JP2002126795A - 汚泥減量方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生物処理による余剰汚泥の処理方法および装
置において、簡易かつ経済的に余剰汚泥を大幅に減量化
する。 【解決手段】 有機性排水を曝気槽７で分解処理し、発
生した汚泥の少なくとも一部を抜き出して、次亜塩素酸
塩処理槽２に投入する。汚泥を投入した次亜塩素酸塩処
理槽２に次亜塩素酸塩を、汚泥を乾燥汚泥に換算した重
量の０．００８〜２０重量％の混合比で添加して、汚泥
を微生物分解可能な状態に有機物化する。微生物分解可
能な状態に有機物化した汚泥の所定量をリアクター１１
に投入し分解処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、余剰汚泥を減量化
する方法及びその装置に関し、詳しくは化学処理と生物
処理とを併用して余剰汚泥を減量化する方法及びその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】排水中の有機汚濁成分の除去は、広く実
用化されている活性汚泥方式などの生物的処理方法によ
って行われているが、このような活性汚泥処理施設など
からは余剰汚泥が大量に発生しており、それらの発生量
は施設の拡充に伴って増大しつつあり、現在その増大す
る余剰汚泥の処理が大きな問題となっている。

【０００３】従来、余剰汚泥は脱水助剤（有機高分子ポ
リマー）を添加するなどして脱水した後、焼却処分ある
いは埋立処分にされていた。しかし、余剰汚泥の量が廃
棄物の半分近くになってきた現状においては、脱水機や
焼却炉を大規模化せざるを得ず、その設備や維持に要す
る費用は多大なものであり、また埋立処分場の確保も困
難な状況となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】汚泥の減量化の方法と
しては、従来より好気性、嫌気性微生物を利用する生物
的な処理方法と化学物質による化学的な処理方法が知ら
れている。しかし、たとえば前者の処理方法の１つであ
る嫌気性消化による余剰汚泥の減量化は、エネルギーが
メタンガスとして回収されるといった利点はあるが、余
剰汚泥の分解率が６０％程度と低いにも拘わらず消化に
要する日数が長く、広い敷地面積が必要であり、また未
分解の余剰汚泥及びその他の固形物は最終的には脱水
し、焼却あるいは埋立処分にしなければならない。さら
に、脱水されても汚泥は相当の水分を含むため、焼却に
おいては、ダイオキシン発生の一因ともなっている焼却
炉内の燃焼温度を下げる原因となり深刻な問題となって
いる。一方、後者の化学物質を利用する方法、たとえば
オゾンなどの処理によって汚泥を可溶化した後、曝気層
に返送する方法による有機性汚泥の減量法も提案されて
いるが、コストが高額であったり、新たな環境問題を起
こす側面があるため実用する場合にはかなり検討が必要
とされる。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
であり、簡易かつ経済的に余剰汚泥の減量を図ることが
可能であって、未分解の汚泥の処理が必要ない汚泥の処
理方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の汚泥減量方法
は、有機性排水を生物処理により分解する曝気槽から汚
泥の少なくとも一部を直接または間接に抜き出し、該汚
泥に次亜塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸塩で前記汚泥
を微生物分解可能な状態に有機物化し、有機物化した該
汚泥の所定量を、次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態
に有機物化された汚泥をリアクター汚泥による生物処理
により分解するリアクターに投入することを特徴とする
ものである。この方法において、さらにリアクター汚泥
を曝気槽に返送するようにしてもよい。

【０００７】上記方法において、前記有機物化した汚泥
の所定量を該リアクターに投入した後、該リアクターか
ら該リアクター汚泥の少なくとも一部を抜き出し、該リ
アクター汚泥に次亜塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸塩
で前記リアクター汚泥を微生物分解可能な状態に有機物
化し、有機物化した該リアクター汚泥の所定量を前記リ
アクターに返送してもよい。

【０００８】また本発明の汚泥減量方法は、有機性排水
を生物処理により分解する曝気槽から汚泥の少なくとも
一部を直接または間接に抜き出し、該抜き出した汚泥を
リアクターに投入し、該リアクターから該汚泥を含むリ
アクター汚泥の少なくとも一部を抜き出し、該リアクタ
ー汚泥に次亜塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸塩で前記
リアクター汚泥を微生物分解可能な状態に有機物化し、
有機物化した該リアクター汚泥の所定量を前記リアクタ
ーに返送するものとしてもよい。

