JP2002096087A - 活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡原因物質を活性汚泥処理槽の内容液中か
ら効果的に除去することで発泡を抑制する。 【解決手段】 活性汚泥処理槽１内の曝気槽１０内の標
準液面位置Ａより高い位置にこの液面位置Ａより上に形
成されている泡層１６の泡を槽外に排出する排出手段
（泡排出管）１４を設け、排出された泡を余剰汚泥とと
もに脱水機４で脱水分離することで系外へと除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿処理施設など
で用いられる活性汚泥処理槽において曝気による発泡の
原因となる物質である有機性高分子物質や油脂類を除去
する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】し尿処理施設などで用いられる活性汚泥
処理槽においては、好気性生物反応を促進するため、空
気または酸素の曝気が行われている。曝気により大量の
泡が発生するが、処理槽内の内容液の性状によっては著
しい発泡が起こり、処理に支障を来すことがある。その
ため、従来から様々な発泡抑制方法が知られている。

【０００３】代表的な発泡抑制方法としては、消泡剤を
添加する方法、泡を機械的に叩いて破壊する方法、泡表
面に水または槽内の液を散布して破壊する方法がある。
また、特開平９−239393号公報には泡を含んだ処理水を
前工程の槽の液中に流入させる消泡方法が記載されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の発泡抑制、消泡方法は、いずれも発泡の原因となる物
質である有機性高分子物質や油脂類を内容液中から除去
するものではない。これらの発泡原因物質は内容液とと
もに固液分離装置へと送られるが、固液分離装置では、
内容液中の処理水のみが分離され、発泡原因物質は汚泥
とともに濃縮されて大半が活性汚泥処理槽へと戻され
る。したがって、活性汚泥処理槽内には発泡原因物質の
濃縮、蓄積が起こることになり、発泡を促進することに
なってしまう。さらに、固液分離装置で有機性の膜によ
る膜分離を行う場合、この膜に発泡原因物質が付着して
処理能力を低下させることもある。

【０００５】こうした発泡原因物質のうち、活性汚泥の
代謝物を減らす方法としては活性汚泥処理の負荷を減ら
すため、処理槽の容積を大型化するか、汚泥濃度を高め
る方法があるが、処理槽を大型化すると設備コスト等の
増大につながり、汚泥濃度を高める方法は、内容液の粘
度を増大させることになってこれが発泡の別の原因とな
るため、採用できない。

【０００６】また、発泡原因物質のうち、前処理や後処
理で用いられる高分子凝集剤は、特にし尿等の汚水処理
では被処理液の性状変動が著しいため、活性汚泥処理槽
への混入を防ぐよう使用量を厳密に管理することは困難
である。また、汚水そのものにこれらの発泡原因物質が
含まれることもある。

【０００７】そこで本発明は、発泡原因物質を活性汚泥
処理槽の内容液中から効果的に除去してそれによって発
泡を抑制する活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去方
法及び装置に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除
去方法は、(1)活性汚泥処理槽内の所定位置より高い位
置に存在する内容物を槽外に排出する工程と、(2)排出
された内容物を単独でまたは活性汚泥処理槽から排出さ
れる余剰汚泥とともに脱水処理することにより、内容物
中の発泡原因物質を単独または汚泥とともに分離除去す
る工程と、を備えていることを特徴とする。

【０００９】一方、本発明に係る活性汚泥処理槽からの
発泡原因物質除去装置は、(1)活性汚泥処理槽内の所定
位置より高い位置に存在する内容物を槽外へと排出する
排出手段と、(2)排出された内容物を貯留する貯留槽
と、(3)この貯留槽の内容物を導いて脱水することで、
内容物中の発泡原因物質を分離除去する脱水設備と、を
備えていることを特徴とする。この貯留槽は、活性汚泥
処理槽から排出された余剰汚泥を貯留する汚泥貯留槽で
あってもよい。

【００１０】活性汚泥処理槽内で発生した泡は水相の上
部に泡層を形成する。そして、発泡原因物質はこの泡に
吸着される形で泡層内に集中することになる。そこで、
本発明は、所定の位置（例えば、液相と泡層の界面位
置）より高い位置の内容物、すなわち実際には泡層を活
性汚泥処理槽から槽外へと排出し、これを脱水処理する
ことで泡層に含まれる汚泥とともに発泡原因物質を分離
し、活性汚泥処理槽から発泡原因物質を除去するもので
ある。このようにして発泡原因物質を効果的に除去する
ので、著しい発泡を抑制することができる。特に、発泡
原因物質の濃縮を防ぐことができ、抜本的な発泡抑制対
策となる。

