JP 11047436A JP 4743699 A JP4743699 A JP 4743699A JP 2000237795 A JP2000237795 A JP 2000237795A
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Japan
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excess sludge
pressure differential
microorganisms
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Hiroaki Hashiguchi
裕昭 橋口
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Original Assignee
PURIO KK
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 余剰汚泥中の微生物の細胞膜破壊によって余
剰汚泥をさらに減量化する方法と、その方法を用いた余
剰汚泥の処理システムを提供する。 【解決手段】 微生物学的汚水処理により発生する余剰
汚泥を引き抜いて曝気槽に戻し入れる過程において、そ
の引抜き余剰汚泥に対して超短周期高圧差変圧を与えて
含まれている微生物の細胞膜破壊処理し、戻し入れる曝
気槽においてその細胞膜破壊処理された微生物が前記曝
気槽内の微生物により分解されやすくすることを特徴と
する超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法と、余
剰汚泥を沈殿分離する分離槽1から微生物学的汚水処理
する曝気槽4及び流量調整槽5に液送する液送管2の途
中に、その送られる余剰汚泥に対して微生物の細胞膜破
壊可能な超短周期高圧差変圧を与えることができる超短
周期高圧差変圧装置3を組み込んで成る上記余剰汚泥減
量化法を用いた処理システムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物学的汚水処
理により発生する余剰汚泥をさらに減量化するための微
生物学的再処理法と、その方法を用いた処理システムに
関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、微生物による汚水処理に関す
る技術が各種提案され、また多くが実施されている。そ
して、それらの汚水処理技術では、最終的に沈殿分離槽
において、上層には上澄液が分離されて外部に排出さ
れ、また底に蓄積され余剰汚泥は適宜引き抜かれてゴミ
処理場に運搬されそこで廃棄されている。そのゴミ処理
場については、運び込まれる各種ゴミの発生量が増大
し、そのゴミの処理管理が充分行うことがができずに公
害化してしまうことが多くみられるようになってきた。
そのため、新たなゴミ処分場の建設に対しては、その地
域住民の同意が容易には得られず、廃棄場所を確保する
ことが非常に困難な状況となっている。
【0003】そこで、その余剰汚泥についてもさらに減
量化させようとする技術が模索されている。元来、微生
物学的な汚水処理によって発生する余剰汚泥中に含まれ
る有機物の比率は、通常は汚泥全体量の70〜80%も
占めている。残りの20〜30%が無機物である。そし
て、その有機物の殆どは廃棄汚水を分解処理ために発生
した大量の微生物個体である。このことに着眼して、余
剰汚泥廃棄量をさらに減量化しようとする汚水処理方法
が提案されている。
【0004】即ち、余剰汚泥に含まれる有機物としては
微生物個体が殆どなので、この微生物個体の分解処理減
量化をしなくては余剰汚泥自体の大幅な減量化は期待す
ることができない。しかし、その微生物個体の殆どは、
多量の細胞質を難分解性の細胞膜で囲った構造体であ
る。したがって、微生物を分解処理しようとする場合、
いかに難分解性の細胞膜を破壊して細胞質を露出させる
(可溶化させる)かが最大の課題であった。
【0005】そこで、例えば、攪拌機内にビーズを内蔵
させて余剰汚泥を入れて攪拌し、微生物の細胞膜をビー
ズの擦り合わせでミル破砕させて細胞質を露出させ、微
生物を可溶化する方法が提案されている。しかし、この
ような機械的な方法では、多くの微生物を破砕するのに
多くの時間を要し、また時間を掛けても全ての微生物の
細胞膜を破砕できるものではないので、微生物を可溶化
できる量は多くなかった。
【0006】また他方、オゾンを加えることによって微
生物の細胞膜を破壊し、細胞を可溶化する方法が提案さ
れている。このオゾン処理は次の工程、即ち可溶化した
死んだ微生物を曝気槽内の生きた微生物で分解するエア
レーション工程において、そのオゾンの毒性が生きてい
る微生物の増殖低下や死滅を招くなどの悪影響を与える
難点があることを指摘されている。そこで、別途貯溜槽
を設けて微生物にとって有毒なオゾンを、時間を掛けて
放出させてからエアレーション装置のある曝気槽に送り
出すなどの工夫をすることもある。この方法の場合に
は、貯溜槽の設備増設を要し、その上に処理時間が遅
れ、またそのオゾンを発生させるための装置の設置と、
その装置で放電させる電力が多く要するといった難点が
