JP2001198591A - Bulking inhibitor for activated sludge and bulking inhibition method - Google Patents

Bulking inhibitor for activated sludge and bulking inhibition method

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JP2001198591A
JP2001198591A JP2000010839A JP2000010839A JP2001198591A JP 2001198591 A JP2001198591 A JP 2001198591A JP 2000010839 A JP2000010839 A JP 2000010839A JP 2000010839 A JP2000010839 A JP 2000010839A JP 2001198591 A JP2001198591 A JP 2001198591A
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JP
Japan
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bulking
sludge
cement
activated sludge
calcium
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Application number
JP2000010839A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Miyahara
健一 宮原
Tetsuro Fukase
哲朗 深瀬
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and economically inhibit the bulking of the sludge generated in the settling tank (basin) used in the activated-sludge process. SOLUTION: At least the cement composition component is incorporated as the bulking inhibitor of activated sludge. The inhibitor is allowed to act as the weight increasing agent of the cement composition component based on the fundamental characteristic that the true specific gravity of the component consisting essentially of the calcium salt such as calcium silicate and calcium aluminate is large enough to improve the setting property of sludge, and further the bulking is inhibited immediately and continuously by utilizing the time lag in the supply of plural kinds of calcium salts different in hydration reaction rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性排水の処理
技術である活性汚泥法に関する。詳細には、活性汚泥法
で固液分離用に使用される最終沈殿槽(池)において発
生する汚泥のバルキング現象を、安定的に、かつ経済的
に防止できる活性汚泥のバルキング防止剤及びバルキン
グ防止方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an activated sludge process which is a technique for treating organic waste water. More specifically, an anti-bulking agent and anti-bulking of activated sludge that can stably and economically prevent sludge bulking that occurs in a final sedimentation tank (pond) used for solid-liquid separation in the activated sludge method. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、有機性排水の処理技術として活性
汚泥法(又は活性汚泥処理法)が広く普及している。こ
の活性汚泥法は、排水処理系内に設置された曝気槽にお
いて、排水(廃水)と活性汚泥を曝気接触させて排水中
の有機物を活性汚泥中の微生物の作用により酸化分解
し、後続の最終沈殿槽において、活性汚泥を沈降させて
固液分離し、最終沈殿槽から処理水を溢流させて系外へ
放出するとともに、曝気槽へ最終沈殿槽の濃縮活性汚泥
を返送するという生物化学的な排水処理技術である。
2. Description of the Related Art At present, an activated sludge method (or an activated sludge treatment method) is widely used as a technique for treating organic waste water. In this activated sludge method, in an aeration tank installed in a wastewater treatment system, wastewater (wastewater) is brought into contact with activated sludge to oxidize and decompose organic substances in the wastewater by the action of microorganisms in the activated sludge. In the sedimentation tank, the activated sludge is settled and separated into solid and liquid, and the treated water overflows from the final sedimentation tank and is discharged outside the system, and the concentrated activated sludge in the final sedimentation tank is returned to the aeration tank. Wastewater treatment technology.

【0003】かかる活性汚泥法の抱える重大な技術的課
題の一つに、沈殿槽におけるバルキング現象の防止があ
る。即ち、SVI(シリンダーに混合液を入れ沈んだ汚
泥部分の容量パーセントを汚泥濃度で割った値)が15
0mL/g以上を示す汚泥の膨化(膨潤化)現象の防止
対策が、活性汚泥法の重要課題である。
One of the important technical problems of the activated sludge method is prevention of a bulking phenomenon in a settling tank. That is, the SVI (the value obtained by dividing the volume percentage of the sludge portion in which the mixture was put into the cylinder and sinking) by the sludge concentration was 15
Prevention of the swelling (swelling) phenomenon of sludge showing 0 mL / g or more is an important issue of the activated sludge method.

【0004】活性汚泥法は、上記したように、最終的に
水質浄化作用を発揮する活性汚泥と処理水を固液分離
し、処理水のみを放流する方法であるから、バルキング
現象が最終沈殿槽で発生してしまうと、汚泥の沈降が妨
げられて、最終沈殿槽における汚泥界面が高くなってし
まうため、汚泥と処理水を分離することが困難となって
(溢流する処理水に汚泥が混入して)、処理水の水質悪
化を招いてしまうことになる。
The activated sludge method, as described above, is a method of solid-liquid separation of the activated sludge, which finally exerts a water purification action, and the treated water, and discharging only the treated water. If this occurs, the sedimentation of the sludge will be hindered and the sludge interface in the final sedimentation tank will be high, making it difficult to separate the sludge from the treated water. Mixing) will cause deterioration of the quality of the treated water.

【0005】また、最近は、汚泥に対するBODの負荷
量が増大して、汚泥濃度も高い範囲で排水処理を行なう
ことが多くなったことに起因し、バルキング現象の発生
頻度が高まっているため、より恒久的なバルキング防止
対策が望まれている。
[0005] Recently, the frequency of occurrence of the bulking phenomenon has increased due to the fact that the load of BOD on sludge has increased and wastewater treatment has been performed in a range where the sludge concentration is high. More permanent measures against bulking are desired.