【００１１】排出された内容物または内容物と余剰汚泥
の混合物に凝集剤を添加する工程、あるいは、貯留槽あ
るいは脱水設備に接続され、少なくともいずれか一方の
内容物に凝集剤を添加する凝集剤添加装置をさらに備え
ていてもよい。凝集剤を添加することで、発泡原因物質
を確実に分離除去することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１は、
本発明に係る活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去方
法、装置を適用したし尿処理施設の構成を示す概略図で
ある。

【００１３】このし尿処理施設は、生物処理を行う活性
汚泥処理槽１を中心としたものであり、活性汚泥処理槽
１の前段に前処理施設５が設けられ、後段には、処理液
中から汚泥を分離する固液分離装置３が配置され、固液
分離装置３で分離された汚泥のうち余剰汚泥を貯留する
汚泥貯留槽２と余剰汚泥を脱水して分離回収する脱水機
４とを備えている。

【００１４】活性汚泥処理槽１は曝気槽１０と処理液槽
１１を有しており、曝気槽１０内には攪拌曝気装置１２
が配置されている。曝気槽１０と処理液槽１１とは排出
管１３により接続されている。この排出管１３は曝気槽
１０の液相１５の底部で開口し、上端は泡層１６の頂面
位置Ｂより上部で開口している。そして、液相１５の標
準液面位置Ａより下側から分岐して槽外へと伸び、そこ
でさらに２つに分岐して一方は標準液面位置Ａより高い
位置で大気中に開放され、他方は頂部位置が標準液面位
置ＡとなるＵ字部を形成したうえで処理液槽１２へと連
通している。曝気槽１０内にはさらに標準液面位置Ａよ
り高い位置で開口する泡排出管１４が設けられて槽外へ
と伸びており、その他端は汚泥貯留槽２内へと連通して
いる。

【００１５】次に本処理装置の動作（本発明に係る活性
汚泥処理槽からの発泡原因物質除去装置の動作、及び発
泡原因物質除去方法を含む）を具体的に説明する。

【００１６】処理施設に受け入れられたし尿は前処理施
設５において、凝集分離処理、脱水処理などが施され、
固形分を除去される。この処理のために混入された発泡
原因物質である高分子凝集剤が一部残存した汚水が活性
汚泥処理槽１の曝気槽１０内へと導かれる。また、この
汚水中には前処理施設５で除去しきれなかった油脂類、
有機性高分子物質などの他の発泡原因物質も混入してい
る。

【００１７】曝気槽１０内では汚水と活性汚泥とが混合
され、曝気攪拌装置１２によって曝気と攪拌が行われ
る。こうして活性汚泥中の微生物によって汚水中の有機
物の分解を行う。

【００１８】このとき、曝気攪拌によって曝気槽１０内
では著しい発泡を生じ、液相１５の上に泡層１６を形成
する。泡層１６の比率は高さにして全体の５〜１０％程
度である。発泡原因物質は分子内に疎水基を有するた
め、気液界面において疎水基を空気側に向けて界面に吸
着されてミセルを形成する。これは石鹸の泡と同様の現
象であり、気液界面の表面張力を増大させてより泡を発
泡させやすくなる。これはまた泡形成により気液界面の
表面積を増大させることにもなる。したがって、発泡原
因物質は泡に吸着されていることになる。

【００１９】曝気槽１０内の処理液の一部はサイホン現
象によって排出管１３を通じて処理液槽１１へと送られ
る。このとき、排出管１３のＵ字管の位置の関係で曝気
槽１０内の液面位置（正確には液相１５と泡層１６との
界面位置）は標準液面位置Ａに維持される。すなわち、
曝気槽１０からオーバーフローした処理液が処理液槽１
１に導かれることになる。ここで、排出管１３の曝気槽
１０内における処理液導入部が液相１５の底部に設けら
れており、排出管１３の曝気槽１０内における上部開口
は泡層１６より高い位置に設けられていることから、処
理液槽１１への泡および発泡原因物質の混入を抑制する
ことができる。