あった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたもので、微生物の細胞膜破壊を行って余
剰汚泥に含まれる微生物の細胞膜を破壊することにより
細胞質を可溶化させ、その微生物由来の有機物をさらに
曝気槽内の微生物によって再分解処理して減量化する方
法と、その方法を用いた効率的な余剰汚泥の再処理シス
テムを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、微生物学的汚水処理により発生する余剰
汚泥を引き抜いて曝気槽に戻し入れる過程において、そ
の引抜き余剰汚泥に対して超短周期高圧差変圧を与えて
含まれている微生物の細胞膜破壊処理し、戻し入れる曝
気槽においてその細胞膜破壊処理された微生物が前記曝
気槽内の微生物により分解されやすくすることを特徴と
する超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法であ
る。
【0009】また、上記構成において、前記超短周期高
圧差変圧を余剰汚泥の流れの中で与えることを特徴とす
るものである。
【0010】さらに、上記構成において、前記超短周期
高圧差変圧の圧力差が3kfg/cm以上であること
を特徴とするものである。
【0011】また、微生物学的汚水処理により発生する
余剰汚泥を沈殿分離する分離槽1から微生物学的汚水処
理するエアレーション装置を備えた曝気槽4及び/又は
流量調整槽5に液送する液送管2の途中に、その送られ
る余剰汚泥に対して微生物の細胞膜破壊可能な超短周期
高圧差変圧を与えることができる超短周期高圧差変圧装
置3を組み込んで成る上記構成の超短周期高圧差変圧に
よる余剰汚泥減量化法を用いた処理システムである。
【0012】さらに、微生物学的汚水処理により発生す
る余剰汚泥を沈殿分離する分離槽1から微生物学的汚水
処理するエアレーション装置を備えた曝気槽4及び/又
は流量調整槽5に液送する液送管2の途中に、汚泥濃縮
槽6を設け、その汚泥濃縮槽6に往復路7を介して、送
られる余剰汚泥に対して微生物の細胞膜破壊可能な超短
周期高圧差変圧を与えることができる超短周期高圧差変
圧装置3を組み込んで成る上記構成の超短周期高圧差変
圧による余剰汚泥減量化法を用いた処理システムであ
る。
【0013】また、上記構成において、前記超短周期高
圧差変圧装置3に酸素注入機8又は酸化材投入口を付設
して成るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、まず本発
明の余剰汚泥減量化法について説明する。本発明の余剰
汚泥の減量化処理工程は、図1に示すように、 (イ)微生物により汚水処理して発生する余剰汚泥の引
抜き工程。 (ロ)引抜き余剰汚泥に対して超短周期高圧差変圧を与
える工程。 (微生物の細胞膜破壊工程) (ハ)処理された余剰汚泥を曝気して微生物により再分
解処理する工程。 以上の(イ)(ロ)(ハ)の工程から成る。
【0015】特に(ロ)の工程は、超短周期高圧差変圧
により微生物の細胞膜を破壊して、細胞膜内の細胞質を
露出させ、さらに細胞を微細化して短時間に分解できる
状態(可溶化状態)にする工程である。この工程につい
ては、余剰汚泥を容器の中に入れて、その中で超短周期
高圧差変圧を与える方法と、余剰汚泥が流れたままの状
態において超短周期高圧差変圧を与える方法とがある。
後者では、例えば固液微細化装置(商標名スーパーエァ
ーマックス(SAM−S型)セルポール工業株式会社の
製品)を利用して超短周期高圧差変圧を与えることがで
きる。そして、その装置において、超短周期の数十回/
秒に、圧力差を約3kfg/cm以上に設定すると効
果的である。
【0016】また、汚水の全体の流れは、図2に示すよ
うに、汚水が流量調整工程から曝気処理工程を経て沈殿
分離工程に、そして上澄液は排出(放流)され沈殿分離
した余剰汚泥は超短周期高圧差変圧処理工程で微生物の
細胞膜を破壊し、前記曝気処理工程に返送される。
【0017】次に、上記構成の超短周期高圧差変圧によ
る余剰汚泥減量化法を用いた処理システムについて以下
説明する。この処理システムは、図3に示すように、汚
水が流量調整槽5からエアレーション装置を備えた第一
曝気槽4とエアレーション装置を備えた第二曝気槽4と
で微生物学的汚水処理され、沈殿分離する分離槽1に発
生する沈殿余剰汚泥を、前記第一曝気槽4及び流量調整
槽5に液送する液送管2の途中に、前記沈殿余剰汚泥に
対して超短周期高圧差変圧を与える固液微細化装置3a
を組み込む。前記沈殿槽分離槽1で分離された上澄液は
排水する。
【0018】前記固液微細化装置3aには、汚泥中に大
量の酸素を溶け込ませるための酸素注入機5を付設す
る。
【0019】また別の形態の処理システムについて説明
すると、図4に示すように、汚水が流量調整槽5からエ
アレーション装置を備えた曝気槽4で微生物学的汚水処
理され、沈殿分離する分離槽1に発生する沈殿余剰汚泥
を、前記流量調整槽5に液送する液送管2の途中に、汚
泥濃縮槽6を設ける。そして、その汚泥濃縮槽6に往復
路7を介して、送られる余剰汚泥に対して微生物の細胞
膜破壊可能な超短周期高圧差変圧を与えることができる
超短周期高圧差変圧装置3を組み込む。前記沈殿分離槽