【0006】そこで、かかるバルキングを防止するた
め、従来から種々の技術が提案されてきている。主な従
来技術として、(1)塩素や過酸化水素等を沈殿槽に添
加してバルキング現象の原因とされる糸状性細菌を殺菌
(生育を抑制)する技術、(2)FeCl3等の鉄塩や
アルミニウム塩添加して汚泥を沈降させる技術、(3)
高分子凝集剤などを添加して汚泥を強制的に沈降させる
技術、(4)カオリン、土砂、消石灰などの重量化剤を
添加して、汚泥の沈降を促進する技術、(5)活性汚泥
中に、カルシウムを主成分とする無機粉体の単独添加や
所定のフロック形成菌との併用添加という技術、などを
挙げることができる。
Therefore, various techniques have been conventionally proposed to prevent such bulking. The main prior arts are (1) a technique of disinfecting (suppressing the growth) of filamentous bacteria that cause a bulking phenomenon by adding chlorine, hydrogen peroxide, or the like to a sedimentation tank, and (2) an iron such as FeCl 3. Technology to settle sludge by adding salt or aluminum salt, (3)
Technology to forcibly settle sludge by adding polymer flocculant, etc. (4) Technology to promote settling of sludge by adding weight agent such as kaolin, earth and sand, slaked lime, (5) in activated sludge Examples thereof include a technique of independently adding an inorganic powder containing calcium as a main component and a technique of adding it together with a predetermined floc-forming bacterium.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)〜(5)の従来技術においては、次のような技術
的課題があった。まず、塩素や過酸化水素等を沈殿槽に
添加する(1)の技術では、糸状性細菌によるバルキン
グ(糸状性バルキング)以外のバルキング(ゾーグレア
性バルキング、汚泥分散によるバルキング、高粘性バル
キングなど)には効果が期待できない。
However, the prior arts (1) to (5) have the following technical problems. First, the technique of (1) in which chlorine, hydrogen peroxide, or the like is added to the sedimentation tank is used for bulking other than bulking by filamentous bacteria (filamentous bulking) (bulking by sludge dispersion, bulking by sludge dispersion, high viscosity bulking, etc.). Cannot be expected to be effective.

【0008】その上、添加量や添加場所が不適切である
と、活性汚泥を形成し水質浄化に有効に関与する他の細
菌をも殺菌してしまって浄化能力の低下を招いたり、所
望の効果が得難い場合もあり、バルキング防止の制御が
微妙で難しかった。
[0008] In addition, if the amount and place of addition are inappropriate, activated sludge is formed, and other bacteria that are effectively involved in water purification are sterilized, resulting in a reduction in purification ability, In some cases, the effect was difficult to obtain, and the control for preventing bulking was delicate and difficult.

【0009】次に、鉄塩、アルミニウム塩などの(2)
の添加技術では、重度のバルキングに対して効果が低
く、また、高分子凝集剤を添加する(3)の技術では、
バルキング防止効果の持続性が低い。その上、(2)、
(3)の技術においては、いずれもコストが嵩むという
点でも問題がある。
Next, (2) iron salts, aluminum salts, etc.
The technique of (3) has a low effect on severe bulking, and the technique of (3) in which a polymer flocculant is added,
Low persistence of anti-bulking effect. Moreover, (2),
The technique (3) has a problem in that the cost increases.

【0010】更に、カオリンや土砂などを添加する
(4)の技術では、バルキング防止効果が不安定で、人
為的な制御が難しい。そして、活性汚泥中にカルシウム
を主成分とする無機粉体等を混合する(5)の技術で
は、バルキング発生防止効果においては一定の効果があ
るものの、バルキング汚泥に対する凝集性増強効果が少
なく、効果の持続性という点で問題がある。このよう
に、上記(1)〜(5)の技術は、不充分なものであっ
て、改良の余地が多い。
Further, in the technique (4) in which kaolin, earth and sand are added, the effect of preventing bulking is unstable, and it is difficult to perform artificial control. In the technique of (5) in which inorganic powder containing calcium as a main component is mixed into activated sludge, although there is a certain effect in preventing the occurrence of bulking, the effect of enhancing cohesiveness to bulking sludge is small and the effect is low. There is a problem in terms of sustainability. As described above, the techniques (1) to (5) are inadequate and have much room for improvement.

【0011】そこで、本発明は、(1)バルキング防止
効果の即効性、持続性を有する、(2)バルキング防止
効果が安定している、(3)バルキング汚泥に対する凝
集性増強効果を有する、(4)汚泥中の微生物活性を低
下させない、(5)多様なバルキングに対応できる、
(6)低コスト(経済的)である、等の利点を兼ね備え
たバルキング防止剤及びバルキング防止方法を提供する
ことを目的とする。
Therefore, the present invention provides (1) an immediate effect and sustainability of the anti-bulking effect, (2) a stable anti-bulking effect, and (3) an effect of enhancing cohesiveness to bulking sludge. 4) Does not reduce the microbial activity in sludge, (5) Can cope with various bulking,
(6) It is an object of the present invention to provide a bulking inhibitor and a bulking prevention method having advantages such as low cost (economical).

