JP2002177983A

JP2002177983A - 廃水処理装置

Info

Publication number: JP2002177983A
Application number: JP2000379342A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Takahashi; 和義高橋
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-25

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性廃水を生物処理する際に、余剰汚泥の
発生を十分に抑制でき、しかも、処理に要するエネルギ
ーと手間を軽減でき、これにより経済性をも向上できる
廃水処理装置を提供する。【解決手段】廃水処理装置１０は、原水Ｗが供給され
る生物処理槽１に固液分離槽２が接続され、これに凝集
槽３、脱水機４及び酸化器６が順に接続されて成るもの
である。生物処理槽１において好気性処理された被処理
水Ｗｋは、固液分離槽２で固液分離され、汚泥Ｓの一部
が凝集槽３へ移送される。凝集槽３では、凝集剤Ｘが添
加され、凝集された汚泥Ｓは、例えば８５％程度の含水
率となるように脱水機４で脱水される。脱水汚泥Ｓは酸
化器６内でオゾン含有ガスＧｏによって酸化され可溶化
される。可溶化された汚泥Ｓは生物処理槽１へ返送され
て処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水処理方法及び
装置に関し、特に、下水、産業廃水等の有機性廃水を生
物処理し、その際に使用された汚泥を分解処理する廃水
処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下水、産業廃水等の有機性廃
水（排水、汚水）の処理には、活性汚泥法が代表的な方
法として用いられている。このような方法を用いた生物
処理においては、廃水中の有機物の処理に伴って余剰汚
泥が大量に発生する傾向にある。通常、この余剰汚泥
は、脱水された後、そのままの状態で投棄・廃棄処分さ
れるか、焼却処分されている。しかし、近年、廃棄物処
分場不足、燃焼に伴うダイオキシン等の有害な有機性塩
素化合物の発生が大きな問題となっており、余剰汚泥の
少ない生物処理技術が切望されている。

【０００３】このような要求に応えるべく、余剰汚泥の
減容化の方法として（１）オゾンを使用する方法、具体
的には、有機性廃水を活性汚泥で処理し、その処理水中
の汚泥を固液分離し、分離された汚泥の一部を生物処理
槽に返送すると共に、他部をオゾンと反応させて可溶化
した後、生物処理槽に戻して処理する方法が知られてい
る。この方法は、オゾンを用いて汚泥を可溶化した後、
生物処理する方法であるが、これに代わる汚泥の可溶化
法として、（２）超音波を利用する方法、（３）汚泥を
アルカリ性に保持して可溶化する方法、（４）汚泥を加
熱処理する方法、等も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の各
方法のうち、オゾンを使用する方法は、汚泥を十分に可
溶化するのに多量のオゾンを必要とする傾向にあり、手
間とコストの増大を招くという不都合があった。また、
超音波を利用する方法や汚泥をアルカリ性に保持して可
溶化する方法も、汚泥の可溶化が必ずしも十分に達成さ
れず、経済性の観点からも改善が望まれている。

【０００５】これに対し、汚泥を加熱処理する方法は、
例えば、特開平９−２７６８８７号公報に開示されてい
るように、汚泥を４０〜１００℃程度に加温叉は加熱し
て処理するので、他の従来方法よりも、処理の簡易性及
び経済性の観点から有利と考えられる。しかし、汚泥を
単に４０〜１００℃程度に加熱するだけなので、汚泥の
可溶化に長時間を要したり、或いは汚泥の可溶化が十分
に達成されないといった問題があった。また、この方法
では、実質的に液体状態の汚泥（濃縮汚泥）を所定の温
度に加熱・保持する必要があるので、多大の熱エネルギ
ーを必要とするという問題も有していた。