【０００９】本発明の汚泥減量装置は、有機性排水を生
物処理により分解する曝気槽から抜き出した汚泥を次亜
塩素酸塩で微生物分解可能な状態に有機物化する次亜塩
素酸塩処理槽または二液混合装置と、前記次亜塩素酸塩
処理槽または該二液混合装置に前記曝気槽から抜き出し
た汚泥を移送する手段と、前記次亜塩素酸塩処理槽また
は前記二液混合装置に次亜塩素酸塩を添加する手段と、
前記次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態に有機物化さ
れた汚泥をリアクター汚泥による生物処理により分解す
るリアクターと、前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二
液混合装置で微生物分解可能な状態に有機物化された余
剰汚泥の所定量を該リアクターに投入する手段とを備え
たことを特徴とするものである。この装置において、さ
らにリアクター汚泥を曝気槽に返送する手段を備えてい
てもよい。

【００１０】上記装置において、前記有機物化された余
剰汚泥の所定量を前記リアクターに投入する手段の後
に、該リアクターから抜き出した前記リアクター汚泥を
前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置あるい
は別に設けた次亜塩素酸塩処理槽または二液混合装置に
移送する手段と、これらの次亜塩素酸塩処理槽または二
液混合装置に次亜塩素酸塩を添加する手段と、次亜塩素
酸塩処理槽または二液混合装置で微生物分解可能な状態
に有機物化された余剰汚泥の所定量を前記リアクターに
返送する手段とを備えるものとすることもできる。

【００１１】本発明の汚泥減量装置は、次亜塩素酸塩で
微生物分解可能な状態に有機物化された汚泥をリアクタ
ー汚泥による生物処理により分解するリアクターと、有
機性排水を生物処理により分解する曝気槽から抜き出し
た汚泥を前記リアクターに投入する手段と、前記リアク
ターから抜き出したリアクター汚泥を次亜塩素酸塩で微
生物分解可能な状態に有機物化する次亜塩素酸塩処理槽
または二液混合装置と、前記リアクターから抜き出した
該リアクター汚泥を前記次亜塩素酸塩処理槽または前記
二液混合装置に投入する手段と、前記次亜塩素酸塩処理
槽または前記二液混合装置に次亜塩素酸塩を添加する手
段と、前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置
で微生物分解可能な状態に有機物化された余剰汚泥の所
定量を前記リアクターに返送する手段とを備えるものと
してもよい。

【００１２】「有機性排水」とは、有機物を主に含む排
水をいい、家庭排水やし尿などの都市下水からの排水や
工場排水などを意味する。

【００１３】「汚泥」とは、有機性排水を生物処理する
処理施設の曝気槽中の主な構成体であって、都市下水や
諸種の産業排水を連続通気攪拌してそれらの含有有機物
に対する資化能、酸化能の高い種々の好気性細菌や、酸
素のない状態で含有有機物を分解する嫌気性細菌や、嫌
気、好気どちらの状態でも含有有機物を分解できる通性
嫌気性細菌などの微生物、及びこの微生物を増殖させて
得られる泥状の物質や、有機性の懸濁物の集まりであ
り、微生物を含むものであれば、多少の未処理状態の有
機性排水や無機物をも含む意味として用いる。「リアク
ター汚泥」とは、リアクター中に存在する汚泥を示す
が、「汚泥」とその内容を区別するものではない。また
「余剰汚泥」とは、有機性排水を生物処理する過程で発生
した微生物であって排水処理の目的上必要とされる微生
物量を上まわる微生物より成るものを意味し、都市下水
や諸種の産業排水を連続通気攪拌してそれらの含有有機
物に対する資化能、酸化能の高い種々の好気性細菌や、
酸素のない状態で含有有機物を分解する嫌気性細菌や、
嫌気、好気どちらの状態でも含有有機物を分解できる通
性嫌気性細菌などの微生物、及びこの微生物を増殖させ
て得られる泥状の物質や、有機性の懸濁物の集まりであ
り、微生物を含むものであれば、多少の未処理状態の有
機性排水や無機物をも含むものであってもよい。また、
「生物処理」とは、活性汚泥法や、膜分離活性汚泥法、
生物膜法などのように、生物によって有機性排水を処理
する方法を、「微生物」とは、活性汚泥法の活性汚泥菌
をはじめ、膜分離活性汚泥法の活性汚泥菌や生物膜法の
生物膜構成菌を含む広い意味である。

【００１４】「曝気槽」とは、有機性排水を生物処理に
より分解処理する槽を意味し、「曝気槽から直接または
間接に」とは、曝気槽から直接抜き出してもよいしある
いは曝気槽から沈殿槽などを経由して間接的に抜き出し
てもよいことを意味する。また本発明で「リアクター」と
は、次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態に有機物化さ
れた汚泥をリアクター汚泥による生物処理により分解す
る槽を意味する。