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を採用する。まず、活性汚泥
法に用いられるバルキング防止剤は、バルキングの発生
予防とバルキング汚泥の沈降性改善(回復)の機能を備
えた添加剤である必要があるところ、請求項1に係る活
性汚泥のバルキング防止剤では、少なくともセメント組
成成分を含有するように構成した。ここで、「セメン
ト」とは、水で練ったときに硬化性(水硬性)を示す無
機質接合剤を意味し、「セメント組成成分」とは、原料
や製造方法に関係なく、前記無機質接合剤としての性質
を備えた複合無機質成分を意味し、主に、ケイ酸カルシ
ウム、アルミン酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カ
ルシウムなどのカルシウム塩を主体とする複合無機質成
分から構成されているものをいい、特定のセメント組成
成分に限定する趣旨ではない。このセメント組成成分を
含有するバルキング防止剤は、該成分中のカルシウム塩
の真比重が大きい(3.0〜3.2程度)という基本的
特性を有しているため、汚泥の沈降性を改善(回復)す
る重量化剤として、有効に作用する。なお、比較のた
め、他のカルシウム化合物の真比重について補足説明す
れば、消石灰は1.2〜2.0、炭酸カルシウムは2.
7前後、ケイ酸カルシウムは2.6〜3.0であり、ポ
ルトランドセメントの真比重は大きい。また、セメント
組成成分中には、水和反応速度の異なる複数の石灰成分
が含有しているという特性を有しているため、例えば、
代表的なセメントであるポルトランドセメントには、ケ
イ酸三カルシウム(3CaO・SiO2)、ケイ酸二カ
ルシウム(2CaO・SiO2)、アルミン酸三カルシ
ウム(3CaO・Al2 3)、鉄アルミン酸四カルシウ
ム(4CaO・Fe23)からなる石灰成分が含まれて
いる。これらの石灰成分の水和反応速度は、アルミン酸
三カルシウム>ケイ酸三カルシウム>ケイ酸二カルシウム
であり、ケイ酸三カルシウムよりもケイ酸二カルシウム
の方が1/20程度遅い(「コンクリート便覧第二
版」、社団法人日本コンクリート工学協会編、34,3
5頁参照)。このように水和反応速度のことなる複数の
石灰成分によれば、必然的に汚泥に対するカルシウム供
給の時間に差が生じ、バルキング防止効果に、即効性と
持続性の両方が付与されるので、バルキング防止効果を
安定化するという作用が発揮されることになる。更に
は、セメント組成成分中に含まれる酸化アルミニウム
(Al23)や酸化鉄(Fe23)などによって、バル
キング汚泥の凝集性を一層増強せしめるという作用も発
揮される。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The present invention employs the following means. First, activated sludge
The anti-bulking agent used in the method generates bulking
It has functions of prevention and improvement (recovery) of sedimentation of bulking sludge.
The additive according to claim 1, wherein the additive needs to be obtained.
In the anti-bulking agent for activated sludge, at least cement
It was configured to contain the components. Here, "Semen
"G" means that it shows curability (hydraulic) when kneaded with water.
"Cement composition component" refers to the raw material
Regardless of the production method, properties as the inorganic bonding agent
Means a composite mineral component with
, Calcium aluminate, calcium sulfate, calcium oxide
Composite inorganic material mainly composed of calcium salt such as calcium
Is a specific cement composition
The purpose is not limited to the components. This cement composition component
The bulking inhibitor contained therein is a calcium salt in the component.
Has a large true specific gravity (approximately 3.0 to 3.2)
It has the characteristics to improve (recover) the sedimentation of sludge.
It works effectively as a weight agent. For comparison,
The following is a supplementary explanation of the true specific gravity of other calcium compounds.
Then, slaked lime is 1.2 to 2.0, and calcium carbonate is 2.
7, calcium silicate is 2.6-3.0,
The true specific gravity of rutland cement is large. Also cement
In the composition, several lime components with different hydration reaction rates
Has the property of containing, for example,
Portland cement, a typical cement, has
Tricalcium iodate (3CaO.SiOTwo), Disilicate
Lucium (2CaO ・ SiOTwo), Tricalcium aluminate
Um (3CaO.AlTwoO Three), Tetracalcium iron aluminate
(4CaO.FeTwoOThreeContains lime components
I have. The hydration rate of these lime components is
Tricalcium> Tricalcium silicate> Dicalcium silicate
Is more dicalcium silicate than tricalcium silicate
Is about 1/20 slower ("Concrete Handbook No. 2
Edition ”, edited by Japan Concrete Institute, 34, 3
See page 5.) In this way, multiple hydration reaction rates differ.
According to the lime component, calcium supply to sludge is inevitable.
There is a difference in paying time,
Provides both durability and anti-bulking effect
The effect of stabilization is exhibited. Further
Is the aluminum oxide contained in the cement composition
(AlTwoOThree) And iron oxide (FeTwoOThree) By such
It also has the effect of further increasing the cohesiveness of King sludge
Be conducted.

【0013】請求項2に係る活性汚泥のバルキング防止
剤では、請求項1記載のセメント組成成分とともに鉄塩
を含有するように構成する。この手段では、特にバルキ
ング防止剤の添加量が多くなるような場合において、曝
気槽のpHがアルカリ性に傾斜し過ぎるのを、硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、ポリ硫酸第
二鉄などの鉄塩で調整して、活性汚泥中の微生物の活性
低下を有効に防止する。とくに、バルキングの程度が重
度であって、セメントの添加量を増やさざるを得ないよ
うな場合、具体的には、セメント添加量が曝気槽当たり
500mg/Lを越えるような場合には、鉄塩の併用に
よりpH調整を行なうのが望ましい。
The anti-bulking agent for activated sludge according to the second aspect is configured to contain an iron salt together with the cement composition component according to the first aspect. In this means, particularly when the amount of the bulking inhibitor added is large, the pH of the aeration tank is excessively inclined to be alkaline, and the ferrous sulfate, ferric sulfate, ferrous chloride, and ferric chloride are used. By adjusting with iron or an iron salt such as ferric polysulfate, the activity of microorganisms in activated sludge is effectively prevented from being reduced. In particular, when the degree of bulking is severe and the amount of cement must be increased, specifically, when the amount of cement exceeds 500 mg / L per aeration tank, iron salt is used. It is desirable to adjust the pH by the combined use of.