【０００６】そこで、本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、下水、産業廃水等の有機性廃水を
生物処理する際に、余剰汚泥の発生を十分に抑制でき、
しかも、処理に要するエネルギーと手間を軽減でき、こ
れにより経済性をも向上できる廃水処理方法及び装置を
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】上記課題を解決するため
に、本発明による廃水処理装置は、有機性廃水が生物処
理される生物処理部と、その生物処理部に接続され、生
物処理部から移送された汚泥が分解処理される汚泥処理
部とを備えるものであって、汚泥処理部が、（１）汚泥
を含水率が９０％以下、より好ましくは８５％以下、特
に好ましくは８５〜６０％となるように脱水する脱水部
と、（２）酸化剤が供給され且つ脱水された汚泥の少な
くとも一部が酸化される酸化部とを有することを特徴と
する。

【０００８】このような構成を有する廃水処理装置にお
いては、生物処理部からの汚泥が汚泥処理部へ送られ、
脱水部で上記所定の含水率となるように脱水される。こ
れにより、汚泥は、言わば脱水ケーキのような半固形状
態叉は略固形状態となる。次いで、酸化部において、こ
のように脱水された汚泥の少なくとも一部が酸化剤によ
って酸化される。これにより、汚泥は酸化分解により改
質され、二酸化炭素（ＣＯ₂）、水（Ｈ₂Ｏ）等、叉は、
炭水化物、蛋白質、それらの有機酸、低級炭化水素等の
可溶成分へと変換される。これのうち、ＣＯ₂やＨ₂Ｏ等
は汚泥から平易に除去することができ、また、可溶成分
である有機物等は生物処理工程に返送して良好に処理さ
れ得る。

【０００９】このとき、汚泥は既に脱水ケーキのような
状態となっているので、実質的に液状の汚泥を酸化する
従来に比して、酸化剤と汚泥との接触効率が増大され、
ひいては酸化効率が高められる。例えば、酸化剤として
従来と同じオゾンを含むガスを用いても、汚泥が半固形
状とされているので、酸化が実質的に固気反応によって
進行する。これに対し、従来は実質的に気液反応であ
り、オゾンが液中で分解し易いことも相俟って、酸化効
率が十分ではない。

【００１０】また、脱水状態の汚泥は、脱水されていな
い汚泥に比して熱容量が減少するので、反応効率を高め
るために加熱するような場合に、必要な熱量（エネルギ
ー）が少なくて済み、且つ、所定の温度への到達時間が
短縮される。また、酸化剤の使用により、穏やかな熱処
理条件での処理を行い得る。

【００１１】なお、本発明において「含水率」とは、下
記式（１）；Ｃ＝（Ｗ−Ｗｄ）／Ｗ×１００ …（１）で表される関係から求められる値である。式中、Ｃは含
水率（％）を示し、Ｗは脱水された汚泥の質量（重量）
を示し、Ｗｄはその汚泥の乾燥質量（乾燥重量）を示
す。この含水率が９０％を超えると、脱水による上述の
作用効果が奏され難くなる傾向にある。また、汚泥に対
して過度の脱水を行っても、その効果は小さく脱水に要
するエネルギーが増大する。

【００１２】また、汚泥処理部が、（３）脱水された汚
泥を加熱する加熱部を更に有すると好ましい。こうすれ
ば、脱水された汚泥の酸化効率、叉は酸化反応の速度が
高められる。このとき、前述したように、必要な熱量が
従来の単なる加熱処理に比して格別に低減され、加熱時
間の短縮も可能となる。

【００１３】より具体的には、加熱部が、脱水された汚
泥を好ましくは室温〜３００℃、より好ましくは５０〜
２００℃の範囲内の温度に加熱するものであることが望
ましい。この温度が３００℃を超えると、汚泥のタール
化、炭化（炭素の析出）等が生じ易くなる傾向にあり、
より高温にすると、ダイオキシン類等の有害物質生じる
おそれがある。一方、この温度が室温未満であると、酸
化剤の種類によっては、十分な反応速度が得られないこ
とがある。なお、本発明で「室温」とは、ＪＩＳＫ
００５０に準拠し、５〜３５℃の範囲内の温度を示し、
好ましくは、一般的に認知されている１５〜３０℃程度
の範囲内の温度である。