【００１５】次亜塩素酸塩は、次亜塩素酸の塩であっ
て、一般式ＭＣｌＯで表され、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ
など）やアルカリ土類金属（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなど）と
の塩、たとえば次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カル
シウムが好ましい。次亜塩素酸塩は、汚泥を乾燥汚泥に
換算した重量の０．００８〜２０重量％、すなわち、汚
泥を乾燥汚泥に換算した重量に対して次亜塩素酸塩を
０．００８〜２０重量％、好ましくは０．００８〜１０
重量％、さらには０．００８〜５重量％添加することが
好ましい。乾燥汚泥に換算した汚泥に対する次亜塩素酸
塩の重量％は、汚泥と次亜塩素酸塩の反応時の混合割合
を意味する。乾燥汚泥に換算とは、含水率が０％の乾燥
汚泥に換算することを意味する。次亜塩素酸塩の重量は
有効塩素１００％の次亜塩素酸塩に換算された重量を意
味する。

【００１６】「次亜塩素酸塩処理槽」（以下単に「処理
槽」という）は、次亜塩素酸塩で汚泥を酸化し汚泥菌を
死滅させる槽であって、次亜塩素酸塩による酸化には汚
泥と添加される次亜塩素酸塩とを攪拌するための攪拌機
を設けることが望ましい。攪拌機は、高速で攪拌できれ
ば特に限定されるものではなく、たとえば羽根式攪拌機
が好ましい。「二液混合装置」は、次亜塩素酸塩で汚泥
を酸化し、汚泥菌を死滅させる装置であって、次亜塩素
酸塩による酸化は汚泥と添加される次亜塩素酸塩とを混
合室で混合して行う。特に、効率よく混合するため乱流
板等を設けて乱流を発生させて２液を混合するとより好
ましい。

【００１７】「沈殿槽」は、沈殿を利用して汚泥と上澄水
を分離する槽である。「液中膜」は、浸漬型の固液分離
装置で、微多孔性膜を利用して排水から水を分離する膜
である。「中空糸」は、芯が中空になっている糸であ
り、これをまとめた中空糸膜を利用して排水から水を分
離する。

【００１８】該次亜塩素酸塩で前記汚泥を微生物分解可
能な状態に有機物化するとは、次亜塩素酸塩で汚泥を酸
化分解し微生物がＢＯＤ源として生物酸化できる状態に
することを意味する。

【００１９】有機物化した該汚泥の所定量をリアクター
に投入あるいは返送するとは、有機物化した汚泥のすべ
てをリアクターに投入あるいは返送してもよいし、また
有機物化した汚泥の一部を投入あるいは返送してもよい
ことを意味する。また、ここで投入あるいは返送する有
機物化した汚泥には、次亜塩素酸塩によって有機物化さ
れた汚泥の他に次亜塩素酸塩とは未反応の汚泥も含まれ
ていることを意味する。

【００２０】

【発明の効果】本発明の汚泥減量方法は、有機性排水を
生物処理により分解する曝気槽から汚泥の少なくとも一
部を直接または間接に抜き出し、該汚泥に次亜塩素酸塩
を添加して該次亜塩素酸塩で前記汚泥を微生物分解可能
な状態に有機物化し、有機物化した該汚泥の所定量を、
次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態に有機物化された
汚泥をリアクター汚泥による生物処理により分解するリ
アクターに投入することとしたので、また本発明の汚泥
減量装置は、有機性排水を生物処理により分解する曝気
槽から抜き出した汚泥を次亜塩素酸塩で微生物分解可能
な状態に有機物化する次亜塩素酸塩処理槽または二液混
合装置と、前記次亜塩素酸塩処理槽または該二液混合装
置に前記曝気槽から抜き出した汚泥を移送する手段と、
前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置に次亜
塩素酸塩を添加する手段と、前記次亜塩素酸塩で微生物
分解可能な状態に有機物化された汚泥をリアクター汚泥
による生物処理により分解するリアクターと、前記次亜
塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置で微生物分解可
能な状態に有機物化された余剰汚泥の所定量を該リアク
ターに投入する手段とを備えたので、次亜塩素酸塩によ
って汚泥の主な構成物である微生物の細胞壁の一部が破
壊され、その細胞壁およびその内容物が他の微生物によ
って捕食吸収されて汚泥が減量されるため、有機性排水
の処理を行いながら、未分解の余剰汚泥を発生させるこ
となく経済的に汚泥の減量を図ることができる。

【００２１】より具体的には、従来の生物処理方法で
は、未分解の余剰汚泥及びその他の固形物は脱水し焼却
あるいは埋立処分にしなければならなかったが、本発明
の汚泥減量方法、減量装置では、曝気槽から取り出され
た汚泥は次亜塩素酸塩によって酸化され微生物分解可能
な状態に有機物化されてリアクターに投入され、ここで
リアクター汚泥を構成する微生物によって分解吸収され
るため、未分解の余剰汚泥を別に脱水したり焼却する必
要がない。また、リアクター汚泥を曝気槽に返送するこ
ととしたときは、曝気槽から取り出された汚泥の全てが
次亜塩素酸塩によって微生物分解可能な状態に有機物化
されなくても、少なくとも有機物化された汚泥は、曝気
槽に戻されると汚泥を構成する微生物によって分解吸収
される。したがって、曝気槽から取り出された汚泥の循
環を繰り返すことによって汚泥は処理されていくので、
未分解の余剰汚泥処理のために脱水機や焼却機は必要と
しない。