【0014】請求項3に係る活性汚泥のバルキング防止
剤では、請求項1又は2記載のセメント組成成分を、ポ
ルトランドセメント含有成分に限定する。この手段で
は、水硬性のケイ酸石灰質セメントであるポルトランド
セメントの水和硬化性を有効に利用する。具体的には、
ポルトランドセメントに含まれる4種類のカルシウム化
合物、即ちケイ酸三カルシウム、ケイ酸二カルシウム、
アルミン酸三カルシウム、鉄アルミン酸四カルシウム
が、それぞれ異なる水和反応速度で水と反応し、微細な
コロイド状水和物を生成しながら硬化するという性質を
利用することにより、バルキング汚泥を長時間凝集せし
め、沈降性を維持する。
In the bulking inhibitor for activated sludge according to the third aspect, the cement composition component according to the first or second aspect is limited to a Portland cement-containing component. In this means, the hydration hardening property of Portland cement, which is a hydraulic silicate calcareous cement, is effectively used. In particular,
Four calcium compounds contained in Portland cement, namely tricalcium silicate, dicalcium silicate,
By utilizing the property of tricalcium aluminate and tetracalcium iron aluminate reacting with water at different hydration rates and hardening while forming fine colloidal hydrates, bulking sludge can be treated for a long time. Agglomerate and maintain sedimentation.

【0015】請求項4に係る活性汚泥のバルキング防止
方法では、請求項1から3のいずれかに記載されたバル
キング防止剤を、排水処理系内に添加する。この場合、
添加箇所を曝気槽又は返送汚泥配管、すなわち排水処理
系内の攪拌・混合作用が発揮されている箇所に限定して
添加すると、添加されたセメントの沈殿、固化が防止さ
れるので、好ましい。なお、曝気槽への添加では、曝気
槽底部にセメント組成成分が一部沈殿、固化し、初期添
加量から期待される所望の作用が充分に発揮されず、添
加量を補填する必要が生じることも予想されることか
ら、コスト面と作業効率を考慮して返送汚泥配管中に添
加する方法の方が、より望ましい。
In the method for preventing bulking of activated sludge according to claim 4, the anti-bulking agent according to any one of claims 1 to 3 is added to a wastewater treatment system. in this case,
It is preferable to add the addition portion only to the aeration tank or the return sludge pipe, that is, the portion in the wastewater treatment system where the stirring / mixing action is exhibited, since precipitation and solidification of the added cement are prevented. In addition, in addition to the aeration tank, the cement composition component partially precipitates and solidifies at the bottom of the aeration tank, and the desired effect expected from the initial addition amount is not sufficiently exhibited, and it is necessary to compensate for the addition amount. Therefore, the method of adding the sludge to the returned sludge pipe is more desirable in consideration of cost and work efficiency.

【0016】以上のように、本発明に係るバルキング防
止剤及びバルキング防止方法は、活性汚泥法において、
従来、制御が難しく対処療法的な手段が講じられてきた
バルキング防止対策を、人為的に制御し易くして、バル
キングの発生予防とバルキング汚泥の沈降性改善を安定
的に行なうことができるようにするという技術的意義を
有する。
As described above, the anti-bulking agent and the anti-bulking method according to the present invention are characterized in that
Conventionally, measures to prevent bulking, which have been difficult to control and have taken countermeasures, have been made easier to artificially control, so that the occurrence of bulking and the improvement of sedimentation of bulking sludge can be stably performed. Has the technical significance of doing so.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本願発明者らは、下水処理場の活
性汚泥を用いて、以下の実験を行なった。ぞの実験結果
を簡潔にまとめた図(表)1を参照しながら、本発明の
好適な実施例について、説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors conducted the following experiments using activated sludge in a sewage treatment plant. A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0018】(実施例1)まず、2Lの曝気槽を用意し
て、この曝気槽に活性汚泥(MLSS:1900mg/
L)を種汚泥として2L添加し、合成排水を400mL
/hrの流量で通水した。なお、使用した合成排水の成
分は、グルコース:100mg/L、ポリペプトン:1
00mg/L、リン酸二水素カリウム:50mg/L、
炭酸水素ナトリウム100mg/L、硫酸マグネシウ
ム:10mg/Lである。
Example 1 First, a 2 L aeration tank was prepared, and activated sludge (MLSS: 1900 mg /
L) as seed sludge and add 2 L of synthetic wastewater
/ Hr flow rate. The components of the synthetic wastewater used were glucose: 100 mg / L, polypeptone: 1
00 mg / L, potassium dihydrogen phosphate: 50 mg / L,
Sodium bicarbonate 100 mg / L, magnesium sulfate: 10 mg / L.

【0019】この実験の結果、およそ1週間で、バルキ
ング現象が発生した。具体的には、実験当初、添加され
た活性汚泥のSVIは、115mL/gであったが、一
週間後には、バルキング発生基準値である150mL/
gをはるかに越える400mL/g以上の値を示した。
As a result of this experiment, a bulking phenomenon occurred in about one week. Specifically, at the beginning of the experiment, the SVI of the added activated sludge was 115 mL / g, but after one week, the bulking generation standard value of 150 mL / g was obtained.
g of 400 mL / g or more.

