JP2002045884A - 汚泥の可溶化方法 - Google Patents
汚泥の可溶化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚泥中の微生物の細胞が壊れやすい状態に変
化させることにより、水酸化ナトリウム等の薬品を使用
することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶化すること
ができる汚泥の可溶化方法を提供すること。 【解決手段】 生物反応槽１で微生物により有機性汚水
を生物処理するとともに、生物処理により発生した汚泥
を可溶化し、可溶化した汚泥を生物反応槽１に返送する
ようにした汚泥の可溶化方法であって、汚泥を加熱する
ことにより汚泥中のタンパク質を性状変化させた後、超
音波によって汚泥を可溶化する。
化させることにより、水酸化ナトリウム等の薬品を使用
することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶化すること
ができる汚泥の可溶化方法を提供すること。 【解決手段】 生物反応槽１で微生物により有機性汚水
を生物処理するとともに、生物処理により発生した汚泥
を可溶化し、可溶化した汚泥を生物反応槽１に返送する
ようにした汚泥の可溶化方法であって、汚泥を加熱する
ことにより汚泥中のタンパク質を性状変化させた後、超
音波によって汚泥を可溶化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥の可溶化方法
に関し、特に、汚泥を高温に保持して壊れやすい性状に
変化させることにより、水酸化ナトリウム等の薬品を使
用することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶化するこ
とができる汚泥の可溶化方法に関するものである。
に関し、特に、汚泥を高温に保持して壊れやすい性状に
変化させることにより、水酸化ナトリウム等の薬品を使
用することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶化するこ
とができる汚泥の可溶化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水等の有機性汚水を微生物によ
り生物処理し、余剰汚泥として排出する活性汚泥処理法
が採用されている。この活性汚泥処理法では、処理する
有機性汚水量に応じて、余剰汚泥が排出されるため、こ
の余剰汚泥を処理する必要が生じる。この余剰汚泥の処
分に際し、運転費用の高騰や、最終処分地の減少等の問
題を解決するために、余剰汚泥が水処理系外に排出され
ない汚泥の可溶化処理が提案されている。
り生物処理し、余剰汚泥として排出する活性汚泥処理法
が採用されている。この活性汚泥処理法では、処理する
有機性汚水量に応じて、余剰汚泥が排出されるため、こ
の余剰汚泥を処理する必要が生じる。この余剰汚泥の処
分に際し、運転費用の高騰や、最終処分地の減少等の問
題を解決するために、余剰汚泥が水処理系外に排出され
ない汚泥の可溶化処理が提案されている。
【０００３】この可溶化処理の１つの方法として、超音
波によって汚泥を可溶化する方法が提案されている。こ
の方法では、超音波を汚泥に作用させることによって、
高周波による衝撃力で汚泥中の微生物の細胞を破壊し、
物理的に可溶化するが、超音波単独の使用では、その能
力の限界から、汚泥の可溶化効率が低すぎて実用的に困
難なものとなっている。
波によって汚泥を可溶化する方法が提案されている。こ
の方法では、超音波を汚泥に作用させることによって、
高周波による衝撃力で汚泥中の微生物の細胞を破壊し、
物理的に可溶化するが、超音波単独の使用では、その能
力の限界から、汚泥の可溶化効率が低すぎて実用的に困
難なものとなっている。
【０００４】超音波による汚泥の可溶化効率を向上させ
るためには、付加的作用により汚泥を可溶化しやすい性
状、すなわち汚泥中の微生物の細胞を壊れやすい性状へ
変化させる必要がある。そこで、従来は水酸化ナトリウ
ムを余剰汚泥に添加し、超音波で処理する前に、汚泥を
ｐＨ１２程度のアルカリとし、このアルカリ分解により
汚泥中の微生物の細胞を壊れやすい状態にした後に、超
音波で可溶化処理するという方法が提案されている。
るためには、付加的作用により汚泥を可溶化しやすい性
状、すなわち汚泥中の微生物の細胞を壊れやすい性状へ
変化させる必要がある。そこで、従来は水酸化ナトリウ
ムを余剰汚泥に添加し、超音波で処理する前に、汚泥を
ｐＨ１２程度のアルカリとし、このアルカリ分解により
汚泥中の微生物の細胞を壊れやすい状態にした後に、超
音波で可溶化処理するという方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の汚泥の可溶化方法においては、超音波によって汚泥