【００２２】また、従来の化学処理で汚泥を減量する方
法では、化学物質にかかるコストが高額であったが、本
発明では次亜塩素酸塩で汚泥のすべてを酸化し汚泥の減
量を図るのではなく、汚泥に対してこの汚泥を微生物分
解可能な状態に有機物化するために次亜塩素酸塩を用い
るので汚泥処理にかかるコストを低く抑えることが可能
となる。すなわち、次亜塩素酸塩によって汚泥の主な構
成物である微生物の細胞壁の一部が破壊され、その結果
細胞壁およびその内容物が他の微生物によって分解吸収
されて、汚泥の減量化につながるので、汚泥のすべてを
化学物質によって処理するのに比較して経済的にかなり
有利となる。

【００２３】また、有機性排水を生物処理により分解す
る曝気槽から汚泥の少なくとも一部を抜き出し、汚泥に
次亜塩素酸塩を添加して次亜塩素酸塩で余剰汚泥を微生
物分解可能な状態に有機物化し、この有機物化した汚泥
をリアクターに投入するという工程により、有機性排水
から汚泥の処理までを一括して行うことができ、またシ
ステムの自動化を図ることができるので、人件費をかけ
ずに有機性排水および汚泥の処理を行うことが可能とな
る。さらに、次亜塩素酸塩により微生物分解可能な状態
に有機物化された汚泥を有機性排水処理のプロセスと独
立して処理することが可能となるので、曝気槽へのBOD
負荷の増加を防止し、汚泥をより確実に処理することが
できる。また、次亜塩素酸塩により微生物分解可能な状
態に有機物化された汚泥の量に応じてリアクターの容積
やリアクター汚泥のMLSSを調整することができるので、
余剰汚泥をより効率的に生物処理により分解できる。

【００２４】また、前記汚泥減量方法および装置におい
て、前記有機物化された汚泥の所定量を前記リアクター
に投入した後、該リアクターからリアクター汚泥の少な
くとも一部を抜き出し、該リアクター汚泥に次亜塩素酸
塩を添加して該次亜塩素酸塩で該リアクター汚泥を微生
物分解可能な状態に有機物化し、有機物化した該リアク
ター汚泥の所定量を該リアクターに返送することとした
場合においては、前記有機物化された汚泥が該リアクタ
ー中で該リアクター汚泥により分解吸収された後、再び
リアクター汚泥に生成され、該リアクター中の該リアク
ター汚泥のMLSS濃度を上昇させる場合において、該リア
クター汚泥の少なくとも一部を該次亜塩素酸塩で有機物
化することにより該リアクター中の該リアクター汚泥の
MLSS濃度の上昇を防ぐことが可能となる。なお、該リア
クターから抜き出された該リアクター汚泥には前記有機
物化され該リアクターに投入された該汚泥の未処理分が
含まれてもよく、リアクター〜次亜塩素酸塩処理槽（ま
たは二液混合装置）〜リアクターと汚泥の循環を繰り返
すことによって汚泥は処理されていく。

【００２５】また、本発明の汚泥減量方法および装置に
おいて、有機性排水を生物処理により分解する曝気槽か
ら汚泥の少なくとも一部を直接または間接に抜き出し、
該抜き出した汚泥をリアクターに投入し、該リアクター
から該リアクター汚泥の少なくとも一部を抜き出し、該
リアクター汚泥に次亜塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸
塩で前記リアクター汚泥を微生物分解可能な状態に有機
物化し、有機物化した該汚泥の所定量を前記リアクター
に返送するものとした時も、次亜塩素酸塩により微生物
分解可能な状態に有機物化された汚泥を有機性排水を処
理するプロセスと独立して処理することが可能となるの
で、余剰汚泥をより効率的に生物処理により分解でき
る。さらに前記曝気槽から前記汚泥の少なくとも一部を
直接または間接に抜き出し、該抜き出した汚泥をリアク
ターに投入し、該リアクターから該リアクター汚泥の少
なくとも一部を抜き出し、次亜塩素酸塩を添加して該次
亜塩素酸塩で該リアクター汚泥を微生物分解可能な状態
に有機物化し、有機物化した該リアクター汚泥の所定量
を該リアクターに返送することとした場合においては、
前記曝気槽から前記汚泥の少なくとも一部を直接または
間接に抜き出し、該抜き出した汚泥をリアクターに投入
するので、該リアクター中の該リアクター汚泥のMLSS濃
度が上昇する場合において、該リアクター汚泥の少なく
とも一部を該次亜塩素酸塩で有機物化することにより該
リアクター中の該リアクター汚泥のMLSS濃度の上昇を防
ぐことが可能となる。なお、該リアクターから抜き出さ
れた該リアクター汚泥には前記曝気槽から抜き出された
前記汚泥が含まれてもよく、リアクター〜次亜塩素酸塩
処理槽（または二液混合装置）〜リアクターと汚泥の循
環を繰り返すことによって汚泥は処理されていく。