【0020】そこで、バルキング防止剤として、ポルト
ランドセメントを処理水中1g/Lとなるように、曝気
槽に添加したところ、添加直後にはSVIが170mL
/gに低下し、更にそのまま一週間運転を継続したとこ
ろ、SVIは110mL/gまで低下していた。
Therefore, Portland cement was added as an anti-bulking agent to the aeration tank at a concentration of 1 g / L in the treated water. Immediately after the addition, 170 mL of SVI was added.
/ G and continued operation for one week as it was. As a result, the SVI was reduced to 110 mL / g.

【0021】この結果から、即効的に活性汚泥の膨化
(膨潤化)が抑制されるとともに(バルキング現象が解
消されるとともに)、持続的に活性汚泥の沈降性が改善
(回復)したことが明らかである。
From these results, it is apparent that the swelling (swelling) of the activated sludge was immediately suppressed (the bulking phenomenon was eliminated) and the settling property of the activated sludge was continuously improved (recovered). It is.

【0022】これは、ポルトランドセメントの主たる組
成成分であるケイ酸カルシウム、アルミン酸カルシウム
などのカルシウム塩の真比重が大きいために、汚泥に水
和したカルシウム塩が重量化剤として有効に機能し、汚
泥の沈降性を改善したものと考えられる。
This is because calcium salts such as calcium silicate and calcium aluminate, which are the main components of Portland cement, have a large specific gravity, so that the calcium salt hydrated in the sludge functions effectively as a weight agent, It is considered that the sedimentation of sludge was improved.

【0023】また、セメントの投入量について、本願発
明者等が更に検討したところ、活性汚泥乾燥重量当たり
1〜60重量%範囲内、望ましくは、10〜50重量%
範囲内とすることによって、バルキング解消効果がより
即効的となり、一度の添加によって5〜14日間、その
効果が持続することも判明した。
Further, the inventors of the present invention have further studied the amount of cement to be introduced, and found that the amount is within the range of 1 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, based on the activated sludge dry weight.
By setting it within the range, the effect of eliminating bulking became more immediate, and it was also found that the effect was maintained for 5 to 14 days by a single addition.

【0024】なお、上記実施例1では、バルキング防止
剤としてポルトランドセメントを選択して使用したが、
水中で硬化する特性を有する水硬性セメントであれば、
基本的に選択可能である。例えば、普通ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、越早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポ
ルトランドセメントの他、水硬性石灰、ローマセメン
ト、天然セメント、アルミナセメントなどの単味セメン
ト、石灰混合セメントや混合ポルトランドセメント等の
混合セメントを使用した実施形態も可能であり、これら
を適宜組み合わせて併用してもよい。更には、上記水硬
性セメントとマグネシアセメントや石膏などの気硬性セ
メントや特殊セメントを併用した実施形態も採用可能で
ある。
In Example 1, Portland cement was selected and used as a bulking inhibitor.
If it is a hydraulic cement that has the property of hardening in water,
Basically it is selectable. For example, plain Portland cement, early strength Portland cement, Echihaya strength Portland cement, moderate heat Portland cement, sulfate resistant Portland cement, as well as plain cement such as hydraulic lime, Roman cement, natural cement, alumina cement, and lime mixing Embodiments using mixed cement such as cement and mixed Portland cement are also possible, and these may be used in combination as appropriate. Furthermore, an embodiment in which the hydraulic cement is used in combination with air-hardening cement such as magnesia cement or gypsum or special cement is also applicable.

【0025】(実施例2)次に、本願発明者等は、上記
実施例と同条件下で通水を行ない、1週間後に、実施例
1と同量のポルトランドセメントに鉄塩(塩化第二鉄)
を0.2g/L添加した。その結果、添加直後に、SV
Iは140mL/gに低下し、添加後1週間経過後に
は、SVIは90mL/gにまで低下していた。この結
果から、セメント組成成分に鉄塩を添加することによっ
て、バルキング防止の即効性と持続性の両方において、
実施例1よりも改善できることが判明した。また、鉄塩
は、セメント組成成分の添加によって、曝気槽のpHが
アルカリ性に傾斜し過ぎるのを調整するので、活性汚泥
中の微生物の活性低下を有効に防止することも明らかに
なった。
(Example 2) Next, the present inventors conducted water passage under the same conditions as in the above example, and after one week, added the same amount of Portland cement as in Example 1 to iron salt (secondary chloride). iron)
Was added at 0.2 g / L. As a result, immediately after the addition,
I decreased to 140 mL / g, and one week after the addition, SVI had decreased to 90 mL / g. From this result, by adding an iron salt to the cement composition component, in both the immediate effect of bulking prevention and sustainability,
It has been found that it can be improved over the first embodiment. In addition, it was also clarified that the addition of the cement composition adjusts the pH of the aeration tank to be too alkaline by adding the cement composition component, and thus effectively prevents a decrease in the activity of microorganisms in the activated sludge.

【0026】なお、鉄塩としては、硫酸第一鉄、硫酸第
二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、ポリ鉄などが使用可能
であり、セメントと鉄塩の混合割合は、重量比で1:2
〜200:1、できれば、2:1〜50:1が好適であ
って、いずれにおいても、高分子凝集剤よりも効果が高
い。
As the iron salt, ferrous sulfate, ferric sulfate, ferrous chloride, ferric chloride, polyiron and the like can be used. 1: 2
The ratio is preferably from 200: 1 to 200: 1, preferably from 2: 1 to 50: 1. In each case, the effect is higher than that of the polymer flocculant.