【００２０】処理液槽１１に送られてきた処理液には汚
泥が混入しているので、固液分離装置３で汚泥と処理水
とを分離し、処理水は後段の処理工程へと送られ、さら
に中和等の処理が行われる。一方、固形分である汚泥に
ついては、大部分が返送汚泥として曝気槽１０へ返送さ
れるが、曝気槽１０内の微生物濃度が過剰にならないよ
う一部は余剰汚泥として取り除かれ、汚泥貯留槽２へと
送られる。

【００２１】曝気槽１０内では、標準液面位置Ａより高
い位置に開口している泡排出管１４によって泡層１６内
の泡が汚泥貯留槽２へと導かれる。泡排出管１４を汚泥
貯留槽２内の液面位置より低い位置まで伸ばすことで送
られてきた泡を水圧により破壊することができ、汚泥貯
留槽２の小型化が図れる。

【００２２】この汚泥貯留槽２内に貯留された泡と余剰
汚泥を脱水機４へと導いて脱水することにより汚泥と発
泡原因物質とを分離除去する。ここで、発泡原因物質の
固形化を確実なものとするため、汚泥貯留槽２内または
脱水機４での脱水までの工程において無機凝集剤あるい
は高分子凝集剤をさらに添加してもよい。

【００２３】脱水機４で得られた脱水ろ液中からは発泡
原因物質の大部分が除去されている。この脱水ろ液は曝
気槽１０へと返送することで処理する。

【００２４】このようにして曝気槽１０内から発泡原因
物質を除去し、汚泥とともに槽外で回収を行うため、曝
気槽１０内での発泡原因物質の濃縮が起こることがな
く、発泡そのものが単に泡を消す場合に比べて抑制され
る。また、処理液中への発泡原因物質の残存も効果的に
抑制できる。そのため、固液分離装置３として膜分離装
置を用いた場合に膜に発泡原因物質である油脂や有機高
分子物質が付着して固液分離性能を低下させるおそれも
減少する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、活
性汚泥処理槽から直接泡とともに発泡原因物質を槽外へ
と排出させて、この発泡原因物質を分離除去するので、
活性汚泥処理槽から発泡原因が直接取り除かれ、発泡を
効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る活性汚泥処理槽からの発泡原因物
質除去方法、装置を適用したし尿処理施設の構成を示す
概略図である。

【符号の説明】

１…活性汚泥処理槽、２…汚泥貯留槽、３…固液分離装
置、４…脱水機、５…前処理施設、１０…曝気槽、１１
…処理液槽、１２…攪拌曝気装置、１４…泡排出管、１
５…液相、１６…泡層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性汚泥処理槽において曝気による発泡
   の原因となる物質を除去する方法であって、 前記活性汚泥処理槽内の所定位置より高い位置に存在す
   る内容物を槽外に排出する工程と、 排出された内容物を単独でまたは前記活性汚泥処理槽か
   ら排出される余剰汚泥とともに脱水処理することによ
   り、内容物中の発泡原因物質を単独または汚泥とともに
   分離除去する工程と、 を備えている活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去方
   法。
2. 【請求項２】 排出された内容物または内容物と余剰汚
   泥の混合物に凝集剤を添加する工程をさらに備えている
   請求項１記載の活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去
   方法。
3. 【請求項３】 曝気装置を有する活性汚泥処理槽におい
   て曝気による発泡の原因となる物質を除去する装置であ
   って、 前記活性汚泥処理槽内の所定位置より高い位置に存在す
   る内容物を槽外へと排出する排出手段と、 排出された内容物を貯留する貯留槽と、 前記貯留槽の内容物を導いて脱水することで、前記内容
   物中の発泡原因物質を分離除去する脱水設備と、 を備えている活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去装
   置。
4. 【請求項４】 前記貯留槽あるいは前記脱水設備に接続
   され、少なくともいずれか一方の内容物に凝集剤を添加
   する凝集剤添加装置をさらに備えている請求項３記載の
   活性汚泥処理槽からの発泡原因物質除去装置。
5. 【請求項５】 前記貯留槽は、前記活性汚泥処理槽から
   排出された余剰汚泥を貯留する汚泥貯留槽である請求項
   ３または４のいずれかに記載の活性汚泥処理槽からの発
   泡原因物質除去装置。