【００１４】さらに、汚泥処理部が、（４）脱水される
前の汚泥叉は脱水されている汚泥に凝集剤を添加して汚
泥を凝集させる凝集部を更に有しても好適である。この
ようにすれば、液中に分散された汚泥が凝集し易くな
り、脱水部における汚泥の脱水が有効且つ円滑に実施さ
れ、これにより、汚泥濃度がより高められた脱水ケーキ
が得られ、且つ、脱水液中に汚泥等の固形分が流出する
ことが十分に抑制される。よって、汚泥を確実に酸化処
理に供することができる。

【００１５】またさらに、処理対象の有機性廃水が、無
機系固形分等の不溶解成分を含むものであるときに、そ
の無機系固形分をも凝集させることが可能となり、この
ような不溶解成分が脱水液中に流出することも防止でき
る。よって、脱水液を生物処理工程へ返送するような場
合に、生物処理工程において不溶解成分が蓄積されるこ
とを抑止できる。

【００１６】さらにまた、この無機系固形分や凝集剤は
汚泥と共に脱水されて酸化処理に供されるが、可溶化さ
れ難いので、汚泥処理部が、（５）酸化された汚泥中の
可溶成分と不溶解成分とを分離する固液分離部を有する
と一層好ましい。こうすれば、可溶成分のみを生物処理
工程に返送し得る。また、汚泥処理部が、（６）酸化部
と固液分離部との間に設けられ且つ酸化処理された汚泥
に溶媒を供給する溶解部を有すると更に好ましい。これ
により、不溶解成分と可溶成分との分離がより良好に実
施される。

【００１７】なお、酸化剤としては、酸素（Ｏ₂）叉は
オゾン（Ｏ₃）を含有するガスが挙げられる。酸素及び
オゾンは、酸化性及び工業上の利用性に優れると共に、
気体の酸化剤であるので、先述したように固気反応によ
る汚泥の酸化を実現できる。また、オゾンを含有するガ
スを用いると、その反応性がより高められ、熱処理条件
（温度条件）をより穏やかにすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置
関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づ
くものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に
限られるものではない。

【００１９】図１は、本発明による廃水処理装置の好適
な一実施形態を模式的に示す構成図である。廃水処理装
置１０は、有機性廃水である原水Ｗが配管ライン（以
下、ラインという）Ｌ１を介して供給される生物処理槽
１と、この生物処理槽１にラインＬ２を介して接続され
た固液分離槽２とを備えたものである。また、生物処理
槽１は、生物汚泥（活性汚泥）を含んでおり、ブロアＢ
に接続された散気管等の曝気機１ａを内部に有してい
る。このブロアＢからは空気叉は酸素ガスが曝気機１ａ
を通して生物処理槽１内に供給されるようになってい
る。さらに、生物処理槽１と固液分離槽２とは、ライン
Ｌ４によって接続されている。このように、生物処理槽
１、固液分離槽２、ラインＬ２，Ｌ４から生物処理部が
構成されている。

【００２０】また、固液分離槽２には、凝集槽３がライ
ンＬ５を介して接続されており、この凝集槽３には、凝
集剤Ｘを保持する凝集剤供給装置３１が接続されてい
る。このように、凝集槽３及び凝集剤供給装置３１から
凝集部が構成されている。

【００２１】さらに、凝集槽３の後段には、それぞれラ
インＬ６，Ｌ７を介して脱水機４（脱水部）及び酸化器
６（酸化部）が順次接続されている。この脱水機４とし
ては、遠心脱水機、真空脱水機、ベルトプレス、フィル
タープレス等の各種のものを使用できる。また、酸化器
６としては、流動床タイプ、キルン型、内部攪拌型等の
各種各型の反応器、乾燥器等を用いることが可能であ
る。