の可溶化を行う際に、水酸化ナトリウムに代表されるア
ルカリ性薬品を併用する必要があることから、離島や山
間部の処理場に薬品を安定供給することが困難であると
ともに、運送費用が大きくなり、ランニングコストが大
幅に上昇するという問題があった。
来の汚泥の可溶化方法においては、超音波によって汚泥
の可溶化を行う際に、水酸化ナトリウムに代表されるア
ルカリ性薬品を併用する必要があることから、離島や山
間部の処理場に薬品を安定供給することが困難であると
ともに、運送費用が大きくなり、ランニングコストが大
幅に上昇するという問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来の汚泥の可溶化方法が
有する問題点を鑑み、汚泥中の微生物の細胞が壊れやす
い状態に変化させることにより、水酸化ナトリウム等の
薬品を使用することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶
化することができる汚泥の可溶化方法を提供することを
目的とする。
有する問題点を鑑み、汚泥中の微生物の細胞が壊れやす
い状態に変化させることにより、水酸化ナトリウム等の
薬品を使用することなく、超音波で汚泥を効果的に可溶
化することができる汚泥の可溶化方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の汚泥の可溶化方法は、生物反応槽で微生物
により有機性汚水を生物処理するとともに、生物処理に
より発生した汚泥を可溶化し、可溶化した汚泥を生物反
応槽に返送するようにした汚泥の可溶化方法において、
汚泥を加熱することにより汚泥中のタンパク質を性状変
化させた後、超音波によって汚泥を可溶化することを特
徴とする。
め、本発明の汚泥の可溶化方法は、生物反応槽で微生物
により有機性汚水を生物処理するとともに、生物処理に
より発生した汚泥を可溶化し、可溶化した汚泥を生物反
応槽に返送するようにした汚泥の可溶化方法において、
汚泥を加熱することにより汚泥中のタンパク質を性状変
化させた後、超音波によって汚泥を可溶化することを特
徴とする。
【０００８】本発明の汚泥の可溶化方法は、加熱するこ
とにより汚泥中のタンパク質を壊れやすい性状に変化さ
せた後、汚泥を超音波によって可溶化することから、従
来のように水酸化ナトリウム等の薬品を必要とせず、こ
れにより離島や山間部のような不便な処理場でも容易に
可溶化処理を実施することができるとともに、薬品を運
送する必要がなくなることからランニングコストが非常
に安価となり、さらに、特別なメンテナンスの必要もな
く、強アルカリ性の薬品を使用しないため安全性におい
ても改善される。そして、本発明の汚泥の可溶化方法
は、既存の処理場における汚水の処理工程に加熱装置と
超音波反応槽とを接続することにより、現在可溶化処理
を行っていない汚泥処理場でも容易に実施することが可
能であり、産業廃棄物規制が一段と厳しくなる時世にも
スムーズに対応することができる。
とにより汚泥中のタンパク質を壊れやすい性状に変化さ
せた後、汚泥を超音波によって可溶化することから、従
来のように水酸化ナトリウム等の薬品を必要とせず、こ
れにより離島や山間部のような不便な処理場でも容易に
可溶化処理を実施することができるとともに、薬品を運
送する必要がなくなることからランニングコストが非常
に安価となり、さらに、特別なメンテナンスの必要もな
く、強アルカリ性の薬品を使用しないため安全性におい
ても改善される。そして、本発明の汚泥の可溶化方法
は、既存の処理場における汚水の処理工程に加熱装置と
超音波反応槽とを接続することにより、現在可溶化処理
を行っていない汚泥処理場でも容易に実施することが可
能であり、産業廃棄物規制が一段と厳しくなる時世にも
スムーズに対応することができる。
【０００９】この場合において、汚泥の加熱温度を４０
℃〜９０℃とすることができる。
℃〜９０℃とすることができる。
【００１０】有機性汚泥のタンパク質は、一般に４０℃
程度から変性が始まり、温度が上昇するにつれて汚泥中
の微生物の細胞が破壊され易くなり、特に７０℃前後で
は、超音波処理の前工程として充分に可溶化が可能とな
るとともに、汚泥の加熱費用も低廉で済み、水酸化ナト
リウム等の薬品を一切使用しなくても、超音波による可
溶化処理を効率的に、かつランニングコストを低くして
行うことができる。
程度から変性が始まり、温度が上昇するにつれて汚泥中
の微生物の細胞が破壊され易くなり、特に７０℃前後で
は、超音波処理の前工程として充分に可溶化が可能とな
るとともに、汚泥の加熱費用も低廉で済み、水酸化ナト
リウム等の薬品を一切使用しなくても、超音波による可