1で分離された上澄液は排水する。前記超短周期高圧差
変圧装置3には、汚泥中に大量の酸素を溶け込ませるた
めの酸化材投入口(図省略)を付設する。
【0020】
【発明の作用並びに効果】本発明は以上のようで、余剰
汚泥を超短周期高圧差変圧装置3よって微生物の細胞膜
を破壊し、その余剰汚泥中に70〜80%と多量に含ま
れる微生物由来の有機物を可溶化状態にすることによっ
て、その処理汚泥が返送された曝気槽内の微生物によっ
て、余剰汚泥の大部分である可溶化微生物を短時間に効
率よく再分解処理し大幅に減量化することが可能となっ
た。余剰汚泥に含まれている全体量の20〜30%の無
機物は分解されずに残留するが、この無機物を含む余剰
汚泥の量がこれまでの方法よりも極めて少ないのでその
分、沈殿物の抜き取り回数も大幅に減少させることが可
能となる。そして、超短周期高圧差変圧を流れの中で与
える方法を用いれば、短時間で効率よく細胞膜やその内
部の細胞質の組織破壊がなされる。
【0021】また、上記余剰汚泥減量化法を用いた余剰
汚泥の処理システムは、液送管2を介して分離槽1と曝
気槽4との間に超短周期高圧差変圧装置3を設置するだ
けでシステム構築が極めて簡単にできる。さらに、前記
超短周期高圧差変圧装置3に酸素注入機5や酸化材投入
口を付設すれば、汚泥中に大量の酸素を溶け込ませるこ
とができ、その大量の溶解酸素によって次の工程、即ち
可溶化した微生物を微生物で分解する曝気槽4において
エアレーションと相俟って微生物の増殖(即ち汚泥分
解)をさらに活発化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理工程を示すフロー図。
【図2】模式的な処理工程を示すフロー図。
【図3】本発明の模式的な処理システム構成図。
【図4】別の模式的な処理システム構成図。
【符号の説明】
1 分離槽 2 液送管 3 超短周期高圧差変圧装置 4 曝気槽 5 流量調整槽 6 汚泥濃縮槽 7 往復路 8 酸素注入機

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微生物学的汚水処理により発生する余剰
    汚泥を引き抜いて曝気槽に戻し入れる過程において、そ
    の引抜き余剰汚泥に対して超短周期高圧差変圧を与えて
    含まれている微生物の細胞膜破壊処理し、戻し入れる曝
    気槽においてその細胞膜破壊処理された微生物が前記曝
    気槽内の微生物により分解されやすくすることを特徴と
    する超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法。
  2. 【請求項2】 超短周期高圧差変圧を余剰汚泥の流れの
    中で与えることを特徴とする請求項1記載の超短周期高
    圧差変圧による余剰汚泥減量化法。
  3. 【請求項3】 超短周期高圧差変圧の圧力差が3kfg
    /cm以上であることを特徴とする請求項1又は2記
    載の超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法。
  4. 【請求項4】 微生物学的汚水処理により発生する余剰
    汚泥を沈殿分離する分離槽(1)から微生物学的汚水処
    理するエアレーション装置を備えた曝気槽(4)及び/
    又は流量調整槽(5)に液送する液送管(2)の途中
    に、その送られる余剰汚泥に対して微生物の細胞膜破壊
    可能な超短周期高圧差変圧を与えることができる超短周
    期高圧差変圧装置(3)を組み込んで成る請求項1乃至
    3のうちいずれか一項記載の超短周期高圧差変圧による
    余剰汚泥減量化法を用いた処理システム。
  5. 【請求項5】 微生物学的汚水処理により発生する余剰
    汚泥を沈殿分離する分離槽(1)から微生物学的汚水処
    理するエアレーション装置を備えた曝気槽(4)及び/
    又は流量調整槽(5)に液送する液送管(2)の途中
    に、汚泥濃縮槽(6)を設け、その汚泥濃縮槽(6)に
    往復路(7)を介して、送られる余剰汚泥に対して微生
    物の細胞膜破壊可能な超短周期高圧差変圧を与えること
    ができる超短周期高圧差変圧装置(3)を組み込んで成
    る請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超短周期高
    圧差変圧による余剰汚泥減量化法を用いた処理システ
    ム。
  6. 【請求項6】 超短周期高圧差変圧装置(3)に酸素注
    入機(8)又は酸化材投入口を付設して成る請求項4又
    は5記載の処理システム。
JP11047436A 1999-02-25 1999-02-25 超短周期高圧差変圧による余剰汚泥減量化法と、その方法を用いた処理システム Pending JP2000237795A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100492297B1 (ko) * 2002-12-11 2005-06-02 (주)대우건설 고전압 펄스를 이용한 슬러지 처리 방법 및 장치

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