【００２２】さらに、酸化器６には、オゾン含有ガスＧ
ｏ（酸化剤）のガス供給源５と、酸化器６で発生するガ
ス成分Ｇｓが導入されるスクラバ等の洗浄塔７とが接続
されており、酸化器６の外部にはヒーター６１（加熱
部）が設けられている。またさらに、酸化器６はライン
Ｌ８を介して生物処理槽１へ接続されている。このよう
に、凝集槽３、凝集剤供給装置３１、脱水機４、ガス供
給源５、酸化器６、洗浄塔７、及びラインＬ５〜Ｌ７か
ら汚泥処理部が構成されている。

【００２３】このような構成を有する廃水処理装置１０
を用いた廃水処理方法の一例について以下に説明する。
まず、生物処理槽１に原水Ｗを供給する。次いで、ブロ
アＢを運転して生物処理槽１内に空気叉は酸素ガスを供
給し、原水Ｗと汚泥との混合液である被処理水Ｗｋを攪
拌曝気しながら好気性処理する。次に、処理が施こされ
た被処理水Ｗｋを、ラインＬ２を通して固液分離槽２へ
移送し、液分である処理済水Ｗｓ（清澄水）と、固形分
である汚泥Ｓとに、例えば重力沈降分離等により分離す
る。この処理済水ＷｓはラインＬ３を通して外部へ取り
出す（生物処理工程）。

【００２４】一方、固液分離槽２中の汚泥Ｓの一部を、
底部から引き抜き、ラインＬ４を通して生物処理槽１へ
返送する。返送された汚泥Ｓは生物処理槽１内において
原水の生物処理に使用される。他方、汚泥Ｓの残部を固
液分離槽２の底部から引き抜き、ラインＬ５を通して凝
集槽３内に導入する。この汚泥Ｓは、大部分が水分であ
り、実質的に液状を成している。そして、この凝集槽３
内に、凝集剤供給装置３１から凝集剤Ｘの所定量を添加
し、汚泥Ｓを凝集させる（凝集ステップ）。

【００２５】ここで、凝集剤Ｘとしては、例えば、イオ
ン性叉は非イオン性高分子凝集剤、無機系凝集剤等を用
いることができ、無機系凝集剤としては、カルシウム系
凝集剤（水酸化カルシウム、酸化カルシウム等）、鉄系
凝集剤（塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄等）、アルミニウム系
凝集剤（硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等）
等が挙げられ、これらを単独で或いは二種以上混合して
使用することができる。また、凝集剤Ｘの添加量は、汚
泥Ｓの性状、液性、凝集剤Ｘの性状や種類等に応じて適
宜調節することができ、一例として、対ＳＳあたり高分
子凝集剤を数百ｐｐｍ〜数％用いることが挙げられる。

【００２６】それから、ラインＬ６を通して凝集した汚
泥Ｓを脱水機４へ移送する。脱水機４では、汚泥Ｓを含
水率が９０％以下、より好ましくは８５％以下、特に好
ましくは８５〜６０％以下となるように脱水し、例えば
脱水ケーキ状とする（脱水ステップ）。脱水液は、例え
ば、図示しないラインによって生物処理槽１叉は固液分
離槽２に戻入してもよい。

【００２７】次いで、脱水された汚泥Ｓを、ラインＬ７
を通して酸化器６へ導入すると共に、ヒーター６１を運
転して、酸化器６内の汚泥Ｓの加熱を行いつつ（加熱ス
テップ）、ガス供給源５からオゾン含有ガスＧｏを酸化
器６内へ供給する。これにより、汚泥Ｓは所定温度に加
熱されながら、攪拌曝気によりオゾン含有ガスＧｏと十
分に接触する。その結果、汚泥Ｓは酸化分解により改質
され、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ等、叉は、炭水化物、蛋白質、それ
らの有機酸、低級炭化水素等へと変換され、可溶化され
る（酸化ステップ）。