【００２６】なお、本発明の汚泥減量方法および装置に
おいて、前記リアクターから該リアクター内の汚泥の一
部を取り出し沈殿槽で固液分離することとした時は、汚
泥と水とをより効率的に分離することが可能となる。

【００２７】また、本発明の汚泥減量方法および装置に
おいて、前記リアクター内の汚泥の一部を該リアクター
に備えた液中膜または中空糸膜で水と分離することとし
た時は、リアクター内の汚泥の密度を高くすることが可
能となり、リアクターを小さくすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の汚泥の減量方法に
ついて、図１から図３を参照して説明する。

【００２９】図１は本発明の第一の実施の形態による汚
泥減量装置の概略図である。汚泥減量装置１は、処理槽
２、曝気槽７から処理槽２へ直接汚泥を投入する手段３
ａ、曝気槽７から沈殿槽６を経て処理槽２へ間接的に汚
泥を投入する手段３ｂ、曝気槽７の処理水を汚泥と上澄
水に分離する沈殿槽６、次亜塩素酸塩を処理槽２へ添加
する手段４、微生物分解可能な状態に有機物化した汚泥
をリアクター１１へ投入する手段５、有機性排水を一時
的に溜めておく原水槽８、沈殿槽６から汚泥を曝気槽７
に返送する手段９を備えてなるものである。

【００３０】工場や家庭から発生した有機性排水は、原
水槽８に一時的に溜められ、曝気槽７の処理に応じて有
機性排水が原水槽８から曝気槽７に送られる。原水槽８
から曝気槽７に有機性排水が送られると、曝気槽７では
溶存酸素を十分な濃度に維持して活性汚泥菌（微生物）
を繁殖させ、これと有機性排水を曝気によって５時間〜
一昼夜処理する。処理された処理水は、沈殿槽６に送ら
れて透明な上澄水と汚泥に分離される。ここで上澄水は
消毒などの処理ののち放流される。一方汚泥は沈殿槽６
から汚泥を曝気槽７に返送する手段９を経て曝気槽７に
返送される。曝気槽７では有機性排水の処理を行うほど
汚泥が発生する。しかし、汚泥の増加に伴い沈殿層６に
て処理水と汚泥の分離が困難となる。沈殿層６で上澄水
と汚泥の分離を困難にする原因となる汚泥、いわゆる余
剰汚泥が発生するようになる。

【００３１】このような余剰汚泥が発生すると、汚泥を
曝気槽７に返送することなく、曝気槽７から処理槽２へ
直接汚泥を投入する手段３ａまたは曝気槽７から沈殿槽
６を経て処理槽２へ間接的に汚泥を投入する手段３ｂに
よって、汚泥を処理槽２へ抜き出す。処理槽２に抜き出
された汚泥は添加される次亜塩素酸塩によってＢＯＤ化
される。汚泥との酸化効率をあげるために、次亜塩素酸
塩の添加は少量ずつ行われることが好ましい。また、同
様の理由から処理槽２には汚泥と次亜塩素酸塩を高速で
攪拌することができる攪拌機が備えられていることが好
ましい。添加される次亜塩素酸塩の量は、抜き出された
汚泥と次亜塩素酸塩の反応時の混合割合が、抜き出され
た汚泥を乾燥汚泥に換算した重量の０．００８〜２０重
量％、好ましくは０．００８〜１０重量％、さらには
０．００８〜５重量％が好ましい。添加された次亜塩素
酸塩によって、投入された汚泥は酸化され、汚泥を構成
している汚泥菌の細胞壁の一部が破壊されて死滅しBOD
化される。分解された汚泥はリアクター１１に投入する
手段５によってリアクター１１に投入され、生物処理に
より分解される。すなわち、本発明の汚泥減量は、次亜
塩素酸塩による汚泥の酸化によって死滅した汚泥をリア
クター中にＢＯＤ源として投入することにより汚泥の減
量をはかろうとするものである。このように、次亜塩素
酸塩により微生物分解可能な状態に有機物化された汚泥
をリアクター１１に投入することとしたので、次亜塩素
酸塩により微生物分解可能な状態に有機物化された汚泥
を有機性排水処理のプロセスと独立して処理することが
可能となるので、曝気槽へのBOD負荷の増加を防止し、
汚泥をより確実に処理することができる。また、微生物
分解可能な状態に有機物化した汚泥の量に合わせてリア
クターの容積、リアクター汚泥のMLSS濃度を調整して効
率よい生物処理をすることができる。また、本実施の形
態においてリアクター１１内のリアクター汚泥を原水槽
８に移送する手段１２０aと曝気槽７に移送する手段１
２０bを設けることにより、リアクター１１へのBOD負荷
の増加を防止し、また投入された汚泥の全てが次亜塩素
酸塩によってBOD化されず処理槽２に未分解の汚泥が含
まれても、未分解の汚泥は分解された汚泥とともにリア
クター１１に投入されその後再び曝気槽７から処理槽２
に抜き出され、この循環を繰り返す間に分解される。