溶化処理を効率的に、かつランニングコストを低くして
行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の汚泥の可溶化方法
の実施の形態を図面に基づいて説明する。
の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】図１に、本発明の汚泥の可溶化方法の一実
施例を示す。図において、１は生物処理を行う生物反応
槽としての曝気槽であり、曝気槽１に最終沈澱池２を接
続し、曝気槽１内で活性汚泥処理された混合液を最終沈
澱池２に導入するとともに、最終沈澱池２より分離され
た汚泥の一部を返送汚泥ラインを経て曝気槽１に返送す
るように汚水の活性汚泥処理システム構成する。なお、
この汚水の活性汚泥処理システムは既製のものと同じで
ある。本実施例では、この活性汚泥処理システムに、余
剰汚泥を加熱する装置と、超音波により汚泥を可溶化す
るラインを組み込んで構成するが、この余剰汚泥を加熱
する装置として、特に限定するものではないが、ヒータ
付き熱交換器４を採用する。
施例を示す。図において、１は生物処理を行う生物反応
槽としての曝気槽であり、曝気槽１に最終沈澱池２を接
続し、曝気槽１内で活性汚泥処理された混合液を最終沈
澱池２に導入するとともに、最終沈澱池２より分離され
た汚泥の一部を返送汚泥ラインを経て曝気槽１に返送す
るように汚水の活性汚泥処理システム構成する。なお、
この汚水の活性汚泥処理システムは既製のものと同じで
ある。本実施例では、この活性汚泥処理システムに、余
剰汚泥を加熱する装置と、超音波により汚泥を可溶化す
るラインを組み込んで構成するが、この余剰汚泥を加熱
する装置として、特に限定するものではないが、ヒータ
付き熱交換器４を採用する。
【００１３】上記汚水の活性汚泥処理システムにおいて
は、下水処理場に流入する汚水を、好気状態にある曝気
槽１内に導入すると、活性汚泥の微生物によって、有機
性汚泥は生物処理される。この生物処理された混合液
を、次に最終沈澱池２へ導入することにより、ここで固
液分離が行われる。最終沈澱池２により分離された汚泥
は、返送汚泥と余剰汚泥とに分別し、返送汚泥は返送汚
泥ポンプ６により曝気槽１へ返送され、余剰汚泥は汚泥
ポンプ３によりヒータ付き熱交換器４へ流入する。
は、下水処理場に流入する汚水を、好気状態にある曝気
槽１内に導入すると、活性汚泥の微生物によって、有機
性汚泥は生物処理される。この生物処理された混合液
を、次に最終沈澱池２へ導入することにより、ここで固
液分離が行われる。最終沈澱池２により分離された汚泥
は、返送汚泥と余剰汚泥とに分別し、返送汚泥は返送汚
泥ポンプ６により曝気槽１へ返送され、余剰汚泥は汚泥
ポンプ３によりヒータ付き熱交換器４へ流入する。
【００１４】ヒータ付き熱交換器４は、余剰汚泥を超音
波処理槽５へ流入する余剰汚泥返送回路８と、超音波処
理槽５から可溶化汚泥を曝気槽１へ返送するようにした
可溶化返送汚泥回路９との間で、熱交換を行えるように
配設する。なお、可溶化返送汚泥回路９には、可溶化汚
泥返送ポンプ７が接続されている。ヒータ付き熱交換器
４は、最終沈澱池２からの余剰汚泥を、上記熱交換とヒ
ータによる加熱とにより加温し、超音波処理槽５へ流入
するようにしたもので、この余剰汚泥の加熱温度は４０
℃〜９０℃の範囲、望ましくは７０℃前後となるように
設定する。
波処理槽５へ流入する余剰汚泥返送回路８と、超音波処
理槽５から可溶化汚泥を曝気槽１へ返送するようにした
可溶化返送汚泥回路９との間で、熱交換を行えるように
配設する。なお、可溶化返送汚泥回路９には、可溶化汚
泥返送ポンプ７が接続されている。ヒータ付き熱交換器
４は、最終沈澱池２からの余剰汚泥を、上記熱交換とヒ
ータによる加熱とにより加温し、超音波処理槽５へ流入
するようにしたもので、この余剰汚泥の加熱温度は４０
℃〜９０℃の範囲、望ましくは７０℃前後となるように
設定する。
【００１５】ヒータ付き熱交換器４で７０℃前後まで昇
温された余剰汚泥は、超音波処理槽５へと流入する際
に、タンパク質細胞が昇温により壊れやすい性状と変化
している。この状態で余剰汚泥を超音波処理槽５に導入
し、超音波を発信することにより、高周波を利用して生
ずるキャビテーション中の衝撃力で、物理的に汚泥を効
果的に破砕し、可溶化することができる。
温された余剰汚泥は、超音波処理槽５へと流入する際
に、タンパク質細胞が昇温により壊れやすい性状と変化
している。この状態で余剰汚泥を超音波処理槽５に導入
し、超音波を発信することにより、高周波を利用して生
ずるキャビテーション中の衝撃力で、物理的に汚泥を効
果的に破砕し、可溶化することができる。
【００１６】このように、超音波処理槽５内にて超音波
を照射して可溶化された汚泥は、可溶化返送汚泥回路９