【００２８】ここで、脱水された汚泥Ｓの加熱温度とし
ては、好ましくは室温〜３００℃、より好ましくは５０
〜２００℃の範囲内の温度とすることが望ましい。この
温度が３００℃を超えると、汚泥のタール化、炭化（炭
素の析出）等が生じ易くなる傾向にあり、より高温にす
ると、ダイオキシン類等の有害な有機塩素化合物が生成
されるおそれが生じる。一方、この温度が室温未満であ
ると、酸化剤の種類によっては、十分な反応速度が得ら
れないことがある。

【００２９】また、オゾン含有ガスＧｏ中のオゾンの含
有率としては、特に限定されるものではないが、取扱
性、入手容易性等を考慮すれば、数百ｐｐｍ〜数％程度
が現実的に使用し易い範囲と考えられる。さらに、酸化
器６内での汚泥Ｓの滞留時間（保持時間）すなわち酸化
処理時間は、酸化剤として用いる酸化性ガスの種類、濃
度、供給流量、汚泥Ｓの量、加熱温度等の条件によって
異なるものの、好ましくは０．１〜２０時間、より好ま
しくは０．５〜１０時間、更に好ましくは０．５〜５時
間であると好適である。

【００３０】そして、酸化器６で処理されて可溶化され
た汚泥Ｓは、ラインＬ８を介して生物処理槽１へ返送
し、生物処理によって処理する。また、酸化器６で発生
したガス成分Ｇｓ、例えば、汚泥Ｓの分解により生じた
ＣＯ₂やＨ₂Ｏ等を含む気体成分を洗浄塔７へ通気して清
浄化した後、大気に放出、又は、生物処理槽１の曝気用
ガス等として再利用する。

【００３１】このような構成を有する廃水処理装置１０
及びそれを用いた廃水処理方法によれば、汚泥Ｓを凝集
・脱水した後、オゾン含有ガスＧｏの酸化反応によって
分解するので、余剰汚泥の発生を十分に抑制できる。ま
た、分解された汚泥Ｓのうち可溶成分は生物処理槽１に
おいて良好に生物処理することができる一方、ＣＯ₂や
Ｈ₂Ｏ等の気体成分は、汚泥Ｓ叉はその可溶成分から平
易に除去することができる。

【００３２】また、汚泥Ｓが脱水機４で所定の含水率と
なるように脱水されて半固形状となるので、液状の汚泥
をオゾン等で酸化する従来の方法に比して、酸化剤であ
るオゾン含有ガスＧｏと汚泥Ｓとの接触効率を増大で
き、ひいては酸化効率を向上できる。これは、従来にお
ける汚泥の酸化が気液反応によるのに対し、廃水処理装
置１０では、酸化が固液反応によって進行することによ
る。このとき、汚泥の含水率を９０％以下、より好まし
くは８５％以下、特に好ましくは８５〜６０％となるよ
うに脱水するので、固気反応を確実に実現できる。

【００３３】さらに、汚泥Ｓが脱水されて水分の一部が
有意に除去されているので、オゾン含有ガスＧｏ中のオ
ゾンの分解を抑制できる。よって、オゾンを有効に利用
でき、汚泥Ｓの分解効率をより向上できる。換言すれ
ば、汚泥Ｓを十分に分解するのに必要なオゾン量を低減
できるので、コストの低減を図ることができる。

【００３４】またさらに、脱水状態の汚泥Ｓは、脱水さ
れていない液状の汚泥に比して熱容量が減少するので、
加熱に要する熱エネルギーを格段に低減できる。よっ
て、汚泥処理のエネルギー効率を高めることができ、更
なるコストの低減が可能となる。さらにまた、汚泥Ｓの
熱容量が低減されるので、所定温度への到達時間が短縮
される。よって、処理時間の短縮を図ることも可能とな
る。