【0027】上記したように、セメント組成成分により
発揮されるバルキング防止又は解消作用は、即効性と持
続性の両方を兼ね備えている。従って、セメント組成成
分によるバルキング防止技術を、バルキング防止対策の
基本技術とした実施形態(変形例)も採用することが可
能である。なぜなら、セメント組成成分と他のバルキン
グ防止剤を組み合わせて、セメント組成成分を単独で使
用した場合の作用・効果に、他のバルキング防止剤の作
用・効果を付加させることによって、バルキングの種類
や程度に対応したバルキングの人為的制御が可能となる
からである。
As described above, the bulking preventing or eliminating action exerted by the cement composition component has both immediate effect and sustainability. Therefore, it is also possible to adopt an embodiment (modification) in which the bulking prevention technology based on the cement composition component is used as the basic technology of the bulking prevention measures. Because, by combining the cement composition component with another bulking inhibitor, the action and effect of using the cement composition component alone and the action and effect of the other bulking inhibitor are added to the type and degree of bulking. This is because artificial control of bulking corresponding to the above becomes possible.

【0028】例えば、効果的なセメント組成成分と鉄塩
の併用の他に、セメント組成成分と高分子凝集剤の併
用、セメント組成成分と鉄塩以外の無機塩類(例えば、
アルミニウム塩)の併用、セメント組成成分と無機塩類
及び高分子凝集剤の併用などの実施形態(変形例)が考
えられる。
For example, in addition to the effective use of a cement composition component and an iron salt, a combination use of a cement composition component and a polymer coagulant, and inorganic salts other than the cement composition component and an iron salt (for example,
Embodiments (modifications) such as the combined use of an aluminum salt) and the combined use of a cement composition component, an inorganic salt and a polymer coagulant are conceivable.

【0029】具体的には、セメント組成成分と高分子凝
集剤を併用する実施形態では、高分子凝集剤の添加によ
って、より即効的なバルキング防止が可能となり、高分
子凝集剤を単独添加する手段の欠点であった効果の持続
性の不足は、セメント組成成分により増強できるように
なる。
Specifically, in the embodiment in which the cement composition component and the polymer flocculant are used in combination, the addition of the polymer flocculant makes it possible to more quickly prevent bulking, and means for adding the polymer flocculant alone. The shortage of the effect, which was a drawback of the above, can be enhanced by the cement composition component.

【0030】なお、セメント組成成分によりアルカリ性
側にpHが傾斜することを考慮すれば、高分子凝集剤と
しては、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤
が、より好適である。
In consideration of the fact that the pH is inclined toward the alkaline side depending on the cement component, cationic polymer flocculants and amphoteric polymer flocculants are more preferable as the polymer flocculant.

【0031】セメント組成成分とアルミニウム塩を併用
する実施形態は、比較的軽度のバルキングに適してお
り、セメント組成成分と無機塩類及び高分子凝集剤を併
用する意実施形態では、pH調整と即効性の両機能を付
加できる。
The embodiment in which the cement component and the aluminum salt are used in combination is suitable for relatively light bulking, and the embodiment in which the cement component and the inorganic salt and the polymer flocculant are used in combination is suitable for pH adjustment and immediate effect. Both functions can be added.

【0032】ここで、セメント組成成分と高分子凝集剤
の混合割合は、重量比で、1:10〜1000:1、で
きれば、1:1〜100:1、セメント組成成分とアル
ミニウム塩の場合は、1:2〜200:1、できれば、
2:1〜50:1が好適である。
Here, the mixing ratio of the cement composition component and the polymer coagulant is 1:10 to 1000: 1 by weight, preferably 1: 1 to 100: 1, and in the case of the cement composition component and the aluminum salt, , 1: 2-200: 1, preferably
A ratio of 2: 1 to 50: 1 is preferred.

【0033】(比較例1)上記実施例1と同様の通水条
件で、ポルトランドセメントの代わりに、消石灰(水酸
化カルシウム・Ca(OH)2)を添加したところ、添
加直後のSVIは280mL/gであり、1週間経過後
のSVIは250mL/gであった。
(Comparative Example 1) When slaked lime (calcium hydroxide. Ca (OH) 2 ) was added instead of Portland cement under the same water flow conditions as in Example 1 above, the SVI immediately after the addition was 280 mL / g, and the SVI after one week had passed was 250 mL / g.

【0034】(比較例2)上記実施1と同様の通水条件
で、ポルトランドセメントの代わりに、ケイ酸カルシウ
ムを添加したところ、添加直後のSVIは220mL/
gであり、1週間経過後のSVIは160mL/gであ
った。
(Comparative Example 2) When calcium silicate was added in place of Portland cement under the same water flow conditions as in Example 1 above, the SVI immediately after the addition was 220 mL /
g, and the SVI after one week had passed was 160 mL / g.

【0035】以上の比較例1,2の結果から、消石灰や
ケイ酸カルシウムは、バルキング防止剤として即効性を
有するが、その効果の程度は小さいことが判明し、複数
の石灰成分とその他の物質が含まれる複合無機質成分を
特徴とするセメント組成成分を用いた本願発明に係るバ
ルキング防止剤の有効性は、明らかである。
From the results of Comparative Examples 1 and 2, slaked lime and calcium silicate were found to have an immediate effect as a bulking inhibitor, but their effect was small, and a plurality of lime components and other substances The effectiveness of the anti-bulking agent according to the present invention using a cement composition component characterized by a composite inorganic component containing the same is apparent.