を経て再びヒータ付き熱交換器４を通り、このヒータ付
き熱交換器４内で最終沈澱地２からの余剰汚泥と熱交換
して熱エネルギーを与えた後、曝気槽１へと戻され、再
び生物処理される。
を照射して可溶化された汚泥は、可溶化返送汚泥回路９
を経て再びヒータ付き熱交換器４を通り、このヒータ付
き熱交換器４内で最終沈澱地２からの余剰汚泥と熱交換
して熱エネルギーを与えた後、曝気槽１へと戻され、再
び生物処理される。
【００１７】すなわち、最終沈澱池２からの余剰汚泥
は、可溶化汚泥のもつ熱エネルギーとの熱交換と、ヒー
タによる加熱とにより熱エネルギーが与えられることか
ら、ヒータ付き熱交換器４のヒータによる昇温に要する
エネルギーは削減され、ランニングコストが低減され
る。なお、ヒータは、熱交換器内に組み込むことなく、
熱交換器４の外部に取り付けることも可能である。
は、可溶化汚泥のもつ熱エネルギーとの熱交換と、ヒー
タによる加熱とにより熱エネルギーが与えられることか
ら、ヒータ付き熱交換器４のヒータによる昇温に要する
エネルギーは削減され、ランニングコストが低減され
る。なお、ヒータは、熱交換器内に組み込むことなく、
熱交換器４の外部に取り付けることも可能である。
【００１８】このように、本実施例の汚泥の可溶化方法
は、水酸化ナトリウムを利用する従来のアルカリ分解に
よる前処理と比較して、物理的に汚泥の前処理を行える
ものであり、薬品を使わず電力のみで処理が行えるた
め、設置やメンテナンスも容易であり、薬品関連の費用
も一切かからず、可溶化時にかかるランニングコストは
超音波発生時の電力、及び熱交換器で昇温された温度と
必要加熱温度との差温分のヒータ電力のみであるため極
めて経済的である。
は、水酸化ナトリウムを利用する従来のアルカリ分解に
よる前処理と比較して、物理的に汚泥の前処理を行える
ものであり、薬品を使わず電力のみで処理が行えるた
め、設置やメンテナンスも容易であり、薬品関連の費用
も一切かからず、可溶化時にかかるランニングコストは
超音波発生時の電力、及び熱交換器で昇温された温度と
必要加熱温度との差温分のヒータ電力のみであるため極
めて経済的である。
【００１９】
【発明の効果】本発明の汚泥の可溶化方法によれば、加
熱することにより汚泥中のタンパク質を壊れやすい性状
に変化させた後、汚泥を超音波によって可溶化すること
から、従来のように水酸化ナトリウム等の薬品を必要と
せず、これにより離島や山間部のような不便な処理場で
も容易に可溶化処理を実施することができるとともに、
薬品を運送する必要がなくなることからランニングコス
トが非常に安価となり、さらに、特別なメンテナンスの
必要もなく、強アルカリ性の薬品を使用しないため安全
性においても改善される。そして、本発明の汚泥の可溶
化方法は、既存の処理場における汚水の処理工程に加熱
装置と超音波反応槽とを接続することにより、現在可溶
化処理を行っていない汚泥処理場でも容易に実施するこ
とが可能であり、産業廃棄物規制が一段と厳しくなる時
世にもスムーズに対応することができる。
熱することにより汚泥中のタンパク質を壊れやすい性状
に変化させた後、汚泥を超音波によって可溶化すること
から、従来のように水酸化ナトリウム等の薬品を必要と
せず、これにより離島や山間部のような不便な処理場で
も容易に可溶化処理を実施することができるとともに、
薬品を運送する必要がなくなることからランニングコス
トが非常に安価となり、さらに、特別なメンテナンスの
必要もなく、強アルカリ性の薬品を使用しないため安全
性においても改善される。そして、本発明の汚泥の可溶
化方法は、既存の処理場における汚水の処理工程に加熱
装置と超音波反応槽とを接続することにより、現在可溶
化処理を行っていない汚泥処理場でも容易に実施するこ
とが可能であり、産業廃棄物規制が一段と厳しくなる時
世にもスムーズに対応することができる。
【００２０】また、汚泥の加熱温度を４０℃〜９０℃と
することにより、有機性汚泥のタンパク質を充分に可溶
化しやすい性状にすることができ、これにより、汚泥の
加熱費用も低廉にして、超音波による可溶化処理を効率
的かつランニングコストを低くして行うことができる。
することにより、有機性汚泥のタンパク質を充分に可溶
化しやすい性状にすることができ、これにより、汚泥の
加熱費用も低廉にして、超音波による可溶化処理を効率
的かつランニングコストを低くして行うことができる。
【図１】本発明の汚泥の可溶化方法の一実施例を示すフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
１ 曝気槽（生物反応槽） ２ 最終沈澱池 ３ 汚泥ポンプ ４ ヒータ付き熱交換器 ５ 超音波処理槽 ６ 返送汚泥ポンプ ７ 可溶化汚泥返送ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D028 BC18 BD00 BD11 BD16 CA00 CB02 4D059 AA05 BF02 BK12 BK22 CA28 EB06