【００３５】また、オゾン含有ガスＧｏといった酸化剤
を用いるので、上述のように穏やかな熱処理条件とする
ことができ、この点においても、熱エネルギーの必要量
を軽減できる。加えて、酸化剤がガス状であるので、先
述の如く、固気反応を実現でき、且つ、汚泥Ｓを十分に
攪拌して反応効率が高められる利点がある。また、脱水
された汚泥Ｓを好ましくは室温〜３００℃、より好まし
くは５０〜２００℃の範囲内の温度に加熱するので、十
分な反応速度を得つつ、汚泥Ｓのタール化、炭化（炭素
の析出）等を十分に防止できると共に、ダイオキシン類
等の有害な有機塩素化合物の生成をも十分に抑止でき
る。

【００３６】さらに、汚泥Ｓの脱水の前に凝集剤Ｘによ
る凝集を行うので、液中に分散された汚泥Ｓの脱水を有
効に且つ円滑に実施することができる。これにより、脱
水効率を高めることができると共に、脱水液中に汚泥Ｓ
等の固形分が流出することを抑制できる。したがって、
汚泥Ｓの酸化分解を十分に実行できる。

【００３７】またさらに、原水Ｗに無機系固形分等の不
溶解成分が含まれている場合に、その無機系固形分をも
凝集させることができ、このような不溶解成分が脱水液
中に流出することも防止できる。よって、脱水液を生物
処理槽１へ返送するような場合に、不溶解成分が系内に
蓄積されることを抑止でき、原水Ｗの処理性能を良好に
維持できる。

【００３８】図２は、本発明による廃水処理装置の他の
実施形態を模式的に示す構成図である。廃水処理装置２
０は、酸化器６の後段に、水等の溶媒Ｍが供給される溶
解槽８（溶解部）及び固液分離槽９（固液分離部）が、
それぞれラインＬ９，Ｌ１０を介して順次接続され、こ
の固液分離槽９がラインＬ１１を介して生物処理槽１に
接続されたこと以外は、図１に示す廃水処理装置１０と
同様に構成されたものである。

【００３９】このように構成された廃水処理装置２０で
は、酸化器６で酸化処理された汚泥Ｓを溶解槽８へ導入
し、これに溶媒Ｍを添加することにより、可溶成分を溶
解させる（溶解ステップ）。次いで、この固液混合物を
固液分離槽９に導入し、不溶解成分（固形物Ｓｚ）と可
溶成分とを分離する（固液分離ステップ）。固形物Ｓｚ
は、固液分離槽９から引き抜いて別途処理する一方、可
溶成分を含む分離液は、ラインＬ１１を介して生物処理
槽１へ投入し生物処理する。

【００４０】このような廃水処理装置２０及びそれを用
いた廃水処理方法によれば、上述の廃水処理装置１０で
奏されるのと同等の効果、すなわち、汚泥Ｓの分解効率
が高められて余剰汚泥の発生を十分に抑制できると共
に、処理に要するエネルギーと手間を軽減して経済性を
格段に改善できるといった効果が奏される。

【００４１】また、溶解槽８での溶解処理と固液分離槽
９での固液分離処理とにより、生物処理槽１へ可溶成分
のみを確実に返送できる。これにより、生物処理工程に
不溶解成分が混入するのを防止できるので、処理済水Ｗ
ｓの水質を良好に維持できる利点がある。したがって、
図２に示す如く凝集剤Ｘを添加する場合や、原水Ｗが無
機系固形分等の不溶解成分を含むときに極めて有効な処
理である。さらに、固液分離ステップの前に、溶解ステ
ップを実施するので、不溶解成分と可溶成分との分離性
を高めることができる。

【００４２】なお、上述した各実施形態において、固液
分離槽２，９としては、沈殿槽、浮上槽等、或いは、膜
分離槽、ろ過槽等の各種のものを用いることができる。
膜分離槽に用いる膜分離装置としては、浸漬膜を有する
膜分離モジュールを備える浸漬型のもの、ケーシング型
のもの等が挙げられる。また、浸漬膜としては、中空
糸、チューブラー、平膜等の膜を用いることができ、通
常は、精密ろ過膜、限外ろ過膜等を使用できる。さら
に、ろ過槽に用いるろ過器としては、砂ろ過、不織布、
金網、多孔性のカーボン、セラミックス、焼結金属等の
各種のろ過材を使用可能である。