【００３２】なお、本実施の形態においては、曝気槽７
から処理槽２へ直接汚泥を投入する手段３ａを設けてい
るが、処理槽２では次亜塩素酸塩が効率よく汚泥菌を死
滅させることに消費されることが好ましく、その他の有
機物を酸化することに次亜塩素酸塩が消費されるのは好
ましくない。従ってこれを防止するため、曝気槽７また
は沈殿層６から処理槽２へ汚泥を投入する間に、再曝気
槽を設けておくことがより好ましい。また、処理槽２で
次亜塩素酸塩が、有機性排水に含まれる窒素分から微生
物により間接的に合成される亜硝酸を酸化することに消
費されることは好ましくないので、手段３ａの途中で再
曝気槽と処理槽２の間に脱窒槽を設けることがさらに好
ましい。

【００３３】図１に示すように、汚泥減量装置１は、リ
アクター１１内のリアクター汚泥を固液分離する沈殿槽
１００を備えていてもよい。沈殿槽１００に送られた処
理水は透明な上澄水と汚泥に分離され、上澄水は消毒な
どの処理の後放流される。この沈殿槽１００により、汚
泥と処理水とをより効率的に分離することが可能にな
る。沈殿槽１００により分離された処理水は、原水槽
８、曝気槽７、沈殿槽６のいずれに移送してもよい。沈
殿槽１００で分離された汚泥は返送手段１０１によりリ
アクターに戻される。

【００３４】図２は本発明の第二の実施の形態による汚
泥減量装置の概略図である。汚泥減量装置１０は、処理
槽１２、曝気槽１７から処理槽１２へ直接汚泥を投入す
る手段１３ａ、曝気槽１７から沈殿槽１６を経て処理槽
１２へ間接的に汚泥を投入する手段１３ｂ、曝気槽１７
の処理水を汚泥と上澄水に分離する沈殿槽１６、次亜塩
素酸塩を処理槽１２へ添加する手段１４、微生物分解可
能な状態に有機物化した汚泥を処理槽１２からリアクタ
ー１１０へ投入あるいは返送する手段１５、リアクター
１１０から処理層１２へリアクター汚泥を移送する手段
１１１、有機性排水を一時的に溜めておく原水槽１８、
沈殿槽１６から汚泥を曝気槽１７に返送する手段１９を
備えてなるものである。このように、処理槽１２により
微生物分解可能な状態に有機物化した該汚泥をリアクタ
ー１１０に投入した後処理槽１２に返送する手段を備え
ることにより、次亜塩素酸塩により微生物分解可能な状
態に有機物化された汚泥を有機性排水と独立して処理す
ることが可能となり、また次亜塩素酸塩による有機物化
とリアクターによる生物処理を繰り返すことができ、余
剰汚泥をより効率的に生物処理により分解することが可
能となる。

【００３５】なお、本実施の形態においても、曝気槽１
７または沈殿槽１６から処理槽１２へ汚泥を投入する間
に、再曝気槽を設けておくことがより好ましい。また、
手段１３aの途中で再曝気槽と処理槽１２の間に脱窒槽
を設けることがさらに好ましい。また、図２に示すよう
に、リアクター１１０内のリアクター汚泥を固液分離す
る沈殿槽２００を備えていてもよい。沈殿槽２００の処
理水は原水槽１８、曝気槽１７、沈殿槽１６のいずれに
移送してもよい。沈殿槽２００で分離された汚泥は返送
手段２０１によりリアクターに戻される。