Claims (2)
- 【請求項１】 生物反応槽で微生物により有機性汚水を
生物処理するとともに、生物処理により発生した汚泥を
可溶化し、可溶化した汚泥を生物反応槽に返送するよう
にした汚泥の可溶化方法において、汚泥を加熱すること
により汚泥中のタンパク質を性状変化させた後、超音波
によって汚泥を可溶化することを特徴とする汚泥の可溶
化方法。 - 【請求項２】 汚泥の加熱温度を４０℃〜９０℃とした
ことを特徴とする請求項１記載の汚泥の可溶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236293A JP2002045884A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 汚泥の可溶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236293A JP2002045884A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 汚泥の可溶化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002045884A true JP2002045884A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18728360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000236293A Pending JP2002045884A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 汚泥の可溶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002045884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040021147A (ko) * | 2002-09-02 | 2004-03-10 | 환경관리공단 | 초음파를 이용한 슬러지 무배출 생물학적 고도수처리 시스템 |
| WO2006052014A3 (en) * | 2004-11-11 | 2006-07-13 | Ebara Corp | Organic waste water treatment method and apparatus for reducing amount of generated excess sludge |
| CN107082541A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-08-22 | 贵州民族大学 | 一种回收污水处理厂剩余污泥中蛋白质和磷的系统及方法 |
| CN111732304A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-02 | 杭州瑞利超声科技有限公司 | 一种污泥减量及碳源回用的超声波处理系统 |
-
2000
- 2000-08-04 JP JP2000236293A patent/JP2002045884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040021147A (ko) * | 2002-09-02 | 2004-03-10 | 환경관리공단 | 초음파를 이용한 슬러지 무배출 생물학적 고도수처리 시스템 |
| WO2006052014A3 (en) * | 2004-11-11 | 2006-07-13 | Ebara Corp | Organic waste water treatment method and apparatus for reducing amount of generated excess sludge |
| CN107082541A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-08-22 | 贵州民族大学 | 一种回收污水处理厂剩余污泥中蛋白质和磷的系统及方法 |
| CN111732304A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-02 | 杭州瑞利超声科技有限公司 | 一种污泥减量及碳源回用的超声波处理系统 |
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