【００４３】またさらに、酸化器６に、反応の促進やオ
ゾンの自己分解を一層抑制する等の目的で、適宜、酸や
アルカリを添加してｐＨを調整してもよい。さらにま
た、酸化剤としては、オゾン含有ガスＧｏの他に、空
気、酸素ガス、オゾンガスそのもの等の酸化性ガスを用
いてもよい。また、凝集ステップ及び／叉は加熱ステッ
プは必ずしも実施する必要はなく、この場合には、凝集
槽３等及び／叉はヒーター６１を省略してもよい。さら
に、廃水処理装置２０においては、溶解槽８を省略して
溶解ステップを実施しなくてもよい。加えて、溶媒Ｍと
しては、系内の水、例えば処理済水Ｍ、ラインＬ１１か
らの分岐水等を用いてもよく、系外から供給しても構わ
ない。

【００４４】また、廃水処理装置１０において、分解困
難な汚泥Ｓが系内に蓄積する場合には、必要に応じてそ
のような汚泥Ｓの一部Ｓｙ（図１参照）を、ラインＬ４
叉はラインＬ５の中途で引き抜き、別途処理することが
望ましい。こうすれば、処理済水Ｗｓの水質悪化を防止
でき、特に、色度の改善や、リン成分の除去を有効に実
施できる。さらに、ヒーター６１を、酸化器６の内部に
設置しても構わない。またさらに、脱水された汚泥Ｓを
加熱する手段として、ヒーター６１の代りに、予め余熱
したオゾン含有ガスＧｏを熱媒として用いてもよく、或
いはオゾン含有ガスＧｏをスチーム等と混合して供給し
てもよい。

【００４５】また、本発明による廃水処理方法は、廃水
処理装置１０，２０を用いた形態に限定されるものでは
なく、生物学的硝化脱窒素法、すなわち嫌気的生物処理
及び好気的生物処理の組み合わせ、叉は、それらを更に
複数段繰り返す多段の生物処理法にも適用できる。これ
らのプロセスは、原水Ｗの性状等に応じて適宜組み合わ
せることができ、これらにより、下水、産業廃水等に含
まれる窒素成分を十分に処理することが可能である。

【００４６】さらに、生物処理槽１に可溶成分を返送す
る前に、それを促進酸化法（酸化剤と触媒或いは紫外線
等の組み合わせによる処理）、活性炭吸着法等で処理す
ると、処理済水Ｗｓ中のＣＯＤを低減できるので好まし
い。この場合には、ラインＬ８，Ｌ１１に触媒反応器等
を設けてもよい。

【００４７】

【実施例】以下、本発明に係る具体的な実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。〈実施例１〜７〉図１に示す廃水処理装置１０と同等の
構成を有する装置を用い、ＢＯＤをｌ００ｍｇ／Ｌ（リ
ットル；以下同様）含有する下水を原水Ｗとして生物処
理槽１（ＭＬＳＳ濃度３０００ｍｇ／Ｌ、滞留時間６時
間）で処理した後、固液分離槽２に移送し、処理済水Ｗ
ｓと汚泥Ｓ（濃縮汚泥）とに分離した。なお、固液分離
槽２としては沈殿槽を用いた。次いで、この汚泥Ｓ（汚
泥濃度約６５００ｍｇ／Ｌ）の一部を生物処理槽１へ返
送し、残部を凝集槽３に導入した。