【0036】以下、本発明に係る活性汚泥のバルキング
防止方法の具体的な実施形態について、添付した図2を
参照して、説明する。
Hereinafter, a specific embodiment of the method for preventing bulking of activated sludge according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】まず、活性汚泥法は、大きく分けて、処理
対象の排水(廃水)と活性汚泥を好気条件の下で接触さ
せて浄化する曝気工程と、処理水と汚泥を分離する固液
分離工程と、余剰汚泥を固液分離工程から曝気工程に返
送する汚泥返送工程と、から構成されている。
First, the activated sludge method is roughly divided into an aeration step of purifying wastewater (wastewater) to be treated and activated sludge by contacting them under aerobic conditions, and a solid-liquid separation for separating treated water and sludge. And a sludge return step of returning excess sludge from the solid-liquid separation step to the aeration step.

【0038】より詳細には、排水1は、図示しないスク
リーン装置等でゴミなど除去された後、一旦最初沈殿槽
2において貯水される。そして、図示しない攪拌装置及
び曝気(エアレーション)装置が設けられた曝気槽3内
で、投入された活性汚泥を処理水に曝気接触せしめて、
排水1中の有機物を分解、BODを低下させ、最終沈殿
槽4で活性汚泥と処理水6の固液分離を行ない、最終沈
殿槽4の上方から溢流する処理水6を系外に放水すると
ともに、最終沈殿槽4に沈殿・濃縮された汚泥を、返送
汚泥配管5を通じて曝気槽3に返送する、という工程を
備えている。
More specifically, the wastewater 1 is first stored in the sedimentation tank 2 after dust and the like are removed by a screen device (not shown) or the like. Then, in the aeration tank 3 provided with a stirring device and an aeration device (not shown), the activated sludge thus introduced is brought into contact with the treated water by aeration.
The organic matter in the wastewater 1 is decomposed, the BOD is reduced, the solid-liquid separation of the activated sludge and the treated water 6 is performed in the final sedimentation tank 4, and the treated water 6 overflowing from above the final sedimentation tank 4 is discharged out of the system. At the same time, a step of returning sludge precipitated and concentrated in the final sedimentation tank 4 to the aeration tank 3 through a return sludge pipe 5 is provided.

【0039】ここで、固液分離工程(最終沈殿槽4)に
おいて、糸状性細菌などによって引き起こされる糸状性
バルキングなど種々の原因によってバルキングが発生し
た場合において、本願発明に係るバルキング防止剤7
が、添加されることになる。
Here, in the solid-liquid separation step (final sedimentation tank 4), when bulking occurs due to various causes such as filamentous bulking caused by filamentous bacteria, etc., the bulking inhibitor 7 according to the present invention is used.
Will be added.

【0040】しかしながら、バルキング防止剤7は、既
述したように、基本的に真比重の大きいセメント組成成
分から構成されているので、沈殿、固化し易いという性
質を備えている。
However, since the anti-bulking agent 7 is basically composed of a cement composition component having a large true specific gravity as described above, it has the property of being easily precipitated and solidified.

【0041】従って、添加されたバルキング防止剤7を
有効に作用させるためには、本願発明に係るバルキング
防止剤7を、攪拌・混合作用が発揮されている排水処理
系内の特定箇所に限定して添加することが望ましい。
Therefore, in order to make the added anti-bulking agent 7 effective, the anti-bulking agent 7 according to the present invention is limited to a specific portion in the wastewater treatment system where the stirring and mixing action is exhibited. It is desirable to add them.

【0042】具体的には、最終沈殿槽4ではなく、攪拌
機能のある曝気槽3に添加するか(図2・矢印X参
照)、又は返送汚泥が流動している返送汚泥配管5に添
加するか(図2・矢印Y参照)のいずれか又は両方を選
択して添加することが望ましい。
More specifically, the sludge is added not to the final settling tank 4 but to the aeration tank 3 having a stirring function (see arrow X in FIG. 2) or to the returned sludge pipe 5 in which the returned sludge is flowing. (See arrow Y in FIG. 2) or both are desirably selected and added.

【0043】更には、曝気槽3への添加では、曝気槽3
底部にセメント組成成分が一部沈殿、固化し、初期添加
量から期待される所望の作用が充分に発揮されず、添加
量を補填する必要が生じることも予想されるため、浄化
効果に加えてコスト面と作業効率をも考慮すれば、返送
汚泥配管5中に添加する方法(矢印Y)の方が、より好
適である。
Furthermore, in addition to the aeration tank 3,
Part of the cement component precipitates and solidifies at the bottom, and the desired effect expected from the initial addition amount is not sufficiently exhibited, and it is expected that it is necessary to supplement the addition amount. In consideration of cost and work efficiency, the method of adding the sludge to the return sludge pipe 5 (arrow Y) is more preferable.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に係る活性汚泥のバルキング防止
剤は、セメント組成成分の真比重が大きいという基本的
特性によって、セメント組成成分を重量化剤として利用
することができるので、汚泥の沈降性を改善に役立つ。
The anti-bulking agent for activated sludge according to the present invention can utilize the cement component as a weighing agent due to the basic characteristic that the true specific gravity of the cement component is large. Help improve.