【００３６】図３は本発明の第三の実施の形態による汚
泥減量装置の概略図である。汚泥減量装置２０は、処理
槽２２、曝気槽２７からリアクター２１０へ直接汚泥を
投入する手段２３a、曝気槽２７から沈殿槽２６を経て
リアクター２１０へ間接的に汚泥を投入する手段２３
b、曝気槽２７の処理水を汚泥と上澄水に分離する沈殿
槽２６、リアクター２１０から処理槽２２へリアクター
汚泥を移送する手段２１１、次亜塩素酸塩を処理槽２２
へ添加する手段２４、微生物分解可能な状態に有機物化
した汚泥をリアクター２１０へ返送する手段２５、有機
性排水を一時的に溜めておく原水槽２８、沈殿槽２６か
ら汚泥を曝気槽２７に返送する手段２９を備えてなるも
のである。この場合も、次亜塩素酸塩により微生物分解
可能な状態に有機物化された汚泥を有機性排水と独立し
て処理することが可能となり、また次亜塩素酸塩による
有機物化とリアクターによる生物処理を繰り返すことが
できるので、前記と同じ効果が得られる。

【００３７】また、図３に示すように、リアクター２１
０内のリアクター汚泥を固液分離する沈殿槽３００を備
えていてもよい。沈殿槽３００の処理水は原水槽２８、
曝気槽２７、沈殿槽２６のいずれに移送してもよい。沈
殿槽３００で分離された汚泥は返送手段３０１によりリ
アクターに戻される。

【００３８】図１、図２および図３において、例えば図
４に示すようにリアクター１１，１１０，２１０は内部
に水と汚泥を分離する液中膜４０または中空糸膜（図示
せず）を備えていてもよく、この場合リアクター内の汚
泥の密度を高くすることができるため、リアクターを小
さくすることができる。この場合、沈殿槽１００，２０
０，３００は備えなくともよい。

【００３９】また、図２および図３において、リアクタ
ー内のリアクター汚泥を原水槽または曝気槽に移送する
手段を設けてもよく、この場合、リアクターへのBOD負
荷の増加を防止し、汚泥をより確実に処理することがで
きる。

【００４０】図５は汚泥の死滅率と乾燥汚泥重量と次亜
塩素酸ナトリウムの反応時の混合割合との関係を示した
グラフである。このグラフから明らかなように次亜塩素
酸ナトリウムの混合割合が乾燥汚泥１に対して０．００
８の時、すでに汚泥の死滅率は相当高いが、次亜塩素酸
ナトリウムの混合割合が２０より増加しても汚泥の死滅
率には大きな変化がみられなくなる。すなわち、本発明
は、使用する汚泥の死滅率が高く、かつ汚泥を殺すのに
効率のよい次亜塩素酸ナトリウムの混合範囲、すなわ
ち、乾燥汚泥重量に対して汚泥と次亜塩素酸ナトリウム
の反応時の混合割合が０．００８〜２０重量％の次亜塩
素酸ナトリウムを添加することによって経済的な処理を
行うようにしたものである。なお、ここでは次亜塩素酸
塩として次亜塩素酸ナトリウムを用いた場合について説
明したが、その他の次亜塩素酸塩も同様に用いることが
できる。

【００４１】また、本発明の汚泥減量方法、装置は汚泥
の減量を有機性排水の処理を行う過程に組み込んである
ので、有機性排水の処理を行いながら余剰汚泥の処理を
行うことができる。さらに、有機性排水の処理と汚泥の
減量を連続したシステムとして行うことができるので、
有機性排水の処理と汚泥の減量を自動化することが可能
となり、人件費にかかる費用を今まで以上に抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態による汚泥減量装置
の概略図

【図２】本発明の第二の実施の形態による汚泥減量装置
の概略図

【図３】本発明の第三の実施の形態による汚泥減量装置
の概略図

【図４】本発明の第一、第二および第三の実施の形態に
よる汚泥減量装置のリアクターに液中膜を備えた場合の
概略図

【図５】汚泥の死滅率と乾燥汚泥重量と次亜塩素酸ナト
リウムの反応時の混合割合との関係を示したグラフ

【符号の説明】

１ 汚泥減量装置 ２ 処理槽 ４ 次亜塩素酸塩添加手段 ５ 有機物化汚泥投入手段 ７ 曝気槽 １０ 汚泥減量装置 １１ リアクター １２ 処理槽 １４ 次亜塩素酸塩添加手段 １５ 有機物化汚泥投入あるいは返送手段 １７ 曝気槽 ２０ 汚泥減量装置 ２２ 処理槽 ２４ 次亜塩素酸塩添加手段 ２５ 有機物化汚泥投入あるいは返送手段 ２７ 曝気槽 ４０ 液中膜 １００ 沈殿槽 １１０ リアクター １１１ リアクター汚泥移送手段 ２００ 沈殿槽 ２１０ リアクター ２１１ リアクター汚泥移送手段 ３００ 沈殿槽