【００４８】次に、凝集槽３にカチオン性高分子凝集剤
を対ＳＳ当たり０．９％添加した後、脱水機４へ移送し
て含水率８５％の脱水汚泥Ｓを得た。この脱水汚泥Ｓ
を、内部に撹絆翼を有する乾燥機（酸化器６）に供給
し、酸化処理条件（加熱温度、加熱時間及び酸化剤の種
類）を変えて汚泥を処理した。この酸化剤としては、空
気又はオゾン２ｖｏｌ％を含むオゾン含有空気を用い
た。その後、処理された汚泥Ｓを生物処理槽１に戻して
処理した。なお、各実施例における酸化条件等を表１に
示す。〈比較例１〉濃縮汚泥（汚泥濃度約６５００ｍｇ／Ｌ）
に対して脱水を行う代りに、汚泥濃度が３ｗｔ％となる
ように濃縮した汚泥を乾燥器に入れ、５０℃で２０時間
保持したこと以外は、実施例と同様にして原水Ｗの処理
を実施した。〈比較例２〉脱水汚泥を乾燥機に導入し、酸化性ガスを
供給せずに５０℃で２０時間保持したこと以外は、実施
例と同様にして原水Ｗの処理を実施した。〈余剰汚泥発生量の評価〉実施例１〜７並びに比較例１
及び２において、余剰汚泥の発生量を測定した。結果を
表１にまとめて示す。なお、余剰汚泥の発生量は、ＢＯ
Ｄ（ｋｇ）あたりのＳＳ発生量（ｋｇ）として評価し
た。表１より、実施例における余剰汚泥の発生量は概ね
約０．１ｋｇ以下であったのに対し、比較例の余剰汚泥
発生量は、約０．２〜０．３ｋｇであり、両者に有意な
差異が認められた。

【００４９】このことより、本発明によれば、余剰汚泥
の発生量をより低減できることが確認された。また、酸
化剤によらず、加熱温度が１００℃及び２００℃のとき
には、５ｈｒ以下の保持時間で余剰発生量が殆ど発生し
ないことが判明した。さらに、オゾン含有空気を用いた
場合には、加熱温度が５０℃でも十分な効果が得られる
ことが確認された。これらの結果より、本発明の廃水処
理方法及び装置によれば穏やかな熱処理条件での処理が
実現されることが確認された。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃水処理
方法及び装置によれば、汚泥が所定の含水率に脱水され
た後、酸化処理され可溶化されるので、下水、産業廃水
等の有機性廃水を生物処理する際に、余剰汚泥の発生を
十分に抑制でき、しかも、処理に要するエネルギーと手
間を軽減でき、これにより経済性をも向上できる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃水処理装置の好適な一実施形態
を模式的に示す構成図である。

【図２】本発明による廃水処理装置の他の実施形態を模
式的に示す構成図である。

【符号の説明】

１…生物処理槽、２…固液分離槽、３…凝集槽（凝集
部）、４…脱水機（脱水部）、５…ガス供給源（酸化剤
供給部）、６…酸化器（酸化部）、８…溶解槽（溶解
部）、９…固液分離槽（固液分離部）、１０，２０…廃
水処理装置、３１…凝集剤供給装置（凝集部）、６１…
ヒーター（加熱部）、Ｇｏ…オゾン含有ガス（酸化
剤）、Ｍ…溶媒、Ｓ…汚泥、Ｗ…原水（有機性廃水）、
Ｘ…凝集剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 11/14 Ｃ０２Ｆ 11/14 ＤＥ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性廃水が生物処理される生物処理部
と、該生物処理部に接続され、該生物処理部から移送さ
れた汚泥が分解処理される汚泥処理部と、を備える廃水
処理装置であって、前記汚泥処理部は、前記汚泥を含水率が９０％以下となるように脱水する脱
水部と、酸化剤が供給され且つ前記脱水された汚泥の少なくとも
一部が酸化される酸化部と、を有する、ことを特徴とす
る廃水処理装置。
【請求項２】前記汚泥処理部は、前記脱水された汚泥
を加熱する加熱部を更に有する、ことを特徴とする請求
項１記載の廃水処理装置。
【請求項３】前記汚泥処理部は、前記脱水される前の
汚泥叉は該脱水されている汚泥に凝集剤を添加して該汚
泥を凝集させる凝集部を更に有する、ことを特徴とする
請求項１叉は２に記載の廃水処理装置。