【0045】また、セメント組成成分中に含まれている
水和反応速度の異なる複数種の石灰成分によって、汚泥
に対するカルシウム供給の時間差が発生するため、即効
性と持続性の両方を兼ね備えた有利な効果を発揮させる
ことができる。そして、セメント組成成分中に含まれる
酸化アルミニウム(Al23)や酸化鉄などの成分によ
って、バルキング汚泥の凝集性を増強することができ
る。
In addition, since a plurality of kinds of lime components having different hydration reaction rates contained in the cement composition components cause a time difference in the supply of calcium to the sludge, an advantageous effect having both immediate effect and sustainability can be obtained. The effect can be exhibited. The cohesiveness of bulking sludge can be enhanced by components such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide contained in the cement composition components.

【0046】本発明に係る活性汚泥のバルキング防止剤
において、セメント組成成分とともに鉄塩を併用添加す
るように工夫すれば、特にセメント添加量が多くなるよ
うな場合において、曝気槽のpHがアルカリ性に傾斜し
過ぎるのを鉄塩で調整し、活性汚泥中の微生物の活性低
下を有効に防止することができる。
In the anti-bulking agent for activated sludge according to the present invention, if the iron salt is added in combination with the cement component, the pH of the aeration tank becomes alkaline especially when the amount of cement added is large. Excessive inclination can be adjusted with an iron salt to effectively prevent a decrease in the activity of microorganisms in activated sludge.

【0047】本発明に係る活性汚泥のバルキング防止剤
において、セメント組成成分として水和硬化性を有する
ポルトランドセメント組成成分を採用することにより、
ポルトランドセメントに含まれるケイ酸三カルシウム、
ケイ酸二カルシウム、アルミン酸三カルシウム、鉄アル
ミン酸四カルシウムが、それぞれ異なる水和反応速度で
水と反応し、微細なコロイド状水和物を生成しながら硬
化するので、確実にバルキング汚泥を長時間凝集せし
め、汚泥の沈降性を付与又は回復させることができる。
In the anti-bulking agent for activated sludge according to the present invention, a Portland cement component having hydration-hardening properties is employed as a cement component.
Tricalcium silicate contained in Portland cement,
Dicalcium silicate, tricalcium aluminate, and iron tetracalcium aluminate react with water at different hydration rates, and harden while forming fine colloidal hydrates. Aggregation for a certain period of time enables the sedimentation of sludge to be imparted or restored.

【0048】本発明に係る活性汚泥のバルキング防止方
法によれば、少なくともセメント組成成分を含有するバ
ルキング防止剤を、攪拌・混合作用が発揮されている曝
気槽又は返送汚泥配管に添加することによって、添加さ
れたセメントの沈殿、固化を防ぐことができるので、セ
メント組成成分のバルキング防止作用を有効に発揮せし
めてバルキングの人為的制御を容易化することができる
とともに、余分な添加をしなくて済むので、コスト面で
も有利である。
According to the method for preventing bulking of activated sludge according to the present invention, an anti-bulking agent containing at least a cement component is added to an aeration tank or return sludge pipe exhibiting a stirring / mixing action. Precipitation and solidification of the added cement can be prevented, so that the bulking prevention action of the cement composition component can be effectively exerted to facilitate the artificial control of bulking, and unnecessary addition is not required. Therefore, it is also advantageous in terms of cost.

【0049】以上のように、本発明に係るバルキング防
止剤及びバルキング防止方法は、従来技術における技術
的課題をすべて解決し、活性汚泥法の重要課題であるバ
ルキング防止に関する人為的制御を容易化することがで
きるので、水処理産業全般の発達に寄与するとともに、
水環境の改善に貢献する。
As described above, the anti-bulking agent and the anti-bulking method according to the present invention solve all the technical problems in the prior art, and facilitate the artificial control relating to the anti-bulking which is an important issue of the activated sludge method. Can contribute to the development of the water treatment industry in general,
Contribute to improving the water environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実験結果をまとめた図(表)FIG. 1 is a table summarizing experimental results (table)

【図2】本願発明に係るバルキング防止剤の添加箇所が
示された活性汚泥法の簡略工程図
FIG. 2 is a simplified process diagram of the activated sludge method showing a place where a bulking inhibitor according to the present invention is added.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排水 3 曝気槽 4 (固液分離用の)最終沈殿槽 5 返送汚泥配管 6 処理水 7 (セメント組成成分を含む)バルキング防止剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drainage 3 Aeration tank 4 Final sedimentation tank (for solid-liquid separation) 5 Return sludge piping 6 Treated water 7 (including cement component) Bulking inhibitor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともセメント組成成分を含有する
ことを特徴とする活性汚泥のバルキング防止剤。
1. An activated sludge bulking inhibitor comprising at least a cement component.
【請求項2】 前記セメント組成成分とともに鉄塩を含
有することを特徴とする請求項1記載のバルキング防止
剤。
2. The anti-bulking agent according to claim 1, further comprising an iron salt together with the cement component.
【請求項3】 前記セメント組成成分が、ポルトランド
セメント含有成分であることを特徴とする請求項1又は
2記載のバルキング防止剤。
3. The anti-bulking agent according to claim 1, wherein the cement composition component is a Portland cement-containing component.
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載された
バルキング防止剤を、排水処理系内に添加することを特
徴とする活性汚泥のバルキング防止方法。
4. A method for preventing bulking of activated sludge, comprising adding the anti-bulking agent according to claim 1 to a wastewater treatment system.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006115199A1 (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Ibiden Co., Ltd. Method of treating wastewater containing organic compound
US8658411B2 (en) 2005-04-21 2014-02-25 Ibiden Co., Ltd. Method of treating wastewater containing organic compound
JP7453068B2 (en) 2020-06-05 2024-03-19 水ing株式会社 Wastewater treatment method

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