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性排水を生物処理により分解する曝
   気槽から汚泥の少なくとも一部を直接または間接に抜き
   出し、該汚泥に次亜塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸塩
   で前記汚泥を微生物分解可能な状態に有機物化し、有機
   物化した該汚泥の所定量を、次亜塩素酸塩で微生物分解
   可能な状態に有機物化された汚泥をリアクター汚泥によ
   る生物処理により分解するリアクターに投入することを
   特徴とする汚泥減量方法。
2. 【請求項２】 前記リアクター内の前記リアクター汚泥
   の少なくとも一部を抜き出し、該リアクター汚泥に次亜
   塩素酸塩を添加して該次亜塩素酸塩で前記リアクター汚
   泥を微生物分解可能な状態に有機物化し、有機物化した
   該リアクター汚泥の所定量を前記リアクターに返送する
   ことを特徴とする請求項１記載の汚泥減量方法。
3. 【請求項３】 有機性排水を生物処理により分解する曝
   気槽から汚泥の少なくとも一部を直接または間接に抜き
   出し、該抜き出した汚泥をリアクターに投入し、該リア
   クターから該汚泥の一部を含むリアクター汚泥の少なく
   とも一部を抜き出し、該リアクター汚泥に次亜塩素酸塩
   を添加して該次亜塩素酸塩で前記リアクター汚泥を微生
   物分解可能な状態に有機物化し、有機物化した該リアク
   ター汚泥の所定量を前記リアクターに返送することを特
   徴とする汚泥減量方法。
4. 【請求項４】 前記リアクターから該リアクター内の前
   記リアクター汚泥の少なくとも一部を取り出し、沈殿槽
   で固液分離をすることを特徴とする請求項１から３いず
   れか１項記載の汚泥減量方法。
5. 【請求項５】 前記リアクター内の前記リアクター汚泥
   の少なくとも一部を、液中膜または中空糸膜で水と分離
   することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載
   の汚泥減量方法。
6. 【請求項６】 前記次亜塩素酸塩の混合比が、汚泥を乾
   燥汚泥に換算した重量の０．００８〜２０重量％である
   ことを特徴とする請求項１から５いずれか1項記載の汚
   泥減量方法。
7. 【請求項７】 有機性排水を生物処理により分解する曝
   気槽から抜き出した汚泥を次亜塩素酸塩で微生物分解可
   能な状態に有機物化する次亜塩素酸塩処理槽または二液
   混合装置と、前記次亜塩素酸塩処理槽または該二液混合
   装置に前記曝気槽から抜き出した汚泥を移送する手段
   と、前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置に
   次亜塩素酸塩を添加する手段と、前記次亜塩素酸塩で微
   生物分解可能な状態に有機物化された汚泥をリアクター
   汚泥による生物処理により分解するリアクターと、前記
   次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置で微生物分
   解可能な状態に有機物化された余剰汚泥の所定量を該リ
   アクターに投入する手段とを備えたことを特徴とする汚
   泥減量装置。
8. 【請求項８】 前記リアクター内の前記リアクター汚泥
   を前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置に移
   送する手段と、前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液
   混合装置に次亜塩素酸塩を添加する手段と、前記次亜塩
   素酸塩処理槽または前記二液混合装置で微生物分解可能
   な状態に有機物化された余剰汚泥の所定量を前記リアク
   ターに返送する手段とを備えたことを特徴とする請求項
   ７記載の汚泥減量装置。
9. 【請求項９】 次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態に
   有機物化された汚泥をリアクター汚泥による生物処理に
   より分解するリアクターと、有機性排水を生物処理によ
   り分解する曝気槽から抜き出した汚泥を前記リアクター
   に投入する手段と、前記リアクターから抜き出したリア
   クター汚泥を次亜塩素酸塩で微生物分解可能な状態に有
   機物化する次亜塩素酸塩処理槽または二液混合装置と、
   前記リアクターから抜き出したリアクター汚泥を前記次
   亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置に投入する手
   段と、前記次亜塩素酸塩処理槽または前記二液混合装置
   に次亜塩素酸塩を添加する手段と、前記次亜塩素酸塩処
   理槽または前記二液混合装置で微生物分解可能な状態に
   有機物化された余剰汚泥の所定量を前記リアクターに返
   送する手段とを備えたことを特徴とする汚泥減量装置。
10. 【請求項１０】 固液分離をする沈殿槽と、該沈殿槽に
    前記リアクターから該リアクター内の該リアクター汚泥
    の少なくとも一部を抜き出して投入する手段とを備えた
    ことを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の汚
    泥減量装置。
11. 【請求項１１】 前記リアクターに液中膜または中空糸
    膜を備え、該リアクター内の水と汚泥を分離する手段を
    備えたことを特徴とする請求項７から９いずれか１項記
    載の汚泥減量装置。
12. 【請求項１２】 前記次亜塩素酸塩の混合比が、汚泥を
    乾燥汚泥に換算した重量の０．００８〜２０重量％であ
    ることを特徴とする請求項７から１１いずれか1項記載
    の汚泥減量装置。